第一講-導(dǎo)航技術(shù)1

1、上海海事大學(xué)上海海事大學(xué) 應(yīng)士君應(yīng)士君 2021年年7月月4日星期日日星期日 2021-7-4 第一講第一講 2021-7-4 何為導(dǎo)航？何為導(dǎo)航？ 引導(dǎo)某一對象，從指定航線的一點運動到另一點引導(dǎo)某一對象，從指定航線的一點運動到另一點 的方法。導(dǎo)航分兩類：的方法。導(dǎo)航分兩類：(1)自主式導(dǎo)航自主式導(dǎo)航：用飛行器或：用飛行器或 船舶上的設(shè)備導(dǎo)航，有慣性導(dǎo)航、多普勒導(dǎo)航和天文船舶上的設(shè)備導(dǎo)航，有慣性導(dǎo)航、多普勒導(dǎo)航和天文 導(dǎo)航等；導(dǎo)航等；(2)非自主式導(dǎo)航非自主式導(dǎo)航：用于飛行器、船舶、汽：用于飛行器、船舶、汽 車等交通設(shè)備與有關(guān)的地面或空中設(shè)備相配合導(dǎo)航，車等交通設(shè)備與有關(guān)的地面或空中設(shè)備相配合

2、導(dǎo)航， 有無線電導(dǎo)航、衛(wèi)星導(dǎo)航。在軍事上，還要配合完成有無線電導(dǎo)航、衛(wèi)星導(dǎo)航。在軍事上，還要配合完成 武器投射、偵察、巡邏、反潛和援救等任務(wù)。武器投射、偵察、巡邏、反潛和援救等任務(wù)。 2021-7-4 一、導(dǎo)航的來源一、導(dǎo)航的來源 導(dǎo)航來源于人類交通和軍事活動對方位或位導(dǎo)航來源于人類交通和軍事活動對方位或位 置識別的需求，其目的是要解決置識別的需求，其目的是要解決“我現(xiàn)在在我現(xiàn)在在 哪里？哪里？”和和“我向哪里去？我向哪里去？”這類基本定位這類基本定位 和引導(dǎo)問題。和引導(dǎo)問題。 2021-7-4 在遠(yuǎn)古時代，人們利用地形地物作參在遠(yuǎn)古時代，人們利用地形地物作參 照物或者通過觀察太陽和星體的方位

3、照物或者通過觀察太陽和星體的方位 ，作為到達(dá)目的地的方法或手段。，作為到達(dá)目的地的方法或手段。 為了克服天氣和能見度的限制，后來為了克服天氣和能見度的限制，后來 陸續(xù)出現(xiàn)了指南車、計里鼓和磁羅盤陸續(xù)出現(xiàn)了指南車、計里鼓和磁羅盤 等最初的導(dǎo)航裝置，此時對導(dǎo)航的要等最初的導(dǎo)航裝置，此時對導(dǎo)航的要 求主要還是辨別方向。求主要還是辨別方向。 2021-7-4 相傳公元前相傳公元前 約約2600年，年， 涿鹿大戰(zhàn)中涿鹿大戰(zhàn)中 ，黃帝部落，黃帝部落 發(fā)明了指南發(fā)明了指南 車車 有記載最早的用來指示方向的一種機(jī)械導(dǎo)航裝置，主要采有記載最早的用來指示方向的一種機(jī)械導(dǎo)航裝置，主要采 用差動齒輪的傳動原理，無論車

4、體如何行進(jìn)，都可根據(jù)車用差動齒輪的傳動原理，無論車體如何行進(jìn)，都可根據(jù)車 輪的轉(zhuǎn)動，由車上木人指示出固定方向（南向）。輪的轉(zhuǎn)動，由車上木人指示出固定方向（南向）。 指南車指南車 2021-7-4 記里鼓車是中國古代記里鼓車是中國古代 的一種距離測量裝置的一種距離測量裝置 ，它同樣利用齒輪機(jī)，它同樣利用齒輪機(jī) 的差動原理，通過對的差動原理，通過對 所行進(jìn)的路程進(jìn)行計所行進(jìn)的路程進(jìn)行計 數(shù)，實現(xiàn)數(shù)，實現(xiàn)“記里車行記里車行 一里路，車上木人擊一里路，車上木人擊 鼓，行十里路，車上鼓，行十里路，車上 木人擊鐲木人擊鐲”的目的。的目的。 計里鼓計里鼓 2021-7-4 大約公元前一千年大約公元前一千年

5、，天文星歷導(dǎo)航開始應(yīng)，天文星歷導(dǎo)航開始應(yīng) 用。用。 天文導(dǎo)航：天文導(dǎo)航： 2021-7-4 公元前公元前580500年希臘哲學(xué)家畢達(dá)哥拉斯和公元年希臘哲學(xué)家畢達(dá)哥拉斯和公元 前前504450年帕梅尼德斯（年帕梅尼德斯（Parmenides），在科），在科 學(xué)上得出了地球是球形的結(jié)論學(xué)上得出了地球是球形的結(jié)論 公元前公元前276195年由埃拉托斯特尼（年由埃拉托斯特尼（ Eratosthenes）確定了地球的大小。）確定了地球的大小。 公元前公元前150100年，著名天文學(xué)家喜帕恰斯（年，著名天文學(xué)家喜帕恰斯（ Hipparkhos）提出了用地理緯度和經(jīng)度來表示地）提出了用地理緯度和經(jīng)度來表示地

6、 球上某點位置的方法，由此建立了近代天文導(dǎo)航的球上某點位置的方法，由此建立了近代天文導(dǎo)航的 基礎(chǔ)。基礎(chǔ)。 天文導(dǎo)航：天文導(dǎo)航： 2021-7-4 公元公元2797年年 間，我國就已有間，我國就已有 關(guān)于地磁指南工關(guān)于地磁指南工 具的記載。具的記載。 磁羅盤：磁羅盤： 2021-7-4 1569年，荷蘭發(fā)明家格哈德年，荷蘭發(fā)明家格哈德魚雷默出版了世界海圖。魚雷默出版了世界海圖。 1601年英國人約翰年英國人約翰托普出版了海員歷。托普出版了海員歷。1731年，六分儀在年，六分儀在 英國問世。英國問世。 1761年，英國鐘表匠年，英國鐘表匠John Harrison發(fā)明了第一臺航海表。發(fā)明了第一臺航

7、海表。 至此，海上導(dǎo)航得到了快速發(fā)展，原始的推算導(dǎo)航儀器出現(xiàn)至此，海上導(dǎo)航得到了快速發(fā)展，原始的推算導(dǎo)航儀器出現(xiàn) 并得到初步應(yīng)用，海員們通過測量船體的速度增量并進(jìn)行外并得到初步應(yīng)用，海員們通過測量船體的速度增量并進(jìn)行外 推來確定自己的位置，這成為后來慣性導(dǎo)航技術(shù)（推來確定自己的位置，這成為后來慣性導(dǎo)航技術(shù)（inertial navigation）的理論基礎(chǔ)。）的理論基礎(chǔ)。 慣性導(dǎo)航：慣性導(dǎo)航： 2021-7-4 早期的導(dǎo)航活動來源于人們當(dāng)時所掌握的地磁現(xiàn)象早期的導(dǎo)航活動來源于人們當(dāng)時所掌握的地磁現(xiàn)象 、天文知識、慣性技術(shù)等知識，導(dǎo)航精度比較低下、天文知識、慣性技術(shù)等知識，導(dǎo)航精度比較低下 ，應(yīng)

8、用的范圍也僅限于陸路和海上交通，對于早期，應(yīng)用的范圍也僅限于陸路和海上交通，對于早期 海上船艦的航行安全起到了至關(guān)重要的作用，推動海上船艦的航行安全起到了至關(guān)重要的作用，推動 了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對戰(zhàn)爭具有重要的輔助作用。了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對戰(zhàn)爭具有重要的輔助作用。 從從19世紀(jì)末到世紀(jì)末到20世紀(jì)初，無線電技術(shù)開始用于導(dǎo)航世紀(jì)初，無線電技術(shù)開始用于導(dǎo)航 中的計時器校準(zhǔn)和方位測量，由此進(jìn)入了無線電導(dǎo)中的計時器校準(zhǔn)和方位測量，由此進(jìn)入了無線電導(dǎo) 航時代，翻開了導(dǎo)航史上的嶄新一頁。航時代，翻開了導(dǎo)航史上的嶄新一頁。 無線電導(dǎo)航：無線電導(dǎo)航： 2021-7-4 二、無線電導(dǎo)航的發(fā)明及特點二、無線電導(dǎo)航的發(fā)明及

9、特點 19世紀(jì)末，無線電測向技術(shù)正式應(yīng)用于船舶導(dǎo)航世紀(jì)末，無線電測向技術(shù)正式應(yīng)用于船舶導(dǎo)航 隨著無線電技術(shù)的迅猛發(fā)展，無線電導(dǎo)航的概念逐隨著無線電技術(shù)的迅猛發(fā)展，無線電導(dǎo)航的概念逐 步建立，無線電導(dǎo)航設(shè)備和系統(tǒng)也逐步完善。步建立，無線電導(dǎo)航設(shè)備和系統(tǒng)也逐步完善。 二戰(zhàn)以來，對導(dǎo)航的需求不斷提高，使導(dǎo)航的功能二戰(zhàn)以來，對導(dǎo)航的需求不斷提高，使導(dǎo)航的功能 從主要提供運載體的航向轉(zhuǎn)變?yōu)橹饕峁┪恢眯畔闹饕峁┻\載體的航向轉(zhuǎn)變?yōu)橹饕峁┪恢眯畔?。 導(dǎo)航己經(jīng)發(fā)展成一門專業(yè)的技術(shù)，形成了較為完備導(dǎo)航己經(jīng)發(fā)展成一門專業(yè)的技術(shù)，形成了較為完備 的科學(xué)體系，并成為航空、航海和陸路交通可以完的科學(xué)體系，并成為

10、航空、航海和陸路交通可以完 全依賴及必須依賴的技術(shù)手段。全依賴及必須依賴的技術(shù)手段。 2021-7-4 最初和主要形式是在地面臺（站）上為船最初和主要形式是在地面臺（站）上為船 舶和飛機(jī)進(jìn)行導(dǎo)航舶和飛機(jī)進(jìn)行導(dǎo)航 20世紀(jì)世紀(jì)80年代開始，由于衛(wèi)星導(dǎo)航的發(fā)展年代開始，由于衛(wèi)星導(dǎo)航的發(fā)展 及應(yīng)用，以及其他新型導(dǎo)航方式的出現(xiàn)，及應(yīng)用，以及其他新型導(dǎo)航方式的出現(xiàn)， 開辟了無線電導(dǎo)航的一個新的應(yīng)用領(lǐng)域，開辟了無線電導(dǎo)航的一個新的應(yīng)用領(lǐng)域， 進(jìn)入了以衛(wèi)星導(dǎo)航為主要形式的精密導(dǎo)航進(jìn)入了以衛(wèi)星導(dǎo)航為主要形式的精密導(dǎo)航 時代。時代。 2021-7-4 無線電導(dǎo)航的特點無線電導(dǎo)航的特點 受外界條件（如晝夜、季節(jié)、

11、氣象等）的受外界條件（如晝夜、季節(jié)、氣象等）的 限制較??；限制較小； 測量導(dǎo)航參數(shù)的精度較高，測量速度快；測量導(dǎo)航參數(shù)的精度較高，測量速度快； 系統(tǒng)體積小、質(zhì)量輕，可靠性高；系統(tǒng)體積小、質(zhì)量輕，可靠性高； 系統(tǒng)價廉經(jīng)濟(jì)，易于推廣和流行。系統(tǒng)價廉經(jīng)濟(jì)，易于推廣和流行。 2021-7-4 三、船舶導(dǎo)航與導(dǎo)航系統(tǒng)的定義與任務(wù)三、船舶導(dǎo)航與導(dǎo)航系統(tǒng)的定義與任務(wù) 1、導(dǎo)航導(dǎo)航（navigation）是引導(dǎo)運載體（船）是引導(dǎo)運載體（船 舶）按既定航線航行的整個引導(dǎo)過程。舶）按既定航線航行的整個引導(dǎo)過程。 “引導(dǎo)由導(dǎo)航系統(tǒng)或設(shè)備為運載體（船舶引導(dǎo)由導(dǎo)航系統(tǒng)或設(shè)備為運載體（船舶 ）的操縱者提供必要的導(dǎo)航參量。

12、）的操縱者提供必要的導(dǎo)航參量。 控制是操縱者根據(jù)導(dǎo)航參量，酌情實施對控制是操縱者根據(jù)導(dǎo)航參量，酌情實施對 運載體（船舶）進(jìn)行航行控制。運載體（船舶）進(jìn)行航行控制。 2021-7-4 2、導(dǎo)航系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng) 導(dǎo)航系統(tǒng)導(dǎo)航系統(tǒng) （Navigation System）是實施）是實施 導(dǎo)航的專用設(shè)備組合式設(shè)備的統(tǒng)稱。導(dǎo)航的專用設(shè)備組合式設(shè)備的統(tǒng)稱。 導(dǎo)航系統(tǒng)側(cè)重于實現(xiàn)特定導(dǎo)航功能的設(shè)備組合導(dǎo)航系統(tǒng)側(cè)重于實現(xiàn)特定導(dǎo)航功能的設(shè)備組合 體，組合體內(nèi)的各部分都必須按特定的協(xié)同方體，組合體內(nèi)的各部分都必須按特定的協(xié)同方 式工作才能實現(xiàn)系統(tǒng)功能式工作才能實現(xiàn)系統(tǒng)功能 導(dǎo)航設(shè)備一般是指導(dǎo)航系統(tǒng)中某一相對獨立部導(dǎo)航設(shè)

13、備一般是指導(dǎo)航系統(tǒng)中某一相對獨立部 分的型號產(chǎn)品，或?qū)崿F(xiàn)某一導(dǎo)航功能的單機(jī)。分的型號產(chǎn)品，或?qū)崿F(xiàn)某一導(dǎo)航功能的單機(jī)。 2021-7-4 3、 無線電導(dǎo)航無線電導(dǎo)航 利用無線電技術(shù)對運載體航行的全部（或利用無線電技術(shù)對運載體航行的全部（或 部分）過程實施導(dǎo)航，稱為無線電導(dǎo)航。部分）過程實施導(dǎo)航，稱為無線電導(dǎo)航。 能夠完成全部或部分無線電導(dǎo)航功能（或能夠完成全部或部分無線電導(dǎo)航功能（或 任務(wù)）的技術(shù)裝置組合稱為無線電導(dǎo)航系任務(wù)）的技術(shù)裝置組合稱為無線電導(dǎo)航系 統(tǒng)或設(shè)備。置于地面、船艦或已知運動軌統(tǒng)或設(shè)備。置于地面、船艦或已知運動軌 跡的衛(wèi)星上，為其他用戶提供導(dǎo)航定位功跡的衛(wèi)星上，為其他用戶提供導(dǎo)航

14、定位功 能的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)或設(shè)備，稱為無線電能的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)或設(shè)備，稱為無線電 導(dǎo)航臺（站）。導(dǎo)航臺（站）。 2021-7-4 4、無線電導(dǎo)航的基本任務(wù)（以航空為例）、無線電導(dǎo)航的基本任務(wù)（以航空為例） 航路導(dǎo)航系統(tǒng)：完成航線導(dǎo)航任務(wù)的系統(tǒng)；航路導(dǎo)航系統(tǒng)：完成航線導(dǎo)航任務(wù)的系統(tǒng)； 著陸引導(dǎo)系統(tǒng)：完成進(jìn)場著陸引進(jìn)的導(dǎo)航系統(tǒng)（有的著陸引導(dǎo)著陸引導(dǎo)系統(tǒng)：完成進(jìn)場著陸引進(jìn)的導(dǎo)航系統(tǒng)（有的著陸引導(dǎo) 系統(tǒng)具有離港引導(dǎo)能力）。系統(tǒng)具有離港引導(dǎo)能力）。 隨著空域中飛機(jī)密度增高，特別是港區(qū)空域更加突出，空中隨著空域中飛機(jī)密度增高，特別是港區(qū)空域更加突出，空中 航航 行管制顯得非常必要，這也是導(dǎo)航業(yè)務(wù)的一個重要

15、方面行管制顯得非常必要，這也是導(dǎo)航業(yè)務(wù)的一個重要方面 ，專門，專門 用于空中航行管制的系統(tǒng)稱為空中交通管制系統(tǒng)（用于空中航行管制的系統(tǒng)稱為空中交通管制系統(tǒng)（ ATCS-Air Traffic Control System）。）。 港區(qū)空域港區(qū)空域 起飛機(jī)場起飛機(jī)場降落機(jī)場降落機(jī)場 特定出口特定出口特定入口特定入口 航線空域航線空域 2021-7-4 導(dǎo)引運載體沿既定航線航行；導(dǎo)引運載體沿既定航線航行； 確定運載體當(dāng)前所處的位置及其航行參數(shù)確定運載體當(dāng)前所處的位置及其航行參數(shù) ，包括航向、速度、姿態(tài)等實時運動狀態(tài)，包括航向、速度、姿態(tài)等實時運動狀態(tài) ； 導(dǎo)引運載體在夜間和復(fù)雜氣象條件下的安導(dǎo)引運

16、載體在夜間和復(fù)雜氣象條件下的安 全著陸或進(jìn)港；全著陸或進(jìn)港； 保證運載體準(zhǔn)確、安全地完成航行任務(wù)所保證運載體準(zhǔn)確、安全地完成航行任務(wù)所 需要的其他導(dǎo)引任務(wù)需要的其他導(dǎo)引任務(wù) 2021-7-4 四、導(dǎo)航系統(tǒng)的分類四、導(dǎo)航系統(tǒng)的分類 1、按所測量的電氣參量劃分、按所測量的電氣參量劃分 振幅式無線電導(dǎo)航系統(tǒng)；如無線電羅盤，儀表著陸系統(tǒng)（振幅式無線電導(dǎo)航系統(tǒng)；如無線電羅盤，儀表著陸系統(tǒng)（ ILS） 相位式無線電導(dǎo)航系統(tǒng)；如相位式無線電導(dǎo)航系統(tǒng)；如VOR，歐米伽系統(tǒng)、臺卡系統(tǒng)，歐米伽系統(tǒng)、臺卡系統(tǒng) ，羅蘭，羅蘭-A等等。等等。 頻率式無線電導(dǎo)航系統(tǒng)；如頻率式高度表，多普勒導(dǎo)航系頻率式無線電導(dǎo)航系統(tǒng)；如頻

17、率式高度表，多普勒導(dǎo)航系 統(tǒng)統(tǒng) 脈沖（時間）式無線電導(dǎo)航系統(tǒng)；如脈沖式高度表，應(yīng)答脈沖（時間）式無線電導(dǎo)航系統(tǒng)；如脈沖式高度表，應(yīng)答/ 測距系統(tǒng)（測距系統(tǒng)（DME） 復(fù)合無線電導(dǎo)航系統(tǒng)，即可同時測量兩個或兩個以上相同復(fù)合無線電導(dǎo)航系統(tǒng)，即可同時測量兩個或兩個以上相同 或不同的電氣參量的系統(tǒng)。如或不同的電氣參量的系統(tǒng)。如TACAN系統(tǒng)和系統(tǒng)和LORAN-C等等 。 2021-7-4 2、按所測量的幾何參量劃分、按所測量的幾何參量劃分 無線電測角導(dǎo)航系統(tǒng)（直線位置線）：伏爾、羅無線電測角導(dǎo)航系統(tǒng)（直線位置線）：伏爾、羅 盤盤 無線電測距系統(tǒng)無線電測距系統(tǒng) （圓位置線）：塔康、（圓位置線）：塔康、D

18、ME 無線電測距差系統(tǒng)（雙曲線位置線）：羅蘭無線電測距差系統(tǒng)（雙曲線位置線）：羅蘭 、羅蘭、羅蘭C 無線電測距和系統(tǒng)（橢圓位置線）：星基導(dǎo)航有無線電測距和系統(tǒng)（橢圓位置線）：星基導(dǎo)航有 源定位源定位 無線電復(fù)合式系統(tǒng)無線電復(fù)合式系統(tǒng) 2021-7-4 3、按系統(tǒng)的組成情況劃分、按系統(tǒng)的組成情況劃分 自備式（自主式）：僅靠裝在運載體上的導(dǎo)航自備式（自主式）：僅靠裝在運載體上的導(dǎo)航 設(shè)備就能設(shè)備就能 獨立地為該運載體提供導(dǎo)航服務(wù)。獨立地為該運載體提供導(dǎo)航服務(wù)。( 多普勒自主推算導(dǎo)航系統(tǒng)、慣性系統(tǒng)多普勒自主推算導(dǎo)航系統(tǒng)、慣性系統(tǒng) ) 他備式他備式 （非自主式）（非自主式）:需由運載體外的安裝位置需由

19、運載體外的安裝位置 已知的導(dǎo)航設(shè)備配合機(jī)載設(shè)備協(xié)調(diào)工作才能實已知的導(dǎo)航設(shè)備配合機(jī)載設(shè)備協(xié)調(diào)工作才能實 現(xiàn)對運載體的導(dǎo)航。（無線電羅盤、伏爾、現(xiàn)對運載體的導(dǎo)航。（無線電羅盤、伏爾、 TACAN、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)）、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)） 2021-7-4 4、按導(dǎo)航臺的安裝位置分類、按導(dǎo)航臺的安裝位置分類 地基導(dǎo)航系統(tǒng)：導(dǎo)航臺安裝在地球表面的某一確知地基導(dǎo)航系統(tǒng)：導(dǎo)航臺安裝在地球表面的某一確知 位置上。（無線電羅盤、伏爾、位置上。（無線電羅盤、伏爾、 羅蘭羅蘭-C） 空基導(dǎo)航系統(tǒng)：導(dǎo)航臺安裝在空中某一特定載體上空基導(dǎo)航系統(tǒng)：導(dǎo)航臺安裝在空中某一特定載體上 。（多普勒自主推算導(dǎo)航系統(tǒng)）。（多普勒自主推算導(dǎo)航系

20、統(tǒng)） 星基導(dǎo)航系統(tǒng)：導(dǎo)航臺安裝在人造衛(wèi)星上。（星基導(dǎo)航系統(tǒng)：導(dǎo)航臺安裝在人造衛(wèi)星上。（GPS 、GLONASS、北斗導(dǎo)航系統(tǒng)）、北斗導(dǎo)航系統(tǒng)） 2021-7-4 5、按導(dǎo)航系統(tǒng)最大有效作用距離分類、按導(dǎo)航系統(tǒng)最大有效作用距離分類 近程導(dǎo)航系統(tǒng)：近程導(dǎo)航系統(tǒng)：500km（伏爾、羅盤、塔康）（伏爾、羅盤、塔康） 中程導(dǎo)航系統(tǒng)：中程導(dǎo)航系統(tǒng)：1000km （羅蘭（羅蘭-B） 遠(yuǎn)程導(dǎo)航系統(tǒng)：遠(yuǎn)程導(dǎo)航系統(tǒng)：3000km（羅蘭（羅蘭-C） 超遠(yuǎn)程導(dǎo)航系統(tǒng)：超遠(yuǎn)程導(dǎo)航系統(tǒng)：10,000km （奧米伽、（奧米伽、多普勒多普勒 、GPS、GLONASS ） 2021-7-4 6、按工作方式劃分、按工作方式劃分

21、有源工作方式導(dǎo)航系統(tǒng)：用戶設(shè)備工作時需有源工作方式導(dǎo)航系統(tǒng)：用戶設(shè)備工作時需 要發(fā)射信號；要發(fā)射信號； 無源工作方式導(dǎo)航系統(tǒng)：用戶設(shè)備不須發(fā)射無源工作方式導(dǎo)航系統(tǒng)：用戶設(shè)備不須發(fā)射 信號。信號。 2021-7-4 五、導(dǎo)航基本參量和術(shù)語五、導(dǎo)航基本參量和術(shù)語 航線和航跡航線和航跡 導(dǎo)航中常用的速度參量導(dǎo)航中常用的速度參量 導(dǎo)航中常用的角度參量導(dǎo)航中常用的角度參量 導(dǎo)航中常用的距離參量導(dǎo)航中常用的距離參量 2021-7-4 1、航線和航跡、航線和航跡 航線：指船舶在兩地間的海上航行路線，每航線：指船舶在兩地間的海上航行路線，每 個航次的具體航線，應(yīng)根據(jù)航行任務(wù)和航行個航次的具體航線，應(yīng)根據(jù)航行任

22、務(wù)和航行 地區(qū)的地理、水文、氣象等情況，以及船舶地區(qū)的地理、水文、氣象等情況，以及船舶 狀況擬定。狀況擬定。 大圓航線：沿最短大圓弧線航行的航線。大圓航線：沿最短大圓弧線航行的航線。 恒向航線：保持恒定不變航向的航線。恒向航線：保持恒定不變航向的航線。 航跡：船舶的實際軌跡在水面或地面上的投航跡：船舶的實際軌跡在水面或地面上的投 影（水平投影）。影（水平投影）。 2021-7-4 2、導(dǎo)航中常用的速度參量、導(dǎo)航中常用的速度參量 對水速：運載體相對水媒質(zhì)的運動速度。對水速：運載體相對水媒質(zhì)的運動速度。 風(fēng)流速：空氣和水流相對地球表面的運動速度。風(fēng)流速：空氣和水流相對地球表面的運動速度。 對地速：

23、運載體相對地球表面的運動速度。對地速：運載體相對地球表面的運動速度。 航行速度三角形：對水速、風(fēng)流速在地面的投影航行速度三角形：對水速、風(fēng)流速在地面的投影 與對地速構(gòu)成的三角形。對地速可通過求解航行與對地速構(gòu)成的三角形。對地速可通過求解航行 速度三角形得出。速度三角形得出。 對水速矢量對水速矢量 風(fēng)流速矢量風(fēng)流速矢量 對地速矢量對地速矢量 2021-7-4 3、導(dǎo)航中常用的角度參量、導(dǎo)航中常用的角度參量 航向（船舶首向）：船舶縱軸首端的水平指向。船舶航向（船舶首向）：船舶縱軸首端的水平指向。船舶 的航向與對水速度矢量方向是一致的。航向由選定的的航向與對水速度矢量方向是一致的。航向由選定的 基準(zhǔn)

24、方向（真北）順時針轉(zhuǎn)到該指向的夾角來定量標(biāo)基準(zhǔn)方向（真北）順時針轉(zhuǎn)到該指向的夾角來定量標(biāo) 度。度。 真航向：船舶重心點的真北順時針轉(zhuǎn)到船舶縱軸的夾角真航向：船舶重心點的真北順時針轉(zhuǎn)到船舶縱軸的夾角 在水平面的投影。在水平面的投影。 磁航向：船舶重心點的磁北順時針轉(zhuǎn)到船舶縱軸的夾角磁航向：船舶重心點的磁北順時針轉(zhuǎn)到船舶縱軸的夾角 在水平面的投影。在水平面的投影。 電臺航向（電臺相對方位）電臺航向（電臺相對方位） 2021-7-4 航跡角：基準(zhǔn)方向和航跡之間的夾角。航跡方向與對地航跡角：基準(zhǔn)方向和航跡之間的夾角。航跡方向與對地 速度矢量方向是一致的速度矢量方向是一致的 。 流壓角：船舶縱軸首向和航

25、跡方向之間的夾角。因為船流壓角：船舶縱軸首向和航跡方向之間的夾角。因為船 舶的航向與對水速度矢量方向一致，航跡方向與對地速舶的航向與對水速度矢量方向一致，航跡方向與對地速 度矢量方向是一致，因此流壓角是由于對水速和對地速度矢量方向是一致，因此流壓角是由于對水速和對地速 矢量方向不同造成的，究其根本是由于風(fēng)流造成的。矢量方向不同造成的，究其根本是由于風(fēng)流造成的。 方位：表示兩點間相對位置的量，由觀測點基準(zhǔn)方向順方位：表示兩點間相對位置的量，由觀測點基準(zhǔn)方向順 時針轉(zhuǎn)到兩點連線之間的夾角在水平面的投影來標(biāo)度目時針轉(zhuǎn)到兩點連線之間的夾角在水平面的投影來標(biāo)度目 標(biāo)點的方位。標(biāo)點的方位。 2021-7-

26、4 運載體真方位：以導(dǎo)航臺真北為基準(zhǔn)，順時針轉(zhuǎn)到導(dǎo)航運載體真方位：以導(dǎo)航臺真北為基準(zhǔn)，順時針轉(zhuǎn)到導(dǎo)航 臺與運載臺與運載 體之間的夾角在水平面的投影。體之間的夾角在水平面的投影。 運載體磁方位：以導(dǎo)航臺磁北為基準(zhǔn)，順時針轉(zhuǎn)到導(dǎo)航運載體磁方位：以導(dǎo)航臺磁北為基準(zhǔn)，順時針轉(zhuǎn)到導(dǎo)航 臺與運載體之間的夾角在水平面的投影。臺與運載體之間的夾角在水平面的投影。 電臺（導(dǎo)航臺）真方位：以運載體真北為基準(zhǔn)，順時針電臺（導(dǎo)航臺）真方位：以運載體真北為基準(zhǔn)，順時針 轉(zhuǎn)到導(dǎo)航臺與運載體之間的夾角在水平面的投影。轉(zhuǎn)到導(dǎo)航臺與運載體之間的夾角在水平面的投影。 電臺（導(dǎo)航臺）磁方位：以運載體磁北為基準(zhǔn)，順時針電臺（導(dǎo)航臺）

27、磁方位：以運載體磁北為基準(zhǔn)，順時針 轉(zhuǎn)到導(dǎo)航臺與運載體之間的夾角在水平面的投影。轉(zhuǎn)到導(dǎo)航臺與運載體之間的夾角在水平面的投影。 電臺向?qū)Ψ轿唬阂赃\載體縱軸方向為基準(zhǔn)方向，順時針電臺向?qū)Ψ轿唬阂赃\載體縱軸方向為基準(zhǔn)方向，順時針 轉(zhuǎn)到導(dǎo)航臺與運載體之間的夾角在水平面的投影。轉(zhuǎn)到導(dǎo)航臺與運載體之間的夾角在水平面的投影。 2021-7-4 4、導(dǎo)航中常用的距離參量、導(dǎo)航中常用的距離參量 水深：從某一基準(zhǔn)水平面到海底的垂直距離。水深：從某一基準(zhǔn)水平面到海底的垂直距離。 水面水深：海平面到海底的垂直距離。水面水深：海平面到海底的垂直距離。 龍骨水深：船舶龍骨到海底的垂直距離。龍骨水深：船舶龍骨到海底的垂直距

28、離。 傳感器水深：換能器面到海底的垂直距離。傳感器水深：換能器面到海底的垂直距離。 2021-7-4 高度：從運載體重心到某一基準(zhǔn)水平面的垂直距高度：從運載體重心到某一基準(zhǔn)水平面的垂直距 離。離。 絕對高度：運載體重心到平均海平面的垂直距離。絕對高度：運載體重心到平均海平面的垂直距離。 相對高度：運載體重心到某一指定參考水平面的垂直相對高度：運載體重心到某一指定參考水平面的垂直 距離。距離。 真實高度：運載體重心到實際地面的垂直距離。真實高度：運載體重心到實際地面的垂直距離。 絕絕對對高 高度 度 真真實實高高度度 相 相對 對高高度度 2021-7-4 斜距：不在同一高度層或同一鉛垂線上斜距

29、：不在同一高度層或同一鉛垂線上 的兩點之間的距離。的兩點之間的距離。 地面斜距：斜距在地面上的投影。地面斜距：斜距在地面上的投影。 2021-7-4 六、無線電導(dǎo)航系統(tǒng)的性能及技術(shù)指標(biāo)六、無線電導(dǎo)航系統(tǒng)的性能及技術(shù)指標(biāo) 精度精度 覆蓋范圍（工作區(qū)、作用距離）覆蓋范圍（工作區(qū)、作用距離） 系統(tǒng)容量系統(tǒng)容量 導(dǎo)航信息更新率導(dǎo)航信息更新率 連續(xù)性、可用性和可靠性連續(xù)性、可用性和可靠性 系統(tǒng)完好性系統(tǒng)完好性 2021-7-4 （一）、精度（一）、精度 精度是指系統(tǒng)為運載體所提供的位置與運載精度是指系統(tǒng)為運載體所提供的位置與運載 體當(dāng)時的真實位置之間的重合度。體當(dāng)時的真實位置之間的重合度。 導(dǎo)航系統(tǒng)為用

30、戶提供的實測導(dǎo)航參量（如實導(dǎo)航系統(tǒng)為用戶提供的實測導(dǎo)航參量（如實 時位置、方位、距離等）與其真實參量之間時位置、方位、距離等）與其真實參量之間 的偏差稱為導(dǎo)航參量誤差，簡稱導(dǎo)航誤差。的偏差稱為導(dǎo)航參量誤差，簡稱導(dǎo)航誤差。 2021-7-4 1、導(dǎo)航誤差的典型表示法、導(dǎo)航誤差的典型表示法 1）平均誤差）平均誤差 2）均方根誤差）均方根誤差 均方誤差均方誤差RMS（Root Mean Square Error）描述了定）描述了定 位精度所對應(yīng)的置信橢圓（二維定位）或置信橢球（三位精度所對應(yīng)的置信橢圓（二維定位）或置信橢球（三 維定位）的大小。置信橢圓的長、短半軸分別表示了二維定位）的大小。置信橢圓

31、的長、短半軸分別表示了二 維位置坐標(biāo)分量的標(biāo)準(zhǔn)差（如經(jīng)度的維位置坐標(biāo)分量的標(biāo)準(zhǔn)差（如經(jīng)度的和緯度的和緯度的），）， 如果誤差統(tǒng)計分布是服從于正態(tài)分布，隨機(jī)誤差落在一如果誤差統(tǒng)計分布是服從于正態(tài)分布，隨機(jī)誤差落在一 倍標(biāo)準(zhǔn)差（倍標(biāo)準(zhǔn)差（1）的概率值是）的概率值是68.3，2、3的概率值的概率值 分別為分別為95.5、99.7。 n2, 1 i n d i ni n di , 2 , 1 2 2021-7-4 通常定義均方根誤差的三倍（即通常定義均方根誤差的三倍（即3）為）為 最大誤差，在正態(tài)分布條件下，隨機(jī)誤最大誤差，在正態(tài)分布條件下，隨機(jī)誤 差落在差落在 3范圍內(nèi)的概率為范圍內(nèi)的概率為99.7

32、3%。 在導(dǎo)航系統(tǒng)精度評估或鑒定中經(jīng)常用在導(dǎo)航系統(tǒng)精度評估或鑒定中經(jīng)常用2 的限定值，在正態(tài)分布條件下，隨機(jī)誤的限定值，在正態(tài)分布條件下，隨機(jī)誤 差在差在 2范圍內(nèi)的概率為范圍內(nèi)的概率為95.45%。 3）最大誤差）最大誤差 2021-7-4 4）概率誤差）概率誤差 概率誤差又稱或然誤差，在一組測量中，測概率誤差又稱或然誤差，在一組測量中，測 量誤差落在之內(nèi)的測量次數(shù)占總測量次數(shù)的量誤差落在之內(nèi)的測量次數(shù)占總測量次數(shù)的 50，在正態(tài)分布時，概率誤差在正態(tài)分布時，概率誤差和均方根和均方根 誤差誤差有下述關(guān)系：有下述關(guān)系： 0.675 2021-7-4 5）圓概率誤差）圓概率誤差CEP 圓概率誤差

33、圓概率誤差CEP（Circular Error Probable）是以真是以真 實位置為圓心，偏離圓心概率為實位置為圓心，偏離圓心概率為50的二維離散點分的二維離散點分 布的度量，定義為布的度量，定義為CEP0.59（）。同理，當(dāng)。同理，當(dāng) 概率為概率為95時有時有CEP95CEP 2.081.2272（ ），），也記作也記作“R95”，表示概率為，表示概率為95的二維點位精度的二維點位精度 ；當(dāng)概率為；當(dāng)概率為99時，時，CEP99CEP 2.581.5222（ ）。 對三維位置而言，則以球概率誤差對三維位置而言，則以球概率誤差SEP（Spherical Error Probable）表示。

34、）表示。 2021-7-4 2、定位誤差的幾何因子、定位誤差的幾何因子 測量誤差測量誤差1引起位置線誤差引起位置線誤差2 ，位置線誤差，位置線誤差2導(dǎo)致定導(dǎo)致定 位誤差位誤差3 ，定位誤差，定位誤差3顯然與測量誤差顯然與測量誤差1有關(guān)。有關(guān)。 位置線梯度是指位置線梯度是指1與與2之比（即之比（即1/2），反映的是測量），反映的是測量 誤差與其位置線誤差之間的轉(zhuǎn)換因子關(guān)系。誤差與其位置線誤差之間的轉(zhuǎn)換因子關(guān)系。 定位誤差的幾何因子是定位誤差的幾何因子是3與與1之間的比例因子即之間的比例因子即3/1， 由此可見，當(dāng)測量誤差由此可見，當(dāng)測量誤差1一定時，幾何因子越大，定位一定時，幾何因子越大，定位

35、誤差越大，反之亦反。而幾何因子的大小顯然與位置線誤差越大，反之亦反。而幾何因子的大小顯然與位置線 梯度和位置線交角有關(guān)。梯度和位置線交角有關(guān)。 2021-7-4 （二）、覆蓋范圍（工作區(qū)、作用距離）（二）、覆蓋范圍（工作區(qū)、作用距離） 覆蓋范圍指的是一個面積或立體空間，那里的導(dǎo)覆蓋范圍指的是一個面積或立體空間，那里的導(dǎo) 航信號能夠使導(dǎo)航用戶以規(guī)定的精度定出運載體航信號能夠使導(dǎo)航用戶以規(guī)定的精度定出運載體 的位置。的位置。 覆蓋范圍和三大因素有關(guān)，即設(shè)備本身技術(shù)指標(biāo)覆蓋范圍和三大因素有關(guān)，即設(shè)備本身技術(shù)指標(biāo) ，安裝使用環(huán)境，導(dǎo)航精度要求。，安裝使用環(huán)境，導(dǎo)航精度要求。 2021-7-4 （三）、

36、系統(tǒng)容量（三）、系統(tǒng)容量 系統(tǒng)容量是指在導(dǎo)航系統(tǒng)的覆蓋范圍內(nèi)，系統(tǒng)同系統(tǒng)容量是指在導(dǎo)航系統(tǒng)的覆蓋范圍內(nèi)，系統(tǒng)同 時可提供定位服務(wù)的用戶的數(shù)量。時可提供定位服務(wù)的用戶的數(shù)量。 系統(tǒng)容量首先決定于導(dǎo)航系統(tǒng)的工作方式。系統(tǒng)容量首先決定于導(dǎo)航系統(tǒng)的工作方式。 2021-7-4 （四）、（四）、 導(dǎo)航信息更新率導(dǎo)航信息更新率 導(dǎo)航信息更新率是指導(dǎo)航系統(tǒng)在單位時導(dǎo)航信息更新率是指導(dǎo)航系統(tǒng)在單位時 間內(nèi)可為運載體提供定位或其他導(dǎo)航數(shù)間內(nèi)可為運載體提供定位或其他導(dǎo)航數(shù) 據(jù)的次數(shù)。據(jù)的次數(shù)。 2021-7-4 連續(xù)性是指運載體在某特定的運行階段，導(dǎo)航系統(tǒng)能夠連續(xù)性是指運載體在某特定的運行階段，導(dǎo)航系統(tǒng)能夠 提供

37、規(guī)定的定位引導(dǎo)功能而不發(fā)生中斷的能力；提供規(guī)定的定位引導(dǎo)功能而不發(fā)生中斷的能力； 可用性是指當(dāng)導(dǎo)航系統(tǒng)和用戶設(shè)備都正常工作時，系統(tǒng)可用性是指當(dāng)導(dǎo)航系統(tǒng)和用戶設(shè)備都正常工作時，系統(tǒng) 為運載體提供可用的導(dǎo)航服務(wù)時間與該航行階段時間的為運載體提供可用的導(dǎo)航服務(wù)時間與該航行階段時間的 百分比。百分比。 可靠性是指系統(tǒng)在給定使用條件下，在規(guī)定的時間內(nèi)以可靠性是指系統(tǒng)在給定使用條件下，在規(guī)定的時間內(nèi)以 規(guī)定的性能完成其功能的概率，它標(biāo)志的是系統(tǒng)發(fā)生故規(guī)定的性能完成其功能的概率，它標(biāo)志的是系統(tǒng)發(fā)生故 障的頻度。最常用的衡量可靠性指標(biāo)是平均故障間隔時障的頻度。最常用的衡量可靠性指標(biāo)是平均故障間隔時 間（間（M

38、TBF） （五）、連續(xù)性、可用性和可靠性（五）、連續(xù)性、可用性和可靠性 2021-7-4 完好性也稱完善性或完備性、完整性等，是完好性也稱完善性或完備性、完整性等，是 指當(dāng)導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)生故障或誤差變化超出了允指當(dāng)導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)生故障或誤差變化超出了允 許的范圍，不能提供可用的導(dǎo)航服務(wù)時，系許的范圍，不能提供可用的導(dǎo)航服務(wù)時，系 統(tǒng)能夠及時向用戶發(fā)出告警的能力，它對保統(tǒng)能夠及時向用戶發(fā)出告警的能力，它對保 障運載體安全、可靠地使用導(dǎo)航信息提出了障運載體安全、可靠地使用導(dǎo)航信息提出了 要求。要求。 （六）、系統(tǒng)完好性（六）、系統(tǒng)完好性 2021-7-4 （七）、其他指標(biāo)（七）、其他指標(biāo) 導(dǎo)航信息的多值性

39、導(dǎo)航信息的多值性 多值性是指有些無線電導(dǎo)航系統(tǒng)所給出的定位數(shù)據(jù)對多值性是指有些無線電導(dǎo)航系統(tǒng)所給出的定位數(shù)據(jù)對 應(yīng)著多個可能的位置點（或位置線、位置面），如果應(yīng)著多個可能的位置點（或位置線、位置面），如果 不采用輔助手段，就無法確定其中正確的一個。不采用輔助手段，就無法確定其中正確的一個。 導(dǎo)航定位信息的維數(shù)導(dǎo)航定位信息的維數(shù) 維數(shù)是指導(dǎo)航系統(tǒng)為用戶所提供的是一維、二維還是維數(shù)是指導(dǎo)航系統(tǒng)為用戶所提供的是一維、二維還是 三維的空間位置信息。導(dǎo)航系統(tǒng)從導(dǎo)航信號中導(dǎo)出的三維的空間位置信息。導(dǎo)航系統(tǒng)從導(dǎo)航信號中導(dǎo)出的 第四維信息（如時間）也可以歸屬于這個參數(shù)。第四維信息（如時間）也可以歸屬于這個參數(shù)

40、。 2021-7-4 七、無線電導(dǎo)航的應(yīng)用及發(fā)展歷史七、無線電導(dǎo)航的應(yīng)用及發(fā)展歷史 1 早期階段早期階段 2 發(fā)展階段發(fā)展階段 3 成熟階段成熟階段 4 發(fā)展前景及軍事應(yīng)用發(fā)展前景及軍事應(yīng)用 2021-7-4 第一階段，時間從第一階段，時間從20世紀(jì)初至第二次世界大戰(zhàn)前；世紀(jì)初至第二次世界大戰(zhàn)前； 1902年年J.Stone發(fā)明了無線電測向技術(shù)，發(fā)明了無線電測向技術(shù)，1907年進(jìn)入實年進(jìn)入實 用階段；用階段； 1912年研制出世界上第一個無線電導(dǎo)航設(shè)備，即振幅式年研制出世界上第一個無線電導(dǎo)航設(shè)備，即振幅式 測向儀，也稱無線電羅盤；測向儀，也稱無線電羅盤； 1922年發(fā)明了超聲波聲納年發(fā)明了超聲

41、波聲納 ； 20世紀(jì)世紀(jì)20年代末期，陸續(xù)出現(xiàn)了四航道信標(biāo)、航空無線年代末期，陸續(xù)出現(xiàn)了四航道信標(biāo)、航空無線 電信標(biāo)（又叫無方向信標(biāo)電信標(biāo)（又叫無方向信標(biāo)NDB）及垂直指點信標(biāo)（）及垂直指點信標(biāo)（75 MHz信標(biāo)）。信標(biāo)）。1940年無方向信標(biāo)的自動測向儀投入正式年無方向信標(biāo)的自動測向儀投入正式 使用；使用； 1935年，法國首先在船上開始裝備年，法國首先在船上開始裝備VHF頻段的導(dǎo)航雷達(dá)頻段的導(dǎo)航雷達(dá) 。 1 早期階段早期階段 2021-7-4 2 發(fā)展階段發(fā)展階段 發(fā)展階段也稱第二階段，時間從第二次世界大戰(zhàn)開始至發(fā)展階段也稱第二階段，時間從第二次世界大戰(zhàn)開始至 20世紀(jì)世紀(jì)60年代初。年代

42、初。 1）. 臺卡系統(tǒng)（臺卡系統(tǒng)（DECCA） 臺卡導(dǎo)航系統(tǒng)于臺卡導(dǎo)航系統(tǒng)于1937年提出，年提出，1944年由英國倫敦臺卡導(dǎo)年由英國倫敦臺卡導(dǎo) 航儀公司研制成功。它屬于低頻連續(xù)波相位無線電導(dǎo)航航儀公司研制成功。它屬于低頻連續(xù)波相位無線電導(dǎo)航 系統(tǒng)，采用測距差的雙曲線定位方式工作，主要用于海系統(tǒng)，采用測距差的雙曲線定位方式工作，主要用于海 上船只的近程高精度定位，也可為覆蓋范圍內(nèi)的直升機(jī)上船只的近程高精度定位，也可為覆蓋范圍內(nèi)的直升機(jī) 提供導(dǎo)航服務(wù)。提供導(dǎo)航服務(wù)。 由于臺卡系統(tǒng)的定位精度和覆蓋范圍均低于羅蘭由于臺卡系統(tǒng)的定位精度和覆蓋范圍均低于羅蘭C，隨，隨 著羅蘭著羅蘭C的建設(shè)和發(fā)展，臺卡用

43、戶逐漸減少。的建設(shè)和發(fā)展，臺卡用戶逐漸減少。 2021-7-4 2). 無線電高度表（無線電高度表（Radio Altimeter） 1938年發(fā)明了連續(xù)波調(diào)頻無線電高度表，第二次年發(fā)明了連續(xù)波調(diào)頻無線電高度表，第二次 世界大戰(zhàn)后基于雷達(dá)技術(shù)產(chǎn)生了雷達(dá)高度表，也世界大戰(zhàn)后基于雷達(dá)技術(shù)產(chǎn)生了雷達(dá)高度表，也 稱脈沖高度表，它們都得到了廣泛應(yīng)用直至現(xiàn)在稱脈沖高度表，它們都得到了廣泛應(yīng)用直至現(xiàn)在 。無線電高度表是一種自主式航空導(dǎo)航設(shè)備，用。無線電高度表是一種自主式航空導(dǎo)航設(shè)備，用 于測量飛機(jī)距離地球表面的高度，包括調(diào)頻體制于測量飛機(jī)距離地球表面的高度，包括調(diào)頻體制 和脈沖體制兩種工作方式?；跍y高范圍

44、的不同和脈沖體制兩種工作方式?；跍y高范圍的不同 ，將只可測，將只可測2000m以下高度的稱為小高度表，可以下高度的稱為小高度表，可 測測2000m以上的稱為大高度表，一般小高度表的以上的稱為大高度表，一般小高度表的 測量精度優(yōu)于大高度表。測量精度優(yōu)于大高度表。 2021-7-4 1939年開始研制儀表著陸系統(tǒng)（年開始研制儀表著陸系統(tǒng)（ Instrument Landing System），），1941年年 投入應(yīng)用，并在投入應(yīng)用，并在1946年為國際民航組織（年為國際民航組織（ ICAO）定為標(biāo)準(zhǔn)著陸引導(dǎo)設(shè)備。）定為標(biāo)準(zhǔn)著陸引導(dǎo)設(shè)備。ILS可為著可為著 陸中的飛機(jī)同時提供水平和垂直引導(dǎo)，使飛

45、陸中的飛機(jī)同時提供水平和垂直引導(dǎo)，使飛 機(jī)在云層很低、能見度很差的情況下也能完機(jī)在云層很低、能見度很差的情況下也能完 成高精度的著陸過程。成高精度的著陸過程。 3). 儀表著陸系統(tǒng)（儀表著陸系統(tǒng)（ILS）和精密進(jìn)近雷達(dá)（）和精密進(jìn)近雷達(dá)（PAR） 2021-7-4 在第二次世界大戰(zhàn)期間的野戰(zhàn)機(jī)場和航空母艦上在第二次世界大戰(zhàn)期間的野戰(zhàn)機(jī)場和航空母艦上 使用一種放在地面上或甲板上的精密進(jìn)近雷達(dá)（使用一種放在地面上或甲板上的精密進(jìn)近雷達(dá)（ PAR），它通過測量下滑中的飛機(jī)方位、仰角、），它通過測量下滑中的飛機(jī)方位、仰角、 距離等信息，來指示飛機(jī)左右或上下調(diào)整來實現(xiàn)距離等信息，來指示飛機(jī)左右或上下調(diào)整

46、來實現(xiàn) 著陸，其缺點是飛行員處于被動引導(dǎo)狀態(tài)，因此著陸，其缺點是飛行員處于被動引導(dǎo)狀態(tài)，因此 在有在有ILS的地方它多作為備用設(shè)備使用。的地方它多作為備用設(shè)備使用。 2021-7-4 4). 羅蘭系統(tǒng)（羅蘭系統(tǒng)（LORAN） 羅蘭（羅蘭（Long Range Navigation）即遠(yuǎn)程導(dǎo)）即遠(yuǎn)程導(dǎo) 航，是一種脈沖體制的雙曲線型陸基中遠(yuǎn)程航，是一種脈沖體制的雙曲線型陸基中遠(yuǎn)程 無線電導(dǎo)航系統(tǒng)，由地面臺站的發(fā)射裝置、無線電導(dǎo)航系統(tǒng)，由地面臺站的發(fā)射裝置、 同步監(jiān)測與控制設(shè)備、用戶接收裝置三大部同步監(jiān)測與控制設(shè)備、用戶接收裝置三大部 分組成。分組成。 2021-7-4 5). 多普勒導(dǎo)航雷達(dá)（多普

47、勒導(dǎo)航雷達(dá)（Doppler Navigation Radar ） 1945年，多普勒導(dǎo)航系統(tǒng)開始發(fā)展，這是一種自主式航空年，多普勒導(dǎo)航系統(tǒng)開始發(fā)展，這是一種自主式航空 導(dǎo)航系統(tǒng)，由發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、天線、頻率跟蹤器和控制導(dǎo)航系統(tǒng)，由發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、天線、頻率跟蹤器和控制 指示儀組成?；跍y速雷達(dá)的基本原理，系統(tǒng)測量出射向指示儀組成?；跍y速雷達(dá)的基本原理，系統(tǒng)測量出射向 地面的回波信號的多普勒頻移，可以得到飛機(jī)相對于地面地面的回波信號的多普勒頻移，可以得到飛機(jī)相對于地面 的地速和偏流角，或飛機(jī)的三維速度分量。采用航位推算的地速和偏流角，或飛機(jī)的三維速度分量。采用航位推算 原理，對速度積分求出飛機(jī)

48、的已飛距離，可以得到飛機(jī)的原理，對速度積分求出飛機(jī)的已飛距離，可以得到飛機(jī)的 當(dāng)前位置等導(dǎo)航信息。當(dāng)前位置等導(dǎo)航信息。 多普勒導(dǎo)航系統(tǒng)由于工作范圍不受限制，價格低，測速精多普勒導(dǎo)航系統(tǒng)由于工作范圍不受限制，價格低，測速精 度高，在度高，在20世紀(jì)世紀(jì)5070年代得到了廣泛應(yīng)用，缺點是用于年代得到了廣泛應(yīng)用，缺點是用于 定位時存在對時間的積累誤差。定位時存在對時間的積累誤差。 2021-7-4 6). 伏爾（伏爾（VOR） 伏爾是甚高頻全向信標(biāo)（伏爾是甚高頻全向信標(biāo)（VHF OmniRange）的簡稱，是二）的簡稱，是二 戰(zhàn)后期在美國發(fā)展起來的近程導(dǎo)航系統(tǒng)，戰(zhàn)后期在美國發(fā)展起來的近程導(dǎo)航系統(tǒng)，1

49、946年成為美國標(biāo)準(zhǔn)年成為美國標(biāo)準(zhǔn) ，1949年被年被ICAO采納為國際標(biāo)準(zhǔn)的航空近程導(dǎo)航系統(tǒng)。采納為國際標(biāo)準(zhǔn)的航空近程導(dǎo)航系統(tǒng)。VOR 可指示出飛機(jī)相對導(dǎo)航臺的磁正北方向的方位角，精度高于無可指示出飛機(jī)相對導(dǎo)航臺的磁正北方向的方位角，精度高于無 線電羅盤，主要用于使飛機(jī)保持在給定的航線上飛行。線電羅盤，主要用于使飛機(jī)保持在給定的航線上飛行。20世紀(jì)世紀(jì) 60年代由聯(lián)邦德國研制的多普勒伏爾（年代由聯(lián)邦德國研制的多普勒伏爾（DVOR）系統(tǒng)，克服了）系統(tǒng)，克服了 場地內(nèi)地形地物對系統(tǒng)發(fā)射信號的影響，提高了系統(tǒng)的精度。場地內(nèi)地形地物對系統(tǒng)發(fā)射信號的影響，提高了系統(tǒng)的精度。 伏爾只能給飛機(jī)指示出方位，

50、為了給飛機(jī)提供出在空中的位置伏爾只能給飛機(jī)指示出方位，為了給飛機(jī)提供出在空中的位置 ，一般與測距器配合采用方位加距離的極坐標(biāo)方式進(jìn)行定位。，一般與測距器配合采用方位加距離的極坐標(biāo)方式進(jìn)行定位。 2021-7-4 7). 甚低頻導(dǎo)航系統(tǒng)甚低頻導(dǎo)航系統(tǒng) 美國的歐米伽（美國的歐米伽（omega）系統(tǒng)和俄羅斯的阿爾法（）系統(tǒng)和俄羅斯的阿爾法（alpha ）系統(tǒng)都屬于甚低頻雙曲線全球?qū)Ш较到y(tǒng)。）系統(tǒng)都屬于甚低頻雙曲線全球?qū)Ш较到y(tǒng)。 通過對甚低頻連續(xù)波信號的相位比對來進(jìn)行雙曲線形式的通過對甚低頻連續(xù)波信號的相位比對來進(jìn)行雙曲線形式的 定位，其發(fā)射裝置由分布在世界各地的定位，其發(fā)射裝置由分布在世界各地的8個

51、甚低頻地面發(fā)個甚低頻地面發(fā) 射臺組成，每一發(fā)射臺都包括定時和控制子系統(tǒng)、發(fā)射子射臺組成，每一發(fā)射臺都包括定時和控制子系統(tǒng)、發(fā)射子 系統(tǒng)和天線子系統(tǒng)，用于向地面、海上和空中用戶提供甚系統(tǒng)和天線子系統(tǒng)，用于向地面、海上和空中用戶提供甚 低頻無線電信號，可實現(xiàn)導(dǎo)航信號對全球的覆蓋。低頻無線電信號，可實現(xiàn)導(dǎo)航信號對全球的覆蓋。 2021-7-4 8). 測距器（測距器（DME） 測距器是在第二次世界大戰(zhàn)中隨著雷達(dá)的發(fā)測距器是在第二次世界大戰(zhàn)中隨著雷達(dá)的發(fā) 展應(yīng)用而出現(xiàn)的，它通過測量無線電脈沖在展應(yīng)用而出現(xiàn)的，它通過測量無線電脈沖在 空中的傳播時間獲得飛機(jī)到地面導(dǎo)航臺站的空中的傳播時間獲得飛機(jī)到地面導(dǎo)航

52、臺站的 距離，包括普通測距器（距離，包括普通測距器（DMEN）和精密）和精密 測距器（測距器（DMEP）兩種。）兩種。 2021-7-4 9). 塔康（塔康（TACAN） 戰(zhàn)術(shù)空中導(dǎo)航系統(tǒng)戰(zhàn)術(shù)空中導(dǎo)航系統(tǒng)TACAN（Tactical Air Navigation System）是美國海軍）是美國海軍1955年研年研 制并投入裝備的近程無線電導(dǎo)航系統(tǒng)，由地制并投入裝備的近程無線電導(dǎo)航系統(tǒng)，由地 面設(shè)備（也稱塔康信標(biāo)）和機(jī)載設(shè)備組成。面設(shè)備（也稱塔康信標(biāo)）和機(jī)載設(shè)備組成。 2021-7-4 3 成熟階段成熟階段 成熟階段也稱第三階段或衛(wèi)星導(dǎo)航階段，成熟階段也稱第三階段或衛(wèi)星導(dǎo)航階段， 時間從時間從20世紀(jì)世紀(jì)60年代中期至今。年代中期至今。 1). 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 子午儀導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)（子午儀導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)（Transit Navigation Satellite System） GPS和和GLONASS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 其他衛(wèi)星導(dǎo)航系