無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件

VHF/HFCOMMSYSTEMADF

VOR

ILS

DMELRRAXPDR第二篇無線電通信/導(dǎo)航設(shè)備VHF/HFCOMMSYSTEM第二篇無線電通信無線電波傳播的基本知識

無線電波的傳播規(guī)律各波段電波的傳播特點無線電波傳播的基本知識無線電波的傳播規(guī)律（一）無線電波在空間傳播的交變電磁場稱為電磁波。無線電波通常指頻率在300000MHz(300GHZ)以下的電磁波，簡稱電波。（一）無線電波在空間傳播的交變電磁場稱為電磁波。1.電磁波的形成與傳播

1.電磁波的形成與傳播2.電波的分布

2.電波的分布3.電波的傳播方向

3.電波的傳播方向4.電波的傳播速度

在不同的媒質(zhì)中，電波的傳播速度為：

其中，εr為媒質(zhì)的相對介電系數(shù)，μr為媒質(zhì)的相對導(dǎo)磁系數(shù)，C為光速。4.電波的傳播速度在不同的媒質(zhì)中，電波的傳播速度為：（二）在不均勻媒質(zhì)中電波的傳播

當電波在不均勻媒質(zhì)中傳播時，電波的傳播速度會發(fā)生變化，傳播方向也會改變，產(chǎn)生反射、折射、繞射和散射現(xiàn)象。（二）在不均勻媒質(zhì)中電波的傳播當電波在不均勻1.反射

：電波在經(jīng)過不同交界面時會產(chǎn)生反射現(xiàn)象。電波頻率越高，反射越強

介質(zhì)的介電系數(shù)越大，反射越強1.反射：電波在經(jīng)過不同交界面時會產(chǎn)生反射現(xiàn)象。電波頻率越2.折射：電波從一種媒質(zhì)進入另一種媒質(zhì)時，會發(fā)生折射現(xiàn)象。

2.折射：電波從一種媒質(zhì)進入另一種媒質(zhì)時，會發(fā)生折射現(xiàn)象。3.繞射

電波遇到障礙物時，有時能繞過障礙物繼續(xù)前進，這種現(xiàn)象稱為繞射。

電波的繞射能力與波長有關(guān)，波長越長，繞射能力越強

3.繞射電波遇到障礙物時，有時能繞過障礙物繼續(xù)前進4.散射

當電波遇到大氣對流層中一些尺寸很小且不均勻的塵埃和小水滴時，就會向四面八方發(fā)散，這就是散射

4.散射當電波遇到大氣對流層中一些尺寸很小且不均勻（三）無線電波的傳播方式

電波在大氣層中傳播，由于本身的頻率不同以及地面和電離層對它的不同影響，形成了不同的傳播方式。電波的傳播方式主要有：天波，地波，空間波和散射波。（三）無線電波的傳播方式電波在大氣層中傳播，由于本身的頻率天波

地波

空間波

散射波

天波地波空間波散射波天波：靠電離層的反射傳播的電波稱為天波。地波：沿地球表面?zhèn)鞑サ碾姴ǚQ為地波空間波：空間波包括直達波和地面反射波。電波沿視線直接傳播至接收點，稱為直達波；經(jīng)地面反射后到達接收點的電波，稱為地面反射波。散射波：利用電離層或?qū)α鲗拥纳⑸渥饔枚鴤鞑サ碾姴ǚQ為散射波。天波：靠電離層的反射傳播的電波稱為天波。二、無線電波各波段的傳播特點

無線電波頻段（波段）的劃分各波段電波的傳播特點二、無線電波各波段的傳播特點無線電波頻段（波段）的劃分(一)無線電波頻段的劃分(一)無線電波頻段的劃分（二）各波段電波的傳播特點

長波主要是以地波方式傳播。傳播距離遠，傳播穩(wěn)定。1.長波

（二）各波段電波的傳播特點長波主要是以地波方式傳播。1.2.中波

中波主要以地波的方式傳播。在夜間中波也可以天波的方式傳播。中波的傳播具有穩(wěn)定可靠的特點，而且所需的天線比長波要小，發(fā)射設(shè)備也較為簡單2.中波中波主要以地波的方式傳播。3.短波短波傳播的主要特點是：地波衰減快，天波不穩(wěn)定。但其能以較小功率獲得較遠的傳播距離

。主要以天波傳播。3.短波短波傳播的主要特點是：地波衰減快，天波不穩(wěn)定。4.超短波它主要以空間波進行傳播，其有效傳播距離一般限于視線范圍。傳播受天電干擾小，其信號較穩(wěn)定；頻帶很寬，可以容納大量的電臺；容易獲得高增益的方向性天線。4.超短波它主要以空間波進行傳播，其有效傳播距離一般限于視線2.1甚高頻/高頻通信系統(tǒng)2.1甚高頻/高頻通信系統(tǒng)2.1甚高頻/高頻通信系統(tǒng)2.1甚高頻/高頻通信系統(tǒng)2.1甚高頻/高頻通信系統(tǒng)2.1甚高頻/高頻通信系統(tǒng)2.1甚高頻通信系統(tǒng)甚高頻通信系統(tǒng)主要用于飛機在起飛著陸期間以及飛機通過管制區(qū)域時與地面交通人員之間的雙向語言通信。工作頻段通常為118

135.975MHz。工作方式為AM由于甚高頻信號只能以空間波的形式在視距內(nèi)傳播，因此通信距離較近，并受飛行高度的影響。高頻通信系統(tǒng)工作頻段通常為2

29.999MHz。工作方式為AM或SSB。

2.1甚高頻通信系統(tǒng)甚高頻通信系統(tǒng)主要用于飛機在起2.2自動定向儀ADF2.2自動定向儀ADF（一）概述自動定向儀又稱為無線電羅盤。地面配套設(shè)施為NDB，發(fā)射的識別呼號為2個英文字符的莫爾斯電碼。工作頻率為190KHZ-1750KHZ。ADF利用地面導(dǎo)航臺發(fā)射的無方向性電波工作。用于測量地面導(dǎo)航臺相對于飛機縱軸的方位（電臺相對方位角）。

（一）概述自動定向儀又稱為無線電羅盤。無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件

1、垂直天線的方向特性（二）定向原理

ADF使用無方向性天線（如垂直天線）和定向天線（如環(huán)形天線）來接收無線電波從而定向。1、垂直天線的方向特性（二）定向原理ADF使用無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件

2、環(huán)形天線的方向特性（二）定向原理2、環(huán)形天線的方向特性（二）定向原理無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件2、自動定向機的單值定向（二）定向原理2、自動定向機的單值定向（二）定向原理無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件3、自動定向原理（二）定向原理3、自動定向原理（二）定向原理無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件（三）組成（三）組成無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件1、夜間極化誤差（四）誤差1、夜間極化誤差（四）誤差1、夜間極化誤差1、夜間極化誤差無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件2、山地繞射誤差（四）誤差2、山地繞射誤差（四）誤差2、山地繞射誤差2、山地繞射誤差無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件3、海岸折射誤差（四）誤差3、海岸折射誤差（四）誤差避免海岸折射誤差的方法選擇無線電方位線與海岸線之間的夾角近于90度的電臺定向增加飛行高度選用頻率低的電臺避免海岸折射誤差的方法選擇無線電方位線與海岸線之間的夾角近于4、大氣干擾誤差（四）誤差4、大氣干擾誤差（四）誤差無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件小結(jié)

自動定向儀又稱為無線電羅盤。其地面配套設(shè)施為NDB，發(fā)射的識別呼號為2個英文字符的莫爾斯電碼。

自動定向儀由接收機、環(huán)形天線、垂直天線、控制盒和指示器等組成?？刂坪猩系摹癆NT”位用于準確地調(diào)諧電臺，“ADF”位用于自動定向。在一些飛機上，自動定向儀所測得的電臺相對方位在無線電方位指示器（RBI）上指示，此時，指示器直接指示電臺的相對方位。在現(xiàn)代飛機上，自動定向儀總是與甚高頻全向信標系統(tǒng)共用一個無線電磁指示器（RMI），在RMI上，能指示電臺磁方位、飛機磁方位和相對方位。

小結(jié)自動定向

由于自動定向儀是依靠無線電波的傳播而工作的，因此，容易受各種自然條件的影響和干擾，產(chǎn)生定向誤差。在雷雨云附近飛行時，應(yīng)盡可能選擇近距離的電臺定位，強烈閃電時，不用ADF定向。在海上飛行時，應(yīng)選擇無線電方位線與海岸線之間的夾角接近90

的電臺定向。在黃昏和日出期間飛行時，應(yīng)選用低頻率、近距離的電臺定向，準確調(diào)諧，辨清識別信號，增加飛行高度。

使用NDB導(dǎo)航時，應(yīng)考慮NDB的作用范圍。調(diào)臺時，應(yīng)正確調(diào)整頻率，辨清電臺識別信號。

小結(jié)由于自動定向儀是依靠無線電波的傳播而工作的，因此，容2.3甚高頻全向信標系統(tǒng)VOR2.3甚高頻全向信標系統(tǒng)VOR（一）概述

甚高頻全向信標系統(tǒng)簡稱為VOR，它是一種近程無線電導(dǎo)航系統(tǒng)。1946年成為美國的標準導(dǎo)航設(shè)備，1949年被國際民航組織采用，正式成為國際標準航線的無線電導(dǎo)航設(shè)備。由地面發(fā)射臺和機載設(shè)備組成。地面VOR臺通過天線輻射無限多的方位線或稱徑向線，每條徑向線表示一個磁方位角。發(fā)射的識別呼號為3個英文字符的莫爾斯電碼。機載設(shè)備接收和處理地面臺發(fā)射的這些信息，并在相關(guān)的指示器上進行指示。地面VOR臺分為終端VOR（TVOR）和航路VOR兩種，TVOR的頻率范圍為108-112MHZ，且小數(shù)點第一位為偶數(shù)；發(fā)射功率約50瓦，工作距離25海里。航路VOR的頻率范圍為112-118MHZ。發(fā)射功率200瓦，工作距離200海里。

（一）概述甚高頻全向信標系統(tǒng)簡稱為VOR，它是一種（二）VOR導(dǎo)航系統(tǒng)的功用定位沿選定的航路導(dǎo)航（二）VOR導(dǎo)航系統(tǒng)的功用定位無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件（三）基本原理地面臺發(fā)射兩種信號1、基準相位信號2、可變相位信號（三）基本原理地面臺發(fā)射兩種信號無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件

機載設(shè)備接收地面VOR臺發(fā)射的基準相位信號和可變相位信號，并測量出這兩個信號的相位差，于是可得到飛機磁方位角，加上180度，得到VOR方位。（三）基本原理機載設(shè)備接收地面VOR臺發(fā)射的基準相位信號和可變相（四）機載組成指示器（四）機載組成指示器無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件向/背臺向/背臺（五）誤差（五）誤差無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件小結(jié)甚高頻全向信標系統(tǒng)簡稱為VOR，它是一種近程無線電導(dǎo)航系統(tǒng)。由地面發(fā)射臺和機載設(shè)備組成。地面VOR臺能夠輻射無限多的方位線或稱徑向線，每條徑向線表示一個磁方位角。地面VOR臺分為終端VOR（TVOR）和航路VOR兩種，TVOR的頻率范圍為108-112MHZ，且小數(shù)點第一位為偶數(shù)；航路VOR的頻率范圍為112-118MHZ。VOR的機載設(shè)備包括天線、控制盒、接收機和指示器。通過機上的預(yù)選航道選擇器可選擇一條要飛的方位線，即預(yù)選航道。小結(jié)甚高頻VOR臺所提供的航道信號只能在水平面到仰角45度的垂直范圍內(nèi)，在電臺上空有一個盲區(qū)不能提供方位信號。當飛機飛越VOR臺上空時，指示器上的“OFF”警告旗將瞬時出現(xiàn)，且向/背臺指標的指示轉(zhuǎn)換。飛機沿著預(yù)選航道可以飛向或飛離VOR臺，航道偏離指示器CDI（或水平狀態(tài)指示器HSI）上的偏離桿將指示飛機偏離預(yù)選航道的方向和角度，以進行航道指引，引導(dǎo)飛機沿預(yù)選航道飛往目的地。如果飛機沿給定的徑向線飛向一個VOR臺，則飛機無風航向與所給徑向方位相差180度。小結(jié)VOR臺所提供的航道信號只能在水平面到仰角45度的垂直VOR臺的作用距離為視線范圍，隨飛行高度的增加而增加。如果電臺位置選在山區(qū)和附近有較大建筑物的地點，由于電波的反射，將導(dǎo)致較大的方位誤差，因此建筑物，地形特征對飛機低高度接收時有阻隔。

小結(jié)VOR臺的作用距離為視線范圍，隨飛行高度的增加而增加。2.4儀表著陸系統(tǒng)ILS2.4儀表著陸系統(tǒng)ILS（一）概述儀表著陸系統(tǒng)在1949年被國際民航組織定為飛機標準進近和著陸系統(tǒng)。它能在氣象條件惡劣和能見度差的條件下給駕駛員提供指引信息，保證飛機安全進近和著陸。ILS提供的引導(dǎo)信號，由駕駛艙指示儀表顯示。駕駛員根據(jù)儀表的指示操縱飛機或使用自動駕駛儀“跟蹤”儀表的指示，使飛機沿著跑道中心線的垂直面和規(guī)定的下滑角，從450米的高空引導(dǎo)到跑道入口的水平面以上的一定高度，然后再由駕駛員看著跑道操縱飛機目視著陸。

（一）概述儀表著陸系統(tǒng)在1949年被國際民航組織定為（二）組成儀表著陸系統(tǒng)的地面設(shè)備包括提供橫向指引的航向信標臺（LOC）、提供垂直指引的下滑信標臺（GS）和提供距離指引的指點信標臺（MB）。

（二）組成儀表著陸系統(tǒng)的地面設(shè)備包括提供橫向指引的航向無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件(三)基本原理1、航向信標的工作原理(三)基本原理1、航向信標的工作原理無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件

航向信標臺天線產(chǎn)生的輻射場在通過跑道中心延長線的垂直平面內(nèi)，形成航向面或稱航向道。若飛機在航向道上，即對準跑道中心線，指示器（HSI、ADI）上的偏離指示為零；如果飛機在航向道的左邊或右邊，指示器（HSI、ADI）上航道偏離指針就向右或向左偏，給駕駛員提供“飛右”或“飛左”的指令。截獲到航向信號的依據(jù)是航道偏離桿動。有的航向信標臺天線發(fā)射雙向輻射場，既提供跑道方向的輻射場，又提供跑道反方向的輻射場。若ILS指示器上無反航道電門，用基本的航道偏離指示器（CDI）指示，當飛機沿正航道進近時，CDI指示偏右，表示航向道在飛機右側(cè)；當飛機沿ILS反航道進近時，CDI指示偏右，表示航向道在飛機的左側(cè)。1、航向信標的工作原理航向信標臺天線產(chǎn)生的輻射場在通過跑道中心2、下滑信標的工作原理2、下滑信標的工作原理無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件2、下滑信標的工作原理下滑信標臺天線產(chǎn)生的輻射場形成下滑面，與地面成3度仰角。若飛機在下滑面上，下滑指針在中心位置；若飛機在下滑面的上面或下面，指針向下或向上指，給飛行員提供“飛下”或“飛上”的指令?？潭缺P上一個點，代表偏離下滑道0.35度。

2、下滑信標的工作原理下滑信標臺天線產(chǎn)生的輻射場形成下無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件3、指點信標系統(tǒng)航路指點信標航道指點信標3、指點信標系統(tǒng)航路指點信標航路指點信標航路指點信標航道指點信標航道指點信標無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件

指點信標系統(tǒng)按其用途分為航路指點信標和航道指點信標。航路指點信標安裝在航路上，用于向飛行員報告飛機正在通過航路上某些特定點的地理位置。航道指點信標用于飛機進場著陸，有2個或3個，裝在順著著陸方向的跑道中心延長線的規(guī)定距離上，分別稱為內(nèi)、中、外指點標臺。

3、指點信標系統(tǒng)指點信標系統(tǒng)按其用途分為航路指點信標和航道指點信標。為了滿足進場和航路兩種情況下使用的要求，飛機上設(shè)置有高-低靈敏度控制開關(guān)，以控制接收機靈敏度，便于判斷過臺時機。一般情況下，指點標靈敏度控制開關(guān)置于低位（L）

過內(nèi)、中、外臺時，相應(yīng)的燈（白色、琥珀色、藍色）燃亮，同時出現(xiàn)對應(yīng)的音頻信號（3000HZ、1300HZ、400HZ），以便于飛行員判斷著陸飛機離跑道頭預(yù)定點（內(nèi)、中、外指點標臺上空）的距離。3、指點信標系統(tǒng)為了滿足進場和航路兩種情況下使用的要求，飛機上設(shè)置有小結(jié)儀表著陸系統(tǒng)的地面設(shè)備包括提供橫向指引的航向信標臺（LOC）、提供垂直指引的下滑信標臺（GS）和提供距離指引的指點信標臺（MB）。HSI和ADI上將顯示偏離情況。

航向信標臺工作頻率范圍為108-112MHZ，且小數(shù)點第一位為奇數(shù)。航向信標臺天線產(chǎn)生的輻射場在通過跑道中心延長線的垂直平面內(nèi)，形成航向面或稱航向道。有的航向信標臺天線發(fā)射雙向輻射場，既提供跑道方向的輻射場，又提供跑道反方向的輻射場。若ILS指示器上無反航道電門，用基本的航道偏離指示器（CDI）指示，當飛機沿正航道進近時，CDI指示偏右，表示航向道在飛機右側(cè)；當飛機沿ILS反航道進近時，CDI指示偏右，表示航向道在飛機的左側(cè)。小結(jié)小結(jié)下滑信標臺天線產(chǎn)生的輻射場形成下滑面，與地面成3度仰角。若飛機在下滑面上，下滑指針在中心位置；若飛機在下滑面的上面或下面，指針向下或向上指，給飛行員提供“飛下”或“飛上”的指令。偏離一個點代表偏離下滑道0.35度。為了滿足進場和航路兩種情況下使用的要求，飛機上設(shè)置有高-低靈敏度控制開關(guān)，以控制接收機靈敏度，便于判斷過臺時機。一般情況下，指點標靈敏度控制開關(guān)置于低位（L）。LOC的有效導(dǎo)航距離為25海里。GS的有效導(dǎo)航距離為10海里。過遠、中、近臺時，其燈光信號分別為藍色、琥珀色和白色。小結(jié)2.5測距機DME2.5測距機DME（一）功用測量飛機與地面DME臺之間的斜距。一般情況下，地面DME臺和VOR臺同臺安裝。（一）功用測量飛機與地面DME臺之間的斜距。繞DME臺作圓周飛行以等待著陸繞DME臺作圓周飛行以等待著陸或繞過禁區(qū)、障礙物再按照指定的VOR方位進場或繞過禁區(qū)、障礙物再按照指定的VOR方位進場（二）基本原理（二）基本原理無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件（三）控制及顯示（三）控制及顯示無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件無線電導(dǎo)航設(shè)備講解課件小結(jié)機載測距機與地面測距信標臺配合工作，用于測量飛機與地面測距臺的斜距。最大測量范圍為0

390海里。

基本原理就是機載DME設(shè)備向地面DME臺發(fā)出詢問信號，地面DME臺接收后，經(jīng)過一個固定延時，向飛機給出回答信號，機上設(shè)備記錄信號的往返時間，并轉(zhuǎn)換成距離或地速，然后在顯示器上顯示。地面DME臺往往和VOR臺同臺安裝，以同時提供航道信息和距離信息。DME的頻率與VOR臺的頻率配套，當DME臺處于頻率保持狀態(tài)(H)時，說明DME的頻率失控(保持原DME頻率)。

小結(jié)2.6