歐陽曉慧67課件

航空通信與導(dǎo)航歐陽曉慧無線電導(dǎo)航的理論基礎(chǔ)

歐陽曉慧導(dǎo)航系統(tǒng)的功用現(xiàn)代航空機(jī)載導(dǎo)航系統(tǒng)的功用是安全、精確地引導(dǎo)飛機(jī)到達(dá)預(yù)定飛行目的地的全過程。機(jī)載導(dǎo)航系統(tǒng)測量飛機(jī)的位置、速度、航跡、姿態(tài)等參數(shù)，供駕駛員或自動飛行控制系統(tǒng)引導(dǎo)飛行器按預(yù)定航線航行。歐陽曉慧§導(dǎo)航系統(tǒng)的分類

一、觀測導(dǎo)航早期：觀測地標(biāo)目前：氣象雷達(dá)（也屬于無線電導(dǎo)航）二、天文導(dǎo)航

以天空中具有一定運動規(guī)律的星體為依據(jù)目前在飛機(jī)上很少用歐陽曉慧三、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（推算導(dǎo)航）慣性導(dǎo)航利用慣性敏感元件測量航行體相對于慣性空間的線運動和角運動參數(shù)，在給定的運動初始條件下，由計算機(jī)推算出航行體的姿態(tài)、方位、速度和位置等參數(shù)，從而引導(dǎo)航行體完成預(yù)定的航行任務(wù)。優(yōu)點：(1)自主性比較強(qiáng)，它可以不依賴任何外界系統(tǒng)的支援而單獨進(jìn)行導(dǎo)航；(2)對準(zhǔn)后的短時定位精度較高。缺點：定位精度隨時間的增加而降低。歐陽曉慧四、無線電導(dǎo)航系統(tǒng)

利用無線電技術(shù)測量導(dǎo)航參數(shù)的系統(tǒng)稱為無線電導(dǎo)航系統(tǒng)。無線電導(dǎo)航系統(tǒng)的種類較多，可實現(xiàn)測高、測向、測速、測距和定位等基本功能。優(yōu)點：定位精度不會隨飛行時間的增加而增大。缺點：工作受外界因素如氣候、地形、外部干擾等因素的影響，以及需要地面導(dǎo)航設(shè)備(衛(wèi)星導(dǎo)航需眾多衛(wèi)星)等。歐陽曉慧五、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

美國蘇聯(lián)歐洲伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航GPSGLONASS中國北斗系統(tǒng)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是利用導(dǎo)航衛(wèi)星來實現(xiàn)導(dǎo)航的。歐陽曉慧六、組合導(dǎo)航上述幾種類型的導(dǎo)航系統(tǒng)各有優(yōu)缺點。為了提高導(dǎo)航系統(tǒng)的定位精度和性能，往往將上述兩種以上的導(dǎo)航系統(tǒng)組合成為組合式導(dǎo)航系統(tǒng)。目前通常應(yīng)用的是由慣導(dǎo)系統(tǒng)與無線電導(dǎo)航系統(tǒng)組成的組合方式，或由慣導(dǎo)系統(tǒng)與衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)組成的組合方式。歐陽曉慧§導(dǎo)航參數(shù)1、航向飛機(jī)的航向是指飛機(jī)的機(jī)頭方向。航向角的大小用飛機(jī)縱軸的水平投影線與地平面上某一基準(zhǔn)線之間的夾角來度量。規(guī)定從基準(zhǔn)線的正方向按順時針至定位線的角度為正航向角。歐陽曉慧（1）真航向真子午線（即地理經(jīng)線）與飛機(jī)縱軸在水平面上的夾角為真航向角。（2）磁航向磁子午線(即地球磁經(jīng)線)與飛機(jī)縱軸在水平面上的夾角為磁航向角。磁差磁子午線與真子午線方向不一致而形成的偏差角為磁差。磁航向與真航向的關(guān)系為：磁航向＝真航向-磁差歐陽曉慧（3）羅航向磁羅盤測得的羅子午線（羅經(jīng)線）與飛機(jī)縱軸在水平面上的夾角為羅航向。（4）陀螺航向：利用三自由度陀螺在慣性空間具有定軸性的特性，制成的陀螺羅盤，將其陀螺自轉(zhuǎn)軸置于水平位置，作為航向基準(zhǔn)線，它所指示的航向稱為陀螺航向。（5）大圓航向通過地心的截面與地球表面相交的圓圈最大，稱為大圓圈，飛機(jī)沿大圓線飛行的航向稱為大圓航向。歐陽曉慧2、方位角以經(jīng)線北端為基準(zhǔn)，順時針轉(zhuǎn)到水平面上某方向線的夾角。在圖中，北、東、南、西的方位角分別是0℃、90℃、180℃、270℃；電臺方位角是40℃歐陽曉慧（1）電臺方位角電臺方位角是指從飛機(jī)所在位置的經(jīng)線北端順時針轉(zhuǎn)到飛機(jī)與VOR臺連線之間的夾角。

電臺方位也稱VOR方位。它是以飛機(jī)為基準(zhǔn)來觀察VOR臺在地理上的方位。如圖2.3-2。（2）飛機(jī)磁方位從VOR臺的經(jīng)線北端順時針轉(zhuǎn)到VOR臺與飛機(jī)連線之間的夾角，叫飛機(jī)磁方位。它是以VOR臺為基準(zhǔn)來觀察飛機(jī)相對VOR臺的磁方位。表示方位時可以用磁經(jīng)線為基準(zhǔn)，也可以用真經(jīng)線為基準(zhǔn)。以磁經(jīng)線為基準(zhǔn)的方位角叫磁方位角；以真經(jīng)線為基準(zhǔn)的方位角叫真方位角。歐陽曉慧（3）相對方位角飛機(jī)縱軸方向和飛機(jī)到VOR臺連線之間順時針方向測量的夾角，叫相對方位角或稱電臺航向。歐陽曉慧歐陽曉慧3、航線

飛機(jī)在空中飛行時所選用的飛行路線稱為航線。（1）大圓航線地球表面上任意兩點之間的距離，以大圓圈線為最短，即航程最近。飛機(jī)沿大圓圈線飛行的航線稱為大圓航線。大圓航線距離最短，但導(dǎo)航較困難。因此實用中通常采用長距離靠近大圓航線，而短距離走等角航線的作法。歐陽曉慧（2）等角航線在地球表面上，與各子午線相交的角度都相等的曲線叫做等角線。飛機(jī)在無風(fēng)條件下飛行，如保持真航向始終不變，則該飛機(jī)的飛行路線是一條等角線。在地球表面上除經(jīng)線和緯線以外的等角航線，都是以極點為漸近點的螺旋曲線。歐陽曉慧§位置線與導(dǎo)航定位方法一、位置線一個導(dǎo)航系統(tǒng)所測得的電信號的某一參量為定值時，該參量所對應(yīng)的接收點位置的軌跡線。歐陽曉慧二、位置線的種類與導(dǎo)航系統(tǒng)位置線直線圓雙曲線測距差系統(tǒng)：奧米伽導(dǎo)航系統(tǒng)，羅蘭系統(tǒng)全向信標(biāo)、自動定向機(jī)測距系統(tǒng)