飞机构造基础第章飞机电子系统.pptVIP

电磁波的传播 频率从几十Hz（甚至更低）到3000GHz左右（波长从几十Mm到0.1mm左右)频段范围内的电磁波，称为无线电波。 发射天线或自然辐射源所辐射的无线电波，通过自然条件下的媒质到达接收天线的过程，就称为无线电波的传播。 在传播过程中，无线电波有可能受到反射、折射、绕射、散射和吸收，并可能引起无线电信号的畸变。为了确定无线电导航系统的频率、功率、增益、灵敏度、信号噪声比、导航精度等指标，就需要对无线电波的传播特性有所了解。 无线电波的频率，根据它们的特点可以划分为下列几个波段，不同波段无线电波的传播特性有很大差别。 无线电波频段划分 　10.3 无线电导航系统 发展概况　 　早期的飞机主要靠目视导航。20世纪20年代开始发展仪表导航。飞机上有了简单的仪表，靠人工计算得出飞机当时的位置。30年代出现无线电导航，首先使用的是中波四航道无线电信标和无线电罗盘。40年代初开始研制超短波的伏尔导航系统和仪表着陆系统。50年代初惯性导航系统用于飞机导航。50年代末出现多普勒导航系统。60年代开始使用远程无线电罗兰 C导航系统，作用距离达到2000公里。为满足军事上的需要还研制出塔康导航系统，后又出现伏尔塔克导航系统及超远程的奥米加导航系统，作用距离已达到10000公里。1963年出现卫星导航,70年代以后发展全球定位导航系统。　　 　　　 　　导航方法　 　导航的关键在于确定飞机的瞬时位置。确定飞机位置有目视定位、航位推算和几何定位三种方法。 　①目视定位：由驾驶员观察地面标志来判定飞机的位置，这在起飞和着陆过程中特别需要。 　②航位推算：根据已知的前一时刻飞机位置和测得的导航参数推算当时飞机的位置。例如根据测出的真实空速和飞机的航向，在给定风速和风向条件下利用航行速度三角形计算出地速，再把地速对时间进行积分，代入起始条件──前一时刻的位置，即可得到当时的飞机位置。多普勒雷达能直接测出地速和偏流角，经过积分也可得到飞机的位置。惯性导航实质上也是进行航位推算,由惯性元件测得加速度,经过两次积分得到位置信息。航位推算是近代导航的主要方法，利用这种方法的导航系统只依靠飞机上的仪器而与外界无关，且不易受无线电干扰，可进行全球导航。 　 　③几何定位：以某导航点为基准确定飞机相对于导航点的位置，从而定出飞机的位置线（即某些几何参数如距离、角度保持不变的航迹）。再确定飞机相对于另一导航点的位置，定出另一条位置线。两条位置线的交点就是飞机所在的位置。图中示出三种位置线：相对方位角为恒值的位置线是一条通过导航点的直线；距离为恒值的位置线是以导航点为中心的圆周；到两个导航点的距离差为恒值的位置线是双曲线。也可用雷达来确定飞机的位置。 10.3 无线电导航系统 自动定向机（自动测向器）（ADF） 甚高频全向信标系统（VOR） 仪表着陆系统（ILS） 无线电高度表（RA） 测距机（DME） 应答机（ATC TPR） 气象雷达系统（WXR） GPS 系统 自动定向机(ADF)（1） ADF(Automatic Direction Finding)，又称无线电罗盘，是一种振幅最小值测向无线电导航系统。利用设置在地面的无方向信标（NDB）发射无线电波，在机上用环形方向性天线接收和处理电波信号，获取飞机到地面导航台的相对方位。 自动定向机(ADF)（2） 系统的工作频率在150kHz～1800kHz范围内，属中长波波段，因此主要依靠地波或直达波传播。 地波的传播距离可以达到几百公里，但易受到天波的污染，特别在夜间。只有当飞机离地面导航台站较近时，方位读数才比较可靠，测向精度可达2°左右。 自动定向机(ADF)（3） ADF指示的角度是飞机纵轴方向到地面导航台的相对方位。因此，若要得到飞机相对于导航台的方位，还必须获知飞机的航向，这需要与磁罗盘或其他航向测量设备相结合。 飞机上通常把磁罗盘和ADF的指示部分结合在一起，构成无线电磁指示器（RMI, Radio Magnetic Indicator）。 自动定向机(ADF)（4） ADF的主要功能： 测量飞机纵轴方向到地面导航台的相对方位角，并显示在方位指示器上； 对飞机进行定位：现代飞机上一般装备两部ADF。两部ADF所测得的相对方位显示于同一指示器上，由这两个方位角可确定飞机对地面导航台的两条相应位置线，根据位置线相交定位原理即可确定飞机的地理位置； 自动定向机(ADF)（5） 判断飞机飞越导航台的时间：当飞机飞向导航台时，根据相对方位角的变化来判断飞越导航台的时间。如方位指示由0 °转向180 °的瞬间即为飞越导航台的时间； 利用方位指示保持沿预定航路飞行，即向/背台飞行； 由于工作于中长波段，可接收民用广播信号，并可用于定向。