第六章 航空导航系统的运行
第六章 航空导航系统运行
第二节 导航助航设备和通信 ―、导航技术分类
最早的导航技术是指南针和六分仪，其准确度只能找到一片大陆，却 无法准确地找到一个城市、一个村庄。由于早期飞机几乎都在机场附近 的一个小范围内飞行,所以为了识别跑道，最早出现的飞机专用导航助航 设备是机场辅助灯光和跑道灯光，以帮助飞行员在晚上和天气不好的吋 候进行落地。助航灯光系统是1920年后在美国首先开始的，1930年这些 灯光发展成为进近灯光系统，现在跑道灯光引导系统是国际民航组织 SARPs标准的一部分。 无线电技术出现后，通过追寻无方向信标(NDB)的信号源，远航的飞机 找到了归航的方向。不过要想更准确地在迷茫的大雾中找到降落的跑道 ，则需要更精确的无线电设备，比如特高频全方向信标(VOR)和测距机（ DME），然后是仪表着陆系统(ILS)或者微波着陆系统（MLS），还包括美 国的全球定位系统（GPS）、俄罗斯的全球卫星导航系统（GLONASS）、 欧盟的伽利略系统(Galileo）以及中国的“北斗”系统。 上述导航设备都是被动导航设施，意思是飞机必须依赖其自带设备以外 NanJing University of Aeronautics 的其他设施的帮助才能找到目标。因此配备有自主导航系统 INS & Astronautics
第 六章 航空导航系统的运行
NanJing University of Aeronautics & Astronautics
第一节 空域结构和导航服务 ―、目视飞行规则和仪表飞行规则
在VFR规则条件下，飞机要飞行必须首先满足最低的气象要求条件。因 为在VFR条件下，飞行员一般依赖通过驾驶舱向窗外现察能够发现和判断 的情况来控制飞机的飞行姿态并进行导航.所以在VFR条件下，最重 要的一条是飞行员必须保持与云底有一定的间距，视线不会受到云层的 遮挡(垂直方向、同时水平方向的能见度也能符合该机型在该地区运行时 的要求。
航空公司工作人员的航空通信与导航系统
航空公司工作人员的航空通信与导航系统航空通信与导航系统（Airborne Communication and Navigation Systems, ACNS）是现代航空领域中不可或缺的一部分。
航空公司工作人员需要熟悉并掌握ACNS的运作原理和操作技巧，以确保航班的安全和顺利运行。
本文将深入探讨航空公司工作人员所需了解的ACNS 的重要内容。
一、导航系统航空导航系统是确保飞行器准确导航的关键要素之一。
它包括了机载导航设备、地面导航设备和导航数据。
在ACNS中，机载导航设备起到了至关重要的作用。
常见的机载导航设备包括惯性导航系统（Inertial Navigation System, INS）、全球定位系统（Global Positioning System, GPS）和雷达导航系统等。
1. 惯性导航系统（INS）惯性导航系统是一种基于陀螺仪和加速度计等传感器的导航设备。
它可以通过测量飞行器的速度、加速度、转弯率等信息，计算出飞行器的位置和导航状态。
航空公司工作人员需要了解INS的原理和使用方法，以便在飞行过程中能够准确获取飞行器的位置信息。
2. 全球定位系统（GPS）GPS是一种卫星导航系统，通过接收多颗卫星发出的信号，计算出接收器的位置信息。
在航空领域，GPS被广泛应用于飞行器的导航和定位。
航空公司工作人员需要了解GPS的工作原理，并学会操作机载GPS设备，以实现飞行器的准确导航和定位。
3. 雷达导航系统雷达导航系统主要通过雷达信号实现飞行器的导航和避障。
它可以检测目标的距离、方位和高度等信息，并将这些信息传输给飞行员。
航空公司工作人员需要了解雷达导航系统的原理和使用方法，以确保飞行器的安全飞行。
二、通信系统航空公司工作人员还需要熟悉航空通信系统，以确保飞行过程中的信息交流畅通无阻。
航空通信系统包括了机载通信设备、地面通信设备和通信流程。
1. 机载通信设备机载通信设备是飞行器与地面通信设备之间进行信息交流的关键设备。
中国民航通信导航系统运行、维护规程
中国民用航空通信导航监视系统运行、维护规程 1 中国民用航空通信导航监视系统运行、维护规程第一章总则第一条为加强对通信导航监视设备运行、维护的管理,保障飞行安全,根据《中国民用航空通信导航监视工作规则》第三条、第五条的规定制订本规程。
第二条本规程适用于民用航空地面通信导航监视系统和设备(以下简称设备)运行管理的组织与实施,全体通信导航监视工作人员必须遵照执行。
第三条设备运行维护工作的基本任务包括:(一)组织与实施设备的运行,使设备按规定的技术指标正常工作,提供高质量的通信导航监视保障。
(二)组织与实施设备的维护和修理,实行以预防为主,定期维护和计划检修并重的原则,确保设备的性能指标、环境条件符合规定。
(三)组织与实施设备、器材、仪表和工具的保管及零备件和器材的保障工作。
第四条各级通信导航监视主管部门,必须负责设备运行管理工作的组织和监督检查。
建立岗位责任制或承包责任制,征集使用部门的意见,分析研究存在问题,及时采取措施解决。
第五条各类设备运行维护人员应具备专业技术知识,熟悉有关规章制度和所管设备的性能、工作原理、操作程序和维修方法,必须经过专业学习和考核,取得相关执照,才能参加值班或维修设备。
凡未经考核和考核不合格的人员,不能独立工作。
第六条已经投入使用而需要停工维护和修理的设备,必须报请上级业务主管部门批准。
经过修理,但检验不合格的设备不得投入工作。
第七条全体通信导航人员,必须遵守安全规定,定期检查安全和防护用品,密切注视设备的危险征侯,认真查找原因,迅速排除,确保人身、设备、工具和仪表的安全。
第八条本规程的附件是实施设备运行维护的细则,本规程的附件和正文具有同等效力。
本规程附件尚未包含的设备,另作补充规定。
第二章设备的运行第一节设备运行的组织第九条通信导航监视系统和设备的运行属于系统运行。
设备运行不能低于最低运行标准。
第十条台站是组织和实施通信导航设备运行的基层单位。
各台站必须根据有关规定和实际情况,制订岗位责任制和值班制度; 按时检查设备运行情况、统计设备运行质量指标; 分析可能引起设备运行不正常的因素和存在的问题,及时采取措施避免差错,杜绝事故的发生,保证设备按规定安全运行。
航空无线电导航系统
第一章绪论1.1.1导航与导航系统的基本概念1.导航导航的基本含义是引导运行体从一地到另一地安全航行的过程。
导航强调的是“身在何处，去向哪里”是对继续运动的指示。
导航之所以定义为一个过程，是因为它贯穿于运动体行动的始终，遍历各个阶段，直至确保运行达成目的。
应当说大部分运行体都是由人来操纵的，而对那些无人驾驶的的运行体来说，控制是由仪器或设备来完成的，这时的导航就成为了制导。
近年来人们将定位于导航并列提出。
事实上定位提供的位置参量是一个标量，只有将其与方向数据联合起来成为矢量，才能服务于运行体的航行。
因此定位与测角、测距一样是导航的技术之一，通过定位可以实现导航。
也可以说定位是静态用户要求的；但对动态用户而言要求的是导航。
2.导航系统导航系统是用于对运行体实施导航的专用设备组合或设备的统称。
导航系统是侧重于实现特定导航功能的设备组合体，组合体内的各部分必须按约定的协调方式工作才能实现系统功能，而导航设备一般是指导航系统中某一相对独立部分或产品，或实现某一导航功能的单机。
1.1.3 导航及无线电导航系统的分类导航是一门基于“声、光、电、磁、力”的综合性的应用科学，实现导航的技术手段很多，按其工作原理或主要应用技术可分为下述类别：（1）天文导航——利用观测自然天体（空中的星体）相对于运行体所在坐标系中的某些参量实现的导航称为天文导航。
（2）惯性导航——利用牛顿力学中的惯性原理及相应技术实现的导航称为惯性导航。
（3）无线电导航——利用无线电技术实现的导航称为无线电导航。
（4）地磁导航——利用地球磁场的特性和磁敏器件实现的导航称为地磁导航。
（5）红外线导航——利用红外线技术实现的导航称为红外线导航。
（6）激光导航——利用激光技术实现的导航称为激光导航。
（7）声纳导航——利用声波或超声波在水中的传播特性和水声技术实现的导航（用于对水下运行体的导航）称为声纳导航。
（8）地标或灯标导航——利用观测（借助光学仪器或目视）已知位置的地标或灯标实现的导航称为地标或灯标导航。
民航导航系统原理与应用
导航系统技术发展
传统导航技术
传统导航技术主要依靠地面导航设施，如VOR/DME、NDB等，具有较高的可靠性和稳定性，但存在覆盖范围有限、 精度较低等问题。
导航系统在民航中的重要性
阐述导航系统在民航中的重要地位和 作用，如提高飞行安全、降低运行成 本、优化航班运行等。
分析导航系统的发展趋势和未来发展 方向，以及其对民航业的影响和推动 作用。
02
民航导航系统原理
导航系统基本原理
01
导航系统定义
导航系统是用于确定航空器位置和航向的设备或技术，是航空器安全、
评估导航系统的可靠性指标，如故障率、可用性、持久性等。
故障模式与影响分析
分析导航系统可能出现的故障模式及其对飞行安全的影响。
可靠性评估方法
采用适当的可靠性评估方法，对导航系统进行全面的可靠性评估。
安全风险控制措施
风险识别
通过风险评估和识别，确定导航系统面临的主要安全 风险。
风险评估
对识别出的风险进行量化和评估，确定风险的等级和 影响程度。
IFR导航是民航飞行中常用的导航方式，通过接收和处理来自地面导航设施的信号，飞行 员能够获取航空器的位置、航向、高度等信息，实现安全、准确的飞行。
视见飞行规则（VFR）导航
VFR导航适用于低能见度条件下的飞行，通过目视地标和飞行员的经验，飞行员能够依靠 地面标志和地标高度来判断航空器的位置和航向。
卫星导航
03
民航导航系统应用
航路导航
航路导航是民航导航系统的重要应用之一，它通过提供精确的航路信息，确保飞机 在预定航线上安全、准确地飞行。
飞机导航系统
飞机导航系统aircraft navigation system 确定飞机的位置并引导飞机按预定航线飞行的整套设备（包括飞机上的和地面上的设备）。
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（见无线电控制着陆）。
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。
目视定位是由驾驶员观察地面标志来判定飞机位置；航位推算是根据已知的前一时刻的位置和测得的导航参数来推算当前飞机的位置；几何定位是以某些位置完全确定的导航点为基准，测量出飞机相对于这些导航点的几何关系，最后定出飞机的绝对位飞机导航系统按工作原理可以分为：①仪表导航系统。
利用飞机上的仪表所提供的数据计算出飞机的各种导航参数。
②无线电导航系统。
利用地面无线电导航台或空间的导航卫星和飞机上的无线电导航设备对飞机进行定位和引导。
③惯性导航系统。
利用安装在惯性平台上的3 个加速度计的测量结果连续地给出飞机的空间位置和速度。
如果把加速度计直接装在飞机机体上，并与航向系统和姿态系统结合起来进行导航便构成捷联式惯性导航系统。
④天文导航系统。
以天体为基准，利用星体跟踪器测得星体高度角来确定飞机的位置。
⑤组合导航系统。
将以上几种导航系统组合构成的性能更为完善的导航系统。
早期的领航概念中是没有定位一说的，飞行员或者领航员只是通过观察公路、铁路、河流、山峰、城镇或湖泊等地标来确定飞机的方位。
空运飞行员的航空导航和导航系统
空运飞行员的航空导航和导航系统航空导航和导航系统是空运飞行员在飞行任务中至关重要的工具。
它们提供了必要的信息和指引，确保飞行员能准确地知道自己的位置、航线和飞行情况。
本文将探讨航空导航和导航系统的定义、功能以及使用。
一、航空导航和导航系统的定义航空导航是指在飞行任务中确定和控制飞行器位置、速度和方向的过程。
导航系统则是为了实现航空导航目标而设计的一套设备和技术。
简而言之，航空导航系统是用来帮助飞行员在空中航行的工具。
二、航空导航和导航系统的功能1. 位置确定：导航系统通过无线电信号、卫星定位、惯性导航等技术手段，提供准确的位置信息，使飞行员能够知道自己在何处。
这对于飞行器的安全和正常运行至关重要。
2. 航线规划：导航系统可以根据预设的航线和飞行计划，自动规划出最佳的航线。
这样飞行员可以根据导航系统提供的建议，选择最短、最安全的航线，从而节省时间和燃料。
3. 飞行引导：导航系统可以向飞行员提供航向、速度、高度等引导信息，确保飞行器沿着预定航线飞行。
它可以实时监测飞行器的状态，并提供必要的修正指令，帮助飞行员保持飞行器在目标航线上稳定飞行。
4. 飞行信息显示：导航系统可以将各种必要的飞行信息以图形、数字等形式显示在飞行员的显示屏上，使其能够清楚地了解飞行器的状态和所处环境。
这种信息包括飞行高度、空速、航向、气象信息等等。
三、航空导航和导航系统的使用航空导航和导航系统大多数由电子设备组成。
飞行员通过操纵仪表和操作控制器，与导航系统进行交互。
以下是几种常见的航空导航和导航系统：1. 全球定位系统（GPS）：GPS是一个基于卫星定位的导航系统，可以通过接收卫星发出的信号，计算出飞行器的位置和速度。
飞行员可以通过GPS系统实时获得自己的位置，并根据导航指示完成航线规划和飞行引导。
2. 惯性导航系统（INS）：INS使用陀螺仪和加速度计等传感器来测量飞行器的位置和运动状态。
它通过不断积分和处理传感器数据，提供高精度的导航信息。
导航工程技术专业中的航空导航系统学习指南
导航工程技术专业中的航空导航系统学习指南导航工程技术专业涉及到诸多领域，其中航空导航系统是该专业中的重要部分。
航空导航系统是指用于飞行器导航和飞行管理的技术和设备。
在航空导航系统的学习过程中，学生需要掌握相关的基础知识和技能。
本文将为导航工程技术专业中的学生提供一份航空导航系统学习指南，帮助他们更好地掌握这一领域的知识。
一、航空导航系统概述航空导航系统是指用于飞行器在空中导航的一系列技术和设备，主要包括导航仪表、导航设备和导航程序等。
导航仪表用于显示航空器的位置、速度和方向等信息，导航设备用于确定航空器的位置和航向，导航程序则是指导航计划和操作过程。
二、航空导航系统的原理和技术1. 航空导航系统的原理航空导航系统的原理包括测量原理、信号传输原理和信息处理原理等。
测量原理通过测量各种信号来确定飞行器的位置和速度；信号传输原理则是指导航信号的传输方式和相关设备；信息处理原理是指将测量和接收到的信号进行处理，得出导航结果。
2. 航空导航系统的技术航空导航系统使用了多种技术，如全球定位系统（GPS）、惯性导航系统（INS）、雷达导航系统和无线电导航系统等。
这些技术可以实现精确的飞行器位置和航向测量，以及飞行路径规划和导航指引。
三、航空导航系统的应用和发展1. 航空导航系统的应用航空导航系统广泛应用于民航、军事航空和航天领域。
在民航领域，航空导航系统用于飞机的自动导航和飞行管理，提高飞行效率和安全性。
在军事航空领域，航空导航系统用于飞机的战术导航和打击指引。
在航天领域，航空导航系统用于航天器的导航和轨道控制。
2. 航空导航系统的发展随着科技的不断进步，航空导航系统也在不断发展。
未来的航空导航系统将更加智能化和自动化，可以实现更加精确的导航和控制。
同时，航空导航系统将与其他领域的技术相结合，如人工智能、大数据和无人机技术等。
四、学习航空导航系统的建议1. 培养基础知识学习航空导航系统需要掌握一定的数学、物理和电子技术基础。
飞机导航系统的工作原理
飞机导航系统的工作原理导航是飞机飞行中至关重要的环节之一，它涉及到确保飞机按照预定航线准确地到达目的地。
为了实现这一目标，飞机导航系统发挥着关键的作用。
本文将介绍飞机导航系统的工作原理。
一、惯性导航系统（INS）惯性导航系统是最早应用于飞机导航的一种技术。
它基于牛顿第一运动定律，利用陀螺仪和加速度计等惯性传感器，通过测量飞机的加速度和角速度，计算出飞机的位置和速度。
惯性导航系统具有短时间内高精度的优势，但由于误差积累问题，随着时间的推移，其精度可能逐渐下降。
二、全球卫星导航系统（GNSS）全球卫星导航系统是目前飞机导航系统中最常用的一种技术。
其中最著名的是美国的GPS系统。
全球卫星导航系统通过接收来自多颗卫星的导航信号，利用三角测量的原理计算出飞机的位置和速度。
全球卫星导航系统具有全球覆盖、高精度和长时间稳定性等优势，成为现代飞机导航的主流技术。
三、惯导与卫星导航的融合（INS/GNSS）为了充分利用各自的优势，现代飞机导航系统通常采用惯导与卫星导航的融合技术。
在这种系统中，惯导系统提供短时间内高精度的位置和速度信息，而卫星导航系统通过校正惯导系统的误差，提供长时间稳定的导航信息。
这种惯导与卫星导航的融合技术大大提高了飞机导航系统的精度和可靠性。
四、导航显示系统导航显示系统是飞机导航系统中的重要组成部分，它将导航信息以图像形式显示在飞行员的显示屏上。
飞行员可以通过导航显示系统获取飞机的位置、航向、航速等关键信息，帮助其准确地控制飞机的飞行轨迹。
现代导航显示系统通常采用彩色多功能显示屏，具有直观、清晰的特点，方便飞行员查看和理解导航信息。
五、航路管理系统航路管理系统是飞机导航系统的核心部分，它负责计算和规划飞机的飞行航路。
在航路管理系统中，飞行员可以输入目的地的经纬度坐标或者航路点，系统将自动计算出最优的飞行航路，并提供给飞行员进行确认和导航。
航路管理系统的出现极大地提高了飞行员的工作效率和飞行安全性。
航空公司运营与管理 第六章航空公司运行控制
职能角度：
航空公司CEO
安全监督/审计/后勤支持
安全与平稳运行 飞行控制 机组管理 地面保障 机务工程和维修 运行控制
市场与效益 产品和标准设计 航线与航班制定 销售和收入管理 结算与效益分析
战略与发展 战略与机队规划 人才引进与发展 资本筹资与投资
1.航空承运人取证
运行检查 持续监控 对申请的决策 颁发AOC
中国民航总局制定中国民航的合格运行审定规 则，简称CCAR-121部。 适用对象
适用最用旅客座位数超过30座或者最大商载超过3400千 克的多发飞机实施的不定期载客运输飞行； 使用最大商载超过3400千克的多发飞机实施的全货 物运输飞行。
总飞行签派室地区飞行签派室机场飞行签派室签派代理机构总飞行签派室负责航空公司飞行的组织与实施并对飞行保障工作进行监督掌握本公司航空器的全部飞行动态以及其它特殊飞行情况负责本公司的航班申请并进行航班计划与管理制定本公司的规章制度组织与实施专机飞行任务并对其管辖范围内的签派机构进行监督和检查对违反规定的部门和个人进行处理
方案2：取消此次航班任务。航空公司将旅客转让给 其它航空公司，在此次航班的起飞时刻后的60分钟 内有另一航空公司的航班仍然有空余的座位，能够将 此次航班的往返旅客全部装载。航空公司于是取消此 次航班，将旅客合并给其它航空公司(以机票全价900 元进行结算)。在这种情况下，计算一下该航空公司 的利润:
建立运行控制中心的重要意义
安全是效益的前提和保障，是一个航空公
司生存的基础。
提供详细可靠的航行资料 建立自己的气象系统、随时掌握天气状况 制作详细、及时、准确的飞行计划 严密的跟踪监控
空运飞行员的飞行器自动导航系统操作
空运飞行员的飞行器自动导航系统操作飞机作为一种重要的空中交通工具，其自动导航系统对于空运飞行员的飞行操作至关重要。
本文将详细论述空运飞行员在操作飞行器自动导航系统时需要注意的事项和技巧。
一、导航系统概述飞机的导航系统是由一系列硬件和软件组成，旨在帮助飞行员安全、高效地引导飞机飞行。
导航系统通常包括全球定位系统（GPS）、惯性导航系统（INS）以及雷达导航系统等。
这些系统能够提供飞机的位置、速度以及飞行状态的信息，并根据预设的飞行计划自动指导飞机飞行。
二、导航系统操作技巧1. 预航计划在飞行前，飞行员需要进行详细的预航计划，包括确定飞行路线、飞行高度和速度以及考虑天气等因素。
飞行员还需检查导航系统的设置，确保其与飞行计划相符。
2. 导航系统检查在起飞前和起飞后，飞行员需要对导航系统进行检查。
这包括确保GPS连接稳定、INS校准正确以及雷达导航系统的可靠性。
如果发现任何异常情况，飞行员需要及时与地面维护人员联系，并延误飞行以确保飞行的安全性。
3. 导航模式选择不同飞行阶段需要不同的导航模式。
例如，起飞和降落阶段通常使用雷达导航系统，而在巡航阶段则主要依靠GPS和INS。
飞行员需要根据当前的飞行情况和导航要求选择合适的导航模式。
4. 导航信息监控飞行员在飞行过程中需要密切监控导航系统提供的信息。
这包括观察飞机的位置与预期路径的接近程度、高度和速度的变化以及导航系统的警报信息等。
通过及时的信息监控，飞行员能够迅速做出调整以确保飞行的安全。
5. 导航系统备份尽管导航系统通常非常可靠，但在极端情况下，如系统故障或失灵，飞行员需要准备好备份导航设备和备用导航计划。
这有助于飞行员在紧急情况下保持对飞机的控制并安全着陆。
6. 更新导航数据库导航数据库的准确性对于飞行的安全至关重要。
飞行员需要定期更新导航数据库，以确保其包含最新的航路点、航路修正和地形数据。
同时，还需要定期校验导航系统的准确性，确保其提供可靠的导航信息。
航空航天行业中的卫星导航系统使用教程
航空航天行业中的卫星导航系统使用教程在航空航天行业中，卫星导航系统是一项关键技术，它为飞行员和飞机提供实时导航和定位服务。
本文将详细介绍航空航天行业中的卫星导航系统的使用教程，帮助读者更好地了解和利用该技术。
首先，我们需要理解卫星导航系统的基本原理。
卫星导航系统主要由一组卫星和地面站组成。
卫星通过接收地面站传输的导航信号，并向地球上的接收器发送信号，接收器则通过计算卫星和地球之间的相对距离来确定自身的位置。
常见的卫星导航系统包括全球定位系统（GPS）、伽利略系统（Galileo）和北斗系统（BeiDou）等。
在航空航天行业中，卫星导航系统的主要用途是实现飞机的精确定位和导航功能。
飞行员可以使用卫星导航系统来确定飞机的当前位置、速度和航向等信息，轻松完成飞行任务。
下面是航空航天行业中卫星导航系统的使用教程：1. 准备工作：在飞行前，飞行员应确保导航设备正常工作并接收到有效的卫星信号。
检查导航设备的电源和天线是否正常，预留足够的时间等待设备定位卫星信号。
2. 飞机导航计划：根据飞行计划和目的地，飞行员应在导航设备中输入相关的导航点和航路。
导航点可以是机场、导航台、路口等标志物，航路则是连接导航点的路径。
3. 切换导航模式：一般情况下，卫星导航系统有多种导航模式可供选择，如止航点导航模式、航路模式和误差修正模式等。
根据实际需求，选择合适的导航模式，确保飞行的安全和准确。
4. 路线规划：导航设备将根据输入的导航点和航路自动生成飞机的航线。
飞行员可以在导航设备上查看航线图和相关信息，以便更好地了解飞行任务的要求。
5. 实时导航监控：在飞行过程中，飞行员应持续监控导航设备显示的信息，确保飞行路径的准确性和安全性。
同时，及时进行调整和修改，以适应飞行环境和飞机状态的变化。
6. 备用导航系统：在卫星导航系统出现故障或信号不稳定的情况下，飞行员应准备备用的导航设备和方法。
例如，传统的惯性导航系统和地面导航设备可以作为备用选择。
航空业中机载导航系统的使用方法
航空业中机载导航系统的使用方法随着时代的发展，航空业已经成为了世界各地人们快速出行的重要方式之一。
在航空业中，飞机的导航系统起着至关重要的作用。
机载导航系统通过提供航程导航、飞行管理和飞行安全等功能，帮助飞行员规划航线、准确导航和确保飞行的安全性。
本文将介绍航空业中机载导航系统的使用方法，帮助读者更好地了解和运用这一技术。
首先，了解导航系统的基本原理非常重要。
导航系统是通过接收、解码和处理卫星信号来确定飞机的位置和航向。
全球定位系统（GPS）是最常用的导航系统之一，通过接收来自卫星的信号来计算飞机的准确位置。
此外，还有惯性导航系统（INS）和地面无线电导航设备（VOR/DME等）等备用系统，以便在GPS信号受阻的情况下提供备用导航服务。
其次，熟悉机载导航系统的使用界面和相关功能是必要的。
不同飞机型号可能具有不同的导航系统界面，但大部分系统都提供了类似的功能和操作。
飞行员可以使用导航系统来输入起始点和目的地，并选择航线以规划飞行路径。
系统还可以提供飞行高度、航速、预计到达时间等相关信息。
此外，导航系统还可以提供地图、航标、航路和机场信息，以帮助飞行员作出正确的导航决策。
在使用机载导航系统之前，飞行员应对其进行适当的设置和校准。
飞机起飞前，飞行员应检查导航系统是否正常工作，并确保相关导航数据库、航图和地图更新到最新版本。
同时，飞行员还应正确设置导航系统的机场机场数据，包括机场发射台频率和航路点。
这样可以确保导航系统能够正确识别和导航到目的地。
导航系统在飞行过程中还有一些额外的功能和注意事项需要飞行员注意。
首先，导航系统可以提供飞行员飞行的实时气象信息，包括风速、风向、温度和降雨等。
这些信息对于飞行计划和飞行安全至关重要。
其次，在飞行过程中，飞行员应适时使用导航系统的自动导航功能，以减轻工作负担并提高飞行的精确性。
然而，飞行员应时刻保持警惕，随时准备处理不可预见的情况。
最后，导航系统还可以提供飞行员飞行的回放记录功能，以供事后分析和评估飞行情况。
太空飞船的导航系统是如何工作的？
太空飞船的导航系统是如何工作的？一、星空定位：引导太空飞船航行的精准标定太空飞船的导航系统首先通过对星空进行扫描和分析，来获取精确的位置信息。
该系统会捕捉到太空中的星体，并通过与星图数据库的比对，识别这些星体。
凭借星体的位置、亮度等特征，导航系统可以将飞船的位置确定在三维坐标系中的准确位置。
其次，导航系统会计算出飞船的速度、方向和加速度等参数，以便精确预测飞船的未来位置和轨迹。
这些计算取决于飞船的动力系统和飞行姿态，从而确保了导航的准确性和可靠性。
二、星座识别：星座指引下的无迷航之飞星座识别是太空飞船导航系统中的重要环节。
星座识别功能可以通过提取星空中的特定星座来判断飞船的方向。
对于太空飞行任务，导航系统通常会选择大型星座作为参考，如猎户座、天鹅座等。
通过识别这些星座，导航系统可以迅速确定飞船的朝向，从而使飞船在太空中保持正确航向。
三、星际信标：星际航行中的无时差导引在星际航行中，太空飞船的导航系统依赖于星际信标的定位和辅助。
星际信标是由专门部署在太空中的无线设备，向飞船发送导航信号。
飞船的导航系统通过接收这些信号，并用其进行精确测量和计算，以定位当前位置和轨道，确保飞船航行的准确性。
同时，星际信标还可以为太空飞船提供导航信息和航行建议。
它们将当前位置与目标位置进行比较，并计算出最佳航线和推荐的航行速度。
这种系统能够自动调整飞船的姿态和速度，以适应不同的星际航行条件和航线规划。
四、遥测与控制：监控与调整下的完美航行太空飞船导航系统的最后一环是遥测与控制。
在航行过程中，导航系统会收集和传输各种关键的实时数据，如飞船位置、速度、轨迹等，以及航行期间的环境参数，如温度、辐射等。
这些数据对于飞船的航行安全和准确性至关重要。
导航系统还可以通过遥测技术实现对飞船的远程控制。
当飞船遇到异常情况或需要调整航向时，地面控制中心可以通过导航系统发送指令，实时干预飞船的操作，以确保航行的稳定和安全。
综上所述，太空飞船的导航系统通过星空定位、星座识别、星际信标和遥测与控制等环节的协同工作，确保了飞船在太空中的精准导航和安全航行。
飞机导航系统
• 引导飞机沿着预定航线飞到预定地点 • 随时给出飞机准确的即时位置
• 在军事上，导航系统还要配合其他系 统完成武器投放、侦察、巡逻、反潜、 预警和救援等任务。
一、无线电导航
• 测向无线电设备 接收地面导航台信号，确定自身方位 • 测距无线电设备 根据无线电信号的传输时间，计算距离 • 测距差无线电设备 远程导航系统，测量各个导航台信号的相 位差 • 测速无线电设备 利用多普勒效应 • 通信、导航、识别综合系统
地形匹配
景象匹配
电子地图
五、天文导航
• 观测天体 • 获取飞行器位置和航向信息
六、组合导航
• 惯性导航
自主性强、隐蔽性好、短时间精度高 定位误差随时间积累 定位误差不积累
• 无线电导航
易受外界干扰、易被发现，需导航台
• 图像匹配导航 • 天文导航
• 层 定位精度高，全球、全天候 需要复杂的定位设备
二、惯性导航
加速度
积分
速度
积分
位移
• 存在误差积累
三、卫星导航系统
GPS • 导航卫星 18颗导航卫星，运行周期接近12h • 地面站组 四个监控站、一个上行注入站和一个主控 站 • 用户设备 接收机
美国全球定位系统（GPS）
四、图像匹配导航
• 获取地理特征的图像信息 • 与原图匹配
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航空航天工程师的航空航天导航系统
航空航天工程师的航空航天导航系统导语：航空航天导航系统是航空航天工程中不可或缺的核心技术之一。
作为航空航天工程师，熟悉和掌握航空航天导航系统的原理、应用和发展趋势是至关重要的。
本文将从系统概述、导航原理、导航系统应用等方面对航空航天导航系统进行介绍。
一、系统概述航空航天导航系统是一种用于在航空航天器上实现定位、导航和控制的集成系统。
它由多种组件构成，包括卫星导航系统、惯性测量单元、无线通信设备等，为飞行器提供准确的位置和航向信息。
航空航天导航系统的设计目标是提高飞行器的定位和导航精度，使其能够在各种复杂的环境下进行安全、高效的航行。
二、导航原理航空航天导航系统主要依靠卫星导航系统进行定位和导航。
目前常用的卫星导航系统包括美国的GPS系统、俄罗斯的GLONASS系统和欧洲的Galileo系统。
这些卫星系统利用地面控制站和一组卫星进行通信，通过多普勒效应和时间戳等原理计算出接收器的位置和速度。
接收器通过收集多颗卫星的信号并进行计算，根据差分定位算法得到精确的导航信息。
三、导航系统应用1.航空导航系统航空导航系统是航空领域中运行和导航飞机的关键系统。
对于商用飞机和民航航班，导航系统能够提供飞行器的精确位置和航线信息，帮助飞行员进行准确的导航和控制。
航空导航系统具有自主性、完整性、连续性和准确性等特点，能够满足不同飞行阶段的导航需求。
2.航天导航系统航天导航系统主要应用于宇航器、卫星和深空探测器等航天器的导航任务。
航天导航系统能够提供宇航器在太空中的精确定位和飞行轨迹控制，为航天任务的执行提供重要的技术支持。
同时，航天导航系统还可以用于轨道测量、星座更新和交会对接等关键任务。
3.无人机导航系统无人机导航系统是无人机行驶和执行任务的关键技术。
无人机导航系统主要采用全球导航卫星系统进行定位和导航，配合惯性测量单元和图像识别技术，实现无人机的自主飞行和避障。
无人机导航系统广泛应用于农业植保、物流配送、地质勘探等领域，极大地提高了工作效率和操作安全性。
航空控制器 航空系统运行控制与导航调节方法介绍
航空控制器航空系统运行控制与导航调节方法介绍航空系统运行控制与导航调节是航空控制器工作中的核心任务。
为了确保空中交通的安全与顺畅，航空控制器需要运用一系列方法来控制和调节航空系统的运行与导航。
本文将介绍一些常用的方法，以便更好地理解航空控制器的工作。
一、飞行交通管制飞行交通管制是航空控制的核心职责之一。
航空控制器通过指导、监控和协调飞机的飞行轨迹，确保航空器之间的安全间隔和流量的合理分配。
在飞行交通管制中，航空控制器需要熟悉雷达监视系统、航空通信设备和导航设备，以及各种导航标准和规定。
在飞行交通管制中，航空控制器运用雷达监视系统实时追踪飞机的位置和速度，并根据飞机的飞行计划和流量情况，制定合理的航线和高度分配方案，以确保飞机的安全起降和飞行。
此外，航空控制器还通过与飞机的通信，提供导航调节指令，包括改变航向、高度或速度等，以协调飞机的运行轨迹，避免碰撞和冲突。
二、气象监测与预警航空控制器在控制航空系统运行过程中需要关注气象条件，及时监测和预警，以确保飞行的安全。
航空控制器通过气象雷达、气象卫星和气象预报等工具获取气象信息，并根据实时情况发出气象警报和建议。
气象监测与预警是航空控制器工作中的重要一环。
当发现雷暴、积云、大风等不利气象条件时，航空控制器会向飞行员发出警告，并建议飞机改变航向、高度或速度，以避开恶劣天气区域。
航空控制器还与气象部门保持紧密联系，及时获取最新的气象信息，确保飞行的安全。
三、空中交通流量控制空中交通流量控制是航空控制器为了维持空中交通的顺畅而采取的措施之一。
航空控制器通过对飞机的起降和飞行计划的审核，并根据航空器的性能和空域容量等因素进行评估，制定合理的流量控制方案，确保飞行器之间的安全间隔和流量分配。
在空中交通流量控制中，航空控制器需要根据实际情况，灵活调整飞机的起降顺序和区域分配，以保证空中交通的运行效率。
航空控制器还会与机场地面控制和其他航空控制部门保持紧密联系，协调各方资源，确保航空系统的运行符合规定和安全要求。
航空航天工程中的飞行器导航系统分析
航空航天工程中的飞行器导航系统分析飞行器导航系统是航空航天工程中非常关键的部分，它对航空器的飞行安全和准确性起着至关重要的作用。
本文将对航空航天工程中的飞行器导航系统进行分析，包括导航系统的构成、工作原理以及发展趋势等方面。
一、导航系统的构成飞行器导航系统由多个组件构成，包括惯性测量单元（IMU）、全球定位系统（GPS）、机载陀螺仪、电子罗盘等。
这些组件相互协作，为飞行器提供准确的定位和导航信息。
惯性测量单元（IMU）是导航系统的核心部分，它包括加速度计和陀螺仪，通过测量飞行器的线性加速度和角速度，得出飞行器的运动状态。
IMU提供的信息可以用于确定飞行器的速度、方向和位置等关键参数。
全球定位系统（GPS）通过卫星信号定位飞行器的位置。
GPS系统由一系列卫星和地面接收器组成，卫星发射信号，接收器接收信号后计算出飞行器的经纬度，通过定位算法得出飞行器的位置信息。
机载陀螺仪是一种测量飞行器角速度的装置。
它通过感知飞行器的旋转运动，提供飞行器的倾斜和转向信息。
电子罗盘是一种感知地球磁场的装置，可以提供与磁北极相对的方位角。
电子罗盘常用于辅助导航系统，提供航向和方向信息。
二、导航系统的工作原理飞行器导航系统的工作原理是通过收集和处理各种导航信息，确定飞行器的位置和航向。
系统中的各个组件协同工作，互补彼此的不足，提供准确可靠的导航信息。
首先，IMU提供当前飞行器的加速度和角速度等信息，通过数据处理和积分算法，可以得到飞行器的速度、位移和方向等重要参数。
然后，GPS系统通过卫星信号接收和定位算法，得出飞行器的经纬度信息。
这些信息与IMU提供的数据进行融合处理，进一步提高导航系统的准确性。
陀螺仪和电子罗盘提供飞行器的角速度和方位信息，它们与IMU的数据进行整合，为导航系统提供更完整的导航信息。
最后，这些信息经过导航计算和控制系统的处理，通过显示界面向机组人员传递飞行器的位置、航向和速度等信息，以指导飞行员进行操作和决策。
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IFR则允许飞机在不满足VFR最低要求的气象条件下飞行，在这种情况下 ，飞行员通过监视飞行仪表控制飞机姿态。飞行员必须经过仪表飞行定 级并通过IFR的常规训练保持技能。飞机必须装备有得到取证的仪表飞行 系统，在有空中交通眼务的空域飞行，飞机还必须制定IFR飞行计划，飞 行员应该保持与空中交通管制的无线电语音通信。
⑤综合导航技术，即利用计箅机和各种导航技术结合进行精确导航的方 法。 按照适用的阶段分为： ① 航线导航技术，包括指点标、NDB、VOR/DME等 ② 进近和落地引导导航技术，包括指点标、ILS、MLS、NDB、 VOR/DME等。
③ 远程导航技术，包 LORAN、TACAN和卫星导航系统
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4 仪表着陆系统(ILS）
用来在低能见度和气象条件较差的情况下引导飞机安全着陆 的导航设备。1938年ILS第一次投入使用，在暴风雪天气覆盖 的匹兹堡机场为一架定期航引导着陆，开启了精密进近的新时 代。1949年ICAO确定在国际范围内使用ILS系统。 供给飞行员一个与跑道方向一致、向着跑道接地区倾斜度为 3度(左右）的一个想象面。飞行员可以在看不见驾驶舱外部环 境的情况下，按照飞机仪表给出的飞机在ILS中指示的位臵进 近直至引导飞机到达决断高度，俗称“盲降系统”。 地面设备包括两组具有方向性的信号发射系统和沿着进近路 线的（最多）三个信标台。两个方向性的信号发射器分别称为 航道和下滑道发射器。 P206
第二节 导航助航设备和通信 ―、导航技术分类
最早的导航技术是指南针和六分仪，其准确度只能找到一片大陆，却 无法准确地找到一个城市、一个村庄。由于早期飞机几乎都在机场附近 的一个小范围内飞行,所以为了识别跑道，最早出现的飞机专用导航助航 设备是机场辅助灯光和跑道灯光，以帮助飞行员在晚上和天气不好的吋 候进行落地。助航灯光系统是1920年后在美国首先开始的，1930年这些 灯光发展成为进近灯光系统，现在跑道灯光引导系统是国际民航组织 SARPs标准的一部分。 无线电技术出现后，通过追寻无方向信标(NDB)的信号源，远航的飞机 找到了归航的方向。不过要想更准确地在迷茫的大雾中找到降落的跑道 ，则需要更精确的无线电设备，比如特高频全方向信标(VOR)和测距机（ DME），然后是仪表着陆系统(ILS)或者微波着陆系统（MLS），还包括美 国的全球定位系统（GPS）、俄罗斯的全球卫星导航系统（GLONASS）、 欧盟的伽利略系统(Galileo）以及中国的“北斗”系统。 上述导航设备都是被动导航设施，意思是飞机必须依赖其自带设备以外 NanJing University of Aeronautics 的其他设施的帮助才能找到目标。因此配备有自主导航系统 INS & Astronautics
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按照国际民航组织的规定，各国民航当局考虑当地的地理特 征并决定每个级别空域的位臵。因此各国的空域结构中依照的 标准有所不同。
在北美地区采用的是英制单位，而在中国则采用的是公制单 位。 中国的空域划分为飞行情报区、管制区、限制区、危险区、 禁区、航路和航线七种类型。其中与管制类型相关的是飞行情 报区和管制区。P191 管制区又分为四种管制方式，高空管制空域（A类空域）、 中低空管制空域（B类空域）、进近(终端)管制空域（C类空域 ）和机场管制地带（塔台管制空域，D类空域）。
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三、航路与航线
航路是五种管制空域类型中的一种，是用导航助航点连接形成的主要航 线的管制空域的走廊。
航路是以走廊形式建立的，在航路上装设有无线电导航设施.并可能穿 越多个管制区域。
空中航路的宽度不是固定不变的。按国际民用航空公约规定，当两个全 向信标台之间的航段距离在50海里以内时,航路的基本宽度为航路中心线 两侧各4海里；如果距离在50海里以上时，根据导航设施提供飞机航迹引 导的准确度进行计箅，可以扩大航路宽度，但一般不超过左右10海里的 范围。 按照国际民航组织规定，航路的基本代号由一个拉丁字母和1〜999的数 字组成。 航线则是指飞行的路线。航线一般只标明了飞行的具体方向、起讫和经 停地点。航线的开通要借助航路。
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NDB信标/ADF工作原理和其指示仪表 (传统的单针ADF表和带有DME/VOR/ADF混合功能的DDRMI）
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3 测距机(DME）
用来测量飞机与地面某个参考点(基站）之间的距离 的设备，使用超高频，频率在1000兆赫左右。由飞机上 的询问机和地面台站上的应答机构成。飞机上的询问机 向地面发出一对脉冲信号，脉冲之间的间隔是随机的， 因此可以使不同飞机发出的信号不同。地面应答机接收 到这对脉冲信号后发回同样的一对脉冲信号。把发出信 号和收到返回信号所消耗的时间与无线电波传播的速度 相乘，就可以算出飞机与地面站之间的距离上。 一般与VOR或者仪表着陆系统(ILS)安装在一起，很少 单独安装，二者采用同一频率（960〜1215兆赫)进行运 作，可减少飞行员的调谐工作负荷。
2 特高频全方Leabharlann 信标(VOR）不仅引导飞机飞向目标，而且还能够确定飞机飞向目标的路径 采用特高频(微波）无线电信号，信号受到干扰的程度很小， 但信号只能直线传递，容易受到地形和障碍物的影响，不适应长 距离导航，只能用在航路的分段导航和机场范围内的导航上。 如果要使飞行高度在1500米的飞机都能收到VOR信号，两个VOR 台之间的距离一般不超过80海里。 工作原理是采用两束无线电波，其中一束为固定相位的调幅波 ，另一束为可变相位的调频波。飞机上的VOR接收机通过探测接 收到的两束电波的相位差来决定飞机处在VOR台的哪个方位上。 飞机在VOR方位线0度时，两束波相位一致，判断飞机在VOR正北 方位；如果相位相差90度，则判断在VOR正东方位线上；同理， 相位差为180度和270度时，则分别位于VOR的正南和正西方位线 上。依照此，在VOR的每个方位上都会有相对应的相位差值。
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5 微波着陆系统(MLS）
MLS系统采用5031〜5091兆赫的无线电频率，可以提供方位 和下滑道信息以便飞机在更大范围内得到引导以进近落地。 与ILS相比，MLS有几重优势：一是最后进近阶段的下滑角可 以达到30度，与ILS标准的3度下滑角相比大了很多倍，有利于 在机场附近地形比较复杂、障碍物较多的情况下避让下降。二 是不需要像ILS一样直线进近，ILS的航道宽度很有限，如果不 能跟着航道直线进近，就无法截获航道信号，而MLS的非直线 进近特点增加了进近的灵活性和机动性。三是MLS可以截获的 高度很高。ILS截获的高度一般在5000英尺以下，而MLS扩展到 了两万英尺，以上三个特点一起作用就使得从MLS可以允许多 架飞机同时以不同的下滑角和方位进行进近。
按照导航技术的类别，导航分为：
①目视导航技术，包括利用各种地标、灯光系统和地面设施进行导航。 ②磁导航和光学导航技术,包括指南针、六分仪、磁罗盘等。
③无线电导航技术，包括利用各种波长电磁波和通过不同传播途径传播 的导航方式，如NDB、VOR/DME、ILS、MLS、GNSS（全球卫星导航系统： )、TACAN（塔康导航系统）和LORAN（远程导航系统，即罗兰导航系统) 等。 ④自主导航技术，即惯性导航技术。
为保持公共航空运输企业的客机的安全和有效运行，即使本地区当时的 气象条件满足VFR气象条件标准（如晴空万里和较好能见度〉时，航空公 司的航班一般仍然要求采用 IFR飞行规则运行。 NanJing University of Aeronautics
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二、空域结构
空域的基本构成模块是飞行情报区(FIR)，为了对飞机进行管制，飞行 情报区分成用字母A〜G识别的不同空域类型，每个类别的空域要求一个 特定级别的空中交通管制服务,并对飞行员资质、飞机设备、气象类型有 相应要求。A级是最受限制的，G级是限制最少的。P190—表6-1 受管制的空域包括空域类别的A〜E，在受管制的空域内，对所有的在 IFR条件运行下的飞机都会提供空中交通管制服务，但是只对一部分VFR 条件下运行的飞机提供管制服务，而载客的飞机几乎毫无疑问地是在受 管制的空域内飞行。 在非管制的空域，由于不提供空中交通服务，飞行员必须自己负责保持 与其他飞机之间有足够的间距。飞行员可以不用和管制员交流，也不需 要得到空中交通指令，他们以“看见并避免”的规则，按照自己的需要 决定航线。当然，在确实需要的时候，在非管制空域内飞行的飞行员也 可以要求从负责该区域的区域管制员那里得到一些信息和指令。
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四、空中交通服务（航空导航服务） 1.空中交通管制（ATC） （1）区域管制服务 （2）进近管制服务（离港管制、间隔控 制、进港管制）
（3）航空港管制服务
2.飞行情报服务（FIS）
3.警报服务
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