航空无线电领航
《空中领航学》5.2 无线电方位
5.2.1 无线电方位的概念
飞机方位角（QDR、QTE）
飞机方位角表示飞机在电台所在位置的哪个方位 上。
背台飞行时，QDR是飞机从电台正上方通过后背 离电台飞行的磁方位。
NM QDR=0°~90° QDR=270°~0° 飞机在电台位置东北方
NM
飞机在电台位置西北方
QDR=180°~270° QDR=90°~180° 飞机在电台位置西南方 飞机在电台位置东南方
MH
RB=180°~270°
RB=90°~180°
电台在飞机纵轴左后方 电台在飞机纵轴右后方
5.2.1 无线电方位的概念
电台方位角（QDM、QUJ）
电台方位角的概念：从飞机所在位置的经线北端 顺时针量到无线电方位线的角度。
电台真方位（QUJ——True Bearing） ：以真北 为基准的电台方位角。
QDR=MTK 背台飞行
5.2.1 无线电方位的概念
方位角之间的关系
电台磁方位与电台相机方位角与电台方位角之间的关系： QDR=QDM±180°
NT NM QTE=QUJ±180° NT NM MH
RB QDM QUJ
5.2.1 无线电方位的概念
航向仪和相对方位指示器读数如下，求出当时的 QDM和QDR？
5.2.2 无线电方位的变化规律
保持航向飞行，无线电方位的变化
保持MH不变，当飞机在左、电台在右，随着 飞机前向飞行，飞机位置发生改变，三个方位角都 逐渐增大；当飞机在右、电台在左，随着飞机前向
飞行，飞机位置改变，三个方位角都逐渐减小。
Nm
Nm
飞机在左 MH2=MH1
MH2
QDM2 Nm
RB2>RB1
ADF系统不仅可以测角定向，还可以实现定位， 利用机上安装的两套ADF分别调谐在两个不同的地面 导航台NDB的频率上，以实现θ-θ定位，当然也利用 NDB/DME实现ρ-θ定位。
民航无线电导航系统以及未来发展趋势
民航无线电导航系统以及未来发展趋势【摘要】民航无线电导航系统是民航领域的重要技术装备，通过无线电信号实现航空器的导航和定位。
本文首先概述了民航无线电导航系统的基本原理和作用，接着介绍了传统民航无线电导航系统技术以及所面临的挑战。
随后展望了未来发展趋势，包括新技术在系统中的应用和可持续发展。
在指出民航无线电导航系统的重要性，未来发展趋势的意义，以及系统所面临的发展前景。
通过本文的介绍，读者可以了解民航无线电导航系统的现状和未来发展方向，为推动民航行业的进步提供参考。
【关键词】民航，无线电导航系统，传统技术，挑战，未来发展趋势，新技术，可持续发展，重要性，发展前景。
1. 引言1.1 民航无线电导航系统概述民航无线电导航系统是由一系列设备组成的航空导航系统，用于飞行员在飞行中确定飞机的位置、计算航向和飞行路径。
这些设备主要包括VHF导航台、VOR、ILS、DME等。
通过这些设备，飞行员可以在飞行过程中准确地确定飞机在空中的位置，从而安全地完成飞行任务。
民航无线电导航系统在民航领域具有非常重要的作用，可以提供精准的导航辅助，使飞行员能够更好地控制飞机，避免发生事故。
民航无线电导航系统还可以提高飞行效率，减少航班延误，提高空中交通管理的效率。
随着航空技术的不断发展，民航无线电导航系统也在不断创新和进步。
未来，随着新技术的广泛应用，民航无线电导航系统将更加智能化和高效化，为民航事业的发展提供更加全面的支持。
民航无线电导航系统的发展前景十分广阔，将成为推动民航事业快速发展的重要技术支持。
2. 正文2.1 传统民航无线电导航系统技术传统民航无线电导航系统技术是民航领域中至关重要的一部分，它通过发射和接收无线电信号来引导飞行器在空中飞行。
其中最常见的传统导航系统包括VOR、DME、ILS等。
VOR（全向无线电台）是一种通过地面台发出的无线电信号，飞行员通过接收这些信号来确定自己的飞行方向。
DME（测距设备）则用于测量飞行器与地面测距设备之间的距离，帮助飞行员确定自己的位置。
领航与导航知识点总结
领航与导航知识点总结第一章绪论一、空中导航的三个基本问题；1.定位：导航的首要和基本问题，是确定应飞航向和飞行时间的基础；可以采用的定位方法:目视,无线电,区域导航等；定位后判断偏航,进而修正航向等参量。
2.确定应飞航向：目的是修正风的影响，使飞机沿着预定的航迹飞行；要根据飞行高度上风速、风向和预定航迹的关系确定实际应飞航向。
3.确定飞行时间：目的是准确把握飞行进程，及时修正飞行速度，确保飞机能够准时到达目的地；根据飞行计划的要求，利用航路检查点检查飞机的飞行进程，采取相应的措施消磨和吸收飞行时间。
二、导航的类型：1.无线电领航（Radio Navigation)（1）根据无线电的传播特性，利用无线电领航设备进行定向、测距、定位，引导飞机飞行。
精度高；（2）定位时间短，可以连续、实时的定位；能够在昼夜、复杂气象条件或缺少地标的条件现使用，大大扩大了飞行时空。
局限性：地面限制、电磁干扰（3）测向系统：ADF、VOR、ILS、MLS（方位角、仰角、距离）；测距系统：DME；测向测距系统：VOR/DME，TACAN ；测高系统：RA ；测距差系统：OMEGA、LORAN2.惯性导航INS（Inertial Navigation）（1）利用惯性元件测量飞机相对于惯性空间的加速度，在给定的初始条件下，利用导航计算机的积分运算，确定飞机的姿态、位置、速度，引导飞机飞行。
（2）完全自主导航；不受气象条件和地面导航设施限制，隐蔽性好；系统校准后短时定位精度高。
（3）定位误差随时间而不断积累，存在积累误差；成本高。
3.卫星导航通过测量飞机与导航卫星的相关位置来解算领航参数4.)区域导航（1）惯性导航、卫星导航以及飞行管理计算机系统的不断发展，使得导航手段发生了根本的变化。
（2）飞机无需局限于地面导航设施形成的航线逐台飞行，而是根据飞行管理计算机系统管理来自惯性导航系统、卫星导航系统、或地面导航设施的导航信息，编排更加灵活的短捷的希望航线，计算飞机的航线偏离信息，并通过与自动驾驶耦合，实现自动驾驶，引导飞机沿着最佳的飞行路径飞行，从实践和设备上摆脱了地面导航设施的束缚，这种实施导航的方法称之为区域导航（RNAV：AreaNavigation）第二章地球知识一、地球1.地球是一个两极稍扁、赤道略鼓的旋转椭球体，椭球的基本元素包括：极半径a，赤道半径b，扁率e=（b-a）/a 。
《空中领航学》5.7 无线电定位
5.7.2.1 双台定位
已知10:15飞机上HSI和ADF指示器读数如图所示，若
MV-2°，确定飞机当前位置。
解：（1）调整OBS，向背指标处于背台且杆在中立位置，从指针读出
QDRA=270°，换算QTEA=QDRA+MV=268°。画出从VOR台出来的 径向线。
（2）读ADF指示器指针RB=270°，根据HSI上的航向MH=300°，求出 QDRB=30°，换算QTEB=28°。画出从NDB台出来的方位线。
5.7.2.1 双台定位
（2）两条方位线的交点即为飞机当前所在位置，平移磁
北到该位置后，从RMI上读取航向MH=240°，并求出
TH=MH+MV=238°，在飞机所在位置画出飞机及航向，并标
注时间11:30。
NT
NT
QTEA228°
QTEB148°
NT 11:30
TH238°
5.7.2.1 双台定位
（3）计算飞机进入预定方位线时的D已（或D未）=D+△D。 （4）根据D已（D未）和TKE，用计算尺求出XTK。 （5）作XTK距离的航线平行线，与预定方位线交点即是飞机所 在位置。
5.7.2.1 双台定位
利用VOR或NDB结合DME实现ρ-θ定位
飞行中，如果VOR/DME是前方台或后方台，则应用 VOR/NDB台控制飞机的航迹，然后记录DME指示器指示到 台的DME距离；或在即时定位中，直接测得当时飞机QDR和 DME距离值。如果VOR/NDB是侧方台，则应根据进入预定 方位线的原理，判断飞机进入方位线的瞬间，记录DME指示 器指示的DME距离，并记下时刻。
按照位置线的形状，无线电定位方式有： θ-θ定位 ρ-θ定位 ρ-ρ定位 双曲线定位
民航无线电导航系统以及未来发展趋势
民航无线电导航系统以及未来发展趋势民航无线电导航系统是指民用航空领域中用于航空器导航和飞行管制的无线电通信和导航设备。
随着航空技术的不断发展，民航无线电导航系统也在不断完善和更新，以满足飞行安全和效率的需求。
未来，民航无线电导航系统将进一步发展，为航空行业提供更加先进和可靠的导航设备，推动航空行业向着更加智能、高效和安全的方向发展。
一、民航无线电导航系统的发展历程无线电导航系统是民航领域中至关重要的一部分，它通过无线电信号来帮助飞行员确定飞机的位置，以及指导飞机进行正确的航向和高度。
随着航空技术的不断进步，无线电导航系统也经历了多个阶段的发展。
最早的无线电导航系统是方向信标（VOR）系统，它在飞机上安装了接收机用来接收地面发射的无线电信号，通过计算飞机和信标之间的夹角来确定飞机的航向。
随后出现了仪表着陆系统（ILS）、全向标台（NDB）等导航系统，它们都在不同的程度上提高了航空器的导航能力和飞行安全性。
随着全球卫星定位系统（GPS）的发展和普及，卫星导航系统也逐渐成为了民航领域中的主流导航系统。
GPS系统不仅在精度和覆盖范围上有很大的优势，而且还可以提供更多的导航信息，为飞行员和航空管制员带来了更多的便利和安全保障。
目前，民航无线电导航系统已经形成了多元化的发展格局，包括地面导航设备和航空器上的导航设备两大部分。
在地面导航设备方面，各国民航部门已经建立了完善的导航站网络，包括VOR、ILS、NDB等一系列无线电导航设备，以及与之配套的雷达设备。
这些设备可以覆盖整个航空领域，并提供高精度的导航和飞行管制服务。
在航空器上的导航设备方面，现代飞机都配备了先进的导航设备，包括GPS接收机、惯性导航系统（INS）、VOR接收机等。
这些设备可以帮助飞行员在各种复杂的天气和飞行环境中准确地确定飞机的位置和航向，确保航行安全。
除了传统的无线电导航系统外，近年来，无线电导航技术还在不断发展，新的导航设备和系统不断涌现，如DME（测距设备）、GNSS（全球导航卫星系统）等。
民航无线电导航系统以及未来发展趋势
民航无线电导航系统以及未来发展趋势1. 引言1.1 民航无线电导航系统的概述民航无线电导航系统是指通过无线电信号进行航空导航的系统。
这种系统在航空领域中起着至关重要的作用，可以帮助飞行员确定飞机在空中的位置、方向和高度，从而确保飞行的安全和准确性。
民航无线电导航系统的发展经历了多个阶段。
在传统民航无线电导航系统中，常用的设备包括VOR（全向无线电导航台）、ILS（仪表着陆系统）和ADF（自动方向找向器）等。
这些设备通过发送和接收无线电信号来帮助飞行员进行导航，但存在一定的局限性和准确性不高的问题。
随着科技的发展，现代民航无线电导航系统得到了极大的改进和提升。
现代系统采用了先进的GPS（全球定位系统）技术，能够提供更为精确和可靠的导航信息，同时还可以实现更高效和安全的飞行控制。
民航无线电导航系统在民航领域中具有重要的意义。
它不仅可以帮助飞行员安全地操控飞机，还可以提高飞行效率和准确性。
在飞行中，导航系统可以帮助飞行员避免天气和空中交通的影响，确保航班按时到达目的地。
未来，随着科技的不断进步，民航无线电导航系统也将会迎来更多的发展和创新。
未来发展的趋势可能会包括更智能化和自动化的导航系统，以及更多与其他飞行系统的集成和联动，这将进一步提高飞行的安全性和效率，推动民航行业的发展。
2. 正文2.1 传统民航无线电导航系统传统民航无线电导航系统是民航航空领域的重要组成部分，主要包括VOR（全向无线定向台）、NDB（非方向性无线电台）和ILS（仪表着陆系统）等系统。
这些系统在航空导航中起着至关重要的作用。
VOR系统是最早使用的民航无线电导航系统之一，通过向各个方向发射信号，实现飞机在空中的定向和导航。
NDB系统则是根据无线电信号的指向来确定飞机位置，尽管较为简单，但在一些特定情况下仍然发挥着重要作用。
ILS系统则是一种精密着陆系统，能够为飞机提供水平和垂直的导航指引，使飞机可以安全着陆。
传统民航无线电导航系统的优点在于稳定可靠，已经被广泛应用于民航领域。
无线电测向在航空航天领域的应用
无线电测向在航空航天领域的应用无线电测向技术是一种通过测量无线电信号到达接收设备的方向，来确定信号源位置的技术。
在航空航天领域，无线电测向技术被广泛应用于导航、通信、遥感等方面。
本文将探讨无线电测向在航空航天领域的应用。
一、无线电测向在航空导航中的应用航空导航是航空领域不可或缺的一部分。
无线电测向技术在航空导航中可以用于飞行器的定位和导航。
通过接收地面无线电台发出的信号，飞行器可以确定自身的位置，进而进行正确导航。
无线电测向技术的高精度和实时性，使得航空器能够在复杂的气象条件下准确导航，提高了飞行安全性。
二、无线电测向在航空通信中的应用航空领域的通信是航空器与地面和其他飞行器之间进行交流和协调的重要环节。
无线电测向技术在航空通信中可用于测量信号源的位置和强度，从而确定通信链路的质量。
通过实时监测信号源的方向和信号强度，航空器可以选择最佳通信路径，提高通信的可靠性和效率。
此外，无线电测向技术还可以用于干扰源的定位，帮助航空器及时发现干扰并采取相应措施，确保通信的稳定性。
三、无线电测向在航空遥感中的应用航空遥感是航空领域的一项重要技术，通过获取航空器上搭载的遥感设备获取地面信息。
无线电测向技术在航空遥感中可用于准确测量遥感设备传输的无线电信号的方向和强度，从而确定地面和航空器之间的距离和位置。
这对于制定飞行计划、优化遥感数据收集路径以及提高数据采集精度具有重要意义。
无线电测向技术的应用使得航空遥感能够更加准确地获取地表特征，并在农业、环境保护、资源调查等领域发挥重要作用。
四、无线电测向在航空领域的发展趋势随着航空技术的不断发展，无线电测向技术在航空领域的应用也得到了不断拓展。
未来，随着卫星导航系统的完善和无线通信技术的进一步发展，无线电测向技术在航空导航、通信和遥感中的应用将更加广泛和深入。
同时，无线电测向技术将与其他航空技术相结合，推动航空领域的创新和发展。
总结：无线电测向技术在航空航天领域的应用不断增加，并在航空导航、通信和遥感等方面发挥着重要作用。
民航无线电导航系统以及未来发展趋势
民航无线电导航系统以及未来发展趋势民航无线电导航系统（Radio Navigation System）是一种用来辅助飞行员进行导航的技术。
它通过无线电信号传输飞机的位置和方向信息，满足飞机在空中和地面的导航需求。
根据其功能和应用范围的不同，民航无线电导航系统可分为多种类型，如机载导航系统、空中导航设备和地面导航设施等。
机载导航系统是指安装在航空器上，用来帮助飞行员判断飞机位置、方向和高度等信息的系统。
它通常由多个组件组成，包括惯性导航系统、全球卫星导航系统（如GPS）和飞行管理系统等。
这些系统能够根据地面或空中的导航标志和导航数据，提供准确的导航指引，帮助飞行员进行飞行。
空中导航设备主要是指在飞机上安装的设备，用来传输和接收导航信号。
它使飞行员能够根据地面或空中的导航标志，确定飞机位置，并进行相应的飞行操作。
常见的空中导航设备包括机载雷达、VOR（全向信标）和ADF（自动定向设备）等。
这些设备能够提供方向和距离信息，帮助飞行员准确定位飞机位置。
地面导航设施是一组分布在地面上的导航设备，用来传输导航信号给飞机。
它包括导航信标、导航台站和雷达等设施。
其中导航信标是最常见的地面导航设施之一，它通过无线电信号传输导航信息给飞机，帮助飞行员进行导航。
不同类型的导航信标提供不同的导航功能，比如NDB（无方向性信标）提供方向信息，VOR（全向信标）能够提供方向和距离信息，ILS（仪表着陆系统）则提供精确的着陆指引信息。
未来发展趋势方面，民航无线电导航系统将继续朝着更高精度、更可靠性和更智能化的方向发展。
一方面，新的技术将不断应用于民航无线电导航系统中，比如地面导航设施将更多地使用卫星导航系统作为辅助手段，提供更精确的导航信息。
航空器上的导航装备也将继续更新，引入更先进的技术，比如增强现实和人工智能等，提供更好的导航服务和辅助功能。
民航无线电导航系统是现代航空领域中不可或缺的一部分。
它在提高飞行安全性和效率方面发挥着重要作用。
无线电领航
CDI
HSI
例1 飞机保持磁航向265°飞行，ADF指示器指 示相对方位为065°瞬间，表明飞机正飞越电台 磁方位为330°的方位线
例2 ADF调频至某一无线电信标，指示相对方位 角 290 °，如果磁航向为 040 °，飞机位于该信 标台的哪个方位上 150°
用HSI检查航迹
调谐，辨明呼号； 120°
转动航道旋钮，设定MC120°；
据偏离杆所压点数，直观判 定飞机航迹偏右6°；
MTK126°，罗盘读出 MH115°，故DA＋11°
背电台切入
适用范围： 偏航较大，可能影响飞行安全；仪表 进、离场和仪表进近中，要求飞机切入 指定方位线，背台飞至指定位置。 背电台切回预定航线 背电台切入指定方位线
Nm MC QDR=MTK TKE
RB
DA
MTK=QDR
DA=QDR-MH 平 或 DA=RB-180°
TKE=QDR-MC
用ADF指示器判断
MH90°
心算法： DA=RB-180° =0° TKE=QDR-MC=10°
QDR(MTK)90°
MC80°
直观判断： 人工转动HDG对 航向，针尾QDR, 和MC对比， 大偏右，小偏左
平时准备 搜集和 研究领航有关的航行资料、准备地图、 熟悉领航设备、准备好领航工具
飞行前领航准备
预先领航准备 直接领航准备
离场入航方法
VFR离场入航方法
1. 直接离场入航 2.通场入航
IFR离场入航方法
1. 标准仪表离场（SID）－－离场图 2. 非标准仪表离场
非标准仪表离场
空中领航学5.1无线电领航概述课件
按工作方式分类
法，但无法双向通信和 指挥。
有源工作式、无缘工作式系统。
5.1.5 无线电导航系统发展历程
早期阶段
早期阶段从20世纪初至第二次世界大战前，这 一时期的特点是开始了无线电测向理论和实践的研 究，并研制出无线电罗盘和无线电信标等设备。
无线电罗盘Radio Compass
无方向性信标NDB Nondirectional Radiobeacon
测距/近程/它备式系统 1959年ICAO定为标准导航系统
测角测距/它备式系统
5.1.5 无线电导航系统发展历程
成熟阶段
成熟阶段从20世纪60年代至今，这一时期的 特点是以卫星导航技术为基础，无线电波发射频 率高，导航设备自动化程度高、可靠性强，导航 信号覆盖范围更大，导航精度高。包括卫星导航 系统、微波着陆系统、地形辅助导航系统、组合 导航系统等。
位置线为直线和圆——测角测距系统
这是一种测角与测距系 统的合成系统。
测角测距系统包括：
VOR/DME NDB/DME ILS/DME TACAN
测角测距系统及ρ-θ定位
5.1.3 位置线与导航系统
位置线为等高线——测高系统
如果位置线是等高线，这样的系统称为测高无 线电导航系统。
测高系统测量飞机到地面的垂直距离。 测高系统：
如果位置线是以导航台为圆心，飞机与电台间 的距离为半径的圆，这样的系统称为测距无线电导 航系统，或圆周无线电导航系统。
测距系统测量的是飞机
和地面导航台之间的斜距。
位置线
测距系统：
R
测距机DME
斜距
剖面图
距离为参数
5.1.3 位置线与导航系统
位置线为圆——测距（圆周）系统
民航无线电导航系统以及未来发展趋势
民航无线电导航系统以及未来发展趋势民航无线电导航系统是民航领域中的重要技术之一，其作用是为飞行员提供导航和定位信息。
随着科技的不断进步和飞机的发展，民航无线电导航系统也在不断发展和完善。
本文将介绍民航无线电导航系统的基本原理和发展历程，以及未来发展趋势。
一、民航无线电导航系统的基本原理民航无线电导航系统主要包括全球定位系统（GPS）、仪表着陆系统（ILS）、非定向无线电信标（NDB）、距离测量设备（DME）、机载定位系统（RNAV）等。
这些系统基于不同的技术原理来实现导航和定位。
其中，GPS系统是一种基于卫星导航的系统，它通过在空间中部署一定数量的卫星，实现全球范围内的高精度定位和导航。
GPS系统对天气条件的限制较少，准确度较高，已成为民航领域的主流导航系统。
仪表着陆系统（ILS）是一种利用无线电信号来引导飞机准确着陆的系统，主要包括三个部分：光束导航系统（LOC）、滑行道偏差指示器（GS）和无线电高度测量仪（RA）。
ILS可以在恶劣天气下提供安全的引导。
当飞机进近的时候，ILS会向飞机发送信号，通过飞机上的接收设备，将信号解码后，反馈给飞行员，指引飞机准确定位和降落。
非定向无线电信标（NDB）是一种利用无线电信号定位飞机位置的系统。
NDB从地面发出信号，飞机上的接收设备通过解码信号，获取当前位置信息。
但由于信号干扰和多路径传播的影响，NDB的定位精度较差，已逐渐被GPS等新技术所替代。
距离测量设备（DME）是一种通过测量飞机与地面测量设备之间的距离来确定飞机位置的系统。
DME可以和导航系统、仪表着陆系统等进行结合使用，提供更为精确的导航和定位信息。
机载定位系统（RNAV）是一种基于飞机自身设备，通过计算飞行路线和位置信息，实现飞机自主导航的系统。
RNAV可以在空域内为飞行员提供准确定位和导航，尤其适用于跨国间的长途航班。
60年代，GPS系统被正式提出并开始研发工作。
90年代末，GPS系统已经成熟并得到广泛应用，成为民航导航的主流系统。
第七章无线电领航系统案例
ev
2NSE cos
2NSE
环形天线：接收方位信号，用于定向。
es
N线圈匝数; S为线圈面积 ; E为天线接收点电场强度 ;为来波方向与天线平面 的夹角
中国民航大学空中交通管理学院
组合天线
eR es ev eR 2NSE
飞行中飞机飞越电台上空的时刻。
切台（Abeam）
飞行中飞机飞越电台侧方的时刻。
中国民航大学空中交通管理学院
4ห้องสมุดไป่ตู้º
中国民航大学空中交通管理学院
一、向台飞行与修正航迹 被动向台飞行Homing（不修 正偏流向台飞行）
飞行中，不修正风的影响，而是始终 保持RB＝0（NDB台）或者保持磁航 向等于QDM（VOR）的飞行方法， 即飞机机头永远指向电台。（一般 3~5分钟修正一次比较合适） 特点：飞机会向下风向偏离，飞行时 间较长，飞行员需要不断调整航向， 飞行负荷较大；可以确保准确过台。 用途：严重偏航或者迷航时用来复航 的方法。
Super High Frequency Extremely High Frequency
UHF
SHF EHF
300 MHz - 3 GHz
3 GHz - 30 GHz 30 GHz - 300 GHz
1 m - 100 mm
100 mm - 10 mm 10 mm - 1 mm
中国民航大学空中交通管理学院
中国民航大学空中交通管理学院
DME（Distance Measuring Equipment)
第二次世界大战中随着雷达的出现而发展起来的。 精密测距器是国际上新开发的无线电导航系统。它是随着 MLS被接纳为国际标准着陆设备而产生的。1982年，国际民 航选取双脉冲双模式测距方案作为国际标准精密测距器的技 术方案。 测距器用作航路和终端区的导航，它可以VOR联合工作，组 成伏尔／测距器近程导航系统，还可以与ILS联合工作，协助 进行进场着陆引导：精密测距器专门用作与MLS联合工作， 进行精密进场着陆引导。
空中领航的发展历程
空中领航的发展历程空中领航的发展历程可以从20世纪初的航天科技发展开始追溯。
当时，飞机飞行的主要依赖是地面导航系统和天文导航工具。
然而，这些导航方式在高空飞行时存在诸多限制和不准确性。
为了解决这些问题，20世纪20年代出现了无线电导航技术。
无线电导航技术利用无线电信号进行导航定位，为飞机提供了更高的安全性和准确性。
最早的无线电导航系统之一是非定向无线电信标（Non-directional radio beacon, NDB），通过在地面上设置无线电信标并发射信号，来为飞机提供定位信息。
随着时间的推移，无线电导航技术得到了进一步发展。
20世纪30年代，方向性无线电信标（VHF Omnidirectional Range, VOR）开始应用于航空导航，取代了NDB的地位。
VOR系统通过发射360度无线电信号，将飞机的位置和航向传输到驾驶舱。
在20世纪50年代和60年代，惠斯基自动导航系统（Doppler Navigation System）和惠斯基方位仪（Inertial Navigation System）开始应用于航空领航。
这些系统利用雷达测速和加速度计等原理，通过计算飞机的位置和速度来提供导航信息。
20世纪70年代，全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System, GNSS）开始进入航空领域。
最知名的GNSS 系统为美国的全球定位系统（Global Positioning System, GPS），它通过一系列卫星发射的信号，为飞机提供全球范围内的定位和导航服务。
当前，航空导航系统综合了多种技术，包括无线电导航、惠斯基系统和GNSS等。
这些系统能够提供更加准确和可靠的导航服务，使得飞机能够在复杂的天气条件下安全飞行，并且大大提高了飞行效率。
未来，随着技术的不断进步和发展，空中导航系统还将进一步提升。
例如，增强型透视面显示（Enhanced Vision Systems, EVS）和头盔式显示器（Head-up Display, HUD）等技术被广泛应用，提供更加直观和全面的导航信息。
空中领航学：第6章 无线电领航
（一）NDB/ADF 设备简况
1、设备组成：由地面的导航台（NDB）和机上的 无线电罗盘（ADF）组成。
NDB（Non-directional Beacon): 由发射机和天线组成； 以特定的频率发射载波信 号，附有由2－3个摩尔斯 电码组成的识别信号； 频率200－400kHz(千赫)（属中低频）； 功率100－3000w（大部分是100－500w）； 作用范围25－400nm(海里)。
26
（1） 按新航线角修正航迹
向台飞行时，测出的电台方位角就是当时飞向电台的新航线
角，只需求出偏流角，即可按新航线角修正偏流飞向预定
电台。具体做法是： －测电台方位MB TO －计算偏离角CA＝MC-MB TO
SinTE SinCA
t未飞
t已飞
TE CA t未飞 t已飞
－计算偏航角TE=(t未 /t已 )CA －计算航迹角 MT=MC+TE
MH=330° RB=270°
MB to=240° MB from=60°
9
（二）飞机航向和位置变化 对方位的影响
航向变化对方位的影响
10
电台在右，三个方位角增大 电台在左，三个方位角减小
飞机位置变化对方位的影响
11
1、飞机位置不变，航向变化时，仅电台相对 方位角变化。 航向增大，电台相对方位角减小； 航向减小，电台相对方位角增大。
TE t未飞 CA t已飞
航迹
－计算偏流角 DA=MT- MH平
－计算应飞航向
MT
MH应 =MB TO-DA
t已
TE
－计算应指示的无线电相对方位 角
MB TO t未
CA 航线
新航线
RB=360+DA －保持RB飞行
《空中领航学》5.2 无线电方位
5.2.3.1 ADF系统
ADF系统的主要功能
判断飞机飞越导航台的时刻。 可接收用于定向的广播电台信号和遇险信号。 引导飞机进入空中走廊的入口和出口。
飞越NDB导航台上方显示器指针反向
5.2.3.1 ADF系统
ADF系统的主要功能
引导飞机进场，使飞机对准跑道中心线，配合仪 表着陆系统，引导飞机进近着陆。
ADF系统不仅可以测角定向，还可以实现定位， 利用机上安装的两套ADF分别调谐在两个不同的地面 导航台NDB的频率上，以实现θ-θ定位，当然也利用 NDB/DME实现ρ-θ定位。
5.2.3.1 ADF系统
ADF系统概述
ADF的工作频率为190~1750kHz，属于低频、 中频，作用距离为几十到几百千米，可接收民用广 播电台信号和无方向信标NDB地面导航台为飞机定 向定位，还可和无线电高度表、信标机等设备配合 引导飞机着陆。
5.2.3.1 ADF系统
方位指示器
方
ADF指示器
位 指 示
无线电磁指示器RMI （Radio Magnetic Indicator）
器 电子飞行仪表系统EFIS
测量RB
5.2.3.1 ADF系统
ADF指示器的显示
飞行中指针恒指向电台。 ADF指示器若无航向旋钮HDG，也称为无线电罗 盘，这时指针指示的读数就是RB。
5.2.3.1 ADF系统
已知RMI指示器显示如下，画出飞机与NDB台之间的 位置关系图。
解：读RMI：NDB对应细针，读出细针针尖指示QDM315°，针 尾指示QDR135°，航向标线读出MH70°。 求RB=QDM-MH=245°。
QDR135° NM
QDM315°
MH70°
5.2.3.1 ADF系统
空中导航-无线电领航系统
❖ VOR（Very High Frequency Omni directional
Range):
地面无线电台在360度范围内向外发射具有方向性的电 磁波信号，机载接收设备利用接收到的电磁波信号确 定飞机方位角（位于该VOR台的哪条径向线上）。
❖ 测距系统
DME（Distance Measuring Equipment)，通过无线电磁波测 量飞机与地面DME台之间的距离
一种近程极坐标式无线电导航系统。它由机上发射 与接收设备、显示器和地面台组成。这种系统是1952年 研制成功的，它的作用距离为400～500公里，能同时 测定地面台相对飞机的方位角和距离，测向原理与伏尔 导航系统相似，测距原理与测距器相同，工作频段为 962～1213兆赫。
塔康系统属于军用设备，但它的测距部分可作为民 用测距器，因而有时将塔康和伏尔系统装在一起，组成 伏尔塔克导航系统。军用飞机由塔康系统获得距离、方 位信号，民用机则由伏尔系统获得方位信号，由塔康系 统获得距离信号（见无线电导航、伏尔导航系统）。
第七章 无线电领航系统
Radio Navigation
§1 概述
❖ 条件：IMCIFR
云中、云上、夜间飞行 能见度差 缺乏地标(沙漠、草原、海洋、
连绵起伏的山脉）
高空航路飞行
❖ 定义
利用机载无线电导航设备接收 和处理无线电波，获取导航参 数，确定飞机位置，引导飞机 航行的领航方法。
❖ 常用无线电导航系统
塔康系统采用了多瓣技术（见飞行器天线），在系 统中有精测通道，故测向精度比伏尔导航系统高。这个 系统是点源系统，地面台可机动转移，在复杂地形和战 时布台很方便，所以称为“战术空中导航系统”。
1.无线电领航基本原理
无线电领航
背台航迹检查：HSI
MC120º
MH115º
磁北
1、调谐VOR，辨明呼号； 2、转动航道旋钮，设定 MC120º ； 3、根据航道偏离杆所偏 方向及所偏点数，直观判 定飞机航迹偏右6º ， MTK126º ，罗盘读出 MH115º ，故DA＋11º
背台切入预定航迹
注意事项：
距离较远时偏航较大，可能影响飞行安全。 仪表进、离场和仪表进近中，要求飞机切入 指定方位线，背台飞至指定位置时可能采用。
cdihsi飞机保持磁航向265飞行adf指示器指示相对方位为065瞬间表明飞机正飞越电台磁方位为330的方位线adf调频至某一无线电信标指示相对方位角290如果磁航向为040飞机位于该信标台的哪个方位上150进入预定方位线的判断原理台右渐增qdm未到qdm已过台左渐减qdm未到qdm已过adf85转动hdg调航向95ndb使用hsi进入预定方位线40vor第一步
切入角大小选择依据：
飞机所处上、下风面 飞机偏航大小 飞机离电台的远近 航路情况
切入角可选30º ~60º 间的整数，常用45º
背台航迹检查原理
MTK=QDR DA=QDR-MH平 或 TKE=QDR-MC
磁北 MC QDR=MTK TKE RB
DA=RB-180º
DA
背台航迹检查原理
选取有风参考点理论方法：
风从弧内吹来，参考点前移一个DA角； 风从弧外吹来，参考点后移一个DA角；
实际飞行方法
由于风的DA随时在变化，故直接修正DA使 用起来不方便； 实际飞行中按无风飞行，当由于风影响出现 距离偏差时进行距离偏差修正。
无线电定位方式
θ—θ定位（测角—测角定位） ρ—θ定位（测距—测角） ρ—ρ定位（测距—测距定位）
无线电领航的启示
无线电领航的启示在自力更生与改革开放的正确路线指引下，经过导航工业战线的广大职工半个世纪的积极努力与无私奉献，使我国的无线电导航信息业取得了巨大成就。
对我们导航领城的发展来说，就必须认真总结以前的经验教训，并在已取得巨大成就的基础上，加大力度发展我们自己的导航技术与导航信息产业，建立我们自己的全国性的高精度导航网，在21世纪里全面地跨入世界先进行列，的的销确任重道远。
第一，国际发展趋势。
无线电导航国际上主要发展趋向一是全球全天候福精度、连续、实时的全球卫星导航系统，包括（Nss及其增强系统，发展由多种导航设备组合到一起的，尤其是采用数据融合技术，并以包括全球卫星导航与惯性导航在内的组合导航系际创度集美信当导航、识别等多种功能于一体的综合导航紧紧养9%最缓戳化多兵种协同作战的全方位立体化战争的需要。
发展新型的着陆系统包括利用全球定位系统等进行精密着陆与进出港系统；再就是发展以地形填貌特体为营础鞭形辅助导航系统。
第二，现代无线电导航是典型的高新科学技术。
它是知识密集技术密集和以科研开发为先导的复合型电子工业的一个十分重要的组成部分。
涉及到现代工业点程济务术变个领域。
适当引进少量先进的导航设备是必要的o引进的重点是技预览与源文档一致下载高清无水印术，引进的目的是为了开发。
无数事实证明，真正先进的东西是很难买得来的，甚至根本就买不来。
因此，我们的立足点必须是切实依靠自己力量，大力加速发展我们自己的导航技术与导航信息产业。
从长远角度讲，只有这样，才真正有利于我田导航事业的发展，才真正有益于我国防建设与国民经济建设。
第三，无线电导航技术的应用领域迅速扩大无线电导航技术的应用，正在迅速超越交通运输的范蒋，渗透到国民经济和人民生活的各个方面，包括工业、农业、林业、渔业、公安、急救、邮电、电力传输、地址、石油开采、信息网络以及科学研究等等。
无线电导航及其应用技术将发展成一个重要的高科技信息产业，在促进国民经济发展的同时，也在不断提高着人民的生活质量。
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航空无线电领航航空无线电领航测定无线电发射台的方位、距离或距离差，以确定飞机位置线，借以引导飞机航行，是航空领航的方法之一。
航空无线电领航是由船舶无线电导航发展而来的。
航空无线电领航按飞机的飞行阶段可分为航线导航和航站区域着陆引导，不同的无线电领航使用不同性能的无线电导航设施。
航线导航 引导飞机在航线上的飞行。
航线导航主要使用下列无线电导航设施。
航线导航导航台 工作频率在 200～1750千赫范围内的无线电发射台（电台）。
由机上自动定向机(无线电罗盘)测量导航台的方位线。
两个以上导航台方位线的交点为飞机的位置。
一条导航台方位线可用于飞机对正电台飞行，这种飞行叫做归航。
如果在航线所经过的主要地点设置导航台，则可利用导航台方位线归航的方法使飞机沿预定的方位线从一个电台飞至另一个电台，直至目的地。
全向信标 又称伏尔(VOR),是甚高频近程导航系统，在108.0～118.0兆赫频段工作。
它利用两个每秒30周的调制信号的相位差来确定方位。
这两个调制信号叠加在甚高频载波上，一个是基准信号，在发射台0°～360°各个方位上相位相同；另一个是可变信号，其相位随方位而变化。
这两个调制信号在全向信标台的磁北方位上相位一致(相位差为0°)，在其他方位上可变信号与基准信号之间的相位差等于飞机对全向信标台的方位。
机上全向信标接收机接收来自地面全向信标台的基准信号和可变信号，比较其相位差别并转换成方位指示，即为电台至飞机的径向方位，同时驾驶员可以在航道罗盘上选定预计的径向方位，根据实测方位与预选方位的相位差指示飞机偏离预选方位的程度，操纵飞机沿预选方位飞行。
测距机 国际标准测距系统,在960～1215兆赫频段工作，包括飞机询问器和地面测距台的应答器两部分。
飞机询问器向地面测距台发射询问脉冲，脉冲重复率任意变化，地面测距台收到飞机的询问脉冲后，经一定的时间延迟，在同飞机发射频率间隔63兆赫的频率发射相应的回答脉冲。
飞机在收到地面所有的回答脉冲中按照询问脉冲任意变化的脉冲重复率辨别相应的回答脉冲，而后与它自己的询问脉冲比较，其间的时间延迟减去固定延迟后按每海里 12.36微秒换算成距离(海里数)。
按照国际民用航空组织的规定,测距系统的准确度为±0.5海里或所测距离的3％，要求达到的测量范围为200海里，飞行高度为 22900米。
测距台一般和全向信标台装在同一地点,叫作全向信标/测距台。
这是国际民用航空组织采用的标准近程导航系统。
在航路上设置的全向信标/测距台，能同时为航路飞行的飞机提供航迹引导和飞机至测距台的距离，从而可使飞机按方位距离确定自己的位置。
全向信标/测距台 用于区域导航时,飞机上全向信标／测距接收机必须与计算机结合组成区域导航系统。
在各个全向信标/测距台的有效距离内选择航路点,确定区域导航航线。
航路点的坐标为相对于航线侧方的全向信标/测距台的方位和距离。
在飞行中,区域导航系统的计算机使所有航路点成为假想的全向信标／测距台。
飞行前，驾驶员将各个航路点的坐标输入计算机，飞行中全向信标/测距接收机仍然调谐到实际全向信标/测距台，计算机根据接收的实际方位和距离与预先输入的方位和距离进行比较，在航道罗盘上订入飞向航路点的预选方位后，计算机立即输出信号用以指示相对预选方位（区域导航航线）的偏航情况，使驾驶员操纵飞机沿预选方位飞向航路点，同时计算机还提供至航路点的距离。
塔康和伏塔克 塔康(TACAN)是军用的特高频(UHF)近程导航系统，工作频率 960～1215兆赫，在同一波道向飞机提供方位和距离信息。
其测距部分与上述测距机相同，方位部分采用“粗测”和“精测”系统，以提高方位的精度和减少地面台址的影响。
塔康地面台发射15赫和135赫两个叠加的调幅信号,当每个调幅信号的最大值通过磁东方位时，分别发出一组基准脉冲和辅助基准脉冲。
机上接收机接收15赫调幅信号与基准脉冲的相位差,得到塔康台至飞机的方位,相位差1°相当于1°方位角。
方位的精测是用 135赫调幅信号与辅助基准脉冲相比，由于135赫调幅信号的相位变化360°相当于方位角40°，因此相位测量的误差1°只影响方位角1°/9，即方位准确度比全向信标提高 9倍。
塔康为美国和北大西洋公约国家军用的标准近程导航系统。
为便于空中交通管制使军用和民用飞机纳入相同的航路飞行，在全向信标航路上各个全向信标台的位置装设塔康台，称为伏塔克 (VORTAC)。
民用飞机可用全向信标/测距台接收设备接收全向信标台的方位和塔康测距部分的距离信息；军用飞机可用机上塔康接收机接收塔康台的方位和距离信息。
罗兰 远程导航系统。
第二次世界大战中设置的罗兰(LORAN)为罗兰-A,其罗兰链一般由一个主台和两个副台组成,主、副台之间的距离约200海里。
主台发射脉冲信号，经过一个固定延迟后副台也发射脉冲信号。
主、副台的脉冲重复率相同。
飞机接收主、副台脉冲信号，测量这两个信号到达飞机的时间差，从而得到飞机至主台和副台的距离差，可确定一条以主、副台地理位置为焦点的双曲线（罗兰位置线）。
在一个罗兰链内可测得主台和两个副台的时间差，得到两条罗兰位置线，其交点即为飞机的位置。
罗兰-A的工作频率在1750～1950千赫中频范围，严重地限制了它的有效作用距离，白天为700海里,夜间为1400海里，因此罗兰-A已于1980年全部由罗兰-C代替。
罗兰-C的发射台使用统一的发射频率100千赫,在这个频率发射的电磁波有效作用距离超过1000海里，因此主、副台的间隔可达800海里。
罗兰-C由一个主台和2～4个副台组成台链，每一个台链的主台发射9个脉冲组成的脉冲组，重复率为每秒10～25个脉冲组。
在主台发射一个脉冲组以后经一段时间延迟，副台发射由 8个脉冲组成的脉冲组，再经一段时间延迟，另一个副台发射同样的脉冲组。
主台和副台脉冲组中每个脉冲的载波相位按同相或反相编码，以便识别电台。
飞机的罗兰-C接收机搜索主台脉冲信号，按照脉冲重复率和相位编码识别电台，而后锁定跟踪主台和副台信号进行比相，确定主台和副台信号到达飞机的时间差，得到两条以上的罗兰位置线。
先进的罗兰-C接收机自动搜索、锁定和跟踪信号，比相所得的时间差读数直接输入数字计算机进行计算,为驾驶员提供飞机位置、左/右驾驶指示及沿航迹飞行的距离。
罗兰-C的有效距离，陆上为1200海里，海面为2000海里。
奥米加 在全世界范围内为飞机、船舶设置的远程导航设施。
在甚低频的10～14千赫频段工作，电波在电离层与地球表面之间以波导方式传播，信号传播衰减小，作用距离很远，两台之间的距离可达6000海里。
只要有8个发射台，输出功率为10千瓦，即可覆盖全球。
这8个发射台的命名和位置是：A──挪威，B──利比里亚，C──夏威夷，D──北达科他，E──留尼汪岛，F──阿根廷，G──澳大利亚，H──日本奥米加地面台发射断续等幅波信号，每个电台按时间顺序依次发射 10.2、13.6、11.33和11.05千赫4个基本信号，以10秒为信号周期，每个信号段发射0.9～1.2秒,信号段之间休止0.2秒，这样在任何给定时间在一个特定的频率只有一个电台发射，各个电台发射的时间顺序用铯原子频率标准保持同步。
飞机的接收机与计算机结合,测算工作完全自动,由驾驶员输入飞机的起始位置、日期、世界时后，可根据信号强度和奥米加台地理位置自动选择最佳的 3个电台，计算飞机位置，并能按日期、世界时、位置对电波传播的日变化和地形传导性进行必要的修正。
在世界各地定位精度可达1～2海里。
此外，用于航线飞行的无线电导航设施还有台卡、康索尔和卫星导航系统等。
航站区域着陆引导 引导飞机由航线进入航站区并进行着陆。
使用的主要无线电导航航站区域着陆引导设施有仪表着陆系统和雷达。
仪表着陆系统 精密仪表进近系统。
它为利用仪表着陆系统进入着陆的飞机提供准确的方向引导和下滑坡度引导。
仪表着陆系统包括航向台、下滑台、指点标和进近灯4部分。
标准仪表着陆系统布置如下图所示。
①航向台：为飞机对正跑道中线下降提供方向引导，工作频带为108.10～111.95兆赫。
航向台发射天线设置在离跑道上风端约300米的跑道中线延长线上,向两侧发射两个有一定重叠的音频调幅波，在着陆方向的左侧为90赫,右侧为150赫。
这两个调幅波在跑道中线延长线上形成一条等信号带即为着陆航道。
航道宽度为飞机上航向接收机的航道偏离指示器指示向左和向右满刻度偏移之间的角度,一般是5°,跑道长度在3000米以上时为4°。
航向台的有效距离为45公里。
②下滑台：为飞机以准确的下滑角下降高度提供引导，工作频带为328.6～335.4兆赫。
下滑台发射天线设置在跑道入口以内约300米，偏于跑道中线一侧约150米，向下降着陆的飞机发射上下两个调幅波(上面为90赫,下面为150赫)。
这两个调幅波的重叠部分形成一条与水平面相交一定角度的等信号带即为下滑道。
下滑角必须根据进近区内飞越障碍物的安全要求在2.5°～3.5°之间进行调整,一般使用下滑角3°,下滑道的厚度为1.4°，有效距离为18公里。
③指点标：垂直向上发射扇形波束，用于标志下滑道上某点的高度与离跑道入口的距离的关系。
标准的Ⅰ类仪表着陆系统要求在着陆航迹上设置两个指点标，Ⅱ类仪表着陆系统要求设置第 3个指点标。
这些指点标都在75兆赫工作，用不同的音频调制和编码呼号以资识别。
外指点标用于标志飞机在适当的高度进入下滑道的位置，一般位于距跑道入口 6.5～11.1公里;中指点标位于离跑道入口1050米±150米,飞机按下滑道下降至中指点标的高度约为60米。
Ⅱ类仪表着陆系统另增设一个内指点标，用于标志飞机沿下滑道在中指点标与跑道入口之间下降至决断高度的位置。
④进近灯：见目视助航设施。
雷达 利用超短波的反射特性探测目标的电子设备。
它不仅能显示目标的影象，测量目标的方位距离，而且通常能表示目标的性质。
在领航上，无论是地面雷达或机载雷达都可作为定位的工具，但民航飞机主要利用机载的气象雷达，观测雷雨、飞机、障碍物，以防止误入雷雨区，以及避免与其他飞机和地面障碍物相撞。
空中交通管制部门利用地面设置的精密进近雷达系统引导航站区域内的飞机依次对正着陆航迹下降着陆。
精密进近雷达系统包括机场监视雷达和精密进近雷达两部分。
①机场监视雷达：用于探测60海里范围内空间活动的飞机，雷达荧光屏上显示每架飞机的位置。
空中交通管制员可根据飞机的方位距离引导飞机对正跑道中线延长线，而后按仪表飞行的航向和下滑信号下降着陆或由精密进近雷达引导飞机下降着陆。
机场监视雷达只能探测飞机的方位和距离，不能显示飞机的高度。