(民航概论)第三章航空器活动的环境及导航
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2020/7/8
§3.2 空中导航
c）纬度:地球上某点到地 心连线和赤道平面的角 度
9 0 N 39 55' N
d）纬线 概念：同样纬度连接
起来的线为纬线; 特点：和赤道平面平
行的平面在地球表面的 交线。
2020/7/8
2020/7/8
§3.2 空中导航
方向、距离和坐标
1）方向 方向一般用方向和方位角来表示
飞机一般在上述高度范围内活动。
2020/7/8
§3.1 大气层
2、密度 地球外层空气的存在是因为地球的引力将其包 围在自己的周围 随高度的增加，空气的密度就会越小
2020/7/8
§3.1 大气层
3、压力 大气压力是物体单位面积上所承受的大气柱的重量 随高度的增加，大气压力降低
4、声速 声速是微弱扰动在介质中的传播速度 温度高，声速大；密度高，声速大（比如水和空气 ）
2、海平面气压高度（QNH） 以当地实际海平面的气压数据作为高度的基准面，
飞机高度表上表示出来的高度就是飞机的实际海拔高 度。爬升和下降阶段使用。
3、标准气压高度（ISA） 以国际标准大气的基准面得到的高度称为标
准气压高度。巡航阶段使用
2020/7/8
§3.1 大气层
2020/7/8
§3.2 空中导航
导航：一个物体在运动中确定空间或地面的 位置和方向的方法。
预备知识——地球的有关知识和地球的运动 和时间
2020/7/8
§3.2 空中导航
一、地球的有关知识 二、地球的运动和时间 三、空中导航
2020/7/8
§3.2 空中导航
一、地球的有关知识 地球的经纬度 1、纬度 a）赤道平面：与地轴垂 直并通过地球中心的平面 b）赤道:赤道平面与地表 面的交线
方向：地面一点对一点的坐标体系中的角度关系 方位角：以经线北部为基准，顺时针测量到水平面
的给定的方向线的角度。
2）距离 距离：地球表面两点之间连线的长度(弧度长度) 大圆:通过球心的平面和球面相交的交线 经圈和赤道都是大圆
大圆的周长＝2 R 4 0 0 公3 0 里.2 6 7
202纬0/7/8度每差1度的距离为S经 圈 36 长 0度 ＝ 43 06 00 30＝ 111K m
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§3.1 大气层
三、大气各物理参数随高度的变化
1、温度 在11Km以下，每升高1Km，温度下降、
在11Km到35～40Km的距离 ，温度保持在56.5 C
2）区时 概念：将全球15度倍数的经度作 为标准经度，在标准经度两侧 7.5度的地区构成一个时区，使 用这个标准经度的地方时作为 这个时区的区时 特点：各地时间不等于该地地方 时，但便于不同地 区时间的换 算
2020/7/8
§3.2 空中导航
3）北京时间 概念：北京所在东八区的区时，称为北京时间，为 我国的标准时间。 意义：我国地区辽阔，跨东5区到东9区5个时区， 为了使全国有统一的时间，统一使用北京时间。。
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§3.1 大气层
四、标准大气
国际标准大气的规定
大气被看成理想气体（满足理想气体状态方程）； 分子没有体积 分子间没有引力
以海平面的高度为零。且在海平面上,大气的标准状态 为：
➢气温T＝15 ℃ ➢压强p＝1标准大气压（即p＝101325帕斯卡） ➢密度ρ＝1.23kg/m3
➢声速a＝341 m/s
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§3.1 大气层
飞行高度的确定
为了飞机的飞行安全，飞机在不同的飞行阶段， 需要使用不同基准的高度。主要有：
场压高度 海平面气压高度 标准气压高度
2020/7/8
§3.1 大气层
1、场压高度（QFE） 机场当地海拔高度的气压高度为零，飞机高
度表上表示出来的高度就是机场上空的相对高 度距离。起飞和降落阶段使用
§3.2 空中导航
3）航线 a）航线:飞机从地球表面一点到另一 点的预定的路线称为航线。 b）主要使用大圆航线和等角航线
大圆航线：沿着大圆在两点之间 弧线 的航线为大圆航线
特点：距离最短,方向改变
等角航线:以不变的方位角连接起 来的航线（是地球表面上与经 线相交成相同角度的曲线）
特点:航线角不变,但距离较长
实际应用中：
航程短，用等角航线
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航程长，用大圆航线
§3.2 空中导航
二、地球的运动和时间
时间
时间包括了时刻和时段两方面的概念。 时刻：描述运动顺序性，时间的一点 时段：描述运动持续性，时间的一段
地球的运动
1）地球运动的时间关系 地球的运动包括围绕太阳公转和绕着地轴自转。 地球公转一周的时间为一年，自传一周的时间为一天
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§3.2 空中导航
导航主要参数的确定
导航主要的参数有航向、地速、时间和高度 。时间和高度已在前面有所介绍，以下主要介 绍速度和航向两个参数。 1）飞行中速度的确定 空速：飞机对空气的相对运动的速度； 地速：飞机在地面投影点的速度； 航迹：飞机地面投影点的移动的轨迹 ； 航行速度三角形（其中V是空速,方向是航向；U是风速 ；W是地速，方向为航迹)
4）世界时 概念：各地区统一以0区的区时作为标准时， 称为世界时。
意义：世界性活动的增多，使用区时也无法满足 对时间同步性和准确性的要求，所以引入 世界时。
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三、空中导航
§3.2 空中导航
导航的基本概念
导航是指一个物体在运动中确定它在空间或地 面的位置和方向的方法
导航的基本发展过程
早期:飞行高度不高，采用地面标志和航空地图 气压仪表时代出现了领航学 无线电技术和电子技术发展时代电子综合仪表系 统实现了导航的自动化
2）地球运动的角度关系、 地球自转一周为360度，所需时间为24小时，每小时 转2020/17/58 度，转动1度要4分，转动1分要4秒。
§3.2 空中导航
时刻的种类及相互关系
1）地方时 概念:将当地经线正对太阳的时刻作为正午12时， 正背太阳的时刻作为0时 特点:数目多，当地使用方便，不适于协调活动
2020/7/8
§3.1 大气层
一、大气层的构造 二、大气物理参数 三、大气各物理参数随高度的变化 四、国际标准大气和飞行高度的确定
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§3.1 大气层
3、对飞机飞行的影响 •Leabharlann Baidu度变化对飞行的影响：飞机结冰，影响气动 外形、对机载设备和人体也有危害； •风速、风向的变化及空气对流：使飞机颠簸等 ； •云、雨、雾、雪等影响能见度。
§3.2 空中导航
c）纬度:地球上某点到地 心连线和赤道平面的角 度
9 0 N 39 55' N
d）纬线 概念：同样纬度连接
起来的线为纬线; 特点：和赤道平面平
行的平面在地球表面的 交线。
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§3.2 空中导航
方向、距离和坐标
1）方向 方向一般用方向和方位角来表示
飞机一般在上述高度范围内活动。
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§3.1 大气层
2、密度 地球外层空气的存在是因为地球的引力将其包 围在自己的周围 随高度的增加，空气的密度就会越小
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§3.1 大气层
3、压力 大气压力是物体单位面积上所承受的大气柱的重量 随高度的增加，大气压力降低
4、声速 声速是微弱扰动在介质中的传播速度 温度高，声速大；密度高，声速大（比如水和空气 ）
2、海平面气压高度（QNH） 以当地实际海平面的气压数据作为高度的基准面，
飞机高度表上表示出来的高度就是飞机的实际海拔高 度。爬升和下降阶段使用。
3、标准气压高度（ISA） 以国际标准大气的基准面得到的高度称为标
准气压高度。巡航阶段使用
2020/7/8
§3.1 大气层
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§3.2 空中导航
导航：一个物体在运动中确定空间或地面的 位置和方向的方法。
预备知识——地球的有关知识和地球的运动 和时间
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§3.2 空中导航
一、地球的有关知识 二、地球的运动和时间 三、空中导航
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§3.2 空中导航
一、地球的有关知识 地球的经纬度 1、纬度 a）赤道平面：与地轴垂 直并通过地球中心的平面 b）赤道:赤道平面与地表 面的交线
方向：地面一点对一点的坐标体系中的角度关系 方位角：以经线北部为基准，顺时针测量到水平面
的给定的方向线的角度。
2）距离 距离：地球表面两点之间连线的长度(弧度长度) 大圆:通过球心的平面和球面相交的交线 经圈和赤道都是大圆
大圆的周长＝2 R 4 0 0 公3 0 里.2 6 7
202纬0/7/8度每差1度的距离为S经 圈 36 长 0度 ＝ 43 06 00 30＝ 111K m
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§3.1 大气层
三、大气各物理参数随高度的变化
1、温度 在11Km以下，每升高1Km，温度下降、
在11Km到35～40Km的距离 ，温度保持在56.5 C
2）区时 概念：将全球15度倍数的经度作 为标准经度，在标准经度两侧 7.5度的地区构成一个时区，使 用这个标准经度的地方时作为 这个时区的区时 特点：各地时间不等于该地地方 时，但便于不同地 区时间的换 算
2020/7/8
§3.2 空中导航
3）北京时间 概念：北京所在东八区的区时，称为北京时间，为 我国的标准时间。 意义：我国地区辽阔，跨东5区到东9区5个时区， 为了使全国有统一的时间，统一使用北京时间。。
2020/7/8
§3.1 大气层
四、标准大气
国际标准大气的规定
大气被看成理想气体（满足理想气体状态方程）； 分子没有体积 分子间没有引力
以海平面的高度为零。且在海平面上,大气的标准状态 为：
➢气温T＝15 ℃ ➢压强p＝1标准大气压（即p＝101325帕斯卡） ➢密度ρ＝1.23kg/m3
➢声速a＝341 m/s
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§3.1 大气层
飞行高度的确定
为了飞机的飞行安全，飞机在不同的飞行阶段， 需要使用不同基准的高度。主要有：
场压高度 海平面气压高度 标准气压高度
2020/7/8
§3.1 大气层
1、场压高度（QFE） 机场当地海拔高度的气压高度为零，飞机高
度表上表示出来的高度就是机场上空的相对高 度距离。起飞和降落阶段使用
§3.2 空中导航
3）航线 a）航线:飞机从地球表面一点到另一 点的预定的路线称为航线。 b）主要使用大圆航线和等角航线
大圆航线：沿着大圆在两点之间 弧线 的航线为大圆航线
特点：距离最短,方向改变
等角航线:以不变的方位角连接起 来的航线（是地球表面上与经 线相交成相同角度的曲线）
特点:航线角不变,但距离较长
实际应用中：
航程短，用等角航线
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航程长，用大圆航线
§3.2 空中导航
二、地球的运动和时间
时间
时间包括了时刻和时段两方面的概念。 时刻：描述运动顺序性，时间的一点 时段：描述运动持续性，时间的一段
地球的运动
1）地球运动的时间关系 地球的运动包括围绕太阳公转和绕着地轴自转。 地球公转一周的时间为一年，自传一周的时间为一天
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§3.2 空中导航
导航主要参数的确定
导航主要的参数有航向、地速、时间和高度 。时间和高度已在前面有所介绍，以下主要介 绍速度和航向两个参数。 1）飞行中速度的确定 空速：飞机对空气的相对运动的速度； 地速：飞机在地面投影点的速度； 航迹：飞机地面投影点的移动的轨迹 ； 航行速度三角形（其中V是空速,方向是航向；U是风速 ；W是地速，方向为航迹)
4）世界时 概念：各地区统一以0区的区时作为标准时， 称为世界时。
意义：世界性活动的增多，使用区时也无法满足 对时间同步性和准确性的要求，所以引入 世界时。
2020/7/8
三、空中导航
§3.2 空中导航
导航的基本概念
导航是指一个物体在运动中确定它在空间或地 面的位置和方向的方法
导航的基本发展过程
早期:飞行高度不高，采用地面标志和航空地图 气压仪表时代出现了领航学 无线电技术和电子技术发展时代电子综合仪表系 统实现了导航的自动化
2）地球运动的角度关系、 地球自转一周为360度，所需时间为24小时，每小时 转2020/17/58 度，转动1度要4分，转动1分要4秒。
§3.2 空中导航
时刻的种类及相互关系
1）地方时 概念:将当地经线正对太阳的时刻作为正午12时， 正背太阳的时刻作为0时 特点:数目多，当地使用方便，不适于协调活动
2020/7/8
§3.1 大气层
一、大气层的构造 二、大气物理参数 三、大气各物理参数随高度的变化 四、国际标准大气和飞行高度的确定
2020/7/8
2020/7/8
2020/7/8
2020/7/8
§3.1 大气层
3、对飞机飞行的影响 •Leabharlann Baidu度变化对飞行的影响：飞机结冰，影响气动 外形、对机载设备和人体也有危害； •风速、风向的变化及空气对流：使飞机颠簸等 ； •云、雨、雾、雪等影响能见度。