浅谈公开飞机无线电罗盘校正方法
PIX罗盘校准方法
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PIX罗盘校准方法第一步:选择合适的校准位置首先,选择一个无磁干扰的室外环境,远离铁磁体、电力线路和其他可能干扰地磁场的物体。
第二步:设置校准模式将飞行控制器的校准模式设置为校准罗盘。
「Mission Planner」或「QGroundControl」这样的地面站软件可以帮助我们在航空飞行器上进行罗盘校准。
第三步:启动校准接下来,将飞行器平放在一个无磁干扰的水平表面上,在校准模式下,按照地面站软件的指令,依次进行以下校准操作:1.旋转飞行器:将飞行器绕三个轴旋转360度,确保飞行器的朝向可以涵盖所有方向。
2.翻转飞行器:将飞行器上下翻转180度,确保飞行器的倒立朝向也能被正确检测。
3.旋转飞行器:在飞行器侧放的情况下,将飞行器绕着俯仰轴旋转360度,确保所有方向都能被正确检测。
4.完成校准:按照地面站软件的指令,完成罗盘校准。
第四步:验证校准结果完成校准后,进行一次航向角测试,确认罗盘的准确性。
将飞行器旋转180度,观察地面站软件上显示的航向角是否正确反映了飞行器的方向变化。
如果航向角没有正确变化,可能需要重新进行校准。
需要注意的是,PIX罗盘校准应该在每次飞行之前进行,特别是当飞行环境或附近的磁源发生变化时。
此外,校准时要确保飞行器没有金属、磁铁等有可能产生磁干扰的物品附近。
另外,校准时要避免任何可能导致飞行器姿态变化的震动或振动,以确保校准的准确性。
综上所述,PIX罗盘校准是确保飞行器准确测量其航向的重要步骤。
通过选择适当的校准位置,按照指令进行一系列校准操作,并验证校准结果,可以提高PIX罗盘的准确性,确保飞行器的安全和稳定性。
罗盘修正位置的原理和方法
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罗盘修正位置的原理和方法
罗盘修正位置是在航海、航空和导航等领域中常用的一种手段,目的是校正罗盘的偏差,使其指向真北方向。
罗盘在使用过程中可能会受到磁场干扰或机械装置的偏差,因此需要进行修正。
罗盘修正位置的原理是通过观测罗盘指针与实际真北方向之间的夹角差异,进行相应的调整来校正罗盘的位置。
一般来说,校正罗盘位置的方法主要有以下几种:
1. 磁场修正:磁场是罗盘误差的主要因素之一,可以利用磁场修正进行校正。
通过观测罗盘指针与磁南极之间的夹角差异,可以计算出修正量,并相应调整罗盘位置。
2. 重力修正:重力也会对罗盘的指向产生影响,特别是在舰船或飞机等运动中,可以利用重力修正进行校正。
通过观测罗盘指针与地平线的夹角差异,可以计算出修正量,并相应调整罗盘位置。
3. 角度修正:角度误差也是导致罗盘指向偏差的原因之一,可以利用角度修正进行校正。
通过观测罗盘指针与其他已知方向之间的角度差异,可以计算出修正量,并相应调整罗盘位置。
需要注意的是,具体的罗盘修正方法和步骤可能会根据不同的设备和应用场景而有所不同。
根据具体情况选择合适的修正方法,并根据实际观测数据进行相应的
调整,才能准确地修正罗盘位置。
无线电罗盘定向误差形成原因及校准措施研究
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无线电罗盘定向误差形成原因及校准措施研究
郝田义
【期刊名称】《军民两用技术与产品》
【年(卷),期】2016(000)012
【摘要】无线电罗盘是一种飞机导航设备,可以接收地面中波无线电广播电台、导航台发射的信号,利用信号计算、定位飞机的相对方位角,飞行员可以利用方位角驾驶飞机,同时与无线电高度表、信标接收机等设备集成使用,实现飞机安全降落。
无线电罗盘结构简单、安全可靠、使用方便等,已经成为各类型飞机的必备导航设备。
使用无线电罗盘时,应用环境复杂多变,容易引起定向误差。
本文详细地分析了无线电罗盘定向原理、误差形成原因,研究了误差校准措施,确保无线电罗盘正常使用。
【总页数】1页(P148-148)
【作者】郝田义
【作者单位】中国飞行试验研究院,西安 710089
【正文语种】中文
【相关文献】
1.由电磁兼容引起的机载无线电罗盘不定向问题分析 [J], 杨镝
2.无线电罗盘定向误差分析 [J], 杨胜学;吴志军
3.机载无线电罗盘定向原理研究 [J], 田鹏;金皓;王春雨
4.电测仪表测量误差形成原因分析及应对措施研究 [J], 刘文斌
5.某型无线电罗盘航电联试不定向故障分析与排除研究 [J], 许海;许晨煜
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公开飞机无线电罗盘校正方法浅谈
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公开飞机无线电罗盘校正方法浅谈航空工业西飞【摘要】无线电罗盘又称自动定向仪(ADF),能够准确的测出飞机相对于地面导航台的方位,引导飞机沿正确的航向飞行与进场着陆;本文对无线电罗盘的误差来源进行了介绍,重点分析了象限误差与安装误差;对无线电罗盘的校正方法进行了介绍,现有方法均需进入机场跑道,跑道资源竞争问题日益严重;下一阶段应着重研究不上跑道的无线电罗盘校正方法,对“行波线”法进行简单介绍。
【关键词】无线电罗盘罗差校正坐标运算行波线1引言无线电罗盘又称自动定向仪(ADF),能够准确的测出飞机相对于地面导航台的方位,引导飞机沿正确的航向飞行与进场着陆。
无线电罗盘的工作频率范围为150kHz—1750KHZ,能够利用无方向信标和民用广播电台进行定向,是我国飞机导航的重要装备,在近距离导航和飞机安全着陆方面有着至关重要的作用,因此机载无线电罗盘指示是否正确对飞机的飞行安全尤为重要。
因飞机象限误差、安装误差[1]等原因,装有无线电罗盘系统的飞机出厂前均需对无线电罗盘的罗差进行校正,在更换罗盘天线等特定的工作后也需重新对无线电罗盘校正罗差。
本文从无线电罗盘的校正原理、罗差校正方法进行分析和说明,供大家探讨。
2 无线电罗盘罗差校正无线电罗盘的罗差校正工作,简单来说是通过第三方手段对飞机无线电方位信息进行测量或设定,作为机载无线电罗盘的对照标准,设置飞机感受0°、45°、……315°等特定位置的无线电方位信号,通过与标准方位进行比较获得各个位置的罗差,从而可以对罗盘进行校正并对校正后的结果进行验证,直至罗差符合设计指标要求。
下面对飞机无线电信息测量或设定的方法进行介绍。
2.1 基于比较的无线电方位信息测量方法某一场地内已知一条无线电方位信息的参考线,通过测量手段获得飞机纵轴与参考线的相对角度信息,通过换算得到飞机的无线电方位信息,作为无线电罗盘校正的对照标准。
一般来说,在机场跑道上进行无线电罗盘校正工作,校正示意图见图1。
飞机无线电罗差产生机理分析及校正研究
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134研究与探索Research and Exploration ·智能检测与诊断中国设备工程 2020.02 (上)飞机在空中飞行时,无线电罗盘能够自动地指示出所选择导航台的方向角,即指示出导航台辐射的电磁波到达无线电罗盘天线的方向,以引导飞机向台飞行或背台飞行。
当飞机修理后,由于飞机上无线电罗盘环形天线附近金属构体的影响,以及无线电罗盘电气参数的变化,剩余罗差将发生变化,使定向产生误差,影响无线电罗盘能否在飞行过程中正确地引导飞机按正确的航向飞行,因此,需要在飞机维修时对无线电罗差进行校正。
本文围绕上述问题,阐述无线电罗差产生的机理,分析影响无线电罗差变化的具体因素,探讨无线电罗差的校正方法及补偿措施。
1 无线电罗差产生机理1.1 校正无线电罗差的背景无线电罗盘的环形天线安装在飞机上,与周围的金属物体同处于导航台辐射的电磁场中,与环形天线一样,金属物体也能产生感应电势,并在金属物体中形成高频电流,高频电流也会向空中辐射电磁能,这种辐射称为“二次辐射”。
由于飞机“二次辐射”现象的存在,使得作用于环形天线的电磁场不仅有被测向的直接电磁场,而且也有二次辐射的电磁场,合成电磁场的方向为此两个场的矢量和。
这两种电磁场迭加的结果,使环形天线处原导航台辐射的电磁场发生畸变,定向时,指示器所指的不是直接辐射场的方向,而是合成电磁场的方向,由此产生定向误差。
这种由飞机二次辐射引起的误差称为“无线电罗差”。
由于飞机上无线电罗差的存在,影响无线电航向指示的准确性,从而影响导航控制的结果。
消除无线电罗盘系统的定向误差,即校正无线电罗差,是装备修理的一项必须完成的工作,消除定向误差后无线电航向才有实用意义。
1.2 影响无线电罗盘定向的原因各种不同的金属物体将会产生不同规律变化的无线电罗差,环形天线周围的金属物体按其对无线电罗盘定向的影响来分可归结为两类辐射体,类天线辐射体和类回路辐射体。
类天线辐射体是指长度比截面大很多倍的不闭合体,如垂直天线、金属杆等。
机载惯性导航校正无线电罗盘的技术研究
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机载惯性导航校正无线电罗盘的技术研究【摘要】针对目前飞机无线电罗盘校正需要人工在飞机背部安装测量设备进行校正现状,本文通过对机载惯导和无线电罗盘测量原理进行分析,研究出了利用机载惯性导航校正无线电罗盘的新方法,为校正飞机无线电罗盘提供了一种全天候不受能见度等气象条件限制、测量精确更高的新方法。
【关键词】机载惯性导航(INS);无线电罗盘;真航向1 引言目前,校正无线电罗盘罗常用的方法是在飞机背部中轴线上安装方位仪,牵引飞机沿跑道中心线移动,让飞机航向对准跑道端头的导航台,然后,用安装在飞机机身框背部的标准方位仪观察远处的目标点,接着牵引飞机在跑道绕中心线上的一点做圆周运动,完成无线电罗盘的校正。
缺点是方位移精度较低,而且受能见度等气象条件的限制。
2 无线电罗盘与激光惯导相关知识飞机上有多种无线电导航设备,常见有无线电罗盘、甚高频全向信标系统、无线电高度表、测距器、塔康系统等导航系统,其作用都是为飞机提供导航。
2.1 无线电罗盘无线电罗盘是一种最小值测量来波向的振幅式测角无线电导航设备,配套地面设备是无方向信标。
属中、长波波段,因此主要依靠地波或直达波传播。
无线电台站位移跑道两端4km处,主要为飞机起飞着陆着陆导航,无线电罗盘环形天线附近金属导体的干扰误差、电波传播误差设备误差,需要在飞机上进行校正。
2.2 机载惯性导航系统(INS)惯性导航系统(简称惯导)基本工作原理是以牛顿力学定律为基础,通过测量载体在惯性参考系的加速度,将它对时间进行积分,且把它变换到导航坐标系中,就能够得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置等信息。
目前,飞机上惯导系统有平台式惯导系统和捷联式惯导系统两大类。
3机载惯导校正无线电罗盘的原理无线电罗盘测量的是飞机无线电罗盘指示的角度是以载体纵轴为基准顺时针转向飞机到导航台连线的夹角。
惯导测量的角度是飞机的俯仰和倾斜(滚转)及真航向。
惯导输出的磁航向是计算得到的,误差可能较大,不适合校正无线电罗差,而真航向角精度非常高,可以满足无线电罗差校正需求。
某型飞机无线电罗盘罗差超差原理分析
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2019年3月电视台播出部用户用于广告播后证明、值班员应急操作分析、事故事后追溯等用途。
4结束语本文以石家庄广播电视台新建播出系统为案例,较为完整的介绍了播控系统的组成和各子系统的基本功能,项目建设与《广播电视安全播出管理规定》有关规定相符合,流程中各个部分均有备份,整个系统无单一崩溃点。
在播出流程上,通过以下措施简化了原有工作,提高了电视节目的可靠性。
(1)采用高清字幕机经视分后下变换方式完成高、标清频道字幕同播工作,减少了标清字幕机资金投入,同时降低了值班人员工作强度。
(2)采用嵌入式实时文件技审技术,避免另外花费时间完成技审工作,提高工作效率,降低带宽资源占用,提升节目上载质量。
(3)该系统整体具备多冗余的结构:主设备与备用设备冗余、信号冗余等。
这样能够有效的提高播出的安全性与高质性。
此外,该系统也为全面进行数字化高清播出创造了有力条件。
参考文献[1]崔彬彬.浅析广播电视安全播出技术[J].视听,2015(02):195.[2]方德运.视听接收终端的融合发展以及对广电的影响分析[J].现代传播(中国传媒大学学报),2012,34(10):103~107.[3]史强.基于Ecube 堆叠技术的中央电视台海外分台网络制播系统应用实践[J].现代电视技术,2017(05):126~130.收稿日期:2019-2-18某型飞机无线电罗盘罗差超差原理分析范岩(航空工业集团西飞,陕西西安710089)【摘要】在某型飞机研制过程中,无线电罗盘2号组合天线被布置在机腹。
地面校罗盘时,发现罗差超出于技术条件的规定,针对此问题从罗差产生原因和天线安装位置对罗差超差原因进行了分析,通过分析得出罗差主要受地面电磁环境影响引起超差。
【关键词】无线电罗盘;罗差超差;电磁环境【中图分类号】V249【文献标识码】A 【文章编号】1006-4222(2019)03-0174-02图1典型罗差曲线图2罗差补偿曲线(作+号补偿)1引言无线电罗盘是我国研制和定型生产的一种机载无线电导航设备。
WL-7无线电罗盘校罗差的简易方法
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WL-7无线电罗盘校罗差的简易方法关于WL一7无线电罗盘校罗差的方法,目前有两种:一种是推飞机校罗差的方法.将飞机牵引至跑道中心(或校罗盘场地),使飞机纵轴(机头)对准导航台.选定一远处固定目标,确定方位角.以每15. 为一方位,将飞机顺时针拉一圈,测出各个方位上的罗差……另一种是零误差安装法.主要包括以下两方面的内容:一是消除安装误差,即使环形天线的电气中心线和飞机的纵轴线重合(或平行);二是消除指示误 ,即将测角器,同步发讯器和航向指示器恢复到标差准零位.笔者认为,以上两种在航空兵部队应用多年的校正无线电罗差的方法,均不是最优的方法.我们通过多年的实际维护工作及理论分析,得出如下结论:在消除航向指示器误差后,利用环形天线的调整区,只需校正0.和18o.的罗差即可.为了说明上述的结论,我们先从罗差的产生谈起.一,罗差产生的原因和规律产生无线电罗差的原因是多种多样的,有固定罗差,也有随机罗差.这里仅分析固定罗差产生的原因.(一)机体二次辐射产生的罗差无线电罗盘之所以能测出导航台的方位,是利用无线电波传播的直线性和环形天线接收电波的方向性,即利用环形天线的最小值接收方向能自动对准导航台电波的传播方向,从而指示出导航台的方位. 当飞机处于导航台发射的电磁场中时,飞机的金属机体在导航台的电磁场激励下,会产生与电磁场同频率的感应电势和感应电流,从而向周围空间辐射出微弱的无线电波.无线电罗盘在定向时,环形天线同时接收到导航台的电磁波和飞机机体二次辐射电磁波,当环形天线平面与导航台的电磁波方向平行时, 它的感应电势并不等于零,而是需要再转过一个角度,直到环形天线平面同导航台的电波磁场和二次辐射电波磁场的合成磁场的方向平行时,感应电势才能为零.这样环形天线平面对正的就不是导航台方向, 而有一个误差角0,即合成磁场与导航台磁场的方向不一致,这样就产生了罗差.分析可知,当电台相对方位角为0.,90., 180.,270.时,罗差角0为0.,没有罗差;当0.<or<90.和180.<ot<270.时,e为正值; 当90.<ot<180.和270.<ot<360.时,0为负值. (二)环形天线安装误差产生的罗差因环形天线底座安装不准确所产生的罗差,叫安装罗差.正确的安装方法是使环形天线的电气中心线与飞机纵轴线重合或平行,使环形天线的最小值接收方向对正电波的来向(有三角指针或其它标记).即当飞机机头对正导航台时,使无线电罗盘指示器指示 0.一九苎一部队于学发?空量院和希林霭缀晦魄磨蛔画辔如果环形天线的电气中心线不与飞机纵轴线重合或平行,而是有一个交叉角,当飞机机头正对导航台时,环形天线的最小值接收方向将不正对电波来向, 无线电罗盘指示器不指示0.,即产生安装罗差. 无论导航台在飞机的什么方位,安装罗差都使环形天线多转或少转一个相同的安装罗差角,也就是说安装罗差在各方位是相同的.(三)设备误差产生的罗差无线电罗盘各部分在设计,制造,装配时的不完善,会产生设备误差.设备误差包括电偏角误差和接收机误差.(四)罗差的迭加综合上述分析,产生罗差的原因共有三个方面: 机体二次辐射产生的罗差,电偏角罗差和环形天线安装误差产生的罗差.即:次辐射罗差+电偏角罗差+安装误差总罗差=--二,罗差的补偿(一)消除安装误差当妥善安装环形天线后,环形天线的安装误差可以消除,即使0.,90.,180.,270.方位上的罗差为零.(二)补偿罗差WL一7无线电罗盘是利用环形天线和罗差补偿器相配合,对其它方位的罗差进行补偿.环形天线和罗差补偿器的罗差补偿曲线与飞机的固有罗差曲线是相类似的正弦曲线.环形天线补偿罗差有+12.和+18.两种,罗差补偿器可作?1.-_+12.的补偿.补偿时,只要按罗差的最大幅度及"十","一" 号来进行补偿,就能满足各个方位角补偿准确度的要求.综合上述分析可以看出,只要正确安装环形天线并准确选择罗差补偿器的度数,完全可以消除固定罗差.,三,我们的结论'因为所有飞机在交付部队使用前,工厂已完成该型飞机的罗差补偿工作,包括飞机罗差的测量,补偿度数,方法的选择和各种误差的消除等.在部队使用中,由于设备性能的变化和各种误差的存在,将飞机拉至跑道,使飞机的纵轴线与跑道中心线重合,打开机头方向的导航台,此时罗盘指示器一般都不指0., 即使进行了飞机纵轴线,环形天线电气中心线的测量 (此项工作费时,费力),实际安装时也只能作为参考.因此,我们认为在更换环形天线,接收机后,可以不进行电气中心线及飞机纵轴线的测量,而直接在使跑道上用环形天线安装处的调整范围进行调整,0.,180.方位上罗差为零,然后再利用环形天线和罗差补偿器进行罗差补偿就完全可以了.此方法省时, 省力,可提高功效70%以上.我们在某部的轰六飞机和轰油六飞机上分别进行了这一方法的试验.试飞实践证明,无线电罗盘指示误差均符合要求.四,具体做法1.飞行中若反映有定向误差根据某部多年的使用经验,飞行中反映有定向误差时,一般是接收机的性能下降所致,应先将接收机送定检中队检修.如果接收机的性能正常,再将飞机牵引至跑道中心进行检查调校.2.更换接收机,指示器和环形天线后新换上接收机后的各项性能参数要进行校验,并将测角器和同步发讯器调到标准零位.同时应检查指示器的标准零位.更换环形天线时,先要在工作台上进行通电检查,再将飞机牵引至跑道中心进行检查.总之,无论是更换环形天线,指示器和接收机, 还是飞行中反映有定向误差,只需牵引飞机至跑道中心,使机头和机身纵轴对准打开的导航台,利用环形天线的调整范围,"在消除航向指示器误差后,利用环形天线的调整区,只需校正0.和180.的罗差即可" (注:本文所述校罗差方法仅为一家之言,其它型号罗盘和机型是否适用,还需实践检验——编者).o。
罗盘校准要点及方法
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罗盘校准要点及方法罗盘校准是指将罗盘的指向与地理北极相一致的过程,它是航海、航空、测量等领域中必不可少的操作。
正确的罗盘校准可以确保导航的准确性和安全性。
本文将介绍罗盘校准的要点及方法,帮助读者更好地理解和应用罗盘校准。
首先,罗盘校准的要点包括罗盘的放置位置、校准过程中的环境因素、校准的适用对象等。
在进行罗盘校准时,应避免周围有磁性物品或强磁场的干扰,以免影响校准的准确性。
罗盘应放置在平稳的表面上,确保其水平仪的气泡在圆心位置,以保证校准的准确性。
此外,不同类型的罗盘在校准时可能有所不同,需要根据具体的罗盘类型和使用方法来确定校准的对象和流程。
接下来,我们将介绍一种常见的罗盘校准方法:磁北校准法。
这种方法适用于使用磁敏罗盘的场景。
首先,需要选择一个没有磁性干扰物的环境。
然后,将罗盘放置在平稳的表面上,并确保水平仪气泡在中心位置。
接着,将罗盘调整为正常使用状态,比如将罗盘底座调整为水平位置,打开罗盘底部的校准螺丝。
接下来,以图形的方式表示罗盘的四个方向,比如用“北”的字样表示罗盘的北方向,然后按照图形旋转罗盘至将指南针对准到图中的“北”方向。
当罗盘指向准确时,拧紧校准螺丝,固定罗盘。
除了磁北校准法,还有其他校准方法和工具。
比如,有些罗盘可以使用全球定位系统(GPS)进行校准。
这种方法通过接收卫星信号确定罗盘所在的位置,然后根据位置信息进行校准。
此外,还有一些专用的校准工具,比如专门用于校准航空罗盘的校准架。
这些工具可以提供更加精确和方便的校准方式,能够满足特定行业和场景的需求。
另外,关于罗盘校准还有一些值得注意的事项。
首先,罗盘校准不是一次性的过程,由于环境的变化和罗盘本身的精度问题,定期进行校准是非常必要的。
一般建议按照使用手册的要求,每隔一段时间或者在特定情况下进行校准。
其次,如果罗盘在使用过程中出现指向错误或者与其他导航设备不一致的情况,应及时进行校准。
最后,校准罗盘时应注意安全,避免将罗盘直接接触到大电流和强磁场,以免对罗盘产生损坏。
无线电罗盘校验技术研究与改进
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无线电罗盘校验技术研究与改进【摘要】本文对现行无线电罗盘校验方法进行了介绍,针对现行方法存在的问题进行了分析;在全站仪法无线电罗盘校正的基础上进行了改进,新方法不依赖机场跑道中心线,理论上可实现不上跑道完成无线电罗盘校正;针对新方法验证过程中出现的问题以及下一步的研究方向进行了介绍。
【关键词】无线电罗盘;罗盘校正;全站仪;方位仪1 引言无线电罗盘是利用无线电技术进行定向的导航设备。
通过接收、测定地面导航台发射的无线电电波的来向,可以解算出电台的相对于飞机航向的相对方位角,用于指引飞行员朝向或者背向电台飞行,对飞机飞越战区或者返回基地有着重要作用。
因飞机象限误差、安装误差[1][2]等原因,每架飞机首次飞行前必须对机载无线电罗盘系统的测向精度进行校验,满足精度要求方可开展试飞工作。
校验工作的重点是使用机载系统以外的方法,测定飞机无线电方位,作为机载系统无线电方位的校验基准;通过测定飞机在无线电基准方位(0°、45°……315°),与机载系统输出无线电方位进行对比,若在设计误差范围内,则机载无线电罗盘功能满足出厂要求;否则,需通过调整无线电罗盘天线等方式对无线电罗盘系统进行调整,校验合格后方可开展下一阶段工作。
下面针对无线电罗盘方位角测定方法进行详细介绍。
2 传统方位仪法一般在机场跑道进行无线电罗盘的校验工作。
无线电导航台设置在跑道中心线的延长线上,当牵引飞机使飞机纵轴与跑道中心线重合或者平行时,近似的认为飞机纵轴指向导航台,此时飞机的实际无线电方位角为0°。
牵引飞机在跑道上绕圈运动,只需测定飞机纵轴与跑道中心线夹角的变化,即可换算出飞机的实时无线电方位角,可用于对机载无线电罗盘的无线电方位校验。
校验流程如下:a)在飞机背部轴线上架设方位仪,使方位仪瞄准中线与飞机垂尾对准,从而使飞机纵轴方向与方位仪0°方向一致,方位仪预偏角度β;b)牵引飞机,当方位仪瞄准中线与信号塔重合时停止,此时飞机纵轴与跑道中心线平行或重合,无线电方位角为0°;c)调整无线电罗盘天线安装误差,使机载无线电罗盘零位指示误差在设计指标方位内;d)以信号塔为参考标志,在牵引过程中分别确定飞机相对运动45°、90°……315°位置,即为飞机的实际无线电方位,作为参考标准对机载无线电罗盘的罗差进行复验。
磁罗盘校准方法
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磁罗盘校准方法磁罗盘校准是指对航空器或船舶等装备上的磁罗盘进行校准调整,以确保其指向准确并且与真北方向一致。
磁罗盘是一种使用磁感应原理指示地球磁场方向的仪器,但由于各种外界因素的干扰,磁罗盘指示的方向可能偏离真北。
因此,在使用磁罗盘进行导航或定位时,进行校准是必不可少的。
磁罗盘校准的目的是调整磁罗盘的磁轴与真北方向一致,以及去除干扰因素对其指示的影响。
下面将介绍一些常用的磁罗盘校准方法。
1.无磁场校准方法:这是一种简单而常用的磁罗盘校准方法。
首先找到一个无磁场的环境,例如远离大型金属物体的开阔地带。
将磁罗盘放置在水平的表面上,静置一段时间,直到磁罗盘指针稳定不动。
然后旋转磁罗盘,将指针调整到标示北方的刻度上。
如此反复多次,直到得到相同的指向。
2.磁光法校准方法:这种方法使用磁感应数据和光感应数据相结合的方式进行磁罗盘校准。
通过测量磁感应数据和相应的光感应数据,可以建立一个校准模型,用于校准磁罗盘。
该方法的优点是减小了外界因素的干扰,提高了校准的准确性。
3.磁介质校准法:这种方法使用特殊的磁介质材料对磁罗盘进行校准。
首先,将磁介质放置在一个无磁场的环境中,然后将磁罗盘置于磁介质上。
根据磁介质的特性和磁罗盘的指示,调整磁罗盘,使其与磁介质对应指示的方向一致。
4.磁纠刺校准法:这种方法通常用于航空器上的磁罗盘校准。
它使用一个称为磁纠刺的装置对磁罗盘进行校准。
磁纠刺是一个可以在航空器上静止或旋转的装置,它产生一个已知方向的磁场。
通过调整磁罗盘,使其指示与磁纠刺指向的方向一致,完成校准。
5.磁罗盘校准软件:除了上述传统的校准方法,现代化的磁罗盘校准主要依赖于磁罗盘校准软件。
这种方法通过将磁罗盘和GPS数据结合起来,利用高精度的磁感应和GPS数据进行校准。
校准软件可以根据实时数据进行自动校准,不仅提高了校准的准确性,还节省了时间和劳动力。
以上是一些常用的磁罗盘校准方法。
在进行磁罗盘校准时,需要注意的是选择合适的环境,避免磁场干扰。
无线电罗盘在飞机空中领航中的应用
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无线电罗盘在飞机空中领航中的应用摘要:在领航或导航中无线电罗盘获得广泛的应用,其本身所具有的重要性不言而喻。
为了能够在复杂的应用模式中更好的应用无线电罗盘,促进其定向精度的显著提升,就需要对设备整机的应用环境、使用模式进行充分考虑,并采用相应的标定、误差补偿措施。
关键词:无线电罗盘;飞机;空中领航;应用本文主要介绍了在飞机空中领航或导航中对于无线电罗盘的应用,在此基础上提出了两点措施来如何修正无线电罗盘的罗差。
1无线电罗盘在飞机空中领航中的应用1.1归航台无线电信标台或无向信标在领航或导航中的工作频段主要集中在195-420千赫、520-545千赫,其主要具有两种发射方式,即针对对应连续波,在开展识别与调制工作时需要充分借助400赫或1020赫;如果发射的两个间隔所对应的载频为400赫或1020赫时,在识别时可以利用键控上载赫所提供并要的莫尔斯码。
在平台中需要应用发射天线的垂直部分,这对于垂直极化波相应分量的进一步增强十分有效。
在飞机航路上所使用的发射功率以1000瓦为主,而终端归航所使用的通常不足500瓦。
同时,无线电罗盘侧向源可以当做是广播电台的信号来使用,为此罗盘工作频段通常比较多,而由于存在较大误差,则很难准确、有效的校正广播频段,也不利于准确的识别信号[1]。
1.2准确度这类导航设备通常会提供准确度较高的目标方位,深受电磁波极化变化的影响。
在设备中按照环形天线的要求,使用的是垂直极化波,而在长距离的传播过程中目标电磁波深受地面的影响,严重情况下会造成极化畸变,这种情况在一些山区发生的可能性较大,极易导致数值零点偏移缺乏稳定性。
而这种无向信标导航设备不适合采用天波,通常需要借助地波,夜间时由于天波比较强烈,相应的会降低罗盘准确度。
同时,相比较于低频段,广播频段往往更具优势,因此在天波反射相对比较强烈的情况下,为确保罗盘工作正常,就需要保证目标信号强度超过50微伏/米。
而目标准确度一般还会受到其他因素的影响,如飞行误差、操作误差、设备本身的误差等[2]。
浅谈无人机航向的罗差修正方法
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浅谈无人机航向的罗差修正方法摘要:作为无人机航向误差校正的重要方式,罗差修正法的应用至关重要。
其不仅有助于罗差系数的合理计算,更对无人机外业精度把控具有重大影响。
本文在阐述航向系统及罗差内涵的基础上,对罗差形成的原因进行分析,并指出无人机航向罗差修正法的具体应用。
以期有利于罗差修正法应用水平的提升,进而实现无人机作业精度的有效控制。
关键词:无人机;航向测量;罗差修正;地磁随着科学技术的不断发展,无人机的应用技术不断成熟。
当前环境下,在无线电遥控设备和自备的程序控制装置的操纵下,无人机可以实现跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输等功能的充分实现,其对于人们社会生产方式的转变和生活质量提升具有重大影响。
然而受地磁作用的影响,无人机应用过程中极易产生罗差现象,对其外业应用的精度造成影响。
新时期进行无人机罗差修正方法的研究已成为高效应用的基础,本文由此展开分析。
一、航向系统与罗差的基本内涵航向系统与罗差是相互依存的一组工程概念,其具体包含以下方面的具体内涵。
1.航向系统航向系统是以陀螺磁罗盘为基础发展起来方位控制系统。
现代航向系统包含了磁传感器、模拟电路、A/D转换和单片机等内容。
在应用过程中,若以地磁场H为基础,则磁传感器会对飞机纵轴、横轴和竖轴上的分量进行测量,并分别用Hx、Hy、Hz进行表示;然后在模拟电路和A/D转换的作用下,使得转换后的数据单元进入单片机;同时在飞机俯仰角θ、倾斜角γ、地磁场水平分量H0和磁倾角的控制下;人们即可通过公式的应用,实现航向ψ的有效计算[1](如图1)。
图1 数字式磁航向测量系统2.罗差飞机运行过程中,罗盘是其方位校正的重要仪器。
在罗盘应用过程中,罗经线和磁经线是方位控制的两个重要因素;受地球磁场作用,飞机运行过程中,其罗经线和磁经线往往处于不重合状态,及即两者之间存在一定的角度差;此时人们将罗经线偏离磁经线的角度称为罗差。
一般情况下,罗经线位于磁经线以东,则其角度偏差称为正罗差;反之则为负罗差。
px4磁罗盘校准算法
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PX4是一种开源的飞控软件,支持多种硬件平台。
在PX4中,校准磁罗盘是非常重要的一步,可以提高无人机的精度和稳定性。
下面是PX4中常用的磁罗盘校准算法:
1.热电偏差校准法:这种方法是基于热电偏移的原理,利用温度对磁罗盘的影响进行
校准。
该方法需要在各个温度下采集磁罗盘的数据,并利用线性拟合的方法得到热电偏差系数。
2.线性最小二乘校准法:该方法是通过线性最小二乘拟合的方法,使得磁罗盘输出与
实际磁场之间的误差最小。
该方法需要采集多个方向下的磁场数据,并进行线性拟合。
3.椭圆拟合法:该方法是将三维空间中的所有磁场数据点拟合成一个椭圆,从而得到
校准参数。
该方法需要采集多个方向下的磁场数据,并进行拟合。
以上是PX4中常用的磁罗盘校准算法。
在实际使用中,建议采用多种方法进行校准,以提高校准的精度和可靠性。
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浅谈公开飞机无线电罗盘校正方法
摘要:无线电罗盘又称自动定向仪(ADF),也称为无线电罗盘,可以准确测
量飞机相对于地面站的方向,使飞机能够沿着正确的方向飞行、接近和降落。
由
于存在电离层变化、罗盘天线安装状态异常,机身二次辐射等因素影响,罗盘在
定向过程中会形成一定的定向误差。
介绍了一种无线罗盘的校准方法。
现有的各
种方法都需要进入机场跑道,下一阶段应重点研究尚未进入轨道的无线电罗盘的
校准方法,并简要介绍“行波线”方法。
关键词:飞机,无线电罗盘,校正方法,现状分析.
一、引言
在飞机飞行期间,无线罗盘自动指示所选导航站的方向,即从导航站发射到
无线罗盘天线的电磁波的方向,飞机可以被引导或离开导航站。
飞机维修后,无
线罗盘圆形天线附近的金属结构对飞机的影响,以及无线罗盘电气参数的变化,
会改变罗盘的剩余偏差,导致制导误差,影响无线罗盘是否能让飞机在飞行过程
中朝着正确的方向飞行。
因此,在飞机维修过程中,有必要对无线罗盘的偏差进
行校正。
针对上述问题,讨论了无线罗盘误差的校正和补偿方法。
二、无线电罗差产生机理
2.1、校正无线电罗差的背景
无线罗盘的圆形天线安装在飞机上,与周围的金属物体一起位于导航站发射的电磁场中。
与圆形天线一样,金属物体可以产生感应电势,在金属物体中产生高频电流,也可以向空气
中辐射电磁能。
这种辐射被称为“二次辐射”,由于平面现象“二次辐射”的存在,作用在
圆形天线上的电磁场不仅直接测量了电磁场,还测量了二次电磁场。
产生的电磁场的方向是
两个电磁场的矢量和。
这两个磁场的叠加导致由原始导航站的圆形天线发射的磁场变形。
在
制导过程中,指示器不是直接指向辐射场的方向,而是指向合成电磁场的方向,这会导致制
导误差。
这种由飞机二次辐射引起的误差被称为“无线罗盘误差”,由于飞机无线电罗盘的
错误,无线电路路径显示的准确性受到损害,导航控制的结果也受到损害。
消除无线电罗盘
系统的方向误差,即校正无线电罗盘的误差,是设备维护的必要任务。
只有消除方向误差,
无线电罗盘才具有实际意义。
2.2、影响无线电罗盘定向的原因
不同的金属物体产生具有不同规律的无线电罗盘,由于这些对无线电罗盘方向的影响,
圆形天线周围的金属物体可以分为两种类型的辐射体,天线形辐射体和圆形辐射体。
类似的
天线辐射器指的是未覆盖的物体,如垂直天线、金属棒等,由于机器上这些辐射体的尺寸小
于指南针的工作波长,因此接收电流和无线电波的能力非常弱,可以忽略不计。
圆形辐射器
是指垂直电路中的闭合或非闭合导电体,如金属外壳和金属叶片。
这种类型的平面辐射体通
常小于工作波长,接收和发射无线电波的能力较弱,但它们非常接近圆形天线,因此圆形天
线中的二次辐射场主要由这种类型的辐射体产生。
2.3、故障原因的初步分析
根据无线罗盘制导的容错描述,在分析罗盘制导原因和罗盘安装位置的基础上,暂时假设:造成偏转现象的原因有三个:①机场附近电磁环境日益复杂多变,各种电磁信号在地面
附近多处分散,造成无线电罗盘天线装在机腹时地面定向不稳定;②飞机机体的大小对中长
波信号非常敏感。
大型飞机的机身很大,当飞机停在地面上时,机身和地面之间会形成一个
大的空腔。
这个洞使电磁地波的反射更加复杂,另一方面,增加了从腹部罗盘天线附近的导
航站发送的信号的衰减,这混淆了天线附近导航站信号的传输和传输。
罗盘不稳定的电磁多
用途散射导致罗盘固有偏转曲线严重变形,罗盘在每个象限的偏转是不对称的,无法达到理
论正弦曲线。
罗盘校准误差超过公差的类似问题主要发生在受地球环境影响的其他模型上,
而在空中检飞时,无线电罗盘零位指示均正常。
三、无线电罗盘罗差校正
3.1、基于比较的无线电方位信息测量方法
无线罗盘校准通过第三方仅测量或设置飞机的无线方位信息,作为飞机无线罗盘的参考。
0°和45°等特定位置的无线制导信号。
识别特定位置的无线电方位信号,将每个位置的罗
盘误差与标准方位角进行比较,得到罗盘误差,校正罗盘,直到罗盘偏差满足设计指标的要求,并检查校正结果。
使用知道特定位置处的无线方向信息的参考线,通过确定来获得飞行
器的纵轴和参考线的相对角度信息,并且通过处理来获得飞行器无线方向信息,作为无线罗
盘校正的参考。
无线电罗盘的校准通常在机场的跑道上进行。
导航站作为无线罗盘的信号源,配置在跑道中心线延长线上,机场跑道中心线(引导终端)的无线位置信息为0°。
飞机无
线方位信息是通过使用方位标记方法、罗盘观测方法和其他方法测量飞行方向和中心线角度
来获得的。
可以完成环绕轨道0°至360°无线方位信息的定量测量和配置,以及罗盘校正
和重新定位。
运动半径越大,角度误差就越大,距导航台越远,角度误差就越小,若要忽略
移动半径引起的错误,需要尽量远离导航站。
3.2、基于坐标运算的无线电方位信息测量方法
“一种罗盘校准方法”由西飞公司提交,该方法用于校准平面磁罗盘,并测量平面磁方
位角,作为平面磁罗盘的校准标准。
以标定点的地磁北向为测量基准线,建立了地磁测量坐
标系。
飞机的磁方位是通过计算飞机纵轴的磁坐标系并测量参考线内的相对位置来确定的。
参考该方法,方法可用于计算飞行器的无线方位角,作为飞行器的无线罗盘的校准参考。
使
用GPS测量仪提前确定导航站的坐标,改变网站上两个以上参考点的坐标,并根据已知点创
建一个全站仪,从而使两个全站仪和GPS处于同一坐标系中。
两个全站器跟踪并测量飞机纵
轴上两个点的坐标。
根据无线方向的定义,通过坐标计算获得的角度是平面的无线方向。
这
种方法要求预先测量导航站的坐标信息。
从理论上讲,无线电罗盘的校正可以在不去机场跑
道的情况下进行。
飞机的圆形运动半径不影响无线电定位的计算结果。
随着飞机模型的发展,这种方法在西飞工厂得到了验证。
校正后,如果在大修过程中几个地方出现公差和不规则性,则罗盘误差无法消除。
重新进入机场跑道进行罗盘校正时,校正后的罗盘偏差能满足设计指
标的要求。
比较分析表明,偏差的原因可能是从导航站到导航站的连接路线上存在建筑物或
其他障碍物,这是由于无线电波传播方向的变化引起的误差。
现场无线罗盘校正通常使用机
场导航站作为信号源,当使用机场导航站作为信号源时,需要完成跑道上无线罗盘的校正,
使无线电波传播方向的变化引起的校正结果不超过公差。
四、小结
无线罗盘校正的本质是根据每个方向调整罗盘指引,直到罗盘指引符合设计指标的要求,确定并设置无线方位基准,研究定制的罗盘指引。
目前,机场跑道经常被用作校准设施,跑
道中心线被用作基准。
通过比较角度和中心线之间的关系,获得了飞机的无线位置信息。
该
方法假设导航站尽可能保持距离,以减少该方法的误差。
同时,提出了一种基于坐标计算的
无线位置信息测量方法。
这种方法不基于机场跑道的中心线,理论上可以在不进入跑道的情
况下进行无线罗盘校正。
然而,由于无线电波错位的影响,有必要对轨道进行校正。
为了解
决轨道资源占用的问题,实现无线罗盘不在轨道时的校正,可以将“‘行波线’”作为进一
步研究和验证的研究方向。
参考文献:
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