飞机导航基础知识

飞机导航基础知识

7.1航向

即飞机机头的方向（航向角是由飞机所在位置的经线北端顺时针测量到航向线的角度）；

航向角的大小由飞机纵轴的水平投影线与地平面上某一基准线之间的夹角来度量。

【基准线：为真子午线（地理经线）的叫真航向；

基准线：为磁子午线（地理磁线）的叫磁航向；

基准线：为真子午线（地理磁场与金属机体磁场的合成磁场的水平分量）的叫罗航向】

7.2方位角

以经线北端为基准，顺时针转到水平面上某方向线的夹角。

分为电台方位角、飞机磁方位角、相对方位角

7.3航迹与航迹角

飞机重心在地面投影点移动的轨迹，叫航迹。

以飞机经线北端顺时针转至航迹的角度饺子航迹角。

7.4偏流角

当有侧风时，飞机的实际航迹就会与飞机的航向不一致；

航向线与航迹线之间的夹角称为偏流角；航迹线偏向航向的右侧叫正偏流角，反之为负偏流角。

7.5偏航距离

从飞机实际位置到飞机航段两个航路点连线间的垂直距离。

7.6地速

飞机在地面投影点移动的速度，即飞机相对于地面的水平移动速度。

7.7空速

飞机相对于周围空气的运动速度。

7.8风速与风向

指飞机当前位置处于相对地面的大气运动速度和方向；

空速、地速与风速三者之间的关系：

地速（Sg）=空速（Sa）+风速（Sw）

7.9航路点

飞机的飞行目的地、航路上可用于改变航向、高度、速度等或向空中交通管制中心报告的明显位置，叫做航路点。

7.10侧滑角

飞机所在位置的空速于飞机纵轴平面的夹角

无线电导航与导航参量

无线电导航的实现----接收和处理无线电信号：

导航台位置精确已知

接收并测量无线电信号的电参量

电参量与导航参量的对应关系---根据有关的电波传播特性，电参量转换成导航需要的、接收点相对于该导航台坐标的导航参量。

导航参量—表示飞机位置与基准点（一般为导航台）之间关系的一些参数。

典型导航参数：位置、高度、方向、距离、距离差等

位置线的定义

在无线电导航中，通过无线电导航系统

测得的电信号中的某一电参量（如幅度、

频率、相位及时间延迟等），可获得相应

的导航参量，对接收点而言，某导航参

量（如方向、高度、距离、距离差等）

为定值的点的轨迹线叫做位置线。

几何定位方法——用几何线或面相交来完成定位的方法

无线电定位普遍采用的一种方法

是无线电导航原理的一个重要组成部分

空间导航与平面导航

飞机导航—严格讲都是空间导航问题

空间导航的定位喜爱通过位置面相交来实现

飞机的空间导航问题可以转化为平面导航问题

在远距离导航中，飞机的高度同它到最近导航台的距离相比较是很小的，可以近似按平面导航来处理；

即使是近距离导航，飞机是装有数据计算机和有高度数据输入的情况下，可以通过计算修正来测得飞机的地平面位置。

位置线的类型：直线、圆、等高线、双曲线。

相应地，可以吧导航系统划分为：

#侧向系统，如VOR、ADF的位置线是直线；

#测距系统，如DME的位置线是平面上的圆；

#测高系统，如LRRA（以地心为圆心的圆）；

#测距差系统，如利用测距差原理工作的奥米伽、罗兰系统等，其位置线为双曲线，这类系统也叫双曲线系统导航。

用圆位置线与直线位置线相交的方法，确定飞机位置

M，该定位法叫

，也叫

极坐标定位；

用两个圆位置线相交的方法，确定飞机位置M，该定位法叫

做

两个圆位置线有两个交点，出现定位双值；

采用三ᵨ定位，即用三个地面台，确定三个圆位置线，可确

定飞机的唯一位置M。

用两条直线位置线相交的方法，确定飞机位置M，

该定位法叫做

双曲线定位：

利用奥米伽导航系统（或罗兰系统）测量得一组两个导航台的距离差，得到一组双曲线位置线，同时再测出另一组导航台的距离差，得到另一组双曲线位置线，用其交点确定飞机的位置。

无线电导航定位方法的优先级选择

1.ICAO：实用性优先

2.FAA：准确性优先

区域导航定义：

采用领路点以外的导航设备，实现在某区域内引导飞机沿航路点飞行，即为区域导航。

区域导航系统：现代民用飞机普遍使用以VOR/DME为基础的RNAV系统，即VOR/DME RNAV系统（特点：成本低；多航线导航；精度高）。

VOR/DME RNAV系统是如何实现区域导航的？

#航路点与地面信标的坐标是确定的

#测量VOR方位和飞机与地面信标的（斜）距离（以及气压高度）

#计算出登记到航路点的航向、距离由距离和速度可以计算出抵达航路点需要的飞行时间实现对飞机的导航引导。

RNAV三角形

对精准导航来说，上述的RNAV三角形必须是在水平面内的投影。（实际情况是飞机到DME地面信标台的距离是按斜距给出的）所以必须解出斜距三角形

典型的RNAV系统方框图

所需导航性能（RNP）

#FMC给起飞、航路飞行、越洋飞行、航站飞行和进近阶段

提供默认的要求导航性能值。

#要求飞机必须满足指定空域所要求的导航精度

RNP有两个值：距离，概率

如，一家飞机预定在RNP10的航路上运行：

则，在95%的飞行时间内，它能够到达其导航系统控制的、

预定航路上的10海里的指示位置范围

基于性能的导航PBN

在相应的导航基础条件下，航空器沿航路及仪表飞行程序在制定空域飞行时，对机载系统的精确性、完好性、可用性、连续性及国内等方面的性能要求。

传感器导航是基于性能导航

5. 思考题

5.1 按飞机导航实现方法及原理不同，飞机导航技术可以分为哪几种类型？其主要特点是什么？

答：目视导航：目视观测

仪表（推算法/惯性导航）导航：借助飞机仪表人工导航，不受天气、地理条件的限制，保密性强，属于自备式导航，存在位置累计误差；