机载导航数据库课件-98页PPT资料
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飞机导航系统ppt课件
导航和监视
导航用GNSS卫星信息是以GPS为主,提供飞机导航所需要的信 息,并以多种方式显示给飞行员。 一方面飞机用伪距测量出的定位数据通过空地数据链发送到 地面管制中心。 另一方面,在飞机响应地面管制中心的询问或访问时,发出合 适的测距码信号,地面设备测量和处理这种测距信号的相对 到达时间就可以确定飞机的位置。地空数据链除了向飞机提 供管制信息外,还可以向飞机提供差分校正数据、卫星和地 面管制中心质量状况等信息,以保证导航和监视的可靠性和 精度,进而减小飞行间隙,增加飞行流量,让飞机以最佳的飞 行轨迹和飞行剖面飞行,降低成本,提高经济效益,同时可以 减少因天气原因造成的延误,提高航班正点率。
系统特点3自动相关监视将高精度的卫星导航与数据通信结合起来不仅扩展了监视能力缩短了飞行间隔而且能使空中交通管理中心在全面实时准确掌握空情时减少地面设备的需要量从而减少基础设施建设与维护费4空中交通管理是以新型的通信导航和监视为基础的自动化管理能为飞机提供最佳飞行剖面及灵活的流量控制提高交通管制的实时性应变性并将从程序性管制过渡到战术性管制
如果预先知道基线的精确长度,则附加一个基线长度约 束方程: 这样,只需同时观测两颗卫星即可解得基线向量。
正常GPS卫星信号下 飞行参数的计算
3. GPS导航信号失锁处理 1. 飞机位置的推算 辅助方式导航: 由于信号存在误差,在计算机屏幕上表现为当定位位置
固定不变时,的位置在一个圆内变化。当飞机飞行 时,位置的偏差对飞机航迹、航向的影响就比较大, 不能反映真实的航迹和航向,这时就要通过辅助方 式进行导航。 2.航向修正 a) 对点飞行 b) 按预定航线飞行 c) 航线切换
“ ” GPS飞机导航分析
GPS在飞机导航中 工作方式
虽然GPS有极高精度的突出优点,但它属于被动式导航, 有受外界因素影响和少数地区覆盖不到等缺点。 而惯导系统有自主导航能力强、相对精度较高的优点, 但存在误差随时间积累的缺点。 因此,在飞行管理系统中,往往将这两个系统数据结合 应用。一方面,将惯导系统数据送至GPS接收机,可改 善其重新捕获卫星信号的能力,在卫星覆盖不好的周期 内,帮助GPS提高精度。另一方面,用GPS位置数据校 准惯导传感器,以减少惯性基准系统的漂移。 在GPS飞机导航中的工作方式有4种方式: 截获方式、导航方式、高度辅助方式和辅助方式。
机载导航数据库课件
• 机载导航数据库的维护
收集信息->发送修订数据->接收数据 库数据->检查客户化数据修订内容-> 发布机载导航数据库通告->收集信息
• 东航机载导航数据库的维护标准 公司航线命名方式 临时加班包机的处理 AIP未公布机场处理 现实运行中与空军一号走向不一致的航线 处理方式 国内航路和数据的处理方式 机组反馈信息
(4)进近图 来源于杰普逊导航数据库的垂直导航下滑角的数据,正在
逐步被添加在进近图上,同时在图上标示最后进近定位点 (FAF)、复飞点(MAP)和复飞结束点的识别代码。如图 所示,进近图上复飞点的名称直接以其DME距离“D21.1” 进行命名,其数据库识别代码为“RW02L”,在斜体方括 号内标示于复飞点名称的下方。 由国家政府命名的计算机导航定位点(CNF),标示在所 有适用的航图上。 GPS(GNSS)进近图包含所有的数据库识别代码。
三、注意事项
1.航图数据与机载导航数据库的差异 2.机载导航数据库的诸多限制及出现过的问
题
1航图数据与机载导航数据库的差异
1.1 概述 1.2 航行资料截止日期以及生效日期 1.3 一般差异 1.4 导航设施 1.5 航路点 1.6 航路 1.7 进场和离场程序
1航图数据与机载导航数据库的差异
• 航空公司根据航班运行需要把公司航线、 特别程序等数据提供给JEPPESEN
• JEPPESEN按ARINC424标准将数据制作 成标准数据库提供给SMITH(GE)
• SMITH(GE)把数据按其格式打包后提供
给JEPPESEN
• JEPPESEN提供给航空公司
(JEPPESEN流程)
4.导航数据库周期
• 导航数据库正常周期28天更新一次,具体 生效时间与AIRAC生效时间
飞机导航系统PPT课件
2022/3/22
7
基于空基的飞机导航系统—— 空中交通管理系统:硬件系统CNS/软件系统ATM 其中硬件系统中分为通信、导航、监视三部分,软件系 统包括空域管理、空中交通服务和空中交通流量管理 三大部分内容。
2022/3/22
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“ ” GPS 飞机导航 工作原理
2022/3/22
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系统概述
GPS飞机导航系统是利用全球定位系 统,结合数字地图显示功能,能提供飞 机导航的实时位置和环境信息的系统, 并按照需要有效地引导飞机的设备安 全顺利地完成飞行任务。
飞机导航、进场着陆与空地通信等。系统的核心是导航处理器完成
导航计算、控制通信、支持各种显示设备。通信实现空地双工数据
交换。
3、地面系统
地面系统主要包括地面雷达网链、VHF网、ARTCC和TCC,以及
DGNSS基准台等,主要任务是对空中飞机进行交通管理,使之安全、
有序地飞行与进场着陆,以提高空间利用率,进而提高运营效益。
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2022/3/22
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导航和监视
导航用GNSS卫星信息是以GPS为主,提供飞机导航所需要的 信息,并以多种方式显示给飞行员。 一方面飞机用伪距测量出的定位数据通过空地数据链发送到 地面管制中心。 另一方面,在飞机响应地面管制中心的询问或访问时,发出合 适的测距码信号,地面设备测量和处理这种测距信号的相对 到达时间就可以确定飞机的位置。地空数据链除了向飞机提 供管制信息外,还可以向飞机提供差分校正数据、卫星和地 面管制中心质量状况等信息,以保证导航和监视的可靠性和 精度,进而减小飞行间隙,增加飞行流量,让飞机以最佳的飞行 轨迹和飞行剖面飞行,降低成本,提高经济效益,同时可以减少 因天气原因造成的延误,提高航班正点率。
数据库和导航
在这三种情况下,数据库装载机指示出数据装载机失效。
导航数据库的交叉传输
装有两台FMC的飞机上,另一台FMC的导航数据装 载可通过驾驶舱的另一装载插座用数据库装载机 再装一次。
但是,简便的方法是通过两个CDU进行数据交输。 两台计算机之间的数据交输只能在两台计算机数 据不同时实现,且只有当飞机在地面时才能进行。
这两类数据由导航数据库制造中心汇集、处理后,制 成DC-300式盒式磁带或其它媒质,包装后分发到航空 公司,每隔28天用数据装载机把数据装载到FMC中。 导航数据库的内容: 导航设备 机场 航路
导航设备
导航设备类别:导航台可分为测距机(DME)台; 全向信标(VOR)和DME装在一起的VOR/DME 台;VOR和DME装在一起,但VOR的频率为特高 频(UHF)的塔康(TACAN)台等。
(四)故障指示(续)
5.磁带或塑料磁盘上的导航数据库容量对于FMC内存储器 来说太大,装载不能进行,CDU显示“导航数据库超出 FMC存储器(NDB EXCEEDS FMC MEMORY))”同 时数据库装载机指示数据传输失效。
6.FMC发现与从数据库装载机接收来的数据有问题, CDU显示下列信息之一:
公司航路
由飞机用户规定,它们是航空公司负责飞行的固定航线 数据。
终端区域程序
包括有ILS设备频率和识标,穿越高度、错过进近的飞行 程序以及距离等数据。
导航数据库内的数据除导航台和机场所在地的 标高不大可能改变以外,其它数据都有可能在 经历一段时间以后有所变化,考虑到世界各地 的导航台、跑道、有新建、扩建、为、停用、 改换频率、制式等各种变化,航路的航站程序 也有更新和增添规定,机场跑道延伸、候机楼 改建、扩大等等。尤其公司航路有可能有较频 繁的变动,因而国际组织规定导航数据库要定 时进行更改。
导航数据库的交叉传输
装有两台FMC的飞机上,另一台FMC的导航数据装 载可通过驾驶舱的另一装载插座用数据库装载机 再装一次。
但是,简便的方法是通过两个CDU进行数据交输。 两台计算机之间的数据交输只能在两台计算机数 据不同时实现,且只有当飞机在地面时才能进行。
这两类数据由导航数据库制造中心汇集、处理后,制 成DC-300式盒式磁带或其它媒质,包装后分发到航空 公司,每隔28天用数据装载机把数据装载到FMC中。 导航数据库的内容: 导航设备 机场 航路
导航设备
导航设备类别:导航台可分为测距机(DME)台; 全向信标(VOR)和DME装在一起的VOR/DME 台;VOR和DME装在一起,但VOR的频率为特高 频(UHF)的塔康(TACAN)台等。
(四)故障指示(续)
5.磁带或塑料磁盘上的导航数据库容量对于FMC内存储器 来说太大,装载不能进行,CDU显示“导航数据库超出 FMC存储器(NDB EXCEEDS FMC MEMORY))”同 时数据库装载机指示数据传输失效。
6.FMC发现与从数据库装载机接收来的数据有问题, CDU显示下列信息之一:
公司航路
由飞机用户规定,它们是航空公司负责飞行的固定航线 数据。
终端区域程序
包括有ILS设备频率和识标,穿越高度、错过进近的飞行 程序以及距离等数据。
导航数据库内的数据除导航台和机场所在地的 标高不大可能改变以外,其它数据都有可能在 经历一段时间以后有所变化,考虑到世界各地 的导航台、跑道、有新建、扩建、为、停用、 改换频率、制式等各种变化,航路的航站程序 也有更新和增添规定,机场跑道延伸、候机楼 改建、扩大等等。尤其公司航路有可能有较频 繁的变动,因而国际组织规定导航数据库要定 时进行更改。
GPS原理及应用PPT课件
地面监控
包括主控站、监控站和注入站,负责跟踪卫星 、计算轨道和提供时间同步信息。
3
用户设备
GPS接收机,用于接收卫星信号并计算位置、 速度等信息。
GPS系统的特点
全球覆盖
GPS系统可实现全球范围内的定位 和导航。
高精度定位
利用差分技术,GPS系统可提供米 级甚至厘米级的定位精度。
实时性
GPS系统能够实时提供位置、速度 和时间等信息。
接收机的硬件和软件故障、多路径效应等, 导致接收机获取的位置信息存在误差。
地球自转和极移的影响,导致接收机获取的 位置信息存在误差。
GPS误差的处理方法
双频接收
采用双频接收技术,提高接收机的 测量精度。
差分技术
利用多个接收机同时观测同一组卫 星,通过差分算法消除公共误差, 提高测量精度。
载波相位观测
多频观测
利用多个不同频率的GPS信号进行观测,可以消除电离层误差,提高定位精度。
GPS与其他传感器的融合
惯性传感器
将GPS与惯性传感器(陀螺仪和加速度计)进行融合,可以提高定 位精度和可靠性。
地形图匹配
将GPS与地形图匹配技术进行融合,可以利用地形信息对GPS定 位结果进行修正,提高定位精度。
无线通信技术
角度计算
通过测量多个卫星信号的 相位角,可以计算出接收 机相对于卫星的方位角和 姿态角。
授时原理
时间同步
01
GPS卫星上装有原子钟,可以提供高精度的时间同步信号。
同步误差
02
由于卫星和接收机之间的时间同步存在误差,需要进行修正。
时间计算
03
通过接收机接收到卫星信号,使用修正算法对时间同步误差进
行修正,得到高精度的时间信息。
包括主控站、监控站和注入站,负责跟踪卫星 、计算轨道和提供时间同步信息。
3
用户设备
GPS接收机,用于接收卫星信号并计算位置、 速度等信息。
GPS系统的特点
全球覆盖
GPS系统可实现全球范围内的定位 和导航。
高精度定位
利用差分技术,GPS系统可提供米 级甚至厘米级的定位精度。
实时性
GPS系统能够实时提供位置、速度 和时间等信息。
接收机的硬件和软件故障、多路径效应等, 导致接收机获取的位置信息存在误差。
地球自转和极移的影响,导致接收机获取的 位置信息存在误差。
GPS误差的处理方法
双频接收
采用双频接收技术,提高接收机的 测量精度。
差分技术
利用多个接收机同时观测同一组卫 星,通过差分算法消除公共误差, 提高测量精度。
载波相位观测
多频观测
利用多个不同频率的GPS信号进行观测,可以消除电离层误差,提高定位精度。
GPS与其他传感器的融合
惯性传感器
将GPS与惯性传感器(陀螺仪和加速度计)进行融合,可以提高定 位精度和可靠性。
地形图匹配
将GPS与地形图匹配技术进行融合,可以利用地形信息对GPS定 位结果进行修正,提高定位精度。
无线通信技术
角度计算
通过测量多个卫星信号的 相位角,可以计算出接收 机相对于卫星的方位角和 姿态角。
授时原理
时间同步
01
GPS卫星上装有原子钟,可以提供高精度的时间同步信号。
同步误差
02
由于卫星和接收机之间的时间同步存在误差,需要进行修正。
时间计算
03
通过接收机接收到卫星信号,使用修正算法对时间同步误差进
行修正,得到高精度的时间信息。
机载数据总线简介PPT课件
协议标准规定了航空电子设备及有关系统间的数 字信息传输要求。
ARINC429广泛应用在先进的民航客机中,如B737、B757、B-767,俄制军用飞机也选用了类似 的技术。我们与之对应的标准是HB6096-SZ-01
ARINC429总线结构简单、性能稳定,抗干扰 性强。最大的优势在于可靠性高,这是由于非 集中控制、传输可靠、错误隔离性好。 ARINC429特点如下: 1、传输方式 2、驱动能力 3、调制方式 4、传输速率 5、同步方式
1.3.3 MIL-STD-1553B数据总线
应用领域 主要特征 数据总线典型拓扑结构 总线控制方式 总线上的信息流
应用领域
1553B是为适应工业和军事的需要而提出, 具有很高的可靠性和灵活性,加之技术比 较成熟,所以应用比较广泛。
目前,已广泛地应用于军事、工业和科技 领域,从大型运输舰、空间补给站、轰炸 机到各种战斗机,以及直升机,都有其应 用,它甚至用于导弹系统,以及用作飞机 器和导弹之间的基本通信协议。
全双工交换式以太网的目标就是要消除碰撞,以 及消除信息包从发送者到接收者的不确定时间。
其实现方法是在网络系统中设置全双工交换机, 作为数据信息交换中心枢纽,每个航空电子系统、 自动驾驶仪、平显等直接连接到全双工的交换机, 该交换机包括两个线对,一对用于发送(Tx),一 对用于接收(Rx),交换机具有用于发送和接收的 信息包的缓冲区,如图所示。
冗余方式可以有同步和异步之分 .
LTPB采用一个限时令牌多优先级传输协议, 网络上的节点共享一条广播式传输介质, 当LTPB工作时,网络上的节点根据它们的 物理地址、编码的大小组成逻辑环路,令 牌沿逻辑环路逐节点传输。
光纤分布式数据接口FFDI
FFDI为环型拓扑结构,严格地说是反向旋 转的双环结构。如图所示,网络中所有节 点串接成一个环路。
ARINC429广泛应用在先进的民航客机中,如B737、B757、B-767,俄制军用飞机也选用了类似 的技术。我们与之对应的标准是HB6096-SZ-01
ARINC429总线结构简单、性能稳定,抗干扰 性强。最大的优势在于可靠性高,这是由于非 集中控制、传输可靠、错误隔离性好。 ARINC429特点如下: 1、传输方式 2、驱动能力 3、调制方式 4、传输速率 5、同步方式
1.3.3 MIL-STD-1553B数据总线
应用领域 主要特征 数据总线典型拓扑结构 总线控制方式 总线上的信息流
应用领域
1553B是为适应工业和军事的需要而提出, 具有很高的可靠性和灵活性,加之技术比 较成熟,所以应用比较广泛。
目前,已广泛地应用于军事、工业和科技 领域,从大型运输舰、空间补给站、轰炸 机到各种战斗机,以及直升机,都有其应 用,它甚至用于导弹系统,以及用作飞机 器和导弹之间的基本通信协议。
全双工交换式以太网的目标就是要消除碰撞,以 及消除信息包从发送者到接收者的不确定时间。
其实现方法是在网络系统中设置全双工交换机, 作为数据信息交换中心枢纽,每个航空电子系统、 自动驾驶仪、平显等直接连接到全双工的交换机, 该交换机包括两个线对,一对用于发送(Tx),一 对用于接收(Rx),交换机具有用于发送和接收的 信息包的缓冲区,如图所示。
冗余方式可以有同步和异步之分 .
LTPB采用一个限时令牌多优先级传输协议, 网络上的节点共享一条广播式传输介质, 当LTPB工作时,网络上的节点根据它们的 物理地址、编码的大小组成逻辑环路,令 牌沿逻辑环路逐节点传输。
光纤分布式数据接口FFDI
FFDI为环型拓扑结构,严格地说是反向旋 转的双环结构。如图所示,网络中所有节 点串接成一个环路。
导航系统(PPT)
GPS导航
GPS导航是用导航卫星发射的导航定位信息引导运动 载体安全到达目的地的一门新兴科学。 性能特点有:全球全天候导航、高精度和多功能。 GPS系统的组成:GPS卫星导航系统是由地面支持网、 空中卫星群和用户设备: 地面支持网:GPS系统的地面支持网由五个监测站、 一个主控站和四个注入站组成。监测站收集卫星及当地气 象资料送给主控站。主控站根据这些资料计算卫星轨道等 导航信息,然后由注入站每隔8h向卫星发送一次,更新卫 星资料,以便卫星向用户设备转发导航信息。该子系统的 功能是监控卫星并根据测算结果向卫星提供时间改正参数、 卫星星历等资料。
GPS导航
GPS系统是一种测距定位系统,GPS导航仪接收卫星 分布的信息,根据星历表信息可以求得每颗卫星发射信号 时的位置。导航仪测量卫星信号传播的时间间隔,因为这 时间间隔中还包含着时钟误差,信号传播延时等影响,所 以乘以光速求得是导航仪与卫星的伪距离 GPS导航是一种广义的GPS动态定位,从目前的应用 看来,主要分为以下几种方法: (1)单点动态定位 (2)实时差分动态定位 (3)后处理差分动态定位
惯导的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。
惯性导航
惯性导航
惯导系统按结构可归纳为两大类: 平台式惯导系统和捷联式惯导系统。它 可以自动测量飞机各种导航参数及控制 参数,供飞行员使用,并与飞机其他控 制系统相配合完成对飞机的人工或自动 控制。
水声导航
换能器
信标
长基线定位系统
长基线水声定位系统: 包括船上信号处理装置、母船吊放至水中的声 学收发装置、海底应答器阵和安装UUV上的应答器。 海底基阵由三个以上的应答器组成 通过母船吊放的声学收发装置对UUV及海底基 阵进行询问和应答,UUV上应答器对海底基阵的问 答,可以得到各应答器之间的斜距,根据测阵的结 果及斜距就可以计算出UUV及母船相对于海底基阵 的位置。
机载导航数据库课件
机载导航数据库教程
目录
一、基础知识 1.导航数据库的构成 2.导航数据库供应商简介 3.导航数据库的制作流程 4.导航数据库周期 二、东航机载导航数据库介绍 1.东航机载导航数据库种类介绍 2.东航机载导航数据库管理流程
三、注意事项 1.航图数据和机载导航数据库的差异 2.机载导航数据库的诸多限制 四、附录 东航机队机载导航数据库明细
1.8 1.9 1.10 1.11 1.12 1.13 进近程序标题和被忽略的进近程序 进近程序的平面图 进近程序的剖面图 进近程序的复飞程序 不在数据库中的图上航路段 驾驶舱中的权威资料
1.1 概述
作为航行资料重要载体的航图和导航数据库之 间存在许多差异,其原因在于没有一个能够使两者 信息描述完全一致的标准。有时因为采用不同类型 介质的原因,人们有意使二者显示出不同的信息。 这里将着重介绍杰普逊导航数据库同杰普逊航 路图、区域图、标准仪表离场图(SID)、标准仪 表进场图(STAR)、进近图以及机场图等航图之 间的主要差异。
一、基础知识
1.导航数据库的构成 2.导航数据库供应商简介 3.导航数据库的制作流程 4.导航数据库周期
1.导航数据库的构成
• • • • • 导航设备及报告点数据 机场及跑道数据 航路 公司航线 公共程序及公司特别程序(RNP、单发等)
导航设备及报告点数据
• 导航设备主要类别有VOR、DME、NDB等, 其地理位置以经纬度表示,标高以英尺为 单位的海拔高度表示。 其中VOR以三个英 文字母表示,NDB、指点标以二个或一个 英文字母表示,报告点以五字代码或P点表 示。 • 导航设备的级别分为:低高度级(L)、高 高度级(H)、终端级(T)、无级别 (UNC)
4.导航数据库周期
• 导航数据库正常周期28天更新一次,具体 生效时间与AIRAC生效时间 • 全年一共13个周期 • 数据库维护需按照导航数据库公司提供的 时间进度表执行
目录
一、基础知识 1.导航数据库的构成 2.导航数据库供应商简介 3.导航数据库的制作流程 4.导航数据库周期 二、东航机载导航数据库介绍 1.东航机载导航数据库种类介绍 2.东航机载导航数据库管理流程
三、注意事项 1.航图数据和机载导航数据库的差异 2.机载导航数据库的诸多限制 四、附录 东航机队机载导航数据库明细
1.8 1.9 1.10 1.11 1.12 1.13 进近程序标题和被忽略的进近程序 进近程序的平面图 进近程序的剖面图 进近程序的复飞程序 不在数据库中的图上航路段 驾驶舱中的权威资料
1.1 概述
作为航行资料重要载体的航图和导航数据库之 间存在许多差异,其原因在于没有一个能够使两者 信息描述完全一致的标准。有时因为采用不同类型 介质的原因,人们有意使二者显示出不同的信息。 这里将着重介绍杰普逊导航数据库同杰普逊航 路图、区域图、标准仪表离场图(SID)、标准仪 表进场图(STAR)、进近图以及机场图等航图之 间的主要差异。
一、基础知识
1.导航数据库的构成 2.导航数据库供应商简介 3.导航数据库的制作流程 4.导航数据库周期
1.导航数据库的构成
• • • • • 导航设备及报告点数据 机场及跑道数据 航路 公司航线 公共程序及公司特别程序(RNP、单发等)
导航设备及报告点数据
• 导航设备主要类别有VOR、DME、NDB等, 其地理位置以经纬度表示,标高以英尺为 单位的海拔高度表示。 其中VOR以三个英 文字母表示,NDB、指点标以二个或一个 英文字母表示,报告点以五字代码或P点表 示。 • 导航设备的级别分为:低高度级(L)、高 高度级(H)、终端级(T)、无级别 (UNC)
4.导航数据库周期
• 导航数据库正常周期28天更新一次,具体 生效时间与AIRAC生效时间 • 全年一共13个周期 • 数据库维护需按照导航数据库公司提供的 时间进度表执行
《导航系统原理》课件
随着传感器技术的发展,多传感器融 合技术成为导航系统的重要发展方向 ,它可以提高导航精度和稳定性,降 低对单一传感器的依赖。
卫星导航技术
卫星导航技术的出现是导航系统发展 的一大里程碑,它具有精度高、覆盖 范围广、全天候等优点,广泛应用于 各个领域。
全球定位系统(
02
GPS)
GPS的组成
空间部分
由24颗卫星组成,其中21颗为工作卫星,3颗为备用卫星。这些卫星分布在6个轨道平面 上,每个轨道平面4颗卫星。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
组合导航系统的应用领域
军事应用
组合导航系统广泛应用于军事领域的导 弹制导、无人机航迹规划、战场侦察等 领域。
VS
民用领域
组合导航系统也广泛应用于民用领域,如 航空、航海、车辆自动驾驶、智能机器人 等领域。
导航系统的未来发
05
展
导航系统的发展趋势
智能化
随着人工智能技术的不断发展, 未来的导航系统将更加智能化, 能够实现自主规划、智能推荐、 实时优化等功能。
提供全球范围的高精度位置信息。
惯性导航系统
通过陀螺仪和加速度计等传感器测量 载体的角速度和加速度,从而推算出 载体的位置和姿态信息。
磁力计
通过测量地球磁场强度,提供载体方 向信息。
里程计
通过测量载体移动的距离和方向,提 供载体移动信息。
组合导航系统的工作原理
1 2
数据融合
组合导航系统将不同传感器的数据进行融合,以 获得更准确的位置、姿态、方向和速度信息。
导航系统原理
导航系统通过接收和处理来自各种传感器的信息,计算出物体的位置、速度和 航向等参数,从而为使用者提供导航指引。
导航系统的分类
飞机通信与导航系统PPT课件
• 加速计(测飞机加速度) • 陀螺仪(测量角度) • 根据牛顿惯性定理,利用惯性原件,测算
的飞机航向的数据。
惯性基准导航系统
• IRS • 提供飞机姿态,航向,飞机当前位置等信
息
惯性导航
• (1)不依赖于任何外部信息.也不向外部辐射能 量的自主式系统.故隐蔽性好且不受外界电磁干 扰的影响;
• (2)可全天侯全球、全时间地工作于空中地球表 面乃至水下.
飞机导航系统
飞机导航系统可以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)
导航方法
• 导航的关键在于确定 飞机的瞬时位置 • 5种方法: • 目视定位:起飞和降落过程 • 航位推算:飞行速度, 航向,风向(人工,电脑)
几何定位:距离,角度测算, 电脑完成
导航方法
• 在地面,飞机通信寻址与报告系统由一个 有多个无线电收发机构成的网络组成,它 可以接受(或发送)数据链消息,并将其 分发到网络上的不同航空公司。
应用工作流程OOOI
• 自动检测和报告飞机在主要飞行阶段 • Out of the gate推出登机门 • Off the ground;离地起飞 • On the ground;着陆 • Into the Gate,停靠登机门 • 工业上简称OOOI • 数据保存下来事实的与地面进行数据交换
black box
• “黑匣子”是飞机 专用的电子记录设 备之一。飞机各机 械部位和电子仪器 仪表都装有传感器 与之相连。
• 每架飞机上首尾部 各有一个。
黑匣子
• 飞行数据记录器 Flight Data Recorder,FDR
• 能记录飞机的系统工作状况和引擎工作参数等飞行参数,内 容包括:空中飞行速度、高度、航向、发动机推力资料、俯 仰与滚动资料、纵向加速度资料及许多参数资料
的飞机航向的数据。
惯性基准导航系统
• IRS • 提供飞机姿态,航向,飞机当前位置等信
息
惯性导航
• (1)不依赖于任何外部信息.也不向外部辐射能 量的自主式系统.故隐蔽性好且不受外界电磁干 扰的影响;
• (2)可全天侯全球、全时间地工作于空中地球表 面乃至水下.
飞机导航系统
飞机导航系统可以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)
导航方法
• 导航的关键在于确定 飞机的瞬时位置 • 5种方法: • 目视定位:起飞和降落过程 • 航位推算:飞行速度, 航向,风向(人工,电脑)
几何定位:距离,角度测算, 电脑完成
导航方法
• 在地面,飞机通信寻址与报告系统由一个 有多个无线电收发机构成的网络组成,它 可以接受(或发送)数据链消息,并将其 分发到网络上的不同航空公司。
应用工作流程OOOI
• 自动检测和报告飞机在主要飞行阶段 • Out of the gate推出登机门 • Off the ground;离地起飞 • On the ground;着陆 • Into the Gate,停靠登机门 • 工业上简称OOOI • 数据保存下来事实的与地面进行数据交换
black box
• “黑匣子”是飞机 专用的电子记录设 备之一。飞机各机 械部位和电子仪器 仪表都装有传感器 与之相连。
• 每架飞机上首尾部 各有一个。
黑匣子
• 飞行数据记录器 Flight Data Recorder,FDR
• 能记录飞机的系统工作状况和引擎工作参数等飞行参数,内 容包括:空中飞行速度、高度、航向、发动机推力资料、俯 仰与滚动资料、纵向加速度资料及许多参数资料
飞机通信与导航系统课件
飞机导航系统的历史与发展
早期飞机导航
依靠地面标志、罗盘和地图等简单工具进行导航。
无线电导航技术
20世纪初开始应用无线电导航技术,如无线电测向和无线电罗盘等。
惯性导航系统
20世纪50年代开始应用惯性导航系统,该系统利用陀螺仪和加速度 计等惯性传感器测量和补偿飞机的运动参数。
卫星定位系统
20世纪70年代以后,卫星定位系统如GPS、GLONASS等逐渐取代传 统的导航方式,成为现代飞机导航的主要手段。
导航系统能够实时监测和纠正飞机的位置和航向,避免飞机偏离 预定航线或与其他障碍物相撞,从而保证飞行安全。
提高飞行效率
通过导航系统,飞行员可以更准确地判断飞行距离和时间,选择最 佳航线,提高飞行效率,减少燃油消耗和飞行时间。
增强机场运行能力
机场的导航设施能够引导飞机准确降落和起飞,提高机场的运行能 力和航班正点率。
CHAPTER
05
飞机通信与导航系统的应用与 挑战
飞机通信与导航系统的应用场景
飞机通信系统
空地通信:确保飞机与地面控制塔之 间的信息传递,包括飞行计划、位置
更新、天气信息等。
机内通信:机组人员之间的内部通信 ,包括飞行员、乘务员和空中交通管 制员之间的沟通。
飞机导航系统
空中导航:通过卫星、地面站和惯性 导航系统确定飞机位置,并引导飞机 沿着预定航线和高度飞行。
优点
覆盖范围广、精度高、可靠性高、全 天候工作。
缺点
受卫星数量和分布限制,信号可能受 到干扰或遮蔽。
自动定向机
自动定向机
利用地磁感应原理进行飞机航 向测量的导航设备。
工作原理
通过测量地球磁场并比较飞机 上安装的三个磁力计的读数, 确定飞机航向。
数据库和导航解读
性能数据库-发动机数据模型
爬高和巡航单发停车连续飞行时的额定推
力值的修正; EPR或N1转速限制值; 推力和燃油流量关系参数; 发动机在客舱、驾驶舱空调系统工作以及 是固定的值,这些数据是 在飞机机身和发动机设计好后就已确定了的, 一般说来是不用更改的。但是,包含在性能 数据库范畴内的飞机阻力系数和发动机燃油 流量系数是可能会有一些变动的,这可由工 程维护人员在CDU上进行修正。
航路
航路分为高空、低空航路和机场附近的终端航路 等。航路数据包括: 航路类型; 高度; 航向; 航段距离; 航路点说明等。
公司航路
由飞机用户规定,它们是航空公司负责飞行的固定航线 数据。
终端区域程序
包括有ILS设备频率和识标,穿越高度、错过进近的飞行 程序以及距离等数据。
导航数据库内的数据除导航台和机场所在地 的标高不大可能改变以外,其它数据都有可能 在经历一段时间以后有所变化,考虑到世界各 地的导航台、跑道、有新建、扩建、为、停用、 改换频率、制式等各种变化,航路的航站程序 也有更新和增添规定,机场跑道延伸、候机楼 改建、扩大等等。尤其公司航路有可能有较频 繁的变动,因而国际组织规定导航数据库要定 时进行更改。 数据库的更新要28天进行一次,每个周期 在开始前对数据库进行一次修正或用全部新数 据重新输入一次。需要有专门的磁带数据装载 机在飞机的驾驶舱内进行。
导航数据库的更新
不同类型的装载机,其装载过程是类似的: 当电源开关扳到“通(ON)”位,使用FMC内 电源数据库装载机起始自测试; 自测试时如发现有故障则会使前面板上灯亮或 有信息显示; 当磁带或磁盘插入到数据库装载机后,数据装 载过程自动进行。 一旦在装载过程中有故障出现,则在FMC(CDU) 上有信息显示,同时数据库装载机前面板上的 故障灯亮或有信息显示。
导航系统(PPT)
GPS导航
空中卫星群:GPS系统空中卫星群由21颗工作卫星和 3颗备用卫星组成,共24颗卫星,平均分布在6个轨道上, 每一轨道上有4颗卫星。卫星接收地面站发送来的轨道信 息、时间修正参数等,进行处理后,以1575.42MHZ和 1227.60MHZ两种载波频率,发射CA码和P码两种伪随机 码调制导航信号。 用户设备:GPS接收机接收卫星发射的时间信号和卫 星轨道信息,就得到卫星位置,利用时间信号和伪码相关 测量卫星到测者的伪距,并由计算机解算用户位置、速度 等参数。
水声导航
短基线声学定位系统: 短基线声学定位系统由船载测量系统和水下声源两 部分组成。船载测量系统包括三个水听器及其信号处理 装置。
水声导航
超短基线定位系统: 超短基线定位系统相当于短基线定位系统的压缩, 水听器阵的距离减小至半波长以下。由水下声源发来的 声脉冲到达这个阵的每个阵元的相位是不同的,检测这 个相位差,经过变换和计算就能得到声源的位置。超短 基线定位系统的精度略低于短基线系统。特别适用于水 下航行器的导引和回收。
GPS导航
单点动态定位是用安设在一个运动载体上的 GPS信号接收机,自主地测得该运动载体的实时位置, 从而描述出该运动载体的运动轨迹。所以单点动态定 位又叫绝对动态定位。例如,行驶的汽车和火车,常 用单点动态定位。 实时差分动态定位是用安设在一个运动载体上的 GPS信号接收机,及安设在一个基准站上的另一台 GPS接收机,联合测得该运动载体的实时位置,从而 描述出该运动载体的运行轨迹,故差分动态定位又称 为相对动态定位。例如,飞机着陆和船舰进港,一般 要求采用实时差分动态定位,以满足它们所要求的较 高定位精度。
GPS导航
GPS系统是一种测距定位系统,GPS导航仪接收卫星 分布的信息,根据星历表信息可以求得每颗卫星发射信号 时的位置。导航仪测量卫星信号传播的时间间隔,因为这 时间间隔中还包含着时钟误差,信号传播延时等影响,所 以乘以光速求得是导航仪与卫星的伪距离 GPS导航是一种广义的GPS动态定位,从目前的应用 看来,主要分为以下几种方法: (1)单点动态定位 (2)实时差分动态定位 (3)后处理差分动态定位
数据库和导航
导航数据库的更新
数据库装载机是个向FMC装载信息的便携式 组件,在737飞机上,使用两个ARINC规范控制 数据库装载机。 遵守ARINC603规范将磁带数据传送至FMC (B767只使用这种) 遵守ARINC615规范将3.5英寸塑料磁盘数据传 送给FMC。 数据库装载机一般通过P18—1板上的FMCS数据传 输组件插孔与FMC相联。数据库装载机接收 115V交流,400赫兹电源,在装载机上的开关 和指示器控制装载过程和数据装载过程显示。
航路
航路分为高空、低空航路和机场附近的终端航路 等。航路数据包括: 航路类型; 高度; 航向; 航段距离; 航路点说明等。
公司航路
由飞机用户规定,它们是航空公司负责飞行的固定航线 数据。
终端区域程序
包括有ILS设备频率和识标,穿越高度、错过进近的飞行 程序以及距离等数据。
导航数据库内的数据除导航台和机场所在地 的标高不大可能改变以外,其它数据都有可能 在经历一段时间以后有所变化,考虑到世界各 地的导航台、跑道、有新建、扩建、为、停用、 改换频率、制式等各种变化,航路的航站程序 也有更新和增添规定,机场跑道延伸、候机楼 改建、扩大等等。尤其公司航路有可能有较频 繁的变动,因而国际组织规定导航数据库要定 时进行更改。 数据库的更新要28天进行一次,每个周期 在开始前对数据库进行一次修正或用全部新数 据重新输入一次。需要有专门的磁带数据装载 机在飞机的驾驶舱内进行。
2010 年 12月
第二节 FMC的数据库
FMC的存储器内除存储有各种操作程序以 外,还包含有许多数据。这些数据也是FMC正 常发挥它的功能所不能缺少的。根据储存数据 内容及性质的不同,数据库分为:导航数据库 和性能数据库 导航数据库 用于:
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• 机载导航数据库的维护
收集信息->发送修订数据->接收数据 库数据->检查客户化数据修订内容-> 发布机载导航数据库通告->收集信息
• 东航机载导航数据库的维护标准 公司航线命名方式 临时加班包机的处理 AIP未公布机场处理 现实运行中与空军一号走向不一致的航线 处理方式 国内航路和数据的处理方式 机组反馈信息
2.导航数据库供应商简介
• 导航数据库供应商指持有FAA或JAA许可证 的公司
• 持有一类许可证的公司:JEPPESEN、 EAG、LIDO等
• 持有二类许可证的公司:JEPPESEN、 HONEYWELL、LIDO等
3.导航数据库的制作流程
• JEPPESEN采集来自各国政府对外公布的 各类航行情报资料。(AIP、NOTAM等)
2.东航机载导航数据库管理流程
• 新型号机载导航数据库的型号指定和建立 • 机载导航数据库的维护 • 东航机载导航数据库的维护标准
• 新型号机载导航数据库的型号指定和建 立
根据新机型的发动机型号和机载飞行管 理系统(FMS)的键号以及该机型所 飞公司航线的地域范围来指定新导航 数据库的型号。根据该机型所飞公司 航线加入所需的数据。
1.8 进近程序标题和被忽略的进近程序 1.9 进近程序的平面图 1.10 进近程序的剖面图 1.11 进近程序的复飞程序 1.12 不在数据库中的图上航路段 1.13 驾驶舱中的权威资料
1.1 概述
作为航行资料重要载体的航图和导航数据库之 间存在许多差异,其原因在于没有一个能够使两者 信息描述完全一致的标准。有时因为采用不同类型 介质的原因,人们有意使二者显示出不同的信息。
日的0000北京时(前一日1600UTC) • 由机组来决定生效日那天何时切换新数据
库 • 有重大调整时,机组与当地ATC协调
二、东航机载导航数据库介绍
1.东航机载导航数据库种类介绍 2.东航机载导航数据库管理流程
1.东航机载导航数据库种类介绍
• MU2(1M大小,用于A340-300机型) • MU3(191K大小,用于A320老机型) • MU4(191K大小,用于A300机型) • MU6(2M大小,用于A340-600、A321、A330以及装有PEAGUS系统的
目录
一、基础知识 1.导航数据库的构成 2.导航数据库供应商简介 3.导航数据库的制作流程 4.导航数据库周期 二、东航机载导航数据库介绍 1.东航机载导航数据库种类介绍 2.东航机载导航数据库管理流程
三、注意事项 1.航图数据和机载导航数据库的差异 2.机载导航数据库的诸多限制 四、附录 东航机队机载导航数据库明细
公司航线
• 按照航空公司要求定制的航路,包括起飞 机场、航路的走向、落地机场。
• 每条公司航路包含以下基本信息:公司航 路名称、沿航路的定位点、定位点类型及 坐标、经由的航路。
公共程序及公司特别程序
• 标准仪表进场程序(STAR) • 标准仪表离场程序(SID) • 过渡和进近程序 • 精密仪表进近程序(ILS) • RNAV • RNP • 单发
一、基础知识
1.导航数据库的构成 2.导航数据库供应商简介 3.导航数据库的制作流程 4.导航数据库周期
1.导航数据库的构成
• 导航设备及报告点数据 • 机场及跑道数据 • 航路 • 公司航线 • 公共程序及公司特别程序(RNP、单发等)
导航设备及报告点数据
• 导航设备主要类别有VOR、DME、NDB等, 其地理位置以经纬度表示,标高以英尺为 单位的海拔高度表示。 其中VOR以三个英 文字母表示,NDB、指点标以二个或一个 英文字母表示,报告点以五字代码或P点表 示。
•Байду номын сангаас导航数据库正常周期28天更新一次,具体 生效时间与AIRAC生效时间
• 全年一共13个周期 • 数据库维护需按照导航数据库公司提供的
时间进度表执行
导航数据库的生效时间问题
• ICAO只规定了生效日,没有规定具体的生 效时间
• 各国的AIP资料生效时刻会有所不同 • 一般情况下中国的AIP资料生效时间是生效
三、注意事项
1.航图数据与机载导航数据库的差异 2.机载导航数据库的诸多限制及出现过的问
题
1航图数据与机载导航数据库的差异
1.1 概述 1.2 航行资料截止日期以及生效日期 1.3 一般差异 1.4 导航设施 1.5 航路点 1.6 航路 1.7 进场和离场程序
1航图数据与机载导航数据库的差异
• 导航设备的级别分为:低高度级(L)、高 高度级(H)、终端级(T)、无级别 (UNC)
机场及跑道数据
• 机场地理位置以经纬度表示,标高是基于 QNH,以英尺为单位的表示。
• 跑道长度以英尺为单位表示,地理位置以 跑道头坐标表示。
航路
• 航路分为高空、低空航路和机场附近的终 端航路等,航路数据包含航路类型、航路 点说明(航路点坐标或作为航路点的导航 台坐标等信息)
A320机型) • MU9(16M大小,A319-115及以后改装的机型) • ERJ(16M大小,用于装有小型机系统的ERJ机型) • CES1(2.5 M大小,用于装有GE系统的A321、A320、B737机型) • WH型HONEYWELL导航数据库(191K,用于装有西北分公司较早型号的机
型) • 云南B737导航数据库 • 云南B767导航数据库(准备取消,因飞机退) • 武汉B737导航数据库 • 云南考林丝导航数据库(CRJ)
• 航空公司根据航班运行需要把公司航线、 特别程序等数据提供给JEPPESEN
• JEPPESEN按ARINC424标准将数据制作 成标准数据库提供给SMITH(GE)
• SMITH(GE)把数据按其格式打包后提供
给JEPPESEN
• JEPPESEN提供给航空公司
(JEPPESEN流程)
4.导航数据库周期
• JEPPESEN按ARINC424标准将数据制作 成标准数据库提供给HONEYWELL
• 航空公司根据航班运行需要把公司航线、 特别程序等数据提供给HONEYWELL
• HONEYWELL把数据按其格式打包后提供 给航空公司 (HONEYWELL流程)
• JEPPESEN采集来自各国政府对外公布的 各类航行情报资料。(AIP、NOTAM等)