舰载机着舰导航与定位技术

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船舶行业的船舶定位和导航系统

船舶行业的船舶定位和导航系统

船舶行业的船舶定位和导航系统船舶定位和导航系统是船舶行业中至关重要的技术装置,它们通过准确的定位和高效的导航功能,为船舶提供安全、稳定的航行环境。

本文将从船舶定位和导航系统的基本原理、技术应用和未来发展趋势等方面进行探讨。

一、船舶定位和导航系统的基本原理船舶定位和导航系统通常由GPS(Global Positioning System)卫星定位系统、GNSS(Global Navigation Satellite System)全球导航卫星系统、惯性导航仪等组成。

其中,GPS卫星定位系统是最为常见和普遍应用的定位系统之一。

它利用卫星发射的信号与船舶上的接收器进行通信,通过计算信号的传播时间差以及卫星的位置信息,确定船舶的准确位置。

二、船舶定位和导航系统的技术应用1. 航行安全:船舶定位和导航系统能够通过精准的定位信息,帮助船舶船员了解当前的船位、船速、航向等参数,从而及时避免遭遇浅滩、礁石等障碍物,确保船舶正常航行并降低事故风险。

2. 船队管理:船舶定位和导航系统不仅可以实时获取单艘船舶的位置信息,还可以将船队中的船舶位置信息进行整合和管理,从而帮助船队管理者掌握整个船队的运行情况,合理调度船舶,提高船队的运行效率。

3. 航线规划:船舶定位和导航系统能够根据预设的航线,提供最佳的航行路径选择。

系统通过综合考虑船舶的当前位置、目的地、环境因素等,并结合导航图纸,为船舶提供航线规划,实现最短航程、最安全的航行路径。

4. 环境监测:船舶定位和导航系统还可以配合其他设备,对海洋环境进行实时监测和分析。

例如,利用系统中的气象传感器、海洋生物传感器等,可以获取并分析当前海洋气象、潮汐、水文等信息,提前预知海洋环境变化,为船舶航行提供准确的环境保障。

三、船舶定位和导航系统的发展趋势随着科技的不断进步和船舶行业的发展需求,船舶定位和导航系统正朝着以下方面发展:1. 卫星定位精度提升:通过增加卫星数量、提高接收器灵敏度等手段,提高卫星定位系统的定位精度,增加船舶位置信息的准确性,提高航行安全性。

空运飞行员如何进行飞行中的导航和定位

空运飞行员如何进行飞行中的导航和定位

空运飞行员如何进行飞行中的导航和定位导航和定位在航空领域中是至关重要的技术,它是空运飞行员飞行中必备的技能和工具。

准确的导航和定位可以确保飞机的安全飞行和正确到达目的地。

本文将以空运飞行员的视角,探讨飞行中的导航和定位技术,并介绍常用的工具和方法。

一、航向导航在飞行中,航向导航是指飞行员通过确定飞机的航向和航线,使飞机按照所需路径进行飞行。

为了实现航向导航,飞行员可以借助以下工具和方法:1. 航向指示器:航向指示器是飞机仪表板中的一个重要仪表,它使用罗盘技术,能够准确指示飞机的航向。

飞行员可以通过航向指示器来确认飞机是否偏离预定航向,并及时进行调整。

2. 全球导航卫星系统(GNSS):GNSS是一种基于卫星定位系统的导航技术,其中最为广泛应用的是全球定位系统(GPS)。

飞行员可以通过GPS接收器获取飞机的准确位置和航向信息,从而实现精确的航向导航。

3. 无线电导航设备:无线电导航设备是飞行导航中不可或缺的工具之一,它包括很多种类,如自动定向仪(ADF)、甚高频导航设备(VOR)和全向信标(OMNI)等。

飞行员可以根据导航航点和路径,通过收听无线电导航信号进行航向导航。

二、位置定位在飞行过程中,精确的位置定位对于飞行员来说是至关重要的。

良好的定位技术可以确保飞机在预定路径上准确飞行,并及时做出调整。

以下是一些常用的位置定位工具和方法:1. 精确高度测量:飞行员可以借助航空高度仪来测量飞机的高度。

航空高度仪使用大气压力的变化来计算飞机的高度,并通过仪表显示给飞行员。

2. 航空雷达:航空雷达是一种主动传感器,通过发射无线电波并接收其反射信号,来探测远距离目标的位置和速度。

飞行员可以根据航空雷达的显示,来确定飞机和其他目标的相对位置。

3. 地面导航设备:地面导航设备包括无线电测距仪(DME)、自动定向仪(ADF)等。

飞行员可以借助这些设备,通过接收地面站发出的导航信号来确定飞机的位置。

4. 航路点和GPS:飞行员可以通过事先规划好的航路点,并结合GPS定位数据,来实现准确的位置定位。

舰载机着舰指挥引导技术

舰载机着舰指挥引导技术

link appraisement王 鹏中国飞行试验研究院 飞机所王鹏(1988-)男,河南许昌人,工程师,硕士,研究方向为飞机性能品质试飞。

目前各国航母上普遍采用的光学助降系统是菲涅尔透镜光学助降系统。

为了使菲涅尔透镜射出的光束尽量不受母舰摇摆的影响,菲涅尔透镜光学助降系统通常安装于航母斜角甲板中部的左舷。

菲涅尔透镜光学助降系统由5个灯室上下叠成一起组成,每个灯室内有3只灯泡产生光源,并通过菲涅尔透镜和其前方的柱状透镜形成0.34°的垂向视场和40°的横向视场,整个5个灯室组成的菲涅尔指示灯可以为飞行员提供垂向1.7°和横向40°的线性光学视场,飞行员在该视场内可以看见一个琥珀色的直线性很好的柱形光束,该光束称为“肉球”。

在舰载机下滑着舰时,飞行员可以通常“肉球”和绿色基准灯判断飞机的位置。

当“肉球”和绿色基淮灯在同一直线上时,飞机在理想下滑轨迹上,只要继续保持就能着舰;到最优迎角;当黄色环形灯亮时,说明飞机速度正好,继续保持。

LSO 指挥引导技术与舰载机着舰安全直接相关。

飞行前,LSO 在与塔台指挥员、飞行员完成沟通协调后,应提前到LSO 平台,完成设备、人员等准备情况的检查。

飞行中,LSO 的指挥应贯穿于整个着舰过程的各个阶段,具体包括:着舰阶段开始后,完成与塔台指挥员的指挥交接;指挥飞行员完成1转弯和2转弯;三边航线时确认飞机状态和侧方计时;提醒飞行员180°转弯时机,并观察飞机在90°位置的高度;根据飞行员看灯情况控制起始点位置;在整个下滑进图2 菲涅尔透镜光学助降系统菲涅尔透镜肉球位置图4 LSO 平台及工作情形。

海洋工程装备的自主定位与定向导航研究

海洋工程装备的自主定位与定向导航研究

海洋工程装备的自主定位与定向导航研究自主定位和定向导航是海洋工程装备中至关重要的技术。

海洋环境具有复杂性和不确定性,而工程装备的准确定位和导航对于海洋资源的开发和海洋科学研究至关重要。

随着技术的不断进步,海洋工程装备的自主定位与定向导航技术也不断发展和完善。

自主定位是指在没有外部参考标志物的情况下,依靠装备自身的定位系统进行准确定位。

而定向导航则是指通过装备自身的导航系统确定方向,并进行航行控制。

海洋工程装备需要具备自主定位与定向导航能力,以应对海洋环境的复杂性,保证工程施工和科学研究的准确性和安全性。

在海洋工程装备的自主定位方面,目前广泛应用的技术包括全球定位系统(GPS)、惯性导航系统(INS)和声纳定位系统等。

GPS是基于卫星定位的技术,通过接收卫星信号来确定装备的位置。

INS则利用装备内部的加速度计和陀螺仪等设备测量装备的加速度和角速度,再通过积分运算来获得装备的位置。

声纳定位系统则利用声波信号与海底的反射来进行定位。

尽管这些技术已经相对成熟且广泛应用,但在海洋环境中仍然面临一些挑战和限制。

例如,GPS在海洋环境中容易受到信号遮挡和干扰,导致定位精度下降。

INS的不确定度会随着时间的推移累积,并且需要定期校准。

声纳定位系统则受到海底地形的影响,定位精度较低。

因此,海洋工程装备的自主定位技术需要不断改进和创新。

针对海洋工程装备的定向导航需求,惯性导航系统是一种重要的技术。

惯性导航系统通过检测装备的加速度和角速度来确定其运动状态,从而确定方向。

然而,在海洋环境中,由于潮汐、海流等因素的影响,装备的运动状态可能出现偏差。

因此,需要结合其他传感器和算法来提高定向导航的准确性。

例如,结合GPS和INS技术可以实现惯性导航系统的辅助定位和导航,提高定向导航的精度和稳定性。

除了现有的技术,还有一些新兴的技术正在被研究和应用于海洋工程装备的自主定位与定向导航中。

例如,卫星通信与导航系统(Satellite Communications and Navigation System,SatComNav)结合了GPS和通信功能,通过与地面站的通信实现精确定位。

航海导航基础知识与应用技术

航海导航基础知识与应用技术

航海导航基础知识与应用技术航海导航是船舶安全航行的基础,它使用各种现代科技手段和设备进行船舶的定位、航向控制和导航决策。

本文将介绍航海导航的基础知识和应用技术,帮助阅读者理解并应用于实际操作中。

一、航海导航基础知识1. 经度和纬度经度和纬度是地球表面坐标系统的基本概念。

经度表示东西方向位置,范围为0°(本初子午线)到180°东(西)经;纬度表示南北方向位置,范围为0°(赤道)到90°南(北)纬。

2. 船舶定位船舶定位是确定船舶位置的过程。

目前常用的船舶定位技术有全球卫星定位系统(GPS)、卫星导航(GNSS)、惯性导航系统(INS)等。

这些技术通过接收信号并计算数据,精确地确定船舶的经纬度位置。

3. 航向和航速航向是船舶所采取的航行方向,用以确保航程正确。

航速是船舶在单位时间内所通过的距离,常用节(nautical mile per hour)作为单位。

4. 航行计划航行计划是船舶在航行前制定的详细计划,包括起点、终点、航行路线、预期时间和校核点等。

它有助于船舶合理安排航程,降低风险,并确保到达目的地。

二、航海导航应用技术1. 电子海图系统(ECDIS)ECDIS是基于计算机技术的航海导航系统,通过数字化的电子海图显示船舶位置、航道信息、水深、浮标和障碍物等。

它为船员提供实时的导航数据,并支持航行计划、船位监控和碰撞预警等功能。

2. 自动识别系统(AIS)AIS是一种无线通信系统,通过VHF无线电频率传输船舶的静态和动态信息。

它能够实时监测船舶在海上的位置、航向、航速等信息,并提供给其他船舶和岸基站点,以增强船舶的安全性和防碰撞能力。

3. 海上雷达系统雷达是船舶常用的导航工具之一,它利用电磁波与目标物的反射信号,实时显示周围海域的目标位置和距离。

雷达在航行中可以帮助船员避开障碍物、寻找港口或者调整航向。

4. 北斗卫星导航系统北斗卫星导航系统是中国自主开发的卫星导航系统,它通过北斗卫星的信号传输定位数据,为用户提供全球覆盖的导航定位服务。

自主水下航行器导航与定位技术

自主水下航行器导航与定位技术

自主水下航行器导航与定位技术发布时间:2023-02-03T02:36:04.888Z 来源:《科学与技术》2022年第18期作者:杜晓海[导读] 自主水下机器人(AUV)作为开发和利用海洋资源的主要载体,杜晓海海军装备部 710065摘要:自主水下机器人(AUV)作为开发和利用海洋资源的主要载体,在执行任务时需要准确的定位信息。

现有AUV主要采用基于捷联惯性导航系统(SINS),辅以声学导航和地球物理场匹配导航技术。

本文简要介绍了水下导航模式的基本原理、优缺点和适用场景;讨论了各种导航模式中的关键技术,以提高组合导航的精度和稳定性。

通过分析现阶段存在的问题,展望了水下航行的未来发展趋势。

关键词:自主水下航行器;智能导航;智能定位本文综述了目前主流的AUV水下导航关键技术,包括DVL测速技术、LBL/SBL/USBL水声定位导航技术、地形辅助导航技术、地磁辅助导航技术和重力辅助导航技术以及协同导航技术,介绍了相关导航技术的基本原理和发展,分析和总结了水下自主导航中各技术的关键问题和技术难点,最后展望了AUV水下导航技术的未来发展。

1 SINS/DVL定位技术DVL是一种利用声波多普勒效应测量载流子速度的导航仪器。

根据AUV与水底之间的相对距离,DVL有两种模式:水底跟踪和水底跟踪。

当载流子与水底的相对距离在该范围内时,声波可以到达水底,当AUV与水底之间的相对距离超过范围时,声波无法到达水底,DVL采用水跟踪模式。

根据传输波速的多少,可以分为单波束、双波束和四波束。

1.1 SINS/DVL对准技术惯性导航可以为AUV提供实时的姿态、速度、位置等导航信息。

然而,初始对准必须在使用前进行,初始对准的结果在很大程度上决定了最终的集成精度。

通常,AUV在停泊或航行于水面时接收GPS信号进行初始对准。

在特定的任务背景下,AUV需要在水下运动期间完成初始对准,因此,许多学者提出了基于DVL辅助的移动基站对准。

舰载机着舰控制律

舰载机着舰控制律

舰载机着舰控制律
舰载机着舰控制律(Aircraft Carrier Landing Control Law)是指在舰载着陆中,为保证舰载机按照预定路径安全着陆,利用飞行控制系统对舰载机姿态、速度进行控制的一种自动化控制系统。

舰载机着舰控制律的主要任务是在通常情况下以尽量少的飞行员干预情况下,使舰载机按照着陆路径精确定位和精确定向,保障舰载飞机安全着陆。

舰载机着舰控制律包括三个环节:导航控制环节,姿态控制环节和机动控制环节。

导航控制环节:导航控制环节是指通过地面雷达跟踪、测距设备测定等手段,确定目标点和航空母舰之间的位置和距离,同时根据给出的飞行计划获得舰载机下一个跟随点的位置,确保舰载机按照预定路径正确着陆。

姿态控制环节:姿态控制环节主要是控制舰载机的姿态,在舰载机接近甲板时,通过姿态飞行控制器以控制舰载机飞行姿态稳定,并保持预定率限制。

机动控制环节:机动控制环节主要是控制舰载机的速度和位置,在着陆时将舰载机放在预定的位置和速度上。

如果舰载机速度过快,需要降低油门以达到安全着陆的要求。

如果舰载机速度过慢,需要增加油门以保证舰载机能够飞行。

为了防止舰载机在着陆过程中出现困难或错误,舰载机着舰控制律需要能够自适应各种情况,并能够提供预警。

此外,舰载机着舰控制律也需要注意天气变化,比如风速、方向、海浪等变化。

总之,舰载机着舰控制律对于舰载飞机的安全着陆和舰载机的稳定飞行起到了至关重要的作用。

在技术趋势不断发展的今天,不断改善和创新舰载机着舰控制律仍然是现代军事装备研究的重要课题之一。

舰载机概论

舰载机概论

涡轮喷气发动机的特点
(1)飞行速度高,可在Ma=0.7-3.0之间使用; (2)飞行高度高,25-30km以下; (3)排气温度高、能量损耗大、噪声大。
歼7
米格25
3. 涡轮风扇发动机 (1)原理 (2)特点
涵道比:是涡扇发动机外进气道 与进气道空气流量的比值。
播音777
F15(F-100-PW-100发动机)
歼10 (AL-31FN涡扇发动机)
苏27
4. 推力矢量发动机 (1)原理 (2)特点
F22上的F119发动机
苏37-AL-37FU发动机
英国鹞式战斗机
F--35战斗机
5. 涡轮螺桨发动机 (1)原理 (2)特点
6. 涡轮轴发动机
X51A无人机
飞行器的加速度,净积分运算而获得飞行器当时的速度
和位置。为飞行器提供速度、位置及其他多种参数。
二、 导航与控制
1. 导航类型 (1)无线电导航系统 (2)惯性导航系统 (3)卫星导航
导航原理:飞行器的接受设备利用导航卫星发射的
无线电波信号,求出飞行器相对卫星的位置,然后再根 据已知的卫星相对地面的位置,计算出飞行器在地球上 的位置,从而实现对飞行器的定位。
A380客机
安225
E/A18弹射起飞
苏33滑跃起飞
三、 航空发动机
1. 制导的定义: 2. 制导的分类:
三、 航空发动机
1. 类型
三、 航空发动机
2. 活塞式发动机 (1)原理 (2)特点
发动机功率存在极限; 螺旋桨高速旋转时效率低。
低速飞行时效率高;
污染小。
“小鹰-500
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2. 涡轮喷气发动机 (1)原理 (2)特点

海上航行导航与定位技术

海上航行导航与定位技术

海上航行导航与定位技术随着科技的发展和全球化进程的加速,海上航行导航与定位技术在海事领域中变得至关重要。

本文将探讨海上航行导航与定位技术的概念、主要应用和发展前景。

一、概念海上航行导航与定位技术是指通过各种技术手段来实现船舶在海上航行过程中的位置确定、导航和航行安全管理。

这些技术手段包括全球卫星导航系统、雷达技术、无线通信技术等。

二、主要应用1. 全球卫星导航系统(GNSS)全球卫星导航系统是目前最常用的海上航行导航与定位技术之一。

它利用一系列卫星在轨道上提供的信号,通过接收并处理这些信号,可以确定船舶的位置、速度和方向。

其中最为著名的全球卫星导航系统是GPS(Global Positioning System),其准确性和稳定性已经得到了广泛认可。

2. 雷达技术雷达技术在海上航行导航与定位中起着重要作用。

通过向周围环境发射无线电波,并接收并处理回波,雷达系统可以探测到船舶周围的目标物体,以及它们的位置和运动状态。

这对于避开障碍物、寻找航道以及提高航行安全非常重要。

3. 无线通信技术无线通信技术在海上航行导航与定位中也扮演着重要的角色。

通过利用无线通信设备,船舶可以与岸基监控中心、其他船舶以及海上救援机构进行实时的信息交流和数据共享。

这有助于提高航行的协调性、紧急情况的应对速度和航行整体效率。

三、发展前景海上航行导航与定位技术在未来将会继续发展并取得新的突破。

以下是一些可能的发展趋势:1. 融合多种技术手段未来,综合利用多种海上航行导航与定位技术将成为主流趋势。

例如,将全球卫星导航系统、雷达技术和无线通信技术等相互融合,可以提高系统的鲁棒性和可靠性,从而更好地应对多种复杂的海上环境。

2. 引入人工智能技术人工智能技术在众多领域中都展现出强大的潜力,海上航行导航与定位领域亦不例外。

通过引入人工智能技术,可以利用大数据分析和机器学习等手段,实现更精确的海上航行路径规划、目标识别和风险预警,从而提高航行的安全性和效率。

海上船只定位常用方法(一)

海上船只定位常用方法(一)

海上船只定位常用方法(一)海上船只定位常用介绍海上船只定位是指通过各种技术手段确定船只在海上的位置。

这对于海上船只的导航、航行安全以及海洋资源开发等方面都具有重要意义。

本文将介绍一些常用的海上船只定位方法。

卫星定位系统•全球定位系统(GPS):通过接收来自卫星的信号,船只可以确定自己的位置。

GPS系统在海上船只定位中被广泛使用。

•北斗导航系统:中国自主研发的卫星导航系统,为船只提供定位、导航和计时服务。

无线通信技术•VHF无线电:船只可以通过VHF无线电与岸站或者其他船只进行通信,并获取位置信息。

•AIS自动识别系统:船只通过AIS系统可以实时获取其他附近船只的位置、速度和航向等信息。

水声定位技术•声纳定位:通过发送声波并测量声波返回的时间来确定船只的位置。

这种方法对于海洋科学研究和水下探测具有重要作用。

•SONAR系统:利用声纳技术,船只可以检测水下目标,并确定其位置和形态。

其他定位方法•惯性导航系统(INS):通过测量船只的加速度和旋转速率等信息,结合起始位置,可以估算船只的位置。

•天文导航:通过观测星体的位置和时间差等参数,可以确定船只的位置。

•海图和测深仪:结合海图和测深仪的测量数据,船只可以获得自身的位置。

通过以上列举的海上船只定位方法,船只可以在海上准确地确定自身的位置,确保航行安全和有效的导航。

注意:本文所介绍的各种方法都仅供参考,具体使用时需综合考虑实际情况和船只设备的功能。

定位方法选择的因素在选择合适的海上船只定位方法时,需要考虑以下因素:1.导航需求:根据船只的导航需求和航行区域的特点,选择适合的定位方法。

例如,对于长时间和长距离航行的船只,全球定位系统(GPS)是一个比较可靠的选择。

2.精度要求:定位方法的精度对于航行安全和导航效果至关重要。

如果需要高精度的定位信息,可以选择使用惯性导航系统(INS)等方法。

3.可靠性:定位方法的可靠性也是一个重要的考虑因素。

一些方法可能对天气、大气条件或者电磁干扰等因素比较敏感,需要在选择时进行综合考虑。

海上风电机组施工过程中的船舶定位与导航技术研究

海上风电机组施工过程中的船舶定位与导航技术研究

海上风电机组施工过程中的船舶定位与导航技术研究近年来,由于对可再生能源的需求不断增加,海上风电成为了发展重点领域之一。

然而,在海上风电机组施工过程中,船舶定位与导航技术的研究显得尤为重要。

本文将探讨海上风电机组施工过程中的船舶定位与导航技术,并分析其研究进展、问题与应对措施。

一、船舶定位技术在海上风电机组施工中的作用船舶定位技术是指通过利用卫星导航系统(如GPS)和其他定位设备,准确确定船舶在海上风电机组施工区域的位置。

在海上风电机组施工过程中,船舶定位技术发挥着重要作用。

首先,船舶定位技术可以确保施工船舶按照预定的路径和位置进行施工,避免误入禁区或与其他船只碰撞。

其次,船舶定位技术可以监测并记录施工船舶的轨迹和运动状态,为施工管理提供数据支持。

最后,船舶定位技术可以提供实时的航行信息,帮助船舶指挥员制定合理的航行计划,确保施工进度和安全。

二、船舶定位技术的研究进展随着科技的不断进步,船舶定位技术在海上风电机组施工中得到了广泛的应用和研究。

目前,常用的船舶定位技术主要包括全球卫星导航系统(GNSS)、惯性导航系统(INS)、激光雷达等。

1. 全球卫星导航系统(GNSS)全球卫星导航系统(GNSS)是目前应用最广泛的船舶定位技术之一。

通过利用卫星发射的信号,接收装置可以准确测量船舶的位置和速度。

其中,全球定位系统(GPS)是目前最常用的卫星导航系统。

通过接收多个卫星信号,GPS可以计算出船舶的经纬度坐标,并提供高精度的定位信息。

然而,在海上环境中,卫星信号可能会受到影响,导致定位误差增加。

因此,研究人员正在努力改进GNSS技术,提高其定位精度和可靠性。

2. 惯性导航系统(INS)惯性导航系统(INS)是一种通过测量船舶的加速度和角速度来确定位置和运动状态的技术。

相比于GNSS技术,INS不依赖卫星信号,因此在海上环境中更加稳定和可靠。

然而,INS也存在一些问题,例如长时间使用会导致累积误差增大。

为了解决这个问题,研究人员正在研究惯性导航系统与GNSS技术的融合,以提高定位的精度和可靠性。

航海导航的导航操作技术

航海导航的导航操作技术

航海导航的导航操作技术导航操作技术在航海领域起着至关重要的作用。

航海导航是指通过各种手段确定船舶的位置、航程以及安全导航的技术。

导航操作技术的发展使得航海更加安全、便捷和准确。

本文将对航海导航的导航操作技术进行详细探讨。

一、星位导航技术星位导航技术是导航操作中常用的一种技术,它利用人造卫星发射的导航信号来确定位置。

目前,全球范围内有多个卫星导航系统,包括GPS、GLONASS和Beidou等系统。

船舶上的导航设备接收卫星信号,并通过多个卫星的信号交叉验证来计算船舶的位置。

这种技术具有高精度和高可靠性的特点,广泛应用于大范围的海洋航行。

二、雷达导航技术雷达导航技术是航海导航中的另一种重要技术。

雷达可以通过电磁波的反射来探测船舶周围的物体,并利用反射信号确定船舶的位置。

船舶上的雷达设备可以显示周围物体的位置、距离和速度等信息,帮助船长进行航行决策。

雷达导航技术适用于近距离海洋航行和复杂水域中,为船舶提供了强大的导航支持。

三、惯性导航技术惯性导航技术是航海导航中的一种传统技术,它通过感知船舶加速度和角速度的变化来确定位置和航向。

惯性导航系统通常包括陀螺仪和加速度计等传感器,可以提供连续的船舶姿态和位置信息。

优点是其独立性和高精度性,在某些情况下,如卫星信号受阻碍或环境干扰较大的情况下,惯性导航技术仍然能够提供可靠的导航数据。

四、电子海图技术电子海图技术是航海导航中的一项重要技术。

通过将海图数字化,并将其显示在电子设备上,使船舶航行过程更加直观和便捷。

电子海图可以提供详细的航行信息,包括水深、岩石和航道等。

船舶上的导航设备可以将船舶的实时位置与电子海图进行比较,从而提供船舶的导航警告和建议。

电子海图技术大大提高了航海的安全性和效率。

五、自动驾驶技术随着技术的不断发展,自动驾驶技术在航海领域的应用越来越广泛。

自动驾驶技术利用先进的传感器和控制系统,能够自主地控制船舶的航行。

船舶上的导航系统可以收集各种传感器的数据,并根据预设的航线进行船舶的自动导航。

航位推算在导航定位中的应用

航位推算在导航定位中的应用

航位推算在导航定位中的应用
航位推算(Dead Reckoning)是一种基于船舶或飞机已知起点、航向和速度来推算其
所在位置的一种导航技术。

它不像卫星导航系统那样,依赖于信号接收设备,而是通过测
量速度和方向来估算目标的位置。

航位推算最初被用于船舶导航,后来随着飞机的出现,也被广泛应用在航空导航中。

它的原理非常简单,以航空导航为例,飞机起飞后,经过一段时间后,飞机的速度和方向
可以通过飞行仪表得到。

通过计算这段时间内飞机飞行的距离和方向,可以计算出飞机飞
行路径上的所有位置。

然后,将这些位置绘制在导航地图上,就可以确定飞机的位置了。

航位推算在船舶导航中也是同样的原理。

在船舶上,通过测量速度和方向,可以计算
出船舶在海上的位置。

船舶上的导航仪器可以测量船速、朝向和航向。

通过这些信息,可
以计算出船舶在海上航行的轨迹,并确定船舶的位置。

然而,航位推算在实际应用中也存在一些缺点。

首先,由于船舶或飞机在航行过程中,受到外界环境的影响,如气流、潮流、风力等,这些因素会影响船舶或飞机的速度和方向,从而影响航位推算的准确性。

其次,由于航位推算的计算是通过累计误差来计算的,因此
每次计算的误差都会累积,导致位置误差不断增加。

因此,在实际应用中,航位推算通常
需要与其他导航技术结合使用,以提高导航的精度和准确性。

总的来说,航位推算虽然是一种传统的导航技术,但在一些特定场合仍然具有重要的
应用价值。

它不仅可以作为补充卫星导航系统的一种备用技术,同时也作为船舶和飞机在
没有卫星信号定位的情况下确定自身位置的基本方法。

船舶航行与导航技术掌握船舶行业的航行与导航技术要点

船舶航行与导航技术掌握船舶行业的航行与导航技术要点

船舶航行与导航技术掌握船舶行业的航行与导航技术要点船舶行业是一个重要的运输行业,而航行与导航技术是船舶行业中不可或缺的组成部分。

本文将介绍船舶行业中航行与导航技术的要点。

一、船舶航行技术要点1. 航线规划与导航:航线规划是航行前的重要环节,包括选择最佳航线、考虑气象条件和水深等因素。

导航技术则是实际操作中的关键,包括使用雷达定位、航向控制以及船舶位置的确定等。

2. 船舶操纵与驾驶:船舶操纵与驾驶是指对船舶进行精确控制的技术。

这包括舵角调整、速度控制以及舵手的技术要求等。

3. 应急避险技术:应急避险技术是保证船舶安全的一项重要技术。

包括在意外情况下的航行规避、船舶操纵与紧急停止等技术手段。

4. 船舶姿态控制:船舶姿态控制指船舶在航行过程中保持稳定的技术。

这包括对船舶横摇、颠簸和起伏等姿态的控制,以保证船舶航行的平稳与安全。

二、航行技术的要点1. 航行器材的使用:航行器材是船舶进行导航的重要工具。

其中包括罗经、GPS系统、电子地图等。

船舶航行人员需要熟悉并熟练运用这些器材。

2. 航行计划编制与执行:航行计划是指根据船舶的目的地、海图等条件编制的航行路线计划。

航行人员需要根据实际情况,执行航行计划并进行相应的调整。

3. 航行标志与航标的辨识:航行标志与航标是船舶导航中的重要标志物,用于指示航道和水深等信息。

船舶航行人员需熟悉并能准确辨识各类航行标志与航标。

4. 船舶灯光的使用:船舶导航灯光是船舶夜间导航的重要指示工具。

船舶航行人员需熟悉航行灯光的使用规则,并能根据航行状态正确使用。

三、导航技术的要点1. 地图与海图的使用:地图与海图是船舶导航的重要工具,航行人员需要能够熟练读取与解析各类地图和海图上的信息,以确定船舶的位置与行驶方向。

2. 航行规则与法规的遵守:船舶导航必须遵守相应的航行规则与法规,以确保船舶的安全并维护海上秩序。

3. 船舶通信技术:船舶通信技术是船舶导航中与其他船舶及岸上通信的重要手段。

船舶导航系统工作原理

船舶导航系统工作原理

船舶导航系统工作原理船舶导航系统是船舶上至关重要的设备之一,它通过一系列先进的技术和设备,来确保船舶在航行过程中的安全和准确导航。

船舶导航系统主要包括GPS卫星导航系统、雷达系统、电子海图以及自动舵等多种设备。

一、GPS卫星导航系统GPS卫星导航系统是一种基于卫星信号的全球定位系统,它由一系列卫星和接收设备构成。

GPS系统可以通过接收卫星发射的信号来确定船舶的位置、航向和速度等关键信息。

GPS导航系统的工作原理是通过接收至少3颗卫星的信号,来计算出自身的位置,通过接收更多卫星的信号,可以进一步提高定位的精准度。

在船舶导航中,GPS系统可以实时监测船舶的位置,自动更新导航数据,提供精准的航行信息。

通过GPS系统,船舶可以在海洋中准确导航,在复杂的环境中有效避开障碍物,并且可以及时调整航向和速度,确保船舶的航行安全。

二、雷达系统雷达系统是船舶上常用的安全设备,它可以通过发射和接收无线电波,来探测远处的障碍物、其他船只以及陆地等。

雷达系统通过测量目标物体反射回来的电磁波的时间和方向,来确定目标物体的位置、距离和大小等信息。

在船舶导航中,雷达系统可以提供远距离的目标检测能力,帮助船长及时发现前方的障碍物和其他船只,避免碰撞和其他危险情况。

雷达系统还可以提供航向线和距离测量服务,帮助船舶确定安全的航线和航行距离。

三、电子海图电子海图是一种通过电子设备显示的海图,它可以实时更新航行信息、水深、潮汐和地理环境等数据。

电子海图系统可以与GPS卫星导航系统和雷达系统等设备连接,提供全面的航行信息和导航功能。

电子海图系统的工作原理是通过接收卫星定位和船舶自身的传感器数据,来实时更新地图显示的航行信息。

船舶可以通过电子海图系统来确定最佳的航行路径,避开浅滩和其他障碍物,同时还可以显示目标物体的位置和形状等信息。

四、自动舵自动舵是船舶导航系统中的关键设备,它可以根据预设的航行路径和指令,自动调整舵机和推进器的角度,来控制船舶的航向和速度。

利用卫星导航系统进行海洋导航的技巧与步骤

利用卫星导航系统进行海洋导航的技巧与步骤

利用卫星导航系统进行海洋导航的技巧与步骤导航是海洋航行中至关重要的一部分,而利用卫星导航系统进行海洋导航则成为现代航海技术的重要组成部分。

本文将探讨利用卫星导航系统进行海洋导航的技巧与步骤,以帮助航海人员更加精确和高效地进行海洋导航。

1. 了解卫星导航系统的基本原理首先,了解卫星导航系统的基本原理是进行海洋导航的关键。

卫星导航系统是通过地球上的多个卫星以及接收设备相互配合,确定地球上的位置和时间。

目前主要使用的卫星导航系统有全球定位系统(GPS)和伽利略导航系统。

船舶通过接收卫星的信号并计算船舶的位置和航向,从而实现精确定位和导航。

2. 航前准备工作在进行海洋导航之前,航海人员需要进行一系列的准备工作。

首先,确保船只上的卫星导航设备处于良好工作状态,并与航行电子设备进行正确连接。

接下来,更新导航设备的软件和数字地图,以确保获取最新的海图和导航信息。

此外,校正航行仪表和罗盘的误差也是重要的准备工作之一。

3. 设定航行点和路线在进行航行之前,航海人员需要设定航行点和航行路线。

航行点是指确定船只所经过的特定位置,而航行路线则是连接各个航行点的航行路径。

通过设定航行点和路线,船只可以按照计划进行导航,避免海上意外事件的发生。

4. 使用导航设备进行实时定位一旦离开港口,船只需要利用卫星导航设备进行实时定位。

这可通过导航设备上的相应功能实现,例如GPS功能。

船只接收到卫星的信号后,导航设备会计算出船只的精确位置,并实时显示在相应的导航界面上。

5. 根据导航信息进行航线修正在航行过程中,根据导航设备上显示的信息,船只可以进行航线修正。

导航设备会实时提供海图、目标点、距离和航向等相关信息,航海人员可以根据这些信息调整船只的航向和速度,确保船只按照预定的航线安全航行。

6. 注意海上环境和导航警告进行海洋导航时,航海人员应密切关注海上环境和导航警告,以确保船只的安全。

海上环境包括海浪、水流、潮汐和海况等,而导航警告则可能来自导航设备上的警告信息或海上的其他航行器。

航海导航的导航操作方法

航海导航的导航操作方法

航海导航的导航操作方法1. 简介航海导航是指在海上或水上进行航行时,使用各种导航技术和设备来确定位置、确定航向,并安全地引导船只到达目的地的过程。

导航操作是航海导航中最基本的环节之一,它关乎到船只的航行安全和效率。

本文将介绍航海导航的导航操作方法,帮助读者更好地理解和应用导航操作技巧。

2. 航海导航的基本概念在开始介绍导航操作方法之前,先了解一些基本的航海导航概念是必要的。

•经度:是指地球上某一点与本初子午线之间的角度,用来表示东西方向的位置。

•纬度:是指地球上某一点与赤道之间的角度,用来表示南北方向的位置。

•航向角:是指船只所指向的方向与正北方向之间的夹角,通常以正北为0度,顺时针方向为正方向。

•航迹:是指船只实际航行过的轨迹,通常用直线或曲线来表示。

3. 导航操作方法3.1 确定船只的位置在进行导航操作之前,首先需要确定船只的准确位置。

这可以通过多种方式来实现,包括:•使用全球定位系统(GPS):现代船只大都配备了GPS设备,通过接收卫星信号可以准确地确定船只的位置。

•使用航海图和导航标志:航海图上标注了海上的各种导航标志和地理信息,通过比对航海图上的标志物,可以确定船只的位置。

•使用雷达和声纳:雷达和声纳是一种利用电磁波和声波进行定位的设备,通过测量反射波的时间差可以确定船只与周围物体的距离和位置。

3.2 确定船只的航向确定了船只的位置后,下一步就是确定船只的航向。

航向的确定是通过以下步骤来实现的:•根据目的地的位置和船只当前的位置,计算出所需航向的方位角。

•考虑风向和海流的影响,对计算出的航向进行修正,确保船只能够按照预期的航向前进。

3.3 进行航线规划航线规划是指确定船只从起点到达目的地所需的最佳航线。

在进行航线规划时,需要考虑以下因素:•水深和船只的吃水线:船只需要在足够深的水域中航行,不会触碰到水底。

•地理障碍物:需要避开礁石、暗礁、浅滩等地理障碍物,以确保船只安全通行。

•海上交通:需要根据实时的海上交通情况来规划航线,避免与其他船只相撞。

船舶航行中的海上导航设备

船舶航行中的海上导航设备

船舶航行中的海上导航设备导语:船舶航行中的海上导航设备是确保船舶安全、准确航行的关键装备。

本文将介绍几种常见的海上导航设备,并探讨其作用和应用。

一、雷达(Radar)雷达是船舶上最常见的导航设备之一,它通过发射电磁波并接收反射回来的信号来探测目标物体。

雷达可以帮助船舶确定目标物体的位置、距离、速度和方向等信息,进而提供实时的导航和避碰决策。

在船舶航行中,雷达的作用至关重要,能够有效地帮助船员识别周围的船只、岩礁、冰山等障碍物,保障航行安全。

二、全球卫星定位系统(Global Positioning System, GPS)GPS是另一个不可或缺的船舶导航设备。

通过接收卫星发射的信号,GPS能够确定船舶的准确位置,并提供精确的导航指引。

由于GPS系统全球覆盖且定位精度高,它成为船舶航行中常用的导航设备。

船员通过GPS可以获得船舶的位置、速度和航向等关键信息,以便准确定位和计算航行路线。

三、电子海图(Electronic Chart Display and Information System, ECDIS)电子海图是一种电子化的船舶导航系统,可以替代传统的纸质海图。

ECDIS通过将船舶位置与电子海图上的信息相结合,向船员提供全面的导航和避碰辅助。

ECDIS能够显示船舶周围的航道、浅滩、港口等信息,并能够发出警报提醒船员潜在的危险。

与传统海图相比,ECDIS具有实时更新、多功能和易于操作等优点,大大提高了航行的安全性。

四、自动识别系统(Automatic Identification System, AIS)AIS是一种基于无线电通信技术的船舶识别和信息交换系统。

通过AIS,船舶可以实时交换位置、航速、航向等信息,以增强航行的可视性和安全性。

AIS系统能够有效避免船舶相撞事故,并提供其他船舶的基本信息,如船名、船籍、货物类型等。

对于航行中的危险情况,AIS 系统还能够向周围船舶发出警告,保障船舶航行安全。

舰载机如何着舰

舰载机如何着舰

原文载自《航空周刊》请勿随意转载,劲风收集制作对舰载机飞行员来讲,在航母上着舰是能展示自己高超的驾驶技术并使大伙略英雄本色的最佳机会.因航母上的着舰难度极高,甚至有人说在航母上的着舰是"人为控制的坠落".现在每个舰载机驾驶员都以自己的着舰次数来作为证明自己过硬本领的依据.这里就对大家感到好奇的着舰方式进行详细的叙述.VF-154在大海中驰骋的“跑道”上降落,比“登天”还难对航母舰载机驶员来讲,弹射起飞并不难。

因为弹射器的压力调整、弹射等几乎所有的操作是由飞行甲板上的弹射器小组来负责进行。

难的是着舰.着舰时驾驶员需要从很远处发现航母,确认着舰装置的状态.并与其他着舰机相互进行飞行状态的沟通。

随着航母的航行而时刻变动的飞行航线。

不断摇晃的着舰甲板……,地上飞机驾驶员是无法想像飞行甲板上的着舰难度的。

对飞行员来讲,远离陆上机场在一望无际的大海中进行的着舰是一个沉重的压力。

弹射起飞中的雄猫着舰过程根据离航母的距离可分为引导一待机一进场三个阶段。

着舰机从作战空域返回航母时,首先要接到来自E-2C预警机的指示。

但是E-2C的主要任务是在作战空域里的警戒监视一旦E-2C忙于进行空中预警时,舰载机是无法受到E-2C的导航服务的,此时根据作战空域到航母的距离。

增派一架E-2C预警机担当“导航参谋”的任务,以协助舰载机返航。

舰载机从E-2C预警机得到的情报主要是离所属航母的位置和周边空中交通状况。

tomcat如果舰载机驾驶员发现自己的飞机出现燃料不足或机械故障.可直接与航母通话.使航母调整着舰机的着舰顺序.另外还能根据情况的需要,接受空中加油或通过航母与陆上基地取得联系进行紧急着陆.在正常状态下着舰时,着舰机在离航母200海里(1海里=1.85千米)远处接受航空飞行管制中心的航行管制和指挥,航空飞行管制中心设置在着舰甲板的舰桥下方的战斗指挥所的一角.航空飞行管制中心操作台的显示器上的黄色标志,是通过雷达捕捉到的航母周围200海里半径内的画面.从这里直接向着舰机或其他的己方飞机提供情报.着舰机通过航空飞行管制中心获得离航母的距离方位高度航母的航向.在周围飞行的其他舰载机的位置等情报.通过这些情报,着舰机可确认自己的正确位置,并利用导航计算机安全地接近航母.因为航母是时时刻刻移动的,因此驾驶员需要与航空飞行管制中心保持不间断的联系,不断修正航线.航空飞行管制中心所在的战斗指挥所附近设有航母航空指挥中心(CATCC).在CATCC内设有指挥20~50海里以内空域的着舰机待机操作台,指挥20海里以内空域的着舰机进场操作台,它们由CATCC军官统一指挥.着舰机待机控制台的操作人员向接近的着舰机传达现在的着舰方式,拦阻方式以及着舰开始的位置等.着舰机是从这一阶段开始进入真正的着舰过程.tomcat着舰方式(一)天气状况良好,能见度很好时在航母周围没有云,能见度超过5千米以上时,驾驶员运用目时的方式进行着舰.采用目时方法进行着舰的着舰机在航母上空按长方形航线进行左回旋飞行.此时的航母位于长方形的右边线的中心,这一中心叫Point.1。

现代航海与船舶导航的技术流程

现代航海与船舶导航的技术流程

现代航海与船舶导航的技术流程航海一直以来都是人类探索海洋、开拓贸易、进行海上运输的重要方式。

然而,随着科技的不断发展,现代航海与船舶导航的技术流程也在不断更新和提升。

本文将介绍现代航海与船舶导航的技术流程。

一、全球卫星导航系统现代航海与船舶导航的重要技术之一是全球卫星导航系统。

全球卫星导航系统是利用一组卫星分布在地球轨道上,通过卫星与地面接收器之间的信号交互来提供导航、定位和时间服务。

目前,全球最常用的卫星导航系统是美国的GPS(全球定位系统)。

二、电子海图与雷达技术在现代航海中,电子海图和雷达技术被广泛应用于船舶导航。

电子海图是基于卫星导航系统和地理信息系统技术,将海图数字化并实现电子化展示。

通过电子海图,船舶可以实时获得精确的位置信息、海洋地理信息以及导航警示信息,提高航行的安全性和效率。

而雷达技术则可以通过电磁波的发送与接收,捕捉到船舶周围的物体和障碍物,实现远程的目标检测和透视观察。

三、自动化导航系统自动化导航系统是近年来航海领域的一大创新。

通过各种传感器、雷达、摄像头等设备,结合船舶自身的动力装置和电子控制系统,实现了船舶的自动导航与控制。

自动化导航系统可以实时监测船舶的位置、方向和速度等相关参数,由自动导航控制系统自主完成航向控制、速度控制和转向等操作,提高了航行的精确性和安全性。

四、通信与气象监测系统通信技术在现代航海中是不可或缺的一部分。

船舶通过卫星通信、无线电通信等手段与地面的航管中心、港口管理部门和其他船舶进行信息交流和通信,及时获取导航、天气、海况等相关信息,保障航行的顺利进行。

此外,航海中对天气情况的监测也非常关键。

通过气象监测系统,船舶可以实时了解海上的天气状况,做出相应的航行决策,避免极端天气对航行安全造成的威胁。

五、船舶导航的人工干预虽然现代航海与船舶导航的技术流程已经非常智能化和自动化,但人的角色仍然十分重要。

船舶导航员需要根据船舶的具体情况,对航海系统进行合理配置和操作,并时刻保持对导航和航行的全面掌控。

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舰载机着舰导航与定位技术郝帅,程咏梅,马旭,王小旭(西北工业大学自动化学院,陕西西安710072)摘要:首先介绍了舰载机的重要性及舰载机安全着舰的困难性、复杂性,并详细论述了早期舰载机所使用的着舰技术,其中包括人工着舰引导和光学助降技术。

然后对舰载机安全着舰的关键技术——舰载机导航和定位技术进行了分析,其中主要包括舰载机捷联惯导传递对准、组合导航,以及舰载机相对航母雷达的跟踪定位、视觉辅助定位等技术,并总结了目前国内外对舰载机导航和定位技术的研究成果及动态。

最后,指出了舰载机着舰导航与定位技术未来的研究方向。

关键词:舰载机;着舰技术;导航与定位;视觉导航;组合导航中途分类号:U666.1 文献标识码:A Carrier-based Aircraft Landing Navigation and Positioning TechnologyHAO Shuai,CHENG Yong-mei,MA Xu,W ANG Xiao-xu (College of Automation, Northwestern Polytechnical University, 710072, Xi’an, China) ABSTRACT:First, the importance of carrier-based aircraft and difficulty, complexity of safe landing technology are introduced and the early landing technique is introduced in detail, including artificial landing guidance and optical auxiliary landing technology. Then carrier-based aircraft safe landing key technology is analyzed which includes carrier-based aircraft landing navigation and positioning technology. The research content mainly includes the strapdown inertial navigation transfer alignment technology of carrier-based aircraft, integrated navigation, tracking and location of carrier-based aircraft relative to aircraft carrier radar and visual auxiliary positioning. And research result and status of carrier-based aircraft navigation and positioning are concluded. Finally, carrier-based aircraft landing navigation and positioning technology in the future is pointed out.KEYWORDS:carrier-based aircraft; landing technology; navigation and positioning; vision-based navigation; integrated navigation1 引言航空母舰是当今世界上拥有最强大综合战斗力的海上“钢铁堡垒”,拥有全面的作战打击能力,凭借舰载机的强大作战能力可以使舰队的作战半径扩大到数百公里,对压制敌方空中和海上力量有着重要意义。

舰载机飞行员被认为是从事世界上最危险的职业,当舰载机执行完作战、训练、侦查等任务后,安全顺利着舰是件惊心动魄的工作,在广袤无垠的大海上航空母舰犹如一片树叶,所以想在有限的空间内安全着舰对飞行员个人技术及生命都是巨大的挑战。

与陆基飞机着陆相比,舰载飞机在甲板上着舰更为困难,这是因为航空母舰是一个长度有限的海上浮动平台,当舰载机下滑着舰时,对垂直平面内下滑航迹控制要求很高,而气流、海面状况等一些客观不确定因素,以及航母着舰引导、飞行员驾驶等也存在主观不确定因素,这些都可能导致航迹控制不当而未能在预定着舰点着舰,最终导致着舰失败,甚至引发严重事故。

舰载机着舰过程如图1所示。

图中的着舰方式为目视着舰,能见度超过5千米以上。

当舰载机进行着舰时,在航母上空按长方形航线进行左回旋飞行,此时的航母位于长方形的右边线的中心,记为PL1;第二、三、四个边线中心分别记为PL2、PL3和PL4。

图1 舰载机着舰示意图基金项目:研究得到航空科学基金资助(项目编号:20100853010)。

据统计,舰载机飞行员的飞行事故是宇航员的5倍,是喷气式轰炸机飞行员的10倍。

美国在实现舰载机着舰过程付出了巨大代价,摔掉了近百架飞机。

为降低舰载机着舰事故率,提高着舰安全性及可靠性,人们不断研制各种舰载机着舰导航设备以增加舰载机着舰的安全性,因此,舰载机着舰导航与定位技术也一直是国内外研究的重点[1,2,3]。

2 早期舰载机着舰技术2.1 人工着舰引导最初的舰载机主要螺旋桨飞机,体积小,重量轻,速度低,因此着舰滑行距离不长。

1911年1月18日,美国飞行员伊利在“宾夕法尼亚”号巡洋舰上完成固定翼飞机的首次着舰时,所使用的着舰甲板为一个长36米、宽9.6米的木质倾斜平台。

由于着舰速度低(111-167km/h),留给舰载机飞行员的反应时间就相对比较长,凭借高超的驾驶技术再辅以拦阻索制动,飞行员们可以安全着舰。

直到20世纪50年代为止,美国海军一直采用“示牌进场”技术。

由站在飞行甲板尾部左侧的着舰指挥官(LSO),用显眼的彩色信号牌,向进舰的舰载机发出信息,告知其进舰的好坏和偏差。

当舰载机接近舰尾时,LSO向飞行员发出信号,指示飞行员关闭发动机并引导飞机着舰。

2.2 光学助降技术由于海上环境复杂多变,当遇到阴天雷雨或是大雾等恶劣的气象条件,即使是经验丰富的LSO也很难胜任舰载机的指降工作,如何使舰载机安全着舰成为一个难题。

最初使用的是光学助降镜。

它实际上是一面巨大反射镜,设在斜角甲板着舰点的一侧,舰尾有专门的光源。

光发射到反射镜上,通过反射镜再反射到空中,给飞行员提供了一个光的下滑坡面。

飞行员操纵飞机降落时,就沿着这个光的下滑坡面下滑,并根据飞机在反射镜光束中的位置来修正误差,从而引导飞机准确地降落在甲板上。

目前,引导用的光学助降系统包括菲涅尔透镜光学助降系统、远程激光助降系统。

菲涅尔透镜光学助降系统目前被各国广泛采用[4,5]。

菲涅尔透镜光学助降系统的最大缺点是作用距离近,容易受到大雾等不良天气的影响。

随着光电技术的发展,80年代后期,西方国家海军开始发展采用激光、红外线和数据处理技术的着舰引导系统。

1996年9月,位于马里兰(Maryland)的美国航空作战中心飞机部门NAWCAD完成了对改进型菲涅尔IFLOLS的技术评估,IFLOLS采用激光发射器发出光束,具有功率高、发散角小、单色性好以及作用距离远等优点,大大提高了整个导航系统的可靠性和可维护性。

3 舰载机着舰导航技术研究动态舰载机是否能够安全着舰与自身导航系统的导航精度息息相关。

为了提高舰载机导航精度,目前国内外主要研究方向包括以下两部分内容。

3.1舰载机捷联惯导传递对准技术目前,舰载机所使用的导航系统一般都包含有惯导系统,而惯导系统在进入正常导航前必须经过初始对准,可以说对准的精度直接关系到舰载机导航和定位的精度,直接影响着舰载机是否能安全、准确的着舰。

舰载机所处的环境复杂,可能存在各种干扰,使得舰载机惯导的动基座初始对准问题变得困难,因此动基座传递对准技术成为近年来一个研究热点。

文献[6]提出了一种线性化方法来解决舰载机惯导系统在大方位失准角条件下快速传递对准问题。

文献[7]提出了利用惯性空间中地球重力加速度信息的捷联惯导自主粗对准方法以及基于模糊自适应卡尔曼滤波的自主精对准方法。

仿真结果表明,该运动基座上捷联惯导自对准方法能有效地解决舰船系泊和等速航行状态下舰载机的初始对准问题。

文献[8]根据加速度计扰动的高频特性和重力矢量低频特性的关系,通过引入低通滤波器使得重力矢量从加速度计量测中分离,来进行捷联惯导传递自对准。

该方法无需小失准角这个假设条件,不需粗对准和精对准两个过程,只需文中提出的对准方法一个过程即可。

仿真结果表明,该方法收敛速度快,但是对准精度没有明显的提高。

文献[9]基于小波和人工智能方法对舰载机捷联惯导动基座对准进行了研究,仿真结果表明,利用小波和人工智能方法进行对准有着很好的鲁棒性以及较高的精度。

文献[10]利用速度和姿态快速传递对准方法对舰载捷联惯导设备动基座对准系统进行了仿真和实验,结果表明该方法具有较好的推广性。

文献[11]针对舰船在等速航行中受海况的影响使得舰载机惯导系统对准时量测噪声统计特性时变的特点,设计了一种基于模糊逻辑控制的自适应卡尔曼滤波初始对准算法,仿真结果表明该算法在时变量测噪声条件下精度高于常规的卡尔曼滤波。

文献[12]采用RBF神经网络对惯导系统进行初始传递对准,仿真结果表明,该方法在保持精度不变的同时,可以有效的降低系统的解算时间,提高了系统的实时性。

3.2舰载机组合导航技术组合导航是近代导航理论和技术发展的结果。

每种单一导航系统都有各自的独特性能和局限性。

把几种不同的单一系统组合在一起,就能利用多种信息源,互相补充,构成一种有冗余度和导航准确度更高的多功能系统。

目前研究比较多的方式有惯性/卫星组合导航系统、惯性/多普勒组合导航系统、惯性/侧向测距导航系统以及惯性/天文导航系统[13]。

近些年来,视觉导航方法由于其自主性、廉价性和可靠性成为导航策略领域的研究热点,出现了不少以视觉导航为辅助导航的组合导航方法。

文献[14]提出了一种基于联邦滤波器的INS/GPS/CNS组合导航算法,仿真结果表明该算法可以大大提高系统的导航精度。

文献[15]提出了视觉/INS组合导航方法,针对无人机着陆过程中的图像识别问题,重点研究了无人机目标识别过程中的目标特征提取技术,选取了三种比较有效的特征提取方法,并建立图像坐标和经纬仪转角的数学联系,最后经过实验验证得到了满意的结果。

文献[16]提出以GPS/捷联惯导结合高度表为无人机主导航系统,以基于舰船跑道上自控发射红外辐射合作目标的计算机视觉/捷联惯导结合高度表为辅的无人机自主着舰导引方案,实现了无人机自主精确着舰导航。

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