DME区域导航
飞行程序设计-第6章 气压垂直导航
- VPA - RDH = 15M - 航空器类别 - 与LLZ至入口距离无关；
W面的水平范围同LNAV保护区范围； 最后采用的OAS面是选取W面和FAS面中较低的面。
MOCAPP+HW 侧面 FAP W面
MOCAPP+HFAS FAS MAPt 侧面
平 面 图
VPA
FAS
剖 面 图
W面
W∩FAS
Baro-VNAV程序利用类似ILS的OAS面对障碍物进行评价
OAS面由三个面组成：最后进近面（FAS）、水平面
（horizontal plane）、中间和最后复飞面（Zi和Zf）， 每个面
的两侧都有侧面。
OAS面的水平范围使用水平导航（LNAV）保护区的水平范围； 使用LNAV程序的FAF和MAPt来限定保护区范围，但它们不 是VNAV程序的组成部分；
FAP MOC T corr
VPA
MOC D ATT FAS D 跑道入口 ATT RDH
MAPt FAP 30°
平 面 图
XFAS
VPA MOCAPP αFAS FAP
剖 面 图 XFAS
跑道入口
最后进近航段超过5NM的OAS
ห้องสมุดไป่ตู้
为保护装备有垂直角度调节(Vertical Angular Scaling)功能的 航空器，当最后进近航段长度超过5NM时，需要对障碍物进 行额外的评估； 使用ILS OAS 中的W面，计算面的高度时考虑以下参数：
30° FAP
MAPt
XFAS
XZi
XZf
VPA
MOCAPP
αFAS FAP 最后进近面 XFAS
DME的原理
测距机距离测量设备DME是Distance Measuring Equipment的缩写，是国际民航组织批准的近程导航系统之一，它由机载询问器（机载DME询问机）和地面应答器（DME天线和地面DME台）组成。
DME通过测量脉冲信号的发射和接受时差而获得飞机到地面台的斜距。
当飞机的飞行高度远小于到台的斜距时，可将DME测得的斜距视作飞机到地面台的平距。
DME询问机发射的脉冲对间隔是随机的，每架飞机使用的脉冲对间隔不一样，才能彼此有别，在同一空域有几架飞机使用各自的DME系统时，使飞机能识别自己发射的询问信号。
同时，每个DME地面台都能周期性地用摩尔斯码，以1350Hz发射该台的识别字母，使飞机可以确认哪个DME 地面台是它的询问对象。
DME地面台总与VOR地面台或ILS地面台靠在一起，当在电子飞行仪表系统（EFIS）控制面板上选定DMEDME海里时，系统有故障，方式，DME 距离在距离（一．DDME1。
DME是DME接收机的作并经LDB—102以、发射机驱动器1kW设备)，通常与VRB—)，以下介绍1kW单机系统，双机系统的每一个应答机与之相同。
150W设备除1kW射频放大单元外，其余流程相同。
接收机模块主要提供接收的功能。
发射机驱动器上有脉冲整形板、激励器、中频功放器、功率调制放大器测试询问器包括主板、射频产生器、调制和检测器、应答检测器以及衰减器。
测试询问器是一个独立的工作单元，它以一定的速率模拟飞机进行询问，测距机(DME)应答机将这些询问脉冲作为正常的询问并给出相应的应答。
监视器从天线以及相连的测试询问器上获得输入信号，这些信号代表了设备运行的参数，并且监视器对每一个信号进行通过/失败检测。
这个通过/失败结果由控制与测试单元获得并且根据所需进行告警指示或者产生控制行动控制和测试单元监视、控制并且测试LDB—102型测距机(DME)内部不同的功能。
1千瓦射频功率放大器由功率分配器，功率合成器和10个250W的射频放大模块组成。
导航系统-惯性导航PPT课件
VE
R hcos
V sin
R hcos
N VN
ψ
沿东向轴的变化: 沿北向轴的变化: 沿垂直轴向的变化:
E
VN Rh
V cos
Rh
N
cos
V sin
Rh
Z
sin
V R
h
sin
tg
2021年3月17日
导航系统
V VE E
23
导航系统--区域导航 地理坐标系相对于惯性系的运动角速度
导航系统--区域导航
导航系统课程内容
传统导航
➢ 仪表导航 ➢ 无线电导航
区域导航
➢ 简单区域导航（DME/DME、DME/VOR）
➢ 惯性导航
所需导航性能
➢ RNP参数
基于性能的导航（PBN）
2021年3月17日
导航系统
1
导航系统--区域导航
惯性导航概述
惯性导航系统功能
➢ 自动测量飞机各种导航参数及飞机控制参数，供飞行员使用 ➢ 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
2021年3月17日
导航系统
13
导航系统--区域导航
机体系与地理系之间的关系
地理系向机体系转换:
俯仰 XB
XG
γ:倾斜 XB
YG
:俯仰
YB
ZG ψ:真航向
ZB
倾斜 YB
XB 偏航
2021年3月17日
导航系统
ZB ZB
YB
14
导航系统--区域导航
坐标系变换
V
x
y
V
'
x' y'
则 V ' CV
DME导航设备程序设置步骤
DME导航设备程序设置步骤一、安装AWA设备控制软件：打开AWA设备控制软件文件夹，双击INSTALL.BAT文件，安装控制文件。
二、进入控制文件子目录，双击CMT.EXE文件，进入控制软件开始界面：三、点击"Add"控制键。
添加控制用户名称，选择用户级别"Manager",点击“OK”。
四、进入控制页面：选择用户名称，点击"Log in"进入控制页面，"Exit"五、设置DME控制参数：1、点击"Configure"，选择"Site"项，点击"Add"项，添加台站信息"Site Name"添加台站名称，"CMT Port"选择设备控制端口，默认"COM1"口，点击"OK"设置完成，退出该项。
2、设置"COM"口参数：点击"Comfigure"，选择"Terminal"项进入端口设置，点击"Edit",默认"COM1","Used"前打钩，"Link Type"项选择"Leased"，"Dial Type"项选择"Toner"，"Speed"项选择"2400"，设置完毕，点击"OK"退出。
3、设置台站设备参数：点击"Configure"项选择"Equipment"项，点击"Add"添加。
添加具体设备型号参数如图：键入设备名称，"NMP Port"项选择数值"0"，巡检时间设置"Poll Interval"为一小时。
DME报告
DME研究报告DME报告测距机（DME）是一种非自主式的时间式（脉冲式）近程测距导航系统。
从1959年起，测距机已成为国际民航组织（ICAO)批准的标准测距系统。
在比较详备地学习了DME系统知识以后，我们小组进行了对DME的部分总结和案例分析。
一、DME系统1、DME系统的组成DME系统是询问——回答式脉冲测距系统，由机载设备和地面信标设备组成。
地面信标设备由应答机、监视器、控制单元、机内测试设备、天线和电键器组成。
机载DME设备主要有询问器、天线、控制盒和距离指示器组成。
距离指示器指示飞机到地面信标台之间的斜距（NM）。
在某些指示器上，还显示有地速和到台时间（如下图1所示)；这两个参数只有飞机沿径向线飞行时才是准确的。
图1：距离指示器2、机载DME的调谐和显示一般DME与VOR/ILS安装在一起，工作频率配套使用，即在“VHF NAV”控制盒上调好VOR/DME频率，相应DME的频率也就自动调定。
3、DME的发射机DME发射机100W放大器采用逐级放大，末级调制的工作方式，作用是产生具有一定功率的高斯包络射频应答信号，但不是标准的高斯型。
其结构采用“主振—放大”式。
DME 发射机的主振频率来自接收机的射频源，它经过射频放大输出约+10dBm的发射载波至100W射频放大器组件，射频源由石英晶体振荡器和多级倍频链构成，其输出一方面作为发射机的射频载波，另一方面为接收机的第一混频器提供连续的本振信号。
主控振荡器产生射频的12分频信号，然后通过一个4级倍频链，得到射频频率。
这样做的好处是：有效降低振荡器的成本，提高频率准确度。
一般在主振—放大式发射机中，中间射频功率放大器与输出射频功率放大器均由多级放大器组成，常采用功率合成方法得到所需要的信号电平。
具有高斯形状的应答脉冲加入中间射频功率放大器中的某一级功放，用于对射频的调制，得到的高斯包络射频应答脉冲再经过多级放大达到所要求的功率，通过环流器后馈至天线。
DME导航系统概述
DME导航系统概述◇高教论述◇科技圈向导2012年第03期中国民用航空VOR/DME导航系统概述吴江(中国民航飞行学院十二大队I~lJII绵阳610000)【摘要】本文详细介绍了VOR/DME系统.VOR/DME导航系统是由VOR台,即甚高频全向信标(veryhighfrequencyon1I1idirecdona1radiorange)ff~'N'lIEDME(distancemeasuringequipment)~在一起通过钡4角测距(p/e 定士~一.z-,if_作的.本文通过介绍及分析VOR/DME地面设备与机载设备的组成,列举了其主要性能参数,工作频率,工作容量,工作范围和使用精密程度.【关键词】甚高频全向信标;测距台无线电领航作为最基本的导航方式.是每个飞行员必须要掌握的要领.因此.努力专研和熟练无线电导航系统及设备的使用时每个合格飞行员所必备的引导飞机沿着某条预定的航线安全.准确.准时地到达目的地的技术,称为导航.显然,选择一定的导航的方法并且选取具有精度优良和可靠性高的导航设备对于实现精确导航起着极其重要的作用航天事业飞速发展,GPS(全球定位系统)的精确度越来越高.而VOWDME导航技术依靠其成本低,航线多等优点在我国成为了重要的导航方式,.但是由于它区别于盲降(ILS/DME),只能提供航向引导.不能提供下滑道引导,属于非精密进近.因此,熟悉VOR/DME导航设备对于掌握VOWDME进近方法,保证飞行安全有着十分重要的作用.1.VOR/DME系统VOR/DME导航由甚高频全向无线电信标VOR(veryhi出frequency0mni—bearingRange1和测距机DME(distancemeasuringequipmem)合装在一起进行组合导航.VOR是能够测量飞机与电台方位的测角系统位:测距机统是一种能够测量由询问器到某个固定的应答器距离的二次雷达系统.利用这个测角测距系统可以为飞机定位. 等待飞行.引导飞机进场着陆.航路间隔,避开保护空域及地速计算等VOR和DME可组成近距离无线电导航系统2.VOR/DME地面设备2.1VOR系统分类VOR为甚高频全向信标系统它由机载甚高频全向信标接收机和地面全向方位导航台组成因VOR系统距离较远时定位误差较大. 所以VOR常和DME系统配合使用.安装在机场的VOR台叫终端VOR~(TVOR),使用108.00—111.95MHz之间的4O个波道.发射功率约为50W.工作距离25NMTVOR台之所以采用低功率发射.具有如下特点.(1)是不干扰在相同频率上工作的其他VOR台;(2)TVOR台位于建筑物密集的机场,多路径干扰严重影响VOR的精度.因此.只能用于短距离导航TVOR台通常和DME或LOC装在一起.VOR/ DME台组成极坐标定位系统:VOR/LOC装在一起.利用和跑道中心延长线一致的TVOR台方位线.可以代替LOC对飞机进行着陆引导.安装在航路上的VOR台叫航路VOR.台址通常选在无障碍物的地点.如山的顶部.这样,因地形效应引起的台址误差和多路径干扰可以大大减少航路VOR使用112.00—117.95MHz之间的120个波道.发射功率200W.工作距离200NM.VOR系统的工作范围决定于接收机灵敏度和地面台的发射功率,飞机高度以及VOR台周围的地形.工作范围主要受视距限制.而视距又受地球曲率的限制.在地球表面上, 只有飞机高度达到30000ft时.VOR工作距才达200NM.2.2DME的地面组成测距机fDME)系统是一种能够测量由询问器到某个固定应答器距离的二次雷达系统DME系统是询问——回答式脉冲测距系统,由机载设备和地面信标设备组成.地面信标设备由应答器,监视器,控制单元,机内测试设备,天线和电键器组成.应答器是DME系统地面信标设备的主要组成部分.它由接收机,视频信号处理电路和发射机组成.接收机的作用是接收,放大和译码所接收的询问信号:发射机的作用是产生,放大和发送回答脉冲对.2.3DME系统的主要性能数据DME系统的工作频率为962～1213MHz之间的252个波道.相邻波道间隔为1MHZ.机上设备与地面设备的收发频率是对应的.测距信标台的发射频率比询问频率高或低63MHz.询问频率安排在1O25—1150MHz范围.共安排126个询问频率.采用x,Y的波道安排.共有252个应答波道对于民用DME,有52个波道不用.不用的波道是l一16X,Y和60—69X,Y,这是因为:一是DME通常与VOR和ILS联用.而VOR和ILS一共只有200个波道.所以DME也只需要200个波道:二是测距机与空中交通管制应答机工作在同一频段.尽管采用不同的时间编码.但为了避免可能产生的相互干扰.测距机系统中252个波道中禁止使用其中若干波道DME系统的地面DME台通常设计为能同时为100架飞机提供服务.如果询问的飞机多于100架.地面DME台通过降低灵敏度来限制回答.保持对最近的100架飞机询问的回答DME系统机载DME设备连续地对地面信标台进行询问.直到它选择其他波道或者飞机飞出DME系统的作用距离为止正常的测距范围为0～200NM.最大可达到390NM.测距精度一般为0.3NM.DME系统地面信标的识别信号是三个国际莫尔斯电码2.4VOR/DME机载设备2.4.1VOR的机载设备组成VOR机载设备包括控制盒.天线.甚高频接收机和指示仪表,尽管有多种型号的机载设备.处理方位信息的方法不同.但他们的基本功能是相似的VOR控制显示(1)控制盒:在现代飞机上,控制盒是VOR,ILS,DME共用的,主要功能是:1)频率选择和显示选择和显示接收信号频率.频道间隔为50MHz,频率选择范围从108.00-117.975MHz,共有两百个波道在选择VOR.LOC频率的同时.还自动选择DME的配对频率.控制盒上可以同时选择两个频率.而是用哪个频率则由频率转换开关控制.2)试验按钮控制盒上有VOR.ILS和DME试验按钮,分别用来检查相应设备的工作性能.3)音量控制.因两调节电位计用来调节话音识别码的音量.话音和识别码信号来自接收机.经因两调节电位计后,输出到音频集成系统.(AIS).(2)天线:在多数飞机上,VOR天线和LOC天线是共用的,安装在垂直安定面上或机身的上部.避免机身对电波的阻挡,以提高接收信号的稳定性VOR天线的形式多种多样.如蝙蝠翼型天线.环形天线以及改进的"v"型偶极子天线等不管是用哪种形式的天线,应具有全向水平极化的方向图.能够接收108.00一l17.975MHz范围内的甚高频信号.(3)VOR接收机:接收和处理VOR台发射的方位信息.包括常规外差式接收机.幅度检波器和相位比较器电路.接收机提供如下的输出信号.1)话音和台识别信号加到音频集成系统供飞行员监听.2)方位信号.驱动无线电磁指示器(RMI)的指针.3)航道偏离信号.驱动水平姿态指示器fHsI)的航道偏离杆.4)向/背台信号,驱动水平姿态指示器(HSI)的向/背台指示器.5)旗警告信号,驱动水平姿态指示器(HSI)I-的警告旗.这些特点我会结合实际飞行情况在后面的图(7.8.1O)中表现出来.(4)指示器:指示器是将接收机提供的导航信息显示给驾驶员,根据指示其提供的指示进行飞机的定位和导航.常用的指示器有两种:无线电磁指示器fRM1)和水平姿态指示器.两个指针分别指示VOR一1/ ADF一1和VOR一2/ADF一2接收机输出的方位信息:两个VOWADF转换开关.分别用来转换输入指针的信号源2.4.2DME的机载设备组成2012年第03期科技曩向导◇高教论述◇机载DME设备主要由询问器,控制盒,距离指示器和天线部分组成.(1)询问器:由收发信机组成.发射机的作用是产生,放大和发射编码的询问脉冲对:接收机的作用是接收,放大和译码所接受的回答脉冲对询问器还包含有距离计算电路,其作用是确定回答脉冲对的有效性.并计算距离.这一距离为飞机到地面信标台的斜距.(2)控制盒:对询问器收发信机提供需要的控制和转换电路;控制盒还提供频率选择(3)距离指示器:指示飞机到地面信标台的斜距,以海里为单位;在某些距离指示器上.还显示有计算的地速和到达地面信标台的时间,必须注意:这两个参数只有在飞机沿径向线飞行时才是准确的,如电台在飞机一侧.显示的只是DME距离变化率.距离指示器可以是单独的指示器.也可以与其他电子设备的显示器共用.(4)天线:是具有垂直极化全向辐射图形的单个L波段天线,其作用是发射询问信号和接收回答信号地面DME台通常与VOR或ILS地面台安装在一起.因此.他们的工作频率是配套使用的,即在"VHFNA V"控制盒上调谐好VOR或ILS的频率,则DME的频率也就自动地调定了:而有的DME台是单独安装的或控制盒是单独的.则需对地面DME进行调谐:首先接通电源.将功能开关放"FREQ"位,用频率选择旋钮人工调定所需DME台频率.这时所选频率在显示器右边显示.左边显示飞机到地面DME台的斜距:按下音频控制板上"DME"的上排或下排按钮.可以辨听地面DME台识别信号:将功能开关扳至"地速/到台时间(GSfr)"位.则在显示器右边显示出地速和到台时间,此时机器已将频率储存起来:使用完毕.将通/断开关放断开位,设备即可断电关机.3.VORIDME工作原理甚高频全向信标VOR系统测方位时.通过机载设备接收地面VOR台发射的两种信号.并测量出这两种信号的相位差,就可以得到飞机的磁方位.我们称为VOR方位或径向方位,然后再将这一方位反向180度,就可以得到电台磁方位.在指示器上指示出电台磁方位.同时也指示出了飞机的磁方位我们可以把VOR地面台想象为一个灯塔:他向四周发射全方位光线的同时.还发射一个自磁北方向开始顺时针旋转的光束.如果一个远距离观察者记录了从开始看到全方位光线到看到旋转光束之间的时间间隔.并已知光束旋转的速度.就可以计算出观察者磁方位角:实际上.VOR台发射两个低频信号调制的射频信号.这两个低频信号,一个叫基本相位信号,另一个叫可变相位信号.基准相位信号相当于全方位光线.其相位在VOR台周围的各个方位上相同.可变相位信号相当于旋转光束,其相位随VOR台的径向方位而变.飞机磁方位(相当于观察者磁方位角)决定于基准和可变相位信号之间的相位差f相当于看到全方位光线和光束之间的时间差).机载设备接收VOR 台的发射信号.并测量出这两个信号的相位差,就可得到飞机磁方位, 再加180度就是VOR方位.DME系统测距机是从机载询问器向地面信标台发射询问脉冲对开始的.地面信标台接收这些询问脉冲对.延迟5O微妙,然后给询问器发射回答脉冲对.机载询问器距离计算机按照发射脉冲对和接收回答脉冲对之间所经过的时间计算出飞机到地面台的斜距,即d=cff2, 计算的距离信息送到距离指示器显示.由于电波传播的速度可认为是一个常数.即3x1Oe米.所以根据L=VsTr(L回波距主波的几何距离,vs为移动速度,Tr为滞后的时间),飞机到地面信标台的斜距可用下式表示.R=Cn(Tr一Ild)=Ird)/TR——询问器与应答机之间的距离.以海里为单位;Tr一自发射询问脉冲对到接收回答脉冲对之间所经过的时间,以微妙为单位:Td:5O微妙——地面信标台接收询问和发送回答之间的延迟时间:T:12.359——射频电波传输1海里并返回所需要的时间.以微妙为单位:询问器所提供的斜距对飞机导航用途来说是必需的.除非飞机飞行高度很高,或者接近于地面信标台时.斜距与地面距离之间的差别是很小的.其误差大约为1%.即R1.01GR——询问器与应答器之间的斜距:G——地面水平距离4.结束语VOR/DME进近作为一种非精密进近.需要机组人员进行充分的准备和默契的配合,分工明确,动作协调.严守程序.及时根据出现的情况迅速做出反应.修正偏差,以保证飞行安全.VOR/DME系统可用于飞机定位.等待飞行,引导飞机进场,着陆,航路间隔.避开保护空域及地速计算等熟悉VOR/DME地面设备组成.机载设备使用.工作原理及主要性能参数等知识是掌握VOR/DME 进近方法的基础.【参考文献】[1]莫能逊,空中领航学(上),中国民航飞行学院,1994.[2]中国民航飞行学院,TB一20飞行员训练教材,广汉,1995,1[3]航空电子设备,中国民航飞行学院,1998,6.(上接第10页)体地位,充分给予学生学习自由的同时,根据"任务"的不同,在教学过程中.给予必要的演示和指导.及时指导,帮助学生克服困难.在指导时,注意"度"的把握,多用启发式,引导式的方法.让学生有充分思考的空间.而后找到途径.完成"任务".依据学生能力的差异,不同层次的学生可分派难易不同,更具针对性的"任务".例如,在服装面料设计一课中.可先让学生欣赏一些电脑设计的服装面料.通过好奇心促使学生积极,主动地进行练习.实践表明,通过此法教学.学生一改"让我学"为"我要学"的学习态度.学习的主动性,积极性大为提高.教学效果显着(4)在指导学生完成"任务"时,关注学生的情感,心理等"非智力因素",多使用鼓励性,表扬性,启发性的语言评价,激励学生,尤其是对一些暂时学习有困难的学生,更应该随时寻找,捕捉他们的闪光点, 肯定他们的点滴进步,帮助他们竖立自信心.教师调节学生的情感.把学生学习动机的确立,情感的熏陶,意志的锻炼,兴趣的培养和性格的优化寓于教学中.帮助学生处于最佳的学习状态中.让所有学生都能在原有基础上有所进步.最大限度地提升任务驱动教学的效果. (5)实施任务驱动教学法旨在通过"任务驱动",使学生不仅能掌握知识点,更重要的是在自学能力,实践创新能力等方面获得锻炼.创新是社会发展的动力.创新能力的培养是教育的核心在"服装CAD"教学中.激发学生的创新意识.培养学生的创新思维.提高学生的创新能力.是服装专业教师义不容辞的职责.因此,在设计"任务" 时,特别是服装款式设计,服装效果图绘制,服装配件设计等,可对表现技法,格式等不作统一的要求,而是设置几种常见的风格,让学生结合自身的审美情趣和艺术素养,进行大胆地设计.而作为评价的标准, 也应相应地在"像不像"这种一元化的指标中.加入"美不美","新不新"等其他指标(6)每次教学完成后,教师应不断归纳,总结,反思在实施任务驱动教学法过程中遇到的各种问题.加以调整,完善,以期在后续教学中有所突破.4.结束语任务驱动教学法通过营造逼真的工作情境.使学生置身其中.激发其学习兴趣.再将"服装CAD"的教学内容巧妙地隐含于任务之中.在教师的指导下.以任务驱动学生进行自主学习.使学生在完成任务的过程中.不仅初步掌握了利用计算机进行服装设计的基本技能.又养成了独立思考的习惯.锻炼了实践创新的能力.提高了解决问题的综合能力, 有利于解决当前"服装CAD"教学面临的问题,改善教学质量.●【参考文献】[11黄宗艾"腚寝CAD应用'课程教学方法寸田.纺织教育,2011,26(3):213-216. [2]李艳梅月装CAD课程的实例教学法探讨『J1.纺织教育,2010,25(6):70—72. 『31周丽宏.任务驱动教学法在《服装结构设计》课程教学中的运用fJ1.职业教育研究,2010,(3):86—88.[4]李德义,刘华.任务驱动教学法在《纺织品检测技术》教学中的应用叨.山东纺织经济.2010,(7):67—68.。
飞行程序设计-第2章 精度与保护区
RNAV航路点精度
• 导航系统误差与使用的导航源有关
– 陆基传感器：
• 容差取决于TSE
– GNSS传感器：
• 容差取决于TSE或IMAL。 • 如果IMAL大于FTE，XTT取决于IMAL
GNSS RNAV
• 使用基本GNSS作为导航源可以支持的规范 有RNAV5，RNAV2，RANV1，RNP4，BASIC RNP-1和RNP APCH。
h单位为m
α =90，两重以上覆盖 α =30，两重覆盖
航段保护区
直线段保护 转弯保护
保护区半宽计算方法
• 航路点的保护区半宽1/2Aw由下面的公式确 定：
– ½ A/W = 1.5*XTT + BV – BV=缓冲值 – RNAV等待点的精度应由航路的XTT和ATT值确定
，除了等待程序距ARP小于30NM时采用进场航 线的XTT和ATT值外。
DME/DME RNAV
– 并且，对于上述任一种情况FMC 的飞行计划可 自动装载导航数据库。导航数据库中存储着基 于WGS-84 坐标的航路点（包括速度和垂直限制 ）其中包括要执行的飞行程序。
• 对设备的具体要求参见FAA AC25-15、AC20-130 和 EUROCAE ED-76、ED-77 以及ARINC424。
区域导航航路点精度与保护区
PBN可用的导航源
确定飞 机位置
1
导航设施
3 导航应用
2 导航规范
VOR/DME 定位
基准台 VOR/DME
D
标称航迹
航路点
DME/DME 定位
DME/DME 定位
DME2
DME4
DME1
d1
DME3
GNSS 定位
DME系统在飞机导航系统的应用
DME系统在飞机导航系统的应用摘要：ＤＭＥ系统是飞机无线电导航广泛使用的一种近程导航设备。
本文从ＤＭＥ在飞机导航中的用途入手，系统的介绍了当它与其他近程导航和着陆设备如甚高频全向信标（ＶＯＲ／ＤＶＯＲ）和仪表着陆系统（ＩＬＳ）相配合构成航线或机场导航设备时，所构成的使用方案。
关键词：组合导航；DME；系统仿真引言导航系统是飞机航行中不可缺少的重要组成部分，随着航空技术装备自动化和电子化水平的不断提高，可以利用的导航信息源越来越多，但对于任何一种导航设备，其性能和应用范围都有一定的局限性，为实现高精度、高可靠性的导航要求，就需要把多种单一的导航设备组合起来，构成一个有机的整体进行组合导航。
本文主要针对陆基导航系统（VOR/DME）来对导航技术展开研究，并通过系统仿真对算法可行性进行验证。
一、DME导航系统概述所谓的DME导航系统，其实就是测距机DME和甚高频全向无线电信标VOR 组成的导航系统。
利用VOR，则能够完成飞机与电台方位测角系统位的测量。
作为区域性导航设备，VOR能够从地面台向空中飞机发送方位信息，可以帮助飞机确定相对于地面台的方位。
利用测距机，则能够完成由询问器到固定应答器距离的二次雷达系统的测量。
所以，使用VOR/DME导航系统，可以实现飞机定位。
在等待飞机飞行的过程中，可以利用该系统引导飞机进场，并且实现航路间隔和避开保护空域。
二、航空VOR/DME导航系统的工作原理从系统工作原理上来看，民用航空VOR/DME导航系统能够利用机载设备完成地面VOR台发射的两种信号的接收，同时完成信号位差的测量，从而获得飞机的磁方位。
该方位又被称之为径向方位或VOR方位，将其反向180。
，则能够获得电台磁方位，而这两个方位将都在指示器上显示出来。
将VOR地面台当成是一个灯塔，其将向四周进行全方位光线的发射，并且完成自磁北方向进行顺时针旋转的光束的发射。
此时，如果能够完成从全方位光线到旋转光束发射的时间间隔的记录，同时知晓光束旋转速度，就能够完成观察者磁方位角的计算。
PBN简介第一部分补充
我国的规章体系
初步建立了PBN的运行规章体系
➢
《使用全球定位系统(GPS)进行航路和终端区IFR飞行以及 非精密进近的运行指南》(基本RNP，2005年)
➢
《要求授权的特殊航空器和机组（SAAAR）实施公共所需 导航性能（RNP）程序的适航与运行批准准则》（2006年）
➢ 机载RNAV系统 ➢ 导航源 ➢ 航线/飞行程序 ➢ 机组操作
PBN的架构
航路 •海洋和边远陆地
•陆地
飞行运行
导航 基于性能的概念
导航 应用
终端区
•进离场 •进近
运行标准 机组&设备
导航设施
PBN
RNP X 或 RNAV X X表示在95％的时间内的导航精度， 如RNAV1，RNP0.3
同样的X，RNAV和RNP对机载导航设备要求和机 组程序会有很大的差别； RNAV和RNP的使用环境和应用方法差异很大； PBN最终将发展为全部的RNP。
所需导航性能（Required Navigation Performance，RNP）
建立在RNAV基础上 具有机载设备告警能力 引入包容度（Containment）的概念， 以概率的形式预测导航精度，并能随时监 控航迹误差。 精度高，所需空域和超障保护区小
RNP -x
} } 95% 精度
包容区
} } 95% 精度
包容区
航段 进场 起始进近 中间进近 最后进近 复飞
RNP 最大/最小 超障余度 1.0/0.1 600米/300米 1.0/0.1 300米 1.0/0.1 150米
0.5/0.1 VEB 1.0/0.1 可变
2xRNP
DME概述要点
DME概述要点DME概述1DME简介距离测量设备DME（Distance Measuring Equipment）是⼀种⾮⾃主的脉冲式（时间式）近程测距导航系统。
从1959年起，它已成为国际民航组织（ICAO）批准的标准测距系统，其装备在世界范围内呈上升趋势，获得⼴泛的应⽤。
它是通过测量⽆线电波在空间的传播时间来获取距离信息的。
它的出现与雷达技术的发展有密切关系，但它的⼯作⽅式与⼀次雷达⼜很不相同，它不是使⽤信号的⽆源反射，⽽是利⽤转发⽅式来⼯作，它由机载询问器（机载DME询问机）和地⾯应答器（DME天线和地⾯DME台）组成。
测量仪测量的是飞机与地⾯DME台之间的斜距R，如图0所⽰。
计算公式如下R=1 / 12.359 (T-T0) C其中R是机载询问器计算出的飞机与DME台之间的斜距，以海⾥（NM）为单位显⽰于⼗进制的距离指⽰器上。
T是有机载询问器测量获得的询问信号与相应应答信号之间的时间间隔，以微秒（µs）为单位；T0为地⾯应答器的固定延时，以微秒（µs）为单位，典型值为50µs；式中的12.359是射频信号往返1海⾥所经历的时间，以微秒（µs）为单位。
飞机上的测距仪测量的是飞机与地⾯DME台之间的斜距R，⽽实际上飞机驾驶员需要的是飞机与地⾯DME台之间的⽔平距离R0，⽤斜距R代替⽔平距离R0的误差不会超过1%。
这主要是因为：当飞机的飞⾏⾼度在30000英尺左右时，飞机与DME台的距离很远，所以测得的斜距与实际⽔平距离的误差⼩于1%；当飞机近进着陆离DME台很近时，飞机的飞⾏⾼度已降低，所以测得的斜率与实际⽔品距离的误差仍然⼩于1%；⼀旦飞机进⼊仪表着陆系统（ILS）⼯作区域，沿下滑道下滑时，由于下滑道和跑道⽔平平⾯的夹⾓为2 o ~4o DME测得的斜距与实际的⽔平距离已⾮常接近，其误差更⼩于0.3%，所以实际中把斜距R当做⽔平距离R0是可以的。
只有飞机保持较⾼的飞⾏⾼度接近DME地⾯台时，斜距R与⽔平距离R0之间才会出现较⼤的误差。
区域导航(RNAV)和所需导航性能(RNP)介绍和区别
区域导航（RNAV）和所需导航性能（RNP）介绍和区别区域导航RNAV空中交通史上的首批航路是沿地面台点设计的，在作出向、背台飞行的区别和台点的频率、航路宽度、飞行高度的规定后，飞机按设计的航路飞行，管制员按该航路计划实施管制。
由于当时还没有机载计算组件，飞机按逐台导航方法飞行。
随着VOR/DME成功地运用于导航和机载计算设备，出现了RNAV概念并得以初步应用。
RNAV被确认为一种导航方法，即允许飞机在相关导航设施的信号覆盖范围内，或在机载自主导航设备能力限度内，或在两者配合下沿所需的航路飞行。
这也正是目前陆基航行系统条件下RNAV航路设计的特点。
虽然可依靠机载计算组件作用，在导航台的覆盖范围内设计一条比较短捷航路，但仍按地面是否有导航台来设计航路。
陆基系统的RNAV航路可缩短航线距离，但飞行航路仍受到地面导航台的限制。
卫星导航系统的应用，从根本上解决了由于地面建台困难而导致空域不能充分利用的问题。
星基系统以其实时、高精度等特性使飞机在飞行过程中能够连续准确地定位。
在空域允许情况下，依靠星基系统的多功能性，或与FMC的配合，飞机容易实现任意两点间的直线飞行，或者最大限度地选择一条便捷航路。
一般来说利用卫星导航，飞行航路不再受地面建台与否的限制，实现了真正意义上航路设计的任意性。
因而卫星导航技术的应用使RNAV充分体现了随机导航的思想。
发展区域导航是为了提供更多的侧向自由度，从而有更多的能完全使用的可用空域。
该导航方式允许航空器不飞经某些导航设施，它有以下三种基本应用：1．在任何给定的起降点之间自主选择航线，以减少飞行距离、提高空间利用率；2．航空器可在终端区范围内的各种期望的起降航径上飞行，以加速空中交通流量；3．在某些机场允许航空器进行RNAV进近(如GPS进近落地)，而无需那些机场的ILS。
RNAV设备是通过下列一种或几种的组合来进行区域导航的：VOR/DME, DME/DME，LORAN，GPS或 GNSS，甚低频波束导航系统，INS 或IRS。
无线电导航教程1 VOR,DME,NDB
无线电导航教程1 VOR,NDB,DMEVOR：very high frequency ommi-directional range，甚高频全向无线电信标VOR信号发射机和接收机的工作频率在108.0-117.95 MHz 之间。
VOR 台站发射机发送的信号有两个：一个是相位固定的基准信号；另一个信号的相位是变化的，同时象灯塔的旋转探照灯一样向360度的每一个角度发射，而向各个角度发射的信号的相位都是不同的，它们与基准信号的相位差自然就互不相同。
由于VOR的无线电信号与电视广播、收音机的FM广播一样，是直线传播的，会被山峰等障碍物阻隔，所以即使距离很近，在地面也很少能接收到VOR信号，通常要飞高至离地2000-3000英尺才收到信号，飞得越高，接收的距离就越远。
在18000英尺（5486米）以下，VOR最大接收距离约在40到130海里（1海里=1.852公里）之间，视障碍物等因素而定。
在18000ft以上，最大接收距离约为130海里。
DME：distance measuring equitment，测距装置前面提过，有的VOR台站是带有DME的，DME工作在UHF频段，但空勤人员不必理会它的频率，只要调好VOR的频率，接收到信号，过一会，距离数字就会计算出来显示在仪表板上。
简单工作原理是这样的：机载DME发射信号给地面台站上的DME，并接收地面DME应答回来的信号，测量发射信号与应签信号的时间差，取时间差的一半，就可计算出飞机与地面台站的直线距离。
但应注意，仪表板上显示的距离是飞机与地面台站的斜边距离，单位为海里。
由勾股定理可知，飞机在地面的投影与台站的距离应略小于这个斜边距离的。
同样道理，DME仪表板上显示的速度也是“斜”的，表示飞机与台站的“距离缩短率”，单位是节，它既不等于地速，也不等于表速。
根据DME显示的距离、速度，可大致估算飞机的地速和到达台站所需时间。
NDB：non-directional beacon，无方向性信标NDB是现今仍在使用中，最古老的电子导航设备，在一些没有仪表着陆系统[的小机场附近，常建有廉价的NDB台站，用作导航、着陆指引。
dme的名词解释
dme的名词解释导语：在当今科技高速发展的时代，人们对于特定领域的专业术语了解得越来越多。
今天，我们将一起来探讨DME这一术语的含义和背后的原理。
DME是无线通信领域的一个重要概念，它在现代社会中扮演着至关重要的角色。
让我们一起深入了解DME吧！一、DME简介DME，全称为距离测量设备（Distance Measuring Equipment），是一种用于航空导航的无线电设备。
它采用了时差测量技术，可以精确测量任意点与测量设备之间的距离。
DME最初是为了提供飞行器在飞行中的导航和定位服务而开发出来的。
二、DME的工作原理DME设备由两个主要部分组成：地面站和飞行器上的接收设备。
地面站会发送一个脉冲信号，飞行器上的接收设备会接收这个信号并立即通过另一个频率发送回一个响应信号。
地面站会记录下这段时间差，并根据光速计算出飞行器与地面站之间的距离。
三、DME的应用领域1. 航空导航：DME是飞行员在飞行途中的重要导航工具之一。
它可以帮助飞行员定位飞机与地面站之间的距离，从而更加精确地进行导航和路径规划。
同时，DME还可以与其他导航系统（如GPS）结合使用，提供更加可靠的导航服务。
2. 搜索与救援：DME在海上和山区的搜索与救援行动中也起到至关重要的作用。
通过使用DME设备，搜救人员可以迅速确定失踪船只或遇险户外运动者的准确距离，提高搜救效率，挽救生命。
3. 无人机导航：随着无人机技术的快速发展，DME也被广泛应用于无人机导航系统中。
无人机通过使用DME设备，可以准确地测量与地面站的距离，并根据这些信息进行路径规划和避障。
这对于无人机的安全飞行和任务执行至关重要。
四、DME的发展前景随着航空和无人机行业的迅猛发展，DME技术也不断演进和完善。
未来，DME有望进一步提升定位精度和速度，为航空导航和无人机行业带来更多创新。
同时，DME还有望与其他导航系统进行更紧密的结合，实现更精确、可靠的定位服务。
结语：虽然DME这一术语在日常生活中并不常见，但它在航空导航和无人机领域扮演着不可或缺的角色。
VOR DME导航
无线电导航利用无线电发射台(信标台)发射出的电波在天空中画出一条条航路，飞机根据这些无线电信号就可以准确地在航路上飞行，由此飞机开始了仪表飞行时代。
无线电导航设备在过去几十年中发展出很多种类。
我国目前正在使用的主要有两类。
一类叫无方向信标，也叫中波导航台，英文缩写为NDB；另一类是甚高频全向信标(缩写为VOR)和测距仪(缩写为DME)组成的系统。
NDB是现今仍在使用中，最古老的电子导航设备，在一些没有仪表着陆系统的小机场附近，常建有廉价的NDB台站，用作导航、着陆指引。
其名称“无方向性”是指台站向各个方向发射的信号都是一样的，不象VOR那样互相有（相位）差别。
飞机上的NDB信号接收机叫做ADF(automatic direction finder，方位角指示器)。
飞机使用可以转动的环状天线接收信号，当测到电波最强的方向时，天线停止转动，于是就测出电台与飞机之间的方位。
ADF的仪表头只有一支指针，当接收到NDB信号，ADF的指针就指向NDB台站所在的方向。
如果飞机径直朝台站飞去，指针就指着前方，当飞机飞过台站并继续往前飞，指针会转过180度指向后方。
中波导航台准确性低并且容易受到天气的影响，但它价格便宜，设备结实耐用，所以世界上很多中小型机场和发展中国家的多数机场还在使用它。
我国广大的西部地区的机场也在使用这种系统。
甚高频全向信标(VOR)的基本功用是为机载VOR接收机提供一个复杂的无线电信号，经机载VOR接收机解调后，测出地面VOR台相对于飞机的磁方位-VOR方位。
所谓VOR方位，实际上是以飞机所在位置的磁方位为基准，顺时针转至飞机与地面VOR信标台之间连线的夹角，如图l所示，并直接显示在飞机上。
VOR的作用有效范围在200千米以内。
通常在航路上每隔150千米左右建立一个VOR台。
飞机根据航空地图上标出的VOR台的位置，就可以在航路上顺利地飞行了。
在使用VOR航路飞行时，驾驶员只能知道发射台的方向，但不能确定飞机与发射台之间的距离。