VORDME区域导航方法综述
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
VOR/DME区域导航方法综述
学生:颜格指导老师:程擎
摘要:
区域导航(RNA V)是一种导航方法,在现代航线飞行中应用广泛,适用于多种航路的飞行,可以建立起短捷的,固定的,和偶然的航线,发挥其优势,可以产生明显的效益。
可用于区域导航的现有系统有VOR/DME、DME/DME、惯性导航系统INS/IRS和全球卫星导航系统GNSS等。
VOR/DME区域导航系统是利用VOR测向,DME测距以及气压高度作为基本输入信号,来计算飞机到某个航路点的航向和距离的导航和引导系统。
VOR/DME区域导航系统作为导航设备,有其实用性和发展空间,即使在当今导航设备的不断更新中,作为一种基本领航方法,VOR/DME导航方式任有其使用价值。
本文从分别对VOR、DME 的原理介绍,其在领航过程中的作用入手,加深对VOR/DME RNA V的具体讨论。
以及对VOR/DME RNA V 在现代飞机中的现实应用也进行了讨论。
关键词:区域导航甚高频全向信标测距仪飞行管理系统(FMS)
The method of VOR/DME RNA V
Abstract:
Area navigation(RNA V) is a kind of navigation ,which is widely used by constructing short and convinent, certain and occasional course in modern aircraft’s flight. It’s divided into four groups as VOR/DME,DME/DME,INS/IRS and GNSS.VOR/DME RNA V system takes VOR, DME, the air pressure of attitude as basic input signals to compute the heading and distance between aircraft and waypoint.
VOR/DME RNA V system has its own valve and development as one basic navigation device. The paper has introduced the principle of VOR and DME and its usage in modern aircraft by discussing how the system works.
Key words:RNA V: area navigation
VOR: VHK omnidirectional radio
DME: distance measuring equipment
FMC: flight management computer
前言
所谓导航,即引导飞机沿着某预定的航线安全而准确地从一点飞到另一点的技术。
要完全成导航任务,必须要选择导航方法,并选用具有高可靠性和精度的导航设备。
而导航设备按其任务分类,应分别测出不同的导航要素,即位置坐标,选定目标的飞行速度,目标的方位及距离等。
由民航设备构成的导航系统经过对各导航要素进行处理和综合,给出高精度的定位信息,从而达到对飞机的正确、可靠的引导。
导航可分为无线电导航,惯性导航,天文导航,多普勒导航和仪表导航等,其方法主要是测向的测距,从而实现定位。
国际民航组织在国际民航公约附件11中对区域导航(RNA V)的定义:区域导航(RNA V)作为一种导航方法,允许飞机在台基导航设备的基准台覆盖范围内或在自主导航设备能力限度内或两者配合下按任何希望的飞行路径进行。
其中台基导航设备,包括传统的以地面电台为基础的陆基导航设备和以卫星导航系统为基础的星基导航设备;区域导航不仅是一种导航方法,同时也涉及航路结构和空域环境。
1.区域导航简单介绍
利用NDB、VOR、DME等无线电导航设备实施导航,其航线计划是按逐台飞越的原则编排的,其航线就是导航台之间的连线,飞行中采用从一个导航台飞向另一个导航台的传统导航方式;无线电定位只能定出相对与电台的位置。
随着航空事业的高速发展,空中交通流量日益增长,约束与导航台这种传统的航线结构和导航方法,存在着很大的局限性,限制了飞行流量的增加。
自从出现了多普勒雷达、惯性导航以后,导航手段发生了根本的变化。
其无线电定位或其他定位方法可以定出飞机的绝对位置(地理坐标)和/或飞机相对于计划航线的位置(航线坐标),从实践和设备上不需飞向或飞越导航台,因而航线可以由不设导航台的航路点之间的线段连接而成,使得航线编排更加灵活,这种实施导航的方法称为区域导航。
区域导航允许在航路上定义航路点而组成航线,实施逐点飞行;也可以跳点直飞、甚至实施出发点和到达点间的直飞,大大缩短了航程;同时也易于建立临时的绕飞、偏航飞行和等待航线等飞行计划。
RNA V在充分利用现代计算机技术下,便于发挥多套组合及多种导航设备组合导航的优势。
在定位计算中采用了余度技术、卡尔曼滤波技术后,导航精度和可靠性都有明显提高。
近代导航计算机可以结合在导航设备内部,也可以在其外部。
此外,都能和自动驾驶耦合、和显示器耦合,因而能把航线偏离或驾驶指令送到自动驾驶或自动飞行系统和显示仪表,实现自动制导和显示器监视,还能在到达航路点前给出提示信息。
区域导航的主要特点是能够脱离电台台址的约束,便于编排短捷的希望的飞行路径,便于发挥多套组合及多种导航系统组合的优势。
区域导航的特点反映在航线结构上:RNA V的航线就是航路点系列组成的连线,这些航路点是脱离电台台址而自行定义的任何地理位置点,而传统导航的航线是电台台址点系列组成的连续;反映在定位方法上:RNA V定出的是飞机在地球上的绝对位置,传统导航定出的飞机相对于电台的位置;反映在导航计算方法上:RNA V按飞行计划转换到航线坐标,算出向前方航路点飞行的已飞距离或待飞距离和航迹的侧向偏离,所有的计算是在大圆航迹上进行的,而传统导航的计算是在当地地图投影平面上进行的。
区域导航的效益表现在可以建立更为短捷的直接航线,缩短飞行距离和飞行
时间,节约燃油和飞行运行成本;除公布的航线外,还可采用非公布的随机航路,即在指定区域内由飞行计划自行确定的航路,增大选择航路的灵活性;允许建立平行或双线航路,提高空域利用率和交通流量;结合提高导航精度和飞行自动化,可以缩减飞机间的纵向间隔和侧向间隔,即缩小航路宽度,提高航路上的飞机布占率、空域利用率和交通流量;利用全球导航设备可以在海洋及边远地区实施区域导航飞行,因此在这些地区可以建立更多的航线和随时增辟新航线;增加可优化的高度层,减小保护空域尺寸,增加了空中交通管制的灵活性;全面实施区域导航后,卫星和惯性导航都能作为单一导航手段,这样可以逐步撤减地面电台,从而节省大量设施投资和维护费用。
从民航目前所使用的导航系统来看,可以用于区域导航的导航系统有:VOR/DME,DME/DME,惯性导航系统INS/IRS 和全球卫星导航系统GNSS VOR/DME区域导航系统具有成本低,航线多,精度高等优点。
1)成本低,由于VOR/DME RNA V系统的地面设备简单,对地面设备的安装场址无特殊要求,而且它可提供直线航线,因而具有成本低廉的明显特点。
2)航线多:由于利用RNA V,使得在某个确定的地理区域内空域容量式航线增加,其原因在于:RNA V能提供机场之间的直线航线;RNA V系统能够在VOR/DME覆盖范围内,对任何航线都可提供导航能力,各条航线可利用同一设备及其一组航路点有效地实施RNA V。
3)精度高:由于VOR/DME RNA V系统的机载设备采用了数字电子技术和计算机控制,再加上采用适当的RNA V方式,可使导航精度和可靠性大为提高。
2.VOR/DME原理及其应用简介
2.1甚高频全向信标(VOR)原理简介
甚高频全向信标(VOR)是国际民航组织(ICAO)确定的标准近程导航设备,其技术规范、场地要求、干扰等条件均应满足国际民航组织规定的标准。
对甚高频全向信标的一般要求:VOR信号应使飞机仪表指示从VOR台处测得的相对于磁北的顺时针方向到飞机与VOR台连线的夹角(径向方位角)。
VOR 台必须辐射带有两个独立的30HZ调制的射频载波。
其中,一个调制信号的相位必须与接收点(飞机)的方位角无关(基准相位),另一个调制的相位在接收点处于不同方位(除磁北外)时与基准相位不同(可变相位),两个调制信号的相
位差角即为接收点相对于VOR 台的磁方位。
基准相位信号与可变相位信号在“磁北方位”上应为同相。
对于VOR 的极化和场型准确度,VOR 的射频必须为水平极化波,辐射的垂直极化成分应尽可能小。
以VOR 天线系统为中心,在0—40度仰角范围内,在大约四个波长距离上,由VOR 辐射的水平极化波传播的方位信息准确度应在正负两度以内。
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,测出地面甚高频全向信标台相对于飞机的磁方位即VOR 方位。
所谓VOR 方位,实际上是以飞机所在位置的
磁北方位为基准,顺时针方向转至飞机与地面
VOR 信标台之间连线的夹角QDM ,如图1所示,
并直接显示在飞机上的无线电磁指示器(RMI )
上。
如果驾驶员调定某预选航道,在飞机的水平
状态指示器(HSI )上还可以显示出此时飞机偏
离预选航道的情况及飞机是向台或背台飞行。
目前国内外所使用的二种不同制式的基高频
全向信标CVOR 和DVOR ,对机载接收机是兼容
的。
其共同特点是均采用比较基准相位30HZ 信号与可变相位30HZ 信号的相位来实现定向的。
甚高频全向信标台辐射信号中的基准相位在VOR 信标台的各个方位上相位不变;而可变相位30HZ 信号的相位随VOR 信标台的径向方位而改变。
而飞机相当于远距观察者。
那么,飞机相对于地面VOR 信标台的磁方位角QDM ,就是基准相位30HZ 信号与可变相位30HZ ,信号的相位差α,机载VOR 接收机将测得的α角再加入或减去180°,就是飞机RMI 指示器上显示的VOR 方位角QDM ,即地面VOR 信标台相对于飞机的磁方位,
QDM=QDR ±180°
信标辐射信号中的基准相位30HZ 信号与可变相位30HZ 在磁北方位上是同相的,而在其他任何径向方位上基准30HZ 与可变30HZ 信号的相位是不同的
,
其相位差随径向方位的改变而改变,如在90°方位上两个30HZ信号相位差为90°,在180°方位上两相位差为180°,在任意径向方位σ上,其相位差为σ,但可变相位30HZ信号始终落后于基准相位30HZ信号。
2.2 VOR导航的应用
飞机无线电导航的基本目的是确定飞机在地球上空的即时位置,如利用飞机上的两套VOR接收机,分别接收覆盖范围内的两个地面VOR信标的信号,测得VOR信标相对于飞机的两条方位位置线,其交点即飞机的位置;同样,也可以利用一套VOR接收机和一套DME机载设备分别测得对地面信标的方位位置线和距离位置线的交点也可以确定飞机位置,前者称为角--角系统定位法,后者称为极坐标系统定位法。
2.3测距机(DME)系统
测距机(DME)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。
是目前干线飞机普遍装备的一种航空电子设备。
它为飞行管理计算机提供距离信息,从而使其实现精确定位和多种导航用途。
DME系统的地面信标台通常与能给飞机提供方位信息的甚高频全向信标(VOR)地面台安装在一起。
二者相结合就构成了标准的国际民航组织(ICAO)审定的ρ—θ导航系统。
DME系统是一种询问一回答式脉冲测距系统,它由机载设备和地面信标设备组成。
机载设备主要由询问器、控制盒、距离指示器和天线等部分组成。
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。
应答机是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;视频信号处理电路的主要作用是对询问脉冲译码,并在经过一定的时间延迟后,产生编码回答脉冲对;发射机的作用是产生、放大和发送回答脉冲对。
图2示出了DME系统简化原理方框图,DME测距是从机载询问器向地面信标发射询问脉冲对开始的;地面信标台接收这些询问脉冲对并经过50微秒的固定延迟后,发送回答脉冲对。
50微秒延迟,通常称为主延迟。
其作用是:一则使对询问的回答时间统一;二则可读出距离指示器零海里处(相应于地面信标台所在机场跑道的接地点处)因此,50微秒延迟也叫做零海里延迟。
图2 DME系统简化原理方框图
询问器的距离计算电路根据从发射询问脉冲对至接收回答脉冲对之间所经过的时间,计算飞机到地面信标台的斜距。
由于电波传播的速度可认为是一个常数,即3³108米/秒,所以根据式1,飞机到电面信标台斜距可表示为式2
L=V s t R (1) L:几何距离Vs移动速度,单位厘米/微秒,t滞后时间
R=C(t R-t D)/2 = t R-t D/τ(2) R——询问器与应答器之间距离,海里为单位。
t R——自发射询问脉冲对到接到回答脉冲对之间所经过的时间,微秒为单位。
t R =50微秒——地面信标台接收询问和发送回答之间的延迟时间
τ=12.359——射频电波传输1海里并返回所需要的时间,以微秒为单位。
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很小,其误差大约为1%,即
R≈1.01G (3) R——询问器与应答器之间的斜距
G——海面水平距离
2.3.1典型的DME系统的工作过程可归纳如下:
1)由驾驶员选定一个ILS/VOR频率。
ILS/VOR频率自动的选择一个与其配
对的DME频率。
2)DME系统的机载询问器收发信机发射询问脉冲对。
3)DME系统地面信标台接收这些询问脉冲对延迟50微秒,然后给询问器发射回答脉冲对。
4)机载询问器距离计算机按照发射询问脉冲对和接收回答脉冲对对之间所经过的时间计算出距离。
5)得到的距离信息送到距离指示器显示,供驾驶员使用。
6)DME系统询问器连续地对地面信标台进行询问,直到它选择其他信道或者飞机飞出DME系统的作用范围为止。
2.3.2 DME系统提供的斜距信息在飞机导航中可有多种用途
1)定位:在现代飞机无线电导航中,DME作为自动飞行控制系统的传感器所提供的距离信息,送到飞行管理计算机系统(FMCS)用于飞机的精确定位。
2)航路间隔:为确保飞机的飞行安全和正常,所有在航路飞行的飞机均必须按指定的高度层和一定的间隔飞行,而航路间隔可利用DME提供的距离信息来实现。
3)进近到机场:在某些情况下,驾驶员可利用DME提供的距离信息操纵飞机以某个方位飞向DME/VOR信标台,然后转弯以便在新的方位上飞行到某个位置时再做圆周飞行,使飞机最后进入着陆航向。
4)避开保护空域:有时驾驶员为了避开某个空中禁区,可以操纵飞机在距空中禁区某一距离上做圆周飞行,待飞到一个新的径线方位时,再朝向DME/VOR 信标台飞行。
5)在指定位置等待:驾驶员可能据航站DME所提供的距离信息,保持DME 距离指示器读数为常数,即做圆周飞行,以等待进场着陆。
6)计算地速和到台时间:飞机在飞行中,DME询问器连续地测量到所选地面信标台的斜距。
当然,这个斜距是随飞机接近或离开信标台而变化的。
因此,测量斜距的变化率就可以给出飞机接近或离开信标台的速度。
2.4 DME系统应用
DME系统是飞机无线电导航广泛应用的一种近程导航设备,它既可用做航线导航设备,也可用做机场导航,当它与其他近程导航设备和着陆设备如甚高频全向信标(VOR)或仪表着陆系统(ILS)相配合构成航线或机场导航设备时,
可有多种使用方案。
3.VOR/DME RNAV 原理
现代民用飞机已普遍使用以VOR/DME 为基础的RNA V 系统,即VOR/DME RNA V 系统。
它是一种利用VOR 的方位角,DME 的斜距以及气压高度作为基本输入信号,来计算飞机到某个航路点的航向和距离的导航和引导系统。
VOR/DME RNA V 的基本原理是:通
过连续地测得飞机到VOR/DME 地面信标
台的方位和距离信息,从而获得飞往某个
确定的航路点的航向和距离。
这一基本原
理可归结为连续地求解一个RNA V 三角形
问题。
参看图3的RNA V 三角形,图中A
代表飞机在地面上投影点的位置,B 是
VOR/DME 地面信标台的位置,C 为某个
航路点的位置。
ΔABC 就叫做RNA V 三角形。
假定以磁北N 方向作为角度关系的基准方向,则RNA V 三角形的各边与角度如图3
AB=ρ1——VOR/DME 地面信标台与飞机之间的距离;
θ1——从VOR/DME 地面信标台到飞机的磁方位,即飞机方位。
BC=ρ2——VOR/DME 地面信标台与航路点之间的距离;
θ2——从VOR/DME 地面信标台到航路点的磁方位;
AC=ρ3——飞机与航路点之间的距离;
θ3——从飞机到航路点的磁方位。
其中ρ1、θ1可通过VOR/DME 地面信标测得,为已知量;且对某个特定的航路点来说,ρ2、θ2为确定量,可由驾驶员输入导航计算机或从导航计算机数据库中调用。
这样,RNA V 三角形的两边(ρ1、ρ2)及其夹角(θ2、θ1)为已知,故可求得ρ3、θ3,即飞机到航路点的距离和磁方位(航迹角)。
RNA V 三角形可用模拟方法来还求解。
为此,可将它画成如图4所示的矢量三角形。
把RNA V 三角形的每个元素用一个矢量来表示,矢量的大小和方向分别代表距离和角度。
可用正弦波或者矩形波的振幅和相位来分别代表距离(
ρ
1、ρ2)和角度(θ1、θ2)。
由图4所示的RNA V 三角形的矢量解中可见,矢
量ρ3∠θ3为二个矢量-ρ1∠θ1和ρ2∠ρ2之和,即
ρ3∠θ3=ρ2∠ρ2-ρ1∠θ1
式中负员表示ρ2∠θ2与之ρ1∠θ1之矢量差。
-θ1表示飞机到VOR/DME 地面信标台的方位,即电台方位。
实际上,现代民用飞机的RNA V 系统均
利用计算机来求解RNA V 三角形。
为此,先
要将RNA V 三角形表示在直角坐标系内,然
后再根据直角坐标与极坐标的关系写出ρ3、
θ3表达式,并将解RNA V 三角形的有关公式编成程序,连同三角函数数值表均存储在导航计算机的只读存储器(ROM )中备用。
4 VOR/DME 的应用
利用RNA V 系统进行导航时,往往还需要计算航线偏差。
这时需要解图6的航线偏差三角形,航线偏差通常以距离而不是以角度给出,这是因为驾驶员总想知道的是究竟飞机偏离预定航线有多远,在航线偏差三角形中,由于其中一边(ρ3)和所有角度均为已知量,故可用正弦定理求得航线偏差距离(ρ):
ρ3/sin90°=ρ/sin(θc -θ3)
得ρ=ρ3sin(θc -θ3)
如果ρ为负值,那么飞机向左偏离预定
航线。
如果ρ为正,那么飞机偏右。
如图5
中,
若θ3=270°,θc =306.87°, ρ3=50NM,那么
ρ=50sin36.87°=30NM 表明飞机偏右
对于精确导航来说,上述的RNA V 三角
形必须是在水平面内的投影。
遗憾的是飞机到DME 地面信标的距离是按斜距给出的。
为了得到水平距离(G),必须解图6所示斜距三角形。
信标海拔高度必须从飞行数据存储组件,自动数据输入组件或通过键盘馈送进入设备,而飞机高度可从编码高度计算得到。
由图6可知
G=[S2-(A-E)2]1/2
图7 斜距三角形式中
G——水平距离
S——飞机到VOR/DME地面信标台的斜距
A——飞机的海拔高度
E——信标天线离海平面的高度
图6 斜距三角形
4.1按DME系统在RNAV中的作用,可将VOR/DME RNAV分为如下两种方式:
1)ρ—θ方式,参看图7,由飞机位置(A),航路点位置(B)和VOR/DME 地面信标台位置(c)构成的RNA V三角形ABC中,已知AC边长度(DME距离),BC边长度(由数据库得到)和∠ACB(飞机方位角与航路点方位角之差)故可计算出AB边的长度,它给出飞机到航路点的距离;
图7 RNA Vρ—θ方式
并可计算出∠ABC,它给出到航路点的航向或航迹角,这种组合方式叫做RNA V的ρ—θ方式,这里ρ是DME距离,θ是VOR方位角。
2)ρ—ρ方式,ρ—ρ方式是利用两个DME信标的距离信息来实现RNA V 的一种方法。
采用ρ—ρ方式RNA V比ρ—θRNA V方式的导航精度高。
在ρ—ρ方式时,导航数据库应能提供每个航路点及两个导航设备(DME)的参数。
由于ρ—ρ方式RNA V的导航精度高,相应的定位精度也有所提高,故这是一种更加值得重视的方法,图8为ρ—ρ方式RNA V示意图。
图8 RNA Vρ—ρ方式
为了实现ρ—ρ方式RNA V,飞机上安装两台RNA V计算机,左RNA V计算机接收来自左VOR/DME的信号,右RNA V计算机接收来自右VOR/DME的信号,见图9
4.2典型的RNAV系统从原理上可分为两种
1)模拟式VOR/DME RNA V系统
模拟的VOR/DME RNA V系统是用交流电压的模拟计算来解RNA V三角形的。
相位模拟量从接收VOR台得到。
距离模拟量有两个:飞机到VOR/DME信标台的距离由DME输出;飞机到航路点的距离可调整为一个电位器,由相应的直流输出得到。
2)数字式VOR/DME RNA V系统
数字式的VOR/DME RNA V系统中,RNA V三角形是用数字计算机来解算的,被处理的量是经过模/数转换的数字量,微处理机是这种系统的核心。
除这些以外,原理同模拟式的基本相同。
图9 ρ—ρ方式RNA V计算机
5 VOR/DME RNAV在现代飞机中的作用
5.1典型的基于VOR/DME的RNAV系统
VOR/DME 系统可以在作为独立RNA V系统使用。
主要由导航计算机,VOR 接收机,DME询问器,中央大气数据计算机,控制显示单元,机载显示仪表和
自动驾驶仪等组成。
如图10
导航计算机是RNA V系统的核心,其作用是接收导航传感器送来的导航信息,包括来自VOR接收机的方位和DME询问器的斜距,以及来自中央大气数据计算机的气压高度;并按预定的程序连续的求解RNA V三角形,得到飞往某个航路点的航迹,包括距离和磁方位。
假如VHF系统正确地调谐到VOR/DME 信标设备,RNA V计算机能接收到飞机相对于导航台位置的有关信息。
控制显示组件的作用是:将有关信息(如飞行计划装入信息)输入导航计算机;显示导航信息。
在某些RNA V系统中,导航计算机还可以给机载显示仪表发送航线偏差(偏航距离)信号,同时给自动驾驶仪发送操纵指令。
导航数据库存储在导航计算机内,或者是在外部存储器中。
它包括:实现VOR/DME RNA V所需要的航线,导航设备(VOR/DME信标台)及航路点的全部信息。
每个航路点的参数包括:经度/纬度,VOR/DME台的频率和标高,航路点到VOR/DME地面信标台的磁方位和距离。
这种导航系统是最简单的设备。
由飞行员选定一个VOR/DME台,算出方位和距离作为下一个航路点的位置,使飞机根据VOR方位变化飞向该航路点。
但此种设备受限于所选台的覆盖范围和接收距离。
要批准将此设备用作RNA V,
必须在航路上有足够的VOR/DME台覆盖,能收到50海里以内的电台;计算机至少能接收并对三个预定航路点进行计算。
5.2 VOR/DME为INS/IRS提供位置更新
VOR方位,DME距离分别由机载VOR设备和DME设备测量,用来更新即校正惯导系统测出的位置,从而减少惯性导航定位的积累误差。
当飞机进入VOR/DME作用范围内飞行时,惯导系统进行人工或自动调谐VOR/DME频率,将VOR/DME设备测出的方位和距离与惯导系统计算的方位和距离进行比较,其比较的误差信号通过一个反馈系统对惯性位置进行更新,使系统的误差减少到VOR/DME定位的误差范围内。
任何时候,系统都可能进行位置更新,但方式选择电门必须在“NA V”位。
5.3 VOR/DME作为FMS的传感器使用
FMS的传感器包括惯性基准系统IRS,大气数据计算机ADC,测距仪DME,全向信标VOR,全球定位系统GPS,仪表着陆系统ILS以及燃油总和器和飞行时钟等,这一系统将实测的飞行,导航和大气数据传输给FMS的计算机系统。
VOR接收机通过模数转换器或直接向FMS提供方位和航道偏离信号;DME也通过模数转换器式直接向FMS提供,飞机到某一地面台的距离数据。
1)FMS导航功能中的位置计算:无线电位置计算得出的无线电位置信号以及伴随的表示无线电位置信号是可置信的有效信号,输入到位置过滤器和补偿过滤器中去;位置过滤器还从导航数据库中得到机场区域的导航数据、飞机纬度以及IRS的位置误差数据送到补偿过滤器和导航功能块,把飞机位置的经、纬度误差送去对IRS进行位置修正。
补偿过滤器接收来自各处的数据,再对各数据进行修正,最后得到飞机的精确位置输入本地地球半径计算方块,根据飞机现在位置计算本地地球半径,并把飞机经纬度输到制导部分的输入输出总线。
2)FMS导航功能中的速度计算:飞机飞行速度的计算可以使用许多数值,它们有来自IRS的南北和东西速度分量、ADC的真空速以及无线电位置计算得出的飞机位置更新速率等。
飞机在空中,主要采用无线电导航数据得来的地速和南北、东西速度分量为计算的主要数据,这些数值非常精确;若采用DME测距数值,即ρ—ρ定位导航时,速度计算值的精度可达±3kt,而用ρ—θ定位导航时,精度可达±6kt;若两种无线电数据都无法获得,则采用IRS信号进行计。