无线电导航地发展历程

1．无线电导航的发展历程

无线电导航是20世纪一项重大的发明

电磁波第一个应用的领域是通信，而第二个应用领域就是导航。早在1912年就开始研制世界上第一个无线电导航设备，即振幅式测向仪，称无线电罗盘(Radiocompass)，工作频率0.1一1.75兆赫兹。1929年，根据等信号指示航道工作原理，研制了四航道信标，工作频率为0.2一0.4兆赫兹，已停止发展。1939年便开始研制仪表着陆系统(ILS),1940年则研制脉冲双曲线型的世界第一个无线电定位系统奇异(Gee)，工作频率为28一85兆赫兹。1943年，脉冲双曲线型中程无线电导航系统罗兰A(Loran-A)投入研制，1944年又进行近程高精度台卡(Dessa)无线电导航系统的研制。

1945年至1960年研制了数十种之多，典型的系统如近程的伏尔(VOR)、测向器( D ME)、塔康(Tacan)、雷迪斯特、哈菲克斯(Hi-Fix)等;中程的罗兰B(Loran-B)、低频罗兰(LF-Loran)、康索尔(Consol)等;远程的那伐格罗布((Navaglohe)、法康(Facan)、台克垂亚(Dectra)、那伐霍(Navarho),罗兰C(Loran-C)和无线电网(Radionrsh)等;超远程的台尔拉克(Delrac)和奥米加(Omega)与。奥米加;空中交通管制的雷康(Rapcon)、伏尔斯康(VOLSCAN)、塔康数据传递系统(T acandata-link)和萨特柯((Satco)等，另外还有多卜勒导航雷达(Doppler navigation tadar)，这期间主要保留下来的系统如表1

表1主要地基无线电导航系统运行年代表

1．1 无线电导航发展的重大突破

1960年以后，义发展了不少新的地基无线电导航系统。如近程高精度的道朗((TORAN)、赛里迪斯(SYLEDIS)、阿戈(ARGO)、马西兰(MAXIRAN)、微波测距仪（TRISPONDER)以

及MRB-201,NAV-CON,RALOG-20,RADIST等等;中程的有罗兰D (Loran-D)和脉冲八(Pulse8)等;远程的恰卡(Chayka);超远程的奥米加((Omega与 );突破在星基的全球导航系统，还有新的飞机着陆系统。同时还开始发展组合导航与综合导航系统，以及地形辅助导航系统等。表2列出几种常用的系统及主要性能与用量。

表2几种常用的地基系统性能与用量

*D为飞行距离。

1.2 无线电导航发展概括

无线电导航是所有导航手段中最重要的一种。由于电磁波的传播特性，发展异常迅速，迄今约有100个系统投人使用，而且已由陆基发展到星基，由单一功能发展到多功能;作用距离也由近及远并发展至全球;定位精度则由粗到精，高达厘米量级;应用领域则由军事领域步入国民经济以及国计民生诸领域了。

随着电子科学技术的飞速发展，大规模与超大规模集成电路的问世，以及微处理器的普遍采用等，使得导航设备业已进人小型化，数字化与全自动化，进而使导航台站实现了无人值守，下面介绍目前世界上正在使用的典型的无线电导航系统。

2. 几个典型的无线电导航系统

2.1无线电信标

1929年问世，精度3一100 (2drms)，目前全球约有10000余个信标台，其中美国航空与航海信标分别为1800个与200个，各拥有美国用户18万与50万个。我国第一个指向标台是1927年在长江花鸟山建成，1933年在山东成山头建第二座。目前约有各种信标台6000余座，上万台无线电罗盘和信标台接收机，船用测向仪也有1000台左右。

虽然该类系统技术陈旧，精度又低，但价格低廉，使用简单，工作可靠，大量的民用飞机和小型船舶都用它。因此，它将作为一种低成本与备份导航系统保留到了21世纪。2.2台卡系统

面世于1944年，作用距离370公里，定位精度可达15米，主要在欧洲使用。其空中用户有1000个，海上用户30000有余，由于英国及其周围地区业已使用习惯，加上系统又作了技术改造，因此，它作为这一区域性导航系统可望用到2014年。

我国1973年研制成功，称“长河三号”。它采用低频连续波相位双曲线定位体制，共生产固定岸台34套，定位接收机253台。主要用于海上石油勘探和多次执行高精度重大科学试验任务。

2.3伏尔/测距器

分别诞生于1946年和1959年，作用距离在视线距离之内，重复精度与相对精度分别约0.35 (2drms)和185米(2drms)。现在全球约有VOR台2000个，用户不下20万个;DME 用户约9万个。由于GPS的起用，它们的作用就大大下降了。

甚高频全向信标((VOR)和超高频测距器((DME)两种系统配套工作可为飞机提供相对于正北的方位和到地面台的距离。我国先后研制成功这两种无线电导航系统，一共建设有176套VOR和DME投人使用，使它成为我国民用航空的主要无线电导航系统。

2.4塔康

频段和精度与OVR/DME相近，塔康军用，VOR民用，二者组合则VORTAC。系统1954年建成，现有用户约1.7万个，舰基塔康将继续使用下去。

1965年我国成功研制了超高频测向/测距系统—TACAN，它在一个频段上实现了同时

测向、测距，更适合军事上使用。80年代又研发了Ⅲ型地面台和机载设备以及机动式的塔康地面台，并进行了小批生产和装备。目前整个地面台生产装备了约65套，机载设备约793台。该体制已成为我国军航的主要装备体制。

2.5罗兰A

问世于40年代，工作频率为1950千赫，用于海上，作用距离白天700海里，夜间450海里;定位精度白天0.5海里，夜间数海里。全球建有83个台，罗兰C问世后该系统陆续退出历史舞台。

1968年我国研制成功，叫“长河一号”工程，双曲线定位体制，覆盖我国沿海1000公里海域，从北部海域到海南岛沿海岸建设了10座导航台，昼夜发射导航信号。舰船上安装“长河一号”船载定位仪，便可导航定位。共计生产了4581台定位仪。系统一直使用到1995年是当时我国军民舰船的主要导航设备。

2.6罗兰C

第一个台链1957年建成。作用距离地波2000公里，天波4000公里，定位精度地波460米(2drms)，重复与相对精度为18-90米(2drms)。目前，全球共建了大小台链约20个，近100个地面台，拥有用户已超过100万个，而且还在大量增加。系统也还在发展，它作为军用已在美国完成历史使命，但作为民用将还在继续效力。原苏联的类似系统叫“恰卡”。

1987年我国研制成功，称“长河二号”工程，它采用脉冲、相位双曲线定位体制，覆盖我国沿海全部海域，从南到北共建设六座脉冲功率为2兆瓦的大功率地面导航台，它们分布在广西省境内二座，广东、江苏、山东、吉林省境内各一座，组成了我国南海、东海、