航空航天技术概论7地面设施和保障系统

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民航机场: 国际机场 干线机场 支线机场 其中国际机场设有海关、边防检查、卫生检疫、动植 物检疫和商品检验等联检机构。
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民航机场
民航机场平面示意图
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民航机场
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阿拉伯联合酋长国迪拜国际机场的鸟瞰图
民航机场
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香港国际机场图
民航机场
全球最繁忙的国际空运物流中心——香港国际机场
国际民航组织曾经推荐用微波着陆系统取代仪表着陆系 统,但由于微波着陆系统的设备价格较高而没能实现。 目前已有一种名为“差分全球定位系统”的自动着陆设 备,将和微波着陆系统形成竞争。
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1.飞机地面设施与保障系统 机场 自动着陆系统 空中交通管理
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1.3 空中交通管理
空中交通管制体系中的飞机飞行示意图
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1.2.1 仪表着陆系统
航向台沿跑道中心线两侧发射 两束水平交叉的辐射波瓣;跑 道左边的辐射波瓣被90 Hz的 低频信号调幅,右边的被150 Hz的低频信号调幅。
飞机上的仪表指示在中心位置 ,即飞机在一条“等信号区” 内飞行。
当飞机飞行在跑道中心线所在 的垂直平面内时,这两种信号 的调制系数相同。
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1.3 空中交通管理
空中交通管理任务包括空域管理、空中交通流量管理和 空中交通管制。
空域管理指的是根据空域内大多数用户的合理要求最有 效地开发空域资源,保证总的交通在任何给定区域都能 和空中交通管制系统的容量相适应而进行的计划和组织 工作。包括: 合理划分空域 明确危险区、管制区和禁航区的区域限制 提出保留区域和特定区域的时分制使用方法 建立和调整空中交通服务航路网及其运行要求 协调各类用户在利用空域资源时可能发生的矛盾
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2.1 航天发射场 航天发射场的组成
1. 技术区 2. 发射区 3. 测控系统 4. 其他保障系统
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2.1 航天发射场 世界主要航天发射场
肯尼迪航天中心:美国最大的航天器发射基地 拜科努尔航天发射场:俄罗斯最大的航天器发射基
地 库鲁航天中心:主要发射欧洲的“阿丽亚娜”运载
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2.航天器地面设施与保障系统 航天发射场 航天器回收区和着陆场 航天测控网 发射窗口
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2.1 航天发射场
航天发射场是发射运载火箭将各种航天器送人太空的地 方。它的别名很多,如航天中心、卫星发射场、卫星发 射基地、卫星发射中心和火箭发射场等。
建有航天发射场的国家只有美国、俄罗斯、法国、中国 、日本、印度、意大利和以色列。
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1.3 空中交通管理
空中交通管制利用以下设备和管理组成空中交管系统, 完成对飞机的监视、识别和引导,提供安全保障: 航路监视雷达 二次监视雷达 机场面监视雷达和精密进场雷达 各种导航设备和各种通信设备 地面指挥
作为空中交通管制依据的飞行信息来自三个方面: 1. 监视本区飞机飞行航迹的雷达和二次雷达所监测到 的信息 2. 本区域气象部门发布的气象信息 3. 飞机起飞进入航路、飞机从其他区域管制中心进入 本区的飞行计划信息
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军用机场
机场设备齐全程度和不同用途:永备机场、野战机场; 战略位置:一线机场(前沿机场)、二线机场和纵深机
场。
军用机场的配置符合国家的战略方针和作战意图,形成 机场网。
机场网是空军战场准备的主体,通常前沿机场供歼击机 和强击机使用,其他机场供轰炸机和运输机使用。
在现代高技术战争条件下,野战机场、公路跑道、直升 机用垂直起降机场以及具备多功能保障能力的大型机场 ,在机场网中的地位将日益提高。
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1.3 空中交通管理
空中交通管制是利用各种技术手段对飞行活动进行监视 和控制,保证安全而有序的飞行。
空中交通管制的主要任务包括: 监督飞机严格按照批准的计划飞行; 禁止未经批准的飞机飞进空中禁区、飞入国境或边 境; 防止飞机之间、飞机与地面障碍物之间相撞; 防止地面误射空中正常飞行的飞机。
火箭 种子岛航天中心:位于日本南部,由竹崎、大崎和
吉信三个发射场组成
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2.1 航天发射场
肯尼迪发射中心(位于美国佛罗里达州卡纳维拉尔角 )
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2.1 航天发射场
酒泉卫星发射中心 我国建立最早,试验次数最多的发射场。整个发射 场东西长 300 km,南北宽 50 km,绝大部分是罕见 人烟的戈壁滩。
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管制区
为确定各空中交通管制中心管辖的范围,将航路通过的 区域划分为以下几种管制区(管制区的下限高度一般高 于地面200 m): 航站管制区 (以机场为中心、半径 50~ 100 km范 围内的空域 ) 塔台管制区 (以机场为中心、半径 9 km左右由地面 向上延伸的圆柱形空间 ) 等待空域管制区
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航路
航路是可航行空域中的标志性通道,连接机场与空中交 通管制交点。
航路通常在飞行频繁的大城市之间划设。沿航路一定距 离及转弯点都有导航设施,连接各个导航设施的直线就 构成航路中心线。
航路规定有上限高度、下限高度和宽度,宽度取决于导 航设施配置的间距和性能。沿航线飞行的飞机都要在航 路内飞行,并接受管制。
地面部分——飞行场地、技术和生活服务区; 空中部分——起落航线、其他飞行空域。
飞行场地通常包括跑道、滑行道、迫降场和停机坪。 跑道长度大多在 1000~5000 m范围内,宽度从
45~ 100 m不等。 滑行道连接跑道与停机坪,供飞机滑行或牵引之用。 起落航线是沿起飞、着陆方向紧靠跑道两侧的空域。
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1.3 空中交通管理 空中交通管理主要是针对民用航空器的空中交通管制和
空中交通服务,其目的是为所有用户提供空域利用上的 最大灵活性,组织不同用户之间分享空域,在最小限制 和不危及安全的条件下,尽可能使用户自己选择飞行剖 面,从而实现最有效地利用空域和组织空中交通活动。 空中交通流量管理是在空中交通超出或可能超出空中交 通管制系统可利用的容量时,为保持到达或通过该空域 的空中交通为最佳容量所进行的管理工作。
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专用机场 专用机场是指军民用飞机制造厂、科研机构、专门的飞
行试验研究机构和有关院校等单位专属机场。 为某种特殊需要而专门设立的机场也属于专门机场,如
体育俱乐部、农业、森林防火和航空救护等专用机场。
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机场地面保障设备
机场的地面设备包括:
机械
电气
液压
特种气体设备
固定加油装置和机动加油车:给飞机加油;
为了区分同一频率上发射的不同信息,微波着陆系统采 用时分多路体制,即每个导航台在规定的不同时间发射 信号。为保证飞机拉平阶段的飞行和使飞机实现软着陆 ,微波着陆系统还设置了拉平台,提供飞机在跑道上空 的高度信息。
微波着陆系统还可装备数据分析系统,实现地面和空中 的数据传输,传送当地气象条件、跑道长度等信息。
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1.飞机地面设施与保障系统 机场 自动着陆系统 空中交通管理
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1.2 自动着陆系统 自动着陆:
飞机的自动飞行控制系统和仪表着陆系统耦合,借助 自动着陆系统的方位引导和垂直引导使飞机自动地完 成进场和着陆的过程;
自动着陆的实现需要飞机上的自动飞行控制系统不仅 控制飞机的三轴运动,还要包括对飞机推力的控制。
Introduction to Aerospace Technologies
航空航天技术概论
(第七单元 地面设施和保障系统)
郑耀 张帅 浙江大学航空航天学院 本科生2011-2012学年夏学期
航空航天技术概论(课时安排) 1. 航空航天发展概论 (1) 2. 航空航天发展概论 (2) 3. 飞行环境及飞行原理 4. 飞行器动力系统 5. 飞行器机载设备 6. 飞行器的构造 7. 地面设施和保障系统 8. 相关多媒体教学
2. 应该有良好的自然条件。发射区和回收区均应该是 人烟稀少的地方,地势平坦,地质结构稳定,具有 较好的气象条件,有良好的水质、供水条件和丰富 的水源。
3. 要有良好的航区。“航区”是指航天器起飞至人轨 这一段的飞行路线以下的地面区域。航区应避开人 口稠密区、重要工业区和军事区,应具备布设测控 站的有利地理位置和工作环境、方便的交通运输条 件、良好的供电和通信设施等。航天发射场场址的 选择还应有利于环境保护等问题。
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航空航天技术概论(第七单元) 飞机地面设施与保障系统 航天器地面设施与保障系统 导弹发射装置和地面设备
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1.飞机地面设施与保障系统 少数小型无人机可通过弹射装置弹射起飞和伞降着陆; 直升机应急情况下的着陆; 大部分航空器的起飞/着陆需要机场、着陆引导系统和
其他保障设施; 飞机飞行过程中需地面引导并进行空中交通管制。
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军用机场
军用机场一般由飞行区、 保障设施、办公居住区和 交通网线组成。
军用机场的保障设施包括 指挥塔、导航台、雷达站 、气象站、各种机库、靶 场、航空器材库、通信设 施、军械设备、油料设施 和乘务设施等。
交通网线包括铁路支线、 场外公路和场内道路网等 。
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民航机场
民航机场通常由飞行区、候机楼、货运站和交通网组成 。有些民用机场设有为航空公司服务的地面设施和维修 基地。
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1.2.2 微波着陆系统
方位台及其天线安装在跑道端头外的中心线延长线上, 沿跑道中心线向飞机进近的扇区内发射左右扫描的窄波 束。为飞机提供航向引导。
仰角台及其天线装在跑道侧面飞机接地点附近,在进近 扇区内发射上下扫描的窄波束,为飞机提供下滑引导。
飞机上的电子设备从接收信号中分解并计算出飞机的方 位角和仰角信息以及其他数据,实现对飞机的复杂气象 着陆引导。
交/直流电源、电源车、充电站:供飞机通电检查、 发动机启动用;
液压油车:给飞机液压系统加油、进行地面检查(如 收放起落架、襟翼和减速板);
冷气车和氧气车:制冷站和制氧站提供冷气和氧气;
消防车、抢救车、救护车、便携式消防器材:处理可
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能发生的飞行事故。
机场地面保障设备
大型民航客机所需的地面保障设备
当飞机偏离航向时,一边的调
制系数将大于另一边的调制系
数,飞机上的仪表指针偏离中
心位置,这就要求飞行员操纵
飞机,使其在正确的航道上飞
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行。
1.2.2 微波着陆系统
微波着陆系统是一种为飞机在进场和着陆阶段提供位置 信息的微波引导系统。
微波着陆系统在地面设置了方位台、反方位台和仰角台 。这些导航台都发射同一频率的信号,频率在C波段的5 031~5090.7MHz范围内,共有200个频道,可选范围远大 于仪表着陆系统。
以前的航天发射场都是极其保密的,随着航天活动与经 济发展之间关系的日益密切以及航天技术国际交流与合 作的日益频繁,加上天上的侦察卫星能将宽阔的发射场 一览无余,航天发射场的神秘面纱已经被揭开。
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2.1 航天发射场
航天发射场址的选择原则:
1. 尽可能把发射场建在低纬度地区,越接近赤道越好 ,这样可以充分利用地球自转的附加速度,降低运 载工具的能量消耗,同时还有利于地球静止轨道航 天器人轨。
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1.飞机地面设施与保障系统 机场 自动着陆系统 空中交通管理
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1.1 机场 机场是供飞机起飞、着陆、停放、维护,并有专门设施
保障飞机飞行活动的场所
分类: 军用机场、民用机场和专用机场 永久性机场、临时性机场 平原机场、高原机场 一、二、三、四级机场
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1.1 机场 机场区域由地面和空中两部分组成:
机场跑道的两端安装有自动着陆系统的地面设备 仪表着陆系统、微波着陆系统。
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1.2.1 仪表着陆系统 仪表着陆系统由飞机上的航向、下滑、指点信标接收机
和指示器以及地面航向台、下滑台和指点信标台组成, 它为飞机提供航向道、下滑道和距离跑道着陆端的距离 信息,用于在复杂气象条件下引导飞机进场着陆。
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空中走廊
空中走廊是为飞机进出某地区而划定的具有一定宽度的 空中通道,通常设在行频繁的城市附近上空以及国际航 线通过的边境地带上空,与航路相连接。
走廊宽度一般为8~10 km,距离机场100 km左右。飞机 在走廊内飞行必须保持规定的航向和高度,严格遵守管 理员的指挥。
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航空航天技术概论(第七单元) 飞机地面设施与保障系统 航天器地面设施与保障系统 导弹发射装置和地面设备
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