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第二章导航系统 概述 • 导航的基本概念 • 导航的领域是很广泛的，导航的定义从就 字面上说，就是引导航行的意思。 • 导航的定义： • 导航是有目的地、安全有效地引导运动体 (船只、潜艇、地面车辆以及飞机、宇宙飞 船等)从一地到另一地的控制过程。 • 导航的过程一定是从目的地开始。 • 根据要飞往的目的地来选择航线、确定距离、 安排时间表，这就是飞机的进程； • 为了使飞机遵照事先安排的时间表，沿着所选 定的航线飞行，必须要使飞机在某一方向上 (一般称为航向)、以一定的速度飞行，为了得 到所要求的速度和航向，要通过驾驶仪表来控 制飞机飞行的加速度。 概述 导航的分类 导航分成四大类： 观测导航、推算导航（仪表导航）、天文导航和无线 电导航。 1、观测导航 • 它是利用某种观测仪器(包括肉眼)经常地或连 续地对所熟悉的地物或导航设施进行观测，以 便确定运动体的位置和运动方向的一种导航。 • 现代雷达导航就是居于这种导航。 2、推算导航（仪表导航） • 它是根据运动体的运动方向和所航行的距离 (或速度、时间)的测量，从过去已知的位置来 推算当前的位置，或预期将来的位置，从而可 以得到一条运动轨迹。以此来引导航行。 • 这种导航克服了观测导航的缺点。因为它不需 要对地标或地面导航设施进行观测，不受天 气、地理条件的限制，保密性强。是一种自备 式导航，但随着航行时间和航行距离的增长， 位置累积误差越来过大，因此，航行一定时间 后，需要进行位置校准。 • 在航空导航的早期阶段，航向的测量是用磁罗 盘，距离的测量是用空速表和航空钟。在现代 航空中，则发展为惯性导航和多卜勒导航。 3、天体导航 • 天空中的星体(太阳、月亮、其他行星、恒星 等)相对于地球有一定的相对运动轨道和位 置。通过观测两个以上星体的位置参数(如仰 角)，来确定观测者在地球上的位置，从而引 导运动体航行，就是天体导航。 • 天体导航要受时间(白天与黑夜)、气象条件＼ 地磁干扰的限制，而且定位时间较长，操作计 算也比较复杂。 4、无线电导航 • 无线电波在空间的传播过程中具有下列特 性： (1)无线电波在理想均匀媒质中，沿直线传播； (2)无线电波经电离层反射后，入射波和反射波在 同一铅垂面内。 (3)无线电波在不连续媒质的界面上会产生反射； (4)在理想均匀媒质中，无线电波传播的速度恒 定。 • 利用上述特性，通过无线电波的发射、接收 和处理，无线电导航设备能够测量出所在载 体相对于导航台的方向、距离、距离差和速 度等导航参量(几何参量)。 4、无线电导航 • 无线电导航是借助于载体上的电子设备接收和处 理无线电波获得导航参量，以保障载体安全、准 确、及时地到达目的地的一种导航手段。 • 优点：不受时间、天气的限制；精度高；定位时 间短；设备简单、可靠等。 • 缺点：在于它必须要辐射和接收无线电波，因而 易被发现和干扰，且绝大多数无线电导航设备需 要载体外的导航台支持工作，一旦导航台失效， 将使与之相应的无线电导航设备在此期间无法使 用。 大地坐标和经纬度 • 飞机是相对于地球表面运动的，在导航中 通常利用地理坐标(大地坐标)来表示飞机 的位置。 (一)大圆和大圆航线 任何平面与地球表面的相交线都是圆。 大圆:通过地心的平面与地球表面相交的圆,把 地球分成两半，是地球表面上最大的圆。 小圆:不通过地心的平面与地球表面相交的圆。 大圆航线：沿大圆连线飞行的航线。 大圆弧连线是地球表面上任何两点之间距离 最短的连线。 赤道和纬度 • 通过地心且与地轴相垂直的平面，把地球分成南北两个半球， 平面与地球表面的交线称为赤道。 • 在大地坐标中，赤道相当于平面直角坐标中的横坐标轴。 赤道、纬度和经度 赤道和纬度 • 其余与地轴相垂直的平面与地球表面的交织都是小 圆，这些小圆称为纬圈(纬线)。 • 纬圈平面都是和赤道平面相平行的，纬圈与地心的 连线与赤道平面之间的夹角，就是这个纬圈的纬度 (缩写为Lat)。 • 用纬度可以表示地球上任何一点的南北位置。 • 赤道的纬度为0度； • 赤道以北为北纬(N)0-90度，北极的纬度为90度N； • 赤道以南为南纬(S)0-90度，南极的纬度为90度S。 子午线和经度 • 包含地轴的平面与地球表面的交线是大圆。这些大圆都通过地 极，称为经圈，经圈总是与纬圈正交的。 • 经圈的一半叫作经线，又叫子午线。 • 国际上约定，以通过英国伦敦南郊的格林尼治天文台子午仪中 心的经线，作为起始经线，又叫本初子午线。 •起始经线相当 于平面直角坐 标中的纵坐标 轴。 • 以起始子午线(0度子午线)为基推，可以用经度(缩写为Long) 来表示其他经线的位置。 • 地球表面上任意一点的经度，就是通过该点的子午线平面与起 始经线平面之间的夹角。 • 起始子午线向东为东经(E)0~180度；以西为西经(W) 0~180 度。 • 用纬度和经度来表示地球上任何基点在大地坐标中的地理位 置。 导航的基本元素 (一)航向 (二)方位角 (三)航迹与航迹角 (四)偏流角(DA) (五)航路点(WPT) (六)偏航距离(XTK) (七)地速(GS) (八)空速(AS) (九)风速(WS)与风向(WD) 导航参数 (一)航向(HDG) • 航向(角)是由飞机所在位置 www.aero.cn 航空翻译 www.aviation.cn 本文链接地址：导航系统
