第一章 第一节 地球空间及导航

第一章地球与飞行宇宙何为宇宙？创世大爆炸人类认识的宇宙——“天地万物的总称”《淮南子·原道训》称：“四方上下曰宇，

古往今来曰宙。”宇宙是

空间和时间的统一体

宇宙有没有起源？

如果有，怎样起源？宇宙是无限的但人类的认识是有限的空间上宇宙范围为150亿光年

1光年

=9.46×1012千米一、天体系统（一）天体类型天体：宇宙中的各种星体。星云恒星行星卫星彗星天体流星体在各种天体中最基本的是恒星和星云(有巨大的质量)。(1)恒星定义：由炽热气体组成，能自己发光的球状天体。特点：质量大、组成物质是氢和氦。恒星（太阳）太阳是宇宙中距离地球最近的一颗恒星。日地平均距离1.5亿千米。1、最基本天体——恒星和星云(2)星云定义：由气体和尘埃物质组成的、呈云雾状的天体。特点：主要组成物质是氢。质量大、体积大和密度小。猎户座马头状星云(HorseheadNebula)人马座三叶星云(TrifidNebula)名称形状组成是否发光主要组成物质恒星球状炽热气体组成发光氢和氦星云云雾状气体和尘埃物质组成本身不发光氢恒星和星云的比较：什么样的天体才可以称之为“行星”呢？2、其他天体条件一：围绕恒星运行。条件二：质量大到自身引力足

以使它变成球体。条件三：能清除其公转轨道周围物质，不发光，以反射恒星光而发亮。地球便是绕着太阳运动的行星之一。（1）行星(2)卫星围绕行星运行，质量比行星更小，本身不发射可见光。以表面反射恒星光而发亮。月球就是一颗卫星。自然卫星&人造卫星彗星分为彗头和彗尾两部分。彗头由彗核、彗发和彗云构成。彗核是彗头的主要部分，由冰物质组成，接近恒星时，升华为气体。(3)彗星围绕恒星运行、质量很小、呈云雾状。哈雷彗星彗星的特点：外貌：

云雾状结构：

见示意图组成：冰冻的气体和微尘

——“脏雪球”轨道：多为抛物线或双曲线少数为椭圆周期：哈雷彗星76年……

(4)流星体:星际空间的尘粒和固体小块。沿着同一轨道绕太阳运行的大群流星体，称为流星群。陨星:石陨星（陨石）、铁陨星（陨铁）石铁陨星。（二）天体系统

宇宙中的天体是不断运动的。运动着的天体形成各级天体系统。宇宙是一个有序的、有一定层次和结构的物质世界。1、地月系

由地球及其卫星月球组成的天体系统。2、太阳系太阳是太阳系的中心天体，八颗行星、矮行星和众多的太阳系小天体等围绕太阳运动，构成太阳系。3、银河系

由银核、银盘和银晕等部分组成的扁圆盘状星系。包括2000亿个恒星。

俯视侧视银核银盘银晕4、河外星系

包括星系以及巨量的星际物质。

到目前为止，已经发现了数百亿个类似银河系这样规模的天体系统，统称为河外星系。大麦哲伦星云星系小麦哲伦星云星系5、总星系

银河系和河外星系统称为总星系。人类目前所知的最高一级天体系统。总星系银河系太阳系天体系统的隶属关系地月系总星系其他恒星系其他行星系银河系河外星系太阳系地月系天体系统的层次二、太阳系（一）太阳系成员1、太阳是太阳系的中心天体

太阳的质量占整个太阳系的99.86%。其它天体在太阳巨大引力的作用下，围绕太阳公转。（根据万有引力定律，大质量的吸引小质量的。）2、太阳系的成员太阳（中心天体）八颗行星、矮行星太阳系小天体（1）共面性（2）同向性（3）近圆性3、八颗行星的运动特征

太阳系中除太阳外，其他天体本身不发射可见光，都以表面反射太阳光而发光。从八颗行星公转运动的共同特征看，地球是太阳系中一颗普通的行星。你知道为什么“冥王星”走了吗？三、太阳——太阳系的中心天体

太阳外层稀薄的大气层——太阳大气里三层核反应区对流区辐射区外三层光球层色球层日冕层太阳大气三层结构亮度厚度表面温度（K：绝对温度）太阳活动内外光球亮暗薄厚仅500千米低高约6000K(太阳黑子约1500K)太阳黑子色球约几千千米四五千Ｋ至几万Ｋ耀斑日珥日冕几个太阳半径几百万K太阳风大家来找碴太阳黑子是太阳表面上的黑暗的斑点；由能量传导不均所致，太阳黑子即能量亏损的部分；一般成群出现在太阳赤道两侧。而其温度则较其它地区低；呈周期性变化，在高峰时，太阳黑子的数量会明显增加。1900年至2002年的太阳黑子年平均数T基本周期为11年。日珥

——从色球层内猛烈喷发出来、形如红色火焰的舌状气体柱。从色球层抛出，又回落到色球层的高能带电粒子流。太阳耀斑

“色球层爆炸”

——是一种剧烈的太阳活动现象。太阳耀斑是能量的强烈释放，

是释放能量最多的太阳活动。地球磁层抵御了一部分太阳风的干扰，将环绕地球的带电荷粒子困于其辐射带，但并非全部。

日冕层：太阳风

太阳黑子和耀斑是太阳活动的主要标志太阳活动对地球的影响：干扰短波无线电通讯；全球天气及气候异常；扰乱地球磁场，引起磁暴现象；极光……

当带电粒子流吹向地球，在地球磁场的吸引下大量集中于地球的两极，并与那里高空中稀薄的大气相碰撞，就形成了绚丽多彩的极光。

每逢太阳活动剧烈时，人们就可以看到比平常年更为壮观的极光景象。就连许多以往看不到极光的高纬地区也会出现极光。1、类地行星特点：距太阳较近，都有较小的质量，较高的平均密度和中心有铁核2、巨行星特点：体积和质量都很大，平均密度小，主要由氢、氦、氖等元素组成。3、远日行星四、只有一个地球（一）八大行星分类及特征水、金、地、火、木、土、天王、海王星水、金、地、火木、土天王星、海王星地球木星土星天王星海王星金星火星水星冥王星（一）八大行星分类及特征行星共同特征类地行星水金地火质量小密度大铁核巨行星木土质量大密度小HHeNe远日行星天王海王——(二)地球是太阳系中唯一有生命的天体1、日地距离适中1.5亿千米均温15度地球上经常有液态水2、地球大小和质量适中大小和质量适中引力大气圈3、地球自转与公转运动周期适中昼夜更替和季节轮回节奏适度五、导航——确定运动物体所在的经纬度位置1、天文导航——通过对天体高度和方向的观测来确定飞机所处的位置2、无线电导航——利用无线电波的不同波段进行导航，最主要的导航方式3、卫星导航——接收和发射飞机、轮船发出的信号，并与地面的交通管制中心及机场进行联系，从而进行导航主要空管和导航设备1、空中交通管制设备2、航站的进近着陆引导设备3、航路导航设备无线电导航无线电不同波段及其功能作用电波波段功能及作用甚低频（VLF)30千赫以下具有低传播衰减特征，可进行远距离信息传播。低频（LF）30～300千赫具有全向辐射特征，可用于无方向导航台和自动测向接收机中频（MF）300～3000千赫高频（HF）3000千赫～30兆赫进行远距离通讯的基本频段甚高频（VHF）30～300兆赫具有测距导向功能，用于测距仪、仪表着陆系统、微波着陆系统、甚高频全向信标台等通讯设备特高频（U