无线电导航设备培训课程(PPT 121页).ppt

1、无线电 导航设备,几个角度,1.飞机磁航向MH： 从飞机所在位置磁经线北端顺时针量到飞机航向线的角度。,M,2.无线电方位线（方位线） 地面导航台与机载设备的连线。,3.径向线 由于全向信标台（VOR）发出的无线电波具有方向性，因此从VOR画出的方位线称为径向线。,无线电方位线和径向线都是大圆圈线,4.电台相对方位角RB： 从航向线顺时针量到无线电方位线的角度。 是以飞机为参照点判断电台的位置。,5.电台磁方位角QDM： 以飞机所在位置的磁经线北端为基准，顺时针量到无线电方位线的角度。 QDM=MH+RB,6.飞机磁方位角QDR: 从电台所在的位置磁经线北端顺时针量到无线电方位线的角度。 QD

2、R=QDM-180,方位角之间的关系 电台磁方位与电台相对方位角之间的关系 QDM=MH+RB 飞机方位角与电台方位角之间的关系 QDR=QDM180，QTE=QUJ180,无线电方位变化规律,1.在同一条方位线上，无线电方位的变化 在同一条方位线上，电台方位角QDM(或飞机方位角QDR)是定值；根据QDM=MH+RB,2.保持航向飞行，无线电方位的变化 电台在左 随着飞机飞行，三个方位角都逐渐减小； 电台在右 随着飞机飞行，三个方位角都逐渐增大。,无线电方位的测量,自动定向仪ADF(无方向信标机)系统 甚高频全向信标VOR系统,自动定向仪 ADF,ADF系统概述,自动定向机ADF（Autom

3、atic Direction Finder）又称无线电罗盘，他与地面导航台NDB（Non-direction Radio beacon）配合，通过机载的环形天线测量地面导航台发射的无线电波的来波方向测得RB。ADF系统是一种典型的测角系统。 ADF系统不仅可以测角定向，还可以实现定位，利用机上安装的两套ADF分别调谐在两个不同的地面导航台NDB频率上，以实现- 定位，也可以利用NDB/DME实现-定位。,ADF的工作频率为190-1750KHz，属于低频、中频，作用距离为几十到几百千米，可接收民用广播电台信号和无方向信标NDB地面导航台为飞机定位，还可以和无线电高度表、信标机等设备配合引导飞机

4、着陆。 ADF结构简单，易维护，价格低廉。,一、ADF系统的主要功能,功用： 1.测量RB; 2.对飞机进行水平定位（- ）。,3.引导飞机向、背台飞行；,4.判断飞机飞越导航台时刻； 5.可接收用于定向的广播电台信号和遇险信号； 6.引导飞机进入空中走廊的入口和出口。,7.引导飞机进场、进近着陆；,二、ADF系统的组成,1.地面NDB台,向空中发射无方向性的无线电信号。,地面NDB台数据,莫尔斯电码,字码:A: .- B: -. C: -.-. D: -. E: . F: .-. G: -. H: . I: . J: .- K: -.- L: .-. M: - N: -. O: - P: .

5、-. Q: -.- R: .-. S: . T: - U: .- V: .- W: .- X: -.-Y: -.- Z: -. ?: .-. /: -.-. -: -.- 数码(长码):1: .- 2: .- 3: .- 4: .- 5: .6: -. 7: -. 8: -. 9: -. 0: -,莫尔斯电码,基本单位：. = . 间隔= . 字母、数字间隔= . SOS = - ,2.机载设备, 天线,垂直天线,环形天线,自动接收机,控制盒,OFF：设备断电； ANT：垂直天线位置； ADF：自动定向； TEST：测试。,三、指示器,1.ADF指示器-刻度盘固定,指示器没有调整钮-无线电罗盘

6、 指针读数-RB.,2.ADF指示器-有调整钮, 标线顺时针到指针-RB 标线在N(0)-RB（无线电罗盘） 标线在MH位置，针尖=QDM,针尾=QDR,例1：已知：如图指示器指示如下。 求：画出飞机与电台之间的位置关系图。 解：RB=270，MH=45 QDM=MH+RB=315，QDR=135,2.RMI指示器,例2：已知：如图所示。 求：画出位置关系图 解：读细指针，QDM=315，QDR=135MH=70 RB=QDM-MH=245,四、ADF的误差,1.山地误差（山区效应）,消除方法：提高飞行高度，选择合适的导航台。,2.海岸效应,消除方法：适当上升飞行高度，飞行高度3000米以上时

7、，海岸效应可以忽略。 选择电波传播方向与海岸线接近垂直的电台。,3.积雨云效应,4.夜间效应（极化误差）,消除方法：由于波长越长，电离层反射越弱。尽量选择频率低、 距离较近的导航台，增加飞行高度，读取平均值。,特点：日落前两小时和日出前两小时最为明显。,5.静电干扰,克服方法：仔细辨听信号，当干扰杂音最小，指针指示稳定的 瞬间读取方位；选择距离近的，功率大的导航台。,大气放电时，会辐射多种频率的电磁波，影响较大的是中波和长波。ADF会接收这些杂波，使指针摆动和慢转。,6.象限误差,补偿方法：使指示器指针比环形天线多转或少转一个角度。在 安装设备时已经消除。,当地面电波辐射到机体或金属物体时，会

8、产生二次辐射，与原来的电波叠加，形成新的电波。与原电波到天线时相差一个角度，造成定向误差。,甚高频全向信标（VOR）,一、系统概述,甚高频全向信标VOR是一种典型的测角系统。 测得的角度是QDR.,二、系统主要功能,测量QDR-方位指示器； 定位- -定位； 做检查-作为航路检查点，检查航迹； 导航-引导飞机沿选定的VOR航路，从一个VOR台 飞向另一个VOR台。 离场或归航-引导飞机离场或进场； 进近-引导飞机过台进近，过台等待，配合ILS 盲降。,三、系统基本组成,VOR系统,地面：VOR导航台,机载：机载VOR设备,VHF接收机,控制盒,方位指示器,天线,航路VOR(A类VOR),终端V

9、OR(B类台),1.地面设备,方位指示器恒指VOR地面台,甚高频全向信标（VOR）系统，是一种近程无线电测角导航系统。 1.地面设备: 就是地面全向信标台。简称VOR台， f=108.00-118.00MHz。 它由地面发射台通过天线发射出方位信息，机载设备接收和处理这一方位信息，并通过有关的指示器指示相应的方位信息，引导飞机完成飞行任务。,VOR台分为两种： 一种是用于引导飞机进场及进近着陆的终端VOR台，称为B类VOR台， f=108.00-112.00MHz之间十分位为偶数的频率，工作距离为25 n mile。 另一种是用于航路导航的VOR台，即航路VOR台，称为A类VOR台， f=11

10、2.00-118.00MHz之间每隔50KHz的共计120波道，工作距离为200 n mile。 地面VOR台使用的识别码为三个国际莫尔斯电码英文字母。,地面设备-VOR导航台分类及性能参数,VOR系统的视距传播工作方式,有效作用距离的影响因素：接受机灵敏度、地面台发射功率、飞机飞行高度、VOR台周围的地形。 Lmax=1.25（发射机所在高度（ft） +接收机所在高度（ft）,频率相同的两个地面台，之间相隔至少在100nm-500nm； A类台典型作用距离-200nm； B类台典型作用距离-25nm； 如果规定作用覆盖范围（DOC）为50/25000，则表示VOR台中心为50nm半径，250

11、00ft高度，可避开这种频率干扰。,2.机载设备VOR,2.机载设备VOR 组 成：接收机（VHF）、指示器、天线、控制盒 工作情形：天线接收地面VOR信号-送接收机处理后得到方位信号-送相关显示器（如送方位指示器并与预选航道比较-得到航道偏差信号-驱动航道偏离指示器航道偏离杆-指示航道偏离情况）。, 天 线,超短波天线与LOC共用； 接收频率：108-118MHz（VHF）；, VHF接收机,接收机,话音、台识别-供飞行员鉴别；,方位信号-RMI指示；,航道偏离信号-CDI、HSI指示；,向背台信号-向背台指标指示；,警告信号- CDI、HSI警告旗；, 控制盒,用来选择工作系统和地面台频率

12、。 对设备进行测试。, VOR指示器,RMI 指示器,例3：已知：如图所示。 求：画出飞机与VOR台的位置关系图 解：读粗指针，QDM=335，QDR=155MH=210 RB=QDM-MH=125,CDI指示器,1.预选航道调整钮调整预选航道； 2.表盘指针恒指正上方，指示预选航道； 3.航道偏离杆偏左，表示飞机偏右； 4.偏离度数可读； 5.向背台指标。,向/背台指示TO/FROM（ 向/背台信号） 飞机到VOR台的矢量与预选航道之间夹角小于90为向台。,CDI过台判断,1.航道偏离杆始终在正中； 2.过台时向背台指标转换；,飞机不在预选航道上，过台情况。,例4：已知：CDI如图所示。 求

13、：判断偏航情况画出飞机与VOR台的位置关系图 解：预选航道0，偏离7；飞机偏右。,利用CDI实现VOR导航和定位,利用CDI测定VOR径向方位,1.调好频率，听清电码； 2.调偏离杆回中； 3.CDI指示的就是VOR方位； 4.向背台指标指示背台， 测定的是QDR; 指向向台，是QDM.,利用CDI切入预选航道,利用CDI实现侧风修正,3.水平状态指示器-HSI（不含ILS）,例5：已知：HSI如图所示； 求：判断偏航情况画出飞机与VOR台的位置关系图 解：MH=70，预选航道=30，偏离杆在右，飞机偏左=6，向台飞行,利用HSI测定VOR径向方位,VOR系统误差,1.传播误差：垂直方向效应、

14、场地影响、地形影响。,2.设备误差：天线间隔、接收指示设备、极化误差。,VOR与ADF比较,小 结 无线电方位线的定义、RB、QDM、QDR及相互关系； 无线电方位的变化规律； ADF系统的频率、设备的组成；NDB航路台、近台、远台的区别（功率、识别码、作用距离）；指示器的类型。 VOR系统的频率、设备的组成；VOR航路台、近台、远台的区别（功率、识别码、作用距离）；指示器的类型。,利用机场安装的VOR台，实现飞机的离场和归航进场； 利用两个已知位置的VOR台，可以实现飞机定位； 引导飞机沿选定的VOR航路飞行； 航路上的VOR台可以用来作为航路检查点，实行交通管制； 与测距台配合，可以进行区

15、域导航（RNAV）； 利用机场VOR台，可以引导飞机进近着陆；,VOR导航系统的功用,测 距 机DME,测距机系统是一种能够测量由询问器到某个固定应答器（地面台）距离的二次雷达系统，工作在L频段。 测距机是目前民用飞机普遍装备的一种无线电导航系统，它与VOR台常安装在一起，可用于飞机定位、测高、等待飞行、进近着陆、航路间隔、避开保护空域及计算地速等。 机载测距机与地面测距信标台配合工作，用于测量飞机与地面测距台的斜距。最大测量范围为0 390海里。 基本原理就是机载DME设备向地面DME台发出询问信号，地面DME台接收后，经过一个固定延时，向飞机给出应答信号，机上设备记录信号的往返时间，并转换

16、成距离或地速，然后在显示器上显示。,功 用,DME系统是询问回答式脉冲测距系统，由机载设备和地面信标组成： 地面信标设备：应答器、监视器、控制单元、机内测试设备、天线和电键器组成。 机载DME设备：询问器、控制盒、距离指示器和天线组成。,1、DME 系统的组成,2、DME 测距原理,3.基本原理,D=ct/2,4.主要性能,工作频率：962-1213MHz之间的252个波道。 频率间隔：1MHz。 机上设备和地面设备的收发频率是对应的，测距信标台的发射频率比询问频率高63MHz。 询问频率：1025-1150MHz。126个询问频率。 工作容量：能同时为100架飞机提供服务。 测距范围：正常测

17、距范围0-200n mile，最大可达390n mile。 测距精度：0.3n mile； 台识别：三个英文字母。,仪表着陆系统 ILS,一、ILS概述,仪表着陆系统（ILS-Instrument Landing System），在第二次世界大战后被国际民航组织采纳为标准着陆系统。 ILS能为处于着陆过程中的飞机提供着陆引导信息，包括：航向道信息、下滑到信息和距离信息。为飞机建立目视着陆做准备。,二、ILS系统组成, 地面台,1.航向台,航向信标台通过天线阵向空中辐射信号，形成航向道信号区。 F=108-112MHz。十分位为奇数的频率，共40个波道。,航向台覆盖范围,2.下滑台,下滑信标台通

18、过天线阵向空中辐射信号，形成下滑面信号区。3最佳，根据净空条件，可在2-4间。 F=329-335MHz（UHF）。与航向台配对使用。,下滑台覆盖范围,跑道中心线两侧8、跑到平面以上0.3-1.75，有校作用距离10nm的棱锥体。为下滑角。 识别码：三个摩斯电码。I?。 ？远台或归航台的识别码。,三、ILS系统功用及分类,1.功用： 提供航向道和下滑道信息引导。 2.分类： 根据跑道视程和决断高（度）DH(A)划分为三类,指点标台,指点信标台一般有2或3个。 安装位置：着陆方向的跑道中心延长线的规定距离上。 内指点标： （IM-inner marker）； 中指点标：（MM-middle ma

19、rker）； 外指点标：（OM-outer marker）； 作用：向空中的飞机提供位置信息，知道飞机距跑道头 的距离。,外指点标（OM-outer marker）： 通常安装在下滑道切入点附件； 常与远台NDB安装在一起，称为外示位信标台（LOM）; 中指点标（MM-middle marker）: 一般位于决断高DH60m处，常与近台NDB安装在一起，称为中示位信标台（LMM）。 I类ILS进近下降至此高度时应能转为目视进近。 非精密进近或下滑台不工作时，该点通常作为复飞点。,内指点标 （IM-inner marker）： 安装在决断高DH30m处，是II类ILS进近决断的依据。 飞机通过台上空时，接收机接收信号并指示（音响、信号灯）,下滑道： 航道面与下滑面交线（角锥形）下滑道宽3-6厚1.4,ILS地面台示意图,航向台和下滑台产生的引导信号,仪表进近实施程序 脱离航路进场： 这一阶段的工作与非精密进近时相同，增加的工作是将VHF控制盒的频率调至ILS频率。 机动飞行过渡到五边： 飞机在切入到航向道前的工作与非精密进近时相同，用四种起始进近程序基本形式飞行，在飞机转向五边的后半段应选择切入角切入航向道，保持飞机沿航向道飞行，保持平飞切入下滑道，改下滑使飞机沿下滑道飞行。,沿五边下滑道下滑着陆 完成机动飞行后，应及时判断飞机偏离五边下滑道的情况，如有偏差，及时调整