空中导航课件

1、空中导航,飞行时空,基本导航元素及其测量,无线电导航,飞机在空中航行规律,空中导航基本概念,空中导航的基本概念 利用导航设备，引导飞机从地球表面的一点安全、准确、准时的到达地球表面上另一点。,确定飞机位置 飞机航向 飞行时间,地球、地理坐标 地球磁场 航线 时间系统,第一部分 飞行时空,一、地球与地理坐标,二、地理坐标,(一)纬度 1、赤道-赤道平面 纬圈-纬线(表示某地点的东西方向) 2、纬度：该纬线上任意一点与地心的连线同赤道平面的夹角，叫该地点的纬度。 3、纬度表示方法 (1)N3957 (2) 3957N (3) N3957 (4)LAT N3957,1、经圈、经线、起始经线 2、经度

2、 某条经线的经度，就是该地方经线平面和其始经线平面的夹角，叫该地方的经度。,3、经度表示 (1)E11619 (2) 11619E (3) E11619 (4)LONG E 11619,二、地球磁场,1、真经线 2、磁经线 3、磁差 磁经线北端偏离真经线北端的角度，叫磁差或磁偏角。偏东为正，偏西为负。 4、磁差的表示：MV-2； VAR2W 5、等磁差曲线 7、世纪变化和磁差年变率,三、航线,(一)定义： 飞机从地球表面一点到另一点的预定的航行路线叫航线。 (二)航线构成：起点、转弯点、终点 1、目视航线 2、仪表航线,(三)航线的两个要素,1、航线角 (1)范围：0360 (2)种类： 真航

3、线角(TC) 磁航线角(MC) (3)MC=TC-(MV) 2、航线距离 单位：公里(KM)、海里(NM)、英里（SM） 1NM1.852KM=1.15SM,NM,NT,MC,TC,M,航线角：从航线起点的经线北端顺时针 量到航线(航段)去向的角度。 MCTCMV,三、时间系统,(一)时间的含义 时刻：表示某一瞬间的早晚。 如飞机起飞时刻为10时45分(10:45或1045) 时间：表示两时刻间所间隔的长短。 如飞机从北京到上海飞行时间是1小时33分(01:33或1.33),(二)时间系统 1、地方时（LT） 2、区时（ZTM） 3、世界时（UT） 4、世界协调时（UTC）,第二部分 基本导航

4、元素及其测量,航向 高度 速度 时间,一、航向,（一）航向 飞机纵轴前方的延长线叫航向线,航向线的方向,即飞机纵轴前方的指向,叫做航向(HDG)。 航向角 从经线北端顺时量到航向线的角度。范围为0360。,（二）航向的种类 1、真经线与真航向（TH） 2、磁经线与磁航向（MH） 3、罗经线与罗航向（CH）,(1)罗经线：飞机上磁罗盘的磁条所指的南北方向线 (2)罗差：罗经线偏离磁经线的角度,叫罗差(DEV) (3)罗航向(CH),二、高度,(一)几何高度 1.真高(HT) 2.相对高(HR) 3.绝对高(HA) 4.三种几何高度的关系,（二）气压高度 1、场面气压高(HQFE) 2、修正海平面

5、气压高(HQNH) 3、标准气压高(HQNE),（三）气压高度表工作原理,（四）高度表的拨正 1、规定过渡高度（TA）和过渡高度层（TL）的机场,QFE,QNH,QNE,TA,TL,平均海平面,TH,注意：有些机场终端区使用场压飞行，则公布过渡高TH。,过 渡 夹 层,2 、没有规定过渡高度和过渡层的机场 上升至600米拨正为1013hpa，下降拨正时机听 ATC指挥,三、空速,飞机相对于空气运动的速度叫空速。 单位：公里/小时（KM/H） 海里/小时（NM/H）,1.仪表空速(BAS) 2.修正表速(CAS) 3.指示空速(IAS) 4.当量空速(EAS) 5.真空速(TAS) 6.马赫数(

6、M数)：M=TAS/a,机械误差,空气动力学误差,压缩性误差,密度误差,四、时间,(一)机械航空时钟 1 、飞行时钟 2 、领航时钟 (二)电子时钟 可显示格林威治平时(GMT)、航程时间(ET)和精确计时时间(CHR)。,第三部分 飞机在空中的航行规律,风的定义 航线、航向、航迹 偏流角、偏航角、风修正角 航行速度三角形,一、风的定义 风速WS 风向WD,气象风向WDm风吹来的真方向,航行风向WDn风吹去的磁方向,WDm,WDn,航行风速kt（NM/H),气象风速m/s,二、航线、航向、航迹,MH,MTK,TAS,GS,WD,WS,中国民航学院空中交通管理学院,空速TAS、磁航向MH 地速G

7、S、磁航迹MTK 风速WS、风向WD GSTASWS,三、偏流角、偏航角、风修正角,偏流（ DA ） 空速向量与地速向量的夹角，即航迹线偏离航向线的角度，左侧风为正、右侧风为负 DA=MTKMH,Nm,Desired course,Actual Track,Wind,Heading,MH,DA,MTK,偏航 （TKE：Track Angle Error） 磁航线与磁航迹的夹角；左偏为负，右偏为正 TKEMTKMC 偏航反映了飞机受侧风影响偏离预定航迹的程度,Nm,Desired course,Actual Track,Wind,Heading,MC,TKE,MTK,WCA (Wind Corr

8、ection Angle)风修正角 WCAMCMH,Nm,Desired course,Actual Track,Wind,Heading,MC,WCA,MH,四、航行速度三角形包括 TAS, WS, GS, MH, MTK, DA, WD, WA,Nm,Nm,MTK,MH,DA,WA,WD,TAS,GS,WS,航行速度三角形求解,sinWA/TAS=sinDA/WD=sin(WA+DA)/GS DA=MTK MH WA=WDMTK 360 GSTASWScosWA,Nm,Nm,MTK,MH,DA,WA,WD,TAS,GS,WS,第三部分 无线电导航,无线电方位 NDB VOR DME ILS

9、,一、无线电方位,无线电方位线 RB: Relative Bearing QDR:飞机磁方位角 QTE：飞机真方位角 QDM：电台磁方位角 QUJ：电台真方位角,二、NDB导航系统,典型频率：1901750KHZ 1、功用：测量相对方位角RB。 2、自动定向机系统的组成 （1）地面设备：NDB （2）机载定向机：ADF（Automatic Direction Finder）, 航线NDB台 发射功率500W，有效作用距离不少于150KM，识别码为2个莫尔斯电码。 远、近台 远台与航线NDB台相同；近台有效作用距离50KM，发射功率100W，识别码为远台识别码的第一个字母。,（一）地面设备,（二

10、）机载定向机 包括自动定向接收机、控制盒、方位指示器、环形天线/垂直天线。,1、ADF控制盒：,（1）无线电罗盘（刻度盘固定）ADF指示器（刻度盘可以人工转动）。 （2）无线电磁指示器（RMI) （3）电子飞行仪表（EFIS）,2、ADF的方位显示：,ADF指示器,RMI,EFIS,三、VOR系统,功用：测量飞机磁方位QDR。 VOR系统的组成,地面设备,机载VOR设备：,控制盒、天线、 接收机和指示器,航路VOR台,终端VOR台,地面台同时发射基准相位信号和可变相位信号；,VOR系统测QDR的原理,机载接收机接收到两种信号后比较其相位差。,两种信号的相位差即为当时的飞机磁方位QDR.,航路V

11、OR台 频率112.00118.00MHZ(频率间隔50KHZ)，功率200W，工作距离200NM。 终端VOR台 频率108.00112.00MHZ(频率间隔50KHZ，小数点后第一位为偶数)，功率50W，工作距离25NM。 注：VOR台的识别码都是三个英文字母,（一）地面设备：,航路VOR台,终端VOR台,（二）机载设备,控制盒、天线、接收机和指示器,四、DME系统,DME系统：测量由机载询问器到地面应答器之间距离的二次雷达系统。 DME功能：测量飞机的到台斜距。,（一）DME系统的组成 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设备组成。 1、地面信标设备 地面信标设备由应

12、答机、监视器、控制单元、机内测试设备、天线和电键器组成。,2、机载DME设备 主要由询问器、天线、控制盒和距离指示器组成。 距离指示器指示飞机到地面信标台之间的斜距（ NM ）。在某些指示器上，还显示有地速和到台时间；这两个参数只有飞机沿径向线飞行时才是准确的。,（二) DME系统的测距原理 机载询问机向地面DME台发射询问脉冲对开始，地面信标台收到询问脉冲对，延迟50s，然后发射应答脉冲对；机载询问机按照发射询问脉从对和收到应答脉从对之间经过的时间计算飞机到地面台之间的斜距。 D=C*(t50)/2,（三）DME系统的主要性能指标 1、工作频率 962-1213MHZ，频率间隔1MHZ；分为

13、X波道/Y波道。询问频率和应答频率相差63MHZ。,其中1-16X/Y，60-69X/Y不用。原因:DME通常与VOR配套使用，而VOR/ILS一共只有200个波道；同时DME与二次雷达（SSR）工作于同一波道，为避免相互干扰，测距机系统中禁止使用若干波道。,2 、工作容量 DME系统的地面台能同时为大约100架飞机服务；如果询问的飞机超过100架，地面DME台通过降低灵敏度来限制回答。 3、测距范围和精度 0 200NM , 最大390NM；测距精度0.3NM。,4、地面DME台识别信号 三个摩尔斯电码，和VOR合装时即VOR的识别码。,(四) 机载DME的调谐和显示 一般DME与VOR或ILS安装在一起，工作频率配套使用，即在“VHF NAV”控制盒上调好VOR/DME频率，相应DME的频率也就自动调定。,四、ILS系统,功用：精密进近着陆系统，能在复杂气象条件为航空器进近提供航向引导和垂直引导，确保飞机安全进近和着陆。 工作频率： 航向信标：108.00111.95MHz十分位为奇数位 下滑信标：329.15335MHz，与航向信标配对使用 指点标工作频率：75MHz,ILS系统组成 航向信标（Localizer）：提供航向引导 下滑信标（Glide slope）：提供垂直引导 指点标（Marker）：提供距离信息，提醒飞行员注意检查高度和飞机