地标推测领航.ppt

1、中国民航大学空中交通管理学院,第四章 地标推测领航Piloting and Dead Reckoning Navigation,概念 目视入航 地标定位 检查和修正航迹 沿航向下降,中国民航大学空中交通管理学院,概念,地标领航 （Piloting Navigation） 飞行员利用目视观测地标，对照航图，确定飞机位置、航向和距离，引导飞机飞行的领航方法。 简单可靠 容易受地形、季节、昼夜、气象条件、飞行高度、速度、座舱环境的影响。,中国民航大学空中交通管理学院,推测领航 （Dead Reckoning Navigation) 飞行中根据飞行仪表的指示推算飞机位置和应飞航向的领航方法。 不受外界

2、条件限制，但存在设备误差、作业准确性、推算的积累误差等 地标推测领航 飞行中利用目视观测地标，对照航图，确定飞机当前位置，根据飞行仪表的指示，推测飞机未来位置、应飞航向、应飞时间的领航方法。,中国民航大学空中交通管理学院,地标推测领航步骤 地标定位 航行速度三角形求解，推测飞机应飞航向和应飞时间 检查和修正航迹 根据航行仪表的指示，沿预定航迹飞行 掌握地标推测领航的重要意义 目视飞行的基础,主要用于低速飞机在中低空目视飞行条件下的飞行。 空管、情报、签派人员（飞机迷航、绕飞）,中国民航大学空中交通管理学院,确定飞机位置,确定飞机位置常用的三种方法： 地标定位 推测定位 无线电定位 实测位置和推

3、测位置,中国民航大学空中交通管理学院,地标定位,（一） 地标及其种类和识别特征 线状、面状、点状 （二）辨认地标的三个环节 （1）对正地图 （2）确定范围 （3）观察辨认四个要素 航迹、时间、地标特征、地标相关位置,中国民航大学空中交通管理学院,一、地标分类 面状地标 城市、湖泊、机场、岛屿、森林 确定航空器的大致位置 线状地标 河流、公路、铁路、山脉 与航线平行的地标检查航向偏差和偏航距离 与航线垂直的地标检查时刻误差 点状地标 桥梁、山峰、电视塔、高大建筑、塔台 精确确定飞机的位置,中国民航大学空中交通管理学院,二、辨认地标的程序 对正地图： 按航向对正：机动转弯后 按航线对正：沿航线飞行

4、 按线状地标对正 确定范围，观察辨认 面线点 推算飞机到达地标的时刻，提前35分钟搜索面状地标 对照航图，比较面状地标与线状地标的方位关系，确定线状地标与飞机的位置关系 对照航图，比较线状地标与点状地标的方位关系，通过航图作图的方法，精确确定飞机的位置,中国民航大学空中交通管理学院,中国民航大学空中交通管理学院,中国民航大学空中交通管理学院,飞机地标定位,VFR飞行，飞机需要利用地标确定飞机在飞行中的位置和偏航情况；飞机在改出坡度后，需要利用地标定位来确定飞机的位置。 IFR飞行，在无线电失效或迷航的情况下，利用地标引导飞机往目的地或改出迷航状态，对于确保飞行安全有重要意义,中国民航大学空中交

5、通管理学院,三、地标定位方法 地标方位定义 地标方位角 航向角 相对方位角 地标相对方位角,N,N,航向角,相对方位角,飞机 方位角,地标方位角,中国民航大学空中交通管理学院,1、方位法确定飞机位置,Nm,Nm,Nm,中国民航大学空中交通管理学院,2、比较法确定飞机位置 飞机从两地标之间通过 飞机从地标上空通过,Nm,12km,中国民航大学空中交通管理学院,3、垂直观测角法 飞机从地标正侧方通过,中国民航大学空中交通管理学院,4、水平45方位角法,中国民航大学空中交通管理学院,四、飞机偏航距离XTK( Cross Track Error) XTKGS（T2T1）左偏为负，右偏为正,中国民航大学

6、空中交通管理学院,二 、推测定位,推测定位的定义 已知飞机的地速和航迹，推算某一时刻飞机的位置。 推测定位的具体方法 （1）两个实测位置求推测位置 （2）按航迹角和地速推测位置 （3）按无风航迹推测定位,中国民航大学空中交通管理学院,二、推算飞机的位置 推测起点、航迹、地速 1、两个实测位置推算飞机位置 由两个（或两个以上）实测位置的连线确定飞机的平均航迹及延长线。 按照两个实测位置间的距离和飞行时间计算地速。 按照地速和预计飞行时间计算推测距离。 自推测起点沿航迹量出推测距离，得到推测位置。,甲T1,乙T2,实测航迹,推测航迹,T3,中国民航大学空中交通管理学院,2、按航迹和地速推测飞机位置

7、 必须确定一个实测位置作为推算起点，测出飞离推算起点以后的DA和GS，记录下平均磁航向，然后推算出飞机的航迹角和某一时间飞过的距离，在地图上求出推测位置。 步骤： 确定一个实测位置作为推测起点（机场、明显地标） 根据DA和MH计算出TTK，在航图上标画航迹线 根据预计飞行时间和平均地速，计算预计飞行距离,中国民航大学空中交通管理学院,怀来飞天镇，起飞时间1500，保持航向始终等于航线角，DA=5，MV=-2，GS=200kt,画出1515时飞机的推测位置（设为1：100万航图）,中国民航大学空中交通管理学院,3、按无风点求推测位置 绕飞雷雨、避开禁区、限制区和危险区 推测依据：TAS（真空速）

8、，Ti（飞行时间），MHi（磁航向）,WIND,中国民航大学空中交通管理学院,中国民航大学空中交通管理学院,凉城飞怀来，MV=-2，WDm=210，WSm=10m/s,飞机在15:00经凉城上空，因雷雨改航，航向117,TAS240km/h,保持真空速不变，1515改航MH87，1530再次 改航MH47，1545改航结束，画出推测位置,中国民航大学空中交通管理学院,常用绕飞方式： 为了确保飞机准确绕飞，推测计算简便，易于飞行实施，也可以按照等腰三角形或梯形航线绕飞； 一般情况下，推测飞机的位置大约存在7的误差，为了保证推测的精度，推测起点应为实测位置，推测距离不宜过长 为提高推测位置的准确性

9、 准确校准有关仪表和设备，减小仪表误差； 飞行中保持航行诸元，准确记录和测量推算资料； 提高地图作业的准确性； 缩短推算距离，消除积累误差。,中国民航大学空中交通管理学院,第五节 检查和修正航迹,领航意义： 飞行的特点决定了航线飞行过程中，领航元素的变化是不均匀的，同时，飞机未能准确过点或偏流变化或修正偏流不准确或航向保持不准确等都会导致飞机偏航。 航行人员应能在飞行条件发生变化时及时通过地标定位测算偏流、风速、风向，利用领航基本规律，修正偏流的影响，以确保准确实施领航。 主要工作包括： 检查航迹（航向误差、时刻误差） 测算风速、风向、偏流 修正航迹偏差（航向、时刻）,中国民航大学空中交通管理

10、学院,偏航 角（TKE: Track Angle Error） 磁航线与磁航迹的夹角；航迹左偏为负，右偏为正 偏航反映了飞机受侧风影响偏离预定航迹的程度 偏航距离（XTK: Cross Track Error） 飞机偏离航线的垂直距离，航迹左偏为负，右偏为正,偏航角与偏航距离,中国民航大学空中交通管理学院,产生偏航的原因,没有正确通过航线起点 偏流变化或者修正偏流不正确 修正偏流过小或实际偏流变大 修正偏流过大或实际偏流变小 偏流修正反了 航向保持不准确,中国民航大学空中交通管理学院,偏航角的计算,由定义： TKE=MTK-MC 另外，在已知偏航距离的情况下，有 tanTKE=XTK/ D已飞

11、 偏航角与偏流角的区别,中国民航大学空中交通管理学院,检查航迹,1、航迹检查的内容和方法 内容：方向和距离 方法：独立检查、全面检查,中国民航大学空中交通管理学院,2、航迹检查的具体方式,根据和航线近于平行的线状地标检查方向 根据和航线近于垂直的线状地标检查时间 根据两个实测位置全面检查航迹,结束,中国民航大学空中交通管理学院,利用线状地标修正航迹,中国民航大学空中交通管理学院,83,64,Nm,0915 绵阳,MH平114,MTK？,南充,盐亭 0935,利用两个实测位置全面检查航迹,122,中国民航大学空中交通管理学院,绵阳飞南充，MC=122，检查点盐亭在航线左侧7km，09:15飞越绵

12、阳，保持平均航向114，TAS=185km/h, 09:35从盐亭右侧4km处通过，求偏航角，航迹角，偏流和地速。,绵阳,盐亭,南充,122,09：15,09：35,7km,中国民航大学空中交通管理学院,仁寿飞往大足,选择资中作为检查点(位于航线右侧9km),10:00通过仁寿上空，保持平均磁航向102，TAS=240km/h,预计10:36到达大足，10:16飞机从资中左侧4km处通过，求偏航角、航迹角、偏流、地速并说明到达大足时的时间和偏航距离,仁寿,资中,大足,104,10：00,10：16,9km,中国民航大学空中交通管理学院,一、按实际偏流修正航迹 条件：飞机上有测偏流设备(RMI,

13、HSI,机载雷达等） MH修MCDA实际,航向误差修正：确定应飞航向,中国民航大学空中交通管理学院,二、按偏离角修正航迹,飞机在检查点时已经获得实际偏流DA MH修 MC新DA 若DA未知，利用航行速度三角形求出 飞机在检查点后把航向调整为MH修可准确飞往目的地上空,中国民航大学空中交通管理学院,由合川飞往五凤溪，飞机通过合川上空后，保持平均磁航向288和预定空速在制定高度层飞行,到检查点安居坝（位于航线上）时判断飞机在安居坝左侧,距离7km,计算飞机改航直飞预定点五凤溪的应飞航向.,合川,283,安居坝,五凤溪,中国民航大学空中交通管理学院,飞机从温江飞往罗江，MC46，D1=53Km，D2

14、=40Km, 过温江后，飞行员记录MH平42 ,飞机从检查点高坪铺（位于航线上）右侧3Km通过，请确定改航直飞罗江的航向？,温江,高骈铺,罗江,46,中国民航大学空中交通管理学院,XTK+3km TKE+3、TKD+4 MTK=MCTKE=49 DA=MTKMH平7 MC新MCTKD=42 MH应MC新DA=35 ,中国民航大学空中交通管理学院,三、按修正角修正航迹 航迹修正角（TK）：飞机航迹延长线与修正航线的夹角，记为TK MTKMC新 左偏为负，右偏为正 偏离角（TKD：Deviation of Track Angle) ：预定航线与修正航线的夹角，TKDMC MC新 左偏为负，右偏为正

15、 TK TKETKD,中国民航大学空中交通管理学院,修正步骤： 在检查点确定偏航情况，计算TKE，TKD TKEarctan(XTK/S已) TKDarctan(XTK/S未) TK TKETKD MTKMCTKE MC新MTK TK DAMTKMH MH修 MC新DA （注意：改航前后DA变化不大，可以将此实测DA作为新航线的预计飞行的DA来修正飞机的航向） 飞机在检查点后把航向调整为MH修可准确飞往目的地上空,中国民航大学空中交通管理学院,绵阳飞往遂宁，10:05通过绵阳上空,保持MH平143,真空速190km/h,10:20在三台右7km通过,三台在航线左侧1km,求改航飞往遂宁的应飞航

16、向.,绵阳,146,三台,遂宁,中国民航大学空中交通管理学院,第三节 地标定位求风,在飞行过程中，随着飞行时间，地区和高度的改变，空中风经常发生变化，将导致偏流，地速的变化，为准确推算应飞航向，预达时刻等，需求出空中风的风向风速。 目的： 通过地标定位求风（DA，GS，WS，WA，WD）来修正航迹偏差,中国民航大学空中交通管理学院,步骤： 通过两个实测位置确定飞机偏航量XTK TKEarctan (XTK/D已) 求DA，GS 利用航行速度三角形求风 WS, WA, WD TAS*sin(DA)/GS-TAS*cos（DA）=tg(WA),中国民航大学空中交通管理学院,练习,已知MH80,TA

17、S300km/h,DA+10,GS330km/h, 求风向风速,中国民航大学空中交通管理学院,某飞机0800从甲起飞机场保持MH40，TAS250km/h，预定磁航线角45；0820 飞至检查点丙(距离甲90km)，飞机右偏航线6km。求DA，GS，WS，WA，WD,XTK,S已,甲 0800,丙 0830,Nm,MH,TKE,S未,乙,MTK,DA,WA,中国民航大学空中交通管理学院,改航直飞新航路点,飞行过程中，由于气象等原因要求飞机改航飞往新航路点，新航线的航线角可由航图中作出。,中国民航大学空中交通管理学院,某飞机改航新航线角为270,新航线距离47km,航行风150,风速20km/h

18、,保持真空速200km/h,求应飞航向和预达时刻,中国民航大学空中交通管理学院,等时点 等时点：飞行中飞向两个可选择机场时间相等的点。 意义： 遇到单发失效、坐舱或发动机失火、通信失效、燃油耗尽等特情，飞机需要尽快着陆时，管制员应当为飞行员选择最快可着陆的机场，并提供改航航路及改航机场的必要的情报。 公司营运人在选择航路时，要考虑到航路上有保障良好的备降机场供飞机在紧急情况下改航。,中国民航大学空中交通管理学院,思考：飞机在等时点之前报告通信失效，则管制员应当为飞行员选择等时点之_的机场着陆。,前,中国民航大学空中交通管理学院,广汉飞遂宁，航线距离133km，TAS185km/h，出航地速为1

19、95km/h，求等时点,中国民航大学空中交通管理学院,飞行活动半径,对战斗机、攻击机、轰炸机等军用飞机来说，活动半径又称为“作战半径”。这是军用飞机最重要的飞行性能指标之一，它直接表明飞机作战和活动的范围。 活动半径是指飞机携带正常载荷，在考虑安全备用燃油和其它用油的条件下，自机场起飞，沿给定航线飞行，执行完指定任务后，返回原机场所能达到的最远水平距离。,中国民航大学空中交通管理学院,飞机最大活动半径 飞机在着陆外形、全业载、加满油的情况下，飞行中途不着陆仍能返回起飞机场安全着陆的最远距离。 飞机实际活动半径 根据实际携带油量、飞机中途不着陆仍能返回起飞机场安全着陆的最远距离。 由于每次飞行业

20、载不同、航线距离不同因而携带油量也不同，从而飞机的实际活动半径也不同。,中国民航大学空中交通管理学院,可用飞行时间:扣除地面滑行用油和备份油后飞机可飞行的最大时间 出航地速和回航地速,中国民航大学空中交通管理学院,Y7-100飞机，国内运行，TAS460km/h, MC150,航行风WD180,WS80km/h,携带燃油4500kg,地面耗油率600kg,空中耗油率800kg,滑行时间按15分钟计算，计算返航飞行时间(回航时间)及活动半径,中国民航大学空中交通管理学院,地标推测领航的实施,离场入航： 即加入航线，是飞机起飞至第一个航路点的阶段。 条件 VMC 机长申请 飞机入航方法 依据 航线

21、与起飞方向的夹角 禁区、限制区、危险区的限制 能见度 障碍物分布及飞机的爬升性能 机场交通状况 政治因素,中国民航大学空中交通管理学院,1、直接入航 条件：地形平坦，无禁区、危险区、限制区的限制、能见度较好，起飞方向与航线方向夹角小于等于30度 入航时刻：起飞时刻 入航高度：机场标高,30,中国民航大学空中交通管理学院,2、切入航线入航 条件： 航线方向和起飞方向夹角较大 在3090 入航时刻：开始转弯时刻 入航高度：开始转弯高度 90 入航时刻：飞机正切机场中心的时刻 入航高度：飞机正切机场中心的高度,中国民航大学空中交通管理学院,3、通场入航 条件:机场周围地形较高，或存在禁区、限制区、危

22、险区的限制或机场周围有活动 方法：在机场上空盘旋爬升到安全超障高度，通过机场中心加入航线 入航高度：飞机通过机场或规定的入航点上空的高度 入航时间：飞机通过机场或规定的入航点上空的时刻,中国民航大学空中交通管理学院,4、仪表入航 条件：能见度较差 方法：调定要求电台，起飞后根据罗盘指示直飞电台上空，以电台作为航线起点，修正偏流，保持航线应飞方向飞行。,中国民航大学空中交通管理学院,飞机沿航线爬升位置以及改平时刻的推算 民用运输飞行过程中，为了节约燃料，通常采用保持等表速沿航线梯级爬升的方法爬升的巡航高度。 等表速爬升过程中，一方面爬升速度小于平飞速度，另一方面，爬升真空速随飞行高度的增加而增加

23、，而飞机的位置是根据真空速、风速、风向推算出来的地速来确定，因此，推算飞机的爬升位置比较困难。 为了简便，采用改平时的真空速推算改平位置（距离入航点的距离）,沿航线爬升的推算,中国民航大学空中交通管理学院,每一分钟多争取的高度 飞机到达巡航高度处的时刻 飞机到达巡航高度处的位置,中国民航大学空中交通管理学院,某飞机8:00入航,入航高度900m,航线飞行高度层3900m,爬升率2m/s,表速250km/h,航线角120 ,航行风180,风速50km/h,求改平时刻和位置,中国民航大学空中交通管理学院,航路飞行阶段,检查与修正航迹 改航、返航、备降 转换航段,中国民航大学空中交通管理学院,转换航

24、段方法 飞越式Fly over 非飞越式Fly by,中国民航大学空中交通管理学院,飞机沿航线下降,沿航向下降必须根据地形情况，准确计算和确定下降时刻。必须取得确切位置方可下降高度。 飞机应保持规定的下降速度和下降率现将，直到到达着陆机场位置。对于目视飞行来说，准确控制飞机的下降时机对于飞行安全和效益具有重要意义。 过早下降：不利于飞行安全，增加油耗 B747，提早1min下降，燃油消耗增加200lb 过晚下降：高高度进场，增加飞行时间,中国民航大学空中交通管理学院,机组沿航线下降的主要工作 得到下降许可后，根据地形情况，准确计算开始下降时机。 根据下降时刻，准确计算下降位置。 根据下降中平均

25、地速（一般用巡航地速）和下降时间计算开始下降点到终点的水平距离 DGSTD(GS/RD)H,中国民航大学空中交通管理学院,遂宁飞往新津,航线高度为2400m,10:30飞机距离新津机场60km,已知平飞地速为180km/h,管制员允许飞机沿航线下降到600m（QNE），若下降率为2m/s，求下降开始位置和时刻,中国民航大学空中交通管理学院,距离机场1020min索取机场条件（高度拨正值，风向、风速、能见度、机场活动情况），听从管制员指挥。 根据进场条件，确定着陆方案，计算有有关数据，检查设备和仪表。 高度拨正 根据预达时刻，提前寻找机场，引导飞机加入起落航线的起始位置，记下时刻，报告管制员。 着陆条件