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[科普中国]-无线电导航仪

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无线电导航定义

利用运动体上的电子设备接受和处理无线电波来获得导航参数,确定航行体得位置,引导运动体沿规划航线、在规定时间到达目的地得航行技术。

现代航空中,最基本、核心的导航手段是无线电导航。现代航空的关键一步发展是无线电导航的运用2

无线电导航发展历史20世纪20~30年代,无线电测向是航海和航空仅有的一种导航手段,而且一直沿用至今。

二战期间,无线电导航技术迅速发展,出现了各种导航系统。雷达开始在舰船和飞机上用作导航手段。飞机着陆开始使用雷达和仪表着陆系统。

60年代出现了子午仪卫星导航系统。

70年代微波着陆引导系统研制成功。

80年代,全球定位系统研制成功。3

无线电导航的任务1) 引导航行体飞离航线起点,进入并沿预定航线航行;

2)引导航行体在夜间和各种复杂气象条件下安全着陆或金钢;

3)为航行体准确、安全完成航行任务提供所需的其他引导及情报咨询服务;

4)确定航行体当前所处的位置及其航行参数(速度、加速度等)。4

无线电导航原理1、无线电导航主要利用电磁波传播的基本特征:

电磁波在均匀理想介质中,沿直线(或最短路径)传播。

电磁波在自由空间的传播速度是恒定的。

电磁波在传播路线上遇到障碍物或在不连续媒介的界面上时会发生反射。

2、通过无线电波的发射、接受和处理,导航设备通过测量无线电导航台发射信号(电磁波)的时间、相位、幅度、频率参量。可确定运动载体相对于导航台的方位、距离和距离差等几何参量,进而确定运动载体与导航台之间的相对位置关系,据此实现对运动载体的定位和导航。

3、无线电导航的基本观测量:方位(角度),距离(距离差):

测角方法:振幅法、相位法

测距方法:相位法、频率法、脉冲法

4、可以组成测角—测角、测距-测距、测角-测距、测距差(双曲线)等多种形式的 导航定位形式

主要功能提供寻航信息,可随时判断舰船的航行情况。主要的导航信息有:当前船位、对地航迹向、对地航速、航迹偏差(当前船位偏离计划航线的距离)。当前船位到目标航路点的方位、距离、需要航行时间、路线等均用无线电导航仪。4

无线电导航优缺点优点不受时间、天气限制

精度高

作用距离远

定位时间短

设备简单可靠

缺点需发射和接受无线电波,容易被发现和干扰,需要载体外的导航台支持,一旦导航台失效,对应的导航设备无法使用。5

无线电导航分类按导航台所处位置分类陆基无线电导航系统

星基无线电导航系统

按有效作用距离划分近程导航系统

远程导航系统

全球导航系统

按工作原理划分测距系统、

测角系统、

测距差系统

组合系统。

为了提高导航精度和可靠性,无线电导航系统又常和其他导航方式结合起来使用。6

无线电导航所使用的设备或系统有:无线电罗盘、伏尔导航系统、塔康导航系统、罗兰C导航系统、奥米加导航系统、多普勒导航系统、卫星导航系统以及发展中的"导航星"全球定位系统等。

中国无线电导航现状2014年11月24日国际海事组织海上安全委员会第94次会议审议通过了对北斗卫星导航系统认可的航行安全通函,这标志着北斗卫星导航系统正式成为全球无线电导航系统的组成部分,取得面向海事应用的国际合法地位。这也是我国北斗卫星导航系统标准首次获得国际组织的系统认可。北斗卫星导航系统成为继全球定位系统(GPS)、格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)后的第三个全球卫星导航系统,服务世界航海用户。7

未来发展方向目前美国和西欧国家无线电导航发展,重点放在发展GPS应用技术的同时大规模更新Loran系统的新动向,明确提出Loran系统是GPS系统的最好补充与增强,而扩展频谱技术是Loran系统升级换代的重要技术方向.8