中波導航

中波導航系統是在第一次世界大戰期間問世，是最早使用的地基式無線電導航系統，初期用於引導船隻的出航、歸航，後來很快發展用於航空導航。儘管此後的無線電導航飛速發展，出現了比該系統更為先進的伏爾導航系統、羅蘭C導航系統、衛星導航系統等，但是由於中波導航系統所具有的使用靈活等特殊性能，使其經過不斷改進和發展仍然在世界各地的航空導航中普遍被採用。

系統的工作頻率在100khz～1800khz範圍內，屬中、長波波段，因此主要依靠地波或直達波傳播。地波的傳播距離可以達到幾百公里，但受到天波的污染，特別在夜間，只有當飛機離地面導航台站較近時，方位讀數才比較可靠，系統精度為2度左右。

基本介紹

• 中文名：中波導航
• 系統組成：地面設備、機載設備

系統組成

中波導航系統由地面設備和機載設備兩大部分組成。

地面設備由中波發射機、天調箱、發射天線及輔助設備組成，安裝在每個航站和航線的某些檢測點上，不斷地向空間全方位地發射無線信號，稱為無方向信標（NDB）。

機載設備主要包括自動測向接收機、控制盒、方位指示器、環形天線和垂直天線或組合式環形/垂直天線。機載設備又叫無線電羅盤，有半自動和全自動之分，採用前者測向時，必須人工旋轉環狀天線或搜尋線圈，採用後者時，無論是測向還是歸航，都完全由羅盤本身自動完成。

地面設備

中波發射機：無線電信號的產生、控制和監測。

中波導航系統地面設備

天調箱：與天線的阻抗匹配、調諧和控制；

發射天線：常見的中波天線有鞭狀天線、H型天線、米字形天線、籠型天線和T型天線等。

機載設備

自動測向接收機(ADF)：一般為超外差式設計；控制盒：用於控制各種工作狀態的轉換、頻率選擇和遠、近台的轉換等，並可進行調諧；

中波導航系統機載設備

方位指示器：指示出飛機與導航台的相對方位角；

天線：採用兩個(正交)環形天線和一個垂直天線，一個環形天線的環面與飛機縱軸垂直，當飛機對準導航台時接收信號最小，另一個環形天線的環面與飛機橫軸垂直，當飛機對準導航台時接收信號最大，即接收信號的強弱隨飛機的縱軸移動而變化，而接收信號的相位在最小值時轉換。這一信號再與垂直天線(用於辨向)接收信號疊加即可確定方位。

主要功能

1、測量飛機縱軸方向到地面導航台的相對方位角，並顯示在方位指示器上；

2、對飛機進行定位：現代飛機上一般裝備兩部ADF。兩部ADF所測得的相對方位顯示於同一指示器上，由這兩個方位角可確定飛機對地面導航台的兩條相應位置線，根據位置線相交定位原理即可確定飛機的地理位置；

3、判斷飛機飛越導航台的時間：當飛機飛嚮導航台時，根據相對方位角的變化來判斷飛越導航台的時間。如方位指示由0°轉向180°的瞬間即為飛越導航台的時間；

4、 利用方位指示保持沿預定航路飛行，即向/背台飛行；

5、 由於工作於中長波段，可接收民用廣播信號，並可用於定向。

主要原理

中波導航發射機與機上無線電羅盤配合工作，組成中波導航系統。機上無線電羅盤接收本設備的信號，進行處理變換後，無線電羅盤指示器指示出導航台的相對方位角，即飛機縱軸（機頭方向）與飛機和導航台連線之間的夾角。飛行員操縱飛機使無線電羅盤的指針指示到0°，機頭正前方就是要去的目的地上空。

無線電羅盤

無線電羅盤（radio compass）是一種最小值測量來波向的振幅式測角無線電導航設備，又稱無線電自動側向儀（automatic direction finding），配套地面設備是無方向信標（Non-direction beacon）。無線電羅盤有半自動和全自動之分，採用前者測向時，必須人工旋轉環狀天線或搜尋線圈，採用後者時，無論是測向還是歸航，都完全由羅盤本身自動完成。

機載天線採用兩個(正交)環形天線和一個垂直天線，一個環形天線的環面與飛機縱軸垂直，當飛機對準導航台時接收信號最小，另一個環形天線的環面與飛機橫軸垂直，當飛機對準導航台時接收信號最大，即接收信號的強弱隨飛機的縱軸移動而變化，而接收信號的相位在最小值時轉換。這一信號再與垂直天線(用於辨向)接收信號疊加即可確定方位。

無線電羅盤在測向過程中，需要隨時轉動環狀天線的8字形方向性圖，使其最小值(零值點)對準被測的地面導航台。為使方向性圖能夠旋轉，一種方法是用電機直接拖動環狀天線轉動，另一種方法是天線固定不動，通過測角器實現方向性圖轉動。

中波發射機

設備工作時，控制分機中嵌入式工控機向發射分機中的頻率合成器傳送某一工作頻率碼，頻率合成器產生這一頻率信號並送到載波功放中，而載波功放輸出的功率信號經諧波濾波器中的2選1射頻電路後送入濾波網路，濾除諧波分量後送入天調，經天調與天線進行阻抗匹配後，由天線輻射出去。由發射分機中脈寬調製器內SPWM形成電路產生的音頻調製信號經過調製功放放大後作為載波功放的電源。電子自動鍵產生的識別信號，控制音頻調製信號的輸出，從而實現對發射信號的調製。