伏塔克

伏塔克，又稱伏爾塔康導航系統，是同時使用伏爾和塔康的導航設備，用塔康的測距功能和伏爾的測向功能來提供距離方位信息。

VOR是甚高頻全向信標( very high frequency omni directional range ,VOR)的縮寫，又稱作伏爾系統，由美國從20世紀20年的“旋轉信標”發展而來，1946年作為美國航空標準導航系統，1949年被ICAO採納為國際標準民用導航系統，VOR的裝備量在世界範圍內呈上升趨勢，早已在國內外機場普遍使用。它是一種近程的無線電相位測角系統，由地面發射台和機載接收設備組成，地面台發射信號，記載設備只接收信號，為飛機提供相對於地面台的磁北方位角。這種系統為飛機提供相對地面信標台的方位。工作頻率為108-117.95MHz，作用距離數百公里，測角精度優於1.4°。伏爾導航系統的缺點是發射電波受視線限制和測向精度受場地影響較大。

塔康（TACAN：Tactical Air Navigation 戰術空中導航系統）是戰術空中導航的縮寫，由於該系統的有效作用距離在近程範圍內且只用於航空導航，所以又稱為航空近程導航系統。是由美國海軍在1956年發展的，也是世界上第一個為飛機提供方位和距離信息的系統。塔康系統能夠直觀提供方位、距離指示，並實現單台定位，能夠直接導出位置坐標。是現代軍用飛機重要的航空電子設備，作為軍用標準導航系統，其主要功能是建立航線、歸航、空中戰術機動和作為位置坐標感測器。

基本介紹

• 中文名：伏塔克
• 外文名：VORTAC
• 又稱：伏爾塔康導航系統
• 特點：同時使用伏爾和塔康
• 研製國家：美國
• 作用：用於導航

簡介

伏塔克（甚高頻全向信標和戰術空間導航系統）和伏爾測距器(甚高頻全向信標側距設備)是美國國家航空航天系統的基本導航設備。這種現有的真空管設備維護費用很高，為了確保這項服務延續到1995年以後，1985年正在把這種設備替換掉。所替換的新設備採用現代化的技術，以提供較高的可靠性，提供遠距離維護和監控能力，改善系統的可用性。它引入的微型計算機技術，容許遠距離維護和控制系統用於所有地面站的控制功能和自動檢測試驗，以及遠距離判斷和傾向性試驗，從而更進一步加強設備維護。所得到的全固態化伏爾塔康系統使其延長了20年壽命，並降低了壽命期間的費用。

背景

根據地面導航設施建立的供飛機作航線飛行之用的具有一定寬度的空城。劃定航路是以連線各個導航設施的直線為航路中心線，在空中航路範圍內規定有上限高度、下限高度和航路寬度。航路的寬度決定於飛機能保持按指定航跡飛行的準確度、飛機飛越導航設施的準確度、飛機在不同高度和速度飛行的轉彎半徑，並需增加必要的緩衝區。因此空中航路的寬度不是固定不變的。《國際民用航空公約》附屬檔案十一中規定，當兩個全向信標台之間的航段距離在50海里(92.6公里)以內時，航路的基本寬度為航路中心線兩側各4海里(7.4公里)；航段距離在50海里以上時，根據導航設施提供飛機航跡引導的準確度進行計算，擴大航路寬度。

對在空中航路內飛行的飛機必須實施空中交通管制。為便於駕駛員和空中交通管制部門工作，空中航路具有明確的名稱代號。國際民航組織規定航路的基本代號由一個拉丁字母和1～999的數字組成。A、B、G、R用於表示國際民航組織劃分的地區航路網的航路，H、J、V、W為不屬於地區航路網的航路。對於規定高度範圍的航路或供特定的飛機飛行的航路，則在基本代號之前增加一個拉丁字母，如K用於表示直升機使用的低空航路，U表示高空航路，S表示超音速飛機用於最初建立的航路為低空航路(6000米以下)，航路的導航設施為低頻、中頻無方向性信標台和無線電四航道信標台。20世紀50年代後期逐漸為全向信標台(VOR)和伏塔克(VORTAC)所代替。噴氣式飛機投入航空運輸飛行後，使用全向信標台、全向信標/測距儀(VOR/DME)和伏塔克建立起包括6000米和以上高度的高空航路。隨著空中交通密度的增大，為了使航路能有更大的容量，減少航班飛行的延誤，對航路內的飛行實施雷達管制，以縮小航路上飛機之間的間隔。另外，在飛機上增加了區域導航系統，以便在根據全向信標/測距儀建立的航路兩側建立平行航路－－區域導航航路。這樣不僅減輕了主航路上空中交通的壓力，增加了同方向飛行的總交通量，而且使飛機進出機場區域的飛行更加機動和安全。加速、減速和超音速飛行的航路。

伏爾導航

VOR是甚高頻全向信標( very high frequency omni directional range ,VOR)的縮寫，又稱作伏爾系統，由美國從20世紀20年的“旋轉信標”發展而來，1946年作為美國航空標準導航系統，1949年被ICAO採納為國際標準民用導航系統，VOR的裝備量在世界範圍內呈上升趨勢，早已在國內外機場普遍使用。它是一種近程的無線電相位測角系統，由地面發射台和機載接收設備組成，地面台發射信號，記載設備只接收信號，為飛機提供相對於地面台的磁北方位角。這種系統為飛機提供相對地面信標台的方位。工作頻率為108-117.95MHz，作用距離數百公里，測角精度優於1.4°。伏爾導航系統的缺點是發射電波受視線限制和測向精度受場地影響較大。

VOR系統可以向飛機提供導航所需的相對方位信息，VOR系統的原理是根據可變相信號與基準相位信號的相位差來導航。導航台發射以30轉/秒旋轉的心臟線方向圖，在機載接收機輸出端產生30Hz的正弦波，其相位隨飛機相對導航台的位置而變化，成為可變相位信號。與此同時，導航台還發射一個以固定30Hz參考頻率調製的全向信號。在機載接收機輸出端又得到一個不變相位的30Hz正弦波，成為基準相位信號。在接收端，外來信號經放大、調幅檢波後分成三路：一路經副載頻濾波、限幅、鑒頻和30Hz濾波後輸入比相器，這是固定相位信號；一路經30HZ濾波直接至比相器，這是可變相位信號；再一路是莫爾斯識別碼和話音輸出。比相器對兩個相位信號比相，得出飛機對伏爾地面台的磁方位角。基準相位信號的相位在發射台的各個方位上相同；可變相位信號的相位隨發射台的徑向方位而變化。飛機磁方位決定於基準相位信號與可變相位信號之間的相位差。可變相與基準相信號同步發射,磁北極兩者相位相差0°，隨著飛行器相對於地面台水平面方位的不同，兩者的相位差從0°~360°變化。機載設備接收來自地面台的發射信號，並測量出這兩個信號的相位差，就可得到飛機相對地面的磁方位角，再加180°就是方位角。由於兩個信號安排的在地面台磁北方向上同相，所以接收機測到的是飛機相對地面台的磁方位角。

測量的基本原理是測量地面台發射的基準相位30Hz信號和可變相位30Hz信號的相位差,接收台的徑向方位變化正比於這兩個30Hz信號的相位差變化，提取二者的相位差是VOR系統信號處理的關鍵所在。

塔康導航

塔康定位的基礎是測距和測角。在國際民航目前採用的標準近程導航中採用兩套獨立的系統來分別完成。測距利用DME測距系統，它和塔康測距功能的信號體制相類似，設備之間可以兼容；測角採用VOR（或DVOR）系統，其測角方法與伏爾測角功能相類似，但信號體制根本不同，不能兼容。DME和VOR是兩個不同頻段，不同信號體制，相互獨立的單功能系統。而塔康測距、測角則不然，它是在統一的頻道和信號體制基礎上來實現的。

塔康系統距離測量利用二次雷達原理，機載TACAN設備發射詢問脈衝，地面台收到詢問脈衝後經固定延時再發距離回答脈衝，機上設備取詢問脈衝和回答脈衝之間的延時進行計算。