基本介紹
- 中文名：儀表導航
- 外文名：instrument navigation
- 屬於：航位推算法
- 性質：導航技術
發展沿革,作用,原理,
發展沿革
導航是把航空器、太空飛行器、火箭和飛彈等運動體從一個地方引導到目的地的過程。目前常用的飛行器導航方式有慣性導航、衛星導航、無線電導航、圖像匹配導航和天文導航等。飛行器在飛行過程中需要測定其位置、距離、航跡、飛行的速度、高度和方向等導航參數。
在軍事上，導航系統還要配合其他系統完成武器投放、偵察、巡邏、反潛、預警和救援等任務。
早期的飛機主要依靠目視導航，飛行員可以依靠地面標註和航空地圖來確定飛機的位置和方向。
20世紀20年代開始發展儀表導航。大型飛機上有一個專職人員負責領航。領航員根據儀表數據不斷的計算，並對照航圖來確定地理位置，使飛機能按正確的航線飛行。30年代出現無線電導航，首先使用的是中波四航道無線電信號和無線電羅盤。40年代初開始研製超短波的伏爾導航系統和儀表著陸系統。50年初，開始採用慣性導航系統。50年代末出現都卜勒導航系統。60年代初開始使用遠程無線電羅蘭C導航系統，作用距離達到2000km。為滿足軍事上的需要，還研製出塔康導航系統，後又出現伏爾塔康系統及超遠程歐米加導航系統，作用距離已達到10000km。 1963年出現衛星導航。70年代以後發展全球定位導航系統，其中最著名的有美國的GPS和蘇聯的GLONASS。
導航的關鍵在於確定飛機的瞬時位置，確定飛機位置有目視定位、航位推算和幾何定位三種方法。目視定位是由駕駛員觀察地面標誌來判定飛機位置，這在起飛和著陸過程中特別重要；航位推算是根據已知的前一時刻飛機位置和測得的導航參數來推算當前飛機的位置；幾何定位是以某些位置完全確定的導航點為基準，測量出飛機相對於這些導航點的幾何關係，最後定出飛機的絕對位置。
作用
儀表導航屬於航位推算法（見飛機導航系統）。儀表導航所需設備為磁羅盤、空速表、高度表、導航時鐘、六分儀、偏流計和導航計算尺等。根據空速表的空速信號和磁羅盤的航向角信號可定出空速向量，再根據風速和風向，即可利用航行速度三角形求出地速向量。將地速對時間積分就得到飛過的距離，即航程。從已知的起始位置加上飛過的距離即可算出飛機當時的位置。儀表導航的導航誤差取決於測量空速和航向角的精度以及給定的風速和風向是否準確。如果依據地速、偏流角和航向角來推算航位，導航誤差還與這些導航參數的測量精度有關。
此外，因需要通過積分得到航程，導航誤差隨時間增長而加大。自動領航儀或慣性導航系統僅使推算航位的工作自動化，並未消除產生導航誤差的根源。為減少導航誤差，除提高導航參數的測量精度外，主要是利用無線電定位設備或天文導航定位設備給出的飛機位置信號來校正儀表導航求得的飛機位置。
原理
儀表導航原理：航向台沿跑道發出兩種頻率不同的無線電信號，在跑道中心線上，這兩種無線電波強度相等，形成一條“等信號區”，它恰好與跑道中心線一致，在航向台前有一個航向監視器．用來檢查等信號區是否偏離跑道中心線。
下滑台也發出兩種頻率不同，但帶有方向性的無線電波束，形成“下滑等信號區”，它是一個斜面．其傾斜坡度為2°～4°。下滑台前也有下滑監視器，其作用是檢查信號是否偏離跑道。指點標台用於標誌下滑道上某點的高度與離跑道人口的距離的關係。最多有3個指點標。它們垂直向上發射扇形波束，由於它們離跑道的距離是已知的，所以當飛機飛到它的上空時．接收到它們發出的信號．就知道高度與離跑道入口的距離了。下滑台等信號區是一個斜面．航向台等信號區是一個垂直平面，這兩個平面的交線就是飛機下滑的正確航線，飛機只要沿著這條航線飛行就能正確地完成著陸動作，不管外面是有大霧還是黑夜。
