天文羅盤

天文羅盤是靠對天體定向而獲得運動體真航向的導航儀表，用於對飛行器或遠洋航行的船舶進行定向與定位。

基本介紹

• 中文名：天文羅盤
• 外文名：astrocompass
• 定義：航空器飛行方向或方位的儀表
• 作用：準確地反映出航空器的航向或方位
• 種類：地平式、赤道式

基本信息

航空天文羅盤是在航海天文羅盤的基礎上發展起來的。天文羅盤按測量方法分為地平式和赤道式兩種。前者的定向面與天體的地平經圈重合，後者的定向面與天體的赤經圈重合。

天文羅盤用於按天體保持航向，修正磁羅盤及測定遠距目標的真方位。天文羅盤的使用要求在飛機上設定一個天文觀測罩——觀測半個天球的透明罩子。天文羅盤上具有帶有赤緯角刻度盤的瞄準鏡，真方位圓盤，時角圓盤及星球的赤緯角圓盤。天文羅盤安裝在固定於天文觀測罩中安裝版的底座上。兩個水準器用於確定羅盤工作部分的水平。由於必須具有天文觀測罩的緣故，故天文羅盤只允許在重型飛機上使用。

導航原理

地平式天文羅盤由航向角感測器、放大器、方位計算器、指示器和電源等組成。由航向角感測器測出天體航向角 β，而由方位計算器根據給定的地理經度、緯度、格林威治時角和天體赤緯算出天體方位A,然後得到飛行器的真航向Ψ=A±β。赤道式天文羅盤的測向原理與地平式相似，但定向面垂直於赤道平面。 　由於太陽圓盤面有 32′的視場角，靠太陽確定飛機真航向的天文羅盤精度較低，約在1°～2°的水平。這類天文羅盤的航向角感測器一般只能用於跟蹤太陽，夜間使用時,可用全景潛望式六分儀來代替航向角感測器,通過對月亮、行星或恆星定向的方法確定飛機的天體航向，而靠方位計算器算出所定天體的方位，同樣可得到飛機的真航向。另一種以星體跟蹤器作為天文羅盤使用的新型航向儀表採用光電倍增管、光導攝像管或電荷耦合攝像器件作為敏感元件，能跟蹤星體或精確跟蹤太陽中心，精度可達角秒級或角分級。天文羅盤是自主式航向儀表，能指示真航向，定向精度不受飛行持續時間、距離等影響，與地球的地理區域無關。但在低空使用受到天體能見度的限制。天文羅盤還能與其他多種儀表或導航設備組成功能較全、精度較高的組合式航向系統和組合式導航系統。

天文羅盤

天文羅盤的套用

在航海航空中廣泛使用的慣性導航方法，系統比較簡單，可以進行連續的定位定向，但由於誤差積累，在長時間的航行中將使定位定向精度降低；天文導航方法利用對天體的光學測量進行定位定向，精度高並且精度與航行的持續時間、距離、高度、速度、地理位置等因素無關，但受到天體能見度的限制，因此只能離散地進行定位定向。在航海中一般要在早晚晨昏蒙影期間進行觀測，因此此時既可觀測到天體，又方便戶外作業。而航空則不受此限制，但仍受到低空能見度的限制，因而天文導航方法主要適用於高空飛行的轟炸機、運輸機、偵察機跨越海洋、通過極地、穿越沙漠上空的飛行。將各種導航方法有機的結合起來形成組合導航的方法，則可集中各種導航方法的長處並避免其短處，提高定位定向的精度和可靠性。例如天文/慣性導航方法，將慣性導航作為獲得定位定向初值的方法，而用天文導航方法在一定時間間隔內修正其積累誤差，使得系統的綜合性能最佳。