導航儀表

導航儀表用於顯示和提供飛機相對於地球或其他天體的位置信息。飛機往往按照預定航線飛行，由於飛機速度快，飛行距離遠，長時間飛行有可能偏離預定航線。導航儀表就是不斷顯示飛機的實際飛行路線，通過與預定航線進行比較，為飛行員的操縱提供依據，或為飛行控制系統提供導航參數。

基本介紹

• 中文名：導航儀表
• 外文名：navigation instrument
• 作用：顯示飛機實時位置信息
• 所屬分類：儀器儀表

組成

導航儀表包括導航時鐘、航向儀和專門的導航系統儀表。

時鐘

飛行器上供領航計算用的計時儀器。它能指示地方時間或法定時間（如台北時間）以及飛行時間。在繞地球飛行的載人飛船上，時鐘指示格林尼治時間、已飛行時間和法定時間。老的導航時鐘都是機械式的，現代飛行器上已採用精度很高的電子時鐘。導航時鐘在原理上與地面用的時鐘無異 ，但在結構上要能經受航空和航天的惡劣環境條件。導航時鐘具有年、月、日、星期等顯示功能，還有按規定時間報時的功能，以便於航天員安排休息。

航向儀

航向儀提供飛機飛行的方向。飛機的航向儀表有三種，一是普通的磁羅盤，即指南針，二是陀螺磁羅盤，三是無線電羅盤。一架飛機往往三種航向儀都安裝，適用於不同的環境和條件，以獲得最準確的航向信息。

指南針又稱指北針，主要組成部分是一根裝在軸上的磁針，磁針在天然地磁場的作用下可以自由轉動並保持在磁子午線的切線方向上，磁針的北極指向地理的北極，利用這一性能可以辨別方向。

陀螺磁羅盤是由航向陀螺儀與磁羅盤組合起來的航向儀表。兩者互相校正，能提高飛機磁航向測量的動靜態精度。航向陀螺儀可提供大圓航向的方位基準，短期穩定性好，在飛機轉彎或盤旋時，能準確指示航向角的變化量，而且使用地區不受限制。但不能自動跟蹤磁子午線方向，且有方位漂移誤差，故在飛機長時間飛行時，不能準確指示飛機的磁航向。磁羅盤能自動跟蹤磁子午線，但在機動飛行時懸掛起來的磁針會產生擺動，造成指示誤差，而且不能在高緯度地區和磁性異常地區使用。這兩種儀表組合起來互補缺點，有效地提高精度。在陀螺磁羅盤的基礎上發展起來的航向系統，性能更加完善。它以航向陀螺儀為基本測量元件，測量和記憶大圓航向，用地磁或天文航向感測器校正航向陀螺儀輸出的信息以獲得磁航向或真航向。

陀螺磁羅盤

無線電羅盤是在無線電半羅盤工作原理的基礎上發展而來的，它能自動測出飛機縱軸與電波來向間的夾角（相對方位角）。無線電半羅盤輸出的右偏信號控制一個雙向電動機，電動機帶動環狀天線旋轉，旋轉的方向應使B減小而使A增大,直到B=A，即環面法線和導航台電波來向重合為止。環狀天線轉過的角度就是導航台的相對方位角，再用電氣同步器將這個角度信號傳送到指示器，指示導航台相對飛機的方位角。無線電羅盤使用簡便，並有為數眾多的導航台選用，因而從30年代至今一直是飛機必備的無線電導航儀表。但由於工作在中波波段，噪聲干擾很大，測量精度較低。

導航系統儀表

導航系統儀表根據飛機採用不同的導航系統而設，如慣性導航儀表、無線電導航儀表、天文導航儀表和衛星導航儀表等。它們測量和顯示的是飛機飛行的地理位置，主要是經度和緯度，並與預定的經緯度比較，自動或駕駛員操縱修正航線。

儀表材料

用作分立式航空儀表的電子顯示器件有：半導體發光二極體、液晶顯示器、等離子顯示器、場致發光顯示器等幾種。半導體發光二極體具有亮度高、壽命長、能與TTL積體電路相容等優點，但發光效率低、功耗較大。液晶顯示器是一種被動發光器件，需要外界（包括自然環境）照明才能顯示字元, 但它具有對比度好、功耗低、能與MOS 積體電路相容等優點。這兩種顯示元件均已成功地套用於電子式航空儀表中。綜合電子顯示器目前主要採用單色或彩色陰極射線管。陰極射線管作顯示器具有可顯示的信息量大、通用性好、能實現有亮度變化的多層次顯示和彩色顯示等優點, 它的缺點是要求控制功率大、有高壓電源等。此外， 由液晶、等離子、半導體發光二極體等發光元排列成的矩陣發光屏以及雷射全息成像技術在航空電子顯示儀表中的套用也正在研究之中。