空中導出導航數據

空中導出導航數據是由機載設備測量獲得的導航數據。

機載導航設備是引導載機安全飛行、突防及完成各項預定作戰任務、著陸/艦所必須的設備，為飛行人員和自動駕駛儀提供載機的位置、速度和航向等信息。

基本介紹

• 中文名：空中導出導航數據
• 外文名：Air-derived navigation data 
• 學科：航空航天
• 套用：導航
• 定義：由機載設備測量獲得的導航數據
• 機載設備：引導載機安全飛行、著陸等

定義

空中導出導航數據是由機載設備測量獲得的導航數據。

機載導航設備

機載導航設備是引導載機安全飛行、突防及完成各項預定作戰任務、著陸/艦所必須的設備，為飛行人員和自動駕駛儀提供載機的位置、速度和航向等信息。美國對軍事導航定位的基本要求是:全球的導航覆蓋，高精度的定位能力;用戶設備是被動式的，定位信息是連續的，能實時回響;可防止被敵人利用，有抗干擾、防破壞的能力;沒有飽和容量的限制;可為所有用戶提供公用坐標格網;精度不隨使用條件的變化而變化;便於野戰條件下維護;用戶是自主式的。對機載導航設備的要求是：具有跨越廣大地域的高精度定位和導航能力，能夠在全天候條件下，連續、精確地確定載機位置、速度和時間等。

美軍根據飛機的不同作戰用途，使用不同的導航設備組合，滿足不同作戰要求，如：戰鬥機(CF-15等)、攻擊機(A-10等)突出其高速、低空、中程的導航能力;轟炸機(CB- 2等)突出其遠程、自主、精密定位、轟炸導航的能力;預警和指揮飛機(CE-2等)突出其中遠程、自主、安全的導航能力，美軍主要作戰機型機載設備情況如圖。

機載導航設備與導航數據

不同導航設備傳遞不同導航信息，閒總結如下：

（1）GPS接收機

GPS是利用衛星進行導航的全球無線電導航系統。機載GPS導航系統包括:多通道的GPS接收機;以GPS為導航參數的組合導航設備，如:GPS/INS系統、GPS/都卜勒組合導航系統、GPS/羅蘭-C組合導航系統、GPS輔助目標定位系統，有比較完備的種類和型號。

（2）都卜勒導航

利用都卜勒效應向飛機斜下方發射2到4個波束，通過檢測回波的都卜勒頻移推算出飛機相對於地面的速度和偏流角。型號包括AN/APN- 190(V)、AN/APN- 213、AN/APN- 218等，其中AN/APN- 190(V)，工作頻率：13.25～ 13.40GHz，用來連續測量地速和偏流角；AN/APN- 213，用來提供空速和偏航信息，工作頻率：13.13GHz，發射功率:1W，通過向四方發射13.13GHz的連續波來測定飛機的飛行速度和地面反射波的都卜勒頻移。AN/APN- 218技術體制：連續波、脈衝都卜勒，工作頻率:J波段(10～ 20GHz),使用高度範圍:0～21000米，具有防核能力、高性能脈衝都卜勒雷達，它與地速偏流指示器結合，處理從雷達來的數字速度數據，並顯示地速與偏流角。該系統連續測量航向速度、偏流速度和垂直速度，為導航設備提供精確的飛機數據。

（3）儀表著陸系統接收機

國際民航規定的標準著陸引導系統，為著陸飛機在進場過程中提供航向、下滑和距離信息，引導飛機進場著陸。型號包括AN/ARN- 108、AN/ASN-112。系統由航向信標、下滑信標、指點信標或測距應答信標組成，其中:航向信標工作在108 MHz～ 112MHz,完成航向角測量；下滑信標工作在329MHz～ 335MHz，完成下滑角測量；指點信標工作在75MHz，完成定點距離測量，並用無線電高度表在相應距離上檢查相應高度；有時也使用測距器應答信標和相應機載測距詢問機完成距離測量。

（4）塔康系統

由機載設備與配套的信標台組成極座標式近程無線電導航系統,與信標台及航向系統配合，可以連續自動地測定飛機無線電方位角，飛機至信標台的直線斜距及航道偏離數據，飛機與飛機之間的直線距離，用於保證飛機在全天候飛行時完成出航、歸航、航線飛行等任務。裝備的型號包括AN/ARN-118(V)、TCN- 250、AN/ARN- 139(V)、AN/ARN- 84、AN/ARN- 153(V)，工作頻率962～1213MHz/1025～ 1150MHz,波道間隔1MHz,採用標準的X和Y信道。塔康系統經過幾十年的使用，功能得到充分開發和擴展,是一個較為完善的導航系統,在美軍及其北約的主要作戰飛機中幾乎都配裝了塔康機載設備。

（5）無線電高度表

用來提供載機與地面的真實高度，分為低空和高空雷達高度表。裝備的型號包括AN/ASN-214、AN/APN- 194(V)(0～ 1500m)、AN/APN-171(0～ 1500英尺、0～ 2500英尺、0～ 5000英尺、)、AN/APN- 224(0～ 3km)、AN/APN- 232(0～15240m)。低空雷達高度表以AN/APN- 194(V)為代表，採用窄脈衝測距體制，具有危險高度(低高度)告警、危險高度告警設定、測量飛機速率、著陸裝置告警、功率管理等能力等功能，工作頻率4.3GHz，脈衝寬度0. 02us或0. 2us，重複頻率20kHz，發射功率5W，測高精度:1m± 4%，工作高度1500m。高空雷達高度表:以AN/APN- 232為代表，是一種先進的全固態雷達高度計，由發射/接收機、天線和指示器組成，具有模擬、數字兩種信號輸出方式，可根據地形和飛機高度變化自動調整發射功率。測高範圍從地面至15240米高空，當飛機低於選定的高度時由告警燈告警，並具有低截獲機率和反干擾能力。