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第一节 空中领航（第3页）

图3-6地图作业

在无风或顺、逆风的情况下，飞机的航迹与航向一致，机头对向哪里，飞机就能飞到哪里。因此，当飞机准确通过起点时，就应将航向对准目的地，即保持应飞航向等于航线角飞行，飞机就能沿航线飞到预定地点。

在有侧风的情况下，如果飞机通过起点时仍然采取航向等于航线角飞行，由于受侧风的影响，飞机将产生偏流角，航迹线将偏到航线的下风方向，最终飞机将不能飞到预定地点上空。

飞机在有侧风的情况下飞行，为了使航迹线与航线重合，必须使飞机的航向线向迎风方向修正一个偏流角，即在航线角基础上迎风修正一个偏流角，得到应飞航向（见图3-7）。

图3-7应飞航向

应飞航向=航线角-偏流角

由于修正了偏流，虽然航向线没有对向预定地点，但在侧风的影响下，航迹线正好与航线重合，飞机将沿着航线飞到预定地点上空。渡河的小船要想到达对岸，必须将船头对向预定靠岸地点的上游，也是这个道理。

地图作业中还应推算好应飞时间，应飞时间的推算是根据航线距离和飞机地速进行计算的。

应飞时间=航线距离÷飞机地速

实际飞行中会出现很多偏差，如航行参数保持不好、风力风向变化等都会造成实际飞行与地图作业的差距。为了能及时发现和修正偏差，地图作业时还要在航线中途选择几个较明显的地标作为检查点，计算出飞机从起点（或航线上的其他点）到检查点的应飞时间并量出检查点偏离航线的距离等。飞行中，根据到检查点的实际时间与应飞时间的比较、飞机偏离检查点的位置等判断出飞机偏航情况，在后续航段及时修正。检查点的作用是使飞行员在飞行中偏差较小时，及时发现并修正偏差，避免偏差得不到及时修正而造成的大偏差，甚至迷航。

三、现代飞机的导航设备系统

现代飞机用先进的导航设备系统取代了传统的领航方式，导航设备系统是由地面导航设施和机载导航设备共同组成的。在民航飞机上广义的机载导航设备包括：罗盘系统、甚高频全向信标系统、仪表着陆系统、无线电高度表、测距机以及气象雷达等。

（一）传统的导航设备系统

传统的地面导航设施对于目视飞行来说，主要是指机场上的各种标志和指挥旗帜，为了保障飞机的夜间飞行，一般在机场和机场附近的航路上建立有灯光标志，使飞机在夜间按照一定的灯光指示着陆或起飞。

20世纪30年代，无线电用在导航领域，开始了仪表飞行时代，驾驶员用无线电仪表来准确地确定飞机与地面无线电发射台的方位和距离，从而实现沿着航路点的信标完成飞行。目前在用的地面导航设施主要有：

1。指点信标（MarkerBea）

指点信标是低功率的无线电发射台，它安置在航路的固定点上，垂直向上发出特定的编码信息，只有飞机经过它上空时，才能收到它的信号，驾驶员以此来确定飞机在航路上的准确位置。

2。无方向信标

也称为中波导航台（NDB）。无方向信标发射单一的中长波，飞机上的自动定向仪（ADF）接收这个信号。自动定向仪的旋转环形天线在正对无线电台时信号最强，这时通过电子线路使天线自动锁定在这个方向上，就可以测出飞机对于这个信标的方位，利用无线电全罗盘指示出来。利用一个中波导航台，驾驶员只能确定飞机的方位，如果测定出相对于两个中波导航台的方位，这两条方位线的交点就是飞机的位置。这样就可以用中波导航台确定飞机的位置。

3。甚高频全向信标系统（VOR）

甚高频全向信标系统是一种无线电测向系统。它由机载的全向信标接收机和地面的全向信标台组成。全向信标台沿航路布置，飞机上的接收机收到信号就可以得出相对发射台的方位角，测出的方位角在无线电指示器上显示出来。其工作频段为108。10～117。90兆赫的甚高频段，故此得名。VOR发射机发送的信号有两个：一个是相位固定的基准信号；另一个是信号的相位随着围绕信标台的圆周角度是连续变化的，也就是说各个角度发射的信号的相位都是不同的。向0°（指向磁北极）发射的与基准信号是同相的（相位差为0），而向180°（指向磁南极）发射的信号与基准信号相位差180°。

在飞机的接收机上，从接收到信号的射频频率可以确定它是来自哪一个VOR台，由于发射机的天线是定向天线而且在不断旋转，当天线正对飞机时信号强度最强，而当天线与飞机相背时信号强度最弱。飞机上的VOR接收机根据所收到的两个信号的相位差就可以计算出飞机相对于VOR台的方位。

VOR只能向飞机提供方向信息，不能给出飞机与导航台之间的距离，因此VOR通常与测距仪（DME）同址安装，在提供给飞机方向信息的同时，还能提供飞机到导航台的距离信息，这样飞机的位置就可以被确定下来。甚高频全向信标出现于第二次世界大战之后，1949年被国际民航组织（ICAO）选为国际导航标准设备，直到目前VOR仍然是世界上大部分地区的主要航线导航设备。

4。测距仪（DME）系统

它的目的是使飞机通过测量它和测距台之间脉冲电波往返的时间来测出飞机到测距台之间的距离。DME系统由飞机上安装的询问机和地面站台上的应答机组成。机上的询问机向地面发出两个一组的脉冲对，脉冲对到达地面站，地面站上的应答机被触发，应答机随即回送一个频率相同编码的脉冲信号，机上的接收机收到信号后测量出发射及收到脉冲对的时间间隔，由此测出飞机到地面站的直线距离。

（二）现代导航设备系统

现代导航系统主要有惯性导航系统和卫星导航系统。民航飞机用得较多的是卫星导航系统，卫星导航系统是20世纪80年代后期迅速推广的导航方法，它的出现使整个导航系统发生了革命性的变化。目前在用的主要有美国的GPS全球定位系统、俄罗斯的格洛纳斯全球导航卫星系统（GLONASS）和我国的北斗卫星导航系统，下面将逐一介绍。

1。惯性导航系统

惯性导航系统（简称“惯导”，INS）是一种不需要外部信息支持、也不向外部发射信号的自主式导航系统。惯导工作起来有很好的独立性和隐蔽性，被军用飞机、军用舰船等广泛采用。惯导不仅能在包括空中、地面的环境里独立自主地工作，还可以在水下可靠地工作。

惯导的工作原理是以牛顿力学定律为基础，通过测量物体在惯性参考系的加速度，将它对时间进行积分，且把它变换到导航坐标系中，就能够得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置等信息，在预先储存的地图上进行推算，就可得出物体的位置信息，因此属于一种推算导航方式。工作时，从一已知点的位置根据连续测得的物体航向角和速度推算出下一点的位置，因而可连续测出运动体的当前位置。惯性导航系统中的陀螺仪用来形成一个导航坐标系，使加速度计的测量轴稳定在该坐标系中，并给出航向和姿态角；加速度计用来测量运动体的加速度，经过对时间的一次积分得到速度，速度再经过对时间的一次积分即可得到距离。

惯性导航系统有如下主要优点。