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地面导航

归档日期:06-22       文本归类:地面导航设备      文章编辑:爱尚语录

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  地面导航是指在两点之间行进的过程中,利用地形特征为路标,自始至终都知道自己在图上和现地的位置。地面导航要求对地形特征在现地和地图上的形态都要完全了解。由于在行进过程中使用地形特征作路标,指北针的用处就很小了。

  现代地面战争要求部队能在广阔的作战地域内快速机动,迅速投入战斗,给敌人以致命的打击。坦克、装甲战车等地面作战平台不仅应具有高机动能力和运动中射击能力,而且应随时掌握自己、友军、敌军的位置,以便协同作战。自行火炮之类的作战车辆,则必须能频繁和随机地运动、停止、快速瞄准和射击,然后迅速转移到新的射击阵地。这种作战方式要求地面作战平台具有地面导航能力,即能不断测量位置的变化,准确确定当前的位置,精确保持动态姿态基准。

  美国70年代初期就开始考察地面导航的方法和技术。1980年有人提出,考虑到无线电导航系统可能受到干扰,GPS卫星导航的空间飞行器易受攻击,因而地面导航应以自主、独立的惯性导航系统为基础。在军事部门的支持下,霍尼韦尔公司、利顿公司、辛格公司等在80年代初开始研究将环形激光陀螺用于地面导航。霍尼韦尔公司将以GGl342型激光陀螺为基础的机载惯性基准系统装在M48坦克上进行试验,目的是评估捷联式惯性基准系统在地面战车环境中的性能.以及实验证明环形激光陀螺惯性系统可以在这种环境中提供所需的导航和姿态信息。结果,野外试验演示获得的方位精度、位置精度、姿态误差、方位偏移等数据,均优于规范的要求,证明了环形激光陀螺在地面导航系统中应用的潜力。鉴于激光陀螺可靠性高(80年代初的平均故障间隔时间已达91000h),反应时间短,可直接提供数字输出;以激光陀螺为基础的动态基准装置结构简单、牢固,动态范围大,可直接提供角速率输出;激光陀螺捷联式惯性导航系统在精度、环境适应能力、可靠性等方面可以满足严酷的地面战场使用要求,因而将激光陀螺地面导航系统做为实现地面导航的重要途径是理所当然的。

  1.通过研究图上的地形,确定通往目的地最实用的路线,并选择一些沿线的地形特征来指引行进的方向。

  5.当到达终点的时候,通过对现地位置和相应的图上位置的详 细对照分析,确认自已的位置。

  以地面为基准的雷达用于导航,可以说,从雷达问世的第一天就开始了,地面基准导航雷达比起用户基准导航雷达(机载导航雷达和船用导航雷达)来说,通常具有较高的战术一技术特性,这意味着在雷达显示器屏幕上可得到较清楚和详细的地形图象,因而由其确定的用户位置和其他目标的位置将具有较高的精确度。

  地面导航雷达主要使用在空港和海港,在空港它的功用是监视空域、引进和交通管制等;在海港,除监视海面外,主要作进出港引导.在北美、西欧等地各大空港地面导航雷达使用很普遍9在全世界大约不少于160个海港均装有这种雷达,著名的有鹿特丹、伦敦、汉堡、纽约、列宁格勒等。

  地面导航雷达的特点是具有圆和扇形指示器,可显示港口及其周围的图象,地面导航雷达的导航过程是以无线电通信方式把它的指令告诉用户,使用户分别按照它的指令完成自己的使命,如着陆、进港或避撞等。

  根据民航系统统计数据,民航飞机着陆前的8分钟和起飞后的3分钟是最容易发生重大事故的时间段,在民航界视为危险的11分钟。所以人们就研究出如何准确地控制飞机的起降过程的导航设备。

  任何机场的地面导航设备和飞行程序都必须进行实际的严格飞行校验,在我国,这一飞行校验工作由“中国民用航空飞行校验中心”负责。这样,机场导航设备才能为飞机提供准确的飞行引导,保证旅客安全。

  在空中飞行的任何一架飞机,就像汽车在地面道路上行驶一样,都必须遵守交通规则。飞机在空中一定的航路中进行飞行时,在这航路上规定着飞行的具体方向,空中经过的位置点和每个空域的最低飞行高度等诸多信息。而这些信息都是通过地面导航设备发出的信息综合而成,才保证了飞行安全。所以地面导航设备为航班从它起飞直到最后落地的全程,提供了可靠而准确的飞行引导信息,保证航班在准确的航路上飞行。

  每座机场都安装有全向信标台VOR(VHF Omnidirectional Radio Range),它是一个为飞机航路提供信息的设备。全向信标台VOR的发射机有两种形式即普通VOR(CVOR)和多普勒VOR(DVOR)。机载VOR接收机对两种VOR台都是兼容的,机载VOR接收机接受VOR地面台发射的相位信号。自1987年以来,中国民航引进安装的VOR地面信标台多以DVOR为主。在近年建造的神农架飞机场上,全向信标台就位于该机场跑道中间的一侧。当飞机还在远处时,怎样引导飞机飞向目标机场(要到达的机场),是靠它提供的方向信息,引导飞机飞到目标机场空域。全向信标台是一个巨型圆盘形天线个天线,它们向飞机发出一组电波,告诉机组人员此刻飞机与机场之间的方位和距离。而飞机根据这些无线电信号形成的航路信息,就可准确地向目标机场飞行,然后进入飞行程序,进入到这个航向的覆盖服务区。此时,该飞机的机组人员就可以截获在这座机场的盲降信息,飞机就可进行目视飞行,但需飞行员自己确定飞行方位和高度。

  (美)MSG BRETT A.STONEBERGER修订 王京生 崔银波等译,战斗指挥员野战指导手册 (第12版),中国轻工业出版社,2006年06月第1版

  场培根 龚智炳等,光电惯性技术,兵器工业出版社,1999年09月第1版

  《国防电子工程》编辑部编,现代电子工程 第一册,科学出版社,1984年05月第1版

  范玉青编著,大飞机及其航行 新航空概论,国防工业出版社,2015.10

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