图6-1赤道、纬度和经度
(二)赤道和纬度
其余与地轴相垂直的平面与地球表面的交织都是 小圆，这些小圆称为纬圈(纬线)。 纬圈平面都是和赤道平面相平行的，纬圈与地心 的连线与赤道平面之间的夹角，就是这个纬圈的 纬度(缩写为Lat)。 用纬度可以表示地球上任何一点的南北位臵。 赤道的纬度为0度； 赤道以北为北纬(N)0-90度，北极的纬度为90度N； 赤道以南为南纬(S)0-90度，南极的纬度为90度S。

例如在图6-5中。北（N）、东（E）、南（S）、 西（W）的方位角分别为0度、90度、180度、270 度；电台的方位角是40度。
表示方位时可以用磁经线 为基准，也可以用真经线 为基准。
以磁经钱为基准的方
位角叫磁方位角；
以真经线为基准的方
位角叫真方位角。
电台方位角和飞机方位角
表示方位时,必须明确以哪一 点为基准点。
(七)航路点(WPT)

(八)距离(DIS)



(九)偏航距离(XTK)

指从飞机实际位臵到飞行航段两个航路点连线之间的垂 直距离。
(十)地速(GS)


飞机在地面的投影点移动速度叫作地速。 地速是飞机相对于地面的水平运动速度。 空速是飞机相对于周围空气的运动速度。
(十一)空速(AS)

(十二)风速(WS)与风向(WD)
4、无线电导航
无线电导航是借助于运动体上的电子设备接收和处理 无线电波来获得导航参量的一种导航。 无线电导航的特殊优点是：



不受时间、天候的限制； 精度高，几米的定位精度也是可能达到的；定位时间短，甚 至可次连续地、适时地定位； 设备简单、可靠； 在复杂气象条件下或夜间飞机着陆中，无线电导航则是唯一 的导航手段。
(四)所需航迹角(DTK)

(五)航迹角误差(TKE或TAE)

(六)偏流(DA)


在存在测风时，飞机的实际航迹就会与飞机的航向不一致， 航向线与航迹线之间的夹角，称为偏流角。 当航迹线偏向航向的右边时，规定偏流角为正值。 6-8所示偏向左侧，规定偏流角为负值。 航路上，用于飞机改变航向、高度、速度等或向空中交通 管制中心报告的明显位臵，称为航路点。 指从飞机当前位臵至飞住的目的地或前方航路点之间的距 离，即待飞距离。 通常，航路是由几个航路点连成的折线航路。在不加声明 时，距离是指飞机沿指定航路飞往目的地的沿航距离。 两个航路点之间的距离为连接两个航路点的大圆距离。
6、容量无限：系统应能容纳无数用户，且不会降低性 能。 7、未经准许的用户不能使用系统导航以达到他所要求 达到的目的。 8、系统必须在现巳分配的频谱带宽之内工作而不干扰 别的系统。 9、全体用户共用一个坐标格网。 10、高的平均无故障间隔。 11、体积、重量、价格、平均修复时间、部署时间和 电源消耗都要小。 12、适当扩大用户：设备应具有机载式、舰载式、车 载式和背负式等多种形式。 13、通信能力强。
对每个航行领航员来说，他都是在利用导航手段不断 确定他中的位臵、方向、距离、时间和速度。这些通 常称之为“导航参量”。 在这些导航参量中，对慢速运动体来说，或对于远 距离航行来说，“位臵”是关键。 按传统的观点，导航系统就是定位系统。 但是，在现代航空中的两个变化： 极高的飞行速度：当飞行速度很快时，驾驶员关心 的导航参量是“航向”和“距离”，以解决“到终 点或下一个航路点要经哪条航线?还有多远?”的问题； 交通密度的增加：使得飞机在空中活动范围受到严 格的限制，这时所需要的是连续的、适时的驾驶信 息输出，以便通过制导计算机来实行自动操纵。
6.1.2 导航参数
(一)航向 (二)方位角 (三)航迹与航迹角 (四)所需航迹角(DTX) (五)航迹角误差(TKE或TAE) (六)偏流(DA) (七)航路点(WPT) (八)距离(DIS) (九)偏航距离(XTK) (十)地遍(GS) (十一)空速(AS) (十二)风速(WS)与风向(WD) (十三)估计到达时间与待飞时间(ETA).
无线电导航的一个先天性缺点是： 它必须要辐射和接收无线电波，因而易被发现和干 扰，其地面设施也易道破坏。
四、对理想的通用定位和导航系统的要求
1、全球覆盖：系统必须在地球表面下或表面上、空中 任何位臵上工作。 2、绝对准确度和相对准确度都必须很高。对准确度的 要求，无论是绝对的和相对的，应根据应用情况在 2~4000米之内。 3、准确度应不受环境影响：不管用户的位臵、速度和 加速度如何，系统的准确度都应能达到；应该不存在 多路径误差或信号传播通过大气层、电离层产生的误 差，如果产生了这些误差，应能从数据中适当除去。 4、有效的实时反应；定位数据的更新率可随运动而连 续变动。 5、无多值解：如果存在解的多值性，设备应能自动地 或由操作员很快地进行分辨。
风速与风向提飞机当前位臵处大气的运动 速度与方向。风向风速是相对于地面而言。
空速SA、风速SW和地速SG三者的关系为
SG=SA+SW
当风速等于零时，飞机的地速等于空速。
图6-9地速、空速、风速的向量关系
(十三)估计到达时间(ETA)与待飞时间.
估计到达时间是从飞机目前位臵到飞行目的地 (或前方航路点)之间的估计飞行时间。 估计到达时间是以格林尼治时间为基准的。 待飞时间是自飞机当前位臵起，按飞机当的地速 值等计算的沿航线飞达目的地的空中飞行时间。
总之，由于导航的目的和对象的不同，要求 解决的问题也会有所区别。 但从根本上说，导航就是为了给领航员提供 航行中的位臵、方向、距离和速度这些导航 参量。 因此，导航的研究，就是要弄清楚这些导航 参量如何地进行测量和如何地运用；而导航 的实践，就是运用所得到的结果来保证运动 体安全而有效地航行。
三、导航的分类

控制飞机轴线加速度是为了遵守进程中的时间表； 控制飞机横向加速度是为了改变飞机的航向; 控制垂直面内加速度是为了爬高、或下降。
图6一10基本的导航环-导航过程
引导环
航向和航速环
控制环
“驾驶”指的就是飞机飞行加速度的控制。
基本的导航环
“引导环”（外环）是通过导航系统对飞机位臵的 测量，并根据所规定的航线来确定飞机进程中的 航向和航速。 “控制环”（内环）是得到所要求的航向和航速 的一个环节。 “航向和航速环”（中环）则是导航过程中的纽 带，
2、推算航法
它是根据运动体的运动方向和所航行的距离 (或速度、时间)的测量，从过去已知的位臵来 推算当前的位臵，或预期将来的位臵，从而可 以得到一条运动轨迹。以此来引导航行。 这种导航克服了观测导航的缺点。因为它不需 要对地标或地面导航设施进行观测，不受天气、 地理条件的限制，保密性强。 是一种自备式导航，但随着航行时间和航行距 离的增长，位臵累积误差越来过大，因此，航 行一定时间后，需要进行位臵校准。 在航空导航的早期阶段，航向的测量是用磁罗 盘，距离的测量是用空速表和航空钟。在现代 航空中，则发展为惯性导航和多卜勒导航。
从导航的定义出发， 导航的过程一定是从目的地开始。 根据要飞往的目的地来选择航线、确定距离、 安排时间表，这就是飞机的进程； 为了使飞机遵照事先安排的时间表，沿着所选 定的航线飞行，必须要使飞机在某一方向上 (一般称为航向)、以一定的速度飞行，为了得 到所要求的速度和航向，要通过驾驶仪表来控 制飞机飞行的加速度。

6.2 导航定位基础
6.2.1 概述 6.2.2 位臵线与导航定位方法 6.2.3 导航定位的基本原理
6.2.1 概述
一、导航的基本概念
导航的领域是很广泛的，导航的定义从
就字面上说，就是引导航行的意思。 导航的定义： 导航是有目的地、安全有效地引导运动 体(船只、潜艇、地面车辆以及飞机、宇 宙飞船等)从一地到另一地的控制过程。
第六章 导航基础
6.1 导航参量 6.2 导航定位基础 6.3 区域导航基础
6.1 导航参量
6.1.1 大地坐标和经纬度 6.1.2 导航参数
6.1.1 大地坐标和经纬度
飞机是相对于地球表面运动的，在导航中通常利 用地理坐标(大地坐标)来表示飞机的位臵。 (一)大圆和大圆航线

任何平面与地球表面的相交线都是圆。

它把导航与普通的观测区别开来，因为观测只涉及到 位臵； 它也把导航与无目的滑翔区别开来，因为滑翔只涉及 到驾驶。
二、导航的基本课题
一个领航员，不管他采用什么样的导航 方法，都是为了解决三个基本的导航课 题： 1、如何确定他的位臵； 2、如何确定他从一个位臵向另一个位臵 前进的方向； 3、如何确定压离(或速度、时间)；
大圆:通过地心的平面与地球表面相交的圆,把地 球分成两半，是地球表面上最大的圆。

小圆:不通过地心的平面与地球表面相交的圆。
大圆航线：沿大圆连线飞行的航线。 大圆弧连线是地球表面上任何两点之间距离 最短的连线。
(二)赤道和纬度
通过地心且与地轴相垂直的平面，把地球分成南北两个半球， 平面与地球表面的交线称为赤道。 在大地坐标中，赤道相当于平面直角坐标中的横坐标轴。
6.1.2 导航参数
(一)航向(HDG) 航向(角)是由飞机所在位臵 的经线北端顺时针测量到航 向线(飞机纵轴前线的延长线 在水平面上的投影)的角度。 磁航向:以磁经线为基准的 航向； 真航向:以真经线为基准的 航向。
(二)方位角 方位(bearing)角是以经线北为基准，顺时针 量到水平面上某方向线的角度，
当从飞机A处观察地面 电台S时，从A点处的经 线北端量到飞机与电台 的法线AS的角度θS称 为电台方位角； 如果从电台S处观测飞 机，从S处的经线北端 量到电台与飞机的连线 SA的角度θA，则称为 飞机方位角。 图6-6电台方位角和飞机方位角

相对方位角
在飞机上观测地面或空中目标，也常以飞机纵轴的前 端同观测线在水平面上的夹角来表示目标的方向，这 一角度称为相对方位角θr。 例如， 图(a)中,电台的相对 方位角为330度； 图(b)中,另一架飞机 的相对方位角也是330 度(-30度)。 自动定向机所测量的是 电台的相对方位角。 图6-7相对方位角