机载雷达与通讯导航复习1.无线电导航的任务一般包括四个方面：引导运载体沿既定航线航行；确定运载体当前所处的位置及航行参数，包括航向、速度、姿态等实时运动状态；引导运载体在夜间和复杂气象条件下的安全着陆或进港；保证运载体准确、安全地完成航行任务所需要的其他引导任务。

2.导航的分类：观测导航、地磁导航、推算导航，、卫星导航、无线电导航、和组合导航。

3.卫星导航：随着人类航天技术的发展，导航技术也逐步由陆地导航转向卫星导航。

卫星导航系统是以人造地球卫星作为导航台的星际导航系统，能为全球的陆海空、宇的各类运载体和其他用户，提供全天候、不间断、高精度、实时的三维位置、速度和时间信息。

严格来讲，卫星导航系统属于时间或相位无线电导航系统，但由于它可自成体系，应用广泛且发展迅速，具有替代目前大多数导航系统的能力和趋势。

一般的卫星导航系统主要由三部分组成，即空间的人造卫星、地面监控站和用户接收定位设备。

空间部分的卫星需要知道自己的精确位置及具有精密的原子钟，以提供导航的时间基准和空间基准，并按一定的时间周期向用户发布用于导航的参数。

为了保证导航精度，必须建立一些能够跟踪卫星运动轨迹和对其进行控制的地面测控基站，以对卫星轨道进行精确测量并预测卫星未来一段时间内的位置误差相关参数，将其注入到卫星中，供卫星在相当长的一段时间内播发或转发。

此外，地面控制中心和用户之间也可以通过卫星中继续进行数据通信。

用户接收定位设备一般是卫星信号的接受测量及位置解算设备，能够搜索、跟踪并利用卫星的信号和星历来进行定位及进行其他相关处理。

4. 无线电导航特点无线电导航的特殊优点是：不受时间、气候的限制；精度高，定位精度可以达到10米以内；定位时间短，可以连续、适时的定位；设备简单、可靠；在复杂气象条件下或夜间飞机着陆，无线电导航则是唯一的导航手段。

其缺点是：它必须要辐射和接收无线电波，因而易被发现和干扰，保密性不强，在受到自然和人为干扰甚至无法工作；一般需要地面设备配合，因而限制了它的工作区域。

5.现代飞机的自动定向机具有以下功能：（1）测量电台相对方位角，并显示在方位指示器上。

（2）定位。

在现代飞机上，一般都装有两部自动定向系统，在使用中将它们分别调在两个不同方位导航台上。

两个定向机的指针则装在同一仪表内，分别指出各自相应电台的相对方位角。

根据这两个相对方位角，在地图上可以划出飞机对地面导航台的两条相应的位置线，两条位置线的交点便是飞机的位置。

（3）判断飞机越台时间。

当飞机飞向导航台，然后飞越导航台，进而背台飞的过程中，可根据相对方位角的变化来判断飞越导航台的时间。

（4）沿预订航线飞行。

可连续、自动地对准地面导航台，利用自动定向机的方位指示保持沿预订航线飞行，即进行向台或背台飞行，从而可以完成：从一个台站至另一个台站的飞行；引导飞机进入空中走廊的出、入口；引导飞机完成着陆前的进场机动飞行和下降飞行，使飞机对准跑道中心线，配合仪表着陆系统引导飞机着陆。

（5）由于自动定向机一般工作在190～1750khz的中长波段范围内，因此可以接收民用广播电台的信号并可用于定向；还可收听500khz的遇险信号，并确定方位。

6.环形天线的方向特性用半导体收音机也可以体验到，当转动半导体收音机时，广播电台的声音会时大时小，这就是天线方向性的体现。

7.山区效应，电波在传播过程中，遇到山峰、丘陵和大建筑物时会发生绕射和反射。

所以，在山区低空飞行时，自动定向机方位指针将会偏离准确位置或摆动，这种现象叫山区效应。

8.在飞行中的使用和检查应注意以下四点：正确选择电台和频率；收听电台的呼叫；判断指示方位的正确性；掌握好飞机过台点。

9.VOR与ADF比较的特点：两者的作用基本一致，都可提供定位和航路导航功能，但两者相比较，VOR还具有以下特点：（1）ADF 采用地面无方向性天线发射，机上用方向性天线接收的方法测角；VOR 则采用地面方形性天线或全向天线的旋转辐射，机上用无方向性天线接收的方法测量方位。

（2）VOR精度高于ADF，并可直接提供飞机相对于地面导航台的方位角，采用磁北为方位基准，无需航向基准的辅助。

（3）甚高频波段的电磁波受静电干扰小，因此VOR指示较稳定，但作用距离受到视距传播的限制，覆盖范围较近。

（4）VOR多路径干扰较严重，因此对地面导航台的场地要求较高，如果地形起伏较大或有大型建筑物位于天线附近，会引起较大的方位测量误差。

10.RIM能够指示四个角度：罗牌由磁航向信号驱动，固定标线对应的罗牌刻度指示飞机的磁航向；指针由VOR方位和磁航向的差角信号驱动，固定标线和指针之间的顺时针夹角为相对方位角；指针对应罗牌上的刻度指示为VOR方位，它等于磁航向加上相对方位；而指针的尾部对应的罗牌刻度为飞机磁方位，它与VOR方位相差180度。

11.无线电波测定目标的位置基于电波在传播中具有的以下三条规律：无线电波可以定向辐射和接收。

无线电波遇到障碍物发生反射。

无线电波以光速在空间传播。

12.一次雷达：由发射系统发射一束频射能量，然后再接收其中由目标反射回来的一小部分能量的雷达，称为一次雷达。

13.二次雷达：由雷达发射一组目标飞机应答机可以识别的特征脉冲，然后由目标飞机在约定的精度时间间隔内发射一串应答编码脉冲，靠发射这些应答脉冲来提供目标飞机信息的雷达，叫做二次雷达。

14.机场监视雷达与航路监视雷达相比，虽然覆盖范围小，但性能要求更为苛刻，主要反映在以下几个方面：更高的分辨率与精度；更高的数据更新率；更多的目标处理能力；更复杂的杂波环境下检测目标的能力。

15.气象雷达主要用于探测空中的气象状况及其变化趋势。

目前，现代机载气象雷达有以下几个方面的功能：（1）探测航路前方扇形区域的降雨区、冰雹区等气象区域。

（2）探测夹带雨粒的湍流区域。

（3）实现前视风切变探测。

（4）观察飞机前下方的地形特征。

（5）发现航路上的突立山峰等障碍物。

（6）显示由其他系统输入的文字或图形信息。

（7）用作雷达导航信标。

16.在彩色电视中，图像的颜色是反映物体原来颜色的。

彩色气象雷达则与此不同，它用象征性的颜色来表示降雨率不同的区域。

大雨区域的图像为红色，以表示该区域具有较大的危险性；中雨区的图像为黄色，这是人们通常用来提醒注意的颜色，表示该区域为安全；微雨或无雨区在荧光屏上则显示微黑色——荧光屏上的对应区域不产生辉亮图像。

一般肉眼可见的云去是不产生雷达图像的，即机载气象雷达不能检测不降雨的云区。

17.气象雷达的工作方式：不同型号的机载气象雷达，有着名目众多的工作方式，但其共同的基本工作方式为气象和地图两种。

新型雷达一般都设有一种测试方式，有的还具备湍流、地面杂波抑制、循环等特种功能方式。

旧型雷达在接通电源进入正常的工作方式之前，还必须工作与准备方式一定的时间。

18.多普勒雷达是利用多普勒效应实现无线电导航的一种自备式导航设备。

应用该雷达发射的电波在波源与观测者之间存在相对运动时频率发生变化的原理，可以自动测量飞机的偏流和地速，并将偏流和地速信号输至自动解算装置，与输入的航向、真空速信号作连续运算，通过仪表连续地指示出飞机相对地面的位置。

19.二次雷达的优点：体积小；干扰小；接收稳定；可以脉冲编码发射；20.二次雷达的缺点：同步窜扰；非同步窜扰；多路径反射。

21.询问信号：离散寻址信标系统的基本思想是赋予每架飞机一个指定的地址码，由地面系统中的计算机控制进行“一对一”的点名问答。

这种一对一选择问答方式是和现行ATCRBS的普通询问应当方式根本不同的。

离散寻址信标系统可以有两种不同类型的询问：全呼叫询问和只呼叫DABS。

22.S模式数据链：S模式具有以下特点：有选择的询问，防止信号范围内的所有飞机同时应答引起的系统饱和、混叠发生；一机一码，防止询问信号串扰其他飞机；为ATC服务提供数据链能力，为VHF话音通信提供备份；实现对飞机状态的跟踪监视；使用单脉冲技术有效地改善了角度分辨率，提高了方位数据的精度；是防撞的可靠手段，TCAS利用SSR应答器的信号来确定临近飞机的距离和高度，利用S模式数据链功能，可确切知道对方的位置，有利于选择正确的回避措施。

23.TCAS2：保护范围：tcas2应答机探测范围是：前方40n mile ，后方20n mile，两侧各20n mile，上下8700ft，此区域成为保护区。

如果有飞机闯入保护区，tcas 系统通过应答机与保护区的飞机对话，计算一下信息以判断闯入飞机对自身飞机机构造成的威胁程度：双方之间的距离、与对方的相对高度、对方的高度和垂直速度、对方的接近速率。

24.ONS的主要优点：（1）覆盖范围广。

它的覆盖范围几乎遍及全球，是一种可靠的覆盖全球的空地配合无线电导航系统。

（2）工作连续。

在远程飞行过程中，ONS的工作不会中断，不需要人工转换工作频率，可以连续地提供各种导航参数。

（3）工作稳定。

甚低频信号的传播是比较稳定的，因而系统所提供的各种导航数据也比较稳定。

（4）相对精度较高，误差不随时间和地点变化。

ONS是通过对信号相位的实时测量来计算飞机位置的，所以不存在误差的现象，即定位误差不会随飞行时间的增加而增加。

（5）用户投资较低。

航空公司之需要购置机载设备，不需要造地面设备，与无需参加地面发射台系统的管理及维修。

25.仪表着陆系统ILS系统包括三个分系统，提供横向引导的航向信标LOC、提供垂直引导的下滑信标GS和提供距离引导的指点信标MB。

每一个分系统又由地面发射设备和机载设备所组成。

内指点信标仅在II类着陆标准的机场安装。

26.总体来说，飞机沿返航道进近必须注意一下三点：首先，当飞机飞过跑道近端时，ILS引导将变成无效，因此能见度必须是足够的，以便在进近的最后阶段使用目视着陆。

其次，不像正常进场那样，指点信标总是存在。

最后，航道偏离只是CDI与正常进近的指向方向相反，总是指向航向道所在的位置的方向。

但对驾驶员来说，指针偏移的方向总是指向航向向道所在位置的方向。

27.下滑信标：（1）飞机在下滑道上飞行时，由于150HZ和90Hz 信号强度相等，没有比较信号输出，因此下滑指标指中央。

（2）当飞机高于等强度区时，90Hz低频信号大于150Hz低频信号，水平指针向下偏转，表示飞机应向下修正到下滑道。

（3）当飞机低于等强区是，150HZ低频信号大于90hz低频信号，指针向上偏转，表示飞机应向上修正下滑道。

28.未来导航系统：与原有的导航技术相比，未来导航技术的关键特征为：将GPS与替他导航手段结合，高山导航精度和允许更近的飞机间隔。

新航行系统的核心是全球卫星导航系统（GNSS）,同时为了确保飞行安全，飞机平台同时安装有自主导航设备，以及传统的无线电导航设备。

飞机将综合利用这些导航信息，达到安全准确的起飞、航行和进场着陆的全飞行过程。