航空论坛_航空翻译_民航英语翻译_飞行翻译

标题: 无线电导航原理和机载设备简介 [打印本页]

作者: 航空 时间: 2011-6-18 10:42:43 标题: 无线电导航原理和机载设备简介

作者: 航空 时间: 2011-6-18 10:43:06

无线电导航原理和机载设备简介
导航概述
  　　早期的飞行器在空中飞行仅依靠地标导航--飞行中盯着公路、铁路、河流等线状地标；山峰、灯塔、公路交汇点等点状地标；湖泊、城镇等面状地标。后来，空勤人员利用航空地图、磁罗盘、计算尺、时钟等工具和他们的天文、地理、数学知识，根据风速、风向计算航线角，结合地标修正航线偏差，这种工作叫做“空中领航”。这种方法虽然“原始”，但航空先驱林伯当年就是依靠这些东西驾驶一架活塞式单发动机飞机“圣路易斯精神号”独自由美国西海岸起程，直接飞越大西洋到达巴黎的，他飞越茫茫大西洋时还通过观察海上的洋流、夜空中的星座来辨别方向、确定位置。66空中领航学是飞行员的一门必修课，其核心是用矢量合成原理修正风对飞行航迹的影响。
　　随着无线电技术的发展，各式各样的电子设备为飞行器提供精确的导航信息：有用于洲际导航的奥米加导航系统（OMEGA）、适用于广阔海面的罗兰系统（LORAN-A，LORAN-C）、用于近距导航的甚高频全向无线电信标导航系统（VORTAC），另外还有一些专为军事用途开发的导航信标和雷达系统。现在，利用同步卫星工作的全球定位系统（GPS）已开始广泛使用。但 VORTAC
仍是近距导航的主流，绝大多数现代军民用飞机，包括民航客机、小型通用飞机都配备有VOR接收机（VOR，very high frequency ommi-directional range）。
　　 VORTAC是VOR/DME和TACAN的统称。VOR/DME是民用系统，TACAN是为适应舰载、移动台站而开发的军用战术空中导航系统（即塔康导航系统）。两者的工作原理和技术规范都不同，但使用上它们是完全一样的。事实上，有的VOR/DME和TACAN发射台站是建在一起、使用同一个频率的，对空勤人员来说，只是一个VOR信标。 VOR信标是世界上最多、最主要的无线电导航点。许许多多的VOR台站相隔一定距离成网络状散点分布，当飞机上的接收机收到VOR信标的信号，飞行人员就可通过专用仪表判断飞机与该发射台站的相对位置，如果台站信号是带测距的（DME，distance measuring equitment），还可知道飞机与台站的距离，从而确定飞机当前的位置，并知道应以多少度的航线角飞抵目的地。
VOR/DME/NDB基本原理
　　VOR：very high frequency ommi-directional range，甚高频全向无线电信标
  　　VOR信号发射机和接收机的工作频率在108.0-117.95 MHz 之间。VOR台站发射机发送的信号有两个：一个是相位固定的基准信号；另一个信号的相位是变化的，同时象灯塔的旋转探照灯一样向360度的每一个角度发射，而向各个角度发射的信号的相位都是不同的，它们与基准信号的相位差自然就互不相同。向360度发射的信号（指向磁北极）与基准信号是同相的，而向180度发射的信号（指28462984628460收到信号，飞得越高，接收的距离就越远。在18000英尺（5486米）以下，VOR最大接收距离约在40到130海里（1海里=1.852公里）之间，视障碍物等因素而定。在18000ft以上，最大接收距离约为130海里。
　　DME：distance measuring equitment，测距装置
  　　前面提过，有的VOR台站是带有DME的，DME工作在UHF频段，但空勤人员不必理会它的频率，只要调好VOR的频率，接收到信号，过一会，距离数字就会计算出来显示在仪表板上。简单工作原理是这样的：机载DME发射信号给地面台站上的DME，并接收地面DME应答回来的信号，测量发射信号与应签信号的时间差，取时间差的一半，就可计算出飞机与地面台站的直线距离。但应注意，仪表板上显示的距离是飞机与地面台站的斜边距离，单位为海里。由勾股定理可知，飞机在地面的投影与台站的距离应略小于这个斜边距离的。同样道理，DME仪表板上显示的速度也是“斜”的，表示飞机与台站的“距离缩短率”，单位是节，它既不等于地速，也不等于表速。根据DME显示的距离、速度，可大致估算飞机的地速和到达台站所需时间。
　　NDB：non-directional beacon，无方向性信标，或称“归航台”
  　　NDB是现今仍在使用中，最古老的电子导航设备，在一些没有仪表着陆系统的小机场附近，常建有廉价的NDB台站，用作导航、着陆指引。其名称“无方向性”是指台站向各个方向发射的信号都是一样的，不象VOR那样互相有（相位）差别。飞机上的NDB信号接收机叫做ADF(automatic direction finder，方位角指示器)。ADF的仪表头只有一支指针，当接收到NDB信号，ADF的指针就指向NDB台站所在的方向。如果飞机径直朝台站飞去，指针就指着前方，当飞机飞过台站并继续往前飞，指针会转过180度指向后方。
机载电子导航设备简介
  　　这里先明确一下：VOR和NDB都是地面的台站，分别发射VOR信号和NDB信号给飞机上的Nav1、Nav2和ADF接收机，在FS98里面，飞Cessna182S时按键 Shift-2 或用Mouse点击仪表板下方的“航空电子设备总开关”就可见到这些接收机的控制面板（同时还见到机载DME、自动驾驶仪等设备的控制面板）。
  　　Nav1、Nav2和ADF这三台接收机除有控制面板外，还各有一个圆形仪表头安装在飞机主仪表板的右侧，指示具体的导航信息。
  　　与Nav1和Nav2接收机连接的仪表头都称为OBI，分别为OBI1和OBI2。机载DME也连接一个长方形的数字表头，安装在这三个圆形表头上方。
COM1和Nav1面板
　
COM1：甚高频无线通讯电台，频率范围118.0-136.975MHz。
Nav1：可接收VOR信号和完整的ILS信号，频率范围108.0-117.95MHz。
　
Nav2面板
　
Nav2只用于接收VOR信号。用Mouse点击数字以改变接收频率。
ADF面板
接收NDB信号，频率范围200-400KHz
机载DME面板
左边数字为计算出的距离和速度。右边R1/R2开关用来切换显示Nav1和Nav2的DME计算结果。
应答器面板(transponder)
接收空中交通管制雷达的信号，并回应发射四位数字信号给空中交通管制雷达，让空管员在雷达上看到飞机的位置，甚至高度。
　
自动驾驶仪控制面板(autopilot)

DME表头
从左到右显示距离、速度和到达所选VOR台站所需时间，下方还带有Nav1、Nav2的显示切换关。
OBI2
Omni-Bearing Indicator，与Nav2接收机连接的仪表，显示VOR信息。
OBS旋钮
Omni-Bearing Selector，使刻度盘转动以选定航线（Radial）
CDI指针
Course Deviation Indicator，航线偏差指针，指示飞机当前位置在OBS所选的航线（Radial）上、偏向左边或偏向右边。
To/From/Off 标志
三角形向上表示To；三角形向下表示From；红白间条表示Off--未接收到OBS所选的Radial信号
OBI1
Omni-Bearing Indicator，与Nav1接收机连接的仪表，除具OBI2的功能外，还显示仪表着陆系统（ILS）的进近航路的水平及垂直位置信息。
GS标志
To/From/Off标志移到下方。增加GS标志，表示是否接收到ILS的下滑道（Glide Slope）信号。红白间条表示接收不到信号，此时下滑道指针未被激活，不起作用。
下滑道指针
指示飞机当前高度与ILS下滑道规定高度的偏差。
ADF
Automatic Direction Finder，与NDB接收机连接的表头,称为“方位角指示器”。
接收到信号后指针直接指向台站所在方位。
旋钮和刻度盘是纯机械的辅助显示装置，与指针指向、信号接收无关。
旋钮和刻度盘的作用是：指示飞向台站应取的航向与当前飞机航向相差的度数。左图所示，台站在飞机的左前方，角度偏差在20-25度之间。
总结：
　　1、VOR是地面发射台站，Nav是机载接收机。
　　 2、接收机Nav有控制面板，按Shift-2打开的就是控制面板，在上面可调节Nav的接收频率。
　　 3、接收机Nav还有仪表头，叫OBI，它装在飞机的主仪表板右侧，显示具体的导航信息。
　　 4、整个OBI（仪表头）由四部分组成：CDI指针、To/From/Off 标志、OBS旋钮、刻度盘。
　　 5、Nav1所接的仪表头OBI1本身可指示VOR信息（与OBI2一样）。
　　 6、为了指示仪表着陆系统的ILS信息，OBI1比OBI2多了一个GS标志和一支下滑道指针。GS标志表示是否接收到信号，下滑道指针和CDI共两支指针，分别指ILS的水平、垂直方向的位置信息。
　　下一篇开始将具体讲述如何使用VOR/DME、NDB、ILS信号和机载电子设备进行导航和着陆。但首先必须理解上面提到原理，熟记有关概念及其英文缩写。
　　 Redstar （CFSO002）
飞行与大气

　　**包围着地球的那层空气叫做“大气层”或简称为“大气”。如果把地球比做一只苹果，那么大气层的厚度就大致相当于苹果的一层皮。飞机飞行在大气里，飞机的空气动力、发动机工作的好坏都与大气有密切关系，因此我们有必要对大气有个基本的了解。
　　一、空气的密度、温度和压力
　　1.空气密度——是指单位体积内的空气质量。质量为M的空气，如果其体积为V，则密度为（p） p=M/V。空气和其他物质一样，是由分子组成的。空气的密度大，说明单位体积的空气分子多，比较稠密：反之，空气密度小，空气比较稀薄。
　　2.空气温度——是指空气的冷热程度。气温的高低可用温度表来测量。大多数国家是用“C”温度来表示，单位是摄氏度（℃）。少数国家和地区用华氏（F）温度表示。
摄氏温度和华氏温度可用该公式换算：F=9/5×C+32 C=（F-32）×5/9

　　3.空气压力——是指空气的压强，即物体单位面积上所承受的空气的垂直作用力。大气压力也就是物体的单位面积上所承受的大气柱的重量，气压的大小可通过各类仪表加以测量，在工程上以每平方米或每平方厘米面积上承受多少力量作为压力单位。如：1.033公斤/厘米的气压是一个大气压，近似取1公斤/厘米作一个大气压。一个大气压相当于760毫米汞柱。
　　二、空气的粘性和压缩性
　　**粘性和压缩性是空气的两种物理性质。在飞行中，飞机之所以会受到空气阻力，原因之一就是空气有粘性。而飞机以接近音速或超过音速飞行时，会出现阻力突增等现象，则与空气的压缩性有关。
　　1.空气的粘性——把手浸入水中，抽出时就会有水珠粘在手上，这就表示水有粘性。空气和水一样也有粘性，不过空气的粘性比水小得多，我们不易察觉。空气间相互粘滞或牵扯的特性就是空气的粘性，空气分子的不规则运动，是造成空气粘性的主要原因。
　　2.空气的压缩性——任何气体都是可以压缩的，空气的压缩性就是指：一定量的空气，当其压力或温度改变时，其密度或体积也要发生相应变化的一种物理性质。当飞机飞行在空气中，在其周围各处，气流速度会有增大或减小的变化，相应的，气流压力就会有下降或上升的变化，因此其气流密度也有增大或减小的变化，这就是空气具有压缩性的表现。
　　三、大气分层
　　**大气的底部是地面，而顶界则不明显，因为大气之外，还有极其稀薄的星际气体，大气的密度随着高度而减小，最后和星际气体连接，所以，它们之间不存在一个截然的界限。以气温变化为基准可将大气分为对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层等五层。
　　1.对流层（变温层）——这一层是大气中最底的一层，它的底界是地面，顶界则随纬度、季节等变化。它离地面的平均高度，在地球中纬度区约11公里，在地球赤道约高17公里，在两极较底约7-8公里。其特点是：空气的温度随高度的升高而降低，平均每升高1000米，降低6.5℃，含有大量的水蒸气及其它微粒，因而有云、雨、雾、雪等天气现象。由于地形、地貌的不同和气温、气压的变化造成空气在垂直方向和水平方向的强烈的对流，会给飞机飞行带来很大的影响。
　　2.平流层（同温层）——该层位于对流层之上，顶端离地面大约30公里，其特点是：温度大体不变，平均在-56.5℃左右，几乎不存在水蒸气，所以没有云、雨、雾、雪等天气现象，只有水平方向的风，没有空气的上下对流。是飞机比较理想的空间。
　　3.中间层——该层在平流层之上，顶端离地面大约80到100公里。其特点是：气温先增加，然后降低，到45公里附近，气温由-56.5℃增加到40℃左右，从45公里附近开始，气温又下降到-65.5℃以下，还有水平方向的风，风速相当大，在60公里的高度，风速可达140米/秒
　　4.暖层（电离层）——中间层之上是电离层。从中间层的顶端大约到140公里是第一电离层，其上是第二电离层。整个电离层顶端大约达到800公里。其特点是：含有大量的离子，空气具有很强的导电性，从100公里起，气温有开始增加，可以增加到很高的温度，在200公里处气温可达400℃，暖层由此得名，而且空气极其稀薄，传热慢。
　　5.散逸层——大气层的最外层，该层内气体向星际空间散逸，故称为散逸层
　　**现代的飞机一般飞行在对流层和平流层

FS2004 键盘命令

模拟器命令

按键

显示/隐藏ATC窗口

`

(重音符号)

退出FS

Ctrl + C

立即退出FS

Ctrl + break

显示帧数等信息

Shift + Z (多按几次)

全屏模式切换

Alt + Enter

摇杆启用开关

Ctrl + K

显示/隐藏膝板

F10 (多按几次)

显示菜单

Alt

暂停

重置当前飞行

Ctrl + ;

(分号)

保存飞行

;

(分号)

选择第一项

选择第二项

选择第三项

选择第四项

减小

-

(减号)

慢慢减小

Shift+ -

(减号)

增大

=

(等号)

慢慢增大

Shift+ =

(等号)

声音开关

时间压缩选择

R (+或–)

自动驾驶命令

空速保持开关

Ctrl + R

空速选择

高度保持开关

Ctrl+ Z

高度选择

Ctrl + Shift + Z

进近模式开关

Ctrl + A

姿态保持开关

Ctrl + T

自动油门预位

Shift + R

起飞/复飞推力

Ctrl + Shift + G

反向进近模式开关

Ctrl + B

飞行指引针开关

Ctrl + F

航向保持开关

Ctrl + H

航向选择

Ctrl + Shift + H

进近航向道保持开关

Ctrl + O

马赫保持开关

Ctrl + M

自动驾驶主开关

Nav 1保持开关

Ctrl + N

平直飞行开关

Ctrl + V

偏航阻尼器开关

Ctrl + D

操纵面命令

副翼向左配平

Ctrl + NP 4

副翼向右配平

Ctrl + NP 6

左倾 (副翼)

NP 4

右倾(副翼)

NP 6

将副翼和尾舵回中

NP 5

升降舵向下配平

NP 7

升降舵向右配平

NP 1

襟翼完全放下

襟翼放下一档

襟翼完全收起

襟翼收起一挡

下倾(升降舵)

NP 8

上倾(升降舵)

NP 2

尾舵向左配平

Ctrl + NP 0

尾舵向右配平

Ctrl + NP Enter

使用尾舵向左偏航

NP 0

使用尾舵向右偏航

NP Enter

扰流板预位

Shift + /

(除号)

扰流板/减速板

/

(除号)

水舵收/放

Shift + W

引擎命令

对于多引擎飞行器，除非你先按下E+引擎号(1-4)选择单个引擎，否则你的操作将对所有引擎生效。要恢复对所有引擎的控制，先按住E，然后快速连续地按下所有引擎号(E, 1, 2,…)

引擎除冰开关

自动启动引擎

Ctrl + E

化油器加热/引擎除冰

引擎选择

启动器选择

磁电机选择

增大混合比

Ctrl + Shift + F3

减小混合比

Ctrl + Shift + F2

混合比设置为慢车低油状态

Ctrl + Shift + F1

混合比设置为高油量状态

Ctrl + Shift + F4

降低螺旋桨转速

Ctrl + F2

增大螺旋桨转速

Ctrl + F3

螺旋桨高转速

Ctrl + F4

螺旋桨低转速

Ctrl + F1

重新加热/加力燃烧室开关

Shift + F4

反向推力

F2 (按住)

(直升机)转子制动器开关

Shift + B

(直升机)转子离合器开关

Shirt + .
(句点)

(直升机)转子自动调节器开关

Shift + ‘
(单引号)

油门最小

减小油门

F2 or NP 3

油门最大

增大油门

F3 or NP 9

一般驾驶命令

手刹开关

Ctrl + .

(句点)

左刹车

F11

右刹车

F12

刹车

.

(句点)

整流罩鱼鳞片关一档

Ctrl + Shift + C

整流罩鱼鳞片开一档

Ctrl + Shift + V

人工方式放起落架

Ctrl + G

起落架收起/放下

后推开始/停止

Shift + P (按1或2使尾部向右或者向左)

座位降低

Shift + Backspace

座位升高

选择出口

Shift + E (按1-4打开/关闭)

拉烟开关

尾轮琐开关

Shift + G

灯光命令

所有灯开关

着陆灯-中央

Ctrl + Shift + NP 5

着陆灯-下

Ctrl + Shift + NP 2

着陆灯-左

Ctrl + Shift + NP 4

着陆灯-右

Ctrl + Shift + NP 6

着陆灯-上

Ctrl + Shift + NP 8

着陆灯开关

Ctrl + L

面板灯开关

Shift + L

频闪光开关

无线电命令

ADF识别音开关

Ctrl + 5

ADF选择

通讯频道选择

DME1识别音开关

Ctrl + 3

DME2识别音开关

Ctrl + 4

DME选择

NAV无线电选择

OBS选择

备用频率切换

应答机选择

VOR1识别音开关

Ctrl + 1

VOR2识别音开关

Ctrl + 2

仪表命令

重置高度表

尾气温度指针选择

重置航线指示

空速管加温开关

Shift+H

减小

-

(减号)

慢慢减小

Shift+ -

(减号)

增大

=

(等号)

慢慢增大

Shift+ =

(等号)

多人连线命令

显示/隐藏聊天窗口

Ctrl + Shift + ]
(右方括号)

使聊天窗口获得焦点

Enter

循环切换其他玩家

Ctrl + Shift + T

跟随其他玩家

Ctrl + Shift + F

切换到观察员模式

Ctrl + Shift + O

跟踪模式开关

Ctrl + Shift + D

观察命令

显示/隐藏AI飞机标签

Ctrl + Shift + L

使窗口在最前面

'

(单引号)

向后循环切换尾随视角

Ctrl + Shift + W

向前循环切换尾随视角

Ctrl + W

尾随开关

Ctrl + Q

关闭观察窗口

]
(右方括号)

建立新的俯视窗口

Shift + ]
(右方括号)

建立新的观察窗口

[
(左方括号)

循环切换视角 (面板,虚拟驾驶舱,塔台,现场)

反响循环切换视角

Shift + S

视点后移

Ctrl + Enter

视点前移

Ctrl + Backspace

视点下移(座位降低)

Shift + Backspace

视点上移(座位升高)

Shift + Enter

视点左移

Ctrl+Shift + Backspace

视点右移

Ctrl + Shift + Enter

视点重置

SPACE

仪表面板开关

Shift + [

(左方括号)

向前看

Shift + NP 8

向左前看

Shift + NP 7

向左前上看

Ctrl + NP 7

向右前看

Shift + NP 9

向右前上看

Ctrl + NP 9

向前上看

Ctrl + NP 8

向后看

Shift + NP 2

向左后看

Shift + NP 1

向左后上看

Ctrl + NP 1

向右后看

Shift + NP 3

向右后上看

Ctrl + NP 3

向后上看

Ctrl + NP 2

向下看

Shift + NP 5

向左看

Shift + NP 4

向右看

Shift + NP 6

向上看

Ctrl + NP 5

视点重置

Shift + NP Del

面板开关(增大视野)

面板对齐

Shift + NP 0

显示/隐藏面板(无线电,截流阀,GPS,)

Shift + 1 through 9

观察方向选择

NP /
(除号)

下一个观察模式

Ctrl + Tab

上一个观察模式

Ctrl + Shift + Tab

俯视观察模式

Ctrl + S

缩放比置为1倍

Backspace

放大

=
(等号)

缩小

-
(减号)

回转命令

回转模式开关

快速降低高度

慢速降低高度

快速增加高度

慢速增加高度

Q or F3

后退

NP 2

左倾

NP 7

右倾

NP 9

前进

NP 8

停止所有移动

NP 5

停止俯仰

停止纵向移动

左移

NP 4

右移

NP 6

机鼻下降

F7 or 0

机鼻快速下降

机鼻上升

机鼻快速上升

左转

NP 1

右转

NP 3

置为向北平直姿态

Spacebar

注:

·
NP = 小键盘区

·
Num Lock 置 OFF

要增加或修改键盘及摇杆命令,在[Options]菜单中选择[Controls]然后[Assignments].

欢迎光临航空论坛_航空翻译_民航英语翻译_飞行翻译 (http://bbs.aero.cn/)