本文主要是為了幫助大家迅速的了解無(wú)線電領(lǐng)航中的一些基本概念，具體每個(gè)概念后面涉及的原理或者相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，我們會(huì)在以后的文章中說明。1.各頻率的波段波段頻率甚低頻：VLF (Very Low Frequency)：3KHz~30KHz 低頻：LF (Low Frequency)：30KHz~300KHz 中頻：MF (Medium Frequency)：300KHz~3MHz 高頻：HF (High Frequency)：3MHz~30MHz 甚高頻：VHF (Very High Frequency)：30MHz~300MHz 特高頻：UHF (Ultra High Frequency)：300MHz~3GHz 超高頻：SHF (Super High Frequency)：3GHz~30GHz 極高頻：EHF (Extremely High Frequency)：30GHz~300GHz 2.各種導(dǎo)航設(shè)備DF：Direction FinderDF：定向儀，曾經(jīng)是主要的航空導(dǎo)航輔助工具，主要幫助迷失方向的飛機(jī)返回機(jī)場(chǎng)。它只提供飛機(jī)相對(duì)于臺(tái)的方向，具體飛機(jī)當(dāng)前的航向、速度、高度等信息一律不提供。 國(guó)內(nèi)理解DF為：定向臺(tái)，Direction finding station。 VDF：VHF Direction FindingVDF：甚高頻定向臺(tái)，指的是配備使用甚高頻（VHF）通訊波段的測(cè)向儀（DF），頻率在118-136MHZ之間。當(dāng)機(jī)場(chǎng)安裝VDF的時(shí)，管制員可以通過VDF告知飛行員：飛機(jī)相對(duì)機(jī)場(chǎng)的方向。 VDF主要用于民航領(lǐng)域，類似的還有軍事領(lǐng)域的UDF特高頻定向臺(tái)。 ADF：Automatic Direction FindingADF：自動(dòng)定向儀，是一個(gè)機(jī)載設(shè)備，因此又稱機(jī)載自動(dòng)定向設(shè)備，它接收來(lái)自NDB或者LOC的信息，然后傳遞給飛行員。通常飛行員可通過儀表直接看出NDB或LOC臺(tái)相對(duì)于飛機(jī)的方位。
NDB：Non-directional radio beacon 無(wú)方向性導(dǎo)航臺(tái)。NDB常用在航路上，作用范圍可達(dá)幾百海里。 LOC：Locator 示位信標(biāo)。LOC是一個(gè)低功率的NDB，常用在終端區(qū)，輔助進(jìn)近，其作用范圍為10-25海里。 NDB和LOC使用的頻率在190-1750 kHz之間，處在低頻（LF）和中頻（MF）帶。 VOR：VHF Omni-directional Range
VOR：甚高頻全向信標(biāo)，是一個(gè)地面甚高頻無(wú)線電輔助設(shè)備，配合機(jī)載設(shè)備使用，可在360°范圍內(nèi)給航空器提供飛機(jī)相對(duì)于地面臺(tái)的磁方位。利用頻率介于108-117.95MHz的甚高頻訊號(hào)來(lái)判斷飛機(jī)本身的位置，以維持在設(shè)定的航道上。 VOR系統(tǒng)主要具有以下3種功能： 1.利用兩個(gè)VOR臺(tái)或利用一個(gè)VOR臺(tái)和一個(gè)DME臺(tái)組合確定飛機(jī)位置。 2.利用航路上的VOR臺(tái)引導(dǎo)飛機(jī)沿航線飛行。 3.終端引導(dǎo)飛機(jī)進(jìn)場(chǎng)和非精密進(jìn)近。
根據(jù)不同用途VOR臺(tái)分為兩類： A類，用于航路導(dǎo)航，頻率112.00-117.95MHz，頻道間隔0.05MHz，共計(jì)119個(gè)頻道，發(fā)射功率200W，作用距離200海里。 B類，用于終端引導(dǎo)飛機(jī)進(jìn)場(chǎng)進(jìn)近，頻率范圍108.10-111.95MHz，頻道間隔0.05MHz，且十分位為偶數(shù)，發(fā)射功率50W，作用距離25海里。 機(jī)載VOR接收設(shè)備主要包括控制盒、天線、甚高頻接收機(jī)和指示器四大部分。常見的簡(jiǎn)易指示器如下圖所示：
從下圖我們可以學(xué)習(xí)如何使用指示器：
TO或FROM標(biāo)志根據(jù)飛行員選擇的路線告訴飛行員是在電臺(tái)之前還是之后：
DME：Distance Measurement EquipmentDME：測(cè)距儀，常稱為DME臺(tái)，是一種通過無(wú)線電測(cè)量飛行器到導(dǎo)航臺(tái)距離的裝置。頻率為特高頻UHF，960MHz-1215MHz。 DME工作在超高頻段，分機(jī)載設(shè)備和地面設(shè)備兩部分。基本工作原理是：機(jī)載設(shè)備發(fā)射一個(gè)脈沖信號(hào)，地面設(shè)備接收到該信號(hào)后返回給機(jī)載設(shè)備一個(gè)應(yīng)答信號(hào)。機(jī)載設(shè)備根據(jù)發(fā)射信號(hào)和接收到應(yīng)答信號(hào)的時(shí)間差，就可以結(jié)合無(wú)線電波的速度算出飛行器與地面臺(tái)站的距離。 應(yīng)當(dāng)注意的是，機(jī)載設(shè)備計(jì)算并顯示出距離是飛行器與地面臺(tái)站的斜邊距離，通過簡(jiǎn)單的三角函數(shù)即可知道，飛行器在地面的投影與臺(tái)站的距離是略小于這個(gè)斜邊距離的。飛行器高度越高，距離臺(tái)站越近，斜距誤差也就越大。通常在十幾海里以外誤差可以忽略。 當(dāng)DME地面設(shè)備和甚高頻全向信標(biāo)或者儀表著陸系統(tǒng)同時(shí)安裝時(shí)，分別稱做VOR-DME和ILS-DME。 ILS：Instrument Landing System
ILS：儀表著陸系統(tǒng)，俗稱盲降系統(tǒng)，是目前應(yīng)用最為廣泛的飛機(jī)精密進(jìn)近和降落導(dǎo)引系統(tǒng)。這是一種在諸如低云、低能見度的儀表氣象條件下可以正常運(yùn)行，使用無(wú)線電信號(hào)以及高強(qiáng)度燈光陣列來(lái)為飛機(jī)安全進(jìn)近降落提供精密引導(dǎo)的陸基儀表進(jìn)近系統(tǒng)。它的作用是由地面發(fā)射的兩束無(wú)線電信號(hào)實(shí)現(xiàn)航向道和下滑道指引，建立一條由跑道指向空中的虛擬路徑，飛機(jī)通過機(jī)載接收設(shè)備，確定自身與該路徑的相對(duì)位置，使飛機(jī)沿正確方向飛向跑道并且平穩(wěn)下降高度，最終實(shí)現(xiàn)安全降落。 一套ILS系統(tǒng)主要由兩個(gè)子系統(tǒng)，一個(gè)提供水平引導(dǎo)（航向臺(tái)Localizer：LLZ），另一個(gè)提供垂直引導(dǎo)（下滑臺(tái)，Glide Slope或Glide Path：GP）。通過兩個(gè)子系統(tǒng)的配合使得飛機(jī)準(zhǔn)確降落在跑道上。而這個(gè)引導(dǎo)是由飛機(jī)上的ILS接收機(jī)對(duì)接收到的無(wú)線電信號(hào)的調(diào)制深度進(jìn)行比較得到的。在一些機(jī)場(chǎng)安裝有接收頻率為75MHz的指點(diǎn)標(biāo)。指點(diǎn)標(biāo)的信號(hào)是燈光以及音響的提醒。
（航向臺(tái)LLZ無(wú)線電原理）
（下滑臺(tái)GP無(wú)線電原理） 在一些機(jī)場(chǎng)安裝有接收頻率為75MHz的指點(diǎn)標(biāo)，分為外指點(diǎn)標(biāo)（OM）、中指點(diǎn)標(biāo)（MM）、內(nèi)指點(diǎn)標(biāo)（IM）。指點(diǎn)標(biāo)的信號(hào)是燈光以及音響的提醒。在機(jī)場(chǎng)進(jìn)場(chǎng)文件中公布了各指點(diǎn)標(biāo)距離跑道的距離，結(jié)合飛機(jī)高度，可以幫助飛行員正確建立盲降（ILS）。指點(diǎn)標(biāo)信息發(fā)送方式為摩斯電碼，注意各個(gè)指點(diǎn)標(biāo)的閃爍方式不同。
（藍(lán)色外指點(diǎn)標(biāo)） 外指點(diǎn)標(biāo)安裝在距離跑道入口6.5-11.1千米處，調(diào)制頻率為400Hz，連續(xù)拍發(fā)每秒2劃。駕駛艙中的指示是一個(gè)藍(lán)色的閃爍燈，并且播放接收到的音頻。設(shè)置其的目的是在中間以及最后進(jìn)近階段提供高度、距離以及設(shè)備運(yùn)行情況的檢查。外指點(diǎn)標(biāo)時(shí)常與機(jī)場(chǎng)遠(yuǎn)臺(tái)安裝在一起，叫做LOM（Locator Outer Marker）。
（琥珀色中指點(diǎn)標(biāo)） 中指點(diǎn)標(biāo)安裝在距離跑道入口0.9-1.2千米處，調(diào)制頻率為1300Hz，交替拍發(fā)點(diǎn)劃，每秒2劃，每秒6點(diǎn)。駕駛艙中的指示是一個(gè)琥珀色的閃爍燈，并且播放接收到的音頻。中指點(diǎn)標(biāo)的作用是用來(lái)指示低能見度下的復(fù)飛點(diǎn)。中指點(diǎn)標(biāo)時(shí)常與機(jī)場(chǎng)近臺(tái)安裝在一起，叫做LMM（Locator Middle Marker）。
（白色內(nèi)指點(diǎn)標(biāo)） 內(nèi)指點(diǎn)標(biāo)安裝在距離跑道入口75-450米處，調(diào)制頻率為3000Hz，連續(xù)拍發(fā)每秒6點(diǎn)。。駕駛艙中的指示是一個(gè)白色的閃爍燈，并且播放接收到的音頻。內(nèi)指點(diǎn)標(biāo)通常飛機(jī)飛到安裝在II類精密進(jìn)近的決斷高處。
目前，一樣可以提供距離信息的DME在很多地方替代了指點(diǎn)標(biāo)。DME為飛行員在ILS下滑道時(shí)提供了更精確并且連續(xù)的監(jiān)控信息，并且不需要在機(jī)場(chǎng)外額外安裝設(shè)施。當(dāng)它和ILS合裝時(shí)，DME通常并不是安裝在跑道頭，而是考慮到各種誤差安裝在一個(gè)能提供與距跑道頭距離誤差最小的地方。當(dāng)DME用于取代指點(diǎn)標(biāo)時(shí)，必須有至少一臺(tái)DME工作飛機(jī)才可以實(shí)施進(jìn)近，而且對(duì)于DME可用的要求必須標(biāo)注在精密儀表程序中。 MLS： Microwave Landing SystemMLS：微波著陸系統(tǒng)，主要目的是取代ILS，但是由于GPS的發(fā)展，導(dǎo)致MLS的普及使用非常緩慢。因?yàn)镚PS能夠提供相似的精度，且不需要安裝地面設(shè)備。 由于MLS主要安裝在一些歐美大型機(jī)場(chǎng)，且目前受GPS的影響，也逐漸被關(guān)閉，因此這里我們不再對(duì)MLS進(jìn)行過多的闡述。 PSR：Primary Surveillance RadarPSR：一次監(jiān)視雷達(dá)，簡(jiǎn)稱一次雷達(dá)。其優(yōu)勢(shì)有兩點(diǎn)：第一，不需要機(jī)載設(shè)備；第二，輔助管制員引導(dǎo)和管制飛機(jī)。 一次雷達(dá)能夠檢測(cè)并報(bào)告任何反射雷達(dá)波東西的位置。因此對(duì)于其作用范圍內(nèi)的飛機(jī)，鳥類，天氣和陸地特征等都能顯示，對(duì)于空中交通管制而言，這既是優(yōu)點(diǎn)也是缺點(diǎn)。 如今，一次雷達(dá)仍然被管制員使用作為二次雷達(dá)的備用和輔助系統(tǒng)。 常見的一次雷達(dá)有：遠(yuǎn)程監(jiān)控雷達(dá)（LRSR：Long-Range Surveillance Radar）、終端監(jiān)測(cè)雷達(dá)：（TSR：Terminal surveillance Radar ）、地面活動(dòng)監(jiān)視雷達(dá)(SMR：Surface Movement Radar)、監(jiān)視進(jìn)近雷達(dá)（SAR：Surveillance Approach Radar）、精密進(jìn)近雷達(dá)（PAR：Precision approach radar） AWR：Airborne Weather RadarAWR：機(jī)載氣象雷達(dá)，用于探測(cè)飛機(jī)前方與積雨云有關(guān)的強(qiáng)湍流和強(qiáng)降水區(qū)域，它也被用來(lái)提供飛機(jī)下面的地面地圖。
SSR：Secondary Surveillance RadarSSR：二次監(jiān)測(cè)雷達(dá)，簡(jiǎn)稱二次雷達(dá)，由詢問雷達(dá)和應(yīng)答機(jī)所組成。地面詢問雷達(dá)發(fā)射電磁波，目標(biāo)飛機(jī)上的應(yīng)答機(jī)接收到詢問電磁波后被觸發(fā)，發(fā)射應(yīng)答信號(hào)，詢問雷達(dá)根據(jù)接收到的應(yīng)答信號(hào)而工作，很容易知道飛機(jī)的二次雷達(dá)應(yīng)答機(jī)代碼、飛行高度、指示空速、馬赫數(shù)、滾轉(zhuǎn)角、地速、垂直速率、磁航向、真軌跡角等參數(shù)。 RNAV：Area NavigationRNAV：區(qū)域?qū)Ш剑斜匾f明一下，在英語(yǔ)文獻(xiàn)中Area Navigation也稱random navigation，因此簡(jiǎn)寫為RNAV。RNAV被確認(rèn)為一種導(dǎo)航方法，即允許飛機(jī)在相關(guān)導(dǎo)航設(shè)施的信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)，或在機(jī)載自主導(dǎo)航設(shè)備能力限度內(nèi)，或在兩者配合下沿所需的航路飛行。它創(chuàng)建了不必連接兩個(gè)地面設(shè)施的新路線。 機(jī)載設(shè)備使用來(lái)自以下一種或所有導(dǎo)航系統(tǒng)輸入的信息來(lái)自動(dòng)確定飛機(jī)位置： 1.無(wú)線電輔助設(shè)備(VOR, DME, ILS, MLS) 2.全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS) 3.慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（INS）和慣性參考系統(tǒng)（IRS） 4.大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)(ADC) 5.時(shí)鐘 大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)（air data computer：ADC）是現(xiàn)代玻璃駕駛艙中一個(gè)必不可少的航空電子組件。這臺(tái)計(jì)算機(jī)不是一個(gè)單一的飛行儀表，它可以從飛機(jī)的全靜壓系統(tǒng)測(cè)定校準(zhǔn)空速、馬赫、海拔和海拔趨勢(shì)數(shù)據(jù)。在部分超高速飛機(jī)（例如航天飛機(jī)）上，計(jì)算的是等效空速而非校準(zhǔn)空速。 RNP：Required navigation performanceRNP：所需性能導(dǎo)航，指飛機(jī)在一個(gè)確定的航路、空域或區(qū)域內(nèi)運(yùn)行時(shí)，所需的導(dǎo)航性能精度，是一種基于性能的導(dǎo)航（Performance-based navigation，PBN），其使得航空器能夠以特定的路徑飛過兩個(gè)三維空間上的點(diǎn)。RNP和同為性能基導(dǎo)航的RNAV(區(qū)域?qū)Ш?的區(qū)別在于，RNP要求飛機(jī)有機(jī)載監(jiān)視和告警系統(tǒng)，而RNAV沒有這個(gè)要求。 FMS：Flight Management System
（在波音737-300上使用的FMS控制顯示單元CDU） FMS：飛行管理系統(tǒng)，是現(xiàn)代客機(jī)的一個(gè)基本組成部分的航空電子設(shè)備。FMS是一種專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，可自動(dòng)執(zhí)行各種飛行任務(wù)，從而將機(jī)組人員的工作量減少到現(xiàn)代民用飛機(jī)不再搭載飛行工程師或?qū)Ш絾T的地步。主要功能是飛行計(jì)劃的飛行管理。FMS可以使用各種傳感器（例如通常由無(wú)線電導(dǎo)航支持的GPS和INS）確定飛機(jī)的位置，F(xiàn)MS可以沿著飛行計(jì)劃引導(dǎo)飛機(jī)。FMS通常從駕駛艙通過控制顯示單元（CDU），包含小屏幕和鍵盤或觸摸屏。FMS將飛行計(jì)劃顯示給電子飛行儀表系統(tǒng)（EFIS），導(dǎo)航顯示（ND）或多功能顯示（MFD）。FMS可以概括為由飛行管理計(jì)算機(jī)（FMC），CDU和串?dāng)_總線組成的雙重系統(tǒng)。 所有FMS都包含一個(gè)導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)。導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)包含用于構(gòu)建飛行計(jì)劃的元素。這些是通過ARINC 424標(biāo)準(zhǔn)定義的。導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)（NDB）通常每28天更新一次，以確保其內(nèi)容是最新的。每個(gè)FMS僅包含ARINC / AIRAC數(shù)據(jù)的一部分，與FMS的功能有關(guān)。 GNSS：Global Navigation Satellite SystemGNSS：全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，GNSS以一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)有衛(wèi)星星座為基礎(chǔ)，輔以相關(guān)系統(tǒng)，以達(dá)到精度、完整性、可用性和連續(xù)性的水平，以滿足民用航空界的要求。目前有4大全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GNSS），包括、美國(guó)的全球定位系統(tǒng)（ global positioningsystem, GPS ）、中國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BeiDou navigation satellite system,BDS）、歐盟的伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（Galileo navigation satellite system, Galileo）和俄羅斯的格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（global orbitingnavigation satellite system, GLONASS）。 由于目前GPS的普及，導(dǎo)致GPS可以看作是GNSS的一部分。 GBAS：Ground Based Augmentation System
GBAS：陸基增強(qiáng)系統(tǒng)，即依靠地面設(shè)備接收衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的信號(hào)，處理之后生成位置修正信息，通過甚高頻設(shè)備發(fā)給機(jī)組。機(jī)載系統(tǒng)利用該信息得到更加精確的位置數(shù)據(jù)，以完成精密進(jìn)近。盡管GBAS的主要目標(biāo)是提供完整性保證，但它還可以提高位置誤差小于1 m（1 sigma）的精度。GBAS有時(shí)也稱為局域增強(qiáng)系統(tǒng)（LAAS）。 地面增強(qiáng)系統(tǒng)（GBAS）由一個(gè)GBAS地面子系統(tǒng)和一個(gè)GBAS飛機(jī)子系統(tǒng)組成。GBAS地面子系統(tǒng)提供兩種服務(wù)：精確進(jìn)近服務(wù)和GBAS定位服務(wù)。 SBAS：Satellite Based Augmentation SystemSBAS：星基增強(qiáng)系統(tǒng)，SBAS通過糾正信號(hào)測(cè)量誤差并提供有關(guān)其信號(hào)的準(zhǔn)確性、完整性、連續(xù)性和可用性的信息，提高了GNSS信息的準(zhǔn)確性和可靠性。 一些國(guó)家已經(jīng)實(shí)施了自己的基于衛(wèi)星的增強(qiáng)系統(tǒng)。例如，在歐洲，歐洲同步衛(wèi)星導(dǎo)航覆蓋服務(wù)（EGNOS）覆蓋了歐洲聯(lián)盟的大部分地區(qū)以及一些鄰近的國(guó)家和地區(qū)。其他國(guó)家SBAS包括： 美國(guó)：廣域增強(qiáng)系統(tǒng)（WAAS） 日本： Michibiki衛(wèi)星增強(qiáng)系統(tǒng)（MSAS） 印度：GPS輔助的GEO-增強(qiáng)導(dǎo)航（GAGAN） 中國(guó)：北斗SBAS（BDSBAS）（開發(fā)中） 韓國(guó)：韓國(guó)增強(qiáng)衛(wèi)星系統(tǒng)（KASS）（開發(fā)中） 俄羅斯：差分校正和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（SDCM）（正在開發(fā)中） ASECNA：針對(duì)非洲和印度洋的SBAS（A-SBAS）（開發(fā)中） 澳大利亞和新西蘭：南方定位增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)（SPAN）（開發(fā)中）
ABAS：Airborne Based Augmentation SystemABAS：機(jī)載增強(qiáng)系統(tǒng)，其目的是使用機(jī)載數(shù)據(jù)增強(qiáng)GPS的完整性，與GBAS和SBAS不同的是，ABAS不能提高精度(定位精度)。 PBN：Performance Based NavigationPBN：基于性能的導(dǎo)航，指在相應(yīng)的導(dǎo)航基礎(chǔ)設(shè)施條件下，航空器在指定的空域內(nèi)或者沿航路、儀表飛行程序飛行時(shí)對(duì)系統(tǒng)精確性、完好性、可用性、連續(xù)性以及功能等方面的性能要求。 PBN包含兩類基本導(dǎo)航規(guī)范：區(qū)域?qū)Ш剑≧NAV）和所需性能導(dǎo)航（RNP）。 PBN概念的實(shí)施主要基于衛(wèi)星導(dǎo)航（GNSS），可以逐步重新定義空域管理所需的基礎(chǔ)設(shè)施，并考慮成本控制。充分利用了各種機(jī)載設(shè)備中已經(jīng)具備的導(dǎo)航（GNSS），通信（CPDLC）和監(jiān)視（ADS-C）功能，從而避免了昂貴的飛機(jī)改裝。 END 關(guān)注我吧！ |
