1、南京航空航天大學本科課程現代導航技術Modern Naviation Technolo07402100課程編號：課程編號： 07402100主講教師：南京航空航天大學工程系2015/5/147402100 ） 課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100第三講自動定向自機動定向機第三講一、引 言Ø 自動定向機(ADF)也稱無線電羅盤，是一種利用無線電技術進 向的設備。它與地面無線電臺配合，可測量無線電波的來波方向，獲得相對 角。7402100 ）課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 074021

2、00第三講自動定向機Ø 在導航領域中，無線電測向設備是最先使用的設備，早期的無線電測向設備是由人工轉動、平面對準地面無線電臺的具有方向性的環形天線，當環形天線，無線電測向設備的接收到的無線電信號強度最小，因此， 弱，稱做“啞點”。輸出的音頻信號強度最Ø 自動定向機具有結Ø 它可以在190-175信標臺進行定向構簡單、使用和維護方便、價格低廉0kHz頻率范圍內，利用民用廣播和等優點；無方向。7402100）課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100第三講自動定向機Ø 電臺角、飛機角與相對角角：q1

3、2; 飛機角：q2ü 電臺ü 相對角：q3ü 飛機航向角：q47402100）課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100第三講自動定向機Ø 相對角如測向設備在飛機上，那么，環形天線從飛機縱軸的機頭方向順時針所轉過的角度稱為“飛機到地面無線電臺的相對角”(以下簡稱為相對角)，即從飛機縱軸的機頭方向順時針轉至地面無線電臺與飛機連線之間的夾角，。飛機駕駛員便可根據無線電測向設備所測得的相對確定飛機的飛行方向，引導飛機沿某一航線飛行，并飛機到地面無線電臺的相對角可完成其他導航任務。課程名稱：現代導航技術（編號：

4、 07402100 ）第三講自動定向機Ø 無線電測向設備的發展ü 人工手動無線電羅盤ü 無線電半自動羅盤ü 無線電自動羅盤(自動定向機-ADF，Automatic Direction Finder)Ø 自動定向機的發展ü 4050年代：采用電子管電路，對地面無線電臺頻率采用機械軟軸進行調諧，定向天線為單個的旋轉式環形天線，其典型設備為R5ARN7和 APK-5型定向機。ü 6070年代：采用晶體管電路，頻率選擇采用粗、細同步器調諧，有些設備使用晶體頻率網采用“五中取二” 方法調諧，定向天線采用二個正交的旋轉式或固定式環形天線

5、，如 APK11、WL76A型定向機等。7402100）課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100第三講自動定向機二、 自動定自向動機定的向功機用的功用二、Ø 自動定向機是利用無線電技術進行導航測向的設備。Ø 無論機上測向還是地面測向，均包括機載設備和地面設備二部分。利用機載自動定向機和地面導航臺(或稱無方向性信標NDB)組成的導航系統，可以引導飛機飛向導航，。Ø 自動定向機的主要功用有：(1)測量飛機縱軸方向(航向)到地面導航臺的相對角，并顯示在指示器上。7402100）課程名稱07：40現21代00導航技術（

6、編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100第三講自動定向機所測得的電臺角。根據這二個電臺角計算兩個電臺的飛機角，在地圖上可畫出飛機對地面導航臺的二條相應的位置利用兩個地面導航臺為飛機線，二條位置線的交點便是飛機1-航向標記2-羅牌的位置。3-ADF-24-ADF-1指針指針(2) 對飛機進行測量。在現代飛機上，一機，在使用二個不同般都裝有二部自動定向中將它們分別調諧在的已知地面導航臺或廣播電臺的頻率上定向機所測得的相對顯示在同一個指示器(。二部自動，分別無線電磁指示器)上，其中單指針指示自動定向機所測得的電臺，雙指針指示第二部自動定第一部角向機7402100）課程名稱07：40現2

7、1代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100第三講自動定向自機動定向機第三講(3)利用自動定向機飛機飛越導航臺的時間。當飛機飛向導航臺時，可根據相對角的變化來飛越導航臺的時間。如指示器的指針由0°轉向180°的瞬間即為飛機飛越導航臺的時間。飛機飛越導航臺的時間(4)當飛機飛越導航臺后，可利用自動定向機的指示保持沿預定航線飛行，即向/背臺飛行。(對準導航臺)飛行或背臺飛行時，還可以求出偏流修正航跡。7402100 ） 課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100第三講自動定向自機動定向機第三講(5)

8、由于自動定向機一般工作在190-1750千赫的中長波段范圍內，因此可以接收民用廣播電臺的信號，并可用于定向；還可收聽500千赫的遇險信號(700型自動定向機可收聽2182千赫的一岸遇險信號)，并確定遇險。Ø 自動定向機主要技術指標：頻率范圍：190-1750kHz；頻率間隔：0.5kHz；頻率轉換時間<4s作用距離：一般可達300km左右；定向擺動：< ±1度選擇性：調諧頻率為所選頻率±175Hz；頻帶寬度- 6db處最小1.9kHz；-60db處不大于7kHz設備精度：信號較強時，不考慮飛機結構的影響，設備精度為2度左右，信號較弱時，設備精度為3度左

9、右。課程名稱：現代導航技術（編號： 07402100 ）第三講 自動定向機Ø ADF-NDB的特點：7402100 ） 課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100第三講自動定向自機動定向機第三講三、 自定向機系Ø 組成：地面設備和機載自動定向機（一） 地面設備中波發導射航機(發射機) 發Ø射Ø地天面線導航臺地面導航臺發射天線Ø 地面導航臺安裝在每個航站和航線中的某些檢查點上，不斷地向空間全地發射無線電信號，因此也叫做無方向性信標(NDB, Non-Directional Beacon)。740

10、2100 ） 課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100第三講自動定向自機動定向機第三講Ø 根據不同的用途，地面航可分：航線導航臺：供飛機在航線上定向和使用的，要求大，作用距離遠。雙歸航臺：供飛機在著陸時使用的，安裝在飛機著陸方向的跑道延長線上。因為需要二個導航臺。（可作為ILS 的“引”）7402100 ） 課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100第三講自動定向自機動定向機第三講1. 航線導航臺航線導航臺工作在190550千赫的頻率范圍內，為4001000瓦(我國一般用500瓦

11、)，有效作用距離不少于150公里。不同的航線導航臺使用不同的識別信號，識別信號由2個英文字母組成(如 EK)，用國際電碼拍發，拍發速度為2030個字母分，一般用等幅報方式識信，每隔45秒連續拍發兩遍，跟著發一長劃(約占30秒)，供機載自動定向機定向用；也可以用調幅報方式以相等的間隔發射識別信號，每30秒至少拍發3遍。航線導航臺可用于歸航。當飛機員首先調節機載自動定向機接收該導刻度，然后改變飛機航向、使指要求飛往某導航臺時，飛行人航臺的信號，觀察指示器所指準指示器的航向標記(即機頭方向)，并且在飛行中保持航向不變，飛機就能飛到該導航臺上空。7402100）課程名稱07：40現21代00導航技術（

12、編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100第三講自動定向自機動定向機第三講用于飛機著陸的雙歸航臺，不僅可引導飛機進場，完成機動飛行和保持著陸航向，而且可在夜間或氣象條件很壞的白天，利歸航臺和機載自動定向機引導飛機對準跑道，下降到一定高度(一般為50米)穿出云層，然后進行目視著陸雙歸航要求安裝在主著陸方向的跑道中心延長線上，分為近臺和遠臺，近臺離跑道頭1000米，遠臺離跑道頭4000米，近臺和遠臺除有導航臺外，還必須配有指點信標臺，以便指示飛機過臺的時刻。2. 雙歸航臺著。7402100 ） 課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 0740210

13、0第三講自動定向自機動定向機第三講遠臺一般 規定相同，有效作航線導航臺使用，故與航線導航臺的作用距離不小于500公里。近臺為100瓦左右，有效作用距離為50公里遠臺發射的識別信號由2個英文字母組成，如 DF；近臺識別信，D。電碼發射，拍發速度為2030個字母分，拍發次數要求用相同間隔，分拍發6遍。遠臺和近臺都要以調幅報方式發射識別信號，調制頻率為1020赫。7402100）課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100第三講自動定向自機動定向機第三講四、機載設備自動定向盒盒機載自動定向設備指示器環形天線和垂直天線（組合式環形垂直天線）700型自動

14、定向機系統的組成：1、ADF-7OO；2、盒DFP-7O2；3、指示器：RDMI-743；4、組合式環形垂直：天線A-701DF7402100 ） 課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100第三講自動定向自機動定向機第三講1. 自動定向Ø 功用：(1) 接收和處理環形天線和垂直天線收到的地面導航臺的信號，并將處理位信息送的相對音頻系統(2)作為后的至電子信息送至自動定向機的指示器(數字式方飛行儀表系統-EFIS)，顯示出飛機與地面導航臺，分離出來的地面導航臺的音頻識別信號送至飛機。普通中波收音機使用，收聽廣播信號，接收和處理地面廣播

15、電臺的信號，也能用中波廣播電臺進行定向。7402100）課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100第三講自動定向自機動定向機第三講斷開(OFF)、天線(ANT)、定向(ADF)和測試(TEST)等4個位置。Ø 一些現代定向機的盒有雙頻（即兩部自動定向機的頻率）和頻率預選裝置，二個預選頻率，一個在用，另一個備用，以，以便飛機進近時轉換遠、近歸航臺頻率時使用。Ø ADF-700的盒選頻調諧為數字式，可預先調諧在沿航路各航線導航臺的頻率上，并輸入到飛機上的飛行管理計算機(FMC)中，在飛行中由飛行管理計算機可自動轉換到各航線導航

16、臺的頻率上。2.盒Ø和選盒用來的工作方式擇電臺的頻率。工作方式一般有課程名稱：現代導航技術（編號： 07402100 ）第三講自動定向機電子飛行儀表系統-EFIS7402100 ） 課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100第三講自動定向自機動定向機第三講3.指示器(航向指示器)Ø 自動測向儀指示的角度是以飛機縱軸為基準，順時針轉向 飛機到導航臺連線之間的夾角（電臺相對角）。Ø 現代普遍使用的是無線電磁指示器(RMI)，這種指示器的刻度盤，也叫羅牌，是由磁羅盤或慣性基準組件(IRU)驅動的。指示器為飛機的磁航導航

17、臺的磁 角為飛機與地由下述公式說頂端向固定標記(航向標記)所指羅牌的刻度數，指示器指針指示羅牌上的刻度數為地面角，而指示器的航向標記與指針之間的夾面導航臺的相對明：角。三者之間的電臺磁飛機磁航向十電臺相對7402100）課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100第三講自動定向自機動定向機第三講角q1ü 指針尾部所指的為飛機的磁角q2ü 指針頭部所指的為NDB臺的磁ü Ñ與指針頭部之間的順時針夾角為相對角q3ü Ñ對應的讀數為飛機的磁航向q4課程名稱：現代導航技術（編號： 074021

18、00 ）第三講自動定向機課程名稱：現代導航技術（編號： 07402100 ）第四講自動定向機7402100 ）課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100ü 飛機的磁ü NDB臺的角 1磁角q2ü 相對角q3ü 飛機的磁航向q4指針尾部所指的為飛機的磁角q1=175指針頭部所指的為NDB臺的磁角q2=355Ñ與指針頭部之間的順時針夾角為相對角 3=340Ñ對應的讀數為飛機的磁航向q4=157402100 ） 課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號：

19、07402100第四講自動定向自機動定向機第四講Ø 現代飛機上所使用的 指示器是一個綜合性儀表，叫做無線電距離磁指示器(RDMI)，（也有的叫無線電距離磁指示器RDDMI)。這種儀表的選擇開關置于“ADF”位時，可指示飛機與地面導航臺的相對角；當轉換到“VOR”位時，指針將指示 VOR ，同時用數字顯示出無線電測距機 DME 測出的飛機到地面VOR 臺的斜距(VOR與DME頻率配套，同時調諧)。7402100）課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100第四講自動定向自機動定向機第四講Ø 數字式自動定向機將自動定向ADF70

20、0輸出的信息加至電子飛行儀表系統(EFlS)的符號產生器中，并顯示在電子水平位置指示器(EHSI)上，如圖 (a)所示，細針指示第一部ADF，粗針指示第二部ADF信號源或 EFIS符號產生器故障時，。當在 EHSI上出長方形故障旗，見圖 (b)，左框內ADFL表示第一部(左)故障，右框內 ADFR表示第二部故障。7402100）課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100第四講自動定向自機動定向機第四講天4. 線4.天線ü 無方向性天線（垂直天線或辨向天線）：其接收的Ø 自動定向機在進行自動定向時需要二個天線。二種天線都工作

21、于190一1750千赫波段。信號用來調諧，并與環形天線接收的信號疊加，為自動定向機提供單值定向。ü 方向性天線（環形天線）：提供信息。課程名稱：現代導航技術（編號： 07402100 ）7402100 ） 課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100第四講自動定向自機動定向機第四講Ø 環形天線的發展ü 早期的環形天線是一個圓環，安裝在機 身外部密封的蛋狀流線形的罩殼中，固定在飛機縱軸線上，圓環可由電機帶動旋轉。這種天線用于老式自動定向機SCR-269G和R5ARN-7上。ü 現代飛機使用的環形天線一般都制

22、成與飛機蒙皮平齊的偏平型二個正交的固定式環形天線，它不僅可以減小環形天線安裝對飛機在飛行中空氣的阻力，而且由于采用測角器旋轉代替環形 天線的轉動， 以減少大量的機械傳動部件，從而可向機工作的可靠性,維護更為簡便。7402100 ） 課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100第四講自動定向自機動定向機第四講Ø 最新式的自動定向機的天線是在二個正交的氧體上繞成正交的固定環形天線并與垂直天線組裝在一起，形成組合式環形垂直天線。這種組合式天線的環形天線部分因為是正交的兩個環形天線，在飛機上安裝時，其中一個環面與飛機縱軸垂直，稱作正弦環形天線

23、，安裝在飛機縱軸中心線上，當飛機正對準地面導航臺時，接收信號最小；另一個環形天線平面與飛機橫軸垂飛機航向(機頭方向)與地面導航臺直，稱作余弦環形天線，當飛機正成不同角度時，正、余弦環形天線輸出信號幅值變化情況。對準地面導航臺時，接收信號最大。7402100）課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100第四講自動定向自機動定向機第四講現代最新式自動定向均為全固態數字化設備，符合ARINC712規范，如美國Collins公司生產的 ADF700接收機和Bendix公司生產的 DFA75A等，目前已廣泛用于各種新型客機上。它們的主要特征是：(1)，收

24、機數字化。(2)采用組合式環形垂接收的信分別經3天，且天尾部插頭,不需個前置放大器放大后，由同軸電纜接到要單獨的天線電纜和插頭，而且連接電纜的長度不受限制，也無臨界值。 最新式自動定向機同以往自動定向機的天線與的連接及在飛機上布線的比較，。五、現代自動定向機的主要特征7402100）課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100第四講自動定向自機動定向機第四講連接及布線的比較(a)以前的；(b)最新式的。天線與3 最新式自動定向機不需要單獨象限誤修正器，其象限誤差的修正只需改變尾部插頭上不同插釘的連接組合。7402100）課程名稱07：40現21

25、代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100第四講自動定向自機動定向機第四講自動定向原理利用無線電技術確定空間目標(如飛機)相對于地面導航臺的角度坐標，實際上是確定發射或接收無線電波的方向。無線電波方向可以用仰角和相對角來表示。在空間的當采用中長波段測向時，由于它是表面波，因地球表面空氣介質的不均勻性(如隨高度的增加,介電系數減小等)以及上層空氣游離的影響，使電波的軌道在垂直平面內發生彎曲，因此在確定仰角時將有很大誤差。所以除超短波(直達波)定向外，中長波測向設備如ADF自動定向機不測量仰角，而測量角。相對7402100 ） 課程名稱07：40現21代00導航技術（編

26、課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100第四講自動定向自機動定向機第四講一、 環形天環線形的天方線向的性方向性一、Ø 環形天線由于其輻射電阻、效率都很低，所以實用中只做 接收天線使用。Ø 圖中示出了環形天線的矩形結構形式。當環形天線平面與地平面垂直時圖(b)，其赤道面的方向性分析：由遠處傳來的電波為垂直極化波圖(a)，電場分量與鉛垂邊平行，所以電波只能在產生感應電勢向相反，所以AC和BDe1和e2且二個鉛垂邊上環中的方環輸出端的電勢:e合 = e1 - 2 e7402100 ） 課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 074

27、02100第四講自動定向自機動定向機第四講Ø 當線環平面與遠處電臺所在方向(電波電勢的大小：(l) 線環與電臺所在方向垂直時，=90°見圖(a)。因為電波到達二個鉛垂邊的行程相等，所以在鉛垂邊AC與BD上產生的感應電勢e1=e2，則 感應電勢:e合 = e1 -e2 =0方向)成不同角度時，7402100 ） 課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100第四講自動定向自機動定向機第四講(2)環與電臺所方向一致時，0°見圖 b。電波先到達鉛垂邊AC，產生感應電勢 e1，后到達鉛垂邊BD，產生感應電勢e2，且e1超前e

28、2一個相角。的大小取決于二個鉛垂邊間的距離 d，即電波 的行程差，=2d/，為電波波長。又因為d遠小于線環與電臺之間的距離，所以可認為二個鉛垂邊所產生的感應電勢的幅度相等，即e1=e2=e。 此時的行程差d最大，相角也最大，而 感應電勢也為最大:e合2esin( /2)7402100 ） 課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100第四講自動定向自機動定向機第四講(3)線環與電臺所在方向成角，0°、90°、180°、270°見圖(c)。電波先到達AC邊產生e1，后到達BD邊產生e2，由于電波的行程差為=d

29、cos，所以e1與e2的相位差=2(dcos)/，此時的感應電勢為:=2d/e2= ef =s2ine(pdcqo)s2»e pdcoqs = K cosq合sin2(cos-環形天線的方向性因數 ; K2ed/ )課程名稱：現代導航技術（編號： 07402100 ）第四講自動定向機7402100 ） 課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100第四講自動定向自機動定向機第四講Ø 從以上分析可知，電波來向與環形天線平面所成的角度:ü 90°、270°時，e合=0；ü 0°、1

30、80°時， e合為最大；ü 當在0°-90°之間時, e合在0與最大值之間，且按余弦規律變化。，環形天線的方向性圖為“8”字形。ü 當電波從環形天線零接收方向(90°、270°)左側或右側來時,環形天線的感應電勢反相180°p de= e -ee合 » 2e l cosq = K cosq合12=2(dcos)/7402100 ） 課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100第四講自動定向自機動定向機第四講三、 旋轉環形天線移相式自動定向Ø 環形

31、天線與垂直天線的組合eT =感應電勢的振幅表為:1+kcosqØ 為了使環形天線平面的法線方向與飛機縱軸一致(即環形天線在飛機上安裝的實際情況)，90°-，那么:eT =1+k siny其方向性圖為圖所示的心臟形方向性圖。Ø 自動定向機并不是以心臟形方向性圖的零點作為定向零點，而是以環形天線“8”字形方向性圖的零點作為定向零點，也稱啞點。7402100）課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100第四講自動定向自機動定向機第四講四、 ADF工作流程圖5419026733135Hz90135Hz89Ø 在側

32、向過程形天線的轉動有兩種方法：直接法和間接法。間圖的轉動。接法就是天線固定不動，通過測角器實現方向性NWE SRMI課程名稱：現代導航技術（編號： 07402100 ）第四講自動定向機固定式環形天線測向原理三個組成部分：第1部分：兩個相互垂直的環形天線第2部分：兩個相互垂直的裝在一個共用軸上的固定線圈第3部分：搜索線圈（可繞軸轉動）課程名稱：現代導航技術（編號： 07402100 ）第四講自動定向機環形天線結構課程名稱：現代導航技術（編號： 07402100 ）第四講自動定向機Ae(t)設NDB的輻射場傳至O處為：CNDB天線A-A1的感應電動勢：BOHx B1a天線B-B1的感應電動勢：流過

33、線圈A-A1的電流：HbHH2流過線圈B-B1的電流：H1A1C1課程名稱：現代導航技術（編號： 07402100 ）第四講自動定向機Aia(t)產生的磁場：Ha=Hmcosqcoswtib(t)產生的磁場：Hb=Hmsinqcoswt=a+Hb=HmcoswtÐbe(t)CNDBx B1BOHa其中：b = tg-1 æ Hmsinq ö = qç H÷cosèmøH2H搜索線圈C-C1產生的感應電動勢：HbH1C1A17402100）課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402

34、100第四講自動定向自機動定向機第四講搜索線圈C-C1產生的感應電動勢：e(t)ACNDB搜索線圈C-C1產生的感應電動勢即B1BOxHa作為“測角器”的輸出，該“誤差信號”將使“伺服電機”帶動搜索線圈轉動， 一直到最小值方向對準導航臺為止。當uc(t)=0，即a=q（Uc(q)的最小值方向對準了NDB臺）時，搜索線圈停止轉動。H2HHb搜索線圈的轉動通過電磁指示器（RMI）的“同步器”，使RMI的H1C1A1指針與搜索線圈同步轉動。Uc( )7402100 ） 課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100第四講自動定向自機動定向機第四講系統的

35、干擾與誤差Ø 分類：環形天線附近金屬導體的干擾誤差、電波誤差和設備誤差。一、 象限誤差(羅差)Ø 象限誤差：環形天線附近金屬導體的干擾誤差。Ø 二次輻射:當地面電臺輻射的無線電波射到飛機機身等金屬物體上時，將在金屬物體上產生交變的感應電流，該電流又在機身等金屬物體周圍產生輻射電波，這種現象稱為二次輻射。Ø 象限誤差的產生：二次輻射電波與原信號電波疊加后，合成電波作用到環形天線的方向與原電波方向相差一個角度，從而改變了定向方向，造成了定向誤差，該角度稱 為象限誤差或羅差。 指示的相對角小于電臺的相對方位角稱為正羅差；大于的稱為負羅差。7402100 ） 課

36、程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100第四講自動定向自機動定向機第四講Ø 造成二次輻射的金屬物體ü 類回路輻射體：如飛機機身等，它類似回路。ü 類天線輻射體 ：長度比截面大很多倍的不閉合導體，如天線桿、金屬桿等，似天。通常類回路輻射體比類天線輻射體對定向的影響大得多(即 產生的羅差大)。Ø 類回路輻射體所產生的羅差我們可以把飛機看作二個回路，即飛機縱軸向形成的縱向回路及飛機橫軸向形成的橫向回路。飛機縱軸、橫軸回路7402100）課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號

37、： 07402100第四講自動定向自機動定向機第四講角為。根據電波的相對的方向，按右手定則可確定它的磁場為 H 0。(參看圖)。無線電波是由電場和磁場考慮磁場的情況。的，為了分析方便起見，我們僅由于二次輻射的，在飛機的橫軸回路將產生附加的二次輻射縱向磁場= kH 0m sinqDH X(k為比例系數， H 0m 為磁場矢量的幅值)羅差的形成假設地面導航臺射來的電波與YY軸的夾角為，飛機與地面臺7402100 ） 課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100第四講自動定向自機動定向機第四講在飛機的縱軸回路將產生附加的二次輻射橫向磁場:DHYm=H

38、0qm cos為比例系數)(總的縱向磁場為:H=1=)k+0mHsqin= H Xm sinq總的橫向磁場為:H =YH+0YD (X H1= m ) H+q0mcos= HYm cosq的合磁場的矢：HS= HX+YH磁場的幅值為：HS =H 2+ 2 HmXmYm7402100 ） 課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100第四講自動定向自機動定向機第四講根據圖所示的各矢量求出羅差的數學表：sinD q=HYm sinq - H Xm cosqH SmD q=arcsin)(m - skinqqcos(1)s+inkq 2m+q( +1)

39、2cos在一般情況下，縱向類回路產生的二次輻射橫向磁場增量的幅值 mH0m 大于橫向類回路產生的二次輻射縱向磁場增量的幅值 kH化360°時，0m，即比例系數k，所以當相對角變磁場矢量的軌跡為一橢圓(長軸在y軸上)。7402100）課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100第四講自動定向自機動定向機第四講由二次輻射引起的羅差為四次性的，其變化規律如圖a曲線所示。圖b 示出了以平面坐標表示的羅差變化規律。圖a 羅差曲線0°180°90°和270°時 ，羅差為零 。為45°和225

40、76;時，有正的當相對最大羅差，而在135°和315°時,有負的最大羅差。可見，在0°-360°羅差的變化規律還具有象限的特征，所以羅差圖b 羅差的矢量分析也稱作象限誤差。7402100）課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100第四講自動定向自機動定向機第四講四、 電波誤差Ø 電波誤差的形成：地面無線電臺發射的電波，由于受電離層、大地和海面等的影響，在過程中會發生復雜的變化。這節等有所不同。誤差的大小一般隨接收的地點、時間和季Ø 電波對無線電定向造成的誤差主要有：極化誤差(夜間效應

41、)、海岸效應誤差和山地效應誤差等。7402100）課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100第四講自動定向自機動定向機第四講自動定向機工作在中波波段，電離層對電波的吸收夜間強，因此白天在200海里距離之內只能收到地波信號。而在夜晚，電波受電離層的損耗比，由電離層反射的天波分量加強，所以定向機可能同時接收到地波與天波信號，會形成電波。由于反射的天波將使垂直極化波變為橢圓極化波，在環形天線的水平部分產生感應電勢，不僅會使接收信號減弱，同時使環形天線的最小接收方向模糊不清而造成定向誤差(極化誤差)。由于夜間電離層變化較大，工作在中波的自動定向 機在

42、夜間受的影響較大，所以這種極化誤差也稱為夜間效應。22(最大)；由夜間效應引起的定向誤差般為10°-15°左右。減小夜間效應的根本辦法是：避免接收天波信號。由于波長越長，電離層反射越意弱，所以應盡量選揮波長較長、距離較近的地面導航臺，并在測定時注角的平均值。（一） 極化誤差7402100）課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100第四講自動定向自機動定向機第四講（二） 山區效應山區效應：電波在過程中，遇到山峰、丘陵和大的物時會發生繞射和反射。所以在山區低空飛行，自動定向機指示器的指針有可能出現偏離正確位置或擺動。誤差。設O

43、是地面電臺的的所在位置,由于電波繞射，使A點的飛機接收的電波好像是從O方向傳來的，測得的角因而產生誤差。一般，電波的波長越長，繞射能力越強，對中、長波定向影響較大。電波繞射引起的誤差7402100 ） 課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100第四講自動定向自機動定向機第四講，由于電波在山區的反射，使A點的飛機不僅接收O點電臺直接傳來的電波,還接收來自的相對是AB般，電波力越強B點的反射波，所測得既不是AO位,也不，而是AO。一的波長越短，反射能，所以，地面導航臺的頻率在多山地區應選得低些(波長較長)為好。山區反射引起的誤差山區效應只存在于靠

44、近山區3040公里范圍內，山區效應的大小取決飛行高度和離山的距離7402100）課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100第四講自動定向自機動定向機第四講(三) 海岸效應Ø 海岸效應:電波從陸地傳向海面或從海面傳向，電波方向改變的現象。Ø 生海岸效應的主要：電經二不媒的界，導電系數不同，使電場相位結構發生畸變所致。因為在(特別是干燥土地)電波的速度比在海上速度慢，所以在陸海交界面上電波路徑發生折射，如圖所示。地面電臺輻射電波的方向與海岸線的夾角越小，則誤差越大，當方向與海岸線垂直時，不產生誤差。海岸效應只在飛機接近海岸線的

45、地面或海面時發生，隨著高度的升高，誤差逐漸減小，高度在3000米以上時，海岸效應可以忽略不計。電波穿過海岸線產生折射7402100 ） 課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100第四講自動定向自機動定向機第四講五、 設備誤差Ø 設備誤差：自動定向機系統本身的結構引起的定向 誤差。機械誤差：環形天線測角器安裝和制造上的 確等 引起的。電氣誤差：天線效應、測角器的電氣耦合以及與調諧線圈 不良，環形天線 不良使環形線圈存在分布電容等等 引起的誤差。目前制造廠都采取各種措施使設備誤差在1°以內。因此，在實際使用中設備誤差可以忽略不

46、計。7402100 ） 課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100第四講自動定向自機動定向機第四講自動定向機在飛行中的使用一、 飛行中飛的行使中用的和使檢用查和檢查一、自動定向機在飛行中的使用和檢查比較簡單，只要將控制盒上的工作方式選擇電門放在“天線”(ANT)、“定向”(ADF)、“試驗”(TEST)或在某些盒上的“環形天線”(LOOP)位置上，自動定向機就接通機上電源，并按所選擇的工作方式開始工作。在飛行中的使用和檢查，應注意以下四點：1正確選擇電臺和頻率因為在同一地區可能有多個地面中長波電臺，而且它們的工作頻率間隔可能很小，自動定向電臺

47、的頻率上。容易錯調在其他7402100）課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100第四講自動定向自機動定向機第四講2收聽電臺的呼號利用飛機上的音頻綜合系統，收聽地面電臺的音頻信盒上的“報一話”(TONE)電門來收聽地號，或接通面電臺的呼號和英文識別字母信號，以所接收的地面電臺是不是所希望的。3指示的正確性指示器(RMI)指示的是否正確,可在“環形天線”(LOOP)位人工轉動一下環形天線,或在“試驗” (TEST) 位檢查指示是否指135°(ADF700)( 在DF206系統中，指示應為45°或135°)，以驗證接

48、收機工作是否正常。7402100）課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100第四講自動定向自機動定向機第四講4掌握好飛機過一般地面歸航臺設置在沿跑道的延長線上。飛行員可利用自動定向系統中指示器的指針作和背臺飛行，這時應該掌握好過臺時指針反指180°的瞬間。7402100 ） 課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100第四講自動定向自機動定向機第四講二、 歸航和偏流修正（一） 歸航時遇側風的偏流修正Ø 當飛機 一目標(地面臺)飛行時(歸航)，可使用自動定向機來引導。一般在5

49、0一100公里以外，接收遠歸航臺、航線導航臺或廣播電臺的信號，飛機只要保持對地面臺的相對為0°，就可引導飛機飛到目的地。7402100）課程名稱07：40現21代00導航技術（編課號程：名稱：現代導航技術（編號： 07402100第四講自動定向自機動定向機第四講標對準羅牌刻指示器頂端固定標記(航向標記)所指羅牌的刻度數為飛機的磁航向，指示器指針指示羅牌上的刻度數為地面導航臺的磁的航向標記與指針之間的夾角為飛機與地面導航臺的相對角，而指示器角。三者之間的由下述公式說明：電臺磁（q2）飛機磁航向（ q4）十電臺相對（ q3）Ø 如圖表示一架飛機從起飛機場飛往某目的地。假設目的地地面電臺的磁35