以下是對儀表科技進步的舉例!簣D 8-17』是飛機在 3000英尺以 100節(jié)的速度直線平飛時典型 PFD顯示!簣D 8-18』所示為右轉(zhuǎn)時俯仰姿態(tài)為機頭向下時的情況。可使用 MFD顯示諸如『圖 8-19』中的動態(tài)地圖等導(dǎo)航信息或『圖 8-20』中的飛機系統(tǒng)信息。
圖 8-17直線平飛時的 PFD指示。
圖 8-18右轉(zhuǎn)過程中俯仰姿態(tài)為機頭向下時的 PFD指示。
圖 8-19 MFD上移動的地圖顯示。
圖 8-20飛機系統(tǒng)信息。
第 1 章導(dǎo)航系統(tǒng)
1.
1介紹
本章介紹了將無線電應(yīng)用于導(dǎo)航設(shè)備的基本原理。同時介紹了在儀表飛行中如何使用這些導(dǎo)航系統(tǒng)來進行操作。該內(nèi)容為所有的儀表程序提供了框架結(jié)構(gòu),包括標(biāo)準(zhǔn)儀表離場程序(SIDS)、離場程序( DP)、等待航線以及進近程序。如何使用導(dǎo)航設(shè)備進行精確姿態(tài)儀表飛行以及精確跟蹤,與這些機動操作中的每一項都密切相關(guān)。
1.
2無線電基本原理
無線電波是一種帶有頻率特性的非常重要的電磁( EM)波。無線電波可以遠(yuǎn)距離地穿越空間傳播(大氣層內(nèi)或外),而且基本沒有強度損失。天線用來把電流轉(zhuǎn)為無線電波,這樣電波可以穿越空間傳播到接收天線,再由接收器再把電波轉(zhuǎn)為電流使用。
1.2.1 無線電波如何傳播
所有物質(zhì)對無線電波都有不同程度的傳導(dǎo)性和阻抗性。地球本身是無線電波最大的電阻。電波在接近地表的位置傳播時不斷消耗能量并在地表產(chǎn)生一定的電壓,離天線越遠(yuǎn)電波的強度越弱。樹木,建筑物以及礦床的存在都會對電波的變化程度產(chǎn)生影響。同輻射源的能量一樣,輻射能量在高層大氣時同樣會受到大氣分子,水以及灰塵的影響,根據(jù)信號頻率,設(shè)計,使用以及設(shè)備局限性的不同,無線電波的傳播特性也不盡相同。
1.2.1.1 地波
地波沿著地球表面?zhèn)鞑ァ?梢赃@樣想象,地波的傳播路徑好像是一條由地面和電離層包圍的隧道或者小巷,而電離層則阻止地波進入外太空。一般說來,頻率越低,信號傳播越遠(yuǎn)。
地波主要用于導(dǎo)航,由于日復(fù)一日地沿著圖 9-1地表,空間以及天波傳播相同的路徑傳播,因此地波的傳播比較可靠并且是可預(yù)見的,并且不會受到太多外界因素的影響。地波頻率范圍一般從無線電范圍中的最低的頻率(約為 100Hz)最大到將近 1000kHz(1MHz)。雖然地波的組成部分中,有一種波超過了上述頻率,達到了 30MHz,但是地波在較短距離但較高頻率傳播時強度會大大減弱。
1.2.1.2 天波
天波的傳播頻率范圍從 1到 30MHz,最適合用于遠(yuǎn)程傳播。由于遇到電離層時會發(fā)生發(fā)射或“彎曲”,這樣信號就會從高空返回到地球,所以實際上我們接收到的信號是從很遠(yuǎn)的距離返回的!簣D 9-1』飛機使用高頻無線電,傳送越洋信息時只需要 50到 100瓦特的電量。傳送天波的頻率不會用于導(dǎo)航,因為發(fā)射機發(fā)送信號到接收機的路徑相當(dāng)不固定。此類電波遇到電離層時會“反彈”回來,而這個路徑經(jīng)常會發(fā)生改變。
這主要是由于太陽輻射到電離層的能量總是不同(夜晚/白天,季節(jié)不同,太陽黑子活動等)。因此天波是相當(dāng)不穩(wěn)定的不適用于導(dǎo)航。
如果用在航空通訊上,天波(HF)的可靠程度一般約為 80%到 90%。目前高頻正在逐漸被更為可靠的衛(wèi)星通訊所替代。
1.2.1.3 空間波
可以穿越電離層,傳播頻率為 15MHz以及大于 15MHz的無線電波(最大可達到若干 GHz)可以認(rèn)為是空間波。大部分導(dǎo)航設(shè)備傳播信號時使用的都是空間波。頻率高于 100MHz時,地波或者天波都已經(jīng)無法繼續(xù)傳播了。但是在到達電離層之前,導(dǎo)航設(shè)備(除了全球定位系統(tǒng)(GPS)
的信號使用空間波來進行傳播,這樣電離層對波產(chǎn)生的影響(即造成信號傳播錯誤)就會降低至最小程度。GPS信號穿越電離層時,造成的傳播錯誤是非常致命的,可以通過 GPS接收機系統(tǒng)對傳播中的錯誤進行修正。
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