第四講-無線電振幅導(dǎo)航系統(tǒng)

1、上海海事大學(xué)上海海事大學(xué)應(yīng)士君應(yīng)士君2021年年12月月26日星期日日星期日2021-12-26第四講第四講2021-12-26 一戰(zhàn)時(shí)，被用于引導(dǎo)船只的一戰(zhàn)時(shí)，被用于引導(dǎo)船只的歸航和出航歸航和出航，并很快，并很快發(fā)展到對(duì)發(fā)展到對(duì)飛機(jī)的導(dǎo)航飛機(jī)的導(dǎo)航。 振幅導(dǎo)航系統(tǒng)的缺點(diǎn)：測(cè)向（測(cè)角）精度不高振幅導(dǎo)航系統(tǒng)的缺點(diǎn)：測(cè)向（測(cè)角）精度不高 振幅導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展：振幅系統(tǒng)還會(huì)振幅導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展：振幅系統(tǒng)還會(huì)繼續(xù)使用繼續(xù)使用，但未來的發(fā)展將更多地采取但未來的發(fā)展將更多地采取組合方式組合方式，如與，如與GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)結(jié)合；儀表著陸系統(tǒng)和微波著陸系衛(wèi)星定位系統(tǒng)結(jié)合；儀表著陸系統(tǒng)和微波著陸系統(tǒng)、衛(wèi)星著陸系統(tǒng)

2、等組成的多模式接收機(jī)（統(tǒng)、衛(wèi)星著陸系統(tǒng)等組成的多模式接收機(jī)（MMR）。）。2021-12-26 一般概念一般概念 無線電振幅導(dǎo)航系統(tǒng)：信號(hào)振幅無線電振幅導(dǎo)航系統(tǒng)：信號(hào)振幅導(dǎo)航參導(dǎo)航參數(shù)（一般是數(shù)（一般是角坐標(biāo)角坐標(biāo)）。）。 振幅導(dǎo)航系統(tǒng)振幅導(dǎo)航系統(tǒng)一般用于一般用于運(yùn)載體的運(yùn)載體的測(cè)向測(cè)向，通過，通過自動(dòng)測(cè)向儀引導(dǎo)飛機(jī)、船只朝向或離開導(dǎo)航自動(dòng)測(cè)向儀引導(dǎo)飛機(jī)、船只朝向或離開導(dǎo)航臺(tái)，并可利用兩個(gè)或兩個(gè)以上的導(dǎo)航臺(tái)臺(tái)，并可利用兩個(gè)或兩個(gè)以上的導(dǎo)航臺(tái)實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)定位定位；或者通過儀表著陸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)飛機(jī)的；或者通過儀表著陸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)飛機(jī)的下下滑著陸功能?；懝δ?。 2021-12-26無線電振幅導(dǎo)航系統(tǒng)無線電振

3、幅導(dǎo)航系統(tǒng)地面導(dǎo)航臺(tái)地面導(dǎo)航臺(tái)（信標(biāo)臺(tái)、航向（下滑）臺(tái)）（信標(biāo)臺(tái)、航向（下滑）臺(tái)）運(yùn)載體上的測(cè)向器運(yùn)載體上的測(cè)向器（無線電羅盤或定向接收機(jī)）（無線電羅盤或定向接收機(jī)）工作波段為長(zhǎng)波、中波或短波，覆蓋范圍可達(dá)幾百千米工作波段為長(zhǎng)波、中波或短波，覆蓋范圍可達(dá)幾百千米發(fā)射有一發(fā)射有一定方向或定方向或全向無線全向無線電信號(hào)電信號(hào)接收信號(hào)和接收信號(hào)和實(shí)施定向?qū)嵤┒ㄏ?021-12-26 運(yùn)載體需要事先知道信標(biāo)臺(tái)的準(zhǔn)確的地理坐運(yùn)載體需要事先知道信標(biāo)臺(tái)的準(zhǔn)確的地理坐標(biāo)、發(fā)射頻率、發(fā)射形式、臺(tái)站識(shí)別碼、工標(biāo)、發(fā)射頻率、發(fā)射形式、臺(tái)站識(shí)別碼、工作時(shí)間等參數(shù)作時(shí)間等參數(shù)導(dǎo)航臺(tái)站的發(fā)射信號(hào)導(dǎo)航臺(tái)站的發(fā)射信號(hào)識(shí)別信號(hào)

4、識(shí)別信號(hào)工作信號(hào)工作信號(hào)輔助信號(hào)輔助信號(hào)識(shí)別地面導(dǎo)航臺(tái)識(shí)別地面導(dǎo)航臺(tái)測(cè)量導(dǎo)航參量測(cè)量導(dǎo)航參量傳送某些輔助信息傳送某些輔助信息角度測(cè)量的精度為角度測(cè)量的精度為 1 1 5 5 。2021-12-26利用載波信號(hào)振幅的調(diào)制深度變化進(jìn)行測(cè)向利用載波信號(hào)振幅的調(diào)制深度變化進(jìn)行測(cè)向利用載波信號(hào)振幅本身的變化來實(shí)現(xiàn)測(cè)向利用載波信號(hào)振幅本身的變化來實(shí)現(xiàn)測(cè)向測(cè)角方法測(cè)角方法最大值法最大值法最小值法最小值法等信號(hào)比較法等信號(hào)比較法獲取角參獲取角參量的方式量的方式E E型型M M型型2021-12-26方位方位的無線電測(cè)量法的無線電測(cè)量法 在在E型方式中，無線電信號(hào)的調(diào)制深度保持型方式中，無線電信號(hào)的調(diào)制深度保持

5、不變，載波信號(hào)的幅度不變，載波信號(hào)的幅度E與導(dǎo)航角參量與導(dǎo)航角參量建立建立起起EE（）的依從關(guān)系；而的依從關(guān)系；而M型工作方式型工作方式則在其工作區(qū)內(nèi)保持載波信號(hào)幅度大于規(guī)定則在其工作區(qū)內(nèi)保持載波信號(hào)幅度大于規(guī)定的數(shù)值，用信號(hào)的調(diào)制深度的數(shù)值，用信號(hào)的調(diào)制深度m和和建立起建立起mm（）的關(guān)系。的關(guān)系。 2021-12-26一、最大值法一、最大值法 方向性圖的最大值處有一個(gè)機(jī)載測(cè)向器無法分辨的幅值范方向性圖的最大值處有一個(gè)機(jī)載測(cè)向器無法分辨的幅值范圍圍U，所對(duì)應(yīng)的角度區(qū)域稱為不靈敏區(qū)，要求天線的方，所對(duì)應(yīng)的角度區(qū)域稱為不靈敏區(qū)，要求天線的方向性圖足夠尖銳，并且輸入信噪比盡可能高。向性圖足夠尖銳，

6、并且輸入信噪比盡可能高。 2021-12-26二、最小值法二、最小值法 最小值法在零值點(diǎn)附近也存在不靈敏區(qū)最小值法在零值點(diǎn)附近也存在不靈敏區(qū)N，但該法的不靈敏，但該法的不靈敏區(qū)相對(duì)較小，其測(cè)向精度也比最大值法要高。另外當(dāng)天線方區(qū)相對(duì)較小，其測(cè)向精度也比最大值法要高。另外當(dāng)天線方向性圖的兩個(gè)波束采用不同的調(diào)制頻率時(shí)，可以比較容易地向性圖的兩個(gè)波束采用不同的調(diào)制頻率時(shí)，可以比較容易地判斷出導(dǎo)航臺(tái)偏離最小值點(diǎn)軸線的方向。判斷出導(dǎo)航臺(tái)偏離最小值點(diǎn)軸線的方向。 2021-12-26三、等信號(hào)法（比較信號(hào)）三、等信號(hào)法（比較信號(hào)） 采用部分重合的雙針狀方向性圖天線，當(dāng)兩個(gè)波束的接收信號(hào)相等時(shí)，即采用部分重

7、合的雙針狀方向性圖天線，當(dāng)兩個(gè)波束的接收信號(hào)相等時(shí)，即可獲得一條等信號(hào)線的方向。轉(zhuǎn)動(dòng)天線，使天線兩個(gè)波束的接收信號(hào)強(qiáng)度可獲得一條等信號(hào)線的方向。轉(zhuǎn)動(dòng)天線，使天線兩個(gè)波束的接收信號(hào)強(qiáng)度相等，即可確定出導(dǎo)航臺(tái)的方位。其不靈敏區(qū)相等，即可確定出導(dǎo)航臺(tái)的方位。其不靈敏區(qū)N和測(cè)向精度均介于最大和測(cè)向精度均介于最大值法和最小值法之間，并且也能判斷出被測(cè)導(dǎo)航臺(tái)偏離等信號(hào)線的方向。值法和最小值法之間，并且也能判斷出被測(cè)導(dǎo)航臺(tái)偏離等信號(hào)線的方向。2021-12-26 最小值法最小值法測(cè)量靈敏度和精度較高測(cè)量靈敏度和精度較高 最大值法最大值法信噪比最大，而天線制作的難信噪比最大，而天線制作的難易程度是最大值法較難

8、易程度是最大值法較難 等信號(hào)法等信號(hào)法性能表現(xiàn)都是居中性能表現(xiàn)都是居中 由于由于最小值法最小值法不靈敏區(qū)較小，在高頻、超高不靈敏區(qū)較小，在高頻、超高頻、甚高頻以及微波頻段，均可獲得所要求頻、甚高頻以及微波頻段，均可獲得所要求的方向性圖，因此的方向性圖，因此應(yīng)用場(chǎng)合較多應(yīng)用場(chǎng)合較多。2021-12-26振幅導(dǎo)航系統(tǒng)的天線特性和信號(hào)特征振幅導(dǎo)航系統(tǒng)的天線特性和信號(hào)特征 一、環(huán)形天線的特性分析一、環(huán)形天線的特性分析 二、對(duì)方向性天線的要求二、對(duì)方向性天線的要求在工作過程中方向性圖的形狀穩(wěn)定；在工作過程中方向性圖的形狀穩(wěn)定；靈敏度要高，不靈敏區(qū)間要?。混`敏度要高，不靈敏區(qū)間要??；天線的方向性圖在信號(hào)測(cè)

9、量處的幅度變化率有天線的方向性圖在信號(hào)測(cè)量處的幅度變化率有要求；要求； 最后制作要簡(jiǎn)單。最后制作要簡(jiǎn)單。2021-12-26 設(shè)原點(diǎn)設(shè)原點(diǎn)O處的電場(chǎng)強(qiáng)度為處的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=E0sint。 整個(gè)環(huán)形天線的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等整個(gè)環(huán)形天線的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于于AB和和CD邊內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)邊內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之和，即之和，即e=eAB+eCD 而而eAB=E0hsin(t+bcos/) eCD=-E0hsin(t-bcos/) 所以所以e=2E0hsin(bcos)/cost 設(shè)沿地球表面?zhèn)鞑サ碾姴ǚ较蛟O(shè)沿地球表面?zhèn)鞑サ碾姴ǚ较騍 Sk k與環(huán)形天線平面的夾角為與環(huán)形天線平面的夾角為 ，根據(jù)電磁場(chǎng)理論，與根據(jù)電磁場(chǎng)

10、理論，與S Sk k垂直的是電場(chǎng)垂直的是電場(chǎng)E E與磁場(chǎng)與磁場(chǎng)H H。2021-12-26e=2E0hsin (bcos)/ cost 令令Em=2E0hsin (bcos)/ 則則eEmcost 若若b/1Em=2E0 h(b/) cos，令，令Em max(2bh/) E0，是個(gè)固定常數(shù)是個(gè)固定常數(shù) 所以所以 Em= Em maxcos。 該式反映了環(huán)形天線平面和電波傳播方向之間的夾角該式反映了環(huán)形天線平面和電波傳播方向之間的夾角與感與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系。應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系。 矩形環(huán)形天線的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（矩形環(huán)形天線的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（eEmcost）超前于電場(chǎng)）超前于電場(chǎng)（E=E0sint）90 ，并

11、且當(dāng)，并且當(dāng)在在-90 +90 之間時(shí)，感應(yīng)電之間時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為正值；動(dòng)勢(shì)為正值；在在90 270 時(shí)，電動(dòng)勢(shì)為負(fù)值。時(shí)，電動(dòng)勢(shì)為負(fù)值。 2021-12-26 環(huán)形天線的環(huán)形天線的“8”字形方向性圖有最小值，可采用最小值法測(cè)字形方向性圖有最小值，可采用最小值法測(cè)向，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易制作、體積小、質(zhì)量輕，適宜于在向，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易制作、體積小、質(zhì)量輕，適宜于在運(yùn)載體上安放，一般工作于中、短波段的測(cè)向系統(tǒng)中。分集運(yùn)載體上安放，一般工作于中、短波段的測(cè)向系統(tǒng)中。分集天線的方向性圖與環(huán)形天線基本一致。天線的方向性圖與環(huán)形天線基本一致。 2021-12-26E型測(cè)向信號(hào)的形成及其特征型測(cè)向信號(hào)的

12、形成及其特征 設(shè)地面導(dǎo)航信標(biāo)臺(tái)設(shè)地面導(dǎo)航信標(biāo)臺(tái)-全向信號(hào)，而無線電測(cè)向全向信號(hào)，而無線電測(cè)向器天線的方向性函數(shù)為器天線的方向性函數(shù)為F() ： 導(dǎo)航臺(tái)發(fā)射等幅波，則導(dǎo)航臺(tái)發(fā)射等幅波，則E型測(cè)向器接收到的信號(hào)為型測(cè)向器接收到的信號(hào)為e= Em maxF()cost=Em()cost 導(dǎo)航臺(tái)發(fā)射調(diào)幅波，則測(cè)向器接收的信號(hào)應(yīng)為導(dǎo)航臺(tái)發(fā)射調(diào)幅波，則測(cè)向器接收的信號(hào)應(yīng)為 e= Em()1+mcost cost E型測(cè)向信號(hào)的特點(diǎn)是接收信號(hào)的載波幅值均與角型測(cè)向信號(hào)的特點(diǎn)是接收信號(hào)的載波幅值均與角度度有關(guān)，將隨角度有關(guān)，將隨角度的改變而變化；而信號(hào)的調(diào)的改變而變化；而信號(hào)的調(diào)制系數(shù)制系數(shù)m保持不變，與保持

13、不變，與無關(guān)。無關(guān)。 2021-12-26M型測(cè)向信號(hào)的形成及其特征型測(cè)向信號(hào)的形成及其特征 M型測(cè)向信號(hào)的特點(diǎn)是載波信號(hào)的幅值保持不變；而調(diào)制系數(shù)仍隨角度型測(cè)向信號(hào)的特點(diǎn)是載波信號(hào)的幅值保持不變；而調(diào)制系數(shù)仍隨角度的變化而改變，即調(diào)幅信號(hào)包絡(luò)的大小，隨測(cè)向器相對(duì)信標(biāo)臺(tái)的方位不同的變化而改變，即調(diào)幅信號(hào)包絡(luò)的大小，隨測(cè)向器相對(duì)信標(biāo)臺(tái)的方位不同而變化。而變化。=E=E1m1mcost cost e e2 2=E=E2m2m F()cost F()cost e e2 2=E=E2m2m F()cos(t F()cos(t9090 ) ) e e2 2=E=E2m2m F()costcost F()

14、costcost 疊加電路的信號(hào)輸出為一調(diào)幅波：疊加電路的信號(hào)輸出為一調(diào)幅波：e e1 1+e+e2 2=E=E1m 1m 1+m() cost cost1+m() cost cost 式中式中m()= F() Em()= F() E2m2m/E/E1m1m 2021-12-262.2 無線電羅盤測(cè)向系統(tǒng)無線電羅盤測(cè)向系統(tǒng) 2.2.1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介系統(tǒng)簡(jiǎn)介 2.2.2 無方向無線電信標(biāo)無方向無線電信標(biāo) 2.2.3 機(jī)載無線電自動(dòng)定向儀機(jī)載無線電自動(dòng)定向儀 2.2.4 無線電羅盤在航空導(dǎo)航中的應(yīng)用無線電羅盤在航空導(dǎo)航中的應(yīng)用 2.2.5 無線電振幅導(dǎo)航系統(tǒng)的測(cè)向誤差無線電振幅導(dǎo)航系統(tǒng)的測(cè)向誤差 2.

15、2.6 系統(tǒng)簡(jiǎn)單評(píng)價(jià)系統(tǒng)簡(jiǎn)單評(píng)價(jià)2021-12-262.2.1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介系統(tǒng)簡(jiǎn)介 工作頻率一般在工作頻率一般在1501 800 kHz范圍內(nèi)，屬于中波、范圍內(nèi)，屬于中波、長(zhǎng)波或短波波段，功率在長(zhǎng)波或短波波段，功率在500W左右。左右。 作用距離一般可達(dá)幾百千米，典型為作用距離一般可達(dá)幾百千米，典型為250350 km。 系統(tǒng)的測(cè)向精度可達(dá)到系統(tǒng)的測(cè)向精度可達(dá)到2左右。左右。 系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成無線電羅盤（無線電羅盤（Radio CompassRadio Compass）機(jī)載無線電自動(dòng)定向儀（機(jī)載無線電自動(dòng)定向儀（ADFADF）地面導(dǎo)航臺(tái)地面導(dǎo)航臺(tái)無方向性信標(biāo)（無方向性信標(biāo)（NDBNDB）M型最小

16、值法臺(tái)站識(shí)別信號(hào)采用1 020 Hz調(diào)制的兩個(gè)英文字符的莫爾斯碼格式2021-12-262.2.2 無方向無線電信標(biāo) 利用無方向性天線發(fā)射信號(hào)，用測(cè)向儀接收指示信號(hào)利用有一定方向性的天線發(fā)射信號(hào)，可用一般收音機(jī)或?qū)Ｓ媒邮罩甘酒鹘邮詹y(cè)定方向無線電測(cè)向信標(biāo)無方向信標(biāo)定向性指向標(biāo)航路信標(biāo)臺(tái)儀表著陸系統(tǒng)信標(biāo)臺(tái)2021-12-26無無方方向向無無線線電電信信標(biāo)標(biāo)方方框框圖圖 無方向無線電信標(biāo)臺(tái)具有準(zhǔn)確的地理坐標(biāo)位置，定期發(fā)射無線電信號(hào)，包括測(cè)向、識(shí)別和語音信號(hào)。 三種基本工作狀態(tài)：等幅波方式用于測(cè)向；調(diào)幅波方式用于測(cè)向和臺(tái)站識(shí)別；語音方式用于測(cè)向和通話。由控制臺(tái)實(shí)現(xiàn)狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換。 2021-12-2

17、6無方向信標(biāo)的調(diào)幅波信號(hào)無方向信標(biāo)的調(diào)幅波信號(hào)無方向信標(biāo)的等幅波信號(hào)無方向信標(biāo)的等幅波信號(hào) 2021-12-262.2.3 機(jī)載無線電自動(dòng)定向儀機(jī)載無線電自動(dòng)定向儀 1. 基本組成及工作狀態(tài)基本組成及工作狀態(tài) 自動(dòng)定向儀包括三種主要工作狀態(tài)：自動(dòng)定向儀包括三種主要工作狀態(tài)： ADF（自動(dòng)測(cè)向）（自動(dòng)測(cè)向）由垂直天線和環(huán)形天線由垂直天線和環(huán)形天線聯(lián)合接收信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)測(cè)向；聯(lián)合接收信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)測(cè)向； ANT（天線）（天線）由垂直天線接收信號(hào)作為普由垂直天線接收信號(hào)作為普通接收機(jī)使用；通接收機(jī)使用； TEST（測(cè)試）（測(cè)試）定向儀自檢，按下測(cè)試按鈕定向儀自檢，按下測(cè)試按鈕時(shí)，指示器應(yīng)指示一規(guī)定的數(shù)值

18、（一般為時(shí)，指示器應(yīng)指示一規(guī)定的數(shù)值（一般為90），以確定定向儀的工作是否正常。），以確定定向儀的工作是否正常。2021-12-26組合天線（環(huán)形垂直）機(jī)身下部前緩沖支柱后直九（武）直升機(jī)1.接收機(jī)；2.控制盒；3.組合天線；2.指示器。2021-12-26 機(jī)載機(jī)載ADF所指示的角度是以飛機(jī)縱所指示的角度是以飛機(jī)縱軸為基準(zhǔn)，順時(shí)針轉(zhuǎn)到飛機(jī)與導(dǎo)航軸為基準(zhǔn)，順時(shí)針轉(zhuǎn)到飛機(jī)與導(dǎo)航臺(tái)連線所形成的夾角，如圖所示（臺(tái)連線所形成的夾角，如圖所示（為為60的夾角）。要獲得導(dǎo)航臺(tái)相的夾角）。要獲得導(dǎo)航臺(tái)相對(duì)于飛機(jī)的方位，還必須知道飛機(jī)對(duì)于飛機(jī)的方位，還必須知道飛機(jī)的航向角，因此需要與磁羅盤等航的航向角，因此需

19、要與磁羅盤等航向測(cè)量設(shè)備相結(jié)合。另外，為了獲向測(cè)量設(shè)備相結(jié)合。另外，為了獲取讀數(shù)的方便，飛機(jī)上常把磁羅盤取讀數(shù)的方便，飛機(jī)上常把磁羅盤與與ADF的指示部分合在一起，稱為的指示部分合在一起，稱為無線電磁指示器無線電磁指示器RMI（Radio Magnetic Indicator）。）。 2021-12-26二、基本原理二、基本原理 =U=U1m1mcost cost u u2 2=U=U2m2m F()cost F()cost u u1 1=U=U2m2m F()cos(t F()cos(t9090 ) ) u u5 5=U=U2m2m F()costcost F()costcost costc

20、ost疊加電路的信號(hào)輸出為一調(diào)幅波：疊加電路的信號(hào)輸出為一調(diào)幅波：e e1 1+e+e2 2=E=E1m 1m 1+m() cost cost1+m() cost cost 式中式中m()= F() Em()= F() E2m2m/E/E1m1m =m() cost=m() costcostcost2021-12-26三、關(guān)鍵技術(shù)和解決方法三、關(guān)鍵技術(shù)和解決方法雙值性的消除雙值性的消除 要確定信號(hào)要確定信號(hào)e1和和e2的相對(duì)相位，需要的相對(duì)相位，需要一個(gè)基準(zhǔn)信號(hào)，利用無方向垂直天線一個(gè)基準(zhǔn)信號(hào)，利用無方向垂直天線（又稱判讀天線）。（又稱判讀天線）。環(huán)形天線方向形圖環(huán)形天線方向形圖 若若-90-

21、90 9090 ，則，則e e1 1超前于超前于e e2 2，通過，通過伺服電機(jī)使環(huán)形天線逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，伺服電機(jī)使環(huán)形天線逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)， 將逐漸增大，直至將逐漸增大，直至=90=90 時(shí)為止。時(shí)為止。 若若9090 270270時(shí)，情況相反。時(shí)，情況相反。2021-12-262. 用測(cè)角器代替環(huán)形天線的轉(zhuǎn)動(dòng)用測(cè)角器代替環(huán)形天線的轉(zhuǎn)動(dòng) 在飛機(jī)上安裝兩個(gè)環(huán)形天線，相互垂直放置并且在飛機(jī)上安裝兩個(gè)環(huán)形天線，相互垂直放置并且固定不動(dòng)，可分別取與飛機(jī)的縱軸平行和垂直的固定不動(dòng)，可分別取與飛機(jī)的縱軸平行和垂直的方向，兩天線同時(shí)接收地面信標(biāo)臺(tái)的信號(hào)。方向，兩天線同時(shí)接收地面信標(biāo)臺(tái)的信號(hào)。固定的環(huán)形天線及其方向性

22、圖固定的環(huán)形天線及其方向性圖 2021-12-26 因此合成磁場(chǎng)即為兩環(huán)形天線合成電因此合成磁場(chǎng)即為兩環(huán)形天線合成電動(dòng)勢(shì)的影射，其方向代表了無線電波動(dòng)勢(shì)的影射，其方向代表了無線電波的來波方向，并與基準(zhǔn)方向即環(huán)形天的來波方向，并與基準(zhǔn)方向即環(huán)形天線線1的夾角為的夾角為。1122cos cossincoshHthHt 在測(cè)角器內(nèi)產(chǎn)生互相垂直的兩個(gè)感應(yīng)磁場(chǎng)1122coscossincosmmeEteEt 兩環(huán)形天線的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)1122mmEHEH 測(cè)角器內(nèi)兩場(chǎng)線圈的參數(shù)是按相同比例設(shè)計(jì)2222221212cossincoshhhHHt 兩個(gè)磁場(chǎng)形成一個(gè)合成磁場(chǎng)2021-12-26 測(cè)角器內(nèi)的轉(zhuǎn)子在合

23、成磁場(chǎng)的作用下測(cè)角器內(nèi)的轉(zhuǎn)子在合成磁場(chǎng)的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)。搜索線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)動(dòng)。搜索線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e=EmsinLcost 即活動(dòng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，即活動(dòng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，L變化導(dǎo)致變化導(dǎo)致e的的變化規(guī)律與環(huán)型天線完全一樣，相當(dāng)變化規(guī)律與環(huán)型天線完全一樣，相當(dāng)于環(huán)形天線在轉(zhuǎn)動(dòng)。于環(huán)形天線在轉(zhuǎn)動(dòng)。 通過搜索活動(dòng)線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)，代替了環(huán)通過搜索活動(dòng)線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)，代替了環(huán)形天線的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了天線不動(dòng)、方形天線的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了天線不動(dòng)、方向性圖轉(zhuǎn)動(dòng)的目的。向性圖轉(zhuǎn)動(dòng)的目的。 2021-12-263. 環(huán)形天線的安裝與伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)形天線的安裝與伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng) 在飛機(jī)上安裝環(huán)形天線時(shí)，要求將穩(wěn)定的零在飛機(jī)上安裝環(huán)

24、形天線時(shí)，要求將穩(wěn)定的零值點(diǎn)朝向機(jī)頭方向，即值點(diǎn)朝向機(jī)頭方向，即“8”字形方向性圖的字形方向性圖的縱軸與飛機(jī)縱軸方向嚴(yán)格保持一致。縱軸與飛機(jī)縱軸方向嚴(yán)格保持一致。 具體實(shí)現(xiàn)方法是：使電波從機(jī)頭沿機(jī)身軸線具體實(shí)現(xiàn)方法是：使電波從機(jī)頭沿機(jī)身軸線射入，轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)角器搜索線圈使其感應(yīng)電勢(shì)消射入，轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)角器搜索線圈使其感應(yīng)電勢(shì)消失，指示器指示零度，這樣即確定了機(jī)身軸失，指示器指示零度，這樣即確定了機(jī)身軸線方向?yàn)榛鶞?zhǔn)方向。線方向?yàn)榛鶞?zhǔn)方向。2021-12-26135 Hz的本振信號(hào)接收機(jī)輸出的135 Hz合成信號(hào)伺服電機(jī)伺服電機(jī)激磁線圈控制線圈基準(zhǔn)信號(hào)控制信號(hào)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)由這兩個(gè)信由這兩個(gè)信號(hào)的相對(duì)相

25、號(hào)的相對(duì)相位控制位控制2021-12-262.2.4 無線電羅盤在航空導(dǎo)航中的應(yīng)用無線電羅盤在航空導(dǎo)航中的應(yīng)用 引導(dǎo)飛機(jī)出航，歸航和沿線飛行；引導(dǎo)飛機(jī)出航，歸航和沿線飛行； 和磁羅盤復(fù)合使用，利用雙信標(biāo)定位；和磁羅盤復(fù)合使用，利用雙信標(biāo)定位； 和磁羅盤復(fù)合引導(dǎo)飛機(jī)輔助著陸；和磁羅盤復(fù)合引導(dǎo)飛機(jī)輔助著陸； 在緊急情況下，借助同頻段的已知廣播電臺(tái)在緊急情況下，借助同頻段的已知廣播電臺(tái)進(jìn)行導(dǎo)航引導(dǎo)。進(jìn)行導(dǎo)航引導(dǎo)。 2021-12-26一、出航、歸航和沿線飛行一、出航、歸航和沿線飛行 在無側(cè)風(fēng)影響情況下，出航背臺(tái)飛行時(shí)，羅盤指示為在無側(cè)風(fēng)影響情況下，出航背臺(tái)飛行時(shí)，羅盤指示為1800，歸航向臺(tái)飛行時(shí)，

26、羅盤指示為，歸航向臺(tái)飛行時(shí)，羅盤指示為00。沿線飛行一般都是沿。沿線飛行一般都是沿折線航線飛行，每個(gè)主要拐彎點(diǎn)不是機(jī)場(chǎng)就是航路信標(biāo)點(diǎn)折線航線飛行，每個(gè)主要拐彎點(diǎn)不是機(jī)場(chǎng)就是航路信標(biāo)點(diǎn)，所以沿線飛行多數(shù)也是背、向臺(tái)飛行，所以沿線飛行多數(shù)也是背、向臺(tái)飛行 。 在有側(cè)風(fēng)影響時(shí)，航跡方向（或地速方向）和飛機(jī)縱軸方在有側(cè)風(fēng)影響時(shí)，航跡方向（或地速方向）和飛機(jī)縱軸方向（航向）不一致，存在偏流角，這是在向臺(tái)飛行時(shí)特別向（航向）不一致，存在偏流角，這是在向臺(tái)飛行時(shí)特別要注意的，否則即使保持無線電羅盤要注意的，否則即使保持無線電羅盤00飛行，由于側(cè)風(fēng)影飛行，由于側(cè)風(fēng)影響也會(huì)發(fā)生偏航。響也會(huì)發(fā)生偏航。2021-1

27、2-26二、二、 與磁羅盤復(fù)合應(yīng)用與磁羅盤復(fù)合應(yīng)用 2021-12-26與磁羅盤復(fù)合實(shí)現(xiàn)雙信標(biāo)定位與磁羅盤復(fù)合實(shí)現(xiàn)雙信標(biāo)定位 無線電羅盤與磁羅盤復(fù)合無線電羅盤與磁羅盤復(fù)合可直接測(cè)得電臺(tái)磁方位角可直接測(cè)得電臺(tái)磁方位角，可以建立一條直線位置，可以建立一條直線位置線，如果分別（短時(shí)間內(nèi)線，如果分別（短時(shí)間內(nèi)）測(cè)得兩個(gè)已知地理位置）測(cè)得兩個(gè)已知地理位置的信標(biāo)臺(tái)磁方位角（或利的信標(biāo)臺(tái)磁方位角（或利用雙羅盤同時(shí)測(cè)得），便用雙羅盤同時(shí)測(cè)得），便可以兩個(gè)已知點(diǎn)為基點(diǎn)建可以兩個(gè)已知點(diǎn)為基點(diǎn)建立兩條位置線，它們的交立兩條位置線，它們的交點(diǎn)便是飛機(jī)的位置。點(diǎn)便是飛機(jī)的位置。2021-12-26三、與磁羅盤復(fù)合引導(dǎo)飛

28、機(jī)輔助著陸三、與磁羅盤復(fù)合引導(dǎo)飛機(jī)輔助著陸 2021-12-26四、無線電羅盤的應(yīng)急使用四、無線電羅盤的應(yīng)急使用 戰(zhàn)時(shí)當(dāng)導(dǎo)航臺(tái)被破壞時(shí)，可以借助同頻段的、臺(tái)戰(zhàn)時(shí)當(dāng)導(dǎo)航臺(tái)被破壞時(shí)，可以借助同頻段的、臺(tái)址確知的無線電廣播電臺(tái)信號(hào)進(jìn)行應(yīng)急引導(dǎo)和定址確知的無線電廣播電臺(tái)信號(hào)進(jìn)行應(yīng)急引導(dǎo)和定位；位； 當(dāng)對(duì)空通信發(fā)生問題時(shí)，可通過無方向信標(biāo)臺(tái)的當(dāng)對(duì)空通信發(fā)生問題時(shí)，可通過無方向信標(biāo)臺(tái)的話或報(bào)工作方式向飛機(jī)發(fā)送應(yīng)急指揮（單向）信話或報(bào)工作方式向飛機(jī)發(fā)送應(yīng)急指揮（單向）信息。息。2021-12-262.2.5 系統(tǒng)簡(jiǎn)單評(píng)價(jià)系統(tǒng)簡(jiǎn)單評(píng)價(jià) 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 可連續(xù)自動(dòng)工作，飛行員處于主動(dòng)地位；可連續(xù)自動(dòng)工作，飛行員處于主

29、動(dòng)地位； 只收不發(fā)，便于隱蔽；只收不發(fā)，便于隱蔽； 容量不受限制；容量不受限制； 設(shè)備簡(jiǎn)單，可供各類飛機(jī)使用。設(shè)備簡(jiǎn)單，可供各類飛機(jī)使用。 缺點(diǎn)缺點(diǎn) 精度不高精度不高 導(dǎo)航臺(tái)還有被敵人利用或假冒的危險(xiǎn)導(dǎo)航臺(tái)還有被敵人利用或假冒的危險(xiǎn) 對(duì)眼睛觀察依賴較大，即其著陸保障能力較低。對(duì)眼睛觀察依賴較大，即其著陸保障能力較低。 2021-12-262.4 測(cè)向誤差測(cè)向誤差 進(jìn)行角度測(cè)量時(shí)，都不可避免地帶有一定的誤差進(jìn)行角度測(cè)量時(shí)，都不可避免地帶有一定的誤差，它是所測(cè)量角度值，它是所測(cè)量角度值A(chǔ)與其真值與其真值A(chǔ)之差，即之差，即=AA。 2021-12-26 測(cè)向誤差測(cè)向誤差 系統(tǒng)測(cè)向誤差產(chǎn)生的原因系統(tǒng)測(cè)向誤差產(chǎn)生的原因 隨機(jī)測(cè)向誤差產(chǎn)生的原因隨機(jī)測(cè)向誤差產(chǎn)生的原因 盲區(qū)盲區(qū)2021-12-26（一）、系統(tǒng)定向誤差產(chǎn)生的原因（一）、系統(tǒng)定向誤差產(chǎn)生的原因 設(shè)備誤差：系統(tǒng)本身不完善所產(chǎn)生的誤差，可分為機(jī)械與設(shè)備誤差：系統(tǒng)本身不完善所