第4章飛行器機(jī)載設(shè)備

1、第第4章飛行器機(jī)載設(shè)備章飛行器機(jī)載設(shè)備 4.1 4.1 傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng) 4.2 4.2 飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)飛行器導(dǎo)航系統(tǒng) 4.3 4.3 飛行器飛行控制系統(tǒng)飛行器飛行控制系統(tǒng) 4.4 4.4 其他機(jī)載設(shè)備其他機(jī)載設(shè)備 4.1 4.1 傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)飛行器通過傳感器測量各種直接參數(shù)，由機(jī)載計算機(jī)計算得到間接參數(shù)，經(jīng)系統(tǒng)處理轉(zhuǎn)變?yōu)榭娠@示的參數(shù)，由顯示系統(tǒng)以指針、數(shù)字或圖形方式顯示出來，或?qū)⑦@些參數(shù)傳輸給自動控制系統(tǒng)，產(chǎn)生控制指令，直接操縱飛行器改變飛行狀態(tài)或?qū)ν獠渴录鞒龇磻?yīng)。 4.1 4.1 傳感器、飛行器儀表與顯示

2、系統(tǒng)傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)需要測量的飛行器狀態(tài)參數(shù)可歸結(jié)為以下幾類： (1)飛行參數(shù)飛行高度、速度、加速度、姿態(tài)角和姿態(tài)角速度等； (2)動力系統(tǒng)參數(shù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、溫度、燃油量、進(jìn)氣壓力、燃油壓力等； (3)導(dǎo)航參數(shù)位置、航向、高度、速度、距離等； (4)生命保障系統(tǒng)參數(shù)座艙溫度、濕度、氣壓、氧氣含量、氧氣儲備量等； (5)飛行員生理參數(shù)飛行員脈搏、血壓、睡醒狀態(tài)等； (6)武器瞄準(zhǔn)系統(tǒng)參數(shù)目標(biāo)的距離、速度、高度、雷達(dá)警告、攻擊警告等； (7)其他系統(tǒng)參數(shù)電源系統(tǒng)參數(shù)、設(shè)備完好程度、結(jié)構(gòu)損壞程度等。 4.1 4.1 傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)4.1.1 飛飛行

3、器參數(shù)行器參數(shù)測測量的基本方法量的基本方法1 壓壓力力傳傳感器感器（ （1） ）壓壓阻式阻式 4.1 4.1 傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)4.1.1 飛飛行器參數(shù)行器參數(shù)測測量的基本方法量的基本方法1 壓壓力力傳傳感器感器（ （2） ）諧諧振式振式 4.1 4.1 傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)4.1.1 飛飛行器參數(shù)行器參數(shù)測測量的基本方法量的基本方法2溫度溫度傳傳感器感器(1)電電阻式溫度阻式溫度傳傳感器感器 金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度升高而增大；金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度升高而增大；半導(dǎo)體的電阻有的隨溫度升高而增大，半導(dǎo)體的電阻有的隨溫度升高而增

4、大，有的隨溫度升高而減小。電阻值與溫度有的隨溫度升高而減小。電阻值與溫度都有確定的函數(shù)關(guān)系，因此測量其電阻都有確定的函數(shù)關(guān)系，因此測量其電阻值就可以測量溫度。前者稱為熱電阻，值就可以測量溫度。前者稱為熱電阻，后者稱為熱敏電阻。后者稱為熱敏電阻。 4.1 4.1 傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)4.1.1 4.1.1 飛行器參數(shù)測量的基本方法飛行器參數(shù)測量的基本方法2.2.溫度傳感器溫度傳感器(2)(2)熱電偶式溫度傳感器熱電偶式溫度傳感器熱電偶中溫度高的一端叫熱端熱電偶中溫度高的一端叫熱端( (工作端工作端) )，另一端叫冷端另一端叫冷端( (自由端自由端) )。熱電偶

5、方式比。熱電偶方式比較適合于高溫測量，例如活塞發(fā)動機(jī)汽較適合于高溫測量，例如活塞發(fā)動機(jī)汽缸頭溫度、噴氣發(fā)動機(jī)排氣溫度等大都缸頭溫度、噴氣發(fā)動機(jī)排氣溫度等大都采用這種方式測量采用這種方式測量。 。 4.1 4.1 傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)4.1.1 4.1.1 飛行器參數(shù)測量的基本方法飛行器參數(shù)測量的基本方法2.2.溫度傳感器溫度傳感器(2)(2)熱電偶式溫度傳感器熱電偶式溫度傳感器 4.1 4.1 傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)3轉(zhuǎn)速傳感器轉(zhuǎn)速傳感器 磁敏電阻脈沖傳感器是一種非接觸式數(shù)字化傳感器，它是將機(jī)械運動中的物體表面粘貼上磁敏條，

6、通過檢測其移動或轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的脈沖，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)槊}沖電信號的基礎(chǔ)元器件?？捎糜跍y量轉(zhuǎn)速、位移、頻率、液面位置等參數(shù)，還可以作為接近開關(guān)應(yīng)用于鋼鐵部件的定位、限位和行程開關(guān)等方面。特別適合于像發(fā)動機(jī)主軸等高速運轉(zhuǎn)部件的非接觸式測量。 4.1 4.1 傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng) 4加速度加速度傳傳感器感器 擺式加速度計 液浮式加速度機(jī) 4.1 4.1 傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)5 5迎角傳感器迎角傳感器迎角傳感器是測量飛機(jī)軸線相對氣流的迎角傳感器是測量飛機(jī)軸線相對氣流的夾角的傳感器。夾角的傳感器。 4.1 4.1 傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)

7、傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)4.1.2 主要主要飛飛行狀行狀態(tài)態(tài)參數(shù)的參數(shù)的測測量量1 飛飛行高度的行高度的測測量量 4.1 4.1 傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)4.1.2 4.1.2 主要飛行狀態(tài)參數(shù)的測量主要飛行狀態(tài)參數(shù)的測量1 1飛行高度的測量飛行高度的測量(1)氣壓式高度表 在地球重力場中，大氣壓力隨高度的增加而減小，并且有確定的函數(shù)關(guān)系。這個函數(shù)關(guān)系由國際標(biāo)準(zhǔn)大氣給定(見第二章)。氣壓測高法就是通過測量飛行器所在位置的大氣壓力，通過換算間接得到飛行高度的。 4.1 4.1 傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng) 4.1 4.1 傳感器、飛

8、行器儀表與顯示系統(tǒng)傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)4.1.2 4.1.2 主要飛行狀態(tài)參數(shù)的測量主要飛行狀態(tài)參數(shù)的測量1 1飛行高度的測量飛行高度的測量(2)無線電高度表 飛行器通過天線向地面發(fā)射無線電波，到達(dá)地面后會產(chǎn)生反射，飛行器上的接收機(jī)接收反射波，通過計算就可以確定高度了。 4.1 4.1 傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)4.1.2 4.1.2 主要飛行狀態(tài)參數(shù)的測量主要飛行狀態(tài)參數(shù)的測量2.2.飛行速度的測量飛行速度的測量 (1)氣氣壓壓式空速表式空速表 4.1 4.1 傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)氣壓式空速表原理圖 4.1 4.1 傳

9、感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)組合式空速表原理圖 4.1 4.1 傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)氣壓式升降速度表 4.1 4.1 傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng) 4 1 3 大氣數(shù)據(jù)系大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)統(tǒng) 現(xiàn)代飛行器的飛行控制系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)和儀表顯示系統(tǒng)等需要準(zhǔn)確的靜壓、動壓、溫度、密度、高度、高度變化率、指示空速、真實空速等信息，而上述這些參數(shù)只是空氣總壓、靜壓、總溫的函數(shù)，如果像采用氣壓式空速表等單個的傳感器和儀表系統(tǒng)各自提供這些信息，不僅增加體積、重量和成本，而且不便維護(hù)，同時影響這些信息的測量精度。

10、大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)就是提供一種綜合的、高精度的大氣數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)。它由核心部件大氣數(shù)據(jù)計算機(jī)、壓力和溫度傳感器，迎角和側(cè)滑角傳感器以及輸入、輸出接口和顯示器等幾部分組成。 4.1 4.1 傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng) 4.1 4.1 傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)4 1 4 飛飛行姿行姿態(tài)態(tài)角度的角度的測測量量 1陀螺陀螺儀儀 (1)機(jī)械陀螺機(jī)械陀螺 4.1 4.1 傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)4 1 4 飛飛行姿行姿態(tài)態(tài)角度的角度的測測量量 1陀螺陀螺儀儀 (2)靜靜電電陀螺陀螺 4.1 4.1 傳感器、飛行器儀表與顯

11、示系統(tǒng)傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)4 1 4 飛飛行姿行姿態(tài)態(tài)角度的角度的測測量量 1陀螺陀螺儀儀 (3)激光陀螺激光陀螺 4.1 4.1 傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)4 1 4 飛飛行姿行姿態(tài)態(tài)角度的角度的測測量量 2磁磁羅盤羅盤真航向、磁航角和磁偏角 4.1 4.1 傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)4 1 4 飛飛行姿行姿態(tài)態(tài)角度的角度的測測量量 3陀螺地平陀螺地平儀儀 4.1 4.1 傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)4.1.5 飛行器顯示系統(tǒng) 1機(jī)械儀表 飛行器上的機(jī)械式、電氣式和電動式機(jī)械儀表，均是利用顯示部件

12、間的相對運動來顯示被測參數(shù)值，如指針一刻度盤、指標(biāo)一刻度帶、標(biāo)記、圖形顯示、機(jī)械式計數(shù)器等。這類顯示器的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)相對簡單，顯示清晰。指針一刻度盤和指標(biāo)刻度帶的顯示過程能反映被測參數(shù)的變化趨勢。它們的缺點是部件間存在的摩擦影響顯示精度；壽命短、易受振動、沖擊的影響；在低亮度環(huán)境中需要照明；不易實現(xiàn)綜合 顯示。 4.1 4.1 傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)4.1.5 飛行器顯示系統(tǒng) 2.電子顯示系統(tǒng)表優(yōu)點是： (1)顯示靈活多樣，形象逼真，顯示形式有字符、圖形、表格等，并可以用彩色顯示； (2)容易實現(xiàn)綜合顯示，所以減少了儀表數(shù)量，使儀表板布局簡潔，便于觀察； (3)

13、由于消除了機(jī)械儀表因摩擦、振動等引起的附加誤差，顯示精度顯著提高； (4)采用固態(tài)器件，壽命長，可靠性高；(5)隨著集成化程度的提高，重量不斷減輕，價格不 斷下降。 4.1 4.1 傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)4.1.5 飛行器顯示系統(tǒng) 2.電子顯示系統(tǒng)表 4.1 4.1 傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)4.1.5 飛行器顯示系統(tǒng) 3.頭盔顯示系統(tǒng)主要功用有： (1)控制直升機(jī)活動炮塔武器進(jìn)行瞄準(zhǔn)射擊； (2)跟蹤和截獲目標(biāo)，給導(dǎo)彈攻擊指示目標(biāo)； (3)傳遞目標(biāo)數(shù)據(jù)(這里是指飛機(jī)之間、空地之間進(jìn)行目標(biāo)信息的非語言通訊聯(lián)絡(luò))； (4)目視啟動控

14、制裝置，例如飛行員的視線對準(zhǔn)一個開關(guān)，這個開關(guān)便會顯亮，加上左手按壓專門的觸發(fā)按鈕，便可啟動這個開關(guān)； 4.1 4.1 傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng) 4.1 4.1 傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)4.1.5 飛行器顯示系統(tǒng) 4.顯示系統(tǒng)發(fā)展趨勢隨著語音技術(shù)，觸摸屏技術(shù)的成熟，顯示器將發(fā)展為大屏幕全景顯示器。它將整個儀表板集成為一塊大的觸摸顯示屏，飛行員只需觸及屏幕某一位置，就可以相應(yīng)地改變顯示格式，調(diào)出更多的數(shù)據(jù)信息，也可以發(fā)出指令使系統(tǒng)執(zhí)行任務(wù)。目前飛行員主要是通過視覺和觸覺進(jìn)行飛行，在聽覺方面，除通訊對話外相對比較輕松。今后，顯示系統(tǒng)可

15、以通過語言來通報顯示信息，飛行員也可以通過語音進(jìn)行指令控制，用以調(diào)動飛行員的聽覺，減輕視覺負(fù)擔(dān)。 4.2 4.2 飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)4.2.1 4.2.1 無線電導(dǎo)航系統(tǒng)無線電導(dǎo)航系統(tǒng)(Radio Navigation (Radio Navigation System) System) 4.2.2 4.2.2 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(Inertial Navigation (Inertial Navigation System)System)4.2.3 4.2.3 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(Satellite (Satellite Navigation System)Navigat

16、ion System)4.2.4 4.2.4 圖像匹配導(dǎo)航系統(tǒng)圖像匹配導(dǎo)航系統(tǒng)(Image Matching (Image Matching Navigation System) Navigation System) 4.2.5 4.2.5 天文導(dǎo)航系統(tǒng)天文導(dǎo)航系統(tǒng)(CelestiaI (CelestiaI NavNavigigation System)ation System)4.2.6 4.2.6 組合導(dǎo)航技術(shù)組合導(dǎo)航技術(shù)(Combined Navigation (Combined Navigation System)System) 4.2 4.2 飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)4.2.1

17、4.2.1 無線電導(dǎo)航系統(tǒng)無線電導(dǎo)航系統(tǒng)1測向無線電導(dǎo)航系統(tǒng)(1)自動測向器(Automatic Direction Finder簡稱ADF)自動測向器是在飛行器上用方向性天線接收來自地面導(dǎo)航臺發(fā)射的無線電波，并確定電波來向相對于飛行器縱軸線的夾角的導(dǎo)航設(shè)備。 4.2 4.2 飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)飛行器導(dǎo)航系統(tǒng) 4.2 4.2 飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)4.2.1 4.2.1 無線電導(dǎo)航系統(tǒng)無線電導(dǎo)航系統(tǒng)1測向無線電導(dǎo)航系統(tǒng)(2)(2)全向信標(biāo)系統(tǒng)全向信標(biāo)系統(tǒng)(VHF Omnidirectional Range (VHF Omnidirectional Range 簡稱簡稱VORVOR）由全向信標(biāo)

18、臺和機(jī)上接收系統(tǒng)組成。地面全向信標(biāo)臺由全向信標(biāo)臺和機(jī)上接收系統(tǒng)組成。地面全向信標(biāo)臺發(fā)射的電波幅度是變化的發(fā)射的電波幅度是變化的( (稱為調(diào)幅稱為調(diào)幅) )，幅度的變化規(guī)，幅度的變化規(guī)律受兩個低頻余弦信號控制。其一稱為基準(zhǔn)相位信號，律受兩個低頻余弦信號控制。其一稱為基準(zhǔn)相位信號，在所有方向上都同時達(dá)到最大值；而另一個稱為可變在所有方向上都同時達(dá)到最大值；而另一個稱為可變相位信號，在正北方與基準(zhǔn)相位信號同時達(dá)到最大值相位信號，在正北方與基準(zhǔn)相位信號同時達(dá)到最大值( (相位差為相位差為0 0) )，而在其他方向，它與基準(zhǔn)相位信號，而在其他方向，它與基準(zhǔn)相位信號的相位差與所在的方位角相一致。飛行器上的

19、接收系的相位差與所在的方位角相一致。飛行器上的接收系統(tǒng)，接收來自導(dǎo)航臺的信號后，測量出基準(zhǔn)相位信號統(tǒng)，接收來自導(dǎo)航臺的信號后，測量出基準(zhǔn)相位信號與可變相位信號之間的相位差，就可以確定出飛行器與可變相位信號之間的相位差，就可以確定出飛行器位于地面導(dǎo)航臺哪個方位上。位于地面導(dǎo)航臺哪個方位上。 4.2 4.2 飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)飛行器導(dǎo)航系統(tǒng) 4.2 4.2 飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)4.2.1 4.2.1 無線電導(dǎo)航系統(tǒng)無線電導(dǎo)航系統(tǒng)2.測距無線電導(dǎo)航系統(tǒng)DME系統(tǒng)工作在9621213MH之間。飛行器上的詢問器以某一頻率每隔1150 S 到124 S發(fā)射一次信號(即重復(fù)頻率為24 Hz到150 Hz

20、之間)。發(fā)射電波的時間很短，而休止時間相對很長，這樣的信號稱為脈沖信號詢問脈沖。地面導(dǎo)航臺接收到詢問器發(fā)出的信號，檢驗后以另一個頻率發(fā)射脈沖應(yīng)答脈沖。詢問器的接收機(jī)接收應(yīng)答脈沖，測量出從發(fā)出詢問脈沖到應(yīng)答脈沖之間的時間間隔，即可換算出飛行器到地面導(dǎo)航臺的斜距。如果把VOR臺和DME應(yīng)答器設(shè)置在同一個導(dǎo)航臺，則飛行員可以根據(jù)機(jī)上設(shè)備的指示，以極坐標(biāo)的方式確定飛行器相對于導(dǎo)航臺的位置。 4.2 4.2 飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)4.2.1 4.2.1 無線電導(dǎo)航系統(tǒng)無線電導(dǎo)航系統(tǒng)3測距差無線電導(dǎo)航系統(tǒng) 4.2 4.2 飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)4.2.2 4.2.2 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)慣

21、性導(dǎo)航是通過測量飛行器的加速度，經(jīng)運慣性導(dǎo)航是通過測量飛行器的加速度，經(jīng)運算處理得到飛行器當(dāng)時的速度和位置的一種算處理得到飛行器當(dāng)時的速度和位置的一種綜合性導(dǎo)航技術(shù)。它的主要功能是：自動測綜合性導(dǎo)航技術(shù)。它的主要功能是：自動測量飛行器各種導(dǎo)航參數(shù)及飛行控制參數(shù)，供量飛行器各種導(dǎo)航參數(shù)及飛行控制參數(shù)，供飛行員使用或與其他控制系統(tǒng)配合，完成對飛行員使用或與其他控制系統(tǒng)配合，完成對飛行器的自動控制飛行器的自動控制( (駕駛駕駛) )。 4.2 4.2 飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)4.2.2 4.2.2 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)慣性導(dǎo)航系統(tǒng) 1 1慣性導(dǎo)航的組成和工作原理慣性導(dǎo)航的組成和工作原理由牛頓第二定律可知

22、，當(dāng)物體受外力作同時，將會沿外力作用方向產(chǎn)生加速度，若已知的初始位置，初始速度和運動中的加速度，則通過兩次積分可以求得任一時刻的速度和位置。2特點 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是由慣性器件構(gòu)成的自主式導(dǎo)航設(shè)備；無需地面或空間其它任何輔助設(shè)備可自行獲得飛行導(dǎo)航參數(shù) 由于存在測量誤差，而使定位誤差隨時間積累，制造精度要求高。 3慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的組成慣性測量組件（陀螺儀和加速度計） 慣導(dǎo)平臺 計算機(jī) 顯示器 4.2 4.2 飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)4.2.2 4.2.2 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)慣性導(dǎo)航系統(tǒng) 4.2 4.2 飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)4.2.2 4.2.2 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)慣性導(dǎo)航系統(tǒng) 2 2兩類慣性導(dǎo)航系統(tǒng)兩

23、類慣性導(dǎo)航系統(tǒng)平臺式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。平臺式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。特點：有慣導(dǎo)平臺，利用慣導(dǎo)平臺可以保證加速度計永處于慣性空間特點：有慣導(dǎo)平臺，利用慣導(dǎo)平臺可以保證加速度計永處于慣性空間水平面內(nèi)，并有確定的指向，不受地球重力加速度影響，但構(gòu)造復(fù)雜，水平面內(nèi)，并有確定的指向，不受地球重力加速度影響，但構(gòu)造復(fù)雜，造價昂貴。造價昂貴。 捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。特點：沒有機(jī)電式慣性平臺，將加速度計直接安裝在飛行器上，測得特點：沒有機(jī)電式慣性平臺，將加速度計直接安裝在飛行器上，測得軸直接與飛機(jī)機(jī)體軸一致。平臺的功能通過計算機(jī)計算來實現(xiàn)。形成軸直接與飛機(jī)機(jī)體軸一致。平臺的功能通過計算機(jī)計算來實現(xiàn)。形成

24、“軟件平臺軟件平臺”。結(jié)構(gòu)簡單是最大優(yōu)點。但對計算機(jī)要求較高。結(jié)構(gòu)簡單是最大優(yōu)點。但對計算機(jī)要求較高。 4.2 4.2 飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)4.2.3 4.2.3 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)1.衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的組成導(dǎo)航衛(wèi)星：24個衛(wèi)星分布在對赤道傾角為55的六個軌道平面上，每個軌道上有四個星，在任何時間至少有四顆星在地平線仰角7.5以上，可供使用 。地面站：監(jiān)控站、主控站和上行注入站 用戶設(shè)備：GPS接收機(jī) 4.2 4.2 飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)4.2.3 4.2.3 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 4.2 4.2 飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)4.2.3 4.2.3 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星導(dǎo)航系

25、統(tǒng)2.導(dǎo)航原理：導(dǎo)航原理：通過同時對四顆星測得偽距（根據(jù)自身的時通過同時對四顆星測得偽距（根據(jù)自身的時鐘確定信號到達(dá)的時間和衛(wèi)星發(fā)出的信號時鐘確定信號到達(dá)的時間和衛(wèi)星發(fā)出的信號時間即可確定相對的距離），則可以求得用戶間即可確定相對的距離），則可以求得用戶的的x, y, z坐標(biāo)及時鐘差坐標(biāo)及時鐘差 4.2 4.2 飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)4.2.3 4.2.3 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 4.2 4.2 飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)4.2.4 圖圖像匹配像匹配導(dǎo)導(dǎo)航系航系統(tǒng)統(tǒng) 1導(dǎo)航原理導(dǎo)航原理預(yù)先將飛行器經(jīng)過的地域，通過大地測量、航空攝影、衛(wèi)星攝影或已有的地形圖等方法將地形數(shù)據(jù)(主要是地形位

26、置和高度數(shù)據(jù))制做成數(shù)字化地圖，存儲在飛行器的計算機(jī)中，這種地圖稱為原圖。飛行器在飛越已經(jīng)數(shù)字化的預(yù)定空域時，其上的探測設(shè)備再次對該區(qū)域進(jìn)行測量(錄取)，取得實際的地表特征圖像，將實時圖與預(yù)先存儲的原圖進(jìn)行比較。由此可以確定飛行器實際飛行的地理位置與標(biāo)準(zhǔn)位置的偏差，用以對飛行器進(jìn)行導(dǎo)航。 4.2 4.2 飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)4 2 4 圖圖像匹配像匹配導(dǎo)導(dǎo)航系航系統(tǒng)統(tǒng) 圖像匹配導(dǎo)航可分為地形匹配導(dǎo)航和景象匹配導(dǎo)航兩種。 4.2 4.2 飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)飛行器導(dǎo)航系統(tǒng) 原圖 實時圖 4.2 4.2 飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)2數(shù)字地數(shù)字地圖圖 4.2 4.2 飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)

27、4 2 4 圖圖像匹配像匹配導(dǎo)導(dǎo)航系航系統(tǒng)統(tǒng)3. 地形匹配地形匹配導(dǎo)導(dǎo)航航 一一維維匹配，適合于山區(qū)，用雷達(dá)高度表作匹配，適合于山區(qū)，用雷達(dá)高度表作為測為測量裝置。量裝置。 4.2 4.2 飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)4 2 4 圖圖像匹配像匹配導(dǎo)導(dǎo)航系航系統(tǒng)統(tǒng)4.景象匹配制導(dǎo)景象匹配制導(dǎo) 二維控制，適合于平坦地區(qū)，用圖像成二維控制，適合于平坦地區(qū)，用圖像成像裝置錄取目標(biāo)附近和飛行軌跡的地貌。像裝置錄取目標(biāo)附近和飛行軌跡的地貌。 4.2 飛飛行器行器導(dǎo)導(dǎo)航系航系統(tǒng)統(tǒng)4.2.5 4.2.5 天文導(dǎo)航系統(tǒng)天文導(dǎo)航系統(tǒng)天文導(dǎo)航是通過觀測天體來確定飛行器天文導(dǎo)航是通過觀測天體來確定飛行器的位置和航向的

28、導(dǎo)航技術(shù)的位置和航向的導(dǎo)航技術(shù)。天文學(xué)上為區(qū)分天體的亮度和強(qiáng)弱，采天文學(xué)上為區(qū)分天體的亮度和強(qiáng)弱，采用用“星等星等”來表示天體的相對亮度，例來表示天體的相對亮度，例如北極星為如北極星為2.12.1星等星等。 4.2 飛飛行器行器導(dǎo)導(dǎo)航系航系統(tǒng)統(tǒng)4.2.5 天文天文導(dǎo)導(dǎo)航系航系統(tǒng)統(tǒng) 4.2 飛飛行器行器導(dǎo)導(dǎo)航系航系統(tǒng)統(tǒng)4.2.6 組組合合導(dǎo)導(dǎo)航技航技術(shù)術(shù) 常見的組合導(dǎo)航方式有：慣性無線電導(dǎo)航系統(tǒng)、慣性衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、慣性天文導(dǎo)航系統(tǒng)、慣性圖像匹配導(dǎo)航系統(tǒng)、慣性天文無線電導(dǎo)航系統(tǒng)等。4.3 飛飛行器行器飛飛行控制系行控制系統(tǒng)統(tǒng)飛行器的飛行操縱系統(tǒng)可分為人工操縱和自動控制兩類。人工操縱是指駕駛員通過操

29、縱裝置操縱氣動舵面、發(fā)動機(jī)油門桿或閥門開關(guān)等方式控制飛行器的飛行。自動控制是指通過飛行自動控制系統(tǒng)、自動完成對氣動舵面和發(fā)動機(jī)油門桿的操縱，駕駛員只進(jìn)行監(jiān)控4.3 飛飛行器行器飛飛行控制系行控制系統(tǒng)統(tǒng)4.3.1 飛飛行器行器飛飛行操行操縱縱系系統(tǒng)統(tǒng) 1機(jī)械和助力操機(jī)械和助力操縱縱系系統(tǒng)統(tǒng) 2 電傳電傳操操縱縱系系統(tǒng)統(tǒng)電傳操縱系統(tǒng)是將飛行員的操縱動作通過微型操縱桿電傳操縱系統(tǒng)是將飛行員的操縱動作通過微型操縱桿轉(zhuǎn)變?yōu)殡娭噶钚盘枺呻娎|傳輸?shù)叫盘柼幚硐到y(tǒng)處理轉(zhuǎn)變?yōu)殡娭噶钚盘?，由電纜傳輸?shù)叫盘柼幚硐到y(tǒng)處理后，再控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)后，再控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)(如液壓舵機(jī)如液壓舵機(jī))輸出力和位移，操輸出力和位移，操縱氣動

30、舵面來駕駛飛行器。電傳操縱系統(tǒng)主要是由電縱氣動舵面來駕駛飛行器。電傳操縱系統(tǒng)主要是由電子器件構(gòu)成，因此屬于機(jī)載設(shè)備范疇。電傳操縱系統(tǒng)子器件構(gòu)成，因此屬于機(jī)載設(shè)備范疇。電傳操縱系統(tǒng)主要包括微型駕駛桿、桿力主要包括微型駕駛桿、桿力(或桿位移或桿位移)傳感器、信號傳感器、信號放大器、信號綜合處理和余度管理計算機(jī)、飛行參數(shù)放大器、信號綜合處理和余度管理計算機(jī)、飛行參數(shù)傳感器傳感器(如高度、速度等如高度、速度等)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、助力器等部件。、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、助力器等部件。4.3 飛飛行器行器飛飛行控制系行控制系統(tǒng)統(tǒng) 2 電傳電傳操操縱縱系系統(tǒng)統(tǒng)4.3 飛飛行器行器飛飛行控制系行控制系統(tǒng)統(tǒng)4.3.2飛飛行器自行器

31、自動動控制系控制系統(tǒng)統(tǒng) 1自自動駕駛儀動駕駛儀飛飛行行員駕駛飛員駕駛飛機(jī)的機(jī)的過過程程4.3 飛飛行器行器飛飛行控制系行控制系統(tǒng)統(tǒng)自自動駕駛儀動駕駛儀操操縱飛縱飛機(jī)的機(jī)的過過程程自動駕駛儀控制飛機(jī)的過程4.3 飛飛行器行器飛飛行控制系行控制系統(tǒng)統(tǒng)4.3.2飛飛行器自行器自動動控制系控制系統(tǒng)統(tǒng) 2著著陸陸控制系控制系統(tǒng)統(tǒng)（ （1） ）儀儀表著表著陸陸系系統(tǒng)統(tǒng)4.3 飛飛行器行器飛飛行控制系行控制系統(tǒng)統(tǒng)4.3.24.3.2飛行器自動控制系統(tǒng)飛行器自動控制系統(tǒng) (2)(2)微波著陸系統(tǒng)微波著陸系統(tǒng) 相應(yīng)于儀表著陸系統(tǒng)的航向信標(biāo)、相應(yīng)于儀表著陸系統(tǒng)的航向信標(biāo)、下滑信標(biāo)和指點信標(biāo)，微波著陸系統(tǒng)設(shè)下滑信標(biāo)

32、和指點信標(biāo)，微波著陸系統(tǒng)設(shè)置有方位臺滯角臺和拉平臺。顯示系統(tǒng)置有方位臺滯角臺和拉平臺。顯示系統(tǒng)與儀表著陸系統(tǒng)的類似。微波著陸系統(tǒng)與儀表著陸系統(tǒng)的類似。微波著陸系統(tǒng)的測量精度高于儀表著陸系統(tǒng)，也更適的測量精度高于儀表著陸系統(tǒng)，也更適合于用自動駕駛儀進(jìn)行自動精確著陸。合于用自動駕駛儀進(jìn)行自動精確著陸。 4.4 其他其他記載設(shè)備記載設(shè)備4.4.1 4.4.1 雷達(dá)設(shè)備雷達(dá)設(shè)備 雷達(dá)的基本工作原理 ：通過天線在空間的一定方向上發(fā)射無線電波，利用無線電波在不同介質(zhì)表面會向各個方向散射一部分電波能量的物理現(xiàn)象，電波遇到目標(biāo)后散射的電波能量中有一部分向雷達(dá)天線方向傳播回來形成目標(biāo)回波。雷達(dá)到基本組成 ：由定時器、發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、天線及饋電設(shè)備和終端設(shè)備組成。4.4 其他其他記載設(shè)備記載設(shè)備4.4.1 雷達(dá)雷達(dá)設(shè)備設(shè)備 4.4 其他其他記載設(shè)備記載設(shè)備4.4.2 近地警告系近地警告系統(tǒng)統(tǒng) 近地警告系統(tǒng)只是在起飛或進(jìn)近著陸階近地警告系統(tǒng)只是在起飛或進(jìn)近著陸階段、且無線電高度低于段、且無線電高度低于750 m時才起作時才起作用。用。4.4 其他其他記載設(shè)備記載設(shè)備4.4.3 防防護(hù)護(hù)和救生系和救生系統(tǒng)統(tǒng)1.座座艙環(huán)艙環(huán)境控制系境控制系統(tǒng)統(tǒng)在飛行器飛行的環(huán)境中，很大部分不適合人在飛行器飛