第六章航空導(dǎo)航系統(tǒng)的運行

1、NanJing University of Aeronautics & Astronautics第第 六章六章航空導(dǎo)航系統(tǒng)的運行航空導(dǎo)航系統(tǒng)的運行NanJing University of Aeronautics & Astronautics第一節(jié)第一節(jié) 空域結(jié)構(gòu)和導(dǎo)航服務(wù)空域結(jié)構(gòu)和導(dǎo)航服務(wù) Q在在VFRVFR規(guī)則條件下，飛機要飛行必須首先滿足最低的氣象要求條件。因規(guī)則條件下，飛機要飛行必須首先滿足最低的氣象要求條件。因為在為在VFRVFR條件下，飛行員一般依賴通過駕駛艙向窗外現(xiàn)察能夠發(fā)現(xiàn)和判斷條件下，飛行員一般依賴通過駕駛艙向窗外現(xiàn)察能夠發(fā)現(xiàn)和判斷的情況來控制飛機的飛行姿態(tài)并

2、進(jìn)行導(dǎo)航的情況來控制飛機的飛行姿態(tài)并進(jìn)行導(dǎo)航. .所以在所以在VFRVFR條件下，最重條件下，最重要的一條是飛行員必須保持與云底有一定的間距，視線不會受到云層的遮要的一條是飛行員必須保持與云底有一定的間距，視線不會受到云層的遮擋擋( (垂直方向、同時水平方向的能見度也能符合該機型在該地區(qū)運行時的垂直方向、同時水平方向的能見度也能符合該機型在該地區(qū)運行時的要求。要求。QIFRIFR則允許飛機在不滿足則允許飛機在不滿足VFRVFR最低要求的氣象條件下飛行，在這種情況下最低要求的氣象條件下飛行，在這種情況下，飛行員通過監(jiān)視飛行儀表控制飛機姿態(tài)。飛行員必須經(jīng)過儀表飛行定級，飛行員通過監(jiān)視飛行儀表控制飛

3、機姿態(tài)。飛行員必須經(jīng)過儀表飛行定級并通過并通過IFRIFR的常規(guī)訓(xùn)練保持技能。飛機必須裝備有得到取證的儀表飛行系的常規(guī)訓(xùn)練保持技能。飛機必須裝備有得到取證的儀表飛行系統(tǒng)，在有空中交通眼務(wù)的空域飛行，飛機還必須制定統(tǒng)，在有空中交通眼務(wù)的空域飛行，飛機還必須制定IFRIFR飛行計劃，飛行飛行計劃，飛行員應(yīng)該保持與空中交通管制的無線電語音通信。員應(yīng)該保持與空中交通管制的無線電語音通信。 Q為保持公共航空運輸企業(yè)的客機的安全和有效運行，即使本地區(qū)當(dāng)時的為保持公共航空運輸企業(yè)的客機的安全和有效運行，即使本地區(qū)當(dāng)時的氣象條件滿足氣象條件滿足VFRVFR氣象條件標(biāo)準(zhǔn)（如晴空萬里和較好能見度時，航空公氣象條件

4、標(biāo)準(zhǔn)（如晴空萬里和較好能見度時，航空公司的航班一般仍然要求采用司的航班一般仍然要求采用IFRIFR飛行規(guī)則運行。飛行規(guī)則運行。、目視飛行規(guī)則和儀表飛行規(guī)則、目視飛行規(guī)則和儀表飛行規(guī)則NanJing University of Aeronautics & AstronauticsQ空域的基本構(gòu)成模塊是飛行情報區(qū)空域的基本構(gòu)成模塊是飛行情報區(qū)(FIR)(FIR)，為了對飛機進(jìn)行管制，飛行，為了對飛機進(jìn)行管制，飛行情報區(qū)分成用字母情報區(qū)分成用字母A AG G識別的不同空域類型，每個類別的空域要求一個特識別的不同空域類型，每個類別的空域要求一個特定級別的空中交通管制服務(wù)定級別的空中交通管制服務(wù)

5、, ,并對飛行員資質(zhì)、飛機設(shè)備、氣象類型有相并對飛行員資質(zhì)、飛機設(shè)備、氣象類型有相應(yīng)要求。應(yīng)要求。A A級是最受限制的，級是最受限制的，G G級是限制最少的。級是限制最少的。P190P190表表6-1 6-1 Q受管制的空域包括空域類別的受管制的空域包括空域類別的A AE E，在受管制的空域內(nèi)，對所有的在，在受管制的空域內(nèi)，對所有的在IFRIFR條件運行下的飛機都會提供空中交通管制服務(wù)，但是只對一部分條件運行下的飛機都會提供空中交通管制服務(wù)，但是只對一部分VFRVFR條件下運行的飛機提供管制服務(wù)，而載客的飛機幾乎毫無疑問地是在受管條件下運行的飛機提供管制服務(wù)，而載客的飛機幾乎毫無疑問地是在受管

6、制的空域內(nèi)飛行。制的空域內(nèi)飛行。Q在非管制的空域，由于不提供空中交通服務(wù)，飛行員必須自己負(fù)責(zé)保持在非管制的空域，由于不提供空中交通服務(wù)，飛行員必須自己負(fù)責(zé)保持與其他飛機之間有足夠的間距。飛行員可以不用和管制員交流，也不需要與其他飛機之間有足夠的間距。飛行員可以不用和管制員交流，也不需要得到空中交通指令，他們以得到空中交通指令，他們以“看見并避免看見并避免”的規(guī)則，按照自己的需要決定的規(guī)則，按照自己的需要決定航線。當(dāng)然，在確實需要的時候，在非管制空域內(nèi)飛行的飛行員也可以要航線。當(dāng)然，在確實需要的時候，在非管制空域內(nèi)飛行的飛行員也可以要求從負(fù)責(zé)該區(qū)域的區(qū)域管制員那里得到一些信息和指令。求從負(fù)責(zé)該區(qū)

7、域的區(qū)域管制員那里得到一些信息和指令。二、空域結(jié)構(gòu)二、空域結(jié)構(gòu)NanJing University of Aeronautics & AstronauticsQ按照國際民航組織的規(guī)定，各國民航當(dāng)局考慮當(dāng)?shù)氐牡乩硖匕凑諊H民航組織的規(guī)定，各國民航當(dāng)局考慮當(dāng)?shù)氐牡乩硖卣鞑Q定每個級別空域的位置。因此各國的空域結(jié)構(gòu)中依照的征并決定每個級別空域的位置。因此各國的空域結(jié)構(gòu)中依照的標(biāo)準(zhǔn)有所不同。標(biāo)準(zhǔn)有所不同。Q在北美地區(qū)采用的是英制單位，而在中國則采用的是公制單在北美地區(qū)采用的是英制單位，而在中國則采用的是公制單位。位。Q中國的空域劃分為飛行情報區(qū)、管制區(qū)、限制區(qū)、危險區(qū)、中國的空域劃分為飛行情報

8、區(qū)、管制區(qū)、限制區(qū)、危險區(qū)、禁區(qū)、航路和航線七種類型。其中與管制類型相關(guān)的是飛行情禁區(qū)、航路和航線七種類型。其中與管制類型相關(guān)的是飛行情報區(qū)和管制區(qū)。報區(qū)和管制區(qū)。P191P191Q管制區(qū)又分為四種管制方式，高空管制空域（管制區(qū)又分為四種管制方式，高空管制空域（A A類空域）、類空域）、中低空管制空域（中低空管制空域（B B類空域）、進(jìn)近類空域）、進(jìn)近( (終端終端) )管制空域（管制空域（C C類空域類空域）和機場管制地帶（塔臺管制空域，）和機場管制地帶（塔臺管制空域，D D類空域）。類空域）。NanJing University of Aeronautics & Astronaut

9、icsQ航路是五種管制空域類型中的一種，是用導(dǎo)航助航點連接形成的主要航航路是五種管制空域類型中的一種，是用導(dǎo)航助航點連接形成的主要航線的管制空域的走廊。線的管制空域的走廊。Q航路是以走廊形式建立的，在航路上裝設(shè)有無線電導(dǎo)航設(shè)施航路是以走廊形式建立的，在航路上裝設(shè)有無線電導(dǎo)航設(shè)施. .并可能穿并可能穿越多個管制區(qū)域。越多個管制區(qū)域。Q空中航路的寬度不是固定不變的。按國際民用航空公約規(guī)定，當(dāng)兩個全空中航路的寬度不是固定不變的。按國際民用航空公約規(guī)定，當(dāng)兩個全向信標(biāo)臺之間的航段距離在向信標(biāo)臺之間的航段距離在5050海里以內(nèi)時海里以內(nèi)時, ,航路的基本寬度為航路中心線航路的基本寬度為航路中心線兩側(cè)各兩

10、側(cè)各4 4海里；如果距離在海里；如果距離在5050海里以上時，根據(jù)導(dǎo)航設(shè)施提供飛機航跡引海里以上時，根據(jù)導(dǎo)航設(shè)施提供飛機航跡引導(dǎo)的準(zhǔn)確度進(jìn)行計箅，可以擴大航路寬度，但一般不超過左右導(dǎo)的準(zhǔn)確度進(jìn)行計箅，可以擴大航路寬度，但一般不超過左右1010海里的范海里的范圍。圍。Q按照國際民航組織規(guī)定，航路的基本代號由一個拉丁字母和按照國際民航組織規(guī)定，航路的基本代號由一個拉丁字母和1 1999999的數(shù)的數(shù)字組成。字組成。Q航線則是指飛行的路線。航線一般只標(biāo)明了飛行的具體方向、起訖和經(jīng)航線則是指飛行的路線。航線一般只標(biāo)明了飛行的具體方向、起訖和經(jīng)停地點。航線的開通要借助航路。停地點。航線的開通要借助航路。

11、 三、航路與航線三、航路與航線NanJing University of Aeronautics & AstronauticsQ1.1.空中交通管制（空中交通管制（ATCATC） （1 1）區(qū)域管制服務(wù)）區(qū)域管制服務(wù) （2 2）進(jìn)近管制服務(wù)（離港管制、間隔控）進(jìn)近管制服務(wù)（離港管制、間隔控制、進(jìn)港管制）制、進(jìn)港管制）（3 3）航空港管制服務(wù)）航空港管制服務(wù)Q2.2.飛行情報服務(wù)（飛行情報服務(wù)（FISFIS）Q3.3.警報服務(wù)警報服務(wù)四、空中交通服務(wù)（航空導(dǎo)航服務(wù)）四、空中交通服務(wù)（航空導(dǎo)航服務(wù)）NanJing University of Aeronautics & Astron

12、autics第二節(jié)第二節(jié) 導(dǎo)航助航設(shè)備和通信導(dǎo)航助航設(shè)備和通信 Q最早的導(dǎo)航技術(shù)是指南針和六分儀，其準(zhǔn)確度只能找到一片大陸，卻最早的導(dǎo)航技術(shù)是指南針和六分儀，其準(zhǔn)確度只能找到一片大陸，卻 無法準(zhǔn)確地找到一個城市、一個村莊。由于早期飛機幾乎都在機場附近的無法準(zhǔn)確地找到一個城市、一個村莊。由于早期飛機幾乎都在機場附近的一個小范圍內(nèi)飛行一個小范圍內(nèi)飛行, ,所以為了識別跑道，最早出現(xiàn)的飛機專用導(dǎo)航助航設(shè)所以為了識別跑道，最早出現(xiàn)的飛機專用導(dǎo)航助航設(shè)備是機場輔助燈光和跑道燈光，以幫助飛行員在晚上和天氣不好的備是機場輔助燈光和跑道燈光，以幫助飛行員在晚上和天氣不好的吋吋候進(jìn)候進(jìn)行落地。助航燈光系統(tǒng)是行落

13、地。助航燈光系統(tǒng)是19201920年后在美國首先開始的，年后在美國首先開始的，19301930年這些燈光年這些燈光發(fā)展成為進(jìn)近燈光系統(tǒng)，現(xiàn)在跑道燈光引導(dǎo)系統(tǒng)是國際民航組織發(fā)展成為進(jìn)近燈光系統(tǒng)，現(xiàn)在跑道燈光引導(dǎo)系統(tǒng)是國際民航組織SARPsSARPs標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的一部分。準(zhǔn)的一部分。Q無線電技術(shù)出現(xiàn)后，通過追尋無方向信標(biāo)無線電技術(shù)出現(xiàn)后，通過追尋無方向信標(biāo)(NDB)(NDB)的信號源，遠(yuǎn)航的飛機的信號源，遠(yuǎn)航的飛機找到了歸航的方向。不過要想更準(zhǔn)確地在迷茫的大霧中找到降落的跑道，找到了歸航的方向。不過要想更準(zhǔn)確地在迷茫的大霧中找到降落的跑道，則需要更精確的無線電設(shè)備，比如特高頻全方向信標(biāo)則需要更精確的無線

14、電設(shè)備，比如特高頻全方向信標(biāo)(VOR)(VOR)和測距機（和測距機（DMEDME），然后是儀表著陸系統(tǒng)），然后是儀表著陸系統(tǒng)(ILS)(ILS)或者微波著陸系統(tǒng)（或者微波著陸系統(tǒng)（MLSMLS），還包括美），還包括美國的全球定位系統(tǒng)（國的全球定位系統(tǒng)（GPSGPS）、俄羅斯的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（）、俄羅斯的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GLONASSGLONASS）、）、歐盟的伽利略系統(tǒng)歐盟的伽利略系統(tǒng)(Galileo(Galileo）以及中國的）以及中國的“北斗北斗”系統(tǒng)。系統(tǒng)。Q上述導(dǎo)航設(shè)備都是被動導(dǎo)航設(shè)施，意思是飛機必須依賴其自帶設(shè)備以外上述導(dǎo)航設(shè)備都是被動導(dǎo)航設(shè)施，意思是飛機必須依賴其自帶設(shè)備以外的

15、其他設(shè)施的幫助才能找到目標(biāo)。因此配備有自主導(dǎo)航系統(tǒng)的其他設(shè)施的幫助才能找到目標(biāo)。因此配備有自主導(dǎo)航系統(tǒng)INS INS 、導(dǎo)航技術(shù)分類、導(dǎo)航技術(shù)分類NanJing University of Aeronautics & AstronauticsQ按照導(dǎo)航技術(shù)的類別，導(dǎo)航分為：按照導(dǎo)航技術(shù)的類別，導(dǎo)航分為：目視導(dǎo)航技術(shù)，包括利用各種地標(biāo)、燈光系統(tǒng)和地面設(shè)施進(jìn)行導(dǎo)航。目視導(dǎo)航技術(shù)，包括利用各種地標(biāo)、燈光系統(tǒng)和地面設(shè)施進(jìn)行導(dǎo)航。磁導(dǎo)航和光學(xué)導(dǎo)航技術(shù)磁導(dǎo)航和光學(xué)導(dǎo)航技術(shù), ,包括指南針、六分儀、磁羅盤等。包括指南針、六分儀、磁羅盤等。無線電導(dǎo)航技術(shù)，包括利用各種波長電磁波和通過不同傳播途徑傳播無

16、線電導(dǎo)航技術(shù)，包括利用各種波長電磁波和通過不同傳播途徑傳播的導(dǎo)航方式，如的導(dǎo)航方式，如NDBNDB、VOR/DMEVOR/DME、ILSILS、MLSMLS、GNSSGNSS（全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)：（全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)：) )、TACANTACAN（塔康導(dǎo)航系統(tǒng)）和（塔康導(dǎo)航系統(tǒng)）和LORANLORAN（遠(yuǎn)程導(dǎo)航系統(tǒng)，即羅蘭導(dǎo)航系統(tǒng)（遠(yuǎn)程導(dǎo)航系統(tǒng)，即羅蘭導(dǎo)航系統(tǒng)) )等。等。自主導(dǎo)航技術(shù)，即慣性導(dǎo)航技術(shù)。自主導(dǎo)航技術(shù)，即慣性導(dǎo)航技術(shù)。綜合導(dǎo)航技術(shù)，即利用計箅機和各種導(dǎo)航技術(shù)結(jié)合進(jìn)行精確導(dǎo)航的方綜合導(dǎo)航技術(shù)，即利用計箅機和各種導(dǎo)航技術(shù)結(jié)合進(jìn)行精確導(dǎo)航的方法。法。Q按照適用的階段分為：按照適用的階段分為

17、： 航線導(dǎo)航技術(shù)，包括指點標(biāo)、航線導(dǎo)航技術(shù)，包括指點標(biāo)、NDBNDB、VOR/DMEVOR/DME等等 進(jìn)近和落地引導(dǎo)導(dǎo)航技術(shù)，包括指點標(biāo)、進(jìn)近和落地引導(dǎo)導(dǎo)航技術(shù)，包括指點標(biāo)、ILSILS、MLSMLS、NDBNDB、VOR/DMEVOR/DME等。等。 遠(yuǎn)程導(dǎo)航技術(shù)，包遠(yuǎn)程導(dǎo)航技術(shù)，包 LORANLORAN、TACANTACAN和衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) NanJing University of Aeronautics & Astronautics( (無線）電磁波傳播無線）電磁波傳播NanJing University of Aeronautics & Astronau

18、tics1.1.無方向無線電信標(biāo)無方向無線電信標(biāo)NDBNDB二、導(dǎo)航技術(shù)介紹二、導(dǎo)航技術(shù)介紹無方向無線電信標(biāo)（無方向無線電信標(biāo)（NDB)NDB)是仍然在使用的老式的導(dǎo)航助航設(shè)備。采用的是仍然在使用的老式的導(dǎo)航助航設(shè)備。采用的是低頻或中頻無線電電波，所以低頻和中頻廣播電臺也可以作為一種進(jìn)是低頻或中頻無線電電波，所以低頻和中頻廣播電臺也可以作為一種進(jìn)行使用。低頻和中頻信標(biāo)的一個優(yōu)勢是行使用。低頻和中頻信標(biāo)的一個優(yōu)勢是, ,電波波束不受直線傳送的限制電波波束不受直線傳送的限制，它的波束既可以通過地波方式也可以通過天波方式，它的波束既可以通過地波方式也可以通過天波方式( (通過電離層與地通過電離層與地

19、表之間的來回反射表之間的來回反射) )進(jìn)行傳播。而其缺點是大氣噪聲干擾大，波段容量進(jìn)行傳播。而其缺點是大氣噪聲干擾大，波段容量小。在使用該設(shè)備進(jìn)行導(dǎo)航時，飛機上一般對應(yīng)安裝一臺自動定向儀小。在使用該設(shè)備進(jìn)行導(dǎo)航時，飛機上一般對應(yīng)安裝一臺自動定向儀(ADF)(ADF)，通過調(diào)定特定的電臺頻率，自動定向儀會搜尋該頻率信號，并，通過調(diào)定特定的電臺頻率，自動定向儀會搜尋該頻率信號，并給出該頻率信號發(fā)出的方向給出該頻率信號發(fā)出的方向 ( (定向），飛行員可以通過使用該信標(biāo)方向定向），飛行員可以通過使用該信標(biāo)方向飛向信標(biāo)臺，也可以按照信標(biāo)指定的反方向背臺飛行。飛向信標(biāo)臺，也可以按照信標(biāo)指定的反方向背臺飛行

20、。NDBNDB臺只找目標(biāo)臺只找目標(biāo)，不能確定到達(dá)目標(biāo)的途徑。于，不能確定到達(dá)目標(biāo)的途徑。于19241924年起開始使用并很快得到推廣，現(xiàn)年起開始使用并很快得到推廣，現(xiàn)在雖然大多數(shù)機場和航路上都有更先進(jìn)的導(dǎo)航設(shè)施，但是由于其價格低在雖然大多數(shù)機場和航路上都有更先進(jìn)的導(dǎo)航設(shè)施，但是由于其價格低廉、工作可靠，目前仍然被廣泛用作備份導(dǎo)航方式。廉、工作可靠，目前仍然被廣泛用作備份導(dǎo)航方式。NanJing University of Aeronautics & Astronautics NDBNDB信標(biāo)信標(biāo)/ADF/ADF工作原理和其指示儀表工作原理和其指示儀表( (傳統(tǒng)的單針傳統(tǒng)的單針ADFAD

21、F表和帶有表和帶有DME/VOR/ADFDME/VOR/ADF混合功能的混合功能的DDRMIDDRMI） NanJing University of Aeronautics & AstronauticsQ不僅引導(dǎo)飛機飛向目標(biāo)，而且還能夠確定飛機飛向目標(biāo)的路徑不僅引導(dǎo)飛機飛向目標(biāo)，而且還能夠確定飛機飛向目標(biāo)的路徑Q采用特高頻采用特高頻( (微波）無線電信號，信號受到干擾的程度很小，微波）無線電信號，信號受到干擾的程度很小，但信號只能直線傳遞，容易受到地形和障礙物的影響，不適應(yīng)長但信號只能直線傳遞，容易受到地形和障礙物的影響，不適應(yīng)長距離導(dǎo)航，只能用在航路的分段導(dǎo)航和機場范圍內(nèi)的導(dǎo)航上。距

22、離導(dǎo)航，只能用在航路的分段導(dǎo)航和機場范圍內(nèi)的導(dǎo)航上。Q如果要使飛行高度在如果要使飛行高度在15001500米的飛機都能收到米的飛機都能收到VORVOR信號，兩個信號，兩個VORVOR臺之間的距離一般不超過臺之間的距離一般不超過8080海里。海里。 Q工作原理是采用兩束無線電波，其中一束為固定相位的調(diào)幅波工作原理是采用兩束無線電波，其中一束為固定相位的調(diào)幅波，另一束為可變相位的調(diào)頻波。飛機上的，另一束為可變相位的調(diào)頻波。飛機上的VORVOR接收機通過探測接接收機通過探測接收到的兩束電波的相位差來決定飛機處在收到的兩束電波的相位差來決定飛機處在VORVOR臺的哪個方位上。臺的哪個方位上。飛機在飛機

23、在VORVOR方位線方位線0 0度時，兩束波相位一致，判斷飛機在度時，兩束波相位一致，判斷飛機在VORVOR正北正北方位；如果相位相差方位；如果相位相差9090度，則判斷在度，則判斷在VORVOR正東方位線上；同理，正東方位線上；同理，相位差為相位差為180180度和度和270270度時，則分別位于度時，則分別位于VORVOR的正南和正西方位線的正南和正西方位線上。依照此，在上。依照此，在VORVOR的每個方位上都會有相對應(yīng)的相位差值。的每個方位上都會有相對應(yīng)的相位差值。2 2 特高頻全方向信標(biāo)特高頻全方向信標(biāo)(VOR(VOR）NanJing University of Aeronautics

24、 & AstronauticsNanJing University of Aeronautics & AstronauticsQ用來測量飛機與地面某個參考點用來測量飛機與地面某個參考點( (基站）之間的距離基站）之間的距離的設(shè)備，使用超高頻，頻率在的設(shè)備，使用超高頻，頻率在10001000兆赫左右。由飛機上兆赫左右。由飛機上的詢問機和地面臺站上的應(yīng)答機構(gòu)成。飛機上的詢問機的詢問機和地面臺站上的應(yīng)答機構(gòu)成。飛機上的詢問機向地面發(fā)出一對脈沖信號，脈沖之間的間隔是隨機的，向地面發(fā)出一對脈沖信號，脈沖之間的間隔是隨機的，因此可以使不同飛機發(fā)出的信號不同。地面應(yīng)答機接收因此可以使不同飛機

25、發(fā)出的信號不同。地面應(yīng)答機接收到這對脈沖信號后發(fā)回同樣的一對脈沖信號。把發(fā)出信到這對脈沖信號后發(fā)回同樣的一對脈沖信號。把發(fā)出信號和收到返回信號所消耗的時間與無線電波傳播的速度號和收到返回信號所消耗的時間與無線電波傳播的速度相乘，就可以算出飛機與地面站之間的距離上。相乘，就可以算出飛機與地面站之間的距離上。Q一一般與般與VORVOR或者儀表著陸系統(tǒng)或者儀表著陸系統(tǒng)(ILS)(ILS)安裝在一起，很少安裝在一起，很少單獨安裝，二者采用同一頻率（單獨安裝，二者采用同一頻率（96096012151215兆赫兆赫) )進(jìn)行運進(jìn)行運作，可減少飛行員的調(diào)諧工作負(fù)荷。作，可減少飛行員的調(diào)諧工作負(fù)荷。 3 3

26、測距機測距機(DME(DME）NanJing University of Aeronautics & AstronauticsQ用來在低能見度和氣象條件較差的情況下引導(dǎo)飛機安全著陸用來在低能見度和氣象條件較差的情況下引導(dǎo)飛機安全著陸的導(dǎo)航設(shè)備。的導(dǎo)航設(shè)備。19381938年年ILSILS第一次投入使用，在暴風(fēng)雪天氣覆蓋第一次投入使用，在暴風(fēng)雪天氣覆蓋的匹茲堡機場為一架定期航引導(dǎo)著陸，開啟了精密進(jìn)近的新時的匹茲堡機場為一架定期航引導(dǎo)著陸，開啟了精密進(jìn)近的新時代。代。19491949年年ICAOICAO確定在國際范圍內(nèi)使用確定在國際范圍內(nèi)使用ILSILS系統(tǒng)。系統(tǒng)。Q供給飛行員一個與跑道方

27、向一致、向著跑道接地區(qū)傾斜度為供給飛行員一個與跑道方向一致、向著跑道接地區(qū)傾斜度為3 3度度( (左右）的一個想象面。飛行員可以在看不見駕駛艙外部環(huán)左右）的一個想象面。飛行員可以在看不見駕駛艙外部環(huán)境的情況下，按照飛機儀表給出的飛機在境的情況下，按照飛機儀表給出的飛機在ILSILS中指示的位置進(jìn)中指示的位置進(jìn)近直至引導(dǎo)飛機到達(dá)決斷高度，俗稱近直至引導(dǎo)飛機到達(dá)決斷高度，俗稱“盲降系統(tǒng)盲降系統(tǒng)”。Q地面設(shè)備包括兩組具有方向性的信號發(fā)射系統(tǒng)和沿著進(jìn)近路地面設(shè)備包括兩組具有方向性的信號發(fā)射系統(tǒng)和沿著進(jìn)近路線的（最多）三個信標(biāo)臺。兩個方向性的信號發(fā)射器分別稱為線的（最多）三個信標(biāo)臺。兩個方向性的信號發(fā)射

28、器分別稱為航道和下滑道發(fā)射器。航道和下滑道發(fā)射器。 P206 P206 4 4 儀表著陸系統(tǒng)儀表著陸系統(tǒng)(ILS(ILS）NanJing University of Aeronautics & AstronauticsQMLSMLS系統(tǒng)采用系統(tǒng)采用5031503150915091兆赫的無線電頻率，可以提供方位兆赫的無線電頻率，可以提供方位和下滑道信息以便飛機在更大范圍內(nèi)得到引導(dǎo)以進(jìn)近落地。和下滑道信息以便飛機在更大范圍內(nèi)得到引導(dǎo)以進(jìn)近落地。Q與與ILSILS相比，相比，MLSMLS有幾重優(yōu)勢：一是最后進(jìn)近階段的下滑角可有幾重優(yōu)勢：一是最后進(jìn)近階段的下滑角可以達(dá)到以達(dá)到3030度，與度，

29、與ILSILS標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)的3 3度下滑角相比大了很多倍，有利于度下滑角相比大了很多倍，有利于在機場附近地形比較復(fù)雜、障礙物較多的情況下避讓下降。二在機場附近地形比較復(fù)雜、障礙物較多的情況下避讓下降。二是不需要像是不需要像ILSILS一樣直線進(jìn)近，一樣直線進(jìn)近，ILSILS的航道寬度很有限，如果不的航道寬度很有限，如果不能跟著航道直線進(jìn)近，就無法截獲航道信號，而能跟著航道直線進(jìn)近，就無法截獲航道信號，而MLSMLS的非直線的非直線進(jìn)近特點增加了進(jìn)近的靈活性和機動性。三是進(jìn)近特點增加了進(jìn)近的靈活性和機動性。三是MLSMLS可以截獲的可以截獲的高度很高。高度很高。ILSILS截獲的高度一般在截獲的高

30、度一般在50005000英尺以下，而英尺以下，而MLSMLS擴展到擴展到了兩萬英尺，以上三個特點一起作用就使得從了兩萬英尺，以上三個特點一起作用就使得從MLSMLS可以允許多可以允許多架飛機同時以不同的下滑角和方位進(jìn)行進(jìn)近。架飛機同時以不同的下滑角和方位進(jìn)行進(jìn)近。5 5 微波著陸系統(tǒng)微波著陸系統(tǒng)(MLS(MLS）NanJing University of Aeronautics & Astronautics MLS MLS系統(tǒng)工作原理系統(tǒng)工作原理背臺方位背臺方位NanJing University of Aeronautics & AstronauticsQ完全不依賴地面設(shè)備能

31、夠自主進(jìn)行導(dǎo)航的設(shè)施是慣性導(dǎo)完全不依賴地面設(shè)備能夠自主進(jìn)行導(dǎo)航的設(shè)施是慣性導(dǎo)航系統(tǒng)航系統(tǒng)(INS),(INS),依賴陀螺和加速度計進(jìn)行運算，它的核心是依賴陀螺和加速度計進(jìn)行運算，它的核心是慣性基準(zhǔn)系統(tǒng)。慣性基準(zhǔn)系統(tǒng)。Q慣性基準(zhǔn)系統(tǒng)配備有能夠感受三維運動能力的傳感器，慣性基準(zhǔn)系統(tǒng)配備有能夠感受三維運動能力的傳感器，這些傳感器感受每個方向的位置改變量、移動類型和加速這些傳感器感受每個方向的位置改變量、移動類型和加速度，并將帶有這些信號的信息傳到計算機上對飛機目前位度，并將帶有這些信號的信息傳到計算機上對飛機目前位置進(jìn)行連續(xù)計算，其慣性導(dǎo)航系統(tǒng)需要在使用前輸人基準(zhǔn)置進(jìn)行連續(xù)計算，其慣性導(dǎo)航系統(tǒng)需要在

32、使用前輸人基準(zhǔn)的位置信息。安裝在飛機上，不需要地面導(dǎo)航助航設(shè)備的的位置信息。安裝在飛機上，不需要地面導(dǎo)航助航設(shè)備的幫助就能獨立工作。幫助就能獨立工作。QINSINS最初采用機械陀螺。最初采用機械陀螺。P209P2096 6 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)慣性導(dǎo)航系統(tǒng) NanJing University of Aeronautics & AstronauticsQ以外空為基站進(jìn)行信號傳送方式的導(dǎo)航技術(shù)稱為全球衛(wèi)星導(dǎo)以外空為基站進(jìn)行信號傳送方式的導(dǎo)航技術(shù)稱為全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)航系統(tǒng)Q全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是以衛(wèi)星為基礎(chǔ)設(shè)備提供的全球性導(dǎo)航。全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是以衛(wèi)星為基礎(chǔ)設(shè)備提供的全球性導(dǎo)航。為了提高準(zhǔn)確度，飛機必

33、須至少接收來自為了提高準(zhǔn)確度，飛機必須至少接收來自4 4顆衛(wèi)星的信號才能顆衛(wèi)星的信號才能精確定位。根據(jù)衛(wèi)星的軌道高度計算，一個全球定位系統(tǒng)需要精確定位。根據(jù)衛(wèi)星的軌道高度計算，一個全球定位系統(tǒng)需要至少至少2020顆衛(wèi)星的支持才能形成整個系統(tǒng)。顆衛(wèi)星的支持才能形成整個系統(tǒng)。QGPSGPS是美國國防部（是美國國防部（DODDOD）運行的一個衛(wèi)星系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以）運行的一個衛(wèi)星系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以提高精密度的位置信息、速度信息和時間信息，衛(wèi)星按照三角提高精密度的位置信息、速度信息和時間信息，衛(wèi)星按照三角形方位布局來指示位置。形方位布局來指示位置。Q民用的接口和民用的接口和GPSGPS系統(tǒng)狀態(tài)可從美國海岸

34、警衛(wèi)隊獲得。系統(tǒng)狀態(tài)可從美國海岸警衛(wèi)隊獲得。GPSGPS有有三個主要部分：一是太空部分，二是控制部分，三是用戶部分三個主要部分：一是太空部分，二是控制部分，三是用戶部分。P210P2107 7 全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS(GNSS）NanJing University of Aeronautics & AstronauticsQRNAVRNAV允許在飛行員確立的點之間的任何直接航路上進(jìn)行電子允許在飛行員確立的點之間的任何直接航路上進(jìn)行電子的航向引導(dǎo)。換句話說，所謂區(qū)域?qū)Ш剑褪窃诓伙w越導(dǎo)航助的航向引導(dǎo)。換句話說，所謂區(qū)域?qū)Ш?，就是在不飛越導(dǎo)航助航設(shè)備點的情況下，借助導(dǎo)航

35、助航設(shè)備定義和建立新的航航設(shè)備點的情況下，借助導(dǎo)航助航設(shè)備定義和建立新的航路點進(jìn)行飛行。路點進(jìn)行飛行。Q從從19801980年開始廣泛使用。年開始廣泛使用。RNAVRNAV設(shè)備可以通過使用多種無線電設(shè)備可以通過使用多種無線電導(dǎo)航信號自動決定飛機的位置。裝有導(dǎo)航信號自動決定飛機的位置。裝有RNAVRNAV系統(tǒng)的飛機能夠通過系統(tǒng)的飛機能夠通過建立兩點之間的最短線路從而建立不在航路上的飛行計劃。建立兩點之間的最短線路從而建立不在航路上的飛行計劃。 QRNAVRNAV經(jīng)常使用的助航設(shè)備是經(jīng)常使用的助航設(shè)備是VOR/DMEVOR/DME和和VORTACVORTAC。QRNAVRNAV的工作方式是由飛行員

36、使用的工作方式是由飛行員使用VOR/DMEVOR/DME信息定義新的、位信息定義新的、位置更為方便的航路點，按照方向和距離的組合計算獲得。這些置更為方便的航路點，按照方向和距離的組合計算獲得。這些航路點允許幾乎任何出發(fā)點和目的地之間以直線（大圓圈）航航路點允許幾乎任何出發(fā)點和目的地之間以直線（大圓圈）航線飛行，而不用考慮實際線飛行，而不用考慮實際VOR/DMEVOR/DME的方位或航路的存在。的方位或航路的存在。 8 8 區(qū)域?qū)Ш絽^(qū)域?qū)Ш絉NAVRNAVNanJing University of Aeronautics & AstronauticsQFMSFMS是飛行管理計算機的簡稱。

37、現(xiàn)代飛機廣泛運用是飛行管理計算機的簡稱?，F(xiàn)代飛機廣泛運用FMSFMS進(jìn)行自進(jìn)行自動飛行和導(dǎo)航。與區(qū)域?qū)Ш较嗤?，動飛行和導(dǎo)航。與區(qū)域?qū)Ш较嗤現(xiàn)MSFMS本身并不是一個導(dǎo)航設(shè)本身并不是一個導(dǎo)航設(shè)備，使用備，使用FMSFMS導(dǎo)航也不需要新增任何導(dǎo)航助航設(shè)備。導(dǎo)航也不需要新增任何導(dǎo)航助航設(shè)備。FMSFMS只是一只是一種計算機，可以自動采集來自種計算機，可以自動采集來自VOR/DMEVOR/DME、NDBNDB、GPSGPS、IRSIRS等各種等各種導(dǎo)航系統(tǒng)的位置信息，通過計算得出飛機的精確位置，然后選導(dǎo)航系統(tǒng)的位置信息，通過計算得出飛機的精確位置，然后選擇最佳的飛行航路，所以導(dǎo)航是一項綜合的導(dǎo)航技術(shù)

38、。擇最佳的飛行航路，所以導(dǎo)航是一項綜合的導(dǎo)航技術(shù)。QFMSFMS系統(tǒng)由系統(tǒng)由FMSFMS計算機、計算機、FMSFMS數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫和FMSFMS控制面板組成?？刂泼姘褰M成。FMSFMS的接口與各種導(dǎo)航設(shè)施和飛行計算機相連，通過控制面板飛行的接口與各種導(dǎo)航設(shè)施和飛行計算機相連，通過控制面板飛行員不僅可以選擇要飛行的航路，也可以人工建立新的航路點和員不僅可以選擇要飛行的航路，也可以人工建立新的航路點和飛行線路。飛機起飛后，飛行線路。飛機起飛后，F(xiàn)MSFMS計算機會自動搜尋當(dāng)前航路上最計算機會自動搜尋當(dāng)前航路上最適合和最準(zhǔn)確的導(dǎo)航設(shè)施，與適合和最準(zhǔn)確的導(dǎo)航設(shè)施，與FMSFMS計算機內(nèi)的信息進(jìn)行比對，

39、計算機內(nèi)的信息進(jìn)行比對，得出飛機的位置信息。得出飛機的位置信息。9 9 飛行管理計算機飛行管理計算機(FMS)(FMS)綜合導(dǎo)航綜合導(dǎo)航 NanJing University of Aeronautics & AstronauticsQRNPRNP導(dǎo)航是國際民航組織提出的關(guān)于在特定空域內(nèi)的導(dǎo)航性能的一個概念導(dǎo)航是國際民航組織提出的關(guān)于在特定空域內(nèi)的導(dǎo)航性能的一個概念，它包括對恃定空域的要求和飛機設(shè)備的要求。，它包括對恃定空域的要求和飛機設(shè)備的要求。RNPRNP通過對特定空域內(nèi)能夠通過對特定空域內(nèi)能夠獲得的導(dǎo)航性能的準(zhǔn)確性進(jìn)行分類賦予該空域一個特征，一般來說獲得的導(dǎo)航性能的準(zhǔn)確性進(jìn)行分類

40、賦予該空域一個特征，一般來說RNPRNP類型類型以在該空域內(nèi)飛行的飛機以在該空域內(nèi)飛行的飛機95%95%的情況下能夠獲得的導(dǎo)航準(zhǔn)確性來定義。的情況下能夠獲得的導(dǎo)航準(zhǔn)確性來定義。RNPRNP導(dǎo)航也稱精密導(dǎo)航技術(shù)，通過現(xiàn)代化的航空電子設(shè)備配合導(dǎo)航也稱精密導(dǎo)航技術(shù)，通過現(xiàn)代化的航空電子設(shè)備配合VOR/DMEVOR/DME、GNSSGNSS系系統(tǒng)并設(shè)置相應(yīng)的統(tǒng)并設(shè)置相應(yīng)的RNPRNP飛行程序幫助客機在地形復(fù)雜和氣候惡劣條件下更加安飛行程序幫助客機在地形復(fù)雜和氣候惡劣條件下更加安全、精確地著陸。全、精確地著陸。Q與傳統(tǒng)導(dǎo)航技術(shù)相比，與傳統(tǒng)導(dǎo)航技術(shù)相比，RNPRNP精密導(dǎo)航技術(shù)可以使飛行員不必依賴地面導(dǎo)航

41、精密導(dǎo)航技術(shù)可以使飛行員不必依賴地面導(dǎo)航設(shè)施即能沿著精準(zhǔn)定位的航線飛行，提高了飛行的精確度和安全水平。設(shè)施即能沿著精準(zhǔn)定位的航線飛行，提高了飛行的精確度和安全水平。RNPRNP系統(tǒng)的準(zhǔn)確性取決于導(dǎo)航系統(tǒng)精確度、機載接收設(shè)備精確度、顯示設(shè)備精系統(tǒng)的準(zhǔn)確性取決于導(dǎo)航系統(tǒng)精確度、機載接收設(shè)備精確度、顯示設(shè)備精確度和飛行技術(shù)跟進(jìn)的準(zhǔn)確性。確度和飛行技術(shù)跟進(jìn)的準(zhǔn)確性。QRNPRNP可以應(yīng)用在飛機從起飛到落地的不同階段，其中，落地的可以應(yīng)用在飛機從起飛到落地的不同階段，其中，落地的RNPRNP導(dǎo)航技導(dǎo)航技術(shù)要求準(zhǔn)確性更高。術(shù)要求準(zhǔn)確性更高。 Q按照按照RNPRNP的準(zhǔn)確性，的準(zhǔn)確性，RNPRNP可分為可分

42、為RNP1RNP1、RNP4RNP4、RNP10RNP10等類型。實拖等類型。實拖RNPRNP導(dǎo)航導(dǎo)航不僅對飛機設(shè)備有特定的要求，對飛行員的訓(xùn)練有特別的要求，對空域和不僅對飛機設(shè)備有特定的要求，對飛行員的訓(xùn)練有特別的要求，對空域和ATSATS服務(wù)也有特別的要求。服務(wù)也有特別的要求。10 “10 “所需導(dǎo)航性能所需導(dǎo)航性能”(RNP)”(RNP)導(dǎo)航導(dǎo)航 NanJing University of Aeronautics & AstronauticsQ雷達(dá)是用于搜尋飛機位置的設(shè)備，通過搜尋飛機的準(zhǔn)確位置并給飛機的飛雷達(dá)是用于搜尋飛機位置的設(shè)備，通過搜尋飛機的準(zhǔn)確位置并給飛機的飛行以指導(dǎo)就

43、是雷達(dá)導(dǎo)航的方法，對于飛機而言，雷達(dá)導(dǎo)航是一種被動導(dǎo)航。行以指導(dǎo)就是雷達(dá)導(dǎo)航的方法，對于飛機而言，雷達(dá)導(dǎo)航是一種被動導(dǎo)航。Q雷達(dá)導(dǎo)航首先從飛機位置監(jiān)視開始，監(jiān)視就是跟著飛機移動軌跡的全過程雷達(dá)導(dǎo)航首先從飛機位置監(jiān)視開始，監(jiān)視就是跟著飛機移動軌跡的全過程。飛機監(jiān)視的最重要的目的是便于空中交通管制員在任何時候都能知道飛機。飛機監(jiān)視的最重要的目的是便于空中交通管制員在任何時候都能知道飛機的位置，并對交通進(jìn)行有效的管理以避免事故。雷達(dá)監(jiān)視可以分為一次監(jiān)視的位置，并對交通進(jìn)行有效的管理以避免事故。雷達(dá)監(jiān)視可以分為一次監(jiān)視雷達(dá)和二次監(jiān)視雷達(dá)兩種。雷達(dá)和二次監(jiān)視雷達(dá)兩種。Q一次監(jiān)視雷達(dá)一次監(jiān)視雷達(dá)(PSR)

44、(PSR)是指系統(tǒng)發(fā)出信號并接收從所監(jiān)視飛機反射回來的信是指系統(tǒng)發(fā)出信號并接收從所監(jiān)視飛機反射回來的信號。號。PSRPSR不需要飛機裝備任何設(shè)備，只需要接收飛機反射回來的信號來判斷不需要飛機裝備任何設(shè)備，只需要接收飛機反射回來的信號來判斷飛機的位置。飛機的位置。PSRPSR也可以監(jiān)控氣象和地面的運動。也可以監(jiān)控氣象和地面的運動。Q二次監(jiān)視雷達(dá)二次監(jiān)視雷達(dá)(SSR)(SSR)是把一束經(jīng)過編碼的信號發(fā)送給目標(biāo)飛機，在目標(biāo)飛是把一束經(jīng)過編碼的信號發(fā)送給目標(biāo)飛機，在目標(biāo)飛機上的應(yīng)答機將這個編碼進(jìn)行解碼，然后發(fā)送另一束編碼給雷達(dá)系統(tǒng)。這束機上的應(yīng)答機將這個編碼進(jìn)行解碼，然后發(fā)送另一束編碼給雷達(dá)系統(tǒng)。這束

45、回答的編碼包括飛機識別信息、位置信息、與雷達(dá)的方位和距離信息，同時回答的編碼包括飛機識別信息、位置信息、與雷達(dá)的方位和距離信息，同時也給出飛機的高度、速度和爬升也給出飛機的高度、速度和爬升/ /下降率。目前這個系統(tǒng)在全世界的各個地下降率。目前這個系統(tǒng)在全世界的各個地方廣泛使用。方廣泛使用。Q除地面有一次和二次雷達(dá)監(jiān)視飛機位置信息外，飛機上也裝有與二次雷達(dá)除地面有一次和二次雷達(dá)監(jiān)視飛機位置信息外，飛機上也裝有與二次雷達(dá)配套的配套的ATCATC應(yīng)答機以及能夠與應(yīng)答機以及能夠與ATCATC應(yīng)答機配合工作探測空中障礙物的防撞系統(tǒng)應(yīng)答機配合工作探測空中障礙物的防撞系統(tǒng)(TCAS)(TCAS)和近地警告系

46、統(tǒng)和近地警告系統(tǒng)(GPWS)(GPWS)。11 11 雷達(dá)導(dǎo)航和監(jiān)視雷達(dá)導(dǎo)航和監(jiān)視NanJing University of Aeronautics & Astronautics1. 1. 無線電通信無線電通信三、通信三、通信Q 無線電通信先于無線電導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展，無線電通信先于無線電導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展，19011901年年1212月，意大利發(fā)月，意大利發(fā)明家馬可尼成功地用莫爾斯電碼傳輸無線電信號，實現(xiàn)了跨越大西洋明家馬可尼成功地用莫爾斯電碼傳輸無線電信號，實現(xiàn)了跨越大西洋的無線電遠(yuǎn)程通信，從此翻開通信技術(shù)的新篇章。的無線電遠(yuǎn)程通信，從此翻開通信技術(shù)的新篇章。Q 機載通信系統(tǒng)由短波單邊帶調(diào)

47、幅電臺機載通信系統(tǒng)由短波單邊帶調(diào)幅電臺(HF SSB)(HF SSB)和超短波（和超短波（VHF/UHFVHF/UHF，特高頻，特高頻/ /甚高頻電臺所組成。短波單邊帶調(diào)幅電臺用于遠(yuǎn)程空地甚高頻電臺所組成。短波單邊帶調(diào)幅電臺用于遠(yuǎn)程空地通信，超短波調(diào)幅電臺用在航路和終端交通密集區(qū)進(jìn)行空地聯(lián)絡(luò)，其通信，超短波調(diào)幅電臺用在航路和終端交通密集區(qū)進(jìn)行空地聯(lián)絡(luò)，其工作原理與相應(yīng)波段的導(dǎo)航設(shè)施相同，只不過加載的信號不同，接收工作原理與相應(yīng)波段的導(dǎo)航設(shè)施相同，只不過加載的信號不同，接收機不同而已。除此之外，航空電臺在進(jìn)行正常通信的同時，也使用應(yīng)機不同而已。除此之外，航空電臺在進(jìn)行正常通信的同時，也使用應(yīng)急救

48、生頻率接收應(yīng)急呼救信號。機載通信系統(tǒng)可提供話音和數(shù)據(jù)兩種急救生頻率接收應(yīng)急呼救信號。機載通信系統(tǒng)可提供話音和數(shù)據(jù)兩種通信方式。在新航行系統(tǒng)中，也開始采用航空移動衛(wèi)星通信通信方式。在新航行系統(tǒng)中，也開始采用航空移動衛(wèi)星通信(AMSS)(AMSS)，它與機載衛(wèi)星導(dǎo)航接收機相結(jié)合，可使飛機在任何地方都能與地面進(jìn)它與機載衛(wèi)星導(dǎo)航接收機相結(jié)合，可使飛機在任何地方都能與地面進(jìn)行實時有效的通信。行實時有效的通信。NanJing University of Aeronautics & Astronautics特高頻通信+數(shù)據(jù)鏈接Q是一種在飛機和地面之間不使用語音而直接使用數(shù)據(jù)鏈接的方式傳送數(shù)據(jù)是一種在

49、飛機和地面之間不使用語音而直接使用數(shù)據(jù)鏈接的方式傳送數(shù)據(jù)的系統(tǒng)?？梢允褂酶哳l或者特高頻與衛(wèi)星通信。的系統(tǒng)?？梢允褂酶哳l或者特高頻與衛(wèi)星通信。CPDLCCPDLC把飛行員、管制員和把飛行員、管制員和航空公司運行中心連接在一起。裝有數(shù)據(jù)鏈接裝置的飛機可以不斷收到經(jīng)過航空公司運行中心連接在一起。裝有數(shù)據(jù)鏈接裝置的飛機可以不斷收到經(jīng)過更新的氣象、交通、機場、管制員指令和其他信息。更新的氣象、交通、機場、管制員指令和其他信息。Q現(xiàn)在現(xiàn)在, ,越來越多的導(dǎo)航服務(wù)提供商正在努力建立越來越多的導(dǎo)航服務(wù)提供商正在努力建立CPDLCCPDLC系統(tǒng)以便能夠全面引系統(tǒng)以便能夠全面引入入CPDLCCPDLC系統(tǒng)。系統(tǒng)。

50、QCPDLCCPDLC一般用于航路通信。使用該系統(tǒng)并不排斥語音通信，直接的管制一般用于航路通信。使用該系統(tǒng)并不排斥語音通信，直接的管制員與飛行員之間的語音通信仍是保障航空安全最有效和最重要的通信方法。員與飛行員之間的語音通信仍是保障航空安全最有效和最重要的通信方法。 2.2.管制員管制員/ /飛行員數(shù)據(jù)鏈接通信飛行員數(shù)據(jù)鏈接通信(CPDLC)(CPDLC)衛(wèi)星通信和數(shù)據(jù)傳送衛(wèi)星通信和數(shù)據(jù)傳送特高頻通信特高頻通信+ +數(shù)據(jù)鏈接數(shù)據(jù)鏈接NanJing University of Aeronautics & Astronautics第三節(jié)第三節(jié) 飛行性能與空中交通流量管理飛行性能與空中交通流

51、量管理Q 由于空中交通管制是基于確保飛機在空中有足夠的間距由于空中交通管制是基于確保飛機在空中有足夠的間距的情況下來放行和控制飛機飛行的，因此飛機的流量要受到的情況下來放行和控制飛機飛行的，因此飛機的流量要受到飛機的飛行速度的影響，不僅如此，在同一條航路上飛行的飛機的飛行速度的影響，不僅如此，在同一條航路上飛行的飛機速度的一致性也是影響流量大小的重要因素。飛機速度的一致性也是影響流量大小的重要因素。Q 速度是飛機飛行性能中非常重要的一個特征數(shù)據(jù)。一架速度是飛機飛行性能中非常重要的一個特征數(shù)據(jù)。一架飛機的飛行速度受其空氣動力待征的影響，也受到飛機發(fā)動飛機的飛行速度受其空氣動力待征的影響，也受到飛

52、機發(fā)動機的推力的影響，飛機的速度是在飛機設(shè)計和制造時已經(jīng)確機的推力的影響，飛機的速度是在飛機設(shè)計和制造時已經(jīng)確定的。與空中交通流量管理有關(guān)系的幾個重要的速度指標(biāo)包定的。與空中交通流量管理有關(guān)系的幾個重要的速度指標(biāo)包括起飛速度、爬升速度、巡航速度、等待速度和進(jìn)近括起飛速度、爬升速度、巡航速度、等待速度和進(jìn)近/ /著陸著陸速度。速度。NanJing University of Aeronautics & AstronauticsQ飛機起飛階段指飛機從跑道上靜止?fàn)顟B(tài)開始加速，直到到達(dá)飛機離地速飛機起飛階段指飛機從跑道上靜止?fàn)顟B(tài)開始加速，直到到達(dá)飛機離地速度并且使飛機起飛離地達(dá)到度并且使飛機起

53、飛離地達(dá)到3535英尺高度的這個階段英尺高度的這個階段( (指渦輪風(fēng)扇或渦輪噴氣指渦輪風(fēng)扇或渦輪噴氣類發(fā)動機的飛機）。類發(fā)動機的飛機）。Q交通管制安排飛機進(jìn)入跑道起飛后，對于一架起飛飛機而言交通管制安排飛機進(jìn)入跑道起飛后，對于一架起飛飛機而言, ,有兩個時間有兩個時間點是非常重要。點是非常重要。Q一是飛機加速到達(dá)決斷速度一是飛機加速到達(dá)決斷速度(V(V1 1）時需要飛行員做一個決斷）時需要飛行員做一個決斷, ,是繼續(xù)起飛是繼續(xù)起飛還是中斷起飛。因為還是中斷起飛。因為V V1 1點是飛機在地面上的最后決斷點，如果超過這個點點是飛機在地面上的最后決斷點，如果超過這個點再中斷起飛，那么在飛機全載的情

54、況下，可能就難以在跑道上停止。再中斷起飛，那么在飛機全載的情況下，可能就難以在跑道上停止。Q當(dāng)然，大多數(shù)飛機在大多數(shù)情況下都不太會出現(xiàn)受跑道長度限制而需要當(dāng)然，大多數(shù)飛機在大多數(shù)情況下都不太會出現(xiàn)受跑道長度限制而需要降低載量的情況。但如果在高原機場起飛，并且正好碰上機場溫度很高，降低載量的情況。但如果在高原機場起飛，并且正好碰上機場溫度很高， 氣壓很低的情況，可能就會出現(xiàn)飛機氣壓很低的情況，可能就會出現(xiàn)飛機V V1 1速度很大，需要的起飛滑跑加速時速度很大，需要的起飛滑跑加速時間很長，使得交通管制能夠安排的流量減小。在極端情況下，飛機可能還間很長，使得交通管制能夠安排的流量減小。在極端情況下，

55、飛機可能還不得不減少載量以匹配起飛跑道的限制。如果減載過大，則飛機可能放棄不得不減少載量以匹配起飛跑道的限制。如果減載過大，則飛機可能放棄起飛，繼續(xù)等待合適的時間點。這種情況在中國很多高原機場的夏天可能起飛，繼續(xù)等待合適的時間點。這種情況在中國很多高原機場的夏天可能會出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)該狀況，機場能容納的流量會大幅下降。會出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)該狀況，機場能容納的流量會大幅下降。、起飛速度與機場交通流量、起飛速度與機場交通流量NanJing University of Aeronautics & Astronautics 起飛階段中第二個關(guān)鍵點是越過跑道端頭時的速度和高度。起飛階段中第二個關(guān)鍵點是

56、越過跑道端頭時的速度和高度。正常情況下，飛機的設(shè)計能夠確保飛機飛越跑道端頭時速度達(dá)到安全飛行速正常情況下，飛機的設(shè)計能夠確保飛機飛越跑道端頭時速度達(dá)到安全飛行速度度V V2 2，飛行高度超過，飛行高度超過3535英尺，完成起飛階段，進(jìn)入爬升狀態(tài)。但如果飛機出現(xiàn)英尺，完成起飛階段，進(jìn)入爬升狀態(tài)。但如果飛機出現(xiàn)一臺發(fā)動機失效或者其他影響飛機氣動外形、使飛機阻力增大的故障時，飛一臺發(fā)動機失效或者其他影響飛機氣動外形、使飛機阻力增大的故障時，飛機為了保持機為了保持V V2 2速度就不得不犧牲爬升率，在這種情況下，飛機就無法確保在跑速度就不得不犧牲爬升率，在這種情況下，飛機就無法確保在跑道端頭位置爬升到

57、道端頭位置爬升到3535英尺高度。這也是為什么設(shè)計凈空道的原因，凈空道可英尺高度。這也是為什么設(shè)計凈空道的原因，凈空道可以幫助飛機以幫助飛機 繼續(xù)獲得高度和速度。凈空道的凈空面通常坡度大于繼續(xù)獲得高度和速度。凈空道的凈空面通常坡度大于1.2%1.2%，所以，所以，即使飛機出現(xiàn)故障，但如果飛機能夠保持速度，即使飛機出現(xiàn)故障，但如果飛機能夠保持速度V V2 2且以且以1.2%1.2%以上的坡度進(jìn)行爬以上的坡度進(jìn)行爬升，在機場區(qū)域內(nèi)直線爬升仍然是安全的。升，在機場區(qū)域內(nèi)直線爬升仍然是安全的。 不難理解，由于各型飛機性能的不同，飛機起飛需要的時間也不同，所以不難理解，由于各型飛機性能的不同，飛機起飛需

58、要的時間也不同，所以機場的交通流量會有所波動。機場的交通流量會有所波動。起飛滑跑速度與跑道坡度限制起飛滑跑速度與跑道坡度限制NanJing University of Aeronautics & AstronauticsQ從飛機的飛行狀態(tài)特別是發(fā)動機的工作狀態(tài)而言，飛機一般要上升到從飛機的飛行狀態(tài)特別是發(fā)動機的工作狀態(tài)而言，飛機一般要上升到15001500英尺附近，發(fā)動機推力才會從起飛推力減少到爬升推力，換句話說，結(jié)束飛英尺附近，發(fā)動機推力才會從起飛推力減少到爬升推力，換句話說，結(jié)束飛機起飛狀態(tài)是飛行高度在機起飛狀態(tài)是飛行高度在15001500英尺英尺( (單發(fā)程序時會更低一些）；但是

59、從航行單發(fā)程序時會更低一些）；但是從航行管制角度而言，一般飛機飛離機場區(qū)域就算是結(jié)束起飛狀態(tài)。管制角度而言，一般飛機飛離機場區(qū)域就算是結(jié)束起飛狀態(tài)。Q如果把從如果把從3535英尺直到航線飛行高度的整個過程都定義為爬升，則爬升可以英尺直到航線飛行高度的整個過程都定義為爬升，則爬升可以至少分為初始爬升、正常爬升和階梯爬升三個階段。在這三個爬升階段至少分為初始爬升、正常爬升和階梯爬升三個階段。在這三個爬升階段, ,爬爬升速度給離港的交通流量帶來的影響也不同。升速度給離港的交通流量帶來的影響也不同。Q在初始爬升階段，由于飛機爬升的主要目的是盡快爬升以到達(dá)安全高度，在初始爬升階段，由于飛機爬升的主要目的

60、是盡快爬升以到達(dá)安全高度，因此任何可能會減小爬升速度和飛行速度的操作都是禁止的。從因此任何可能會減小爬升速度和飛行速度的操作都是禁止的。從3535英尺直到英尺直到400400英尺的高度，飛機仍然只能以跑道直線方向進(jìn)行爬升，飛機爬升速度的英尺的高度，飛機仍然只能以跑道直線方向進(jìn)行爬升，飛機爬升速度的快慢直接影響下一架離港飛機的安排?？炻苯佑绊懴乱患茈x港飛機的安排。 Q在正常爬升階段，由于飛機已經(jīng)取得其安全高度和安全速度，所以飛機具在正常爬升階段，由于飛機已經(jīng)取得其安全高度和安全速度，所以飛機具有更高的機動性能。正常爬高過程一般不太會影響整個空域的交通流量。有更高的機動性能。正常爬高過程一般不太會影響整個空域的交通流量。 Q飛機可以爬升到達(dá)的高度與整架飛機的重量有關(guān)。一般采取梯度爬升的方飛機可以爬升到達(dá)的高度與整架飛機的重量有關(guān)。一般采取梯度爬升的方法，即保持在一個最佳的航路高度上飛行一段時間，待消耗的燃油量的減少法，即保