空中領(lǐng)航教學(xué)課件：2_2航向的測(cè)量計(jì)算

1、2.2航向的測(cè)量計(jì)算 本節(jié)主要內(nèi)容: 航向及種類 航向的測(cè)量 航向的換算一、航向及種類 （一）航向 飛機(jī)縱軸前方的延長線叫航向線,航向線的方向,即飛機(jī)縱軸前方的指向,叫做航向(HDG)。 航向角 從經(jīng)線北端順時(shí)量到航向線的角度。范圍為0360。飛機(jī)右轉(zhuǎn)-航向增大， 飛機(jī)左轉(zhuǎn)-航向減小 MH=60（二）航向的種類1、真經(jīng)線與真航向（TH）2、磁經(jīng)線與磁航向（MH）3、羅經(jīng)線與羅航向（CH） (1)羅經(jīng)線：飛機(jī)上磁羅盤的磁條所指的南北方向線 (2)羅差：羅經(jīng)線偏離磁經(jīng)線的角度,叫羅差(DEV) (3)羅航向(CH)二、航向的測(cè)量(一)直讀磁羅盤 1、原理 2、測(cè)量航向：羅航向 3、優(yōu)點(diǎn) 4、缺點(diǎn)

2、(二)陀螺半羅盤 1、原理 2、測(cè)量航向：TH、MH、CH 3、分類： (1)直讀陀螺半羅盤 (2)遠(yuǎn)讀陀螺半羅盤 4、陀螺半羅盤的校準(zhǔn) 5、優(yōu)點(diǎn) 6、缺點(diǎn) (三)陀螺磁羅盤 1、組成 2、測(cè)量航向：磁航向 3、分類： (1)磁條式陀螺磁羅盤 (2)感應(yīng)式陀螺磁羅盤 4、優(yōu)點(diǎn) 5、缺點(diǎn)(四)航向系統(tǒng) 由兩種或兩種以上原理不同的羅盤組成的測(cè)量飛機(jī)航向的系統(tǒng)。 1、組成：傳感器、指示器、控制器等 2、特點(diǎn) 3、航向的選擇三、航向的換算 MHTHMV CHMHDEV NT NM NC MV DEV TH MH CH課堂練習(xí)若飛機(jī)的MH應(yīng)為120 ,已知羅差為5 ，用直讀磁羅盤保持羅航向應(yīng)為？ 若飛行

3、區(qū)域的磁差為2 , 則真航向應(yīng)為？125122 結(jié)束返回返回返回羅返回返回三、 陀螺半羅盤(derectional gyro)功用:測(cè)量飛機(jī)轉(zhuǎn)彎角度；經(jīng)過校正，測(cè)量飛機(jī)航向。 （為什么要校正呢？）（一）原理 利用兩自由度陀螺的穩(wěn)定性建立方位基準(zhǔn)，從而測(cè)量轉(zhuǎn)彎角度和航向。(1)測(cè)量飛機(jī)轉(zhuǎn)彎角度結(jié)構(gòu):兩自由度陀螺、刻度盤、航向指標(biāo)、水平修正器和方位修正器等。兩自由度陀螺外框軸與飛機(jī)立軸平行；自轉(zhuǎn)軸保持水平；航向指標(biāo)固定在表殼上，代表飛機(jī)縱軸?；驹恚汉较蛑笜?biāo)相對(duì)于刻度盤的轉(zhuǎn)角，表示飛機(jī)轉(zhuǎn)彎角度。(2)測(cè)量飛機(jī)航向一個(gè)要求：自轉(zhuǎn)軸需跟蹤子午線。兩個(gè)問題：A、方位修正（地球自轉(zhuǎn)，子午線相對(duì)運(yùn)動(dòng)；飛機(jī)

4、運(yùn)動(dòng)，自轉(zhuǎn)軸相對(duì)運(yùn)動(dòng)。）B、水平修正，使自轉(zhuǎn)軸保持水平。采用方法：初始校正，自動(dòng)修正人工定時(shí)校正?；驹恚喊炎赞D(zhuǎn)軸(刻度盤0 連線)校正并穩(wěn)定在經(jīng)線(真經(jīng)線、磁經(jīng)線等)方向上，航向標(biāo)線指示的角度即是航向角。 例如，測(cè)量真航向：(1)使用前，必須使自轉(zhuǎn)軸與起始點(diǎn)真經(jīng)線方向一致；(2)飛行過程中，由于地球自轉(zhuǎn)必須使自轉(zhuǎn)軸隨起始點(diǎn)真經(jīng)線在慣性空間一起轉(zhuǎn)動(dòng)；(3)飛行過程中，由于飛機(jī)位置不斷改變，所在點(diǎn)經(jīng)線也不斷改變，因此還必須使自轉(zhuǎn)軸隨時(shí)轉(zhuǎn)到飛機(jī)所在真經(jīng)線方向上。水平修正（利用水平修正器）方位修正： 自轉(zhuǎn)軸與起始點(diǎn)經(jīng)線的相對(duì)運(yùn)動(dòng)（即表觀運(yùn)動(dòng)） f=esin 飛機(jī)所在經(jīng)線與起始點(diǎn)經(jīng)線的相對(duì)運(yùn)動(dòng)（即飛

5、機(jī)運(yùn)動(dòng)） f=Vsintg/Re 式中：V飛行速度，嚴(yán)格地說是地速；真航向； Re地球半徑，嚴(yán)格地說，應(yīng)包括飛行高度。 方位修正速度f=esin+Vsinttg/Re （二）結(jié)構(gòu)兩自由度陀螺、指示部分、修正器和上鎖機(jī)構(gòu)等 (直讀半羅盤利用配重沿內(nèi)框軸方向的重力矩，作為方位修正力矩。但是，配重是按某一緯度設(shè)計(jì)的，如果緯度不同，會(huì)產(chǎn)生誤差。)結(jié)構(gòu)（方向儀之二）（三）誤差自走誤差：陀螺自轉(zhuǎn)軸相對(duì)地球經(jīng)線運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的誤差，它包括緯度誤差、速度誤差和機(jī)械誤差。1、緯度誤差由于地球自轉(zhuǎn)引起陀螺方位偏離后，若給定的方位修正角速度不能按飛機(jī)所在緯度的變化而自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，則要引起誤差，這種誤差稱為緯度誤差。 例

6、如，陀螺半羅盤具有根據(jù)北京地區(qū)的緯度（約為40）給定的常值方位角速度，那末在廣州地區(qū)(緯度約為23)，緯度誤差積累的速度為3.78/小時(shí)。2、速度誤差用陀螺半羅盤測(cè)量真航向(或磁航向)時(shí)，若儀表沒有對(duì)飛機(jī)運(yùn)動(dòng)引起的自轉(zhuǎn)軸方位偏離進(jìn)行修正而產(chǎn)生的誤差，稱為速度誤差。飛行速度越大，誤差越大。 例如，飛機(jī)在北京上空向東平飛，速度為800公里/小時(shí)，速度誤差為621/小時(shí)。3、機(jī)械誤差機(jī)械誤差是指陀螺靜平衡不良(重心偏離支點(diǎn))、軸承摩擦等機(jī)械原因使自轉(zhuǎn)軸進(jìn)動(dòng)，偏離經(jīng)線，從而產(chǎn)生的誤差。（四）使用特點(diǎn)1、穩(wěn)定性好，不受外界磁場(chǎng)影響，可以在加速、轉(zhuǎn)彎、盤旋時(shí)，在強(qiáng)磁地區(qū)或高緯度地區(qū)使用。2、測(cè)量轉(zhuǎn)彎角度

7、1）轉(zhuǎn)彎前校航向，轉(zhuǎn)彎中根據(jù)航向差計(jì)算轉(zhuǎn)彎角度。 2）轉(zhuǎn)彎前先調(diào)零，轉(zhuǎn)彎中指示轉(zhuǎn)彎角度。3、測(cè)量航向 起飛前先校航向；飛行中，每隔一定時(shí)間（根據(jù)飛行手冊(cè)）重校。4、如果陀螺飛轉(zhuǎn)，有上鎖機(jī)構(gòu)的，應(yīng)柔和上鎖，然后再開鎖。四、羅盤系統(tǒng)(Compass System)1、定義 由兩種或兩種以上原理不同的羅盤組成的測(cè)量飛機(jī)航向的系統(tǒng)，稱為羅盤系統(tǒng)。 (一)概述 2、功用 測(cè)量飛機(jī)的航向信息，送往RMI和HSI上進(jìn)行指示，并送往機(jī)上的其它設(shè)備。 3、工作方式 DG(FREE)MAG(SLAVE) （二）組成 1、磁傳感器 2、方位陀螺 3、控制板 4、指示器 5、轉(zhuǎn)換電門 （二）組成 磁傳感器方位陀螺控制

8、板HSIRMI 二、組成及各部分介紹 轉(zhuǎn)換電門 二、組成及各部分介紹 二、組成及各部分介紹 （三）原理 工作在“SLAVE” 方式時(shí) 磁傳感器測(cè)量出飛機(jī)磁航向，然后自動(dòng)校正方位陀螺，反映磁航向；同時(shí)，利用陀螺穩(wěn)定性減小磁傳感器的飛行誤差，最后控制指示器指示出磁航向。羅盤系統(tǒng)的工作相當(dāng)于一個(gè)陀螺磁羅盤；工作在“FREE” 方式時(shí) 羅盤系統(tǒng)的工作相當(dāng)于一個(gè)陀螺半羅盤。 （四）使用特點(diǎn) 1、通電前，HDG或COMPASS警告旗出現(xiàn)。2、通電后，當(dāng)警告旗收上時(shí)，指示器指示 正確航向。3、飛行中，轉(zhuǎn)換電門常至于NORMAL位。 4、若1羅盤系統(tǒng)失效后，應(yīng)將轉(zhuǎn)換電門置 于BOTH ON 2位。5、若2羅盤

9、系統(tǒng)失效后，應(yīng)將轉(zhuǎn)換電門置 于BOTH ON 1位。6、若兩套羅盤系統(tǒng)均失效，使用磁羅盤。陀螺半羅盤 陀螺半羅盤又稱陀螺方向儀，是利用兩自由度陀螺的穩(wěn)定性工作的儀表。用于測(cè)量飛機(jī)的轉(zhuǎn)彎角度，經(jīng)人工校正后可指示飛機(jī)航向。陀螺半羅盤沒有自動(dòng)尋北能力。 陀螺半羅盤上有一調(diào)整旋鈕，推入并轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整旋鈕可以轉(zhuǎn)動(dòng)刻度盤。用陀螺半羅盤指示航向時(shí)，可用該旋鈕來調(diào)整刻度盤的0-180與經(jīng)線一致。 陀螺自轉(zhuǎn)軸相對(duì)地球經(jīng)線運(yùn)動(dòng)將使陀螺半羅盤指示的航向產(chǎn)生誤差，該誤差稱為自走誤差。誤差的大小與緯度、飛機(jī)的飛行速度等因素有關(guān)。例如:當(dāng)飛機(jī)所在緯度為30，飛行速度為1200公里 /小時(shí)，航向?yàn)?0時(shí)，陀螺半羅盤的速度誤差約為6/小時(shí)。因此飛行中每隔一段時(shí)間（依飛行手冊(cè)而定）應(yīng)參照磁羅盤對(duì)陀螺半羅盤進(jìn)行校正，以消除這段時(shí)間積累起來的自走誤差。飛行中校正時(shí)，飛機(jī)應(yīng)處于平直勻速飛行狀態(tài)，以保證磁羅盤的指示正確。 羅盤系統(tǒng) 由兩種或兩種以上工作原理不同的羅盤所組成的測(cè)量飛機(jī)航向的系統(tǒng)稱為羅盤系統(tǒng)或航向系統(tǒng)。 羅盤系統(tǒng)有“MAG（磁）”（或“SLAVE”（伺服）和“DG（陀螺）”（或“FREE”（自由）兩種工作方式。工作在“SLAVE”