空中領航教學課件：2_2航向的測量計算

1、2.2航向的測量計算 本節(jié)主要內容: 航向及種類 航向的測量 航向的換算一、航向及種類 （一）航向 飛機縱軸前方的延長線叫航向線,航向線的方向,即飛機縱軸前方的指向,叫做航向(HDG)。 航向角 從經(jīng)線北端順時量到航向線的角度。范圍為0360。飛機右轉-航向增大， 飛機左轉-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、航向的測量(一)直讀磁羅盤 1、原理 2、測量航向：羅航向 3、優(yōu)點 4、缺點

2、(二)陀螺半羅盤 1、原理 2、測量航向：TH、MH、CH 3、分類： (1)直讀陀螺半羅盤 (2)遠讀陀螺半羅盤 4、陀螺半羅盤的校準 5、優(yōu)點 6、缺點 (三)陀螺磁羅盤 1、組成 2、測量航向：磁航向 3、分類： (1)磁條式陀螺磁羅盤 (2)感應式陀螺磁羅盤 4、優(yōu)點 5、缺點(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量飛機航向的系統(tǒng)。 1、組成：傳感器、指示器、控制器等 2、特點 3、航向的選擇三、航向的換算 MHTHMV CHMHDEV NT NM NC MV DEV TH MH CH課堂練習若飛機的MH應為120 ,已知羅差為5 ，用直讀磁羅盤保持羅航向應為？ 若飛行

3、區(qū)域的磁差為2 , 則真航向應為？125122 結束返回返回返回羅返回返回三、 陀螺半羅盤(derectional gyro)功用:測量飛機轉彎角度；經(jīng)過校正，測量飛機航向。 （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，從而測量轉彎角度和航向。(1)測量飛機轉彎角度結構:兩自由度陀螺、刻度盤、航向指標、水平修正器和方位修正器等。兩自由度陀螺外框軸與飛機立軸平行；自轉軸保持水平；航向指標固定在表殼上，代表飛機縱軸?；驹恚汉较蛑笜讼鄬τ诳潭缺P的轉角，表示飛機轉彎角度。(2)測量飛機航向一個要求：自轉軸需跟蹤子午線。兩個問題：A、方位修正（地球自轉，子午線相對運動；飛機

4、運動，自轉軸相對運動。）B、水平修正，使自轉軸保持水平。采用方法：初始校正，自動修正人工定時校正?；驹恚喊炎赞D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，航向標線指示的角度即是航向角。 例如，測量真航向：(1)使用前，必須使自轉軸與起始點真經(jīng)線方向一致；(2)飛行過程中，由于地球自轉必須使自轉軸隨起始點真經(jīng)線在慣性空間一起轉動；(3)飛行過程中，由于飛機位置不斷改變，所在點經(jīng)線也不斷改變，因此還必須使自轉軸隨時轉到飛機所在真經(jīng)線方向上。水平修正（利用水平修正器）方位修正： 自轉軸與起始點經(jīng)線的相對運動（即表觀運動） f=esin 飛機所在經(jīng)線與起始點經(jīng)線的相對運動（即飛

5、機運動） f=Vsintg/Re 式中：V飛行速度，嚴格地說是地速；真航向； Re地球半徑，嚴格地說，應包括飛行高度。 方位修正速度f=esin+Vsinttg/Re （二）結構兩自由度陀螺、指示部分、修正器和上鎖機構等 (直讀半羅盤利用配重沿內框軸方向的重力矩，作為方位修正力矩。但是，配重是按某一緯度設計的，如果緯度不同，會產(chǎn)生誤差。)結構（方向儀之二）（三）誤差自走誤差：陀螺自轉軸相對地球經(jīng)線運動而產(chǎn)生的誤差，它包括緯度誤差、速度誤差和機械誤差。1、緯度誤差由于地球自轉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所在緯度的變化而自動進行調節(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。2、速度誤差用陀螺半羅盤測量真航向(或磁航向)時，若儀表沒有對飛機運動引起的自轉軸方位偏離進行修正而產(chǎn)生的誤差，稱為速度誤差。飛行速度越大，誤差越大。 例如，飛機在北京上空向東平飛，速度為800公里/小時，速度誤差為621/小時。3、機械誤差機械誤差是指陀螺靜平衡不良(重心偏離支點)、軸承摩擦等機械原因使自轉軸進動，偏離經(jīng)線，從而產(chǎn)生的誤差。（四）使用特點1、穩(wěn)定性好，不受外界磁場影響，可以在加速、轉彎、盤旋時，在強磁地區(qū)或高緯度地區(qū)使用。2、測量轉彎角度

7、1）轉彎前校航向，轉彎中根據(jù)航向差計算轉彎角度。 2）轉彎前先調零，轉彎中指示轉彎角度。3、測量航向 起飛前先校航向；飛行中，每隔一定時間（根據(jù)飛行手冊）重校。4、如果陀螺飛轉，有上鎖機構的，應柔和上鎖，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量飛機航向的系統(tǒng)，稱為羅盤系統(tǒng)。 (一)概述 2、功用 測量飛機的航向信息，送往RMI和HSI上進行指示，并送往機上的其它設備。 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 磁傳感器測量出飛機磁航向，然后自動校正方位陀螺，反映磁航向；同時，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)的工作相當于一個陀螺磁羅盤；工作在“FREE” 方式時 羅盤系統(tǒng)的工作相當于一個陀螺半羅盤。 （四）使用特點 1、通電前，HDG或COMPASS警告旗出現(xiàn)。2、通電后，當警告旗收上時，指示器指示 正確航向。3、飛行中，轉換電門常至于NORMAL位。 4、若1羅盤系統(tǒng)失效后，應將轉換電門置 于BOTH ON 2位。5、若2羅盤

9、系統(tǒng)失效后，應將轉換電門置 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。用于測量飛機的轉彎角度，經(jīng)人工校正后可指示飛機航向。陀螺半羅盤沒有自動尋北能力。 陀螺半羅盤上有一調整旋鈕，推入并轉動調整旋鈕可以轉動刻度盤。用陀螺半羅盤指示航向時，可用該旋鈕來調整刻度盤的0-180與經(jīng)線一致。 陀螺自轉軸相對地球經(jīng)線運動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、飛機的飛行速度等因素有關。例如:當飛機所在緯度為30，飛行速度為1200公里 /小時，航向為90時，陀螺半羅盤的速度誤差約為6/小時。因此飛行中每隔一段時間（依飛行手冊而定）應參照磁羅盤對陀螺半羅盤進行校正，以消除這段時間積累起來的自走誤差。飛行中校正時，飛機應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量飛機航向的系統(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”