第六章儀表著陸系統(tǒng)

第6章儀表著陸系統(tǒng)和VOR工作原理NavigationPrinciplesandSystems一、終端區(qū)氣候與著陸標準（1）飛機的成功著陸跟很多因素有關：

橫向風

暴風雨

云底高：由云高計測量

據統(tǒng)計，飛機在起飛和著陸階段發(fā)生的事故分別占總事故的26％和41％。

能見度：由大氣透射儀測量，所測能見度稱為跑道視距跑道視距和決斷高度★跑道視距（RVR）：是指跑道的能見度，即在跑道表面的水平方向上能在天空背景上看見物體的最大距離（白天），可用儀器測量。（RunwayVisualRange）★決斷高度（DH）：是指駕駛員對飛機著陸或復飛做出決斷的最低高度。（DecisionHeight）一、終端區(qū)氣候與著陸標準（2）類別決斷高度（m）跑道視距（m）I60800II30400IIIA15200（看著著陸）IIIB050（看著滑行）IIIC00（完全盲目著陸）6.1概述決斷高度：飛行員對飛機著陸或復飛作出決定/判斷的最低高度，可由無線電高度表（LRRA）給出。二、ILS的發(fā)展歷史及其缺點ILS是引導飛機進行精密進近和著陸的導航系統(tǒng)，其工作體制為M型等信號測角方式。

發(fā)展歷史

1939年由美國研制成功

1949年被ICAO采納為國際標準導航系統(tǒng)

缺點

頻道數少：40個頻道

對機場環(huán)境敏感

提供的下滑道單調三、儀表著陸系統(tǒng)的組成儀表著陸系統(tǒng)航向信標系統(tǒng)下滑信標系統(tǒng)指點信標系統(tǒng)儀表著陸系統(tǒng)的功能★航向信標系統(tǒng)：提供航向引導，即飛機 和跑道之間的偏差角度?！锵禄艠讼到y(tǒng)：提供垂直引導，即飛機和下滑道之間的偏差角度?！镏更c信標系統(tǒng)：提供距離引導，即飛機和跑道起點的距離。航向和下滑信標的功能跑道航向面下滑面航向天線陣航向天線陣下滑信標臺安徽屯溪機場下滑信標臺儀表著陸系統(tǒng)的功能航向天線陣6.5~12km150m300m1050±150m75-450m400~500m內指點信標中指點信標外指點信標機場俯視圖下滑信標臺航向天線陣下滑信標臺指點信標機場側視圖ILS系統(tǒng)使用的頻率◆航向信標（LOC）發(fā)射信號的頻率為：108.1~111.95MHz中，十分位為奇數且間隔為50KHz的40個波道。◆下滑信標（G/S）發(fā)射信號的頻率為：329.15——335MHz中，間隔為150KHz的40個波道?！糁更c信標（MB）發(fā)射信號頻率為固定的75MHz。6.2ILS的一般特性儀表著陸系統(tǒng)使用頻率的規(guī)律航向信標和下滑信標工作頻率是配對工作的：航向信標/MHz下滑信標/MHz108.10334.70108.15334.55108.30334.10108.35333.95108.50329.90108.55329.75~~~~~~~~~~~~109.95330.95三、波的傳播、極化形式6.3ILS的一般特性

視距傳播；

水平極化。二、工作體制GS、LOC：M型等信號測角四、輻射功率與作用距離

GS：P=5~7W，R=10nm；LOC：P=5~15W，R=25nm。一、工作框圖6.4工作原理0（跑道平面）AHAL航向信標的發(fā)射信號

航向信標天線安裝在順著著陸方向跑道遠端300~400m的跑道中心延長線上。150Hz產生器VHF振蕩器90Hz產生器150Hz調制器90Hz調制器108.1—111.95MHz航向信標輻射范圍航向信標臺跑道150Hz調幅90Hz調幅90Hz和150Hz信號強度相等載波頻率為108.1~111.95MHz下滑信標的發(fā)射信號

下滑信標天線安裝在跑道入口處的一側。天線安裝在一個垂直地面的桿上。由幾個處于不同高度的水平振子天線組成。90Hz產生器UHF振蕩器150Hz產生器90Hz調制器150Hz調制器329.15—335MHz下滑信標輻射范圍150Hz調幅90Hz調幅90Hz和150Hz信號強度相等跑道儀表著陸系統(tǒng)地面設備指點信標的發(fā)射信號外、中、內信標頻率VHF震蕩器調制器固定為75MHz指點信標調制頻率識別碼機上指示燈外指點標400Hz連續(xù)拍發(fā)，每秒2劃藍（或紫）中指點標1300Hz連續(xù)交替拍發(fā)點一劃琥珀（黃）內指點標3000Hz連續(xù)拍發(fā)，每秒6點白色反航道信標3000Hz連續(xù)拍發(fā)，每秒6個對點白色指點信標系統(tǒng)工作圖內指點標中指點標跑道外指點標75MHz載波400Hz調制75MHz載波1300Hz調制75MHz載波3000Hz調制6.5

VOR系統(tǒng)工作原理

甚高頻全向信標(VeryhighfrequencyOmnidirectionalRange)系統(tǒng)，簡稱VOR(伏爾)，它是一種近程無線電導航系統(tǒng)。

VOR系統(tǒng)屬于他備式導航，或稱地面基準式導航(ground—basednavigation)。1.飛機在空中如何確定自身的位置？2.由什么設備來完成？由地面發(fā)射臺和機載設備組成。地面設備通過天線發(fā)射從VOR臺到飛機的磁方位信息(以磁北為基準零度)；圖11-1(1)VOR系統(tǒng)一、有關的角度定義

VOR導航系統(tǒng)的功能之一是測量飛機的VOR方位角，而VOR方位角在無線電磁指示器(RMI)上的指示又是通過磁航向加相對方位指示的。因此，了解這些角度的定義和相互關系，有助于理解VOR機載設備的工作原理。機載設備接收和處理地面臺發(fā)射的方位信息，并通過有關的指示器指示出從VOR臺到飛機或從飛機到VOR臺的磁方位角，如圖所示。

圖11-1(2)VOR指示器VOR方位角

VOR方位角是指從飛機所在位置的磁北方向順時針測量到飛機與VOR臺連線之間的夾角。VOR方位也稱電臺磁方位。它是以飛機為基準來觀察VOR臺在地理上的方位，如右圖飛機磁方位從VOR臺的磁北方向順時針測量到VOR臺與飛機連線之間的夾角，叫飛機磁方位(見圖）。它是以VOR臺為基準來觀察飛機相對VOR臺的磁方位。

圖11-1(3)方位角定義磁航向

磁航向是指飛機所在位置的磁北方向和飛機縱軸方向(機頭方向)之間順時針方向測量的夾角，如圖相對方位角

飛機縱軸方向和飛機到VOR臺連線之間順時針方向測量的夾角，叫相對方位角，或稱電臺航向，如圖所示。圖11-1(4)方位角定義從上述4個角度的定義，可以得到如下的結論：VOR方位與飛機磁航向無關；只與飛機相對VOR臺地理位置有關，如上左圖所示。飛機磁方位和VOR方位相差180o，如上左圖所示。VOR方位等于磁航向加相對方位，如上右圖所示。二、VOR導航系統(tǒng)的用途

VOR系統(tǒng)在航空導航中的基本功能有兩個方面。1．定位(position—fixing)

利用VOR設備定位有兩種方法：VOR機載設備測出從兩個已知的VOR臺到飛機的磁方位角，便可得到兩條位置線，利用兩條位置線的交點便可確定飛機的地理位置。這種定位方法叫測角定位，即θ—θ定位，如下圖（b）所示。VOR臺通常和測距臺(DME)安裝一起（O點），利用VOR設備測量飛機磁方位角θ；利用DME測量飛機到VOR／DME臺的距離r，確定飛機的地理位置。這種方法叫測角—測距定位，即r—θ定位/極坐標定位，如下圖（a）所示。2．沿選定的航路導航(navigationalongestablishedairways)VOR臺能夠輻射無限多的方位線或稱徑向線(radial)，每條徑向線表示一個磁方位角(磁北為基準零度)。駕駛員通過機上全向方位選擇器OBS(omni-bearingselector)選擇一條要飛的方位線，稱預選航道。全方位選擇器和預選航道指示VOR臺方位線

飛機沿著預選航道可以飛向(To)或飛離(From)VOR臺，以引導飛機沿預選航道飛往目的地。（1）飛機沿2250方位線飛向(To)VOR臺-1；（2）飛機沿900方位線飛離(From)VOR臺-1；（3）飛機沿2700方位線飛向(To)VOR臺-2；（4）飛機沿450方位線飛離(From)VOR臺-2；飛機沿3500預選航道飛向(To)VOR臺；航道偏離指示器指出飛機偏離預選航道，應向左邊飛行；航道偏離指示器指出飛機偏離預選航道，應向右邊飛行；通過航道偏離指示器指出飛機偏離預選航道的方向(左邊或右邊)和角度，并指引飛機沿正確航道飛行到達目的地；三、VOR工作頻率分配在現代飛機上，VOR導航系統(tǒng)的機載設備與儀表著陸系統(tǒng)(ILS)的航向信標(LOC)的機載設備的有些部分是共用的。

VOR／LOC工作頻率范圍從108.00—117.95MHz，頻率間隔50kHz，共有200個波道。其中108.00—111.95MHz之間的頻率，VOR／LOC共用，有40個波道分配給ILS系統(tǒng)的LOC，分配如下：

108.00——用于試驗

108.05——VOR108.10——奇數100kHz波道及再加50kHz的波道用于LOC；

108.15配對下滑信標波道；

108.20——偶數100kHz波道及再加50kHz的波道用于VOR；

108.25∶111.90111.95

112.00——112～117.95MHz之間間隔為50KHz的所有頻率均用于VOR波道

112.05∶117.90117.95

108.00MHz的頻率沒有分配給導航設備，留作試驗用。也有一些波道(導航波段的低頻率端)留作ILS的試驗用，而不用于VOR。如果VOR／LOC接收電路共用的話，試驗頻率使用117.95MHz。機載接收機能夠接收108.00—117.95MHz之間的所有波道，包括這些留作試驗的頻率。四、地面臺的配置安裝在機場的VOR臺叫終端VOR臺(TVOR)，使用108．00一111．95MHz之間的40個波道。發(fā)射功率約50W，工作距離25nmile。TVOR臺之所以采用低功率發(fā)射，其一是不干擾在相同頻率上工作的其他VOR臺；其二，TVOR臺位于建筑物密集的機場，多路徑干擾嚴重影響VOR的精度，因此，只能用于短距離導航。

TVOR臺通常和DME或LOC裝在一起，VOR／DME臺組成極坐標定位系統(tǒng)；VOR／LOC裝在一起，利用和跑道中心延長線一致的TVOR臺方位線，可以代替LOC對飛機進行著陸引導。

安裝在航路上的VOR臺叫航路VOR(enrouteVOR)，臺址通常選在無障礙物的地點，如山的頂部。這樣，因地形效應引起的臺址誤差和多路徑干擾可以大大減小。

航路VOR使用112．00—117．95MHz之間的120個波道，發(fā)射功率200W，工作距離200nmile。

實際上，VOR臺發(fā)射兩個30Hz信號調制的射頻信號。這兩個30Hz信號，一個叫基準相位信號，另一個叫可變相位信號?；鶞氏辔恍盘栂喈斢谌轿还饩€，其相位在VOR臺周圍的各個方位上相同；可變相位信號相當于旋轉光束，其相位隨VOR臺的徑向方位而變。全向信標的工作原理：比較兩個30赫調制信號的相位，即基準相位信號和可變相位信號的相位。飛機磁方位決定于基準和可變相位信號之間的相位差（相當于看到全方位光線和光束之間的時間差）。五VOR系統(tǒng)的基本原理

6.6導航儀表介紹

紅色框中是甚高頻接收機相當于收音機的調頻，所不同的是操作方式。這里首先要在右邊的備用頻率中選好頻率，然后按中間的轉換鍵將備用頻率與活動頻率轉換。

藍色框中的是無線電測距儀需要注意的是并不是所有的VOR都具有測距功能，所以該儀器主要用來估算過臺時間，和做DME弧飛行。測距儀測出的是飛機到VOR的直線距離，所以用該儀器估算過臺時間時會大于實際值。綠色框內是VOR指示器上面那個指示NAV1頻率所示的VOR的狀態(tài)，同時兼有指示ILS功能；下面那個顯示NAV2接收的VOR狀態(tài)換句話說只有NAV1可以用來接收ILS（儀表著陸系統(tǒng)）頻率。VOR指示器旁邊還有個OBS鈕，是用來選擇您所要飛的VOR幅向的方向選擇指示指示的