董巍

【摘 要】飛機遠程航行需要航空導(dǎo)航設(shè)備。航空導(dǎo)航隨著科技的發(fā)展得到了很大的技術(shù)提升。但是其設(shè)備中仍有許多需要改善的地方。筆者在本文將就設(shè)備的優(yōu)、缺點進行分析并提出相應(yīng)改進意見。

【關(guān)鍵詞】航空導(dǎo)航；導(dǎo)航設(shè)備；導(dǎo)航技術(shù)

隨著科技的發(fā)展，航空技術(shù)得到了很大的提高，同時航空導(dǎo)航設(shè)備的技術(shù)也越來越先進。通過研究航空導(dǎo)航技術(shù)可以幫助航空領(lǐng)域發(fā)展。本文將就航空導(dǎo)航技術(shù)的優(yōu)、缺點進行分析，并提出相應(yīng)的改進意見。

一、地標(biāo)導(dǎo)航

很多導(dǎo)航設(shè)備都有易受干擾的問題，受到干擾后導(dǎo)航將不能正常使用或由于受到欺騙性的干擾飛到敵防空區(qū)等。地標(biāo)導(dǎo)航能很好地幫助避免著各種問題，因為不受干擾，通過識別地標(biāo)可完成任務(wù)是地標(biāo)導(dǎo)航的特點。地標(biāo)導(dǎo)航的缺點則是在因海上飛行時的地標(biāo)稀少且能見度低使其對于飛行員的導(dǎo)航技術(shù)考驗大。因此提高飛行員對地標(biāo)導(dǎo)航的應(yīng)用能力具有重要意義。第一，飛行員能盡可能的利用海上的地標(biāo)。盡管海上的地標(biāo)不多，但飛行員可將島嶼當(dāng)成基本點。第二，飛行員需熟悉飛行區(qū)域的地標(biāo)。利用領(lǐng)航時鐘、磁羅盤、空速表等傳統(tǒng)儀表推測飛行區(qū)域的地標(biāo)，通過熟悉這些地標(biāo)，在電子設(shè)備受到干擾時飛行員可利用所掌握的地標(biāo)順利出航和返航。第三，利用雷達搜索地標(biāo)。飛行過程中遇見能見度不好等情況可開雷達明確地標(biāo)位置。雷達打開時間不宜太長，不然易受干擾。地標(biāo)導(dǎo)航雖然比較原始，掌握困難，但依舊在作戰(zhàn)飛機受到敵方干擾時能夠起到作用。

二、無線電羅盤導(dǎo)航

無線電羅盤導(dǎo)航的原理是飛機上的設(shè)備與地面導(dǎo)航電臺之間建立了方位關(guān)系，通過與多個地面建立的方位練習(xí)來進行定位導(dǎo)航。無線電羅盤導(dǎo)航為復(fù)雜氣象、夜間條件下的基本導(dǎo)航方法。無線電羅盤的工作頻率為150-1749.5kHz，有地面導(dǎo)航電臺分布廣、工作距離短的特點，因此要對它進行干擾的難度較大。誤差大、有海岸、山地、夜間效應(yīng)是無線電羅盤的缺點。

三、塔康導(dǎo)航

塔康導(dǎo)航能夠確定飛機位置、完成起飛著陸的導(dǎo)航工作，這一作用是通過建立飛機與地面塔康臺之間的方位和距離關(guān)系，在跑道延長線上建立飛機和跑道之間的偏差角關(guān)系來完成的。塔康導(dǎo)航的工作頻率與無線電羅盤不同，因此當(dāng)無線電羅盤受到侵擾時可以啟用塔康導(dǎo)航。

塔康導(dǎo)航在我國發(fā)展較晚，因此可通過下述幾個方向來完善塔康導(dǎo)航系統(tǒng)：首先，組建近距離導(dǎo)航系統(tǒng)。塔康雖然能夠進行導(dǎo)航的基礎(chǔ)工作，但飛行人員仍需計算導(dǎo)航的數(shù)據(jù)如飛行航向、未飛時、未飛距等。導(dǎo)航數(shù)據(jù)的計算需要飛行人員經(jīng)過嚴格的培訓(xùn)來完成。通過裝置導(dǎo)航計算機和綜合顯示器，導(dǎo)航數(shù)據(jù)可經(jīng)計算機算出結(jié)果后顯示于顯示器上。一方面，減輕了飛行員的工作量，另一方面，這樣的近程塔康導(dǎo)航系統(tǒng)能夠在其他導(dǎo)航系統(tǒng)受干擾時完成任務(wù)。其次添加地面塔康臺數(shù)量。當(dāng)前的地面塔康臺較少，因此應(yīng)增加塔康臺數(shù)。由于塔康的導(dǎo)航距離可達幾百公里，因此幾十臺的地面塔康臺即可覆蓋大片的區(qū)域。再者，塔康與航母的聯(lián)系。航母內(nèi)置塔康臺，通過取得飛機與航母之間的數(shù)據(jù)聯(lián)系，飛行員取得飛行計算機通過對航母位置等的計算得到的導(dǎo)航數(shù)據(jù)可完成工作。最后，鞏固塔康導(dǎo)航的方法訓(xùn)練。當(dāng)前，塔康的機制是通過方位和距離來得出飛機位置。通過這個飛機位置算出飛機航跡方向和偏航角以得出新的應(yīng)飛航向。同時，通過這個飛機位置可算出飛機地速以得出目的地的預(yù)達時刻。而且通過地速和航跡角以及飛行方向、空速可以利用領(lǐng)航計算尺計算出空中風(fēng)，空中風(fēng)可用來推算下一段的導(dǎo)航任務(wù)。另外，在進行空域的飛行時，通過方位與距離控制空域的邊界，保證飛機在空域內(nèi)飛行。塔康在飛機的起飛與著陸時判斷飛機是否位置偏差以正確的進行飛行。

四、慣性導(dǎo)航

慣性導(dǎo)航能夠給出最全的數(shù)據(jù)，慣性導(dǎo)航還可以提供除了必要的導(dǎo)航數(shù)據(jù)外的姿態(tài)信號，慣性導(dǎo)航的數(shù)據(jù)精度高，誤差可控制于小于1°。使用慣性導(dǎo)航的飛機能夠精確地進行航行，在方向、距離上精確度高。慣性導(dǎo)航也是火控系統(tǒng)的一部分，為三代戰(zhàn)機不可或缺的導(dǎo)航設(shè)備。同時，慣性導(dǎo)航作為自備式導(dǎo)航系統(tǒng)有著不受干擾的優(yōu)點，這是它最為突出的優(yōu)點。慣性導(dǎo)航的缺點為積累誤差，這是它最大的缺點。積累誤差體現(xiàn)為飛行時間越長，積累誤差越大。當(dāng)與GPS組合時誤差可小于300米，但若GPS受到干擾則會增加航行的危險。因為衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)可在一定地區(qū)、一定時間內(nèi)實施干擾或關(guān)閉，因此衛(wèi)星導(dǎo)航在特定的時候受干擾是一定的，這樣可導(dǎo)致使用時候就開放，在不使用的時候就干擾或關(guān)閉，形成飛機飛行不到目標(biāo)上空或飛行至不利于飛行區(qū)的結(jié)果。所以，純慣導(dǎo)飛行有時需要被使用，而慣導(dǎo)飛行最核心的問題是導(dǎo)航的飄移，然而海上飛行的過程發(fā)現(xiàn)的地標(biāo)少，因此飄移難以被發(fā)覺。查看慣導(dǎo)飄移的方法有四種。第一，通過對有限地標(biāo)的利用。制定航線時使航線經(jīng)過島嶼，這樣可以更大可能利用到地標(biāo)的作用。第二，互通預(yù)警機、軍艦等的數(shù)據(jù)，將慣導(dǎo)的數(shù)據(jù)與其他設(shè)備的數(shù)據(jù)相比較，通過發(fā)現(xiàn)兩者是否存在偏差來分析慣導(dǎo)是否飄移。第三，通過心算推測發(fā)現(xiàn)飄移。通過推測領(lǐng)航的方法可推算飛機的位置等，當(dāng)此數(shù)據(jù)與慣導(dǎo)的數(shù)據(jù)相差較大時，需要注意是否存在飄移。第四，在海上飛行的過程中使用塔康臺。當(dāng)飛機在航母附近飛行時，可以借助塔康系統(tǒng)的計算來測飛機的位置。如果這個位置與慣導(dǎo)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)不同，需要注意慣導(dǎo)是否發(fā)生飄移?？偟膩碚f，通過飛機和其他設(shè)備聯(lián)系得出的數(shù)據(jù)與慣導(dǎo)的數(shù)據(jù)進行比對，來推測慣導(dǎo)是否發(fā)生了偏移。

五、衛(wèi)星導(dǎo)航

衛(wèi)星系統(tǒng)的優(yōu)點是實時定位、無積累誤差、定位廣、導(dǎo)航精度高。衛(wèi)星在各個國家都備受重視。在中國、美國、歐盟、俄羅斯，衛(wèi)星的導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)形成。從各國衛(wèi)星的發(fā)展?fàn)顩r來看，美國的發(fā)展最好，其衛(wèi)星可供全球范圍使用，而中國的衛(wèi)星系統(tǒng)剛剛建成，飛機上還未配有接收機。因此，當(dāng)前的飛機衛(wèi)星系統(tǒng)對美國的GPS依賴性大。GPS能夠?qū)T導(dǎo)有著較大的修正作用，這種精確度高的修正作用尚未找到別的系統(tǒng)來代替。因此衛(wèi)星導(dǎo)航的缺點有以下幾點。第一點，衛(wèi)星導(dǎo)航易受別的國家控制。當(dāng)局部地區(qū)的衛(wèi)星信號被有的國家關(guān)閉時將對使用自動導(dǎo)航系統(tǒng)的飛行員產(chǎn)生較大影響。第二點，欺騙性干擾的影響。欺騙性干擾將影響飛機抵達錯誤的目的地。第三點，第三方干擾的影響。因為衛(wèi)星的軌道位于兩萬公里的高度，因此衛(wèi)星的信號通常較弱、易受到干擾。通過國家建立和完善北斗，以及俄羅斯、歐盟衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展，中國的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)該達到下面幾個方面的發(fā)展。第一，幾個衛(wèi)星系統(tǒng)單獨工作。為了分析各系統(tǒng)的工作情況、增加導(dǎo)航系統(tǒng)的可靠性，可讓美國、俄羅斯、中國、歐盟的衛(wèi)星單獨工作，當(dāng)每個數(shù)據(jù)單獨的顯示出來時，有問題的衛(wèi)星通常是那個數(shù)據(jù)與其他幾個衛(wèi)星無偏差的。由于每個系統(tǒng)的工作頻率不同，干擾不能同時對幾家系統(tǒng)進行，因此欺騙性干擾的發(fā)生是很難的。由于干擾需要對所有衛(wèi)星系統(tǒng)施加，因此增加了干擾的難度。衛(wèi)星干擾需要干擾源，北斗的正常運轉(zhuǎn)應(yīng)該需要有抗干擾能力。第二，創(chuàng)建智能評估平臺。讓每個衛(wèi)星系統(tǒng)單獨工作，給與它們之間的位置矢量差值，使工作人員能更方便的判斷每個系統(tǒng)的工作質(zhì)量。第三，對地面衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)的加強。地面衛(wèi)星系統(tǒng)的分析能夠有效地得出衛(wèi)星的工作狀態(tài)供飛行人員參考。如果衛(wèi)星系統(tǒng)工作狀況良好，則可利用該衛(wèi)星對慣導(dǎo)進行修正。若該衛(wèi)星工作狀態(tài)不良好，則切斷該衛(wèi)星與慣導(dǎo)的聯(lián)系。

六、結(jié)束語

通過本文對航空導(dǎo)航設(shè)備的發(fā)現(xiàn)現(xiàn)狀與趨勢的探討，可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)前的導(dǎo)航設(shè)備很多，因此飛行員可結(jié)合多種導(dǎo)航設(shè)備進行綜合運用，掌握多種導(dǎo)航系統(tǒng)的使用。

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