飛行安全
[拼音]:wuxiandian daohang
[英文]:radio navigation
利用無線電保障運載工具安全、準時地從一地航行到另一地的技術和方法。無線電導航在發展和應用過程中,與地標導航、航位推算和天文導航等方法相互補充,相互配合。
導航和定位是密切相關的。連續定位實質上就是導航。導航保障船舶和飛機的航行安全,其保障範圍包括從起錨或起飛到停泊或著陸的全部過程在內。定位準確度是導航的主要指標之一。準確度很高的無線電導航系統還可用於測量、海洋調查、資源開發和武器制導等方面。此外,導航也可用於輔助農業和林業進行大面積作業,如除蟲、播種等。海洋捕撈也需要使用導航定位手段。
發展簡況
20~30年代,無線電測向是航海和航空僅有的一種導航手段,而且一直沿用至今。不過,後來它已成為一種輔助手段。第二次世界大戰期間,無線電導航技術發展迅速,出現了雙曲線導航系統,主要有奇(GEE)導航系統、羅蘭導航系統和臺卡導航系統等。雷達也開始在艦船和飛機上用作導航手段,如雷達信標、敵我識別器和詢問應答式測距系統等。遠端測向系統桑納(SON-NE),後稱康索爾(consol),也是在這一時期出現的。飛機著陸也開始使用雷達手段和儀表著陸系統。40年代後期,伏爾導航系統研製成功。50年代出現塔康導航系統、地美依導航系統、多普勒導航雷達和羅蘭 C導航系統等。60年代,出現了“子午儀”衛星導航系統;超遠端奧米加導航系統開始研製。70年代,微波著陸系統研製成功;同步測距全球定位系統開始研究。80年代初期建成奧米加地面系統。同步測距全球定位系統進展順利,可望於80年代後期建成並使用。
水上導航
水上航行對導航有三項要求:
(1)測定使用者相對固定基準點的船位;
(2)核對己船相對鄰船的船位、航向和航速,核對己船相對陸標的位置;
(3)尋找在適當半徑內的遇難求助船隻的方向。港區導航要求最嚴,工作區雖小,但對定位準確度要求特別高。港區是大小船隻頻繁進出的地區,地形比較複雜,航道一般淺窄。巨型貨輪或油輪出入更為困難。港區航行必須顧及水底情況,連續監視船底下間隙的回聲測深裝置,對於吃水很深的巨型船舶尤為重要。碰撞事故在港內容易發生,船用雷達和自動雷達標圖裝置和甚高頻通訊裝置都是必備的裝備。在繁忙港區,岸上須有船舶交通管理中心,用雷達或閉路電視監視船隻航行,用甚高頻通訊裝置聯絡,還需要規定船舶航行間隔和航行船位報告制度。多普勒聲納用在港區和近海航行中測量航速。巨型貨輪和油輪靠向碼頭,須用多普勒雷達或鐳射裝置引導。岸上交通管理中心還需要配有計算機的大型雷達螢幕,顯示整個港區內船舶活動情況。
沿海岸航行、駛向港口和離岸 300海里範圍內的導航可使用臺卡、羅蘭、子午儀、雷達、差轉奧米加等導航系統。
海洋導航或超遠端導航,可用遠端羅蘭C系統、超遠端奧米加系統或“子午儀”系統。
空中導航
無線電導航是空中航行的重要手段,但常與其他非無線電系統結合使用。各類使用者由於機種、效能和任務不同,對導航要求也有差異。民航飛機分國內飛行和國際飛行兩類。國內須按航線飛行,航道用伏爾、地美依、伏爾塔克和塔康等系統,保持一定的航路寬度。國際飛行在途中使用慣性導航裝置、多普勒導航雷達或奧米加系統。軍用航空要求有任意飛行的靈活性,慣性導航和多普勒導航裝置能適應這種要求,但在有條件的地區也可使用羅蘭C、 塔康等裝置。軍用航空還使用專用雷達導航,如地形跟隨雷達和側視雷達等。飛機飛行高度一般由氣壓計提供;但也可使用無線電高度表。
飛機起飛和著陸是航行的重要部分,不同飛機對著陸裝置的要求也不相同,最簡單的是使用雙信標著陸。民航多年來一直使用儀表著陸系統;軍用飛機兼用雷達引導著陸和儀表著陸。微波著陸系統正在投入使用,將與儀表著陸系統並用,並有取代儀表著陸系統的趨勢。民航的飛行空域一般從以機場為中心的終端區向外構成輻射狀的航路。許多中心加上航路構成蛛網似的航空網。終端區是飛行業務的密集區,根據業務繁簡設定不同複雜程度的空中交通管制中心。航路則根據通過飛機的數量設立航路管制中心。航行管制系統的主要裝備有雷達、計算機和顯示器。通訊是航空管制的關鍵部分。在不設雷達的航線上,飛機在通過固定點時要定時報告位置。
可靠性對導航極為重要,在大型飛機上常常裝有2套甚至 3套同型導航裝置。在典型的大型民航飛機上裝有3套慣性導航裝置或2套多普勒雷達、2套伏爾系統、2套地美依系統、2套無線電羅盤,以及氣象雷達、羅蘭系統、儀表著陸裝置、無線電高度表和影象顯示裝置。機上裝備數字計算機後可把多種導航系統組合,然後把輸出送往飛行控制系統,執行自動飛行任務。
區域導航是擴大空域的新概念,使飛行不被侷限在航路上。這樣,可以降低間隔標準,減少航路階段的擁擠,使飛行出入更為機動。