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標(biāo) 題：飛行員是怎樣確定飛機處在的航線的
日期：2007/6/8 源自:中華職工學(xué)習(xí)網(wǎng)	【字體：】

早期的領(lǐng)航概念中是沒有定位一說的，飛行員或者領(lǐng)航員只是通過觀察公路、鐵路、河流、山峰、城鎮(zhèn)或湖泊等地標(biāo)來確定飛機的方位。單純的NDB或VOR也只是飛機定向的一種手段。直到80年代DME加盟無線電導(dǎo)航后，才使定向向定位前進了一步。現(xiàn)在以GPS為代表的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是被廣泛應(yīng)用的精確定位的一種主要導(dǎo)航方式。
　　
　　導(dǎo)航種類主要分慣性導(dǎo)航和無線電導(dǎo)航兩種。
　　
　　慣性導(dǎo)航是指安裝在飛機上的慣性基準(zhǔn)系統(tǒng)（IRS）。它主要由3個加速計和3個陀螺儀構(gòu)成。加速計用于測量飛機的3個平移運動加速度，指示當(dāng)?shù)氐卮咕€的方向；陀螺儀用于測量飛機的3個轉(zhuǎn)動運動的角位移，指示地球自轉(zhuǎn)軸的方向。計算機對測出的加速度進行兩次積分，計算出飛機的位置。以A320飛機為例，它有3部慣性基準(zhǔn)系統(tǒng)，就提供了3個慣性基準(zhǔn)系統(tǒng)的位置給飛行管理計算機（FMC），飛行管理計算機則根據(jù)這3個位置再計算出一加權(quán)平均值，我們稱之為“混合慣導(dǎo)”（MIX IRS）位置。
　　
　　無線電導(dǎo)航是指通過測定無線電波從發(fā)射臺到接收臺的傳播時間或相位和相角來進行定向定位的。地面雷達定位也是無線電導(dǎo)航的一種方式。現(xiàn)在一般將無線電導(dǎo)航分為陸基導(dǎo)航和星基導(dǎo)航兩種。
　　
　　陸基導(dǎo)航依靠的是臺站與臺站之間的相對位置，由一個臺站到另一個臺站。譬如由NDB到NDB或由VOR到VOR或NDB與VOR之間。星基導(dǎo)航依賴的是一系列航路點的精確位置，它的主要特征是任一點的坐標(biāo)化。它所使用的導(dǎo)航設(shè)施有：DME-DME、VOR-DME、GPS、GLONASS等。舉個簡單例子：回上海由東山（KN）到嵊縣（JF）到庵東（AND）一段，我們現(xiàn)在的飛行計劃中所使用的只是這幾個點的地理位置坐標(biāo)，而不是它們的頻率，所以我們認(rèn)為這是星基導(dǎo)航的方式。但如果GPS不可用或飛行管理計算機部分存在問題，我們就需要使用這些航路導(dǎo)航設(shè)施的具體頻率，向臺或者背臺飛行，從而達到進場的目的，這時候我們所使用的就是陸基導(dǎo)航的方式，也就是傳統(tǒng)的無線電導(dǎo)航模式。由此可見，不是說使用陸地上的導(dǎo)航設(shè)備就是陸基導(dǎo)航，也不是說星基導(dǎo)航是僅僅使用GNSS（全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)）。在區(qū)域?qū)Ш降默F(xiàn)階段，還是脫離不了這些航路導(dǎo)航設(shè)施的，或許在未來的新航行系統(tǒng)中會完全拋棄現(xiàn)有的航路導(dǎo)航設(shè)施，實行點與點之間的直接對話。
　　
　　我們通常所說的無線電位置，是指機載接收機向飛行管理計算機傳送接收到的信號，通過測距定位（DME-DME）或測距測向定位（DME-VOR），來確定的位置。其工作原理是：飛機起飛后，與飛行管理計算機有關(guān)的機載無線電導(dǎo)航系統(tǒng)開始工作，對兩個地理位置最好的DME臺（兩個臺與飛機連線之間的夾角大于30度小于150度）進行自動調(diào)諧，計算出距離后與導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫里的各臺經(jīng)緯度以及從其它渠道得到的飛行高度等其它信息相結(jié)合，計算出飛機的無線電位置。當(dāng)DME接收機無法接收到兩個符合條件的地面DME臺信號時，機載無線電導(dǎo)航系統(tǒng)就會選擇同一位置的DME/VOR。在盲降進近期間，用LOC（航向信標(biāo)）更新使用LOC波束的橫向位置（DME/DME-LOC或VOR/DME-LOC）。
　　
　　全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GNSS）是星基導(dǎo)航系統(tǒng)的核心。它主要包括美國國防部掌握的GPS和前蘇聯(lián)從80年代開始建設(shè)現(xiàn)在由俄羅斯空間局管理的GLONASS，以及由西歐歐洲空間局正在建設(shè)的NAVSAT系統(tǒng)。GPS是目前應(yīng)用最廣泛的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，但在航空應(yīng)用方面卻受到了技術(shù)和政策的干擾，在純民用的NAVSAT系統(tǒng)投入使用前，用戶還沒有自主選擇的空間，所以使用的還是INS/GPS 這種組合，這也是現(xiàn)在我們最主要和最常用的導(dǎo)航方式。所以我們平常所說的GPS位置，對飛機而言，其實就是GPIRS，即INS/GPS的混合位置。每一部慣性基準(zhǔn)系統(tǒng)都有一個和GPS的混合位置，飛行管理計算機根據(jù)其品質(zhì)等級數(shù)及優(yōu)選性選擇其中的一個。
　　
　　綜上所述可知，單純的NDB和VOR是不能定位的，那么慣導(dǎo)位置、無線電位置和GPIRS位置哪個才是代表飛機的位置呢？FMC（本文不涉及FMC對飛機其它系統(tǒng)提供其它類型數(shù)據(jù)的作用，單獨考慮其在坐標(biāo)和位置方面的計算）考慮每個定位設(shè)備的精確性和完整性而選擇最精確的位置，從這個意義上來說，飛機的位置，就是FM的位置。假如GPS數(shù)據(jù)有效并且測試合格，那么GPS/INERTIAL為基本的導(dǎo)航方式。否則的話，使用無線電導(dǎo)航臺加慣導(dǎo)或僅用慣導(dǎo)。即FMGS（飛行管理引導(dǎo)系統(tǒng)，以A320為例，它包括2個飛行管理引導(dǎo)計算機FMGC、2個多功能控制顯示組件MCDU、1個飛行控制組件FCU和2個飛行增穩(wěn)計算機FAC）使用GPS或當(dāng)GPS不工作時使用無線電導(dǎo)航臺更新FM位置。優(yōu)先順序為：IRS-GPS、IRS-DME/DME、IRS-VOR/DME、僅用IRS。飛行初始化時，每部FMGC（飛行管理引導(dǎo)計算機，我們通常講的FMC是指它的管理部分而沒有提及其引導(dǎo)部分）顯示一FM位置，這個位置是一個GPIRS；起飛時，F(xiàn)M位置更新為儲存在數(shù)據(jù)庫里的跑道入口位置；飛行中，F(xiàn)M位置向無線電位置或GPS位置接近，其接近率取決于飛機高度。FMGC一直在計算從混合慣導(dǎo)位置到無線電位置或GPS位置的矢量偏差。如果無線電位置或GPS位置可用，每部FMGC不斷更新這個偏差。所以飛機的位置不是單純的慣導(dǎo)位置或無線電位置或GPS位置，這和飛機的導(dǎo)航方式以及飛機所處的不同階段是相關(guān)的。當(dāng)然，所有的位置都是針對WGS-84坐標(biāo)系而言的，在內(nèi)地使用北京54坐標(biāo)系時，由于GPS使用的也是WGS-84坐標(biāo)系，可能還會有所偏差，在這里就不額外表述了。

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