第六章 航空导航系统运行
航空公司工作人员的航空通信与导航系统
航空公司工作人员的航空通信与导航系统航空通信与导航系统（Airborne Communication and Navigation Systems, ACNS）是现代航空领域中不可或缺的一部分。
航空公司工作人员需要熟悉并掌握ACNS的运作原理和操作技巧，以确保航班的安全和顺利运行。
本文将深入探讨航空公司工作人员所需了解的ACNS 的重要内容。
一、导航系统航空导航系统是确保飞行器准确导航的关键要素之一。
它包括了机载导航设备、地面导航设备和导航数据。
在ACNS中，机载导航设备起到了至关重要的作用。
常见的机载导航设备包括惯性导航系统（Inertial Navigation System, INS）、全球定位系统（Global Positioning System, GPS）和雷达导航系统等。
1. 惯性导航系统（INS）惯性导航系统是一种基于陀螺仪和加速度计等传感器的导航设备。
它可以通过测量飞行器的速度、加速度、转弯率等信息，计算出飞行器的位置和导航状态。
航空公司工作人员需要了解INS的原理和使用方法，以便在飞行过程中能够准确获取飞行器的位置信息。
2. 全球定位系统（GPS）GPS是一种卫星导航系统，通过接收多颗卫星发出的信号，计算出接收器的位置信息。
在航空领域，GPS被广泛应用于飞行器的导航和定位。
航空公司工作人员需要了解GPS的工作原理，并学会操作机载GPS设备，以实现飞行器的准确导航和定位。
3. 雷达导航系统雷达导航系统主要通过雷达信号实现飞行器的导航和避障。
它可以检测目标的距离、方位和高度等信息，并将这些信息传输给飞行员。
航空公司工作人员需要了解雷达导航系统的原理和使用方法，以确保飞行器的安全飞行。
二、通信系统航空公司工作人员还需要熟悉航空通信系统，以确保飞行过程中的信息交流畅通无阻。
航空通信系统包括了机载通信设备、地面通信设备和通信流程。
1. 机载通信设备机载通信设备是飞行器与地面通信设备之间进行信息交流的关键设备。
航空控制器 航空系统运行控制与导航调节方法介绍
航空控制器航空系统运行控制与导航调节方法介绍航空系统运行控制与导航调节是航空控制器工作中的核心任务。
为了确保空中交通的安全与顺畅，航空控制器需要运用一系列方法来控制和调节航空系统的运行与导航。
本文将介绍一些常用的方法，以便更好地理解航空控制器的工作。
一、飞行交通管制飞行交通管制是航空控制的核心职责之一。
航空控制器通过指导、监控和协调飞机的飞行轨迹，确保航空器之间的安全间隔和流量的合理分配。
在飞行交通管制中，航空控制器需要熟悉雷达监视系统、航空通信设备和导航设备，以及各种导航标准和规定。
在飞行交通管制中，航空控制器运用雷达监视系统实时追踪飞机的位置和速度，并根据飞机的飞行计划和流量情况，制定合理的航线和高度分配方案，以确保飞机的安全起降和飞行。
此外，航空控制器还通过与飞机的通信，提供导航调节指令，包括改变航向、高度或速度等，以协调飞机的运行轨迹，避免碰撞和冲突。
二、气象监测与预警航空控制器在控制航空系统运行过程中需要关注气象条件，及时监测和预警，以确保飞行的安全。
航空控制器通过气象雷达、气象卫星和气象预报等工具获取气象信息，并根据实时情况发出气象警报和建议。
气象监测与预警是航空控制器工作中的重要一环。
当发现雷暴、积云、大风等不利气象条件时，航空控制器会向飞行员发出警告，并建议飞机改变航向、高度或速度，以避开恶劣天气区域。
航空控制器还与气象部门保持紧密联系，及时获取最新的气象信息，确保飞行的安全。
三、空中交通流量控制空中交通流量控制是航空控制器为了维持空中交通的顺畅而采取的措施之一。
航空控制器通过对飞机的起降和飞行计划的审核，并根据航空器的性能和空域容量等因素进行评估，制定合理的流量控制方案，确保飞行器之间的安全间隔和流量分配。
在空中交通流量控制中，航空控制器需要根据实际情况，灵活调整飞机的起降顺序和区域分配，以保证空中交通的运行效率。
航空控制器还会与机场地面控制和其他航空控制部门保持紧密联系，协调各方资源，确保航空系统的运行符合规定和安全要求。
中国民航通信导航系统运行、维护规程
中国民用航空通信导航监视系统运行、维护规程 1 中国民用航空通信导航监视系统运行、维护规程第一章总则第一条为加强对通信导航监视设备运行、维护的管理,保障飞行安全,根据《中国民用航空通信导航监视工作规则》第三条、第五条的规定制订本规程。
第二条本规程适用于民用航空地面通信导航监视系统和设备(以下简称设备)运行管理的组织与实施,全体通信导航监视工作人员必须遵照执行。
第三条设备运行维护工作的基本任务包括:(一)组织与实施设备的运行,使设备按规定的技术指标正常工作,提供高质量的通信导航监视保障。
(二)组织与实施设备的维护和修理,实行以预防为主,定期维护和计划检修并重的原则,确保设备的性能指标、环境条件符合规定。
(三)组织与实施设备、器材、仪表和工具的保管及零备件和器材的保障工作。
第四条各级通信导航监视主管部门,必须负责设备运行管理工作的组织和监督检查。
建立岗位责任制或承包责任制,征集使用部门的意见,分析研究存在问题,及时采取措施解决。
第五条各类设备运行维护人员应具备专业技术知识,熟悉有关规章制度和所管设备的性能、工作原理、操作程序和维修方法,必须经过专业学习和考核,取得相关执照,才能参加值班或维修设备。
凡未经考核和考核不合格的人员,不能独立工作。
第六条已经投入使用而需要停工维护和修理的设备,必须报请上级业务主管部门批准。
经过修理,但检验不合格的设备不得投入工作。
第七条全体通信导航人员,必须遵守安全规定,定期检查安全和防护用品,密切注视设备的危险征侯,认真查找原因,迅速排除,确保人身、设备、工具和仪表的安全。
第八条本规程的附件是实施设备运行维护的细则,本规程的附件和正文具有同等效力。
本规程附件尚未包含的设备,另作补充规定。
第二章设备的运行第一节设备运行的组织第九条通信导航监视系统和设备的运行属于系统运行。
设备运行不能低于最低运行标准。
第十条台站是组织和实施通信导航设备运行的基层单位。
各台站必须根据有关规定和实际情况,制订岗位责任制和值班制度; 按时检查设备运行情况、统计设备运行质量指标; 分析可能引起设备运行不正常的因素和存在的问题,及时采取措施避免差错,杜绝事故的发生,保证设备按规定安全运行。
航空航天工程中的飞行器导航系统分析
航空航天工程中的飞行器导航系统分析飞行器导航系统是航空航天工程中非常关键的部分，它对航空器的飞行安全和准确性起着至关重要的作用。
本文将对航空航天工程中的飞行器导航系统进行分析，包括导航系统的构成、工作原理以及发展趋势等方面。
一、导航系统的构成飞行器导航系统由多个组件构成，包括惯性测量单元（IMU）、全球定位系统（GPS）、机载陀螺仪、电子罗盘等。
这些组件相互协作，为飞行器提供准确的定位和导航信息。
惯性测量单元（IMU）是导航系统的核心部分，它包括加速度计和陀螺仪，通过测量飞行器的线性加速度和角速度，得出飞行器的运动状态。
IMU提供的信息可以用于确定飞行器的速度、方向和位置等关键参数。
全球定位系统（GPS）通过卫星信号定位飞行器的位置。
GPS系统由一系列卫星和地面接收器组成，卫星发射信号，接收器接收信号后计算出飞行器的经纬度，通过定位算法得出飞行器的位置信息。
机载陀螺仪是一种测量飞行器角速度的装置。
它通过感知飞行器的旋转运动，提供飞行器的倾斜和转向信息。
电子罗盘是一种感知地球磁场的装置，可以提供与磁北极相对的方位角。
电子罗盘常用于辅助导航系统，提供航向和方向信息。
二、导航系统的工作原理飞行器导航系统的工作原理是通过收集和处理各种导航信息，确定飞行器的位置和航向。
系统中的各个组件协同工作，互补彼此的不足，提供准确可靠的导航信息。
首先，IMU提供当前飞行器的加速度和角速度等信息，通过数据处理和积分算法，可以得到飞行器的速度、位移和方向等重要参数。
然后，GPS系统通过卫星信号接收和定位算法，得出飞行器的经纬度信息。
这些信息与IMU提供的数据进行融合处理，进一步提高导航系统的准确性。
陀螺仪和电子罗盘提供飞行器的角速度和方位信息，它们与IMU的数据进行整合，为导航系统提供更完整的导航信息。
最后，这些信息经过导航计算和控制系统的处理，通过显示界面向机组人员传递飞行器的位置、航向和速度等信息，以指导飞行员进行操作和决策。
航空无线电导航系统
第一章绪论1.1.1导航与导航系统的基本概念1.导航导航的基本含义是引导运行体从一地到另一地安全航行的过程。
导航强调的是“身在何处，去向哪里”是对继续运动的指示。
导航之所以定义为一个过程，是因为它贯穿于运动体行动的始终，遍历各个阶段，直至确保运行达成目的。
应当说大部分运行体都是由人来操纵的，而对那些无人驾驶的的运行体来说，控制是由仪器或设备来完成的，这时的导航就成为了制导。
近年来人们将定位于导航并列提出。
事实上定位提供的位置参量是一个标量，只有将其与方向数据联合起来成为矢量，才能服务于运行体的航行。
因此定位与测角、测距一样是导航的技术之一，通过定位可以实现导航。
也可以说定位是静态用户要求的；但对动态用户而言要求的是导航。
2.导航系统导航系统是用于对运行体实施导航的专用设备组合或设备的统称。
导航系统是侧重于实现特定导航功能的设备组合体，组合体内的各部分必须按约定的协调方式工作才能实现系统功能，而导航设备一般是指导航系统中某一相对独立部分或产品，或实现某一导航功能的单机。
1.1.3 导航及无线电导航系统的分类导航是一门基于“声、光、电、磁、力”的综合性的应用科学，实现导航的技术手段很多，按其工作原理或主要应用技术可分为下述类别：（1）天文导航——利用观测自然天体（空中的星体）相对于运行体所在坐标系中的某些参量实现的导航称为天文导航。
（2）惯性导航——利用牛顿力学中的惯性原理及相应技术实现的导航称为惯性导航。
（3）无线电导航——利用无线电技术实现的导航称为无线电导航。
（4）地磁导航——利用地球磁场的特性和磁敏器件实现的导航称为地磁导航。
（5）红外线导航——利用红外线技术实现的导航称为红外线导航。
（6）激光导航——利用激光技术实现的导航称为激光导航。
（7）声纳导航——利用声波或超声波在水中的传播特性和水声技术实现的导航（用于对水下运行体的导航）称为声纳导航。
（8）地标或灯标导航——利用观测（借助光学仪器或目视）已知位置的地标或灯标实现的导航称为地标或灯标导航。
民航导航系统原理与应用
导航系统技术发展
传统导航技术
传统导航技术主要依靠地面导航设施，如VOR/DME、NDB等，具有较高的可靠性和稳定性，但存在覆盖范围有限、 精度较低等问题。
导航系统在民航中的重要性
阐述导航系统在民航中的重要地位和 作用，如提高飞行安全、降低运行成 本、优化航班运行等。
分析导航系统的发展趋势和未来发展 方向，以及其对民航业的影响和推动 作用。
02
民航导航系统原理
导航系统基本原理
01
导航系统定义
导航系统是用于确定航空器位置和航向的设备或技术，是航空器安全、
评估导航系统的可靠性指标，如故障率、可用性、持久性等。
故障模式与影响分析
分析导航系统可能出现的故障模式及其对飞行安全的影响。
可靠性评估方法
采用适当的可靠性评估方法，对导航系统进行全面的可靠性评估。
安全风险控制措施
风险识别
通过风险评估和识别，确定导航系统面临的主要安全 风险。
风险评估
对识别出的风险进行量化和评估，确定风险的等级和 影响程度。
IFR导航是民航飞行中常用的导航方式，通过接收和处理来自地面导航设施的信号，飞行 员能够获取航空器的位置、航向、高度等信息，实现安全、准确的飞行。
视见飞行规则（VFR）导航
VFR导航适用于低能见度条件下的飞行，通过目视地标和飞行员的经验，飞行员能够依靠 地面标志和地标高度来判断航空器的位置和航向。
卫星导航
03
民航导航系统应用
航路导航
航路导航是民航导航系统的重要应用之一，它通过提供精确的航路信息，确保飞机 在预定航线上安全、准确地飞行。
空运飞行员的航空导航和导航系统
空运飞行员的航空导航和导航系统航空导航和导航系统是空运飞行员在飞行任务中至关重要的工具。
它们提供了必要的信息和指引，确保飞行员能准确地知道自己的位置、航线和飞行情况。
本文将探讨航空导航和导航系统的定义、功能以及使用。
一、航空导航和导航系统的定义航空导航是指在飞行任务中确定和控制飞行器位置、速度和方向的过程。
导航系统则是为了实现航空导航目标而设计的一套设备和技术。
简而言之，航空导航系统是用来帮助飞行员在空中航行的工具。
二、航空导航和导航系统的功能1. 位置确定：导航系统通过无线电信号、卫星定位、惯性导航等技术手段，提供准确的位置信息，使飞行员能够知道自己在何处。
这对于飞行器的安全和正常运行至关重要。
2. 航线规划：导航系统可以根据预设的航线和飞行计划，自动规划出最佳的航线。
这样飞行员可以根据导航系统提供的建议，选择最短、最安全的航线，从而节省时间和燃料。
3. 飞行引导：导航系统可以向飞行员提供航向、速度、高度等引导信息，确保飞行器沿着预定航线飞行。
它可以实时监测飞行器的状态，并提供必要的修正指令，帮助飞行员保持飞行器在目标航线上稳定飞行。
4. 飞行信息显示：导航系统可以将各种必要的飞行信息以图形、数字等形式显示在飞行员的显示屏上，使其能够清楚地了解飞行器的状态和所处环境。
这种信息包括飞行高度、空速、航向、气象信息等等。
三、航空导航和导航系统的使用航空导航和导航系统大多数由电子设备组成。
飞行员通过操纵仪表和操作控制器，与导航系统进行交互。
以下是几种常见的航空导航和导航系统：1. 全球定位系统（GPS）：GPS是一个基于卫星定位的导航系统，可以通过接收卫星发出的信号，计算出飞行器的位置和速度。
飞行员可以通过GPS系统实时获得自己的位置，并根据导航指示完成航线规划和飞行引导。
2. 惯性导航系统（INS）：INS使用陀螺仪和加速度计等传感器来测量飞行器的位置和运动状态。
它通过不断积分和处理传感器数据，提供高精度的导航信息。
航空航天工程师的工作中的航天器导航系统
航空航天工程师的工作中的航天器导航系统在航空航天工程领域，航天器导航系统被认为是至关重要的组成部分。
航天器导航系统的主要功能是确保航天器在太空中准确导航并执行任务。
本文将介绍航天器导航系统的工作原理、关键技术和应用。
一、航天器导航系统的工作原理航天器导航系统主要通过使用传感器和计算机算法来实现太空导航。
航天器导航系统通常由以下主要组件组成：1. 惯性测量单元（IMU）：IMU是航天器导航系统中关键的传感器之一，用于测量航天器的加速度和角速度。
通过积分IMU输出的加速度和角速度的值，可以得到航天器的位置、速度和姿态信息。
2. 全球定位系统（GPS）：GPS是另一个重要的导航组件。
它使用一组卫星来提供准确的时间和位置信息，用于航天器在地球轨道上进行导航。
GPS发射的信号被接收并处理，以确定航天器与卫星之间的距离和方向。
3. 星敏感器：星敏感器用于确定航天器的姿态。
它通过检测太空中的固定星系，并与星图进行比较来计算航天器的角度和方向。
4. 雷达测距仪：雷达测距仪可以通过测量航天器与其他物体之间的距离来帮助导航系统确定航天器的位置和轨道。
航天器导航系统通过将以上组件的数据进行组合和处理，提供给航天器的姿态控制系统和飞行计算机，以实现准确的导航和控制。
二、航天器导航系统的关键技术1. 导航算法：航天器导航系统依赖于复杂的导航算法，以将传感器数据转化为航天器位置和速度信息。
这些算法需要在不准确的传感器数据和外部干扰的情况下提供精确的导航解决方案。
2. 指引、导航和控制（GNC）系统：GNC系统是航天器导航系统中关键的部分，用于实现航天器的稳定和控制。
GNC系统使用导航算法和传感器数据来计算并执行航向调整、速度变化等操作，以满足航天器的任务要求。
3. 故障检测与容错（FD&C）系统：FD&C系统用于监测导航系统的运行状态，并及时检测并纠正任何故障情况。
该系统能够提供航天器导航系统的可靠性和鲁棒性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第二节 导航助航设备和通信 ―、导航技术分类
最早的导航技术是指南针和六分仪，其准确度只能找到一片大陆，却 无法准确地找到一个城市、一个村庄。由于早期飞机几乎都在机场附近 的一个小范围内飞行,所以为了识别跑道，最早出现的飞机专用导航助航 设备是机场辅助灯光和跑道灯光，以帮助飞行员在晚上和天气不好的吋 候进行落地。助航灯光系统是1920年后在美国首先开始的，1930年这些 灯光发展成为进近灯光系统，现在跑道灯光引导系统是国际民航组织 SARPs标准的一部分。 无线电技术出现后，通过追寻无方向信标(NDB)的信号源，远航的飞机 找到了归航的方向。不过要想更准确地在迷茫的大雾中找到降落的跑道 ，则需要更精确的无线电设备，比如特高频全方向信标(VOR)和测距机（ DME），然后是仪表着陆系统(ILS)或者微波着陆系统（MLS），还包括美 国的全球定位系统（GPS）、俄罗斯的全球卫星导航系统（GLONASS）、 欧盟的伽利略系统(Galileo）以及中国的“北斗”系统。 上述导航设备都是被动导航设施，意思是飞机必须依赖其自带设备以外 NanJing University of Aeronautics 的其他设施的帮助才能找到目标。因此配备有自主导航系统 INS & Astronautics
第 六章 航空导航系统的运行
NanJing University of Aeronautics & Astronautics
第一节 空域结构和导航服务 ―、目视飞行规则和仪表飞行规则
在VFR规则条件下，飞机要飞行必须首先满足最低的气象要求条件。因 为在VFR条件下，飞行员一般依赖通过驾驶舱向窗外现察能够发现和判断 的情况来控制飞机的飞行姿态并进行导航.所以在VFR条件下，最重 要的一条是飞行员必须保持与云底有一定的间距，视线不会受到云层的 遮挡(垂直方向、同时水平方向的能见度也能符合该机型在该地区运行时 的要求。
按照导航技术的类别，导航分为：
①目视导航技术，包括利用各种地标、灯光系统和地面设施进行导航。 ②磁导航和光学导航技术,包括指南针、六分仪、磁罗盘等。
③无线电导航技术，包括利用各种波长电磁波和通过不同传播途径传播 的导航方式，如NDB、VOR/DME、ILS、MLS、GNSS（全球卫星导航系统： )、TACAN（塔康导航系统）和LORAN（远程导航系统，即罗兰导航系统) 等。 ④自主导航技术，即惯性导航技术。
为保持公共航空运输企业的客机的安全和有效运行，即使本地区当时的 气象条件满足VFR气象条件标准（如晴空万里和较好能见度〉时，航空公 司的航班一般仍然要求采用 IFR飞行规则运行。 NanJing University of Aeronautics
& Astronautics
二、空域结构
空域的基本构成模块是飞行情报区(FIR)，为了对飞机进行管制，飞行 情报区分成用字母A〜G识别的不同空域类型，每个类别的空域要求一个 特定级别的空中交通管制服务,并对飞行员资质、飞机设备、气象类型有 相应要求。A级是最受限制的，G级是限制最少的。P190—表6-1 受管制的空域包括空域类别的A〜E，在受管制的空域内，对所有的在 IFR条件运行下的飞机都会提供空中交通管制服务，但是只对一部分VFR 条件下运行的飞机提供管制服务，而载客的飞机几乎毫无疑问地是在受 管制的空域内飞行。 在非管制的空域，由于不提供空中交通服务，飞行员必须自己负责保持 与其他飞机之间有足够的间距。飞行员可以不用和管制员交流，也不需 要得到空中交通指令，他们以“看见并避免”的规则，按照自己的需要 决定航线。当然，在确实需要的时候，在非管制空域内飞行的飞行员也 可以要求从负责该区域的区域管制员那里得到一些信息和指令。
NanJing University of Aeronautics & Astronautics
四、空中交通服务（航空导航服务） 1.空中交通管制（ATC） （1）区域管制服务 （2）进近管制服务（离港管制、间隔控 制、进港管制）
（3）航空港管制服务
2.飞行情报服务（FIS）
3.警报服务
NanJing University of Aeronautics & Astronautics
NanJing University of Aeronautics & Astronautics
三、航路与航线
航路是五种管制空域类型中的一种，是用导航助航点连接形成的主要航 线的管制空域的走廊。
航路是以走廊形式建立的，在航路上装设有无线电导航设施.并可能穿 越多个管制区域。
空中航路的宽度不是固定不变的。按国际民用航空公约规定，当两个全 向信标台之间的航段距离在50海里以内时,航路的基本宽度为航路中心线 两侧各4海里；如果距离在50海里以上时，根据导航设施提供飞机航迹引 导的准确度进行计箅，可以扩大航路宽度，但一般不超过左右10海里的 范围。 按照国际民航组织规定，航路的基本代号由一个拉丁字母和1〜999的数 字组成。 航线则是指飞行的路线。航线一般只标明了飞行的具体方向、起讫和经 停地点。航线的开通要借cs & Astronautics
按照国际民航组织的规定，各国民航当局考虑当地的地理特 征并决定每个级别空域的位置。因此各国的空域结构中依照的 标准有所不同。
在北美地区采用的是英制单位，而在中国则采用的是公制单 位。 中国的空域划分为飞行情报区、管制区、限制区、危险区、 禁区、航路和航线七种类型。其中与管制类型相关的是飞行情 报区和管制区。P191 管制区又分为四种管制方式，高空管制空域（A类空域）、 中低空管制空域（B类空域）、进近(终端)管制空域（C类空域 ）和机场管制地带（塔台管制空域，D类空域）。
IFR则允许飞机在不满足VFR最低要求的气象条件下飞行，在这种情况下 ，飞行员通过监视飞行仪表控制飞机姿态。飞行员必须经过仪表飞行定 级并通过IFR的常规训练保持技能。飞机必须装备有得到取证的仪表飞行 系统，在有空中交通眼务的空域飞行，飞机还必须制定IFR飞行计划，飞 行员应该保持与空中交通管制的无线电语音通信。