第3章 4空中导航
民航概论_国家精品课_中国民航大学_第3章
第一节 航空器活动的环境
大气层：距海平面1000千米以下 大气层：距海平面1000千米以下 1000 大气层包括：对流层、平流层、中间层、热层、 大气层包括：对流层、平流层、中间层、热层、外逸层 对流层：从海平面到对流层顶平均11千米，赤道17千米左右，极地8 11千米 17千米左右 对流层：从海平面到对流层顶平均11千米，赤道17千米左右，极地8千米左右 平流层：距海平面11千米以上，55千米以下 平流层：距海平面11千米以上，55千米以下 11千米以上
第三章 第二节 地球的有关知识
海拉尔至哈尔滨的等角航线
第三章 第三节 地球运动与时间
第三节 地球运动与时间
1.地球的自转与公转 1.地球的自转与公转
第三章 第三节 地球运动与时间
云的类型
第三章第一节 航空器活动的环境
能见度
能见度:指观察者在白天辨认物体，在夜间辨认灯光的距离， 能见度 用公里或米表示。 当能见度在1500米以下时，提供跑道视程RVR ( Runway Visibility Range ) 。 跑道视程:指飞行员在位于跑道中线的飞机上观测起飞方向 跑道视程 或着陆方向，能看到跑道道面上的标志或能看到跑道边灯 或中线灯的最大距离。 影响能见度的有:雾、烟、风沙、雨、雪。 空中能见度分为水平能见度、垂直能见度、倾斜能见度。
第三章第一节 航空器活动的环境
云对飞行的影响： 云对飞行的影响：
1. 低云妨碍飞机起降 2. 云中能见度很坏，影响目视飞行 3. 云中飞行可能发生飞机积冰 Cb（积雨云） Cb（积雨云） 4. 云中飞行可能发生飞机颠簸 5. 云中飞行可能遭闪电击 6. 云中飞行可能会产生错觉
第三章第一节 航空器活动的环境
民航概论重要知识点
《民航概论》主要知识点第一章总论第一节民用航空基本概念1.航空的概念及其与航天的区别；答：人类在大气层中的所有活动统称为航空，在大气层之外的飞行活动称作航天。
2.常见航空及航天领域的应用;答：3.航空业所包含的部分；答：航空器制造业，军事航空，民航航空。
4.民用航空的定义及两大组成部分；答：定义：使用各类航空器从事除了军事性质以外的所有的航空活动称为民用航空。
成：航空运输，通用航空5.航空运输与通用航空分别所包含的航空活动；答：航空运输：以航空器进行经营性的客货运输的航空活动。
通用航空：（1）航空作业,(2)其他类通用航空6.民用航空系统的组成部分（民航主管部门、航空公司、机场、民航院校及其单位性质）。
答：政府部门，参与航空运输的各类企业，民航机场，参与通用航空各种活动的个人和企事业单位第二节世界民航发展历史1.第一架有动力可人为操纵的飞机的发明时间和发明者；答：1909年法国人莱里奥2.世界上第一部国家间航空法，第一次确立国家空中主权原则：巴黎公约》（与《芝加哥公约》对比）1919年；3.世界国际航空法的基础，并规定成立国际民航组织ICAO的公约：国际民用航空公约》（《芝加哥公约》）1944年；4.1947年成立国际民用航空组织ICAO。
5.1852年，法国，飞艇，由人进行操纵的有动力的航空器。
6.1903年，美国，莱特兄弟，飞机。
7.1909年，法国，布莱里奥（louis Bleriot）成功的飞过了英吉利海峡（40KM），首次国际航行。
8.1914---1918年，第一次世界大战，促进了航空技术的发展。
9.1919年，巴黎和会（法国草拟航空公约，38个国家签署），巴黎公约，第一部国家间的航空法。
10.1919年，德国，首先在国内民航运输，后成立了“国际航空运输协会”。
第三节中国民航发展历史1.中国第一架飞机1909年发明，发明者：冯如；2.中国第一条航线：北京——天津，1920年；3.中国第一条国际航线：广州——河内，1936年；4.二战时期从昆明经喜马拉雅山往返印度的“驼峰航线“；5.建国初期的“两航起义”；第二章民用航空器第一节民用航空器的分类和发展1.航空器根据与空气的密度关系及有无动力的分类标准；答：航空器根据获得升力方式的不同分为两类：一类由于总体的比重轻于空气，依靠空气的浮力而漂浮于空中的称为轻于空气的航空器。
摄影测量学3-3
要将空中摄站及影像放到整个的加密网中，起到 点的传递和构网作用，故被称为空中三角测量。
目的：用摄影测量解析法确定区域内所有影像的外方位元素。
摄影测 量 加密
一、 空中三角测量意义：
(1)不需直接触及被量测的目标或物体．凡是在影像上可 以看到的目标，不受地面通视条件限制，均可以测定其位 臵和几何形状； (2)可以快速地在大范围内同时进行点位测定，从而可节 省大量的野外测量工作； (3)摄影测量平差计算时，加密区域内部精度均匀，且很 少受区域大小的影响；
４个平高控制点：4 4 16
n 各待求点：
4 n 4n
3n 12 未知数的个数：
两张像片的外方位元素：
t1
t2
多余观测数： 6 n
n
2 6 12 各待求点： 3 n 3n
3.9光束法双像解析摄影测量
按未知数的类型将误差方程式写成矩阵形式：
V1 A1 V 0 2 0 A2 t1 B1 l1 t 2 B2 l 2 X
• 要点： 1) 空间后方交会-空间前方交会：由于空间后方交会至少需要3 个平高控制点，通常采用4 个平高控制点，按最小二乘平差 方法解算单张像片6 个外方位元素。故该方法不适合； 2) 相对定向-绝对定向：相对定向完成后，绝对定向通常采用3
个平高控制点按最小二乘平差方法解算7 个绝对定向元素。
上述问题中，控制点数量不足以解决该绝对定向问题。故该 方法不适合； • 3) 光束法：上述问题中，2 个平高控制点和1 个高程控制点 可以确定平差的基准，多余观测个数r=(2×6×2)(6×2+3×3)=3>0，故可用该方法解决上述问题。
N12 ) X (u2 N N
空中导航-航空地图
❖ （一）地图
将地球表面上全部或部分地形、地物根据一定的 数学法则、按一定的比例尺缩绘到平面上就形成 了地图。
❖ （二）航空地图
航空地图是供航空使用的各种专用地图的统称。
航空地图突出飞行要素，如机场、导航台、磁差 线、特殊区域和障碍物，并标出地面高程、障碍 物高度以及安全高度等
❖ 航空地图根据用途和导航方法分为通用航空地图和 特种航图。
通用航空地图主要用于各种飞行的目视空中导航，为专 用航图补充目视资料，进行各种训练以及制定飞行计 划，应当标绘地球表面主要人文和自然地理特征，标绘 有机场、导航设施、空中交通服务系统、禁区、危险 区、限制区、重要障碍物和其它航空资料。
特种航图包括航路图、区域图、标准仪表进场图、标准 仪表离场图、仪表进近图、目视进近图、精密进近地形 图、机场图、机场地面活动图、停机位置图、机场障碍 物Ａ型图、机场障碍物Ｂ型图、机场障碍物Ｃ型图等十 三种。
（1）标高点：标高点是一些选定的特殊地点，如山 峰、山脊的顶点，其位置用一小黑点或黑三角表 示，旁边注明该地点的标高数值
0105
（2）等高线
h1 h2 h4 h6 h8
A
B
h1
h10
20
10
（3）分层着色法
在两条等高线之间，从低到高，由浅到深分别 图上不同的颜色，以表示不同的高度。
小比例尺航图所涵盖地面范围要大，但对于地 形、地物和航空要素的描述比较简略，适用于远 程航线飞行、规划航线、制定飞行计划等。
不同比例尺地图的应用
航线飞行： 1:1,000,000 1:3,000,000
1:2,000,000
通用航空和特殊任务飞行： 1:500,000 1:1,000,000
领航与导航知识点总结
领航与导航知识点总结第一章绪论一、空中导航的三个基本问题；1.定位：导航的首要和基本问题，是确定应飞航向和飞行时间的基础；可以采用的定位方法:目视,无线电,区域导航等；定位后判断偏航,进而修正航向等参量。
2.确定应飞航向：目的是修正风的影响，使飞机沿着预定的航迹飞行；要根据飞行高度上风速、风向和预定航迹的关系确定实际应飞航向。
3.确定飞行时间：目的是准确把握飞行进程，及时修正飞行速度，确保飞机能够准时到达目的地；根据飞行计划的要求，利用航路检查点检查飞机的飞行进程，采取相应的措施消磨和吸收飞行时间。
二、导航的类型：1.无线电领航（Radio Navigation)（1）根据无线电的传播特性，利用无线电领航设备进行定向、测距、定位，引导飞机飞行。
精度高；（2）定位时间短，可以连续、实时的定位；能够在昼夜、复杂气象条件或缺少地标的条件现使用，大大扩大了飞行时空。
局限性：地面限制、电磁干扰（3）测向系统：ADF、VOR、ILS、MLS（方位角、仰角、距离）；测距系统：DME；测向测距系统：VOR/DME，TACAN ；测高系统：RA ；测距差系统：OMEGA、LORAN2.惯性导航INS（Inertial Navigation）（1）利用惯性元件测量飞机相对于惯性空间的加速度，在给定的初始条件下，利用导航计算机的积分运算，确定飞机的姿态、位置、速度，引导飞机飞行。
（2）完全自主导航；不受气象条件和地面导航设施限制，隐蔽性好；系统校准后短时定位精度高。
（3）定位误差随时间而不断积累，存在积累误差；成本高。
3.卫星导航通过测量飞机与导航卫星的相关位置来解算领航参数4.)区域导航（1）惯性导航、卫星导航以及飞行管理计算机系统的不断发展，使得导航手段发生了根本的变化。
（2）飞机无需局限于地面导航设施形成的航线逐台飞行，而是根据飞行管理计算机系统管理来自惯性导航系统、卫星导航系统、或地面导航设施的导航信息，编排更加灵活的短捷的希望航线，计算飞机的航线偏离信息，并通过与自动驾驶耦合，实现自动驾驶，引导飞机沿着最佳的飞行路径飞行，从实践和设备上摆脱了地面导航设施的束缚，这种实施导航的方法称之为区域导航（RNAV：AreaNavigation）第二章地球知识一、地球1.地球是一个两极稍扁、赤道略鼓的旋转椭球体，椭球的基本元素包括：极半径a，赤道半径b，扁率e=（b-a）/a 。
空中导航
NM NT
△M
TC MC
三、时间系统
空中导航
(一)时间的含义 时刻：表示某一瞬间的早晚。 如飞机起飞时刻为10时45分(10:45或1045) 时间：表示两时刻间所间隔的长短。 如飞机从北京到上海飞行时间是1小时33分 (01:33或1.33)
(二)时间系统 1、地方时（LT） 2、区时（ZTM） 3、世界时（UT） 4、世界协调时（UTC）
磁经线北端偏离真经线北端的角度， 叫磁差或磁偏角。偏东为正，偏西为 负。 4、磁差的表示：MV-2°； VAR2°W 5、等磁差曲线
7、世纪变化和磁差年变率
空中导航
三、航线
空中导航
(一)定义： 飞机从地球表面一点到另一点的预定的航行路线叫航线。
(二)航线构成：起点、转弯点、终点 1、目视航线 2、仪表航线
➢ 机载接收机接收 到两种信号后比较其 相位差。
两种信号的相位 差即为当时的飞机 磁方位QDR.
（一）地面设备：
空中导航
航路VOR台
频率112.00——118.00MHZ(频率间隔50KHZ)，功率 200W，工作距离200NM。
终端VOR台
频率108.00——112.00MHZ(频率间隔50KHZ，小数点后 第一位为偶数)，功率50W，工作距离25NM。 注：VOR台的识别码都是三个英文字母
空中导航
一、地球与地理坐标
空中导航
二、地理坐标
(一)纬度 1、赤道----赤道平面 纬圈----纬线(表示某地 点的东西方向) 2、纬度：该纬线上任意一 点与地心的连线同赤道平 面的夹角，叫该地点的纬 度。 3、纬度表示方法 (1)φN39°57 (2) 39°57′N (3) N39°57′ (4)LAT N39°57′
民航概论第3章 第4节 空中导航
航向台天线
下滑台天线
24
第四节 空中导航
2）距离参考系统 指点标提供飞机相对跑道入口
的粗略的距离信息。
➢外指点标（OM） ➢中指点标（MM） ➢内指点标（IM）
25
第四节 空中导航
3）目视参考系统
➢精密进近轨迹指示器——提供飞行 器相对正确的下滑道位置的目视参 考。
➢进近灯光系统（ALS）——供夜间 或者低能见度进近情况下提供跑道 入口位置和方向的醒目的目视参考。
18
第四节 空中导航
4、仪表着陆系统（ILS）
ILS利用无线电信号建立一条标准进近着陆下 滑道。驾驶员或自动驾驶仪保持飞机沿此路 线进近即可安全着陆。
ILS使飞机可以在夜间和能见度很低的坏天气 下降落,大大提高了民航飞机的使用性能。
➢方向引导 ➢距离参考 ➢目视参考
23
第四节 空中导航
1）方向引导系统
A
B
WIND
WIND
V（空速） + U（风速） = W（地速）
9
第四节 空中导航
航行速度三角形
WS TAS
GS
10
第四节 空中导航
航行速度三角形
磁经线北端
磁经线北端
磁航迹角
磁航向
偏流角
航行风向
航迹角=偏流角+航向
航向=航迹角-偏流角 11
第四节 空中导航
三个速度对应三个方向
空速TAS、磁航向MH
第四节 空中导航
2、甚高频全向信标（VOR）
通过测量飞机的方位和距离定位的无线电测角测 距系统。 （1）VOR/DME合装台 （2）VORTAC（VOR and TACAN）
17
第四节 空中导航
《民航概论》第3章航空器活动的环境及导航
机载设备、机上人员都是很大的威胁。
第一节 大气层
三、大气的分层 据距地面高度及大气内的气流特点分为： ▪ 对流层 ▪ 平流层 ▪ 中间层 ▪ 电离层 ▪ 散逸层
第一节 大气层
（一）、对流层（变温层） 1、高度 从海平面算起，平均高度为11公里，
▪
得道多助失道寡助，掌控人心方位上 。19:55:3719:55:3719:55Thur sday, November 19, 2020
▪
安全在于心细，事故出在麻痹。20.11.1920.11.1919:55:3719:55:37November 19, 2020
▪
加强自身建设，增强个人的休养。2020年11月19日 下午7时 55分20.11.1920.11.19
3、规定： 海平面的高度为零，在海平面， 空气的标准状态是：
第一节 大气层
（二）、飞行高度的确定 ▪ 为了飞机的飞行安全，飞机在不同的飞行阶
段，需要使用不同基准的高度。主要有： ▪ 场压高度 ▪ 海平面气压高度 ▪ 标准气压高度
第一节 大气层
1、场压高度（QFE） ▪ 机场当地海拔高度的气压高度为零，飞机高
在赤道上空约17千米而在极地上空为8千米左 右
第一节 大气层
2、特点
▪ （1）、高度增加，温度下降； ▪ （2）、风向风速经常变化 ▪ （3）、空气上下对流剧烈 ▪ （4）、气象多
第一节 大气层
3、对飞机飞行的影响 ▪ 温度变化对飞行的影响：飞机结冰，影响气
动外形、对机载设备和人体也有危害； ▪ 风速、风向的变化及空气对流：使飞机颠簸
第二节 空中导航
2）、飞行中方向的几个基本概念 ▪ 真经线 、真航向(ZX)；
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第三章 第四节 空中导航
航行速度三角形
磁经线北端 磁经线北端
航行风向 磁航迹角 磁航向
偏流角
航迹角=偏流角+航向
航向=航迹角-偏流角
第三章 第四节 空中导航
航向(HDG:Heading)
真航向（TH) true heading 磁航向（MH） magnetic heading 罗航向（CH） compass heading
第三章 航空器活动的环境及导航
第四节 空中导航
第三章 第四节 空中导航 导航：指一个物体在运动中确定它在空间或地面的位臵和方 向的方法
一、导航的主要参数
高度、速度、航向、时间
真空速：飞机相对于空气的真实运动速度（与航向方向一致）
地速：飞机相对于地面的运动速度。 航迹：飞机实际的运动轨迹（对应地速）
第三章 第四节 空中导航
三、飞机与电台的关系
（1）无线电方位线：飞机上的导航设备和地面导航台之 间的连线，即无线电波的传播路线。
（2）电台方位角：从飞机所在点的经线北端顺时针量到 无线电方位线的角度。表明飞机从所在方位飞往电台的方位。
①电台磁方位角 ②电台真方位角
（3）飞机方位角：从电台所在点的经线北端顺时针量到 无线电方位线的角度。表明飞机背离电台飞行的方位
第三章 第四节 空中导航
NDB
安装在每隔航站和航线中，不断地向空间发射一个无 方向性的无线电信号。
第三章 第四节 空中导航
侧风条件下使用 NDB台被动归航
NDB :non-directional beacon， 无方向性信标
地面NDB 台
机载ADF
第三章 第四节 空中导航
VOR
VOR（Very High Frequency Omni-directional Range）系 统是近程无线电导航系统，1949年被ICAO采用为国际标准 航线无线电导航系统。 （1）工作频率：108.00－118MHz 作用距离200nm （2）组成：地面设备和机载设备两部分。 （3）地面VOR台天线向空间发射无线电方位线，形成360条 径向线（Radial），这些无线电方位线的相位与其偏离磁 北的角度有关。位于某一条径向线上的飞机机载接收机通 过解算该径向线的相位，确定其电磁方位信息
航线：飞机从地球一点到另一点的预定飞行路线。
航向：从经线北端顺时针量到飞机纵轴延长线所指方向。
第三章 第四节 空中导航
二、风的影响
1.风对空速的影响
静风：GS（地速）＝TAS（真空速）
顺风：GS＞TAS
逆风：GS＜TAS
第三章 第四节 空中导航
2.风对航向的影响
风对飞行航迹的影响
航向与航迹
应飞航向与航迹，偏流
地面DME应答机
第三章 第四节 空中导航
DME
工作原理
DME系统从机载询问器向地面信标台发射询问脉冲对， 地面信标台接收这些询问脉冲对，延迟50微秒，然后给询 问器发射回答脉冲对；
机载询问器距离计算机按照发射询问脉冲对和接收回 答脉冲对之间经过的时间计算出飞机到地面台的斜距，即 D=C*（T/2）； 计算的距离信息送到距离指示器显示，供飞行员使用。
本节重点内容
一、导航的主要参数（航线、航向、空速、地速） 二、航行速度三角形 三、ILS的组成及各个部分的功用 四、VOR、NDB、DME的功用
背台飞行：以背台方位线为航道，引导飞机飞离电台的飞行方法
背台飞行的偏航判断：
QDR<MC QDR=MC QDR>MC 飞机偏左 飞机不偏 飞机偏右
MC210
Nm
第三章 第四节 空中导航
四、导航的设备系统
磁罗盘 Magnetic Compass
第三章 第四节 空中导航
航图
第三章 第四节 空中导航
第三章 第四节 空中导航
地面VOR台
VOR 方位线
地面VOR台
第三章 第四节 空中导航
侧风条件下使用 VOR台归航
VOR：very high frequency ommi-directional range， 甚高频全向信标
第三章 第四节 空中导航
DME测距
机载DME询问机
DME：distance measuring equipment， 测距装臵
航向台
下滑台
第三章 第四节 空中导航
ILS系统地面台在机场的配臵情况
第三章 第四节 空中导航
NDB
1．组成 地面设备：中、低频NDB台
空中机载定向设备：ADF（天线、接收机、控制盒和指示器）
2．频率范围 150～1300kHz 3．作用 通过测量相对方位角，结合航向系统或者惯性导航系统 提供的航向信号，提供航路飞行引导、进离场引导、归航引 导和做非精密进近引导。
front course sector
航向台和下滑台
ILS GP下滑引导
tion ula s od e z m minat 0h do 9 e pr
GP sector
GP
hz ation = 90 50hz modul s hz 1 inate 150 predom
runway
DDM : = | M 150 | - |M 90 |
第三章 第四节 空中导航
INS（惯性导航）
第三章 第四节 空中导航 （1）GPS（美国） （2）GLONASS（俄国） （3）GALILEO（欧洲伽利略） （4）COMPASS（北斗卫星导航系统）
卫星导航
第三章 第四节 空中导航
TACAN（塔康）
LORAN-C stations
OMEGA台
六 分 仪
第三章 第四节 空中导航
领 航 计 算 尺 、 计 算 器
地面导航设施
第三章 第四节 空中导航
仪表着陆系统（ILS）
1.指点信标台——距离引导
2.航向台（LOC）——水平引导
3.下滑台（GP）——垂直引导
第三章 第四节 空中导航
指点信标台
…… ._._._ ______
______
保断偏航，不断修正偏流
主动向台飞行
第三章 第四节 空中导航
向台飞行偏航的判断基本原理：
QDM<MC
QDM>MC QDM=MC QDM<MC
飞机偏左 飞机不偏 飞机偏右
TKD=MC－QDM
QDM和MC对比 大偏左，小偏右，等不偏
第三章 第四节 空中导航
第三章 第四节 空中导航
第三章 第四节 空中导航
区域航图
中国欧亚新航行系统航路，又简称西部航路，代号FANSL888，于2001年1月10日正式开通，是建立在我国西部上 空一条新的跨欧亚航路。 全程约2800公里， 比目前使用的经印 度、中东地区、我 国境内的欧亚航路， 航程大为缩短，仅 从乌鲁木齐至成都 高空区域边界，新 旧航路相比缩短了 700多公里，降低经 营成本，产生巨大 的经济效益
①飞机磁方位角 ②飞机真方位角
（4）相对方位角RB （Relative Bearing to Station)
从飞机的航向线顺时针量到无线电方位线的角度。
第三章 第四节 空中导航
第三章 第四节 空中导航
向台飞行 以向台方位线为航道，利用无线电领航设备引领飞机飞向电 台，叫向电台飞行。
北
北
被动向台飞行
内指点标
中指点标
外指点标
音频3000Hz
音频3000Hz 音频1300Hz
音频400Hz
第三章 第四节 空中导航
LOC
ILS LOC航向引导
runway
150hz modulation predominates ECL 150hz = 90hz
90hz modulation predominates DDM : = | M 150 | - |M 90 |