[科普中國]-空中導(dǎo)出導(dǎo)航數(shù)據(jù)

定義

空中導(dǎo)出導(dǎo)航數(shù)據(jù)是由機(jī)載設(shè)備測量獲得的導(dǎo)航數(shù)據(jù)。1

機(jī)載導(dǎo)航設(shè)備機(jī)載導(dǎo)航設(shè)備是引導(dǎo)載機(jī)安全飛行、突防及完成各項(xiàng)預(yù)定作戰(zhàn)任務(wù)、著陸/艦所必須的設(shè)備，為飛行人員和自動(dòng)駕駛儀提供載機(jī)的位置、速度和航向等信息。美國對軍事導(dǎo)航定位的基本要求是:全球的導(dǎo)航覆蓋，高精度的定位能力;用戶設(shè)備是被動(dòng)式的，定位信息是連續(xù)的，能實(shí)時(shí)響應(yīng);可防止被敵人利用，有抗干擾、防破壞的能力;沒有飽和容量的限制;可為所有用戶提供公用坐標(biāo)格網(wǎng);精度不隨使用條件的變化而變化;便于野戰(zhàn)條件下維護(hù);用戶是自主式的。對機(jī)載導(dǎo)航設(shè)備的要求是：具有跨越廣大地域的高精度定位和導(dǎo)航能力，能夠在全天候條件下，連續(xù)、精確地確定載機(jī)位置、速度和時(shí)間等。

美軍根據(jù)飛機(jī)的不同作戰(zhàn)用途，使用不同的導(dǎo)航設(shè)備組合，滿足不同作戰(zhàn)要求，如：戰(zhàn)斗機(jī)(CF-15等)、攻擊機(jī)(A-10等)突出其高速、低空、中程的導(dǎo)航能力;轟炸機(jī)(CB- 2等)突出其遠(yuǎn)程、自主、精密定位、轟炸導(dǎo)航的能力;預(yù)警和指揮飛機(jī)(CE-2等)突出其中遠(yuǎn)程、自主、安全的導(dǎo)航能力，美軍主要作戰(zhàn)機(jī)型機(jī)載設(shè)備情況如圖。

機(jī)載導(dǎo)航設(shè)備與導(dǎo)航數(shù)據(jù)不同導(dǎo)航設(shè)備傳遞不同導(dǎo)航信息，閑總結(jié)如下：

（1）GPS接收機(jī)

GPS是利用衛(wèi)星進(jìn)行導(dǎo)航的全球無線電導(dǎo)航系統(tǒng)。機(jī)載GPS導(dǎo)航系統(tǒng)包括:多通道的GPS接收機(jī);以GPS為導(dǎo)航參數(shù)的組合導(dǎo)航設(shè)備，如:GPS/INS系統(tǒng)、GPS/多普勒組合導(dǎo)航系統(tǒng)、GPS/羅蘭-C組合導(dǎo)航系統(tǒng)、GPS輔助目標(biāo)定位系統(tǒng)，有比較完備的種類和型號。

（2）多普勒導(dǎo)航

利用多普勒效應(yīng)向飛機(jī)斜下方發(fā)射2到4個(gè)波束，通過檢測回波的多普勒頻移推算出飛機(jī)相對于地面的速度和偏流角。型號包括AN/APN- 190(V)、AN/APN- 213、AN/APN- 218等，其中AN/APN- 190(V)，工作頻率：13.25～ 13.40GHz，用來連續(xù)測量地速和偏流角；AN/APN- 213，用來提供空速和偏航信息，工作頻率：13.13GHz，發(fā)射功率:1W，通過向四方發(fā)射13.13GHz的連續(xù)波來測定飛機(jī)的飛行速度和地面反射波的多普勒頻移。AN/APN- 218技術(shù)體制：連續(xù)波、脈沖多普勒，工作頻率:J波段(10～ 20GHz),使用高度范圍:0～21000米，具有防核能力、高性能脈沖多普勒雷達(dá)，它與地速偏流指示器結(jié)合，處理從雷達(dá)來的數(shù)字速度數(shù)據(jù)，并顯示地速與偏流角。該系統(tǒng)連續(xù)測量航向速度、偏流速度和垂直速度，為導(dǎo)航設(shè)備提供精確的飛機(jī)數(shù)據(jù)。

（3）儀表著陸系統(tǒng)接收機(jī)

國際民航規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)著陸引導(dǎo)系統(tǒng)，為著陸飛機(jī)在進(jìn)場過程中提供航向、下滑和距離信息，引導(dǎo)飛機(jī)進(jìn)場著陸。型號包括AN/ARN- 108、AN/ASN-112。系統(tǒng)由航向信標(biāo)、下滑信標(biāo)、指點(diǎn)信標(biāo)或測距應(yīng)答信標(biāo)組成，其中:航向信標(biāo)工作在108 MHz～ 112MHz,完成航向角測量；下滑信標(biāo)工作在329MHz～ 335MHz，完成下滑角測量；指點(diǎn)信標(biāo)工作在75MHz，完成定點(diǎn)距離測量，并用無線電高度表在相應(yīng)距離上檢查相應(yīng)高度；有時(shí)也使用測距器應(yīng)答信標(biāo)和相應(yīng)機(jī)載測距詢問機(jī)完成距離測量。

（4）塔康系統(tǒng)

由機(jī)載設(shè)備與配套的信標(biāo)臺組成極座標(biāo)式近程無線電導(dǎo)航系統(tǒng),與信標(biāo)臺及航向系統(tǒng)配合，可以連續(xù)自動(dòng)地測定飛機(jī)無線電方位角，飛機(jī)至信標(biāo)臺的直線斜距及航道偏離數(shù)據(jù)，飛機(jī)與飛機(jī)之間的直線距離，用于保證飛機(jī)在全天候飛行時(shí)完成出航、歸航、航線飛行等任務(wù)。裝備的型號包括AN/ARN-118(V)、TCN- 250、AN/ARN- 139(V)、AN/ARN- 84、AN/ARN- 153(V)，工作頻率962～1213MHz/1025～ 1150MHz,波道間隔1MHz,采用標(biāo)準(zhǔn)的X和Y信道。塔康系統(tǒng)經(jīng)過幾十年的使用，功能得到充分開發(fā)和擴(kuò)展,是一個(gè)較為完善的導(dǎo)航系統(tǒng),在美軍及其北約的主要作戰(zhàn)飛機(jī)中幾乎都配裝了塔康機(jī)載設(shè)備。

（5）無線電高度表

用來提供載機(jī)與地面的真實(shí)高度，分為低空和高空雷達(dá)高度表。裝備的型號包括AN/ASN-214、AN/APN- 194(V)(0～ 1500m)、AN/APN-171(0～ 1500英尺、0～ 2500英尺、0～ 5000英尺、)、AN/APN- 224(0～ 3km)、AN/APN- 232(0～15240m)。低空雷達(dá)高度表以AN/APN- 194(V)為代表，采用窄脈沖測距體制，具有危險(xiǎn)高度(低高度)告警、危險(xiǎn)高度告警設(shè)定、測量飛機(jī)速率、著陸裝置告警、功率管理等能力等功能，工作頻率4.3GHz，脈沖寬度0. 02us或0. 2us，重復(fù)頻率20kHz，發(fā)射功率5W，測高精度:1m± 4%，工作高度1500m。高空雷達(dá)高度表:以AN/APN- 232為代表，是一種先進(jìn)的全固態(tài)雷達(dá)高度計(jì)，由發(fā)射/接收機(jī)、天線和指示器組成，具有模擬、數(shù)字兩種信號輸出方式，可根據(jù)地形和飛機(jī)高度變化自動(dòng)調(diào)整發(fā)射功率。測高范圍從地面至15240米高空，當(dāng)飛機(jī)低于選定的高度時(shí)由告警燈告警，并具有低截獲概率和反干擾能力。2