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没有GPS之前飞机是如何进行远距离安全飞行的?

归档日期:12-03       文本归类:导航点      文章编辑:爱尚语录

  在没有GPS之前,飞机其实也可以进行远距离的飞行,这种现象的背后就涉及到飞机上的导航系统演化历程。在这里,老鹰航空就来和大家简单盘点一下在不同的技术发展阶段飞机上所使用的导航方法吧。大体上有这么三种:

  这种飞行方式多见于一战时期,以及当前很多通航飞机的初级飞行训练阶段。在这种方式下,飞行员需要依靠目视寻找到地面参照物,从而大致判断出自己的飞行航向。目视飞行方式的误差非常大,很大程度上非常依赖于地面参照物的可识别度,以及飞行员自身的飞行经验;受到目视飞行方式本身的缺陷限制,这种方式的导航条件下无法进行远程飞行。

  陀螺仪的发明和应用在导航领域可谓是具有划时代的意义,从最初的机械式陀螺仪,已经发展出激光陀螺仪、光纤陀螺仪等各种高精度产品。对于一架飞机而言,一般同时配置多个陀螺仪,从而能够在飞行过程中不断的测量飞机的航向、速度(三个方向的分量)、加速度(三个方向的分量)、角速度(三个轴向角速度),角速度加速度(三个轴向)等等,基本上把飞机的运动参数算是捕捉完全了。

  在计时器的作用下,就可以进行积分运算,从而达到飞行过程中任一点,相对于起飞点的轨迹,这样在航图上就可以进行有效标注了,从而实现导航。

  问题1——惯性导航非常依赖于初始参考点坐标,也就是起飞点的坐标参数,这一参考点必须事先确定,如果这一参考点弄错了,后面全部出错。

  问题2——惯性导航积分运算的过程就是误差放大的过程,随着时间的推移或者航程的增加,各个环节的测量误差都在不断的累计和放大。

  因此,对于这种导航系统的使用,尤其是长距离远程飞行一般需要外界提供修正措施,这种措施大致上有下面几种:

  纠正方式1——地面导航雷达无线电修正,也就是依靠地面一系列的导航雷达来测量飞机此时距离雷达基站的相对位置,然后发送给飞机,从而修正飞机的轨迹。这是没有卫星导航系统之前,也就是上个世纪九十年代之前,民航飞机最主流的导航方式。

  纠正方式2——地面参照物或者地面人员的指示,这种方式多用于战争年代,比如二战时期,深入敌后作战,就需要依靠机组中的领航员不断的观察地面参照物,然后对照航图进行人工修正。

  卫星导航系统的出现可谓是从根本上解决了惯导本身固有的误差累计问题,在太空中的卫星系统的支援下,飞机可以时刻获取自身的空中航迹位置、速度信息和高度信息。但是对于飞机飞行姿态方面的感知能力还是不足,并且从导航系统冗余度角度来考虑,光靠卫星导航系统那是不够的。因此在目前的航空领域中,一般都是惯导系统和卫星导航系统并存,从而构建出一种复合导航系统,这样的导航精度和安全性更好。

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