無線電導航的發(fā)展歷程

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1、1．無線電導航的發(fā)展歷程無線電導航是20世紀一項重大的發(fā)明電磁波第一個應用的領域是通信，而第二個應用領域就是導航。早在1912年就開始研制世界上第一個無線電導航設備，即振幅式測向儀，稱無線電羅盤(Radiocompass)，工作頻率0.1一1.75兆赫茲。1929年，根據(jù)等信號指示航道工作原理，研制了四航道信標，工作頻率為0.2一0.4兆赫茲，已停止發(fā)展。1939年便開始研制儀表著陸系統(tǒng)(ILS),1940年則研制脈沖雙曲線型的世界第一個無線電定位系統(tǒng)奇異(Gee)，工作頻率為28一85兆赫茲。1943年，脈沖雙曲線型中程無線電導航系統(tǒng)羅蘭A(Loran-A)投入研制，1944年又進

2、行近程高精度臺卡(Dessa)無線電導航系統(tǒng)的研制。1945年至1960年研制了數(shù)十種之多，典型的系統(tǒng)如近程的伏爾(VOR)、測向器(DME)、塔康(Tacan)、雷迪斯特、哈菲克斯(Hi-Fix)等;中程的羅蘭B(Loran-B)、低頻羅蘭(LF-Loran)、康索爾(Consol)等;遠程的那伐格羅布((Navaglohe)、法康(Facan)、臺克垂亞(Dectra)、那伐霍(Navarho),羅蘭C(Loran-C)和無線電網(wǎng)(Radionrsh)等;超遠程的臺爾拉克(Delrac)和奧米加(Omega)與。奧米加;空中交通管制的雷康(Rapcon)、伏爾斯康(VOLSCAN

3、)、塔康數(shù)據(jù)傳遞系統(tǒng)(Tacandata-link)和薩特柯((Satco)等，另外還有多卜勒導航雷達(Dopplernavigationtadar)，這期間主要保留下來的系統(tǒng)如表1表1主要地基無線電導航系統(tǒng)運行年代表1．1無線電導航發(fā)展的重大突破1960年以后，義發(fā)展了不少新的地基無線電導航系統(tǒng)。如近程高精度的道朗((TORAN)、賽里迪斯(SYLEDIS)、阿戈(ARGO)、馬西蘭(MAXIRAN)、微波測距儀（TRISPONDER)以及MRB-201,NAV-CON,RALOG-20,RADIST等等;中程的有羅蘭D(Loran-D)和脈沖八(Pulse8)等;遠程的恰卡(Ch

4、ayka);超遠程的奧米加((Omega與);突破在星基的全球導航系統(tǒng)，還有新的飛機著陸系統(tǒng)。同時還開始發(fā)展組合導航與綜合導航系統(tǒng)，以及地形輔助導航系統(tǒng)等。表2列出幾種常用的系統(tǒng)及主要性能與用量。表2幾種常用的地基系統(tǒng)性能與用量*D為飛行距離。1.2無線電導航發(fā)展概括無線電導航是所有導航手段中最重要的一種。由于電磁波的傳播特性，發(fā)展異常迅速，迄今約有100個系統(tǒng)投人使用，而且已由陸基發(fā)展到星基，由單一功能發(fā)展到多功能;作用距離也由近及遠并發(fā)展至全球;定位精度則由粗到精，高達厘米量級;應用領域則由軍事領域步入國民經(jīng)濟以及國計民生諸領域了。隨著電子科學技術的飛速發(fā)展，大規(guī)模與超大

5、規(guī)模集成電路的問世，以及微處理器的普遍采用等，使得導航設備業(yè)已進人小型化，數(shù)字化與全自動化，進而使導航臺站實現(xiàn)了無人值守，下面介紹目前世界上正在使用的典型的無線電導航系統(tǒng)。2.幾個典型的無線電導航系統(tǒng)2.1無線電信標1929年問世，精度3一100(2drms)，目前全球約有與航海信標分別為1800個與200個，各擁有美國用戶1000018萬與余個信標臺，其中美國航空50萬個。我國第一個指向標臺是1927年在長江花鳥山建成，1933年在山東成山頭建第二座。目前約有各種信標臺6000余座，上萬臺無線電羅盤和信標臺接收機，船用測向儀也有1000臺左右。雖然該類系統(tǒng)技術陳舊，

6、精度又低，但價格低廉，使用簡單，工作可靠，大量的民用飛機和小型船舶都用它。因此，它將作為一種低成本與備份導航系統(tǒng)保留到了21世紀。2.2臺卡系統(tǒng)面世于1944年，作用距離370公里，定位精度可達15米，主要在歐洲使用。其空中用戶有1000個，海上用戶30000有余，由于英國及其周圍地區(qū)業(yè)已使用習慣，加上系統(tǒng)又作了技術改造，因此，它作為這一區(qū)域性導航系統(tǒng)可望用到2014年。我國1973年研制成功，稱“長河三號”。它采用低頻連續(xù)波相位雙曲線定位體制，共生產(chǎn)固定岸臺34套，定位接收機253臺。主要用于海上石油勘探和多次執(zhí)行高精度重大科學試驗任務。2.3伏爾/測距器分別誕生于1946年和1

7、959年，作用距離在視線距離之內(nèi)，重復精度與相對精度分別約0.35(2drms)和185米(2drms)?，F(xiàn)在全球約有VOR臺2000個，用戶不下20萬個;DME用戶約9萬個。由于GPS的起用，它們的作用就大大下降了。甚高頻全向信標((VOR)和超高頻測距器((DME)兩種系統(tǒng)配套工作可為飛機提供相對于正北的方位和到地面臺的距離。我國先后研制成功這兩種無線電導航系統(tǒng)，一共建設有176套VOR和DME投人使用，使它成為我國民用航空的主要無線電導航系統(tǒng)。2.4