其次章無線電測向的一般原理2.1 無線電波和傳播2.4 無線電導航定位原理信號的調制和接收無線電測量原理導航系統的集成電路板2.1 無線電波以及傳播無線電系統的目的是由放射臺向接收用戶傳遞消息點，主要是由放射臺和接收用戶兩局部：信息源調制高頻功放載波震蕩器高頻放大調解放大終端放射臺接收用戶無線電波以及傳播無線電波的產生過程將循環交替進展下去的轉換將在這個空間內進展，形成電場、磁場的相互激發并向外輻射與傳播，產生電磁波，也稱無線電波或者電波。Hz3000GHz,Km0.1mm。不同波段的無線電波，其傳播特性有很大的差異。無線電波以及傳播無線電波的產生無線電窗口：在0.3～10Ghz頻段內的信號，大氣傳輸的損耗小，適應電波穿越大氣層的傳播，此波段稱為無線電窗口半透亮無線電窗口：30Ghz頻段四周有個損耗谷，大氣傳輸的損耗相對較小，此波段稱為半透亮無線電窗口2.1 無線電波以及傳播無線電波的極化方式無線電波的極化：在空間輻射場上某一固定位置上電場矢量端點隨時間運動的軌跡為線極化、圓極化和橢圓極化。無線電波的極化與接收的關系：無線電接收機接收信號時需要對其極化進展調整以實現最正確的接收效果其正交的極化重量或者與其旋轉方向相反的極化重量2.1 無線電波以及傳播無線電波的傳播特性自由空間的概念：它是電導率為零、相對介電常數和相對磁導率都恒為1的各向同性、均勻無耗介質空間，于真空中的光速。實際的傳播介質：均勻性和隨機性，因此電磁波的傳播特性也隨著發生變化，產生反射、折射、散射、繞射、散射、色散和吸取等現象，導致無線電信號的畸變。2.1 無線電波以及傳播2.1.3 無線電波的的傳播方式電波傳播特性取決于媒質的構造特性和電波的特征參數質條件相匹配，就會產生出具有某種優勢的傳播方式：地面波傳播天波傳播視距傳播散射傳播2.1 無線電波以及傳播2.1.3 無線電波的的傳播方式地面波傳播：無線電波沿地球外表的傳播Groundwavepropagatio〕特點：信號質量好，傳播比較穩定牢靠，并且沒有多徑效應；但隨著無線電波的的頻率的增高，波或者超長波的遠距離通訊與導航，并且需要較高的功率和大尺寸的天線地波2.1.3 無線電波的的傳播方式2.1 無線電波以及傳播天波傳播：無線電波由放射天線向高空輻射，在高空被電離層來連續的折射或者散射而返回地面接收點的傳播方式，有時也稱電離層電波傳播〔ionosphericpropagation〕特點：與地面反射的屢次跳動傳播，可實現數千公里甚至幾萬公里的信號傳輸，主要是短波通訊。播送的主要傳播方式。2.1.3 無線電波的的傳播方式天波2.1.3 無線電波的的傳播方式2.1 無線電波以及傳播2.1.3 無線電波的的傳播方式視距傳播：視距傳播又稱之間波傳播或者空間波傳播，是指在放射天線與接收天線相互看得見的距離內，無線電波有放射點直接到達接收點的傳播，是一種直接的、對視的傳播方式視距傳播可以分為：地－地視距傳播 地球曲率的影響地－空視距傳播特點：放射和接收天線的高度打算視距傳播的通信距離根本傳播方式2.1.3 無線電波的的傳播方式視距波2.1 無線電波以及傳播無線電波的的傳播方式散射傳播：利用低空對流層或者高空電離層下緣的不均勻介質團對無線電波的不規章的散射作用，實現傳播的目的稱為散射傳播，傳播的距離可大大超過地－地視距傳播。特點：可是實現遠距離的信號傳遞，抗毀性好，保密性強，但需要強大的放射機、高增益天線和高靈敏度的接收來保證。2.1 無線電波以及傳播天線的作用和分類作用：天線在不同設備和系統中的根本作用就是實現傳輸線的射頻電流能量與空中傳播的電磁波能量的轉換，對線上和空中的電信號起到溝通和連接的作用。放射天線接收天線特點：是個可逆的無源設備，對同一個天線來說，既可以用來放射信號，也可以用來接收信號，并且接收和放射的方向性以及其他的性能也是一樣的無線電波以及傳播2.1.4 天線的作用和分類依據用途分：天線的構造：

通訊天線播送電視天線雷達天線側向和導航天線線狀天線面狀天線無線電信號的調制、放射和解調無線電信號的產生無線電系統利用無線電波的實現數據的傳輸和參數的測量等功能信息的無線電信號，這一任務是由無線電放射機、放射天線及其附屬設備完成。放射機的主要功能是產生足夠的功率產生所需要的能用于傳輸的信號單極振蕩式主振放大式2.2 無線電信號的調制、放射和解調單極振蕩放射機調制器功率放大射頻振蕩器至天線無線電信號優點:簡潔、經濟、體積小、質量輕缺點：頻率的穩定度低，不易進展簡單的波形調制無線電以及傳播無線電波的產生小功率射頻振蕩器中間射頻功率振蕩器輸出射頻功率放大器調制器掌握器調制器調制器射頻放大器主控振蕩器至天線調制信號主振放大式放射機無線電以及傳播無線電波的產生放射機的主要性能指標工作頻率或波段輸出功率信號格式信號穩定度臨道干擾總效率2.2.1 信號的調制信號的調制和接收調制：放射機把要傳送的消息經過編碼形成基帶信號幅度、頻率或相位等進展調整的過程目的：將頻率較低的基帶信號轉移到頻率較高的載波上，以便可以通過天線傳播到空間，實現遠距離傳輸的目的。信號的調制和接收信號的調制信號調制的主要作用：將消息或信號變換成易于傳輸的方式；提高系統的性能，特別是抗干擾力量；有效的利用頻帶，使多路信號或消息可以在同一個信道中進展傳輸信號的調制和接收信號的調制信號調制的方式：連續波調制脈沖調制線性調制非線性調制數字調制脈沖數字調制模擬調制信號調制1、調幅：載波的幅度被低頻信號所掌握，這種調制叫調幅；2、調頻：載波的頻率被低頻信號所掌握，這種調制叫調頻；3、調相：載波的初相被低頻信號所掌握，這種調制叫調相；信號的調制和接收信號的調制調幅調頻與調相波P812.2 信號的調制和接收信號的接收無線電接收機的任務：接收天線將收到的微弱射頻信號從混雜有各種干擾和噪聲的背景中提取出來，并且經過放大、解調、解碼后送入顯示器或終端處理器，得到所需要的信息和參數。由于無線電信號很微弱，因此不能承受直接放大的方式，而是通常承受超外差接收方式，也就是超外差承受機。2.2 信號的調制和接收信號的接收超外差接收機組成：高頻局部，包括低噪高頻放大器、混頻器和本機震蕩器；中頻放大器；解調器和視頻放大器；2.2 信號的調制和接收2.2.2 信號的接收低噪高頻放大器來自天線的接收機信號AGC掌握電壓譯碼器和視頻放大器混頻器中頻放大器本地振蕩器解調器AFC掌握電壓終端顯示超外差接收機的組成框圖信號的調制和接收信號的接收接收機的主要性能指標：靈敏度選擇性保真度抗干擾力量動態范圍和恢復時間噪聲系數和噪聲溫度無線電測量原理依據測量在空間傳播時的電信號參量來確定位置體進展有效的引導。然后利用幾何參量與待求導航參數之間的數學關系的導航參數角測量原理距離測量原理幾何參量的測量原理無線電測量原理角測量原理要完成方位角參量的測量，需要在導航臺放射肯定的無線電信號，由安裝在載體上的接收設備完成角度的測量，振幅法和相位法是方位角測量的兩種常用方法。振幅法性天線放射信號，用戶端利用方向性天線接收，定義為用戶主動式站臺主動式振幅法用戶主動式振幅法2.3 無線電測量原理2.3 無線電測量原理相位法無線電傳播時，相位與角度之間沒有直接的對應關系，但可以通過實行措施使他們建立起對應關系，比方旋轉方向性天線，繞圓周旋轉無方向性天線，以及承受基線測量法等。旋轉天線方向性圖旋轉無方向性天線基線方式距離測量原理距離測量一般包括測量矢徑長度、距離差或者距離和，測量原理都是利用電磁波在均勻介質空間中傳播的直線性和等速性，測量方法主要有相位、頻率和脈沖。相位法頻率法脈沖發2.3 無線電測量原理相位法通過測量電磁波在運載體和導航臺之間信號相位的變化來確定距離或者距離2.3 無線電測量原理此時測量的距離是來回的雙程相位差差和距離差之間的關系：2.3 無線電測量原理特點和缺乏：相位差實際上是描述以兩個導航臺為焦點的雙曲面的方程，由于兩個臺站之間的距離比較大，因此相位法測距過程中常常會消滅多值問題，需要實行其他的方法消退多值模糊。2.3 無線電測量原理頻率法利用放射信號與反射信號的差額來進展測量，因此必需有肯定的反射面，通常用來進展對地高度和相對水面高度根本原理放射信號為一線性時間調頻信號，也就是其頻率的變化和時間成正比，由于電磁波的傳差得到距離。頻率測高的根本原理無線電測量原理2〕 脈沖法利用鋒利的脈沖對時間軸進展標定，然后通過脈沖間隔來讀取時間，進展量測距離，通常可以分為：有源脈沖：指信號在用戶和導航臺之間經受了來回兩個傳播過程，無源脈沖：用戶僅僅接收導航臺發來的電波信號，利用本地時間測量信號的到達時間，同時通過接收信號的電文中獲知信號的放射時間有源測距示意圖無線電導航定位原理無線電導航定位是通過無線電信號參量所測量到的幾何位置、姿勢等。其中，方位、距離、姿勢等導航參量可以直接的有無線電參量測量得到，而用戶的位置參量則需要比較簡單的運算，其方法主要有兩種：位置線法：通過測量幾何參量與幾何位置之間的數學關系進展定位推航定位法：通過測量的物理參量〔如加速度、速度等〕與幾何位置之間的運動學關系進展定位2.4 無線電導航定位原理位置面與位置線定位導航幾何參量通常都是空間坐標的標量函數u(x,y,z),代表空間的標量場。在三維空間個固定的數據，對應于標量場中的某一個等位面u=u(x,y,z),稱為位置面，如角位置面，距離位置面和距離差位置面等。位置線： 兩個位置面的交線，位置線與另一個位置線或者位置面相交就可以得到用戶的坐標2.4 無線電導航定位原理角位置面角參量都是相對于肯定的基準而言的臺的連線而言，基準方向可以是直線，也可以是平面假設基準方向是直線，則角位置面為圓錐面，其矢量方程：假設基準方向是某一個平面，則角位置面也為一平面，其矢量方程：2.4 無線電導航定位原理距離位置面假設測量的是物理距離，則位置面為一球面，通過球面相交確定用戶的位置：2.4 無線電導航定位原理定位解算值解〔如卡爾曼濾波，神經網絡，小波變換〕等迭代法的過程：1〕確定初始值2〕利用函數關系進展一次迭代，計算出第一次迭代的位置參數3〕將上一次迭代得到的位置參數作為初始值代入方程，進展其次次迭代，計算其次次迭代的位置參數4〕比較兩次迭代的位置參數的差異，當兩次迭代的解在肯定程度上很接近時，則可以停頓迭代。2.4 無線電導航定位原理推航定位推航定位是很多自備式導航系統和設備的主要定位方式積分，主要步驟為：1〕給定用戶或