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文檔簡介
第1章緒論1.無線電導航系統是如何進行分類的?無線電導航根據運載工具的不同有不同的分類:船舶無線電導航和飛行器導航。2.航空無線電導航的主要任務是什么?確定航行體當前所處的位置及其航行參數。3飛機方位角和導航臺方位角有何區別?如某飛機方位角為60,飛機航向角270,此時導航臺相對方位角為多少?畫出飛機與導航臺的相對位置關系圖。略。4.無線電導航系統是怎樣構成的?舉一種系統實現技術變化而系統體制并沒有變化的實例。無線電導航技術的基本要素是測角和測距,因此可以組成測角-測角、測距-測距、測角-測距、測距差(雙曲線)等多種形式的系統。導航應由導航系統完成,包括裝在運載體上的導航設備以及裝在其他地方與導航設備配合使用的導航臺。5.無線電導航系統的主要性能要求有哪些?其中系統完好性是如何保證的?無線電導航系統(Radionavigationsystem)是利用無線電技術對飛機、船舶或其他運動載體進行導航和定位的系統。無線電導航技術的基本要素是測角和測距,因此可以組成測角-測角、測距-測距、測角-測距、測距差(雙曲線)等多種形式的系統。第2章中波導航系統1.中波導航系統由哪幾部分組成?其用途和在機場的配置是怎樣的?
中波導航系統由地面設備和機載設備兩大部分組成。通常設置在機場跑道主著陸端的中心延長線上。
2.配有無線電羅盤的飛機飛向和飛離導航臺時,指示器指針將如何指示?為什么?無線電指針指示的方向是飛機位置與導航臺的連線。3.無線電羅盤的測角原理是什么?它是如何消除多值性的?無線電羅盤的工作原理無線電羅盤是在無線電半羅盤工作原理的基礎上發展而來的,它能自動測出飛機縱軸與電波來向間的夾角(相對方位角)。無線電半羅盤輸出的右偏信號控制一個雙向電動機,電動機帶動環狀天線旋轉,旋轉的方向應使B減小而使A增大,直到B=A,即環面法線和導航臺電波來向重合為止。環狀天線轉過的角度就是導航臺的相對方位角,再用電氣同步器將這個角度信號傳送到指示器,指示導航臺相對飛機的方位角。如何消除多值性略。4.簡述利用雙信標著陸系統對飛機進行引導的工作過程。雙信標著陸系統,利用無方向信標和指點信標,引導飛機實施非精密進場的無線電系統。利用無方向信標和指點信標,引導飛機實施非精密進場的無線電系統。雙信標著陸系統為進場著陸的飛機提供偏離著陸跑道中心線的方向和大小,并在適當點上為飛機提供距跑道著陸端的距離,引導飛機安全進場著陸。第3章超短波定向系統1.什么是航空通信定向?其特點是什么?
航空固定通信又稱平面通信。在固定點之間進行,只接受與航空安全直接有關的通信業務。在世界范圍已形成航空固定通信網。此外,許多航空運輸企業還另建有旅客服務、客貨運輸、定座電報的通信網絡,并有多家企業聯合組成專用通信網。
特點:專用衛星通信系統:通常采用衛星通信系統來實現航天員和地面控制室之間的通信。這些衛星通信系統的設計目標是提供高速、高可靠性的通信連接,并能夠在全球范圍內提供覆蓋。數字信號處理技術:航天員和地面控制室之間的通話采用數字信號處理技術,包括壓縮、編解碼等技術。這些技術可以減少信號延遲和失真,提高通話的清晰度和流暢度。2.超短波定向系統用途有哪些?概括其使用的優缺點。
超短波治療非常安全且有效,它只適用于治療部分疾病,可以有效減少患者接受其他治療技術所帶來的風險。它是一種無痛治療方法,可以有效減輕患者的痛苦。它是一種無毒、無創的治療方法,不會對患者的健康造成長期損害。
超短波通信的優點有頻段寬,通信容量大;視距以外的不同網絡電臺可以用相同頻率工作,不會相互干擾;可用方向性較強的天線,有利于抗干擾;受晝夜和季節的變化的影響小,通信較穩定。
3.簡述多普勒定向體制的超短波定向機是如何建立電參量和角度之間關系的。
多普勒原理需要接收機和發射機之間的距離盡可能地遠,以減小信號強度的變化。
4.給出旋轉無方向性天線實現相位式測角的數理表達式,并說明消除飛機運動所帶來的多普勒效應影響的方法。
略。
5.有哪幾種測角體制的超短波定向系統?各自的測角精度怎樣?
略。
6.當機載電臺發射功率一定時,為什么超短波定向系統的作用距離與飛行高度有關?氣候影響;大氣折射影響。第4章伏爾系統1.分別寫出CVOR與DVOR在空中形成的合成場表達式,并指出二者的測角原理有何區別?略。2.已知CVOR的工作頻率為110MHz,其分載頻頻率為10kHz,調制頻偏為480Hz,心臟形方向性圖的旋轉速率為30c/s,問DVOR與CVOR機載接收機兼容時,DVOR的圓周半徑應選擇為多少?略。3.伏爾系統在機場如何配置?說明原因。終端VOR主要在機場跑道后方安裝,飛機相對于跑道的方位可以采用跑道軸線的延長線作為方位基準。通常與測距儀(DME)或儀表著陸系統(ILS)的航向信標(LOC)配合使用,或者直接組成極坐標定位系統等。甚高頻全向信標(VOR)和航向信標(LOC)的頻率范圍在108.00~117.95MHz之間,共有200多個波道,頻率間隔為50kHz。4.分析DVOR系統較之CVOR系統能夠提高測角精度的原因。DVOR具有大大削弱場地誤差的能力,因而測角精度優于CVOR。5.旋轉天線方向圖的相位式測角系統,天線的方向圖為心臟形,以30c/s的速率順時旋轉,t時刻天線最大值方向對準正西發射基準信號,饋送給天線的信號為純載波。(1)畫出位于天線正東、正北方向上的飛機所接收信號的包絡波形圖。(2)說明基準信號的作用及設計原則。略。6.畫出VOR系統機載接收機原理框圖,并標出主要工作點波形圖。略。
第5章地美儀系統1.畫出DME系統的組成框圖,簡述其工作過程。略。2.如何提高脈沖式測距的精度?1.頻率調制與解調技術:脈沖型雷達物位計通常使用頻率調制技術來實現高精度測量。通過對發送脈沖信號進行頻率調制,可以增強接收到的反射信號的分辨率。解調技術則用于提取出反射信號中所包含的物體距離信息。2.脈沖壓縮算法:脈沖型雷達物位計在發送短脈沖信號時,會受到脈沖寬度的限制。為了提高測量的分辨率,可以采用脈沖壓縮算法。該算法能夠將接收到的寬脈沖信號壓縮為更窄的脈沖,從而提高了測量的精度和分辨率。3.多徑抑制技術:在實際應用中,脈沖型雷達物位計常常面臨多徑效應的干擾。多徑效應是由于信號在傳播過程中經歷多次反射導致的。為了減少多徑效應對測量的影響,可以采用多徑抑制技術,例如引入距離相關函數、自適應濾波器等方法,以提高測量的準確性。4.噪聲抑制與濾波技術:在信號解析與處理過程中,噪聲的存在會對測量結果產生干擾。為了實現高精度測量,需要采取噪聲抑制與濾波技術來減少噪聲對信號的影響。常用的方法包括數字濾波器、平均濾波、自適應濾波等,這些方法可以有效地降低噪聲水平,提高測量的準確性和穩定性。3.說明脈沖式測距搜索、跟蹤的基本原理,為什么要求DME在搜索期間發射詢問脈沖的重復率比在跟蹤時高?脈沖法測距原理的基本思想是,通過發射一個短脈沖信號,將能量傳輸到待測物體表面,然后等待回波信號的返回。4.DME系統地面應答器產生回答脈沖過程中為什么設置一個固定延時?因為需要通過計算機載發射信號與接收信號之間的延時時間,得出飛機與地面臺間的斜距。5.DME系統是如何實現多用戶同時測距的?略。第6章塔康系統1.塔康系統的波道是如何劃分的?有何特點?
塔康信標監測器是用于監視和測量塔康信標主要性能指標的配套設備,是保證信標可靠工作的重要專用儀表組合;塔康信標模擬器是用來檢查、測試、校準塔康機載設備主要性能指標的專用設備,它模擬產生塔康信標發射的方位信號和距離回答等信號,并準確提供方位距離、射頻信號電平等數據指示,還可模擬方位和距離變化率,具有完善的控制和測試功能:塔康指示控制設備,有時也稱為塔康機載設備測試儀,它是測試塔康機載設備收/發主機的必備配套設備,能為測試塔康機載設備提供指示、控制等全套從屬部件及適當的接口,可以方便地與塔康信標模擬器配合,對機載設備主機進行全面測試。塔康系統的功能是為飛機提供方位角和距離導航信息,實現為飛機的指向和極坐標定位,可用于建立航線、歸航、空中戰術機動和作為位置坐標傳感器塔康信標通常架設在機場或航路點的已知地理位置,為塔康機載設備提供方位信號及測距應答信號,所以常稱為塔康地面信標(或塔康地面設備)。為了某些特殊用途,塔康信標還可裝在大型軍艦(如航空母艦、大型驅逐艦等)、大型飛機(如空中加油機)上,稱為艦載塔康信標、機載塔康信標。優點:(1)單臺定位。塔康系統利用測距獲得的圓位置線和測向獲得的直線位置線相交即可實現極坐標定位,這對于單一測向設備或單一測距設備都是無法實現的,這一點對軍用系統極為重要。(2)定位精度高。在極坐標系統中,圓位置線與直線位置線交角總是直角。在導航原理中已經證明,交角為直角時位置線誤差引起的定位誤差從原理上來說為最小,即定位精度高。(3)適宜近程導航。對于測距系統,在測量誤差一定時,位置線誤差并不隨所測距離變化而變化;但在測向系統中則不然,測向系統的位置線誤差與距離成正比。因此,作為測距測向相結合的極坐標定位系統,其定位誤差的分布場為發散型,即距離越遠,精度越低。
2.塔康系統測向、測距的基本原理與伏爾和地美儀系統有何異同?
塔康系統測距原理塔康系統的測距采用的是詢問/回答式脈沖測距技術,這與第5章中所闡述的DME系統測距原理完全相同,這里不再贅述。需要說明的是,塔康系統測距公式中的系統固定延時o,是塔康信標從接收機載詢問到發出應答脈沖的時間延遲。規定固定延時一方面是考慮應答器電路延遲的不一致性,以及應答器信號處理時間和機載詢問器零距離測距的保留時間,另一方面還具有戰時反利用的作用因為固定延時的調整可以使敵方的機載設備進行失敗的偽測距。
測角原理塔康系統測角(也稱測向)采用的是相位式旋轉天線方向圖法測角原理,這與普通伏爾系統非常類似。這種原理就是地面信標天線以其具有的特定方向圖全向輻射信號,天線方向圖以角速率順時針旋轉,在某一方位上形成受時空調制的無線電信號,機載設備接收該信號,其接收信號包絡即受到Q角頻率調制,經幅度解調即可得到以角頻率變化的正弦包絡信號,該包絡信號電相位與所測方位角具有一一對應關系,對該信號進行變換處理,就可獲得所需的方位角數據,從而達到通過電信號測量獲得飛機或信標臺所處地理方位的目的。3.如果飛機位于距塔康信標300km處,且飛機方位為270,試計算塔康機載設備詢問與回答脈沖延遲時間(塔康地面信標固定延遲時間為50us);畫出機載設備測向電路15Hz包絡與主基準脈沖間相位關系圖。略。4.某一塔康機載接收機收到的信號如圖6-6(b)所示,那么該機上顯示的飛機方位角是多少?
略。
5.塔康系統信號格式是怎樣的?塔康信標為什么要發射隨機填充脈沖?射頻載波頻率在960-1215MHz,提供X、Y兩種波道模式,一共有252個波道,編號1X-126X,1Y-126Y;產生鐘形脈沖,脈沖寬度為3.5±0.5μs【注脈寬:在脈沖前沿和后沿上,各自相當于該脈沖最大幅度50%點之間的脈沖持續時間】第7章俄制近程導航系統1.俄制近程導航系統的組成、功能是什么?畫出其地面設備的工作框圖。
俄制近程導航系統組成與塔康系統類似,也是由地面設備和機載設備兩大部分構成的完善的系統配置還包括地面設備模擬器和機載指示控制設備等。地面設備及其附屬設施構成臺站,通常稱之為俄制近程導航臺(俄導臺)。俄制近程導航系統機載設備也是勒斯波恩系統機載設備的重要組成部分。勒斯波恩系統機載設備是一部極坐標定位功能機載設備和地面監視功能機載應答器以及俄制儀表著陸功能機載設備、空/空導航定位功能的機載設備多合一的綜合體,是一個比較復雜的機載多功能系統,不僅具有復合顯示器,還和其他導航系統有接口關系,可進行程序控制。勒斯波恩系統機載設備的基本功能包括:0與俄制近程導航地面設備配合實施區域導航;@與俄制儀表著陸航向、下滑信標及測距應答器配合引導飛機精密進場著陸;@實現飛機之間的相對導航。可見,這個機載設備具有一機多用的能力,是機載電子設備綜合的一個典型應用范例。俄制近程導航系統主要具有三大功能:一是極坐標定位功能。該功能類似于塔康正常工作模式的極坐標定位功能,在這種工作方式下,飛機利用已知地面臺進行主動測距、測向和臺識別,實現極坐標定位。二是地面監視功能。該功能相當于地面監視二次雷達,即俄制近程導航系統可以在地面通過平面位置顯示器(PPI)顯示飛機相對臺站的位置,并可識別飛機,這一功能是塔康系統所不具備的。三是空/空相對導航功能,即飛機與飛機之間能夠進行相對導航定位。俄制近程導航系統地面設備如同塔康信標一樣,一般配置在機場或航路點。畫圖略。
2.俄制近程導航系統的性能與塔康系統相比有何異同?
略。
3.俄制近程導航系統信號格式是怎樣的?其測角原理與塔康系統相比有什么不同?略。
4.說明俄制近程導航系統測角精度較高的原因。俄制近程導航系統是專門為軍用飛機導航而設計的,其最為顯著的特點是多功能綜合設計的思想,即作為勒斯波恩系統的重要組成部分,在實現空中極坐標定位和空/空相對導航定位功能基礎上,還實現了地面的二次雷達監視功能。系統采用時基波束掃描和最小值信號法聯合測角原理,測角精度高;測距采用大功率矩形脈沖信號格式,有效增大了系統作用距離,并具有一定的廣譜抗干擾性能。俄制近程導航系統地面臺站因相當于一個雷達站,所以存在易受反輻射攻擊的問題。5.闡述俄制近程導航系統實現地面監視功能的原理和工作過程。俄制近程導航系統的主要功能是實現機上極坐標定位和地面監視空情以及空/空相對導航,這些功能的實現都需要通過測向、測距來完成。俄制近程導航系統采用詢問/回答式雙程脈沖測距原理,它和塔康測距的區別僅在于使用頻率和編碼參數等具體指標和技術實現上,并且俄制近程導航系統具有空中和地面雙向測距能力,即空中和地面互為詢問/應答器。詢問回答式脈沖測距原理在塔康系統一章中已進行了較詳細的討論,所以這里主要介紹俄制近程導航系統的測角原理。
6.給出俄制近程導航系統地面信標與機載設備配合工作的收發信機關系。這類導航系統必須有運行體以外且安裝位置已知的導航設備相配合才能實現對該運行體的導航。第8章羅蘭-C系統1.羅蘭-C系統從位置線的角度看屬于什么導航系統?從測量電參量的角度看又屬于什么導航系統?為什么這種系統至少要有三個地面發射臺才能定位?
略。
2.畫出羅蘭-C系統的組成方框圖,簡述其工作過程。
為了能在全球絕大部分的海面上實現導航,羅蘭C導航系統的一個發射臺鏈至少包括了三個導航臺,一般是四個到五個,其中一個稱為主臺(M),其余稱為副臺(W,X,Y,Z)。每個導航臺都通過裝配的銫原子鐘保持嚴格的時間信息同步。每一鏈內各導航臺的信號不是同時發射的,而是主臺在先,各副臺相對主臺發射的滯后時間稱為發射延遲,不同的副臺具有不同的發射延遲,這些時延值必須相應大于從主臺至各個副臺的基線傳輸時延,和收發設備電路對主臺信號時延之和。系統組成包括發射設備和用戶接收設備。固態發射機是導航臺的核心設備,它由四部分組成:控制單元(CU)、功率產生器(HCG,又稱半周產生器)、耦合輸出和開關轉換網絡、主供電單元(PPU)。
3.羅蘭-C系統怎樣組網配置?簡述羅蘭-C系統信號格式中采用相位編碼的目的。
略。
4.羅蘭-C臺鏈如何實現同步?怎樣區分不同臺鏈以及同一臺鏈內主、副臺信號?
略。
5.羅蘭-C系統信號格式有何特點?其抗千擾能力是如何體現的?
(1)對GPS及其增強系統的過分增加了單點故障和級聯效應的可能性;(2)任何單一系統都具有其固有的易損性。沒有一個單一系統能在百分之百的時間里提供百分之百的可用性:(3)應建立和保持備份導航和著陸系統能力,盡可能保留現存導航和著陸系統設施。因此,雖然GPS對羅蘭-C系統的存在形成了壓力,但是這種壓力反過來也促進了羅蘭-C系統的發展。許多國際組織、研究群體、制造商圍繞羅蘭-C系統的改進做了大量的工作,極大地改善了羅蘭-C系統的性能,擴展了羅蘭-C系統的功能。他們的努力和取得的成果,改變了人們對羅蘭-C系統形成的傳統認識,并成為影響國家政策的主要因素。可以預見,羅蘭-C系統將成為GPS/WAAS的一個即有效又經濟的備份系統,具有巨大潛力和競爭性,具體表現在:(1)羅-C系統與GPS具有完全不同的傳播特性和故障模式,用羅蘭-C為GPS/WAAS做備份,可以提供完好性極高的導航能力:(2)羅蘭-C系統是現存系統,為GPS/WAAS備份所增加的軟硬件設施經費遠比其他方案節省:(3)可以兼顧陸、海、空多種用戶的需求。
6.羅蘭-C系統能成為GPS備份系統的理由是什么?首先,BD/GPS和羅蘭C的特性明顯不同,可歸納為“三高”對“三低”:天基對陸基、高頻對低頻、低信號電平對高信號電平。因此,兩種系統因為同樣的原因同時失效的可能性很小,二者的互補有客觀的物理基礎。第二,羅蘭C信號可采用的編碼格式降低了其受干擾的可能性。此外,要想對羅蘭C信號進行壓制,敵方必須也建立發射臺,采用高功率、長天線實現干擾,戰時完成這些任務難度相當高,不易實現。第三,羅蘭C既是一個獨立的無線電導航系統,又能發播DPGS和BD/GPS完善性信息來增強BD/GPS,這是其它的廣域增強系統所沒有的。并且,如果羅蘭C發射臺能象BD/GPS那樣與UTC保持同步,并在一個組合的BD/GPS/羅蘭組合系統中,就可以看作是一顆BD/GPS衛星或偽衛星。第四,在電信、電力和計算機等網絡系統中,羅蘭C定時接收機作為BD/GPS備份已不可或缺。一般地,當BD/GPS不可用時,本地石英晶振或銣頻標只能提供短期保持的能力,而羅蘭C則提供長期的替代支持。例如,可查找用戶位置的移動手機和第三代無線移動通信系統,它們對時間和頻率參考的要求也將變得更加嚴格,石英晶振將不能滿足要求,銣頻標也只能提供短暫的保持能力(1-10天),而羅蘭C可無限期的提供符合要求的服務。第五,在城市環境中,羅蘭C信號的繞射能力可以彌補BD/GPS的不足。第9章衛星導航系統1.衛星導航系統由哪三部分組成?其作用如何?
目前衛星導航系統主要有美國的全球定位系統(GPS)、俄羅斯的格洛納斯系統(GLONASS)、中國的北斗衛星導航系統(BDS)及歐盟的伽利略系統(GALILEO)。
GPS系統由三個部分組成:空間部分(GPS衛星)、地面監控部分和用戶部分。各部分作用如下:(1)GPS衛星可連續向用戶播發用于進行導航定位的測距信號和導航電文,并接收來自地面監控系統的各種信息和命令以維持正常運轉。(2)地面監控系統的主要功能是:跟蹤GPS衛星,確定衛星的運行軌道及衛星鐘改正數,進行預報后再按規定格式編制成導航電文,并通過注入站送往衛星。地面監控系統還能通過注入站向衛星發布各種指令,調整衛星的軌道及時鐘讀數,修復故障或啟用備用件等。(3)用戶則用GPS接收機來測定從接收機至GPS衛星的距離,并根據衛星星歷所給出的觀測瞬間衛星在空間的位置等信息求出自己的三維位置、三維運動速度和鐘差等參數。根據衛星星歷所給出的觀測瞬間衛星在空間的位置等信息求出自己的三維位置、三維運動速度和鐘差等參數。其余兩個作用略。2.衛星導航定位至少需要接收幾顆衛星的信號?為什么?
GPS系統中的衛星發射的信號包含了衛星的位置和發射時間等信息,當接收器同時接收到至少三個衛星的信號時,可以通過三角定位法計算出接收器的位置。由于信號傳輸存在時延,所以需要第四顆衛星的信號來校準時間偏差,以提高定位的精度。此外,GPS系統中有時衛星信號受到建筑物、山脈、云層等干擾,可能會導致定位誤差增加,因此增加一顆衛星來提高定位的精度和可靠性。因此,GPS定位需要至少四顆衛星來實現高精度定位。
3.簡要說明DGPS是怎樣提高定位精度的。略。4.簡述我國北斗衛星導航定位系統的發展歷程。
一、北斗導航衛星的起步北斗導航衛星系統是中國自主研發的全球衛星導航定位系統,起步于20世紀90年代。中國在當時考慮到國家安全和經濟發展的需求,決定自主建設衛星導航系統,以減少對美國GPS系統的依賴。二、北斗一號導航衛星中國的第一顆北斗導航衛星于2000年10月發射升空,這是北斗導航衛星系統的起步。北斗一號導航衛星采用了雙星定位方式,可以滿足國內的陸地、海洋和航空等不同領域的導航需求。三、北斗二號導航衛星為了進一步提升北斗導航系統的性能和覆蓋范圍,中國在2009年開始研發北斗二號導航衛星。北斗二號導航衛星采用了三星加四星的星座結構,可以實現全球覆蓋和全天候定位。2012年12月,北斗二號導航衛星開始提供初步服務,為中國及周邊國家和地區的用戶提供導航、定位和時間服務。四、北斗三號導航衛星為了進一步提升北斗導航系統的性能和服務水平,中國在2015年啟動了北斗三號導航衛星的研發工作。北斗三號導航衛星采用了全球衛星導航系統的最新技術,包括高精度原子鐘、寬頻段導航信號和高速數據鏈路等。2018年11月,北斗三號導航衛星開始提供全球服務,將為全球用戶提供更加精準和可靠的導航定位服務。五、北斗導航衛星的應用隨著北斗導航衛星系統的發展,其在各個領域的應用也越來越廣泛。北斗導航衛星系統已經被應用于交通運輸、農業、氣象、地質勘探、海洋監測、電力通信等多個領域。例如,在交通運輸領域,北斗導航衛星系統可以提供車輛定位和導航服務,幫助提高交通管理的效率和安全性。六、北斗導航衛星的國際合作中國北斗導航衛星系統在發展過程中也積極開展國際合作。中國與巴基斯坦、泰國、老撾等國家簽署了衛星導航合作協議,共同推動北斗導航衛星系統在亞洲地區的應用。此外,中國還積極參與國際衛星導航合作組織,與美國、歐洲、俄羅斯等國家的導航衛星系統進行合作和交流。七、北斗導航衛星的未來展望中國北斗導航衛星系統在發展過程中取得了重要的成果,但仍面臨著一些挑戰。未來,中國將繼續加強北斗導航衛星系統的研發和應用,提升系統的性能和服務水平。中國還計劃在2035年前建成全球衛星導航系統,使北斗導航衛星系統成為全球領先的導航定位系統之一。總結:中國北斗導航衛星的發展歷程可以概括為北斗一號導航衛星、北斗二號導航衛星和北斗三號導航衛星。北斗導航衛星系統在應用領域的范圍也越來越廣泛,國際合作也得到了積極推進。未來,中國北斗導航衛星系統仍將繼續發展,成為全球領先的導航定位系統之一。
5.比較GPS、北斗系統、GLONASS及伽利略系統各自的特點、優勢。
GPS、北斗系統、GLONASS略。
伽利略衛星導航系統歐洲在經過幾年的醞釀研究之后,1999年初正式推出伽利略導航衛星系統計劃。該計劃方案由21顆以上中高度圓軌道核心星座組成,公布的衛星高度為24000km。經概算估計,回歸軌道衛星高度應為24045km,周期為52810.10(或06129恒星日)每31圈回歸一次,歸周期為19個恒星日。衛星位于3個傾角為55”的軌道平面內,另加3顆覆蓋歐洲的地球靜止軌道衛星,輔以GPS和本地差分增強系統首先滿足歐洲需求(估計全球增強需要9顆地球靜止軌道衛星),位置精度達幾米。這是一種具有區域加強的全球系統,確定30顆衛尾總投資為35億歐元,主要投資將由歐洲聯盟、歐空局提供,并從歐洲工業界和私人投資商集資,運營費和維持費由私營企業組成的運營公司承擔。伽利略系統獨立于GPS,波段分開,但將與GPS系統兼容和相互操作,包括時間基準和測地坐標系統、信號結構以及兩者的聯合使用根據歐委會的文件,伽利略系統雖是民間系統,但仍受控使用,采取反欺騙、反濫用和反干擾措施,在戰時可以對敵方關閉。第10章自主無線電導航系統1.自主無線電導航系統主要有哪些?
無線電導航系統(Radionavigationsystem)是利用無線電技術對飛機、船舶或其他運動載體進行導航和定位的系統。無線電導航技術的基本要素是測角和測距,因此可以組成測角-測角、測距-測距、測角-測距、測距差(雙曲線)等多種形式的系統。
2.多普勒雷達有哪幾種?說明多普勒導航系統基本原理及系統構成。
機載脈沖多普勒雷達主要由天線、發射機、接收機、伺服系統、數字信號處理機、雷達數據處理機和數據總線等組成。
3.說明無線電高度表基本原理及系統構成。
原理系統測高原理飛機向地面發射無線電波,經地面反射被飛機接收機接收。無線電波經歷行程等于無線電波傳播速度乘以電波傳播時間。電波傳播速度為恒值,只要測出這段時間便可求出飛機飛行高度。
4.脈沖式高度表的發展方向是什么?
脈沖式無線電高度表同所有脈沖測距系統一樣,通過測量發射脈沖(直達信號)與接收脈沖(反射信號)之間的時間差來測量飛機高度(到地表面的距離)。脈沖式無線電高度表比調頻式無線電高度表測高范圍大,主要用來供高空轟炸和測量地速等情況時使用。
5.影響調頻式小高度表性能的因素有哪些?
略。
第11章米波儀表著陸系統1.飛機著陸引導系統的引導能力是如何劃分的?
著陸引導系統有3種。儀表著陸系統儀表著陸系統是在各種氣象條件下,駕駛員憑借儀表使飛機安全著陸的無線電導航系統。這種系統最早出現于1939年,1949年國際民航組織將其定為國際標準著陸系統。它的優點是:能在復雜氣象條件下提供精確直觀的引導著陸信息;可根據氣象和機場條件選擇不同的工作類型(決斷高度和跑道視距);使用國際通用的標準設備。缺點是:只能提供一條下滑角固定不變的對準跑道中心線的進場著陸航道,不適用于短距起落和垂直起落的飛機;通道少(40個),不能滿足國際民航的新要求(200個);系統要求平坦和凈化的場地(草、雪等都會影響引導信號質量)。因而國際民航組織規定這類系統使用保護期截止到1995年1月1日。地面控制進場系統地面控制進場系統能準確地測量進場和著陸過程中飛機位置并引導著陸的雷達系統。其優點是:機上無需加裝電子設備,對駕駛員無需進行特殊訓練;適用于各種場地,機動性好;根據不同機種對下滑角度的要求可選擇不同的下滑線。缺點是:因靠地面管制員指揮,駕駛員工作被動;靠管制員手控天線跟蹤飛機,只能一架一架地引導;引導距離受氣象條件限制。但它不斷采用新技術,這些缺點正在克服中。微波著陸系統微波著陸系統工作于微波頻段(5031.0~5090.7兆赫)、由機上設備獲得引導數據的無線電著陸系統。其優點是:系統精度高,能滿足全天候工作要求;允許飛機任意選擇機場航道,適用于作各種起落的各型飛機;系統容量大(200個通道),能滿足空中交通量增加的要求;設備體積小,對場地要求低;系統抑制多徑干擾能力強。國際民航組織于1978年選定時基掃描波束微波著陸系統作為新的標準著陸系統。它能提供連續的、精確的3坐標(方位、仰角、距離)信息。
2.我國現行的進近著陸引導有哪些類型的系統?它們的引導能力如何?
微波著陸系統工作于微波頻段(5031.0~5090.7兆赫)、由機上設備獲得引導數據的無線電著陸系統。其優點是:系統精度高,能滿足全天候工作要求;允許飛機任意選擇機場航道,適用于作各種起落的各型飛機;系統容量大(200個通道),能滿足空中交通量增加的要求;設備體積小,對場地要求低;系統抑制多徑干擾能力強。國際民航組織于1978年選定時基掃描波束微波著陸系統作為新的標準著陸系統。它能提供連續的、精確的3坐標(方位、仰角、距離)信息。
3什么是儀表著陸系統的基準數據點?著陸在基準數據點處的誤差允許是多少?
儀表著陸系統基準點是位于跑道中心延長線和入口的交點處的垂直上方特定高度的一點,下滑道向下延伸的直線部分通過這一點。
4.米波儀表著陸系統的航道和下滑道信號是怎樣形成的?航道余隙信號的主要作用是什么?
多普勒和儀表導航等方法上來看主要是測角和測距。
5.簡述飛機使用米波儀表著陸系統的工作過程。
略。
6.為什么需要三種類型的下滑天線?比較它們的優缺點并說明用途。
略。
第12章分米波儀表著陸系統1.說明分米波儀表著陸系統與米波儀表著陸系統組成與作用的異同點。
略。
2.比較分析米波與分米波儀表著陸系統所采用的信號格式;闡述兩種系統各自的測角原理。
略。
3.分米波儀表著陸系統與米波儀表著陸系統相比有何優點?
略。
4.分米波儀表著陸系統航向/下滑信標產生ε、△信號的方法是什么?
5.分米波儀表著陸系統機載設備是如何區分下滑和測距應答信號的?
略。
第13章微波著陸系統1.與ILS相比,MLS都有哪些優點?
計算速度快;可重復;抗噪能力強.
2.MLS如何進行角度測量的?方位角與角測量信號在機載接收機中是如何進行區分的?
方位臺和仰角臺的天線分別發出左右、上下掃描的扇形波束,機載接收設備各收到“往”“返”兩次掃描波束信號后,通過測量兩個波束信號經過飛機的時間間隔,這個時間間隔與飛機偏離跑道中心線和離地的仰角成正比,由此得出飛機相對于跑道的方位角和仰角。飛機發出測距信號,經過地面精密測距器答應,飛機收到應答信號后,測出飛機距離接地點的距離。
3.MLS地面設備中都有哪些天線?各發射什么信號?
衛星地面站的天線廣泛采用雙反射面天線(主反射面、副反射面),常見的雙反射面天線有卡塞格倫天線、格里高利天線、環焦天線。
4.MLS為什么要使用OCI信號?OCI信號與角度測量信號的區別是什么?
略。
5.PDME與DME相比有什么優點,是如何實現的?相比傳統電視盒子,DME設備具有更小巧、更便攜、更能夠滿足互聯網訪問需求的優勢。而缺點則是會受限于互聯網速度和穩定性的原因,有時
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