领航学第三章01(2007.10.12).ppt
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- 领航 第三 01 2007.10 12
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1、1第三章第三章 基本航行元素基本航行元素(Basic Navigation Elements)一、航向一、航向二、高度二、高度三、空速三、空速四、速度、距离和时间换算四、速度、距离和时间换算2一、一、航向航向(Heading)()(HDG)(一)(一)航向的定义航向的定义航向线航向线:飞机纵轴向:飞机纵轴向前延长线。前延长线。航向航向:航向线的方向。:航向线的方向。 从经线北端顺从经线北端顺时针量到航向线的夹时针量到航向线的夹角,角,0360o。 飞机向右转弯航向增大,向左转弯航向减飞机向右转弯航向增大,向左转弯航向减小。小。3(二)航向的种类(二)航向的种类NmNC41、真航向真航向(Tru
2、e Heading)()(TH)以真经线为准的航向。以真经线为准的航向。2、磁航向磁航向(Magnetic Heading)()(MH)以磁经线为准的航向。以磁经线为准的航向。3、罗航向罗航向(Compass Heading)()(CH)以罗经线为准的航向。以罗经线为准的航向。 罗经线:机上自由磁针南北的连线。罗经线:机上自由磁针南北的连线。 54、罗差罗差(Compass Deviation) ( D D C) 罗经线偏离磁经线的角度。罗经线偏离磁经线的角度。 罗经线偏东为东罗差罗经线偏东为东罗差(+D(+DC) ),偏西为偏西为西罗差西罗差(-D -D C)。 罗差可以从罗差卡片上查出。罗
3、差可以从罗差卡片上查出。6 5、航向换算、航向换算罗航向罗航向真航向真航向(M)(C) CH=TH(M)-(C)真航向真航向罗航向罗航向 + (M) + (C) TH=CH + (M) + (C)7航向换算题航向换算题8航向换算题航向换算题9(三)测定航向的仪表(三)测定航向的仪表直读式磁罗盘直读式磁罗盘 (Direct-Reading Compass)陀螺半罗盘(陀螺半罗盘(Gyroscopic Compass)感应式陀螺磁罗盘感应式陀螺磁罗盘 (Gyro-Magnetic Compass)航向系统(航向系统(Heading System)101、直读式磁罗盘、直读式磁罗盘 (Direct
4、Reading Compass)1112 利用自由磁针恒指南北的特性,通过固定利用自由磁针恒指南北的特性,通过固定在方位刻度盘(罗牌)下面的一对磁条,使在方位刻度盘(罗牌)下面的一对磁条,使刻度盘上刻度盘上0和和180o方位的连线同经线一致,方位的连线同经线一致,从而测定飞机的航向。从而测定飞机的航向。 飞机处于非稳定状态时,存在以下误差:飞机处于非稳定状态时,存在以下误差:转弯误差;转弯误差;俯仰、倾斜误差;俯仰、倾斜误差;涡动误差;涡动误差;加速误差。加速误差。13转弯误差转弯误差:是飞机转弯时,由地磁垂直分:是飞机转弯时,由地磁垂直分力引起的误差。力引起的误差。俯仰、倾斜误差俯仰、倾斜误
5、差:是飞机俯仰倾斜时,由:是飞机俯仰倾斜时,由飞机磁场垂直分力引起的误差。飞机磁场垂直分力引起的误差。涡动误差涡动误差:是飞机转弯时,罗盘油在粘滞:是飞机转弯时,罗盘油在粘滞磨擦力作用下带着罗牌向转弯方向转动,磨擦力作用下带着罗牌向转弯方向转动,使罗盘指示产生的误差。使罗盘指示产生的误差。加速度误差加速度误差:是飞机作增减速度等加速度:是飞机作增减速度等加速度飞行时,由于罗牌受到惯性力作用产生的飞行时,由于罗牌受到惯性力作用产生的误差。误差。142、陀螺半罗盘、陀螺半罗盘 (Gyroscopic Compass)定轴性定轴性高速旋转的陀螺转子,如果没有外力的影响,它的自转高速旋转的陀螺转子,如
6、果没有外力的影响,它的自转轴会始终指向空间的某一方向。轴会始终指向空间的某一方向。进动性进动性高速旋转的陀螺转子,如果在自转轴加上一个外力矩,高速旋转的陀螺转子,如果在自转轴加上一个外力矩,自转轴会在垂直于外力的平面内转动。自转轴会在垂直于外力的平面内转动。15是利用陀螺的定轴性,通过一个二自由是利用陀螺的定轴性,通过一个二自由度陀螺仪稳定罗盘的基准线(刻度盘度陀螺仪稳定罗盘的基准线(刻度盘0和和180o方位连线),依靠人工调整使它方位连线),依靠人工调整使它和经线方向一致,从而测出飞机的航向。和经线方向一致,从而测出飞机的航向。分为:分为: 直读式陀螺半罗盘直读式陀螺半罗盘 远读式陀螺半罗盘
7、远读式陀螺半罗盘 161、直读式陀螺半罗盘直读式陀螺半罗盘17直接装在仪表板上直接装在仪表板上;自走误差每自走误差每 15分钟分钟23;飞行中需每飞行中需每15分钟校正一次航向。分钟校正一次航向。推进上锁调定航向推进上锁调定航向拔出松锁指示航向拔出松锁指示航向航向调整钮航向调整钮182、远读式陀螺半罗盘、远读式陀螺半罗盘由陀螺传感器、指示器和控制器组成由陀螺传感器、指示器和控制器组成;自走误差每自走误差每30分钟仅分钟仅15o,飞行中每,飞行中每3060分钟校分钟校正一次航向正一次航向;当飞机所在纬度变化当飞机所在纬度变化2o时,需重新给定纬度时,需重新给定纬度;可用航向旋钮预定飞机航向。可用
8、航向旋钮预定飞机航向。19陀螺半罗盘的使用陀螺半罗盘的使用本场飞行时本场飞行时,可以选择着陆跑道方向作为陀螺,可以选择着陆跑道方向作为陀螺半罗盘的基准线。(机头对正起飞方向时,半罗盘的基准线。(机头对正起飞方向时,将指示定为将指示定为0。)。)转场飞行时转场飞行时,通常选择磁经线为基准线。(按,通常选择磁经线为基准线。(按磁罗盘指示校正,使飞机沿等角航线飞行。)磁罗盘指示校正,使飞机沿等角航线飞行。)沿大园航线飞行时沿大园航线飞行时,选择起点的真经线为基准,选择起点的真经线为基准线。(通过起点前调定好真航向,进入起点线。(通过起点前调定好真航向,进入起点时,使飞机保持真航向沿大圆航线飞行。)时
9、,使飞机保持真航向沿大圆航线飞行。)20TH=TC=60TH=TC=60TH=TC=60TH=TC=60213、感应式陀螺磁罗盘、感应式陀螺磁罗盘转弯角速度大于转弯角速度大于0.10.3/秒,秒,并持续并持续5-10秒时,切断联系秒时,切断联系22组成组成:由感应磁传感器、修正机构、陀螺传感器、:由感应磁传感器、修正机构、陀螺传感器、角速度传感器和指示器等部分组成。角速度传感器和指示器等部分组成。工作过程工作过程:由感应磁传感器测定航向,修正机构修:由感应磁传感器测定航向,修正机构修正罗差输出磁航向信号去控制陀螺传感器的基准正罗差输出磁航向信号去控制陀螺传感器的基准线,使指示器指示磁航向。随动
10、系统的自动协调线,使指示器指示磁航向。随动系统的自动协调速度为每分钟速度为每分钟1545o,当转弯角速度大于每,当转弯角速度大于每秒秒0.1o-0.3o并持续并持续5-15秒时,则断开协调。快秒时,则断开协调。快速协调的协调速度为每秒速协调的协调速度为每秒10o以上。以上。23特点特点:平直飞行中指示航向稳定、准确;平直飞行中指示航向稳定、准确;转弯中误差很小;转弯中误差很小;磁传感器灵敏度高。磁传感器灵敏度高。注意注意:地面接通电源地面接通电源23分钟后快速协调;分钟后快速协调;飞机处于不稳定状态时禁止协调;飞机处于不稳定状态时禁止协调;飞机改出转弯飞机改出转弯515秒后要快速协调,以消秒后
11、要快速协调,以消除转弯中积累的误差。除转弯中积累的误差。244、航向系统、航向系统(Heading System) 组成组成:由两种以上工作原理不同的罗盘组成,:由两种以上工作原理不同的罗盘组成,也称为罗盘系统。也称为罗盘系统。25特点特点 是由多种传感器组合成的罗盘;是由多种传感器组合成的罗盘; 航向信号的输出有多种用途;航向信号的输出有多种用途; 指示器是多功能指示;指示器是多功能指示; 双套配置,可靠性好。双套配置,可靠性好。用途用途:保持磁航向沿等角航线飞行;保持磁航向沿等角航线飞行;保持大园航向沿大园航线飞行;保持大园航向沿大园航线飞行;按以起降跑道为基准的陀螺方位,进行起落按以起降
12、跑道为基准的陀螺方位,进行起落航线飞行。航线飞行。26(二)高度(二)高度(Altitude) 是指飞机到某一基准面的垂直距离。单位是是指飞机到某一基准面的垂直距离。单位是米(米(m)或英尺()或英尺(ft)。)。(一)高度的种类及其关系(一)高度的种类及其关系相对高相对高真高真高绝对高绝对高271、相对高相对高(Relative Height)()(HR)以起飞或降落机场平面为基准面的高度。以起飞或降落机场平面为基准面的高度。2、真高真高(True Height)()(HT)以飞机正下方地平面为基准面的高度。以飞机正下方地平面为基准面的高度。3、绝对高绝对高(Positive Altitud
13、e)()(HP)以平均海平面为基准面的高度。以平均海平面为基准面的高度。西方許多国家西方許多国家,相對高、真高統称为高(相對高、真高統称为高(Height),),绝對高称爲高度(绝對高称爲高度(Altitude)。)。284、三种高度的关系、三种高度的关系29相对高相对高 真高真高+地点与机场的标高差地点与机场的标高差 绝对高机场标高绝对高机场标高真高相对高地点与机场的标高差真高相对高地点与机场的标高差 绝对高地点标高绝对高地点标高绝对高相对高绝对高相对高+机场标高机场标高 真高真高+地点标高地点标高30 高度换算题:高度换算题:高度单位:米(高度单位:米(m)HR相对高相对高20005400
14、ha机场标高机场标高450800250610hg地点标高地点标高350-20440680HT真高真高3000HP绝对高绝对高480031 高度换算题:高度换算题:高度单位:米(高度单位:米(m)4800HP绝对高绝对高3000HT真高真高680440-20350hg地点标高地点标高610250800450ha机场标高机场标高54002000HR相对高相对高2100245021802980455043605330601032(二)测量高度的仪表(二)测量高度的仪表1、无线电高度表、无线电高度表 (Radio/Radar Altimeter)根据无线电波反射的原理,通过测量电根据无线电波反射的原理
15、,通过测量电波往返时间测量高度。测出的是真高。波往返时间测量高度。测出的是真高。测量高度的范围很小,主要用于仪表进测量高度的范围很小,主要用于仪表进近的最后阶段。近的最后阶段。33 该表下方有决断高度旋钮,用来在刻度该表下方有决断高度旋钮,用来在刻度盘上定决断高。当飞机下降到决断高时,仪盘上定决断高。当飞机下降到决断高时,仪表左上方的警告灯亮,可以提醒机长及时作表左上方的警告灯亮,可以提醒机长及时作出继续下降还是复飞的决定。出继续下降还是复飞的决定。342、气压高度表、气压高度表 (Barometric Altimeter) 35利用气压随高度变化的规律测定高度。利用气压随高度变化的规律测定高
16、度。QNE=1013hPa = 760mmHg =29.92inHg 1mmHg =11m 1hPa=30ft 1inHg=1000ft363738气压高度表是将气压表上的气压刻度刻为相应的高度刻气压高度表是将气压表上的气压刻度刻为相应的高度刻划,并配备些必要的机械或电器传动零件构成的。划,并配备些必要的机械或电器传动零件构成的。 气压高度表指的是以某一气压面为基准的气压高。气压高度表指的是以某一气压面为基准的气压高。 气压高度表上有调定气压面的气压调整钮。气压高度表上有调定气压面的气压调整钮。394041场压高场压高标准气压高标准气压高修正海压高修正海压高42三种气压高三种气压高:场面氣压高
17、(场压高)场面氣压高(场压高)(HQFE)以机场场面气压(以机场场面气压(QFE)为基准面的气压高。)为基准面的气压高。修正海平面气压高(修正海压高)修正海平面气压高(修正海压高)(HQNH)以修正海平面气压(以修正海平面气压(QNH)为基准面的气压高。)为基准面的气压高。标准气压高标准气压高(HQNE)()(Pressure Altitude)以标准海平面气压(以标准海平面气压(QNE)为基准面的气压高。)为基准面的气压高。43修正海压高与标准气压高的换算修正海压高与标准气压高的换算换算方法:换算方法:1、求压力差、求压力差2、求高度差、求高度差3、高加、低减、高加、低减44场压高、修正海压
18、高和标准海压高换算场压高、修正海压高和标准海压高换算 单位:高度单位:高度(ft) 气压气压(hPa)HQFE30004500QFE99010059801013HQNH3800QNH1000100910201010HQNE560045场压高、修正海压高和标准海压高换算场压高、修正海压高和标准海压高换算 单位:高度单位:高度(ft) 气压气压(hPa)5600HQNE1010102010091000QNH3800HQNH10139801005990QFE45003000HQFE3300369036803920581046104500441046( 三)气压高度表的使用三)气压高度表的使用 起飞、
19、着陆用场压高或修正海压高起飞、着陆用场压高或修正海压高 航线飞行通常用标准气压高航线飞行通常用标准气压高 气压拨正分为二种情况:气压拨正分为二种情况:1、规定过渡高度和过渡高度层的机场规定过渡高度和过渡高度层的机场2、未规定过渡高度和过渡高度层的机场、未规定过渡高度和过渡高度层的机场47QNHQNH48过渡高度过渡高度(Transition Altitude)()(TL) 是以修正海压(是以修正海压(QNH)为基准面的一个气压)为基准面的一个气压高度。在此高度及其以下,飞机按修正海压高度。在此高度及其以下,飞机按修正海压高飞行。高飞行。过渡高度层过渡高度层(Transition Level )
20、()(TL)是在过渡高度之上,可以利用的一个最低飞是在过渡高度之上,可以利用的一个最低飞行高度层(是以行高度层(是以QNE为基准面的一个飞行高为基准面的一个飞行高度)在此高度及其以上,飞机按标准气压高度)在此高度及其以上,飞机按标准气压高飞行。飞行。过渡层过渡层(Transition Layer)是指过度高度与)是指过度高度与过度高度层之间的垂直间隔。过度高度层之间的垂直间隔。目前我国許多大、中型机场都規定有过渡高度目前我国許多大、中型机场都規定有过渡高度和过渡高度层。和过渡高度层。49飞行高度层飞行高度层(FL) 是以标准大气压海平面为基准,按一定高是以标准大气压海平面为基准,按一定高度差划
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