无线电导航的原理与应用
一、导言
无线电导航是一种利用无线电信号进行定位和导航的技术。它广泛应用于航空、航海、车载导航和无人机系统等领域。了解无线电导航的原理与应用对于理解现代导航系统的工作方式至关重要。本文将深入介绍无线电导航的原理和其在不同领域的应用。
二、无线电导航原理
无线电导航是基于无线电波传播的定位和导航技术。其原理基于以下几个关键
要素：
1. 信号发射器
无线电导航的系统中，会有一个或多个信号发射器，常用的是卫星导航系统中
的卫星。信号发射器会发送特定频率的无线电波信号。
2. 接收器
接收器负责接收信号发射器发出的无线电波信号，并将其转化为导航系统能够
识别和处理的信息。
3. 测距原理
无线电导航中常用的测距原理包括时间测距、多普勒效应和信号强度测距等。
这些原理可以通过接收到的信号特征来确定位置和距离。
4. 三角定位法
利用多个信号发射器和接收器，可以采用三角定位法来确定准确的位置。通过
测量不同信号到达接收器的时间差和距离，可以计算出接收器的位置。
三、无线电导航的应用
1. 航空导航
航空领域是无线电导航最常见的应用之一。航空导航系统利用全球定位系统（GPS）等技术，能够实时、准确地定位飞机的位置。无线电导航在航空领域中的
应用使得飞行变得更加安全和高效。
2. 航海导航
航海导航依赖于无线电导航系统来确定船只的位置和航向。借助GPS和其他卫星导航系统，船只可以在海上定位和导航，避免撞船和迷航等危险情况。
3. 车载导航
车载导航系统利用无线电导航原理来为驾驶员提供路线指引和实时导航。通过全球定位系统和地图数据，驾驶员可以更好地规划行驶路线并避开交通拥堵。
4. 无人机导航
无人机的导航是依赖于无线电导航技术实现的。无人机可以利用GPS等定位系统精确导航，实现自主飞行和遥控飞行。
5. 军事应用
无线电导航在军事领域也有广泛的应用。军事导航系统能够为士兵和战机提供准确的定位和导航信息，提升军事行动的效率。
结论
无线电导航作为一种基于无线电信号的定位和导航技术，广泛应用于航空、航海、车载导航和无人机等领域。通过了解无线电导航的原理和应用，我们可以更好地理解现代导航系统的工作原理和优势。无线电导航技术的不断发展将为人类的出行和军事行动带来更多便利和效率。
导航和定位技术的原理和应用随着现代科学技术的不断发展，各种导航和定位技术的应用范 围越来越广泛。从最基本的地图导航，到现代化的卫星定位系统，这些技术可用于汽车、手机、船只甚至飞行器的导航和定位。在 这篇文章中，我们将探究导航和定位技术的原理和应用，以及它 们给我们带来的方便和便利。 一、导航和定位技术的原理 导航和定位技术的原理基于全球定位系统 (GPS)，是由美国空 军开发的一种卫星导航系统。GPS系统有24个卫星位于地球轨道上，同时发射无线电信号。设备接收器接受这个信号并通过计算 来确定物体在地球上的位置。根据常规做法，在天空中至少能接 收到3个卫星的信号，就可以确定地球上的位置。而在更新的设 备中，这个数目在5个卫星以上。 另外，众所周知，地球是一个巨大的磁场。因此，磁动力学导 航技术也应运而生。磁动力学导航技术通过测量物体的地磁场和 运动状态，从而通过计算和测量物体在空间中的运动轨迹来确定 位置。
最后，惯性导航技术也是一种非常先进的技术，它利用了加速 计和陀螺仪等传感器来测量物体的加速度和速度等信息，从而计 算位置。这种技术在飞行器导航中是最常用的技术之一。 二、导航和定位技术的应用 GPS技术已经成为了各种导航和定位系统的重要组成部分。从 汽车导航系统、智能手机导航系统，到船舶和飞行器导航系统， 都大量应用了GPS技术。GPS技术不仅能够让我们精准地了解当 前位置，还能帮助我们制定最佳路线和规划行程。这也是为什么 它成为了现代生活中一个不可或缺的技术。 汽车导航系统是GPS技术应用的一个最佳例子。通过这个系统，我们只需输入目的地，汽车导航系统会自动规划最佳路线，并提 供实时交通信息。这些信息都是通过GPS技术实现的。我们可以 看到，GPS技术在现代交通系统中发挥着不可或缺的作用。 另外，GPS技术也被广泛应用于自动驾驶汽车技术中。借助于LIDAR传感器和高精度地图数据，自动驾驶汽车可以自动识别和 驾驶车辆，这正式基于GPS技术所实现的准确位置来完成的。
无线电导航的原理与应用 一、导言 无线电导航是一种利用无线电信号进行定位和导航的技术。它广泛应用于航空、航海、车载导航和无人机系统等领域。了解无线电导航的原理与应用对于理解现代导航系统的工作方式至关重要。本文将深入介绍无线电导航的原理和其在不同领域的应用。 二、无线电导航原理 无线电导航是基于无线电波传播的定位和导航技术。其原理基于以下几个关键 要素： 1. 信号发射器 无线电导航的系统中，会有一个或多个信号发射器，常用的是卫星导航系统中 的卫星。信号发射器会发送特定频率的无线电波信号。 2. 接收器 接收器负责接收信号发射器发出的无线电波信号，并将其转化为导航系统能够 识别和处理的信息。 3. 测距原理 无线电导航中常用的测距原理包括时间测距、多普勒效应和信号强度测距等。 这些原理可以通过接收到的信号特征来确定位置和距离。 4. 三角定位法 利用多个信号发射器和接收器，可以采用三角定位法来确定准确的位置。通过 测量不同信号到达接收器的时间差和距离，可以计算出接收器的位置。 三、无线电导航的应用 1. 航空导航 航空领域是无线电导航最常见的应用之一。航空导航系统利用全球定位系统（GPS）等技术，能够实时、准确地定位飞机的位置。无线电导航在航空领域中的 应用使得飞行变得更加安全和高效。
2. 航海导航 航海导航依赖于无线电导航系统来确定船只的位置和航向。借助GPS和其他卫星导航系统，船只可以在海上定位和导航，避免撞船和迷航等危险情况。 3. 车载导航 车载导航系统利用无线电导航原理来为驾驶员提供路线指引和实时导航。通过全球定位系统和地图数据，驾驶员可以更好地规划行驶路线并避开交通拥堵。 4. 无人机导航 无人机的导航是依赖于无线电导航技术实现的。无人机可以利用GPS等定位系统精确导航，实现自主飞行和遥控飞行。 5. 军事应用 无线电导航在军事领域也有广泛的应用。军事导航系统能够为士兵和战机提供准确的定位和导航信息，提升军事行动的效率。 结论 无线电导航作为一种基于无线电信号的定位和导航技术，广泛应用于航空、航海、车载导航和无人机等领域。通过了解无线电导航的原理和应用，我们可以更好地理解现代导航系统的工作原理和优势。无线电导航技术的不断发展将为人类的出行和军事行动带来更多便利和效率。
飞机导航方法 所谓飞机的导航.就是引导飞机航行使之能够按照预定的航线,在准确的时间内到达目的地,完成预定的航行任务。在飞机导航中,所要解决的主要问题是确定飞机在飞行过程中的瞬时位置。这是因为,要使飞机完成预定的航行任务,除了必须知道起始位置和目标位置外, 更主要的是必须知道瞬时位置,这样才能对下一步如何飞行进行决策,从而把飞机引导到目标位置。可见飞机的导航是极为重要的。 随着科学技术的发展和飞机对导航要求的不断提高,出现了各种各样导航方法。下面作一些简单介绍。 1．仪表导航 根据空速表、航向仪表和其它议表测得的飞机空速、航向、姿态、攻角、偏流角、风速和风向等数据,进行航程推算,从而确定出飞机的位置。飞机自动领航仪就是使这种计算过程能连续进行的自动化导航仪器。仪表导航有一定的自主性,工作可靠,能够连续工作,体积和重量也较小，但它的导航定位精度比校低。 2．红外线导航 利用红外线辐射仪检测和显示地面目标,再与事先知道的地面目标进行比较,从而确定出飞机的位置。红外线导航的作用距离有限,受雨、雾等外界条件影响大,而且必须事先知道地面目标本身所发出红外辐射的情况才成。 3．全景雷达导航 利用雷达摄取地面图像,再与事先摄制的地面图像进行比较,从而确定出飞机的位置。以全景雷达导航为基础,还发展成自动地图导航。全景雷达导航不受气象条件限制,导航定位精度也较高，但它要向外发射电波，易受干扰且隐蔽性差。 4．电视导航 通过电视设备观察地面，然后将图象与地图进行比较，从而确定飞机的位置。电视导航的定位精度高,但技术复杂,易受干扰,并且受到能见度的影响。 红外线导航、全景雷达导航和电视导航等导航方法，均是属于形象比较的导航方法。 5．天文导航 通过观测天空星体来确定飞机相对星体的位置，由于在一定时刻星体相对地球的位置是一定的，故经计算之后,便可确定出飞机的位置。天文导航系统主要由星体跟踪器、陀螺稳定平台和计算机组成。 天文导航不依赖地理条件,具有全球导航能力,没有积累的导航定位误差。它不向外发射电波,隐蔽性好,也不受无线电干扰,可靠性好。但它的结构复杂,体积和重量较大,短期工作精度不高。特别是它受气象条件限制,在云雾中飞行时便无法使用,故有时工作是不连续的。
无线电导航原理课程辅导提纲 军区空军自考办
第一章无线电导航概论 一、内容提要 本章分五节，主要讲述了航空导航导的基本任务、航空导航的基本参量、导航技术的发展历程与技术特点，无线电波段的划分及此波段常用的导航设备、导航信号的特点、导航参数与位置线、位置线交点定位的方法，航空器对无线电导航的基本要求、无线电导航设备的种类和系统分类，对无线电导航系统的基本要求等内容。 二、重点内容、要求 (一)航空导航基本概念 1、能够阐明航空导航各基本参量的定义及意义； 2、能够阐明各种导航方法的原理及特点； 3、能够把握航空导航的核心任务和主要任务。 (二)无线电导航基本理论 1、能够阐明各波段无线电导航信号的传播方式及特点； 2、能够阐明位置线的定义以及位置线的分类； 3、能够理解无线电导航的物理基础； 4、能够掌握如何利用位置线交点法定位实现导航定位。 (三)无线电导航系统的分类及基本要求 l、能够说出无线电导航系统的分类方法； 2、能够说出对无线电导航系统各种性能指标的要求； 3、理解工作容量的含义。 三、典型例题 （一）填空题 1、电台所在点的地理子午线北端顺时针到飞机方向的夹角在水平面 的投影称为飞机真方位角。 2、惯性导航的物理依据是牛顿第二定律。 3、飞机与两导航台距离之差相等各点的连线是一条双曲线位置线。 4、飞机重心在空间运动时的轨迹称为航迹。 5、飞机重心在空间运动时的轨迹在地面上的投影称为航线。
6、飞机重心点的子午线北向顺时针到飞机纵轴之间的夹角在水平面的投影称为航向。 7、利用无线电技术测定飞机位置、方向和距离等参数，引导飞机航行的方法称为无线电导航。 8、飞机所在点的磁子午线北端顺时针到电台方向的夹角在水平面的投影称为电台磁方位角。 9、电台所在点的地理子午线北端顺时针到飞机方向的夹角在水平面的投影称为飞机真方位角。 10、电台所在点的磁子午线北端顺时针到飞机方向的夹角在水平面的投影称为飞机磁方位角。 11、飞机与地面投影点的垂直距离称为飞机的真实高度。 12、由机场平面到飞机的垂直距离称为飞机的相对高度。 13、飞机相对于空气的运动速度称为空速。 14、飞机相对于地面的运动速度称为地速。 15、空速向量与地速向量之间的夹角称为偏流角。 16、地速向量与风速向量之间的夹角称为风角。 17、借助于地面上显著的地标和检查点，采用观测的手段来检查飞机位置的导航方法，称为目视导航。 18、利用机上惯性导航设备测出飞机的加速度参数，而后再对时间积分，以求得飞机位置参数得方法，称为惯性导航。 19、对于频率超过30MHZ 以上的无线电波，可以穿透电离层而进入外层空间。 20、飞机与固定导航台距离相等的各点连线是一条圆位置线。 21、利用罗盘、空速表、领航时钟等机上仪表，通过领航计算出飞机的航向、距离、位置参数，引导飞机航行的方法，称为航位推测法导航。 22、无线电测向系统中，真方位角相等的各点连线是一条直线位置线。 23、利用两条位置线交点来确定飞机位置的方法称为位置线交点定位法。 24、利用两条双曲线位置线的交点确定飞机位置的方法称为测距差法定位。
导航工程技术专业学习教程无线电导航原理 与技术 导航工程技术专业学习教程：无线电导航原理与技术 无线电导航是现代导航系统中的重要组成部分，它利用无线电信号来确定目标位置和导航航行的技术。本文将介绍无线电导航的原理及相关技术。 一、无线电导航原理 无线电导航的原理基于无线电信号的传播和接收。导航系统通过测量无线电信号的时间、频率和幅度等参数，来判断接收器与发射器之间的距离和方向，从而实现目标的定位和导航。 1. 无线电信号传播 无线电信号在空间中传播时会受到衰减和干扰。衰减是指信号在传播过程中损失能量，其程度与距离和介质特性有关。干扰是指其他无线电信号或物体对信号传播造成的影响。了解信号传播的特性对于设计和优化导航系统至关重要。 2. 接收信号处理 导航系统的接收器通过接收信号并进行处理来获取目标的位置和导航信息。接收信号处理的关键是信号的解调和解调。解调是指恢复信号的调制特性，包括频率、幅度和相位等。解调则是指从解调信号中提取目标信息，例如距离、速度和方向等。
二、无线电导航技术 无线电导航技术应用广泛，包括卫星导航系统、无线电信标和无线 电方位器等。 1. 卫星导航系统 卫星导航系统是利用卫星发射无线电信号，通过接收卫星信号来确 定目标位置和导航。全球定位系统（GPS）是最常用的卫星导航系统之一，它由多颗卫星组成，可提供全球覆盖的导航服务。其他卫星导航 系统还包括伽利略导航系统和北斗导航系统等。 2. 无线电信标 无线电信标是一种用于导航的无线电设备，它发射特定的无线电信号，标记着特定的位置。航空器和船舶等可以通过接收和识别无线电 信标的信号，来确定自身的位置和导航航行。无线电信标的种类有很多，例如雷达信标、无线电信号灯和无线电浮标等。 3. 无线电方位器 无线电方位器是一种利用无线电信号进行方位测量的设备，常用于 航空和海洋导航中。通过测量接收到的信号到达时间差异和信号强度，无线电方位器可以确定目标相对于其位置的角度和方向。无线电方位 器的应用包括无线电导航台和无线电方位查找器等。 三、无线电导航技术的应用领域
远程无线电导航技术综述 摘要：在卫星导航技术发展成熟之前的很长一段时间里，远程无线电导航技术一直是现代人类社会主要使用的主要无线电导航技术之一。即便在卫星导航技术日益成熟的今天，远程无线电导航技术也并没有像一些科技预言家所说的那样退出历史舞台，而是继续发挥着它的余热。而卫星导航技术的先导者和目前持有最为先进技术的美国，更是非但没有撤销它的远程无线电导航站台，甚至把大量金钱和精力花在改造导航台站上。本文以罗兰C导航技术为例，简述其工作原理和存在的价值与意义。 关键词：远程无线导航罗兰C系统工作原理 一、引言 目前广泛使用的远程无线电导航系统主要是罗兰和奥米加系统。罗兰（Loran 是Long Rang Navigation的缩写音译），原意是远程导航。罗兰系统是最早付诸实用的双曲线无线电导航系统，也是早期主要的无线电导航技术之一，有罗兰A、罗兰B、罗兰C等多种罗兰子系统。罗兰C系统最早是在40年代由美国麻省理工学院应美国陆军的要求而研制的。它采用100千赫为工作频率，传播距离远，可达1200n mile（2000公里）；同时，它采用相位技术，大大提高了测量精度，精度可达0.25n mile（460m），并利用测脉冲时差的方法，来消除测量相位的多值性。诸多优点使之在全球范围内得到广泛应用。 二、背景及历史 罗兰C（Loran C）是于五十年代末在第二次世界大战中期成功研制罗兰A 的基础上改进并投入使用的远程双曲线导航系统，1974年向民用开放。从1945年到1974年，罗兰仅由美、苏两个大国掌握，苏联建立了类似于罗兰C的恰卡
（Chayka）导航系统，后加拿大加入美国的罗兰C应用体系，八十年代中期国际航空界正式启用罗兰C，随后欧盟建立了多个罗兰C台链，日本、韩国、中国、印度也都相继建了台链。到目前为止，全世界共建成了30多个罗兰C台链。在陆基无线电导航系统中，罗兰C的用户是最多的，大多数是用于航海，也用作航空和陆上导航。目前，全球拥有三大罗兰C系统管理组织，分别是远东罗兰（The FERNS，包括俄罗斯、中国、韩国和日本）、北美罗兰（North America Loran，由美国和加拿大组成）和西北欧罗兰（NELS，包括法国、荷兰、德国、丹麦、挪威等）。 三、工作原理 罗兰C系统在现阶段主要有二种工作模式，即双曲线模式和测距模式。其中应用最为广泛的还是双曲线工作模式，不过由于测距模式可以与现在主流的卫星导航系统联合使用，也得到了人们的重视。 （一）双曲线模式 现有的罗兰C导航系统基本都是工作在双曲线模式下，即测量到一个主导航台和两个副导航台的距离差，从而得到两条双曲线，双曲线的交点就是航行体的位置。 在早期的罗兰C系统中，只是给出两个台站与航行体之间时间差，需要使用人员利用手中的罗兰C图表来查到相应的双曲线才能得到相应的定位信息。然而，在计算机的大量使用下，这种方式早已经进入了博物馆，现在人们可以直接在罗兰C导航仪中读出自己所在经纬度信息。 在罗兰C的双曲线模式下，主要通过测量航行体与主、副台站之间的时间差来获得所需要使用的双曲线信息。如图一所示的罗兰C工作图，可以直接由图读出： 副台延时：t s＝β 主副 ＋Δ 船台测时间差：Δt＝β 主副＋Δ＋t 副 －t 主 其中β 主副 ：主台→副台电波传播时间；Δ：副台编码延时。
第1章绪论 1.1导航的发展简史 1.1.1导航的基本概念 导航是一门研究导航原理和导航技术装置的学科。导航系统是确定航行体的位置方向，并引导其按预定航线航行的整套设备（包括航行体上的、空间的、地面上的设备）。 一架飞机从一个机场起飞，希望准确的飞到另外一个机场就必须依靠导航、制导技术。 导航，即引导航行的意思，也就是正确的引导航行体沿预定的航线，以要求的精度，在指定的时间内将航行体引导至目的地。由此可知除了知道起始点和目标位置之外，还要知道航向体的位置、速度、姿态等导航参数。其中最主要的是知道航行体的位置。 1.1.2导航系统的发展 在古代，我们的祖先一直利用天上的星星进行导航，在古石器时代，为了狩猎方便，人们利用简单的恒星导航方法，这就是最早的天文导航方法。 后来，随着技术的不断发展和人们对事物认知的发展，人们利用导航传感器来导航，最早是我们祖先发明的指南针。现有的导航传感器包括六分仪、磁罗盘、无线电罗盘、空速表、气压高度表、惯性传感器、雷达、星体跟踪器、信号接收机等。 以航空领域为例，从20世纪20年代开始飞机出现了仪表导航系统。
30年代出现了无线电导航系统，即依靠飞机上的信标接收机和无线电罗盘来获得地面导航台的信息已进行导航。 40年代开始研制甚高频导航系统。 1954年，惯性导航系统在飞机上试飞成功，从而开创了惯导时代。 50年代出现了天文导航系统和多普勒导航系统。 1957年世界上第一颗卫星发射成功以后，利用卫星进行导航、定位的研究工作被提上了议事日程，并着手建立海事卫星系统用于导航定位。随着1967年海事卫星系统经美国政府批准对其广播星历解密并提供民用，由此显示出卫星定位的巨大潜力。 60年代开始使用远程无线电罗兰-C导航系统，同时还有塔康导航系统、远程奥米伽导航系统以及自动天文导航系统。 60年代后，无线电导航得到进一步发展，并与人造卫星导航相结合。 70年代以后，全球定位导航系统得到进一步发展和应用。 在此过程中，为了发挥不同导航系统的优点，互为补充，出现了各种组合导航系统，它们主要以惯性导航系统为基准。 80年代以后，导航系统主要朝着以惯性导航系统为基础的组合导航系统，可组合的传感器除了GPS外还有星光、地形和各种无线电导航装置。 1.1.3导航系统的任务 导航系统的任务是确定载体的位置，并把载体由目前所在的地点按照给定的时间和航线引导到目的地，为此导航系统应该能够提供以下导航信号： 1）载体质量中心所在地的“定位信号”； 2）载体的“定向信号”； 3）载体的“速度信号”。
导航原理(V0.1) 导航贯穿于飞行全过程。正确实施导航，是完成任务的先决条件。对于每一个想要在虚拟战线任务中顺利找到目标，完成任务并安全返航的飞友，熟练的掌握导航技术是必须的。 第一节导航仪表 与导航有关的仪表主要有罗盘和无线电导航仪，罗盘又分为磁罗盘和综合远读罗盘（也叫做转发罗盘），综合远读罗盘实际上是把远读罗盘和无线电导航仪合二为一，比如德机的罗盘中的小飞机就是无线电导航仪的指针，它指向无线电导航台或电台的方位，德机的罗盘外圈的刻度是活动的，跟随航向的变化而旋转，正12点的位置就是当前航向。美国海军飞机的罗盘中的双针就是无线电导航仪的指针，它指向电台方向，单针指示的是当前航向，而美国陆航的指针定义刚好相反，单针是无线电导航仪的指针，双针指示当前航向。苏机的无线电导航仪是单独的，它的使用我们以后再说。磁罗盘实际上跟指南针是一样的，只是它的刻度盘是做在磁体上的，跟磁体一起旋转，因此它只能在水平状态下使用。导航仪表中还包括航空时钟，它跟我们平时用的钟一样，这里就不讲了。 综合远读罗盘（德）综合远读罗盘（美）磁罗盘（美） 磁罗盘（苏）无线电导航仪（苏）
第二节判读航图和导航计算 航图的判读是导航的基础，游戏中的航图，跟我们常见的地图大体相同，所用的图标也很相似，但由于游戏本身的特点，以及我们在飞行中的实际需要，因此也有一些不同的地方。 图1 图例图2放大后的图1局部游戏中的航图图标大多与真实地图相同，如浅蓝色不规则线条表示河流，较大面积浅蓝色区域表示湖泊，黑色线条表示铁路，但公路却分为两种，红线表示泥土公路，黄色带棕色边的线表示沥青或水泥公路，大块的绿色区域表示森林，森林间的浅色区域表示草地，不规则的小块黄色区域表示城镇，城镇上面标有城镇名称。图中的蓝色菱形图标表示空军基地。 游戏中的航图跟真实地图一样是上北下南，左西右东，并且也采用 经度和纬度，图2是放大后的地图，可以看到地图边缘标有经度和纬度， 但游戏中的航图主要采用英文字母和数字来表示位置。图1是我们看航 图时最常用的一种比例，图中经线和纬线交叉将地图划分为一个个区 域，用英文字母代表纵列（经度），用数字代表横列（纬度），两条经线 和两条纬线之间的距离是10千米，因此地图上每一个区域的边长是10 千米。每一个区域可以用字母和数字来表示，如D5、E3等等。图3 区域分划但用这样的方法来表示位置不够精确，因此我们在此基础上将每一个区域分为9个小区，每个小区用一个数字来表示，以增加精度。如图3，将一个区域（图中为D3）均分为9个小区，用小键盘上的数字键位置进行编号，这样每一个小区就可以这样表示，如D3-1，D3-6。图1中的空军基地，如果用D3来表示，因为D3地区有10×10千米，因此精度很低，而如果用D3-5来表示，由于D3-5小区只有3.3×3.3千米，精度大为提高。 一般的航图显示比例分为两个档次，既每格10千米和每格1千米，而在太平洋地区的一些地
无线电导航系统罗兰-C 【概述】罗兰的全称是远程导航，是一种远程双曲线无线电导航系统，作用距离可达2000公里，工作频率为100千赫。罗兰-C是低频、脉冲式的双曲线无线电导航与定位系统，它是在40年代由美国麻省理工学院应美国陆军的要求而研制的。罗兰-C是一种远距离(1850km)、低频(100kHz)的含标准时间频率信息的双曲线无线电导航系统、定位系统，它的作用距离大，覆盖面广，导航、定位精度高，在全球范围内得到广泛应用。它使用两个同步发射器信号到达的时间差来定位。较低的频率允许地波沿地球表面曲面传播较远的距离，多脉冲允许接收机把天波与地波区分开来。根据不同的几何条件、接收机测时精度及传播条件，罗兰-C可以提供100～200m的精度。【原理】罗兰C定位原理到两定点距离差为一常数：双曲线（具有双值性）副台延时：ts＝β主副＋Δβ主副：主台→副台电波传播时间Δ：副台编码延时船台测时间差：Δt＝β主副＋Δ＋t副－t主β主副：消除双值性；Δ：识别各副台罗兰C系统由设在地面的1个主台与2～3个副台合成的台链和飞机上的接收设备组成。测定主、副台发射的两个脉冲信号的时间差和两个脉冲信号中载频的相位差，即可获得飞机到主、副台的距离差。距离差保持不变的航迹是一条双曲线。再测定飞机对主台和另一副台的距离差，可得另一条双曲线。根据两条双曲线的交点可以定出飞机的位置。这一位置由显示装置以数据形式显示出来。由于从测量时间差而得到距离差的测量方法精度不高，只能起粗测的作用。副台发射的载频信号的相位和主台的相同，因而飞机上接收到的主、副台载频信号的相位差和距离差成比例。测量相位差就可得到距离差。由于100千赫载频的巷道宽度（见奥米加导航系统）只有1.5公里，测量距离差的精度很高，能起精测的作用。测量相位差的多值性问题，可以用粗测的时间差来解决(见无线电导航)。罗兰C导航系统既测量脉冲的时间差又测量载频的相位差，所以又称它为低频脉相双曲线导航系统。1968年研制成功的罗兰D导航系统提高了地面发射台的机动性，是一种军用战术导航系统。【应用领域】罗兰C 系统是一种陆基远程无线电导航系统,用于舰船、飞机及陆地车辆的导航定位。该系统的主要特点是覆盖范围大, 岸台采用固态大功率发射机, 峰值发射功率可达2MW, 因此其抗干扰能力强,可靠性高。我国建有3 个罗兰C 导航台链, 是一种为我国完全掌握的无线电导航资源, 可覆盖我国沿海的大部分地区, 在战时具有重要意义。卫星导航是通过在地球上空布设若干个导航卫星, 发播导航电文, 接收机通过接收到卫星导航电文数据来解算出位置数据。由于卫星导航覆盖范围广( 可全球覆盖) 、全天候、高精度等优点, 得到了广泛应用。目前可用的卫星导航系统有美国的GPS、俄罗斯的GLONASS 以及我国的双星导航卫星, 欧洲的GALILEO 导航卫星系统将在2008 年建成使用, 日本也计划发展区域卫星导航系统。但卫星导航系统也有其弱点, 卫星导航系统是星基导航, 由于卫星距地面较高, 卫星发射信号功率受到限制等因素, 使得卫星导航信号微弱, 易被干扰。由于星基无线电导航和陆基无线电导航各有其优缺点, 并且各自独立, 因此, 研究罗兰C 和卫星导航的优势互补以及它们的组合应用具有一定的现实意义。【背景】Loran（罗兰）是远程导航的缩写，罗兰C（Loran C）是于五十年代末在第二次世界大战中期成功研制罗兰A的基础上改进并投入使用的远程双曲线导航系统，1974年向民用开放。罗兰C的地面发射系统是由至少3个发射台组成的台链，彼此精确同步。用户接收来自2个台的信号时，只要测出它们到达的时间差，便知道自己处于一条以这两个台为焦点的双曲线上；同时又测出另外两个台信号的时间差，便又得知处于另一条双曲线上；显而易见，用户必然处于这两条双曲线的交点上，从而可确定出用户的位置。从1945年到1974年，罗兰仅由美、苏两个大国掌握，苏联建立了类似于罗兰C 的恰卡（Chayka）导航系统，后加拿大加入美国的罗兰C应用体系，八十年代中期国际航空界正式启用罗兰C，随后欧盟建立了多个罗兰C台链，日本、韩国、我国、印度也都相继建了台链。到目前为止，全世界共建成了30多个罗兰C台链。在陆基无线电导航系统中，罗兰C的用户是最多的，大多数是用于航海，也用作航空和陆上导航。虽然GPS的问世对
无线电导航原理与系统 无线电导航是一种通过使用无线电技术来确定位置和导航的方法。它通过接收和处理从地面或者卫星发射的信号来确定接收器的位置和方向。无线电导航系统的原理涉及到以下几个方面。 首先，无线电导航依赖于距离和方向的测量。无线电导航系统通常使用三角测量原理来确定位置。接收器同时接收到至少三个信号，并测量每一个信号到达接收器的时间差。通过测量这些时间差，接收器可以计算出到每个信号源的距离。而通过将这些距离和信号源的位置进行三角测量，接收器可以得出自身的位置。 其次，无线电导航还依赖于卫星。全球定位系统（GPS）是无线电导航系统中应用最广泛的卫星导航系统之一。GPS系统由多颗卫星组成，这些卫星都在地球轨道上运行。接收器接收到这些卫星发射的信号，并使用这些信号来计算出自己的位置。通过接收到多颗卫星的信号，接收器可以通过三角测量计算出自身的位置。 此外，无线电导航还涉及到信号处理和解调。当接收器接收到从地面或卫星发射的信号时，它需要将这些信号进行处理和解调，以便得到有用的信息。信号处理涉及到去除噪音、增强信号等操作，以保证接收到的信号的质量。解调则是将信号转化为数字信息，从而可以进行位置和导航计算。 最后，无线电导航还依赖于地面设备。除了卫星之外，无线电导航系统还依赖于
地面设备，如基站和测量站。这些设备用来发射信号，并与接收器进行通信。地面设备的准确性和稳定性直接影响到无线电导航系统的精确度和可靠性。 综上所述，无线电导航系统的原理涉及到距离和方向的测量、卫星导航、信号处理和解调以及地面设备。通过利用这些原理，无线电导航系统能够准确地确定位置和导航。无线电导航在航空、航海、军事等领域有着广泛的应用，为人们的出行和导航提供了重要的帮助。
导航工程专业认识 简介 导航工程是一门研究和应用导航技术的工程学科，主要涉及到地球导航卫星系统（GNSS）、惯性导航系统（INS）和无线电导航等方面的理论和技术。导航工程的目标是通过设计、开发和应用导航系统，来实现对动态目标的位置、速度和方向的测量和跟踪，从而满足不同领域的导航需求。 导航工程的学科内容 导航工程的学科内容包括但不限于以下几个方面： 1. 地球导航卫星系统（GNSS） 地球导航卫星系统由一组卫星和地面站组成，用于提供全球范围内的定位、导航和测量服务。其中最著名的系统包括GPS（美国）、GLONASS（俄罗斯）、Galileo （欧盟）和Beidou（中国）。导航工程专业涉及到GNSS系统的原理、信号处理、接收机设计和误差修正等方面的研究和应用。 2. 惯性导航系统（INS） 惯性导航系统是一种利用陀螺仪和加速度计等惯性传感器来估计位置、速度和方向的导航系统。导航工程专业研究和应用INS技术，包括姿态解算、误差补偿和导航算法等方面的内容。
3. 无线电导航 无线电导航是利用无线电信号进行导航的一种方法。导航工程专业关注无线电导 航技术的原理和应用，包括无线电信号的传播、定位算法和接收机设计等方面的研究。导航工程的应用领域 导航工程在许多领域都有广泛的应用，以下是其中一些典型的领域： 1. 交通运输 导航工程在交通运输领域的应用非常广泛。通过使用导航系统，可以实现车辆、 船舶和飞机的导航和定位，提高交通运输的安全性和效率。 2. 航天和航海 在航天和航海领域，导航工程起着至关重要的作用。通过使用导航系统和惯性导 航系统，可以实现航天器和船舶的定位、导航和姿态控制。 3. 地理信息系统（GIS） 导航工程在地理信息系统中的应用也非常重要。通过将导航数据与地理空间数据 结合起来，可以实现对地理信息的准确定位和演示。
航空无线电导航系统 第一章 绪论 1.1.1 导航与导航系统的基本概念 1.导航导航的基本含义是引导运行体从一地到另一地安全航行的过程.. 导航强调的是“身在何处;去向哪里”是对继续运动的指示..导航之所以定义为一个过程;是因为它贯穿于运动体行动的始终;遍历各个阶段;直至确保运行达成目的..应当说大部分运行体都是由人来操纵的;而对那些无人驾驶的的运行体来说;控制是由仪器或设备来完成的;这时的导航就成为了制导..近年来人们将定位于导航并列提出.. 事实上定位提供的位置参量是一个标量; 只有将其与方向数据联合起来成为矢量;才能服务于运行体的航行..因此定位与测角、测距一样是导航的技术之一;通过定位可以实现导航..也可以说定位是静态用户要求的；但对动态用户而言要求的是导航.. 2.导航系统导航系统是用于对运行体实施导航的专用设备组合或设备的统称.. 导航系统是侧重于实现特定导航功能的设备组合体; 组合体内的各部分必须按约定的协调方式工作才能实现系统功能; 而导航设备一般是指导航系统中某一相对独立部分或产品;或实现某一导航功能的单机.. 1.1.3 导航及无线电导航系统的分类导航是一门基于“声、光、电、磁、力”的综合性的应用科学;实现
导航的技术手段很多;按其工作原理或主要应用技术可分为下述类别： 1 天文导航——利用观测自然天体空中的星体相对于运行体所在坐标系中的某些参量实现的导航称为天文导航.. 2 惯性导航——利用牛顿力学中的惯性原理及相应技术实现的导航称为惯性导航.. 3 无线电导航——利用无线电技术实现的导航称为无线电导航.. 4 地磁导航——利用地球磁场的特性和磁敏器件实现的导航称为地磁导航.. 5 红外线导航——利用红外线技术实现的导航称为红外线导航.. 6 激光导航——利用激光技术实现的导航称为激光导航.. 7 声纳导航——利用声波或超声波在水中的传播特性和水声技术实现的导航用于对水下运行体的导航称为声纳导航.. 8 地标或灯标导航——利用观测借助光学仪器或目视已知位置的地标或灯标实现的导航称为地标或灯标导航.. 2.无线电导航系统的分类无线电导航是导航中的一大分支;是当今应用最广、发展最快、在导航家族中站主导地位的一类导航技术.. 下面介绍几种常用的无线电导航系统分类： 1 按用户使用时相对依从关系分类 1 ○自备式或自主式导航系统..这类导航系统仅依靠装在运行体上的导航设备就能独立自主地为该运行体提供导航服务.. 2 ○他备式非自主式导航系统..这类导航系统必须有运行体以外且安装位置已知的导航设备相配合才能实现对该运行体的导航.. 这些居于运行体之外的配合实现导航功能的导航设备及其附属设备通常称为导航台站; 而装在运行体上的导航设备通常称为该导航系统的用户设备或载体设备..可见、他备式非自主式导航系统是由台站和用户设备共同组成的;
雷达和无线电定位技术的原理及应用雷达是一种利用电磁波对目标进行探测的设备，其原理是利用电磁波在空气中的传播速度为光速，从而通过测量电磁波的往返时间和方向来确定目标的位置。无线电定位技术则是基于雷达原理发展而来的技术，可用于航空、航海、军事、交通、通信等许多领域。 一、雷达及无线电定位技术的基本原理 雷达的核心部件是发射器、天线和接收器。它的工作原理是将电磁波发送到目标，若目标存在，则会将一部分返回，然后由接收器接收这些返回信号，并计算出目标的位置、运动方向和速度等信息。 无线电定位技术是利用电磁波与目标的相互作用来确定目标的位置。通过发射和接收具有一定频率和波长的电磁波，利用接收到的信息计算出目标的位置、距离和方向等信息。其中，常用的无线电定位技术包括雷达、无线电方位角定位、无线电距离测量和全球定位系统等。
二、雷达及无线电定位技术的应用 1. 航空领域 雷达和无线电定位技术应用于航空领域，可以提供关键的飞行 数据和设置导航路径。如在云层中通过雷达扫描确定飞行路径， 准确判断跑道方向，以及使用全球卫星定位系统等技术实现精准 导航。 2. 航海领域 在航海领域，雷达和无线电定位技术同样具有重要应用价值。 在海上航行中，通过雷达精确掌握船舶位置、距离和航向等信息，以及利用全球卫星定位系统实现精准导航和定位。 3. 军事领域 在军事领域，雷达和无线电定位技术同样具有重要作用。它们 可以用于监视和掌握战场情况，警戒侦察、隐蔽作战等各种军事
作战活动。例如，雷达导弹和无线电定位技术等可以用于识别潜 在威胁，制定应对策略。 4. 通信领域 通信是现代社会必不可少的一种基本需求，雷达和无线电定位 技术可用于次一层面实现数据传输和交流。按照频段的不同，无 线电通信技术可分为高频、中频和低频等，其中利用微波和天线 的高频无线电通信技术应用广泛。 5. 交通领域 雷达和无线电定位技术在交通领域也有着广泛的应用。如在地 铁或其他交通工具上，通过安装雷达设备实现对象定位和实时数 据传输，帮助实现数据记录和轨道监视。 三、结语 雷达和无线电定位技术的应用范围很广，可应用于军事、民用、科研等多个领域。而其基本原理与技术也在不断发展和改进。在
第4篇无线电导航系统 第1章无线电测向仪 基本要求 1．了解无线电指向标的设置、发射频率范围； 2．了解无线电测向仪的基本原理及基本组成； 3．了解无线电测向仪的误差产生原因、消除方法及注意事项； 4．掌握无线电测向仪的使用及其日常维护。 教学内容 1.1 无线电测向系统 无线电测向系统是一种采用中频、近程、时分制、振幅测向的无线电导航系统。由无线电测向仪和无线电发射台（或称无线电信标台和示标台）两部分组成。无线电测向仪可以测定无线电发射台的方向，用于船舶的救助、定位和导航等方面。国际海上人命安全公约（SOLAS）规定：1 600总吨以上的船舶必须装备具有500 Hz和2 182 kHz遇险呼救频率的无线电测向仪。 无线电测向系统特点： 1）系统作用范围距离较近，白天100 n mile，夜间50 n mile； 2）测向仪测向精度较低，±2︒ ~ ±5︒； 3）测向仪可测任何无线电发射台的方位，通用性强，设备简单，使用方便，成本较低，对发射台无特殊要求。 1.1.1无线电信标台的设置 1．信标台配置 通常无线电信标台设置在沿海岸边或岛屿海岸边缘处，发射信号传播的主方向与海岸线的交角为90︒；每个台以所在地的地名命名；一般由2 ~ 6个台组成一个台组，称为一个台链。 2．信标台发射频率 无线电信标台发射信号的频率范围为255 ~ 525 kHz。分配给航海无线电信标的频段为285 ~ 325 kHz，常用的发射频率为291.5 ~ 318.5 kHz。每个台链的信标台均以同一频率发射等幅或调幅电报波信号，以区分台链。 3．信号发射格式 无线电信标台先发射莫尔斯码识别信号，再发射测向信号。 1）信号调制方式 ①A1A（旧式符号为A1）调制方式：无线电信标使用键控未进行音频调制的载波发射信号。使用无线电测向仪时，将差拍振荡器开关BFO置于ON位置。 ②A2A（旧式符号为A2和A'2）调制方式：无线电信标使用键控音频调制载波发射信号。使用无线电测向仪时，参照说明书转换差拍振荡器开关的位置，通常将差拍振荡器开关BFO置于OFF位置。 ③NON A2A（旧式符号为A0、A2）调制方式：无线电信标使用键控音频调制连续载波发射信号。使用无线电测向仪时，参照说明书转换差拍振荡器开关的位置，识别时BFO置于OFF位置，测向时BFO 置于ON位置。 2）信号发射格式 船舶主要使用RC类型的航海无线电信标，台链中的每个信标台是以时间分割制即严格按照一定的 88
导航系统的原理及其应用 在当今高科技时代，导航系统已经成为人们生活中普遍使用的 工具之一。从最初的GPS定位到现今的Google地图、百度地图等，导航系统已经变得十分精准、便捷。但是，很多人可能不了解导 航系统的原理及其应用。本文将为读者详细解释导航系统的原理 和应用。 一、导航系统的原理 导航系统的原理主要基于卫星和地面设备的组合。目前的卫星 导航系统主要有GPS系统(美国)、GLONASS系统(俄罗斯)、Galileo系统(欧洲联盟)、北斗系统(中国)。这些卫星搭载了大量的 电子设备，包括高性能的原子钟、无线电发射器和接收器、天线 等等。 首先，卫星会定时向地面发送电磁信号。接收器会接受到这些 信号，并计算出从卫星到接收器的距离。由于卫星搭载了原子钟，所以卫星发送的信号时间可以被精确测量。如果接收器同时接收 到多颗卫星的信号，那么它就可以计算出自己在地球上的位置。
但是，由于地球是一个三维的物体，所以接收器无法确定自己 在地球上的高度。此时，地面设备就派上用场了。地面设备一般 会放置在地图上已知位置的点上。接收器将自己接收到的信号发 送给地面设备，地面设备将处理后的信息返回给接收器，接收器 再基于返回的信息计算自己的高度。 二、导航系统的应用 导航系统的应用十分广泛，它被广泛应用于航空、航海、汽车、旅游等多个领域。下面就针对各个领域进行讲解。 1.航空领域：在飞行过程中，导航系统可以为机组人员提供飞 机所在的经纬度、高度、速度等信息，以及航线和交通信息等。 飞行员可以通过导航系统快速地确定下一航点并做好相应的准备 工作。 2.航海领域：导航系统在海上航行中也同样十分有用。现在的 船只已经普遍配备了导航系统，为船员提供了精准的定位。导航 系统也可以提供海图、天气预报、潮汐预报、船舶间的通信等信息。
飞机的引导员,地面上的领航者 飞机的引导员,地面上的领航者 飞机在天上航行，怎样才能不迷失方向呢？原来方向的引导全靠一位地面的领航员引导雷达指挥。星际旅行 引导雷达能自动地替人们完成一系列复杂的测量和计算工作，准确地测定飞机在天空中的位置，不断地引导飞机准确到达指定地点，执行各种战斗任务。现在的飞机大多是超音速的，飞行速度极快，若不是这位地面的“引导员”，飞机很难独自完成任务。 引导雷达一般工作的波长为几十厘米到十厘米左右的微波波段，只能准确地测定目标的方位和距离，不能测出目标的高度，因此需要测高雷达和引导雷达相配合，才能准确测出敌机的方位、距离以及高度，进而推算出它的航向、航速，迅速地引导我机迎击空中来犯之敌。 引导雷达的最大特点是测得准。因为如果雷达测方位误差1°的话，对距离在200公里处的目标来说，意味着目标位置偏差了3.5公里。若再加上高度和距离上的探测误差，就可能使飞行员根本无法找到敌机而失去战机。因此，引导雷达对飞
机引导是否准确，往往对空战的胜利有着极大影响。望远镜倍数 扩展阅读：飞机导航系统 飞机导航系统 aircraftnavigationsystem 确定飞机的位置并引导飞机按预定航线飞行的整套设备（包括飞机上的和地面上的设备）。 发展概况早期的飞机主要靠目视导航。20世纪20年代开始发展仪表导航。飞机上有了简单的仪表，靠人工计算得出飞机当时的位置。30年代出现无线电导航，首先使用的是中波四航道无线电信标和无线电罗盘。40年代初开始研制超短波的伏尔导航系统和仪表着陆系统（见无线电控制着陆）。50年代初惯性导航系统用于飞机导航。50年代末出现多普勒导航系统。60年代开始使用远程无线电罗兰C导航系统，作用距离达到20__公里。为满足军事上的需要还研制出塔康导航系统，后又出现伏尔塔克导航系统及超远程的奥米加导航系统，作用距离已达到10000公里。1963年出现卫星导航,70年代以后发展全球定位导航系统。导航方法导航的关键在于确定飞机的瞬时位置。确定飞机位置有目视定位、航位推算和几何定位三种方法。