2.1地球与飞行

–在自由空间直线传播； –传播速度恒定；
–遇障碍物会反射；
4.2、无线电导航
• 无线电导航优缺点：
–优点：定位时间短、精度高，不受时间、天气限 制，设备相对简单； –缺点：需导航台支持，无线电波易被发现和干扰；
• 几乎所有导航设备都是以无线电的传播为基础 的；不同的无线电波有不同的特性及传播路线、 能力（时间、相位、幅度、频率）
–自主式系统，不需地面设备、不受人工或自然 磁场干扰，无辐射电波，定向、定位精度高，在 航天器上应用较多； –受天气条件制约，空中能见度较差时无法观测 天体。此情况下，只有借助无线电导航和卫星导 航
–与民航关系不大；
4.2、无线电导航
• 利用无线电保障运载工具安全、准时地从 一地航行到另一地的技术和方法，目前最 主要的导航方式； • 电磁波传播特性：
4、导航
• 导航的实质就是确定物体所在的位置，是轮 船和飞机正常航行的必不可少的技术手段。
• 目视
– 天文导航
– 无线电导航 – 卫星导航
4.1、天文导航
• 原理：根据天体的时空规律来测定飞行器位 置和航向；即通过对天体高度和方向的观测 来确定飞机所在的位置；
三、地球的圈层
• 地球的外部圈层
–大气圈 –水圈 –生物圈 –岩石圈
• 飞行圈层
• 大气圈
–深厚的大气好像地球的外衣，它保护了生物免 受外层空间各种宇宙射线的危害，防止地表温 度的剧烈变化和水分散失。 –大气内部的物质始终处于运动态，一切风云雨 雪等天气现象都发生在这一层。大气对生物界 和人类的影响更为深刻，地球上的一切生命都 离不开大气。从航空运输的角度上看，大气层
• 生物圈
–生物圈是指地球表面有生命活动的圈层，实际 上与大气圈和水圈相互交叉渗透。上至大气层 的对流层顶，下至海洋深处都有生命存在。 –除了人类以外，对飞行影响最大的生物就是鸟 类了，全世界每年大约发生1万鸟撞飞机事件， 很多都造成了严重的后果。
2007-2009年各年度春季鸟击事件报告统计图
• 在2009年春季上报的171起鸟击事件中，仅 7起事件经识别或鉴定后报告了发生撞击的 物种信息。 • 在明确撞击物种信息的7份报告中，全部来 自机场的独有报告，报告发生撞击的鸟种 有：燕子4起，猎隼1起，阿穆尔隼1起，环 颈雉1起，均为近年来统计到的常见鸟击鸟 种。
猎隼，大型猛禽。主要以鸟类和小型动物为食。分布广泛，我国和中欧、 北非、印度北部、蒙古常见。可驯养用于狩猎。国家一级保护动物。
• 对流层
–对流层是地球大气中最低的一层。对流层中气温随高 度增加而降低，空气的对流运动极为明显，空气温度 和湿度的水平分布也很不均匀。 –对流层的厚度随纬度和季节变化，一般低纬度地区平 均为16～18千米；中纬度地区平均为10～12千米；高 纬度地区平均为8～9千米。上界在夏季较高，在冬季 较低。 –对流层集中了全部大气约四分之三的质量和几乎全部 的水汽，是天气变化最复杂的层次，也是对飞行影响 最重要的层次。飞行中所遇到的各种重要天气现象几 乎都出现在这一层，如雷暴、浓雾、低云、雨、雪、 大气湍流、风切变等。 –在对流层内，按气流和天气现象分布的特点，又可分 为下层、中层和上层3个层次。
二、地球的公转
• 公转即地球绕太阳 的运动。公转轨迹 为椭圆，太阳位于 椭圆的一个焦点上。 由于地球的公转和 地轴的倾斜，共同 造成了四季更替和 昼夜长短的变化。
• 由于地球自转轴和公转轨道之间，有一个66度33分 28秒的交角，而且自转轴在空间的方向保持不变， 即平动； • 地球绕太阳公转的轨道是一个椭圆，它的长直径和 短直径相差不大，可近似为正圆。太阳就在这个椭 圆的一个焦点上，而焦点是不在椭圆中心的，因此 地球离太阳的距离，就有时会近一点，有时会远一 点。一月初，地球离太阳最近，为1.471亿公里， 这一点叫做近日点。七月初地球离太阳最远，为 1.521亿公里，这一点叫做远日点 ； • 近日距和远日距二者的平均值为1.496公里，这就 是日地平均距离
的底层就是飞行活动的空间。
• 按照大气在垂直方向上温度的变化特点以 及空气运动的规律，大气圈可以分为5层， 即对流层、平流层、中间层、热层、散逸 层。 • 目前，民航运输飞机大多在12000米以下， 高空飞行的飞机一般不超过20000米，飞行 活动主要集中在对流层和平流层下部的范 围之内，这两个层的性质与特点，严重影 响和制约着飞行活动。 • 而平流层以上的中间层、热层、散逸层与 航空运输关系不大，故不作详细介绍。
• 繁殖于西伯利亚至朝鲜北部及中国中北部、东北，印度东北 部有记录。迁徙时见于印度及缅甸；越冬于非洲。 分布状况： 在繁殖分布区甚常见。罕见于华东及华南。
• 环颈雉分布于欧洲东南部、蒙古、朝鲜、俄罗斯东南部、 中国、越南北部、缅甸北部等地。栖息于中、低山丘陵的 灌丛、竹丛或草丛中。善于奔跑，飞行快速而有力。以植 物的嫩叶、嫩芽、草茎、果实和种子为食，也吃昆虫和小 型无脊椎动物。
的航班收益情况，在新航季里对现有航班
进行调整，具体内容涵盖增加新航线、增
加新航班、调整航班时刻、调整航班线路
及取消航线、航班等工作。
五带划分
• 根据太阳高度和昼夜长短随纬度的变化， 将地球表面有共同特点的地区，按纬度划 分为五个气候带，即热带、南温带、北温 带、南寒带和北寒带。飞机跨越这些气候 带时，要考虑到带间气候特点的差异，从 而对飞机的适航性能做出评估。
内部圈层
• 地壳
• 地幔
• 地核。
• 岩石圈（内部圈层）
–对于地球岩石圈，主要由地壳和地幔圈中上地 幔的顶部组成，从固体地球表面向下一直延伸 到软流圈。岩石圈厚度不均一，平均厚度约为 100公里。 –大气圈、水圈、生物圈、岩石圈不是独立存在 的，这些圈层之间相互交叉，相互制约，形成 了人类赖以生存的自然环境。
第二章 自然地理与飞行
• 地表是一个巨系统，是与人类有直接关系的 地理环境。航空运输的活动范围在地表空间， 地表空间与地球本身的空间位置、地球的结 构、性质紧密相关。 • 地球的运动造成了昼夜变化、四季更替、地 方时差等与飞行有关的地理现象。飞机相对 于地表运动，由此而产生了飞行偏移、飞行 中昼夜长短等特殊问题。在飞行层次中，还 会伴随各种复杂的天气现象，从而影响和制 约飞行活动，威胁飞行的安全。
空气稀薄，气温变 化不大，气流相对 稳定，水气等杂质 少，能见度高 平流层
对流旺盛近地面， 纬度不同厚度变； 高度增来温度减， 只因热源是地面； 天气复杂且多变， 风云雨雪较常见
对流层
• 水圈
–水圈包括海洋、江河、湖泊、沼泽、冰川和地 下水等，它是一个连续但不很规则的圈层。 –从离地球数万公里的高空看地球，可以看到地 球大气圈中水汽形成的白云和覆盖地球大部分 的蓝色海洋，它使地球成为一颗“蓝色的行 星”。 –大气圈和水圈相结合，组成地表的流动系统。 飞机在飞行时常遇到的雨雪雷电等天气状况， 都与大气圈和水圈密切相关。
• 平流层
–平流层位于对流层顶之上，顶界伸展到约50～55公里。 现代大型喷气运输机的高度可达到平流层底层。 –在平流层下半部，随着高度的增加气温最初保持不变 或微有上升，到25～30千米以上气温升高较快。平流 层的这种气温分布特征同它受地面影响小和存在大量 臭氧（臭氧能直接吸收太阳紫外辐射）有关。 –这一层过去常被称为同温层，实际上指的是平流层的 下部。在平流层中，空气的垂直运动远比对流层弱， 水汽和尘粒含量也较少，因而气流比较平缓，能见度 较佳。 –对于飞行来说，平流层中气流平稳、空气阻力小是有 利的一面，但因空气稀薄，飞行器的稳定性和操纵性 恶化，这又是不利的一面。综合而言其利大于弊，这 个空间是飞机比较理想的飞行高度层。随着飞机飞行 上限的日益增高和火箭、导弹的发展，对平流层的研 究也日趋增多。
地球运动与季节
冬天还是夏天，不是由于近日还是远日．而是由于 太阳直射角度决定的； 北半球的夏季：地球处于远日点；此时自转轴是偏 向太阳方向，因此太阳直射在北半球，北半球得到的 光热多，所以北半球是夏季。夏至时太阳对北回归线 直射。这时，南半球就是冬天。 北半球的冬季：地球处于近日点；此时自转轴的倾 斜是和太阳方向相反，因此太阳直射在南半球，南半 球得到的光热多，所以南半球为夏季。冬至日太阳直 射南回归线。
–冬春航班计划 –夏秋航班计划
• 航班计划
–我国规定： –每年3月的最后一个星期日至10月的最后一个 星期六执行夏秋季航班计划，10月的最后一个 星期日开始到第二年3月的最后一个星期六执行 冬春季航班计划。 –2011年3月27日至2011年10月29日执行夏秋航 班计划
• 根据航季的不同，各航空公司将参照执行
• 地球绕太阳公转一周所需要的时间，就是 地球公转周期。地球公转周期是一年。地 球上的观测者，观测到太阳在黄道上连续 经过某一点的时间间隔，需365日6时9分10 秒或365.2564日。
• 公转影响
–四季更替 –昼夜长短变化 –五带划分
• 四季更替和昼夜长短变化是航班计划安排 的重要影响因素
• 对流层下层，又称摩擦层，其范围自地面到1～2 千米高度，但在各地的实际高度又与地表性质、 季节等因素有关。一般说来，其高度在粗糙地表 上高于平整地表上，夏季高于冬季（北半球）， 昼间高于夜间。 • 在下层中，气流受地面摩擦作用很大，风速通常 随高度增加而增大。在复杂的地形和恶劣天气条 件下，常存在剧烈的气流扰动，威胁着飞行安全。 突发的下冲气流和强烈的低空风切变容易导致飞 行事故。另外，充沛的水汽和尘埃往往导致浓雾 和其它影响能见度的现象，对飞机的起飞和着陆 构成严重的障碍。 • 为了确保飞行安全，每个机场都规定有各类飞机 的起降气象条件。另外，对流层下层中气温的日 变化极为明显，昼夜温差可达10～40℃。
• 对流层中层的底界即摩擦层层顶，上界高度约为6 千米，这一层受地表的影响远小于摩擦层。大气 中云和降水现象大都发生在这一层。这一层的上 部，气压通常只有地面的一半，在那里飞行时需 要使用氧气。一般轻型运输机、直升机等航空器 常在这一层中飞行。 • 对流层上层的范围从6千米高度伸展到对流层的顶 部。这一层的气温常年都在0℃以下，水汽含量很 少。各种云都由冰晶或过冷却水滴组成。在中纬 度和副热带地区，这一层中常有风速等于或大于 30米／秒的强风带，即所谓的高空急流。飞机在 急流附近飞行时往往会遇到强烈颠簸，使乘员不 适，甚至破坏飞机结构和威胁飞行安全。