无线电导航的发展历程

1．无线电导航的发展历程无线电导航是20世纪一项重大的发明电磁波第一个应用的领域是通信，而第二个应用领域就是导航。

早在1912年就开始研制世界上第一个无线电导航设备，即振幅式测向仪，称无线电罗盘(Radiocompass)，工作频率0.1一1.75兆赫兹。

1929年，根据等信号指示航道工作原理，研制了四航道信标，工作频率为0.2一0.4兆赫兹，已停止发展。

1939年便开始研制仪表着陆系统(ILS),1940年则研制脉冲双曲线型的世界第一个无线电定位系统奇异(Gee)，工作频率为28一85兆赫兹。

1943年，脉冲双曲线型中程无线电导航系统罗兰A(Loran-A)投入研制，1944年又进行近程高精度台卡(Dessa)无线电导航系统的研制。

1945年至1960年研制了数十种之多，典型的系统如近程的伏尔(VOR)、测向器( D ME)、塔康(Tacan)、雷迪斯特、哈菲克斯(Hi-Fix)等;中程的罗兰B(Loran-B)、低频罗兰(LF-Loran)、康索尔(Consol)等;远程的那伐格罗布((Navaglohe)、法康(Facan)、台克垂亚(Dectra)、那伐霍(Navarho),罗兰C(Loran-C)和无线电网(Radionrsh)等;超远程的台尔拉克(Delrac)和奥米加(Omega)与。

奥米加;空中交通管制的雷康(Rapcon)、伏尔斯康(VOLSCAN)、塔康数据传递系统(Tacandata-link)和萨特柯((Satco)等，另外还有多卜勒导航雷达(Doppler navigation tadar)，这期间主要保留下来的系统如表1表1主要地基无线电导航系统运行年代表1．1 无线电导航发展的重大突破1960年以后，义发展了不少新的地基无线电导航系统。

如近程高精度的道朗((TORAN)、赛里迪斯(SYLEDIS)、阿戈(ARGO)、马西兰(MAXIRAN)、微波测距仪（TRISPONDER)以及MRB-201,NA V-CON,RALOG-20,RADIST等等;中程的有罗兰D (Loran-D)和脉冲八(Pulse8)等;远程的恰卡(Chayka);超远程的奥米加((Omega与 );突破在星基的全球导航系统，还有新的飞机着陆系统。

我国无线电导航发展的回顾与几点建议摘要：由于全球卫星无线电导航系统的日益完善和广泛应用，无线电导航系统正在向以全球卫星无线电导航系统为主的方向发展。

虽然无线电导航发展历史中的各个主要无线电导航系统拥有各自的特点，有些是其它系统所不能替代的，但由于种种原因不得已而被关闭或面临被淘汰的危险，本文就我国无线电导航发展的回顾与几点建议进行了相应的探讨。

关键词：我国无线电导航发展的回顾建议无线电导航系统一般由装在运载体上的导航设备和设在地面或卫星上的导航台（站）组成，通过在导航设备和导航台站之间的无线电信号传播和通信获得导航信息，给运载体指示出实时位置或方位，使其顺利完成导航任务。

无线电导航已经广泛应用于航空、航海及航天事业中，并且在陆路交通、工农业生产、大地（海洋）勘探测量、旅游探险、科学研究等诸多方面发挥越来越重要的作用。

一、导航技术的概念所谓导航，就是将航行的载体从一地引导到另一地的控制过程。

现代导航技术的应用，必须选择导航方案，通过选用合适的、具有高可靠性和精度的导航设备来完成引导。

导航设备构成导航系统对各种导航要素进行处理，给出定位信息，以实现正确可靠的引导。

导航可以分为无线电导航、惯性导航、天文导航、多普勒导航和仪表导航等，方法上来看主要就是测角和测距。

二、无线电导航的现状纵观无线电导航的发明和发展史，一般都是通过单独或相互搭配地应用各种导航手段，实现为运载体提供实时方位或定位信息的目的。

到目前为止，无线电导航主要使用的还是陆基无线电导航系统，包括伏尔（vor）、测距器（dme）、塔康（tacan）、罗兰-c（loran-c）、无线电信标（radiobeacon）、仪表着陆系统（ils）、微波着陆系统（mls）、精密进近雷达（par）等。

自第二次世界大战以来陆续出现的这些导航系统相互搭配，构成了较为完备的导航混合体，基本满足了航空和航海等运载体在不同航行阶段对导航的不同要求，最近20年，以gps为主导的卫星导航技术得到了飞速发展，得到了广泛应用。

空间电子技术与天文史话结课论文课题无线导航技术的历史现状和未来无线导航技术的历史现状和未来无线导航技术是指利用无线电引导飞行器沿规定航线、在规定时间达到目的地的航行技术。

利用无线电波的传播特性可测定飞行器的导航参量（方位、距离和速度），算出与规定航线的偏差，由驾驶员或自动驾驶仪操纵飞行器消除偏差以保持正确航线。

它通过无线电波的接收、发射和处理，导航设备能测量出所在载体相对于导航台的方向、距离、距离差、速度等导航参量（几何参量）。

通过测量无线电导航台发射信号(无线电电磁波)的时间、相位、幅度、频率参量，可确定运动载体相对于导航台的方位、距离和距离差等几何参量，从而确定运动载体与导航台之间的相对位置关系，据此实现对运动载体的定位和导航。

无线电导航根据运载工具的不同有不同的分类:船舶无线电导航和飞行器导航。

无线电导航有着不受时间、天气限制，精度高，作用距离远方,定位时间短，设备简单可靠等优点；但是它必须辐射和接收无线电波所以易被发现和干扰，需要载体外的导航台支持，一旦导航台失效，与之对应的导航设备无法使用，同时也易发生故障。

一、无线电导航发展历史20世纪20～30年代，无线电测向是航海和航空仅有的一种导航手段，而且一直沿用至今。

不过它后来已成为一种辅助手段。

第二次世界大战期间，无线电导航技术迅速发展，出现了各种导航系统。

雷达也开始在舰船和飞机上用作导航手段。

飞机着陆开始使用雷达和仪表着陆系统。

60年代出现子午仪卫星导航系统。

70年代微波着陆引导系统研制成功。

80年代，同步测距全球定位系统研制成功。

无线电导航在军事和民用方面有着广阔的应用前景。

无线电导航技术的发展分为以下三个阶段第一阶段（从20世纪初至二战前）在10s,欧洲发明航海用的无线电信标，利用船上的无线电测向设备提供导航定位信息。

在20s~30s，欧洲利用船上的雷达实现导航定位，欧洲美洲开始使用四航道信标，航空用的无线电信标以及垂直指点信标。

在这个阶段主要以测向技术为主，早期主要应用于航海，后来渐渐应用于航空。

民航无线电导航系统以及未来发展趋势1. 引言1.1 民航无线电导航系统的概述民航无线电导航系统是指通过无线电信号进行航空导航的系统。

这种系统在航空领域中起着至关重要的作用，可以帮助飞行员确定飞机在空中的位置、方向和高度，从而确保飞行的安全和准确性。

民航无线电导航系统的发展经历了多个阶段。

在传统民航无线电导航系统中，常用的设备包括VOR（全向无线电导航台）、ILS（仪表着陆系统）和ADF（自动方向找向器）等。

这些设备通过发送和接收无线电信号来帮助飞行员进行导航，但存在一定的局限性和准确性不高的问题。

随着科技的发展，现代民航无线电导航系统得到了极大的改进和提升。

现代系统采用了先进的GPS（全球定位系统）技术，能够提供更为精确和可靠的导航信息，同时还可以实现更高效和安全的飞行控制。

民航无线电导航系统在民航领域中具有重要的意义。

它不仅可以帮助飞行员安全地操控飞机，还可以提高飞行效率和准确性。

在飞行中，导航系统可以帮助飞行员避免天气和空中交通的影响，确保航班按时到达目的地。

未来，随着科技的不断进步，民航无线电导航系统也将会迎来更多的发展和创新。

未来发展的趋势可能会包括更智能化和自动化的导航系统，以及更多与其他飞行系统的集成和联动，这将进一步提高飞行的安全性和效率，推动民航行业的发展。

2. 正文2.1 传统民航无线电导航系统传统民航无线电导航系统是民航航空领域的重要组成部分，主要包括VOR（全向无线定向台）、NDB（非方向性无线电台）和ILS（仪表着陆系统）等系统。

这些系统在航空导航中起着至关重要的作用。

VOR系统是最早使用的民航无线电导航系统之一，通过向各个方向发射信号，实现飞机在空中的定向和导航。

NDB系统则是根据无线电信号的指向来确定飞机位置，尽管较为简单，但在一些特定情况下仍然发挥着重要作用。

ILS系统则是一种精密着陆系统，能够为飞机提供水平和垂直的导航指引，使飞机可以安全着陆。

传统民航无线电导航系统的优点在于稳定可靠，已经被广泛应用于民航领域。

①
三.无线电导航的应用及发展历史
②
GPS和GLONASS卫星导航系统：
1973 年美国国防部开始研制第二代卫星导 航系统，即现在的 GPS （ Navigation Satellite Timing And Ranging/Global Positioning System, NAVSTAR GPS），其全称为“导航星授时和测距 全球定位系统”。 GPS 于 1994 年部署完毕，全部 24 颗卫星升 空，1996 年进入“完全工作能力（FOC ）阶段”。
三.无线电导航的应用及发展历史
综观无线电导航的发明和发展史，一般都是通过 单独或相互搭配地应用，实现为运载体提供实时 方位或定位信息的目的。 到目前为止，人们主要使用的还是陆基无线电导 航系统，包括： 为航空服务的伏尔（VOR）、测距器（DME）、 塔康（TACAN）、航空无线电信标 （Aeronautical Radiobeacon）、仪表着陆系统 （ILS）、微波着陆系统（MLS）、精密进近雷 达（PAR）等； 主要为航海服务的罗兰—C（Loran—C）、航海 无线电信标（Maritime Radiobeacon）
三.无线电导航的应用及发展历史
其他导航系统:
微波着陆系统（MLS） 地形辅助导航系统 联合战术信息分发系统（JTIDS） 定位报告系统（PLRS） 组合导航系统： GPS/惯导（INS）组合 JTIDS和PLRS组合 地形信息系统与惯导组合
三.无线电导航的应用及发展历史
卫星导航系统的增强技术
二. 无线电导航的基本知识
精度：导航系统的精度是指系统为运载体所提 供的位置与运载体当时的真实位置之间的误差 大小 ，常用均方误差（RMS ），圆概率误差 （CEP ）。 覆盖范围：一个面积或立体空间，那里的导航 信号能够使导航用户以规定的精度定出运载体 的位置。 系统容量：导航系统的覆盖范围内，系统同时 可提供定位服务的用户的数量。

➢ 冷战时期到上个世纪末是卫星定位时代的开始。60年 代有NNSS/Transit(子午仪)、TSIKADA (前苏联的第 一代卫星定位系统)。70年代有NAVSTAR/GPS原理 验证、方案论证。80年代有NAVSTAR/GPS研制、 GLONASS研制、北斗一号预研。90年代有 NAVSTAR/GPS投入运行GLONASS投入运行、 Galileo预研、北斗一号系统研制、蜂窝无线通信系统 中的定位技术研究。
图 无线电导航的发展过程图
2.2 无线电导航系统的发展趋势
纵观无线电导航的历史,可归结为下述几个方面的发展趋势: (1)应用范围越来越广,其作用和地位随着现代化的进程越来越重要。 (2)系统功能增强,自动化程度、精度和可靠性不断提高。 (3)系统间组合应用,如不同无线电导航系统间的组合,无线电导航和 非无线电导航系统之间的组合,尤其是卫星无线电导航系统GPS、 GLONASS和惯导的组合具有无限的发展潜力,可使不同系统间取 长补短,显著提高性能。 (4)导航与通信的结合,实现通信导航识别(CNI)综合化。导航与电 子地图参照,使导航定位引导自动化、直观化。
2.3当前无线电定位技术方面的研究动向
新思想、新体制、新系统(如QPS),已有系统的改造和现代化。 当前无线电定位技术方面的研究动向有：与系统有关的一些关 键基础技术(卫星、原子钟、测控,大地测量等)。与应用有关的 一些关键技术,高灵敏度(室内定位)、高动态技术,抗多径技术,抗 干扰技术,反欺骗技术,干扰源的识别定位技术;多模式兼容技术, 多系统兼容技术;软件接收机技术,全系统或者分系统的仿真技术 等;高精度测量技术;区域、广域增强技术。GNSS的兼容与互操 作。导航战技术。
Aircraft navigation equipment and maintenance

船舶无线电导航船舶无线电导航，是航海中利用无线电波测定船位和引导船舶沿预定航线航行的技术，又称无线电航海。

无线电导航是根据无线电波的传播特性，测量地面，包括外层空间的导航台发射的无线电波参数，如频率、振幅、传播时间或相位，求得船舶相对于导航台的几何参数，如角度、距离、距离差或距离和，从而建立船位线，实现船舶定位和导航。

简介无线电波的基本传播特性为：在理想均匀介质中按直线传播，传播速度为常数；在两种介质的界面会产生反射。

无线电导航同其他定位、导航方法相比的优点是：全天候，定位精度和可靠性较高，作用距离较远，因而在导航技术中愈来愈占重要地位。

但是无线电导航必须依靠导航台的信息，易受自然或人为干扰，并且难免发生故障，因此不能完全代替航迹推算、陆标定位和天文定位（见天文航海）等基本方法。

实现船舶无线电导航是依靠由导航台(岸台)和船上无线电导航设备构成的船舶无线电导航系统。

船舶无线电导航系统按作用距离可分为近程(50～100海里)、中程(300～600海里)、远程(约1500海里)和超远程（5000海里以上）等导航系统。

目前国际通用的有无线电测向系统、康索尔、罗兰、台卡、奥米加、海军导航卫星系统等。

这些导航系统一般都是航海和航空兼用，但各有特殊要求。

雷达为另一类无线电导航系统，是自备式的集信号发射和接收于一体的系统，在海上主要用于探测和避让（见航海雷达）。

与雷达配合使用的雷达应答器、雷达指向标通常归入航标。

发展概况20世纪20年代以来，无线电导航的发展大致经历了三个阶段：①20～40年代，用无线电测向系统逐渐替代岸上的无线电测向站和直接提供方位信号的旋转式无线电指向标导航。

这时期发展的无线电导航系统主要是方位系统，属近中程，提供的位置线为大圆弧（岸测船）或恒位线（船测岸），在近距离可当作直线。

②40～60年代,无线电双曲线导航系统蓬勃发展,提高了船舶定位精度。

1943年美国建成中程系统罗兰-A；1944年英国建成中近程系统台卡；在此基础上，50年代末美国建成远程系统罗兰-C，并研制超远程系统奥米加。

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无线电导航系统概论——发展简史
10、其它导航系统 （1）前苏联及俄国建设情况 ①曾建立相应的双曲线定为系统，包括 BRAS
（ Б р а с ） 、 RS-10 （ р с -10 ） 、 MARS-75 、 Chayka (ЧАЙКА)、 α 系统。 BRAS ： 相 当 于 DECCA 系 统 ， 精 度 达 12m （ 双 距 ） 12～60m（双曲线），包括1主台2副台，使用1660～2115 kHz，有6个频率，初始定位时间8～10分钟，提供位置间 隔1分钟。 RS-10类似于BRAS，但有5～6个副台。
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无线电导航系统概论——发展简史
（2）欧洲卫星导航系统建设情况 ①Navsat卫星导航系统 欧洲空间局于1982年提出建议,想通过国际合 作，研制满足海、空导航、搜索、营救、进出港、 民航机着陆等要求的民用卫星导航系统－Navsat卫 星导航系统。 特点：卫星网计划24颗星，提供三维定位、三 维速度和时间，定位精度分为10米和100米。
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无线电导航系统概论——定位原理
它可利用天线灵 敏度最小(理论灵敏 度为零)来确定电波 传播方向； 也利用天线方向性图的最大值来确定来波方向。 (2) 相位法
2π 4π ∆φ = 2 rd = D AB cos θ λ λ
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无线电导航系统概论——定位原理
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无线电导航系统概论——发展简史
地面系统： 主要由2个位于欧洲的Galileo控制中心（GCC） 和20个分布全球的Galileo传感器站（GSS）组 成，另外还有一个用于进行控制与卫星之间数 据交换的分布全球的5个S波段上行站和10个C波 段上行站。控制站与传感器站之间通过冗余通 信网络连接。

按工作方式分类
法，但无法双向通信和 指挥。
有源工作式、无缘工作式系统。
5.1.5 无线电导航系统发展历程
早期阶段
早期阶段从20世纪初至第二次世界大战前，这 一时期的特点是开始了无线电测向理论和实践的研 究，并研制出无线电罗盘和无线电信标等设备。
无线电罗盘Radio Compass
无方向性信标NDB Nondirectional Radiobeacon
测距/近程/它备式系统 1959年ICAO定为标准导航系统
测角测距/它备式系统
5.1.5 无线电导航系统发展历程
成熟阶段
成熟阶段从20世纪60年代至今，这一时期的 特点是以卫星导航技术为基础，无线电波发射频 率高，导航设备自动化程度高、可靠性强，导航 信号覆盖范围更大，导航精度高。包括卫星导航 系统、微波着陆系统、地形辅助导航系统、组合 导航系统等。
位置线为直线和圆——测角测距系统
这是一种测角与测距系 统的合成系统。
测角测距系统包括：
VOR/DME NDB/DME ILS/DME TACAN
测角测距系统及ρ-θ定位
5.1.3 位置线与导航系统
位置线为等高线——测高系统
如果位置线是等高线，这样的系统称为测高无 线电导航系统。
测高系统测量飞机到地面的垂直距离。 测高系统：
如果位置线是以导航台为圆心，飞机与电台间 的距离为半径的圆，这样的系统称为测距无线电导 航系统，或圆周无线电导航系统。
测距系统测量的是飞机
和地面导航台之间的斜距。
位置线
测距系统：
R
测距机DME
斜距
剖面图
距离为参数
5.1.3 位置线与导航系统
位置线为圆——测距（圆周）系统

（3）优缺点
无线电导航: 优点：不受时间、天气限制，精度高， 作用距离远方,定位时间短，设备简单可靠； 缺点：必须辐射和接收无线电波而易 被发现和干扰，需要载体外的导航台支持， 一旦导航台失效，与之对应的导航设备无 法使用；同时，易发生故障。
（4）分类
无线电导航根据运载工具的不同有不同的分类: 船舶无线电导航和飞行器导航。 船舶无线电导航，又称无线电航海，是利用 无线电波测定船位和引导船舶沿预定航线航行的 技术。 飞行器导航指利用无线电引导飞行器沿规定 航线安全达到目的地的技术。利用无线电波，可 以测定飞行器的方位、距离、速度等参数，计算 出与规定航线的偏差，再由驾驶员或自动驾驶仪 进行操作消除偏差。
2、排除罗盆气泡 1） 气泡产生的原因： a. 因胶皮垫圈老化导致罗盆密封处漏水； b. 浮室漏水。 2） 罗盆内有气泡，会影响观测航向和方位， 应及时予以排除。 3） 消除气泡方法： a. 先鉴别罗盆内是何种液体； b. 配制相同的液体； c. 注液孔朝上，用注射器注入液体，直 至气泡完全消除为止。
•
•
罗盘（compass card） 罗盘是指示方向的灵敏部件. 罗盘组成：刻度盘，浮室，磁钢和轴帽 1) 刻度盘由铜片,环氧玻璃布等非磁性材制作,上面刻有0－ 360度刻度和方向点。 2) 浮室：为水密空气室以增加罗盘浮力减小轴针与轴帽之 间的摩擦力。 3) 轴帽：轴帽中心处嵌有宝石，轴针尖端由铱金等硬金属 制成，以减小与轴帽间的摩擦力。 4) 磁钢：磁钢轴线与刻度盘0－180度对称平行罗盘磁钢有 条形磁棒和环形磁钢两种类型。
2.罗经柜 (binnacle stand)
罗经柜由非磁性材料制作，用于放置罗盆 和自差校正器。
③磁罗经的安装
1.磁罗经安装位置应满足的条件: 1) 罗经应安装在船首尾面内，否则因船铁不 对称，易使罗经产生较大的剩余自差； 2) 船舶上特别是顶甲板上的钢铁器件应尽量 远离罗经，至少大于1米以上； 3) 罗经周围应是开敞的，以便于观测方位。

航空无线电导航发展史
在第一次世界大战期间，无线电导航信标问世了。

人们把无线电导航信标安装到了机场附近，用于帮助飞机精确地飞向机场。

无线电导航信标发射莫尔斯电报码，作为无线电导航信标的识别信号，用于为飞机导航。

在飞机上，通过旋转环形天线找到信号为0的方向，就是指向无线电导航信标的方向。

后来,在航路上和机场跑道延长线上开始使用无线电指点信标。

无线电指点信标的垂直方向图，像一只燃烧的蜡烛。

当飞机飞过无线电指点信标时，就知道自己的位置了。

1946年，全向信标（VOR）出现。

全向信标的方向图是一个旋转的心脏图形，可以为飞机提供相对于磁北的方位角。

全向信标的最大优点就是为驾驶员提供的航线不受侧风的影响。

测距仪（DME）是从二次雷达技术中分离出来的。

飞机通过发出脉冲询问信号，并接收地面测距仪台的应答脉冲信号，完成对地面测距仪台的测距任务。

全向信标与测距仪通常设置在一起，这样，可以同时为飞机提供方位和距离信息。

多普勒全向信标是在1960年研制成功的，由于多普勒全向信标使用了直径达到13.5米的天线阵，因此多普勒全
向信标台受地形地物的影响就很小。

无线电导航具有不受季节、能见度影响等特点，因此，在全世界各国得到了迅速推广，至今仍在航空飞行中广泛使用。

仪表着陆系统中的航向台
全向信标台。

通信电子行业中的无线电导航技术无线电导航技术是现代通信电子行业的重要领域之一，其应用范围广泛，涉及到民用和军事领域，如航空、海洋、天文等领域均需要无线电导航技术的支撑。

在数字化时代，无线电导航技术也面临着新的挑战和机遇，要不断创新和发展，以满足不断变化的需求。

一、现代无线电导航技术的发展历程早在有线电传输时代，人们就开始研究无线电信号的传输和应用，其中无线电导航技术就是其中之一。

20世纪50年代至60年代，美国和苏联之间的冷战，促进了无线电导航技术的迅速发展，军事领域成为了技术创新的重要领域。

1960年代以后，GPS卫星导航技术的出现引领了无线电导航技术以数字化为方向的发展。

近年来，随着卫星导航技术不断发展，无线电导航技术也在不断更新升级。

二、现代无线电导航技术的应用领域航空和航海领域在航空和航海领域，无线电导航技术主要用于定位、导航和通信。

在飞机逃生、飞行安全、空域管理等方面，无线电导航技术发挥着至关重要的作用。

同时，卫星导航技术如GPS也被广泛应用于民用航空和航海领域，已成为行业标准。

天文和地质领域在天文和地质领域，无线电导航技术也有很重要的作用。

天文学家可以通过射电望远镜接收来自宇宙的射电波，来了解宇宙的构成和运动。

而地质学家则可以通过地震波的传播方式，进行地形勘测和勘探。

军事领域在军事领域，无线电导航技术担任着高精度定位、导航和通信的任务。

军方将无线电导航技术应用到无人机、导弹等方面，以强化自身军事实力。

三、现代无线电导航技术的发展趋势1. 无线电导航技术向数字化转型现代无线电导航技术已经向数字化转型，无线电导航信号频率的抽样率、转换率和嵌入量都呈指数增长，从而提高了导航的精确性和可靠性。

2. 大数据和机器学习的应用随着物联网和大数据技术的飞速发展，现代无线电导航技术的应用也逐步普及到各种各样的设备和应用当中。

机器学习技术的应用，使得设备能够自动学习，提高其智能化和自动化水平。

3. 无线电导航技术与互联网结合无线电导航技术与互联网的结合，使得导航变得更为简单和直接。

民航无线电导航系统以及未来发展趋势民航无线电导航系统是民航航空安全的重要组成部分，主要用于飞机的导航和飞行控制。

随着技术的不断更新，民航无线电导航系统也日益完善。

本文将从历史发展、现状分析和未来发展趋势三个方面对民航无线电导航系统进行探讨。

历史发展20世纪初，民航无线电导航系统并不完善，主要使用的是地面标志物以及天文导航方式。

但是，这些方法在天气不好时以及在地形复杂的地区都存在诸多困难。

20世纪30年代，雷达技术得到发展，民航无线电导航系统开始采用雷达导航方式，但是雷达导航在精度以及可靠性方面仍有待提高。

50年代后期，随着卫星技术的发展，GPS系统逐渐被广泛应用于民航无线电导航系统。

现状分析目前，全球民航无线电导航系统的主要组成部分主要有以下几种：1. ILS：仪表着陆系统，主要用于航班的降落和着陆，包括LOC、GS、DME等子系统。

2. VOR：载波方向盘系统，主要用于飞机在空中的定位。

3. NDB：非定向无线电信标，主要用于飞机在地面的定位。

4. GPS：全球卫星定位系统，可用于飞机在空中和地面的定位。

除此之外，还有一些其他的无线电导航系统，如MLS、LORAN-C等。

未来发展趋势在未来，无线电导航系统的发展将会朝着以下几个方向发展：1.高精度：在民航飞行中，能够提供更高精度的导航服务是十分重要的。

未来，无线电导航系统将会不断提高其精度，以更好的保障航空安全。

2.多模式：未来的无线电导航系统将会支持多种模式，如星载、地面、空地等，提供更加灵活的导航服务。

3.自主：未来的无线电导航系统将会更加自主，不需要过多的人工干预，能够更加智能地为航班提供导航支持。

4.数字化：未来的无线电导航系统将会更加数字化，利用先进的计算机技术，更好地支持航班的导航和飞行控制。

总之，随着技术的发展和创新，无线电导航系统将会不断完善，为航空安全和民航事业的发展做出更大的贡献。

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。

1．无线电导航的发展历程无线电导航是 20 世纪一项重大的发明电磁波第一个应用的领域是通信，而第二个应用领域就是导航。

早在1912 年就开始研制世界上第一个无线电导航设备，即振幅式测向仪，称无线电罗盘(Radiocompass)，工作频率 0.1 一 1.75 兆赫兹。

1929 年，根据等信号指示航道工作原理，研制了四航道信标，工作频率为 0.2 一 0.4 兆赫兹，已停止发展。

1939 年便开始研制仪表着陆系统(ILS),1940 年则研制脉冲双曲线型的世界第一个无线电定位系统奇异(Gee)，工作频率为28 一 85 兆赫兹。

1943年，脉冲双曲线型中程无线电导航系统罗兰A(Loran-A) 投入研制， 1944 年又进行近程高精度台卡 (Dessa)无线电导航系统的研制。

1945 年至 1960 年研制了数十种之多，典型的系统如近程的伏尔(VOR) 、测向器 ( D ME) 、塔康 (Tacan)、雷迪斯特、哈菲克斯(Hi-Fix) 等; 中程的罗兰 B(Loran-B) 、低频罗兰 (LF-Loran) 、康索尔 (Consol) 等 ;远程的那伐格罗布((Navaglohe) 、法康 (Facan)、台克垂亚 (Dectra) 、那伐霍(Navarho), 罗兰 C(Loran-C) 和无线电网(Radionrsh) 等 ; 超远程的台尔拉克(Delrac) 和奥米加(Omega)与。

奥米加 ;空中交通管制的雷康(Rapcon)、伏尔斯康 (VOLSCAN) 、塔康数据传递系统(Tacandata-link) 和萨特柯 ((Satco)等，另外还有多卜勒导航雷达 (Doppler navigation tadar) ，这期间主要保留下来的系统如表 1表 1 主要地基无线电导航系统运行年代表1．1 无线电导航发展的重大突破1960 年以后，义发展了不少新的地基无线电导航系统。

如近程高精度的道朗 ((TORAN) 、赛里迪斯 (SYLEDIS) 、阿戈 (ARGO) 、马西兰 (MAXIRAN) 、微波测距仪（TRISPONDER) 以及MRB-201,NA V-CON,RALOG-20,RADIST 等等 ; 中程的有罗兰 D (Loran-D) 和脉冲八 (Pulse8) 等; 远程的恰卡 (Chayka);超远程的奥米加((Omega 与);突破在星基的全球导航系统，还有新的飞机着陆系统。

民用航空无线电通信导航监视系统发展现状1. 引言1.1 民用航空无线电通信导航监视系统的定义民用航空无线电通信导航监视系统，简称ATM系统，是一种通过无线电通信、导航和监视技术来提高民用航空管理效率和安全性的系统。

该系统主要用于监控和管理飞机在空中和地面的运行情况，包括飞行航线规划、飞行监控、飞机定位等功能。

通过ATM系统，航空管理部门能够实时监测飞机的位置、高度、速度等信息，以确保飞机之间保持安全距离，避免相撞事件的发生。

民用航空无线电通信导航监视系统通过先进的雷达、卫星定位系统和无线通信技术，实现了飞机的实时监视和定位，提高了空中交通的整体管理水平。

ATM系统还可以提供各种航空信息服务，包括航班信息查询、天气状况提醒、飞机维护保养等服务，为航空业提供了更为便利和安全的运营环境。

民用航空无线电通信导航监视系统是一种通过先进技术手段实现空中交通安全和有效管理的系统，对于提升航空行业的整体水平和运营效率具有重要意义。

1.2 民用航空无线电通信导航监视系统的重要性民用航空无线电通信导航监视系统是一种集成了通信、导航和监视功能的系统，对航空领域具有重要意义。

民用航空无线电通信导航监视系统可以保障飞行安全。

通过系统的实时监控和沟通功能，可以及时发现和解决飞行中的问题，确保飞行员和乘客的安全。

该系统可以提高飞行效率。

飞机通过系统实时传输信息、接收导航指令，可以更快更准确地完成航线规划和飞行控制，降低延误率，提高航班运行效率。

民用航空无线电通信导航监视系统还可以促进空中交通管制的现代化发展。

无线电通信与导航技术的结合，可以实现空中交通的精准控制和协调，确保每架飞机安全有序地完成航行任务，最大限度地减少空中碰撞和交通拥堵的风险。

民用航空无线电通信导航监视系统的重要性不容忽视，对航空领域的发展和安全起着至关重要的作用。

2. 正文2.1 民用航空无线电通信导航监视系统的发展历程民用航空无线电通信导航监视系统的发展历程可以追溯到上世纪20世纪初。

及 其所起 的作用都有了质的变化和飞跃， 并且开辟 了无线 电导航 的一个 新 的应用领域， 进入了以卫星导航为主要形式的精密导航时代 。无线 电技术 的利用 ， 使导航从单纯地观测地形地物、 天体的变化运动 以及地磁 、 发光现 象， 改变 为主要 通过电磁波 的传播特性来 实现， 摆脱 了天气 、 季节 、 能见 度 和环境的制约 ， 克服了 以前导航精度低下的状况 ， 使运载体无论在 空中、 海 上或地面 ， 都能够随时掌握 自己的位置 ， 保证了运行的安全 性和准确性 。 ２ ． 我国海 上无线电导航的发展 ２ ． １ 罗 兰 导 航 系 统 的 建 立 和 发 展 罗兰是远程导航 的缩写 。我们根据其作用距 离和信 号体制的不同 ， 将 其分 为罗兰 Ａ 、 罗兰 Ｂ 、 罗兰 ｃ和罗兰 Ｄ ， 其 中罗兰 ｃ的应用最为广泛 。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 ， 它又被称 为低频 脉相双 曲线 导航系统。１ ９ ６ ８ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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 。
１ ９ ６ ８年 ， 我 国研 制成功 了类 似罗兰 Ａ的导航设备 ， 将 其称为“ 长河一 号” 工程 。它覆 盖了我国沿海 １ ０ ０ ０ 千米海域 ， 从北部海域到海南 岛共建设 了１ Ｏ 座 导航 台， 可以昼夜发射 导航信 号， 为 我国的军舰导航起到 了重要作 用１ ９ ８ ７年 ， 我 国研制成功 的罗兰 Ｃ台链 ， 称 为“ 长河二号 ” 工程， 它采用 的 是脉冲 、 相位 双 曲线 定位体制 ， 覆盖 了我国沿海 全部海域 ， 分别 分布于广 西、 广东 以及我国南海、 东海 、 北海。形成了我 国独立 自主控制使用 的远 程 无线 电导航系统。 ２ ． ２台卡定位系统 台卡定 位系统是用 于海上近程 高精度定化的 一种低频双 曲线 定位系 统 。台卡导航系统是最早以相位延迟原理进行工作的双 曲线导航 系统 。台 卡定位 系统主要适用 于近海航行 的潜艇定位潜艇 与发射 台之， 其定位精度 是４ ０ ０米， 最尺定位误差不大 于 ３ ． ６ 千米 。虽然台砖导航系统 在当时很受 欢迎 ， 但 是也有 自己的不足之处 ， 它只能在局部起到导航作用 。 台卡导航系 统覆 盖区域最远只能在天波 强度不超过地波强度 的 ５ ０ ％之 内， 无法在更大 的范围内使用。 台卡导航系统 的工作频率在 ７ ０ ～ １ ３ ０千赫， 尤其 是在夜 间经 常受到天波 干扰。１ ９ ７ ３年 ， 我 国研制成功“ 长河三号” 它 是采用低频连续波 相位 双曲线定位体制。在 当时共 生产固定常台 ３ ４套 ， 定位接 收机 ２ ５ ３台。 这样可以大大解决海上石油勘探 和多次执 行高精度重 大科学试 验任 务。 ２ ＿ ３卫星导航是无线电导航的发展方向 卫星导航能够克服无线电导航的主要缺陷和不足 ， 具有广 阔的发展前 景。 卫星导航系统能够 在任 何气候条件下 ， 实时、便捷 地提供连续 的、高 精度 的位置、航向、 速度 、 姿态和时间信息 。卫星导航方 式提 供全球准确 致 的导航信息 ， 为世界导航事业的发展产生广泛而深远的影响。