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机载无线电导航设备发展的回顾、现状以及趋势摘要：我国的自主的无线电导航设备产业始于上世纪六十年代，之后获得了突飞猛进的发展和进步，不断壮大，由初期的一片空白发展到了如今的系统工程，无线电导航为我国的航空、航海、国防、经济等方面的发展都做出了巨大的贡献。
本文对我国的无线电导航系统的发展进行了回顾、探讨和分析。
关键字：航空电子系统；无线电导航；总线；引言在国际上，从海湾战争到沙漠之狐，每一次战役都体现了导航系统在现代化战争中所起到的巨大作用和意义，无线电导航系统是机上导航的重在组成，不仅仅是航行的保障设备，同时它也成为了武装平台和军事系统之间连接的重要桥梁。
新型的无线电导航系统将为飞机提供自动化的任务保障。
同时在部队训练中也起到了十分重要的作用，它可以为部队的进攻、防守以及后勤工作提供准确的信息来源，几乎贯穿了战争的整个过程，从战争开始一直到部队之间的整合、调动、指挥、击打以及后勤支持，都离不开无线电导航系统所提供的信息资源。
因此，发达国家对于无线电导航的发展给予了高度的重视和关注，加大了对开发新型无线电导航系统的投资力度，从而来获得政治经济以及军事上的优势地位。
机载无线电导航设备是装备在飞机上，与地面信标台一起完成导航任务的航空电子系统，随着航空电子系统经历了分立式、联合式、综合式和先进综合式的四个发展阶段，机载无线电导航设备作为其中重要组成，也同样经历这些阶段。
1回顾我国第一代的信标机、无线电罗盘是六七十年代研制，属于晶体管机载无线电导航设备。
这样的机载无线电导航设备属于分立式航空电子系统，无论是传感器、信号采集、控制、显示都是一套完整、独立、专用的功能设备，飞行员必须分别获取各设备的显示信息，并分别进行控制与操作。
随着飞机承担的任务不断地多样化与复杂化，航空电子系统的组成越来越庞大，复杂，设备间信息传递都是点多点，互联电缆繁多，重量大，飞机本身各项开销就很大；飞行员面对的显示和控制装置也越来越多，操作越来越复杂，特别是成员少又需要响应迅速的战斗机，为充分发挥作战效能，应运而生了第二代航空电子系统。
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。
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。
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,NAV-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。
同时还开始发展组合导航与综合导航系统，以及地形辅助导航系统等。
表2列出几种常用的系统及主要性能与用量。
表2几种常用的地基系统性能与用量*D为飞行距离。
1.2 无线电导航发展概括无线电导航是所有导航手段中最重要的一种。
由于电磁波的传播特性，发展异常迅速，迄今约有100个系统投人使用，而且已由陆基发展到星基，由单一功能发展到多功能;作用距离也由近及远并发展至全球;定位精度则由粗到精，高达厘米量级;应用领域则由军事领域步入国民经济以及国计民生诸领域了。
随着电子科学技术的飞速发展，大规模与超大规模集成电路的问世，以及微处理器的普遍采用等，使得导航设备业已进人小型化，数字化与全自动化，进而使导航台站实现了无人值守，下面介绍目前世界上正在使用的典型的无线电导航系统。
2. 几个典型的无线电导航系统2.1无线电信标1929年问世，精度3一100 (2drms)，目前全球约有10000余个信标台，其中美国航空与航海信标分别为1800个与200个，各拥有美国用户18万与50万个。
我国第一个指向标台是1927年在长江花鸟山建成，1933年在山东成山头建第二座。
目前约有各种信标台6000余座，上万台无线电罗盘和信标台接收机，船用测向仪也有1000台左右。
虽然该类系统技术陈旧，精度又低，但价格低廉，使用简单，工作可靠，大量的民用飞机和小型船舶都用它。
因此，它将作为一种低成本与备份导航系统保留到了21世纪。
2.2台卡系统面世于1944年，作用距离370公里，定位精度可达15米，主要在欧洲使用。
其空中用户有1000个，海上用户30000有余，由于英国及其周围地区业已使用习惯，加上系统又作了技术改造，因此，它作为这一区域性导航系统可望用到2021年。
我国1973年研制成功，称“长河三号”。
它采用低频连续波相位双曲线定位体制，共生产固定岸台34套，定位接收机253台。
主要用于海上石油勘探和多次执行高精度重大科学试验任务。
2.3伏尔/测距器分别诞生于1946年和1959年，作用距离在视线距离之内，重复精度与相对精度分别约0.35? (2drms)和185米(2drms)。
现在全球约有VOR台2000个，用户不下20万个;DME 用户约9万个。
由于GPS的起用，它们的作用就大大下降了。
甚高频全向信标((VOR)和超高频测距器((DME)两种系统配套工作可为飞机提供相对于正北的方位和到地面台的距离。
我国先后研制成功这两种无线电导航系统，一共建设有176套VOR和DME投人使用，使它成为我国民用航空的主要无线电导航系统。
2.4塔康频段和精度与OVR/DME相近，塔康军用，VOR民用，二者组合则VORTAC。
系统1954年建成，现有用户约1.7万个，舰基塔康将继续使用下去。
1965年我国成功研制了超高频测向/测距系统―TACAN，它在一个频段上实现了同时测向、测距，更适合军事上使用。
80年代又研发了Ⅲ型地面台和机载设备以及机动式的塔康地面台，并进行了小批生产和装备。
目前整个地面台生产装备了约65套，机载设备约793台。
该体制已成为我国军航的主要装备体制。
2.5罗兰A问世于40年代，工作频率为 1950千赫，用于海上，作用距离白天700海里，夜间450海里;定位精度白天0.5海里，夜间数海里。
全球建有83个台，罗兰C问世后该系统陆续退出历史舞台。
1968年我国研制成功，叫“长河一号”工程，双曲线定位体制，覆盖我国沿海1000公里海域，从北部海域到海南岛沿海岸建设了10座导航台，昼夜发射导航信号。
舰船上安装“长河一号”船载定位仪，便可导航定位。
共计生产了4581台定位仪。
系统一直使用到1995年是当时我国军民舰船的主要导航设备。
2.6罗兰C第一个台链1957年建成。
作用距离地波2000公里，天波4000公里，定位精度地波460米(2drms)，重复与相对精度为18-90米(2drms)。
目前，全球共建了大小台链约20个，近100个地面台，拥有用户已超过100万个，而且还在大量增加。
系统也还在发展，它作为军用已在美国完成历史使命，但作为民用将还在继续效力。
原苏联的类似系统叫“恰卡”。
1987年我国研制成功，称“长河二号”工程，它采用脉冲、相位双曲线定位体制，覆盖我国沿海全部海域，从南到北共建设六座脉冲功率为2兆瓦的大功率地面导航台，它们分布在广西省境内二座，广东、江苏、山东、吉林省境内各一座，组成了我国南海、东海、北海三个导航定位台链，形成了我国独立自主控制使用的远程无线电导航系统。
1993年东海、北海台链建成投入使用。
共生产“长河二号”导航定位接收机4500多台。
罗兰-C和奥米加分别是低频段(100kHz)和甚低频段(10～14kHz)含标准时间频率信息的双曲线导航、定位系统。
它们的作用距离大，覆盖面广，导航、定位精度高，在全球范围内得到广泛应用。
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。
当时要求是能全天候导引飞机，能远距离工作(离发射台926km)，并且在一万多米的高空也能收到信号。
首批布站83个，称作罗兰-A，主要在太平洋地区，覆盖了北大西洋、北太平洋、北海和墨哥墨西哥湾。
两个站发射相同频率的信号，用户据此可确定自己的位置，精度可达到2.8km/926km，12.9～3.7km/ 2222.4km。
战后美国海岸警卫队把它的应用扩展到海上导航。
罗兰-A由于其台站的过时和维持费用的增加，在1980年退出使用，在改善的基础上研制了罗兰-B，罗兰-B使用3个台发射相同的频率信号，本想为港口和海湾提供精密导航，由于技术上的原因阻碍了其发展，1958年，罗兰-C投入使用。
罗兰-C是一种远距离(1850km)、低频(100kHz)的双曲线无线电导航系统，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。
在60年代中期，美国空军开始研制罗兰-D，它是C型的一种短距、战术型的版本，作用距离限制在1100km。
2.7奥米加甚低频系统，全球8个地面台，于1982年全面建成，作用距离1.5万公里，精度3.7一7.4公里(2drms)。
全球用户约2.7万个，80%以上为民用用户，美国已于1997年关闭。
类似系统俄罗斯叫“?”，仍在工作。
我国曾进行过研究与试验，经仔细论证没必要发展而停止工作。
一、概念奥米加导航系统 (Omega navigation system)，是以地面为基准、工作在10～14千赫频段的无线电双曲线导航系统，是唯一基本上能覆盖全球的导航系统。
奥米加导航系统(Omega navigation system) 是一种超远程双曲线无线电导航系统。
其作用距离可达1万多公里。
只要设置8个地面台，其工作区域就可覆盖全球。
1972年，美国在北达科他州建立第一个奥米加正式导航台；1982年，在澳大利亚伍德赛德建成最后一个台，共8个台。
这8个奥米加导航台由多个国家管理, 分布在美国的夏威夷和北达科他州以及挪威、利比里亚、留尼汪岛、阿根廷、澳大利亚和日本。
二、原理和性能奥米加导航系统是由 8个台组成的覆盖全球的甚低频连续波比相双曲线系统，没有主台和副台之分。
每台都以由 4个铯钟组成的钟阵作为频率基准，都同步在统一的美国海军天文台标准频率上。
全系统共有4个导航频率，其中10.2千赫是导航基本频率，其他3个辅助导航频率是13.6、11��和11.05千赫。
另外各台还发送各自的识别频率。
各台均按规定的程序发射导航电磁波。
奥米加导航系统采用时分工作体制。
在10秒周期内轮流发射信号，每个周期分8个节段,同一节段内各台发射信号的频率不同（见表）。
奥米加导航系统在同载频上比相而产生多值性。
在10.2千赫上比相，产生巷宽为8海里的巷道（1/2波长为一巷道）。
为了扩展巷宽,利用与3个辅助频率的差拍作用，将巷道分别展宽到24、72和288海里。
接收机用机内振荡器产生的基准信号来测量 2个或更多个台信号的相位。
内部振荡器可存储相位信息，使不同台的相对相位互比，输出是以百分周表示的相位差，可在记录器上连续记录。
用户在大区域内常能收到4～6个台的信号，可选用两对双曲位置线交角最佳的台。
奥米加台交错发射信号，发射时间长短不一,从0.9至1.2秒,但发射休止时间均为0.2秒。
