无线电导航系统01.ppt

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东南大学出版社，南京：

东南大学出版社，19892.黄智刚主编黄智刚主编无线电导航原理与系统无线电导航原理与系统，北，北京：

北京航空航天大学出版社，京：

北京航空航天大学出版社，2007无线电导航概论与基础无线电导航概论与基础振幅导航系统振幅导航系统脉冲导航系统脉冲导航系统频率测距系统频率测距系统无线电导航部分的内容无线电导航部分的内容导航的来源导航的来源导航来源于人类交通和军事活动对方位和位置识别的需求，导航来源于人类交通和军事活动对方位和位置识别的需求，其目的是解决其目的是解决“我现在在哪里？

我现在在哪里？

”和和“我向哪里去？

我向哪里去？

”这类基本这类基本定位和引导问题。

定位和引导问题。

远古时代远古时代，利用地形地物做参照物或者观察太阳和星体的方位，利用地形地物做参照物或者观察太阳和星体的方位，作为达到目的地的方法和手段。

为克服天气和能见度的限制，后来作为达到目的地的方法和手段。

为克服天气和能见度的限制，后来陆续出现了指南针、计里鼓和磁罗盘等最初的导航装置，此时对导陆续出现了指南针、计里鼓和磁罗盘等最初的导航装置，此时对导航的主要要求还是辨别方向。

航的主要要求还是辨别方向。

例子：

例子：

公元前约公元前约2600年黄帝领导的涿年黄帝领导的涿鹿之战。

鹿之战。

无线电导航概论无线电导航概论有记载的最早用来指示方向的一种机械导航装置，主要采用有记载的最早用来指示方向的一种机械导航装置，主要采用差动齿轮的传动原理，无论车体如何行进，都可根据车轮的转动，差动齿轮的传动原理，无论车体如何行进，都可根据车轮的转动，由车上木人指示出固定方向（南向）。

由车上木人指示出固定方向（南向）。

无线电导航概论无线电导航概论同样采用差动齿轮的传动原理，通过对所行进的路程进行计同样采用差动齿轮的传动原理，通过对所行进的路程进行计数，实现数，实现“记里车行一里路，车上木人击鼓。

行十里路，车上木记里车行一里路，车上木人击鼓。

行十里路，车上木人击镯（钟）人击镯（钟）”的目的。

的目的。

无线电导航概论无线电导航概论无线电导航概论无线电导航概论约公元前一千年，天文星历导航开始应用。

约公元前一千年，天文星历导航开始应用。

这种导航方法古老这种导航方法古老而简单，通过观察太阳和星体、星座的位置变化来确定自己的方位。

而简单，通过观察太阳和星体、星座的位置变化来确定自己的方位。

例子：

例子：

古希腊的克里特人古希腊的克里特人近代天文导航的基础。

近代天文导航的基础。

公元前公元前580-500年希腊哲学家毕达哥拉年希腊哲学家毕达哥拉斯和公元前斯和公元前504-450年帕梅尼德斯（年帕梅尼德斯（Parmenides），在科学上得出），在科学上得出了地球是球形的结论，接着公元前了地球是球形的结论，接着公元前276-195年由埃拉托斯特尼年由埃拉托斯特尼（Eratosthenes）确定了地球的大小。

公元前）确定了地球的大小。

公元前150-100年，著名天文年，著名天文学家喜帕恰斯（学家喜帕恰斯（Hipparkhos）提出用地理纬度和经度来表示地球）提出用地理纬度和经度来表示地球上某点位置的方法，由此建立了近代天文导航的基础。

上某点位置的方法，由此建立了近代天文导航的基础。

司南与指南针。

司南与指南针。

公元公元27-97年，我国就已有关于地磁指南工具年，我国就已有关于地磁指南工具的记载。

最初的指南针叫的记载。

最初的指南针叫“司南司南”，由于其吸铁性而被人发现。

与，由于其吸铁性而被人发现。

与以齿轮传动为基础的导航机械装置完全不同，是利用磁性指南的特以齿轮传动为基础的导航机械装置完全不同，是利用磁性指南的特性来指示方向的磁性导航装置，在航海、航空应用时也称为磁罗盘，性来指示方向的磁性导航装置，在航海、航空应用时也称为磁罗盘，在人类文明史中占有重要地位。

在人类文明史中占有重要地位。

指南针的最大历史功绩是用于古代的海上导航，其装置和技术指南针的最大历史功绩是用于古代的海上导航，其装置和技术也随之逐步普及而发展起来，在也随之逐步普及而发展起来，在11实际末实际末12实际初已作为海上导航实际初已作为海上导航的一种辅助设备。

的一种辅助设备。

惯性导航的基础。

惯性导航的基础。

1569年，荷兰发明家格哈德年，荷兰发明家格哈德鱼雷默出版了鱼雷默出版了世界海图。

英国人约翰世界海图。

英国人约翰托普托普1601年出版了海员历。

年出版了海员历。

1731年，六分年，六分仪在英国问世。

仪在英国问世。

1761年，英国钟表匠年，英国钟表匠JohnHarrison发明了第一台发明了第一台航海表。

至此，海运导航得到了快速发展，原始的推算导航仪器出航海表。

至此，海运导航得到了快速发展，原始的推算导航仪器出现并得到初步应用，海员们通过测量船体的速度增量并进行外推来现并得到初步应用，海员们通过测量船体的速度增量并进行外推来确定自己的位置，这成为后来惯性导航技术的理论基础。

确定自己的位置，这成为后来惯性导航技术的理论基础。

无线电导航概论无线电导航概论无线电导航概论无线电导航概论司南由青铜盘和天然磁体制成的磁勺组成，青铜盘上刻有二司南由青铜盘和天然磁体制成的磁勺组成，青铜盘上刻有二十四向，置磁勺于盘中心圆面上，静止时，勺尾指向为南。

但司十四向，置磁勺于盘中心圆面上，静止时，勺尾指向为南。

但司南是磁性指南工具的一观点一直受到学术界的质疑（现在北京的南是磁性指南工具的一观点一直受到学术界的质疑（现在北京的中国历史博物馆已不再展出司南的模型）。

中国历史博物馆已不再展出司南的模型）。

无线电导航概论无线电导航概论古代民间常用薄铁叶剪裁成鱼形，鱼的腹部略下凹，像一只古代民间常用薄铁叶剪裁成鱼形，鱼的腹部略下凹，像一只小船，磁化后浮在水面，就能指南北。

小船，磁化后浮在水面，就能指南北。

无线电导航概论无线电导航概论无线电导航的发明及特点无线电导航的发明及特点由此可见早期的导航活动来源于人们当时所掌握的地磁现象、由此可见早期的导航活动来源于人们当时所掌握的地磁现象、天文知识、惯性技术等知识，导航精度比较低下应用的范围也仅天文知识、惯性技术等知识，导航精度比较低下应用的范围也仅限于陆路和海上交通，对于早期海上船舰的航行安全起至关重要限于陆路和海上交通，对于早期海上船舰的航行安全起至关重要的作用，推动了经济发展，对战争具有重要的辅助作用。

从的作用，推动了经济发展，对战争具有重要的辅助作用。

从19世世界末到界末到20世纪初，无线电技术开始应用于导航中的计数器校准和世纪初，无线电技术开始应用于导航中的计数器校准和方位测量，由此进入了无线电导航时代。

方位测量，由此进入了无线电导航时代。

无线电导航系统能不通过观测天体而定位。

随着无线电技术无线电导航系统能不通过观测天体而定位。

随着无线电技术的迅猛发展，无限电导航的概念逐步建立，无限电导航设备和系的迅猛发展，无限电导航的概念逐步建立，无限电导航设备和系统也逐步完善，特别是第二次世界大战以来，由于对导航的需求统也逐步完善，特别是第二次世界大战以来，由于对导航的需求不断提高，使导航的功能从主要提供运载体的航向转变为主要提不断提高，使导航的功能从主要提供运载体的航向转变为主要提供位置信息。

这时，导航已发展成一门专业的技术，形成了较完供位置信息。

这时，导航已发展成一门专业的技术，形成了较完备的科学体现，并成为航空、航海和陆路交通可以完全依赖及必备的科学体现，并成为航空、航海和陆路交通可以完全依赖及必须依赖的技术手段。

须依赖的技术手段。

无线电导航概论无线电导航概论无线电导航的无线电导航的最初和主要形式最初和主要形式是在地面台（站）上为船舶和是在地面台（站）上为船舶和飞机进行导航，这种形式目前仍然是最广泛使用的形式。

但从飞机进行导航，这种形式目前仍然是最广泛使用的形式。

但从20世纪世纪80年代开始，由于卫星导航的发展及应用，积极其他新型导年代开始，由于卫星导航的发展及应用，积极其他新型导航方式的出现，导航所采用的技术、用户群体及其所起的作用都航方式的出现，导航所采用的技术、用户群体及其所起的作用都有了质的变化和飞跃，开辟了无线电导航的一个新的应用领域，有了质的变化和飞跃，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。

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，无线电技术的利用，使导航从单纯地观测地形地物、天体的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，性来实现，摆脱了天气、季节、能见度和环境的制约，克服了以摆脱了天气、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，有效能够随时掌握自己的位置，保证了运行的安全性和准确性，有效避免了撞山、触礁事故的发生或迷失方位，并可以安全地在机场避免了撞山、触礁事故的发生或迷失方位，并可以安全地在机场起降或港湾出入。

起降或港湾出入。

无线电导航概论无线电导航概论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，给飞机或船只指示出它的无线电信号传播和通信获得导航信息，给飞机或船只指示出它们的实时位置或方位，使运载体在不同的运动空间和环境、不同们的实时位置或方位，使运载体在不同的运动空间和环境、不同的气象气候条件下都能顺利地完成导航任务。

的气象气候条件下都能顺利地完成导航任务。

无线电导航和其他形式的导航形式（如地磁导航、天文导航、无线电导航和其他形式的导航形式（如地磁导航、天文导航、惯性导航等）相比，具有以下惯性导航等）相比，具有以下特点特点：

（1）受外界条件（如昼夜、季节、气象等）的限制较小；）受外界条件（如昼夜、季节、气象等）的限制较小；

（2）测量导航参数的精度较高，测量速度快；）测量导航参数的精度较高，测量速度快；（3）系统体积小、质量轻，可靠性高；）系统体积小、质量轻，可靠性高；（4）系统价廉经济，易于推广和流行。

）系统价廉经济，易于推广和流行。

无线电导航概论无线电导航概论由于上述特点，无线电导航得到了迅速发展，广泛应用于航由于上述特点，无线电导航得到了迅速发展，广泛应用于航空、航海及航天事业中，并在陆路交通、工农业生产、大地（海空、航海及航天事业中，并在陆路交通、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出越来越重洋）勘探测量、旅游探险、科学研究等诸多方面发挥出越来越重要的作用。

要的作用。

在在军事应用上军事应用上，无线电导航已成为与任何军事行动都不可分，无线电导航已成为与任何军事行动都不可分割的重要组成部分，在空中可为飞机、导弹进行定位和导航，用割的重要组成部分，在空中可为飞机、导弹进行定位和导航，用于飞机的起飞、途中引导、进场着陆、会合编队、空中加油等，于飞机的起飞、途中引导、进场着陆、会合编队、空中加油等，为导弹击中目标、炸弹准确投掷等提供服务，在陆地上可用于各为导弹击中目标、炸弹准确投掷等提供服务，在陆地上可用于各种车辆、炮兵、空将兵、地面部队的运动与集结等；在海上能保种车辆、炮兵、空将兵、地面部队的运动与集结等；在海上能保证各种军舰船只的协同作战、避开暗礁和雷区