1[1].1地球知识.ppt

1、 座位安排（面对黑板）座位安排（面对黑板）左左 11班班 12班班 13班班 21班班 23班班 右右（按学号顺序入座）（按学号顺序入座） 空空 中中 领领 航航领航教研室Air Navigation刘富坤，空军飞行学院教授，历任刘富坤，空军飞行学院教授，历任飞行教官、飞行中队长、大队长、飞行教官、飞行中队长、大队长、飞行团长、飞行技术检查主任，一飞行团长、飞行技术检查主任，一级飞行员，优秀飞行教官、优秀飞级飞行员，优秀飞行教官、优秀飞行指挥官。飞行时间行指挥官。飞行时间20002000小时，所小时，所飞机型：初教飞机型：初教6 6、运、运5 5、米格米格1515、米、米格格1515比斯、乌米

2、格比斯、乌米格1515、乌米格、乌米格1515比比斯、歼斯、歼5 5、歼教、歼教5 5。主要著作。主要著作飞行飞行教学法教学法、飞行人员管理学飞行人员管理学、飞行学员早期培训教程飞行学员早期培训教程等。等。空中领航的重要性？“空中领航空中领航”课程是民航飞行技术专业的课程是民航飞行技术专业的核心核心课程之一（上世纪空中领航是由专职课程之一（上世纪空中领航是由专职领航员实施），是飞行技术专业基础课，领航员实施），是飞行技术专业基础课，也是飞行技术专业学生的执照课程。在世也是飞行技术专业学生的执照课程。在世界各国民航和空军飞行员的培养体系中，界各国民航和空军飞行员的培养体系中，“空中领航空中领航”

3、课程均是必修课程。课程均是必修课程。 “空中空中领航领航”课程内容包括领航基础、基本领航课程内容包括领航基础、基本领航方法、仪表进近着陆和现代导航方法。方法、仪表进近着陆和现代导航方法。绪 论一、空中领航发展简史 地标领航地标领航 罗盘领航罗盘领航 无线电领航无线电领航 现代导航现代导航空中领航发展简史 1804年俄国科学家利用指南针判定飞行方向 19101913年专门为飞行使用的航空地图陆续出现 19141918年俄国开始将罗盘用于空中领航 1920年后出现无线电领航 1997年开始使用卫星导航设备目视飞行（VFR） 早期飞机上没有专门设计的仪表。莱特兄弟首次飞行时，飞机上只有一块秒表、一个

4、风速计和一个转速表。后来有一些地面用的简陋仪表，如指示高度用的真空膜盒式气压计、指示航向用的磁罗盘、指示飞机姿态用的气泡式水平仪。早期的领航中没有定位的概念，飞行员或者领航员只是通过观察公路、铁路、河流、山峰、城镇或湖泊等地标来确定飞机的方位。飞机于飞机于1903年诞生，最初飞机上并没有仪表完全凭感觉驾年诞生，最初飞机上并没有仪表完全凭感觉驾驶。后来逐渐出现了高度表、速度表和简易发动机仪表。驶。后来逐渐出现了高度表、速度表和简易发动机仪表。由于飞行高度低距离近，都是靠目视引领飞机由于飞行高度低距离近，都是靠目视引领飞机 前进。目前进。目视搜索的地标主要有铁路、公路、村落城镇、电线杆和河视搜索的

5、地标主要有铁路、公路、村落城镇、电线杆和河流等。驾驶员先要研究地图，沿着熟悉的地标一边飞一边流等。驾驶员先要研究地图，沿着熟悉的地标一边飞一边看。看。1911年年9月月9日英国飞行员哈梅日英国飞行员哈梅 尔驾驶尔驾驶“布雷里奥布雷里奥-6”型单人单翼飞机从伦敦北部卢顿到北安普顿，开始英国第型单人单翼飞机从伦敦北部卢顿到北安普顿，开始英国第一次官方空中邮件运输飞行，他沿着道路和河流前进，中一次官方空中邮件运输飞行，他沿着道路和河流前进，中间迷失方向还降落到村庄间迷失方向还降落到村庄 田地打听道路最终完成任务，田地打听道路最终完成任务，尽管如此还是比邮政马车快了半天。尽管如此还是比邮政马车快了半天

6、。“目视领航目视领航”的缺点：的缺点：不准确、盲目性大、受天气影响大、疲劳不适合远距离航不准确、盲目性大、受天气影响大、疲劳不适合远距离航行。行。地标罗盘领航 随着科学技术的进步，飞机仪表随着科学技术的进步，飞机仪表有了较大的发展。航空地图出现有了较大的发展。航空地图出现后，飞行员或领航员根据飞机实后，飞行员或领航员根据飞机实际飞行的路线上的地标与航图比际飞行的路线上的地标与航图比较，利用罗盘所测定的航行元素，较，利用罗盘所测定的航行元素，来确定自己的位置，及时进行偏来确定自己的位置，及时进行偏差修正。差修正。1971年某飞行学院年某飞行学院4团进行航行课目训练，团进行航行课目训练，学员郎某驾

7、米格学员郎某驾米格15比斯飞机单飞。航线是比斯飞机单飞。航线是三角航线，即从唐官屯机场至蠡县至献县三角航线，即从唐官屯机场至蠡县至献县至唐官屯机场。一、二边航线是按地标罗至唐官屯机场。一、二边航线是按地标罗盘领航实施，到达准确。三边是无线电领盘领航实施，到达准确。三边是无线电领航飞向导航台。由于调协不准，加之地方航飞向导航台。由于调协不准，加之地方广播电台功率较强，使之全罗盘指示偏离广播电台功率较强，使之全罗盘指示偏离预计航线。最终导致空中迷航，飞机迫降预计航线。最终导致空中迷航，飞机迫降在山东潍坊，造成三等飞行事故。在山东潍坊，造成三等飞行事故。唐官屯唐官屯蠡县蠡县献县献县无线电领航（IFR

8、） 利用飞机上的机载无线电导航设备接收利用飞机上的机载无线电导航设备接收和处理无线电波，从而获得导航参量，和处理无线电波，从而获得导航参量，确定出飞机位置及飞往预定点的航向、确定出飞机位置及飞往预定点的航向、时间；时间； 不受时间、天气限制；精度高；设备简不受时间、天气限制；精度高；设备简单、可靠。因此，无线电领航是云中、单、可靠。因此，无线电领航是云中、夜间、低能见度等复杂气象条件和缺乏夜间、低能见度等复杂气象条件和缺乏地标区域、远程飞行时的一种必不可少地标区域、远程飞行时的一种必不可少的重要的领航方法。的重要的领航方法。现代导航方法现代导航方法区域导航（区域导航（RNAV） VOR/DME

9、 惯性导航系统（IRS） 卫星导航系统（GPS） 飞行管理系统（FMS）区域导航（RNAV）ICAO 对于RNAV 的定义为：RNAV是一种导航方法，允许飞机在台基导航设备的基准台覆盖范围内或在自主导航设备能力限度内或两者配合下按任何希望的飞行路径运行。VOR/DME导航系统导航系统VOR/DME导航系统是最简单的设备。飞行员导航系统是最简单的设备。飞行员选定一个选定一个VOR/DME台算出方位和距离作为下台算出方位和距离作为下一个航路点的位置，使飞机根据一个航路点的位置，使飞机根据VOR的方位变的方位变化飞向该航路点。化飞向该航路点。此种方法受限于所选台的覆盖范围和接收距离。此种方法受限于所

10、选台的覆盖范围和接收距离。要批准将此设备用作要批准将此设备用作RNAV，必须在航路点上，必须在航路点上有足够的有足够的VOR/DME台覆盖，能收到台覆盖，能收到50海里以海里以内的电台。内的电台。惯性导航系统（惯性导航系统（IRS）惯性导航是利用惯性敏感元件测量飞机相对惯惯性导航是利用惯性敏感元件测量飞机相对惯性空间的线运动和角运动参数，在给定的运动性空间的线运动和角运动参数，在给定的运动初始条件下，由计算机推算出飞机的姿态、方初始条件下，由计算机推算出飞机的姿态、方位、速度和位置等参数。位、速度和位置等参数。惯导系统测量的最基本的导航参数是：地速和惯导系统测量的最基本的导航参数是：地速和位置

11、位置IRS完全是靠机载的自主设备实现导航，其导航计算机都具有RNAV计算能力，可以输出精确的现在位置、导航数据、驾驶指令和飞机的姿态航向信息。现代飞机上一般装有2套或3套IRS，目前很多都与其他导航系统进行了组合，成为现在理想的RNAV设备。惯性导航是指安装在飞机上的惯性基准系统（IRS）。它主要由3个加速计和3个陀螺仪构成。加速计用于测量飞机的3个平移运动加速度，指示当地地垂线的方向；陀螺仪用于测量飞机的3个转动运动的角位移，指示地球自转轴的方向。计算机对测出的加速度进行两次积分，计算出飞机的位置。新航行系统（新航行系统（FASN）新航行系统是通信导航监视新航行系统是通信导航监视/空中交通管

12、理空中交通管理（CNS/ATM）的简称。包括四大要素，即通）的简称。包括四大要素，即通信（信（C）、导航（）、导航（N）、监视（）、监视（S）和空中交通）和空中交通管理（管理（ATM）。对于导航来说就是采用全球）。对于导航来说就是采用全球卫星导航系统（卫星导航系统（GNSS）来提供覆盖全球并用）来提供覆盖全球并用于区域导航，实施航路、进于区域导航，实施航路、进/离场的引导。离场的引导。卫星导航系统（卫星导航系统（GPS）GNSS是由机载设备接收天空中是由机载设备接收天空中24颗卫星颗卫星发射的信号而定位的独立导航系统，具有发射的信号而定位的独立导航系统，具有高可靠性、高准确性、全球覆盖的导航系

13、高可靠性、高准确性、全球覆盖的导航系统。统。此系统的误差在此系统的误差在100米以内，不仅能供航路米以内，不仅能供航路导航，而且能供终端区域导航。导航，而且能供终端区域导航。如果其进一步发展，将是理想的仪表进近如果其进一步发展，将是理想的仪表进近设备。设备。飞行管理系统飞行管理系统Flight Management System 以飞行管理计算机（以飞行管理计算机（ Flight Management Computer System ）为核心的高级区域导航、）为核心的高级区域导航、制导系统和性能管理系统。制导系统和性能管理系统。 飞行管理系统（飞行管理系统（FMS）FMS的组成：的组成：1.飞

14、行管理计算机（飞行管理计算机（FMC、CDU）2.自动飞行控制系统（自动飞行控制系统（FCC、MCP）3.自动油门（自动油门（A/T计算机、计算机、A/T司服机构）司服机构）4.传感器系统（传感器系统（IRS、ADC、VOR、DME、GPS、ILS、TIME）飞行管理系统的功能：飞行管理系统的功能： 综合导航、制导、控制、综合导航、制导、控制、动力、气动力及其它信息，实现动力、气动力及其它信息，实现飞机在飞机在 横向和垂直剖面方向飞机横向和垂直剖面方向飞机性能的自动优化飞行。性能的自动优化飞行。典型的玻璃驾驶舱典型的玻璃驾驶舱 从底特律飞法兰克福的航班，却降落从底特律飞法兰克福的航班，却降落在

15、布鲁塞尔。由于在布鲁塞尔。由于ATCATC系统输入错误，系统输入错误，空管人员接到的是前往布鲁塞尔的飞空管人员接到的是前往布鲁塞尔的飞行计划。因此，行计划。因此，ATCATC系统要把飞机导系统要把飞机导向布鲁塞尔，而机组却深信在飞往法向布鲁塞尔，而机组却深信在飞往法兰克福。这造成了机组和空管双方的兰克福。这造成了机组和空管双方的交流错误（机组一直呼叫布鲁塞尔交流错误（机组一直呼叫布鲁塞尔ATCATC为为“法兰克福法兰克福”）。）。 机组被指挥飞往布鲁塞尔的导航台机组被指挥飞往布鲁塞尔的导航台BRUNO VORBRUNO VOR。开始机组无法找到该。开始机组无法找到该VORVOR，他们一直在看法

16、兰克福区域图。他们一直在看法兰克福区域图。ATCATC接着给出航向，告诉他们接着给出航向，告诉他们VORVOR频率，频率，他们随后使用。他们随后使用。 在布鲁塞尔的进场指挥下，机组无法在布鲁塞尔的进场指挥下，机组无法接收接收ATISATIS，因为他们试图用法兰克福，因为他们试图用法兰克福的频率去接收。管制员雷达引导，指的频率去接收。管制员雷达引导，指挥飞机做盲降进近，挥飞机做盲降进近，2525号左跑道。号左跑道。 机长在机长在500500英尺时看到的跑道不是法英尺时看到的跑道不是法兰克福，（两个机场都有两条平行的兰克福，（两个机场都有两条平行的跑道）因为颜色不同。在布鲁塞尔塔跑道）因为颜色不同

17、。在布鲁塞尔塔台的目视管制下，也为安全起见，机台的目视管制下，也为安全起见，机长最后决定完成着陆，人机安全。长最后决定完成着陆，人机安全。二、空中领航学研究的二、空中领航学研究的 问题和内容问题和内容(一一)基本问题基本问题 确定飞机位置、飞机航向和飞行时间确定飞机位置、飞机航向和飞行时间(二二)基本任务基本任务 引导飞机沿着预定的航线安全、准确、准时引导飞机沿着预定的航线安全、准确、准时地飞到目的地地飞到目的地(三三)主要内容主要内容三、空中领航的环节三、空中领航的环节四、教材体系及特点四、教材体系及特点特点：特点： 科学性与实践性相结合；科学性与实践性相结合； 实用性与先进性相结合；实用性

18、与先进性相结合； 概念、图形、计算概念、图形、计算三者有机的结合三者有机的结合第一篇第一篇 领航基础领航基础第一章 地球及地图 本章主要内容 1.1地球知识地球知识 1.2常用的航空地图常用的航空地图 1.3基本地图作业基本地图作业一、地球的形状和大小 1.1地球知识地球知识二.地理坐标(一一)纬度纬度 1 1、赤道、赤道-赤道平面赤道平面 纬圈纬圈-纬线纬线( (表示某地点的东西方向表示某地点的东西方向) ) 2、纬度纬度：该纬线上任意一点与地心的连线同赤道该纬线上任意一点与地心的连线同赤道平面的夹角，叫该地点的纬度。平面的夹角，叫该地点的纬度。 3 3、纬度表示方法、纬度表示方法 (1)(

19、1)N N393957 57 (2) 3957N (3) N3957 (4)LAT N39(4)LAT N395757 1.1地球知识地球知识（二）经度（二）经度 1 1、经圈、经线、起始经线经圈、经线、起始经线 2 2、经度经度 某条经线的经度，就是该地方经线平面和其某条经线的经度，就是该地方经线平面和其始经线平面的夹角，叫该地方的经度。始经线平面的夹角，叫该地方的经度。 1.1地球知识地球知识3 3、经度表示、经度表示 (1)(1)E E1161161919 (2) 1161161919E (3) E116161919 (4)LONG E 1161161919 ( (三三) )地理位置与地

20、理坐标的对应地理位置与地理坐标的对应三、地球磁场三、地球磁场 三要素：磁差、磁倾、地磁力（一）磁差（一）磁差 1、真经线真经线 2 2、磁经线磁经线 3 3、磁差磁差 磁经线北端偏离真经线北端的角度，叫磁磁经线北端偏离真经线北端的角度，叫磁差或磁偏角。差或磁偏角。偏东为正，偏西为负偏东为正，偏西为负。 4 4、磁差的表示、磁差的表示：MV-2MV-2； VAR2VAR2W W 5 5、等磁差曲线等磁差曲线 1.1地球知识地球知识 （二）磁倾（二）磁倾 范围：范围：0 09090（三）地磁力（三）地磁力（四）地磁要素的变化（四）地磁要素的变化 1 1、世纪变化和、世纪变化和磁差年变率磁差年变率

21、2 2、周年变化和周日变化、周年变化和周日变化 1.1地球知识地球知识四、航线 ( (一一) )定义：定义： 飞机从地球表面一点到另一点的预定的航飞机从地球表面一点到另一点的预定的航行路线叫行路线叫航线航线。 ( (二二) )航线构成航线构成：起点、转弯点、终点起点、转弯点、终点 1 1、目视航线、目视航线 2 2、仪表航线、仪表航线 1.1地球知识地球知识(三)航线的两个要素 航线角和航线距离航线角和航线距离1 1、航线角航线角 (1)(1)范围：范围：0 0360360 (2) (2)种类：种类： 真航线角真航线角(TC)(TC) 磁航线角磁航线角(MC)(MC) (3)MC=TC-( (

22、3)MC=TC-(MV)MV)2 2、航线距离、航线距离 单位：公里单位：公里(KM)、海里、海里(NM)、英里（、英里（SM） 1NM1.852KM=1.15SM 1.1地球知识地球知识 (四)大圆航线和等角航线 1 1、大圆航线大圆航线 以通过两航路点间的大圆圈线作为航以通过两航路点间的大圆圈线作为航线的叫大圆航线。线的叫大圆航线。2 2、等角航线等角航线 以通过两航路点间的等角线作为航线以通过两航路点间的等角线作为航线的就叫等角航线。的就叫等角航线。3 3、大圆航线和等角航线的应用、大圆航线和等角航线的应用 1.1地球知识地球知识课堂练习距离单位换算距离单位换算公里60海里 180英里

23、903237330 20614578TCMV2 4 4 20MC 320 92 120 64 300 60 结束 1.1地球知识地球知识航线角换算航线角换算返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回地地磁磁北北极极返回等磁差曲线等磁差曲线返回返回返回返回NMNTMCTCM航线角：从航线起点的经线北端顺时针 量到航线(航段)去向的角度。 MCTCMV返回返回 课后复习思考题1.地球椭球体的长、短半轴各是多少？地球作为正球体，其平均半径是多少？2.说明经、纬度的定义、范围、表示方法以及经、纬度在领航上有何主要用途？3.说明磁差产生的原因、定义、范围以及如何在地图上查出其飞行区域的磁差？4.什么是航线？航线由哪些基本点构成？大圆航线与等角航线的定义及优缺点？飞行中如何选择大圆航线和等角航线？5.什么叫真经线?什么叫真北？6.什么叫磁经线？什么叫磁北？