1、第三章第三章 航空器活动的环境航空器活动的环境及导航及导航 第三章第三章 航空器活动的环境航空器活动的环境及导航及导航大气层基本介绍大气层基本介绍 空中导航空中导航第一节第一节 大气层大气层本节内容：本节内容：一、大气物理参数一、大气物理参数二、大气各物理参数随高度的变化二、大气各物理参数随高度的变化三、大气的分层三、大气的分层四、国际标准大气和飞行高度的确定四、国际标准大气和飞行高度的确定一、大气物理参数一、大气物理参数（一）、空气的密度（一）、空气的密度（）1、概念：单位体积内的空气质量、概念：单位体积内的空气质量 2、公式、公式：第一节第一节 大气层大气层 mvmv第一节第一节 大气层大
2、气层 3、单位、单位：标准单位为：标准单位为 工程单位为工程单位为 3/kg m42/mskg 4、对概念的理解（与人口密度比较理解）、对概念的理解（与人口密度比较理解）第一节第一节 大气层大气层 （二）、空气的温度（二）、空气的温度（T）1、概念：空气的温度指空气的冷热程度。、概念：空气的温度指空气的冷热程度。2、定理：布朗运动、定理：布朗运动 气体的温度越高，空气分子不规则运气体的温度越高，空气分子不规则运动的越快，分子的平均动能越大。动的越快，分子的平均动能越大。第一节第一节 大气层大气层 3、单位：（、单位：（1）摄氏温度）摄氏温度 （2）华氏温度华氏温度 FC两者之间的换算关系：两者
3、之间的换算关系：（3）绝对温度绝对温度 K 9325FC273TtC 第一节第一节 大气层大气层 （三）、空气压力（三）、空气压力 P 气压气压 1、概念：空气的压强，物体单位面积上、概念：空气的压强，物体单位面积上所承受的空气的垂直作用力。所承受的空气的垂直作用力。2、产生原因：、产生原因：从布朗运动方面理解从布朗运动方面理解 3、方向及大小、方向及大小 方向方向:各个方向各个方向 大小：大气压物体单位面积上所承受大小：大气压物体单位面积上所承受的大气气柱的重量的大气气柱的重量 第一节第一节 大气层大气层 4、单位、单位 工程上工程上 公斤公斤/平方米平方米 公斤公斤/平方厘米平方厘米 标准
4、单位标准单位 帕斯卡（帕斯卡（Pa）牛）牛/平方米（平方米（）毫米汞柱（毫米汞柱（mmHg）2/N m第一节第一节 大气层大气层（四）、音速（四）、音速 1、概念：声音在静止的空气中传播的速、概念：声音在静止的空气中传播的速度。度。2、单位：米、单位：米/秒（秒（）/m s第一节第一节 大气层大气层二、大气各物理参数随高度的变化二、大气各物理参数随高度的变化 1、温度、温度 在在11Km以下，每升高以下，每升高1Km，温度下降，温度下降 在在11Km到到3540Km的距离的距离，温度保持，温度保持在在 飞机一般在以上高度范围内活动。飞机一般在以上高度范围内活动。6.5 C56.5 C第一节第一
5、节 大气层大气层2、密度、密度 地球外层空气的存在是因为地球的引力地球外层空气的存在是因为地球的引力将其包围在自己的周围将其包围在自己的周围 随高度的增加，空气的密度就会越小随高度的增加，空气的密度就会越小 第一节第一节 大气层大气层3、压力、压力大气压力是物体单位面积上所承受的大气大气压力是物体单位面积上所承受的大气柱的重量柱的重量 随高度的增加，大气压力降低。随高度的增加，大气压力降低。第一节第一节 大气层大气层4、对飞行的影响、对飞行的影响 飞行高度太高，空气密度很小，发动机飞行高度太高，空气密度很小，发动机的效率就会很低的效率就会很低 飞行高度太高，空气压力很小，对飞机飞行高度太高，空
6、气压力很小，对飞机结构、机载设备、机上人员都是很大的结构、机载设备、机上人员都是很大的威胁。威胁。第一节第一节 大气层大气层三、大气的分层三、大气的分层据距地面高度及大气内的气流特点分为：据距地面高度及大气内的气流特点分为：对流层对流层 平流层平流层 中间层中间层 电离层电离层 散逸层散逸层 第一节第一节 大气层大气层（一）、对流层（变温层）（一）、对流层（变温层）1、高度、高度 第一节第一节 大气层大气层2、特点、特点（1）、高度增加，温度下降；）、高度增加，温度下降；（2）、风向风速经常变化）、风向风速经常变化 （3）、空气上下对流剧烈）、空气上下对流剧烈 （4）、气象多）、气象多 第一节
7、第一节 大气层大气层3、对飞机飞行的影响、对飞机飞行的影响 温度变化对飞行的影响：飞机结冰，影响气动外形、对机载设备和人体也有危害；风速、风向的变化及空气对流：使飞机颠簸等；云、雨、雾、雪等影响能见度。第一节第一节 大气层大气层（二）、平流层（恒温层）（二）、平流层（恒温层）1、高度：对流层以上距地面、高度：对流层以上距地面3540Km第一节第一节 大气层大气层 2、特点：、特点：（1）、恒温）、恒温 受地面影响小；受地面影响小；（2）、水蒸气少，因此没有云、雨、雾、）、水蒸气少，因此没有云、雨、雾、雪等气象；雪等气象；（3）、密度小，风向稳定，没有对流，）、密度小，风向稳定，没有对流，空气水
8、平流动。空气水平流动。第一节第一节 大气层大气层（三）、中间层（三）、中间层 1、高度：平流层以上距地面、高度：平流层以上距地面80100Km 2、特点：、特点：（1）、空气的温度先升高后降低）、空气的温度先升高后降低（2）、有风，且风速很大。）、有风，且风速很大。第一节第一节 大气层大气层（四）、电离层（暖层）（四）、电离层（暖层）1、高度：中间层以上距地面、高度：中间层以上距地面800Km 2、特点：（、特点：（1）、温度高）、温度高 （2）、空气分子被电离）、空气分子被电离第一节第一节 大气层大气层（五）、散逸层（五）、散逸层 1、高度：电离层以上距地面、高度：电离层以上距地面20003
9、000Km 2、特点：几乎不受地球引力的束缚、特点：几乎不受地球引力的束缚第一节第一节 大气层大气层四、国际标准大气和飞行高度的确定四、国际标准大气和飞行高度的确定（一）、国际标准大气的规定（一）、国际标准大气的规定1、规定国际标准大气的意义、规定国际标准大气的意义 制定统一的标准制定统一的标准 2、规定的前提、规定的前提 第一节第一节 大气层大气层3、规定：、规定：海平面的高度为零，在海平面，海平面的高度为零，在海平面，空气的标准状态是：空气的标准状态是：2003010.13/151.225/PN cmtCKg cm气压：气温：密度：第一节第一节 大气层大气层（二）、飞行高度的确定（二）、飞
10、行高度的确定 为了飞机的飞行安全，飞机在不同的飞为了飞机的飞行安全，飞机在不同的飞行阶段，需要使用不同基准的高度。主行阶段，需要使用不同基准的高度。主要有：要有：场压高度场压高度 海平面气压高度海平面气压高度 标准气压高度标准气压高度第一节第一节 大气层大气层1、场压高度（、场压高度（QFE）机场当地海拔高度的气压高度为零，飞机场当地海拔高度的气压高度为零，飞机高度表上表示出来的高度就是机场上机高度表上表示出来的高度就是机场上空的相对高度距离空的相对高度距离 起飞和降落阶段使用起飞和降落阶段使用第一节第一节 大气层大气层2、海平面气压高度（、海平面气压高度（QNH）以当地实际海平面的气压数据作
11、为高度以当地实际海平面的气压数据作为高度的基准面，飞机高度表上表示出来的高的基准面，飞机高度表上表示出来的高度就是飞机的实际海拔高度度就是飞机的实际海拔高度 爬升和下降阶段使用爬升和下降阶段使用第一节第一节 大气层大气层3、标准气压高度（、标准气压高度（ISA）以国际标准大气的基准面得到的高度称以国际标准大气的基准面得到的高度称为标准气压高度为标准气压高度 巡航阶段使用巡航阶段使用第一节第一节 大气层大气层 插图插图 各个高度的定义各个高度的定义第一节第一节 大气层大气层第二节第二节 空中导航空中导航 导航：一个物体在运动中确定它的空间导航：一个物体在运动中确定它的空间或地面的位置和方向的方法
12、。或地面的位置和方向的方法。导航中，由于是用某种方法对地面位置导航中，由于是用某种方法对地面位置和方向的确定，那么，学习地球的有关和方向的确定，那么，学习地球的有关知识是有必要的。知识是有必要的。第二节第二节 空中导航空中导航本节内容：本节内容：一、地球的有关知识一、地球的有关知识 二、地球的运动和时间二、地球的运动和时间三、空中导航三、空中导航第二节第二节 空中导航空中导航一、地球的有关知识一、地球的有关知识地球的形状地球的形状:椭圆球体椭圆球体 地轴地轴:地球自转所围绕的轴地球自转所围绕的轴南北极：地轴在地表的两个端点南北极：地轴在地表的两个端点 第二节第二节 空中导航空中导航1、地球的经
13、纬度、地球的经纬度 1）、纬度）、纬度 a）赤道平面）赤道平面 （概念（概念 特点特点)b）赤道）赤道 (概念概念)c）纬度）纬度 (概念、表示方法概念、表示方法)d）纬线）纬线 (概念概念)e）纬圈（概念）纬圈（概念 特点特点)第二节第二节 空中导航空中导航 2）、经度）、经度 a）经圈）经圈（概念（概念)b）经线（子午线）经线（子午线）(概念、表示方法概念、表示方法)c）经度）经度(概念、表示方法概念、表示方法)第二节第二节 空中导航空中导航2、方向、距离和坐标、方向、距离和坐标 1）、方向）、方向 方向一般用方向一般用方向方向和和方位角方位角来表示，两者来表示，两者 的概念的概念第二节第
14、二节 空中导航空中导航 2）、距离）、距离 距离：地球表面两点之间连线的长度距离：地球表面两点之间连线的长度 为弧度长度。为弧度长度。第二节第二节 空中导航空中导航距离的定义距离的定义：大圆的周长大圆的周长 公里公里 纬度每差纬度每差1度的距离为：度的距离为：240030.267R1400302111180180S经圈长度的一半第二节第二节 空中导航空中导航 1米定义为通过巴黎经圈的四千万分之一。米定义为通过巴黎经圈的四千万分之一。1海里定义为大圆上海里定义为大圆上1分的长度：分的长度：4003011.853360 60海里公里1英寸2.54厘米1英尺0.305米1英里1.609公里第二节第二
15、节 空中导航空中导航 3）、航线）、航线 a）航线的基本概念）航线的基本概念 b）主要使用大圆航线和等角航线）主要使用大圆航线和等角航线 大圆航线大圆航线(概念、特点概念、特点)等角航线等角航线(概念、特点概念、特点)第二节第二节 空中导航空中导航二、地球的运动和时间二、地球的运动和时间1、时间和时刻、时间和时刻时刻：描述运动顺序性，时间的一点。时刻：描述运动顺序性，时间的一点。时段：描述运动持续性，时间的一段。时段：描述运动持续性，时间的一段。时间包括了时刻和时段两方面的概念。时间包括了时刻和时段两方面的概念。第二节第二节 空中导航空中导航2、地球的运动、地球的运动1）、地球运动的时间关系）
16、、地球运动的时间关系2）、地球运动的角度关系）、地球运动的角度关系第二节第二节 空中导航空中导航3、时刻的种类及相互关系、时刻的种类及相互关系1）、地方时（定义、特点）、地方时（定义、特点）2）、区时（定义、表示方法、特点、）、区时（定义、表示方法、特点、国际日期变更线国际日期变更线的基本定义的基本定义）3）、北京时间（定义、特点）、北京时间（定义、特点）4）、世界时（定义、特点）、世界时（定义、特点）第二节第二节 空中导航空中导航4、协调世界时、协调世界时基本定义基本定义意义意义特点特点第二节第二节 空中导航空中导航三、空中导航三、空中导航1、导航的基本概念、导航的基本概念导航是指一个物体在
17、运动钟确定它在空间导航是指一个物体在运动钟确定它在空间或地面的位置和方向的方法。或地面的位置和方向的方法。第二节第二节 空中导航空中导航2、导航的基本发展过程、导航的基本发展过程1）早期）早期：陆上使用各种标志、太阳或其它天体来确陆上使用各种标志、太阳或其它天体来确认方向；认方向；海上使用指南针、六分仪等；海上使用指南针、六分仪等；航空上采用地面标志和航空地图航空上采用地面标志和航空地图。第二节第二节 空中导航空中导航2）气压仪表时代出现了领航学）气压仪表时代出现了领航学；3）无线电技术和电子技术发展时代电子综）无线电技术和电子技术发展时代电子综合仪表系统实现了导航的自动化合仪表系统实现了导航
18、的自动化。第二节第二节 空中导航空中导航3、导航主要参数的确定、导航主要参数的确定导航主要的参数有航向、地速、时间和高导航主要的参数有航向、地速、时间和高度。时间和高度已在前面有所介绍，以下度。时间和高度已在前面有所介绍，以下主要介绍主要介绍航向和速度航向和速度两个参数。两个参数。第二节第二节 空中导航空中导航1）、飞行中速度的确定）、飞行中速度的确定 空速（概念）空速（概念）地速（概念）地速（概念）航迹（概念）航迹（概念）航迹角航迹角（概念）（概念）航行速度三角形航行速度三角形 第二节第二节 空中导航空中导航2）、飞行中方向的确定）、飞行中方向的确定 a）、航向的种类及它们之间的换算）、航向
19、的种类及它们之间的换算 真经线真经线、真航向、真航向(ZX)；磁经线、磁差磁经线、磁差()、磁航向、磁航向(CX)；罗经线、罗差罗经线、罗差()、罗航向、罗航向(LX)；附图附图第二节第二节 空中导航空中导航 b）、由无线电导航台确定方向）、由无线电导航台确定方向 电台相对方位角电台相对方位角 电台方位角电台方位角 飞机方位角飞机方位角 附图附图第二节第二节 空中导航空中导航4、导航的设备系统、导航的设备系统 包括地面设备和机载设备包括地面设备和机载设备第二节第二节 空中导航空中导航1）、目视飞行导航及使用的设备）、目视飞行导航及使用的设备 a）目视导航）目视导航 b）推测导航）推测导航 c）
20、使用的机械工具和仪表）使用的机械工具和仪表 航空地图、磁罗盘、六分仪、时钟、航空地图、磁罗盘、六分仪、时钟、计算工具计算工具 d）地面导航设备）地面导航设备 第二节第二节 空中导航空中导航2）、仪表飞行的航线导航设备）、仪表飞行的航线导航设备 a）指点信标）指点信标 b）无方向信标）无方向信标(NDB)c）区域导航）区域导航 第二节第二节 空中导航空中导航甚高频全向信标甚高频全向信标(VOR)、测距仪、测距仪DME、惯性导航惯性导航INS、卫星导航系统等、卫星导航系统等见第二章第六节见第二章第六节 57写在最后写在最后成功的基础在于好的学习习惯成功的基础在于好的学习习惯The foundation of success lies in good habits谢谢大家荣幸这一路，与你同行ItS An Honor To Walk With You All The Way讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
