03.02 飞机在万米高空飞行怎么掌握方向呢?

肖先生30479359


飞机在整个长途飞行过程中,对于航向的识别和导航主要依赖于其自身所配置的导航系统。截至目前,飞机导航系统主要采用并不是单一一种导航方式,而是采用多种导航方式共同作用的复合导航模式,之所以这样,一方面是确保导航安全冗余度,另一方面主要是消除单一导航方式中的误差。

对于飞机而言,现有的导航方式主要有如下几种:

1、惯导+磁航向仪。

惯导主要是利用陀螺仪来实时测量飞机本体在空中坐标系下各个方向的加速度、速度,当然还有自身的航向,依靠这些测量值在计时器的作用下,就可以进行人工或者计算机介入的积分运算,从而就可以绘制出飞机自身的航行轨迹。

惯导系统中最关键的陀螺仪也发展出不同的类型产品,从最早期的机械式惯导,到后来的激光惯导、光纤惯导、以及复合式捷联惯导等,测量精度越来越高,从而从源头上提高惯导系统的测量精度。

磁航向仪主要的作用是测量当前的地球磁场南北极 自身航向的角度,这样和飞机自身航向结合起来,就可以判断飞机起飞之后相对于起飞机场的轨迹了。两者共同作用,飞机就可以飞向特定的航向,比如航向180,也就是正南方。

在上个世纪九十年代之前,民航飞机主要就是采用这种方式进行导航,不过这种方式的导航有一个缺陷,那就是随着时间的增加,积分总是有误差的,而且误差在不断的扩大,所以,不同阶段需要外界给予误差修正,在上个世纪九十年代之前误差修正主要来自于地面民航空管雷达的无线电修正。

2、GPS。

九十年代之后,美国向民航界放开了GPS信号接收权限,GPS定位的介入,彻底解决了惯导+磁航向需要修正的问题,并且还可以自动提供测高,不再需要其他的测高仪,如无线电高度计或者激光高度计。整体导航系统精度和自动化程度大幅提升。

依靠GPS系统,飞机可是实时从3颗以上的定位卫星得到自己的空中坐标、速度值、高度值,并且这种定位精度达到米级,对于民用而言其实已经足够了。

至于天文导航这一类,民航飞机不会使用的,都是军用洲际弹道导弹上才使用的技术。


这个问题呢就回答到这里吧。

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老鹰航空


首先,有一个常识需要大家了解:飞机是一个非常精密的机器,不论是客机还是运输机,还是战斗机、直升机,都是有导航系统来确保飞行方向正确的,避免像无头苍蝇一样。

带大家了解一下飞机导航系统发展史:早期的飞机主要靠目视导航。20世纪20年代开始发展仪表导航。30年代出现无线电导航,首先使用的是中波四航道无线电信标和无线电罗盘。40年代初开始研制超短波的伏尔导航系统和仪表着陆系统(见无线电控制着陆)。50年代初惯性导航系统用于飞机导航。50年代末出现多普勒导航系统。60年代开始使用远程无线电罗兰C导航系统,作用距离达到2000公里。为满足军事上的需要还研制出塔康导航系统,后又出现伏尔塔克导航系统及超远程的奥米加导航系统,作用距离已达到10000公里。1963年出现卫星导航,70年代以后发展全球定位导航系统。

飞机导航系统按照工作原理的不同可分为多种。

①仪表导航系统

②无线电导航系统

③惯性导航系统

④天文导航系统

⑤组合导航系统:由以上几种导航系统组合起来所构成的性能更为完善的导航系统。

飞机场终端区导航设备:

航台着陆引导设施

全向信标/测距仪台

仪表着陆系统(ILS)

地面指挥引进系统

微波着陆系统

航路导航设备

中长波导航台(NDB)

塔康(TACAN)和伏尔塔康(VORTAC)

罗兰系统(LORAN)远距导航系统

奥米加导航系统(OMEGA)


火锅小兵


飞机不管在万米高空还是千米高度,或者在百米低空以及地面都有一套完整的线路导航系统,与我们日常车载导航类似,但却比车载导航精确明朗的多。而且飞机的线路以及飞行高度都有严格的国内或者国际规定,特别是越来越繁忙的民航线路,如果没有线路方向规定,很容易出现空难事故。首先单纯的说一下飞行方向,凭借导航系统,飞机只需要按照导航既定线路飞行即可,当航向出现偏差时,飞行员只要及时调整航向便可,而且当前客机除了起飞、升空、降落等步骤以外,大部分的航行时间都可以开启自动巡航模式,由电脑根据导航来自动控制航向,方向上绝对不会出现差错。

另外,也不用担心像汽车一样发生碰撞,因为根据规定同一时间同一地点只会有一架飞机,以我国为例,民航客机的航行高度有非常明确的标准,比如东单西双的基本高度原则,向东飞的飞机使用单数高度,而向西飞的飞机使用双数高度,一个高度数的高度差大概是1000英尺,也就是300米左右。
此外还有真航线角等具体航线措施,根据航线和经度之间的夹角角度来换算,0度到359度都有相应的高度层规定,飞机只要根于既定的线路飞行就可以了。欢迎点击关注,留言一起探讨。


地理有意思


飞机的导航根据时代和科技的进步,在不同时期是用不同的方法。

早期的飞机速度慢,飞的低,主要靠目视导航,这种方式受天气影响大,不过好在那时候飞机天气恶劣时也没法用,所以不怕这个问题,电影《飞行器上好小伙》就如实再现了这一幕。

随着飞机的发展,飞机越飞越高,速度也越来越快,光靠眼睛看就不行了,所以在20世纪20年代开始,逐步发展出了仪表导航。飞机上装备了比较简单的仪表,可以靠人工计算,知道飞机当时的位置,再辅助目视导航,用地上比较醒目的地标物进行校对,不过这种方式误差还是比较大。

所以到了30年代,就出现了无线电导航,就是利用无线电波的传播特性可测定飞行器的导航参量,算出与规定航线的偏差。

最早出现的是无线电信标和无线电罗盘,就是利用地上发射的无线电波作为引导,德国轰炸伦敦时,就是靠在法国和荷兰建立的无线电发射点进行导航。在靠近陆地的地方飞行时,也可以利用地面的电台作为引导。不过这一系统的缺点是一旦距离无线电发射点远了就接收不到电波。在二战里,特别是海上,就不乏飞机作战结束以后找不到航母而迷航的。

到50年代以后惯性导航系统、多普勒导航系统和远程无线电罗兰C导航系统的出现,作用距离可以达到2000公里,以后又出现塔康导航系统、伏尔塔克导航系统及超远程的奥米加导航系统,作用距离已达到10000公里。随着卫星技术的进步,又出现了卫星导航,最后发展全球定位导航系统,其实都是无线电导航的发展。







不沉的经远


这个问题我回答一下,仅供大家参考。飞机在万米高空飞行如何掌控方向,这当然离不开罗盘。飞行罗盘和指南针没有什么区别,只不过内部结构不同。


上图是机械罗盘,也是最古老的飞机罗盘。这种罗盘结构简单,造价也比较低。

上图是机械罗盘的机械原理图。这种罗盘在上个世纪四五十年代很流行,但是缺点也不少。灵敏度太差,随着自动驾驶的出现,电子罗盘逐步取代了它。电子罗盘和水平陀螺仪结构差不多,只不过电子罗盘更适应电子飞控系统。但是电子罗盘有一个致命缺陷,就是使用前需要复位。咱们的手机也有电子罗盘,使用前,系统会提示你把手机在空中绕八字型挥舞。飞机上的电子罗盘无法绕八字复位,所以是半机械半电子模式。

不过,这两种罗盘都有一个共同缺点。在地球赤道等低纬度地区,这两种罗盘精度尚可,一但到了高纬度地区,精度实在不敢恭维,比如接近南北极圈。

直到GPS导航卫星的出现,才彻底解决这个问题。GPS卫星导航,不同于传统罗盘。传统罗盘是依靠地球磁场辨别方向,GPS则依靠飞行器相对于基准卫星坐标的移动,计算出飞行器的航向。

上图下方就是电子罗盘。白色指针就是飞行器当前的航向。不过说来也很有意思,电子罗盘如此先进,机械罗盘也没有被淘汰。不仅是机械罗盘,机械陀螺仪和机械高度表也没有被淘汰。不过,机械仪表沦落到陪衬的地位。

有一个问题很有意思,电子罗盘和机械罗盘两者存在明显误差时,飞行员该相信哪套系统呢?大家讨论一下。


雨默天边


飞机在万米高空如何掌握方向?

万米高空和地面区别不大,一个二维,一个三维,只不过多了一个高度值,方向上是没区别的。无论是潜艇在水下或者飞机在高空都能准确测量高度。方向上,指南针罗盘这些在古代都能通通搞定。现代科技如此发达,飞机飞行都有航道,定位设施,如甚至有根据地球磁场进行导向,这些东西基本就能解决所有方向上的问题,但是,任何科技都有失灵的风险,军事上电磁场干扰,地球本身的磁场都会造成现代科技的失灵,使导航的方向出现问题,地球上所知的因地球磁场造成的方向失灵如百慕大,就是很典型的例子。推荐一个电视剧描写中国海军的,由何政军主演的电视剧中的一个镜头,就是因中国海军不会使用方向上的导航设备,出现的偏差。但现今社会基本上不会发生。


卢大昊


现在民航客机都是有导航自动驾驶,可以自动按预定的线路走,精细远高于手动。


不是超人也能飞🛩


以前是地标罗盘导航,现在是GPS自动导航!


文化传媒创作者


机上设备有磁罗盘,无线电罗盘,GPS,航行雷达等,地面设备有雷达,导航台等,利用这些设备,就可以掌握飞行方向。


荒原漫游者


飞机上都有导航系统。。


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