第四章自动定向机
·····一、系统概述
二、系统组成
三、机载设备组成及控制显示
四、ADF定向原理
五、机载接收机举例
一、系统概述
···自动定向机(ADF)是一种具有广泛用途
的无线电导航设备,1925年开始试验,
1927年首次使用。
自动定向机(ADF)系统是一种导航辅助系统。ADF接收机使用来自地面站的调幅(AM)信号来计算ADF地面站相对于飞机纵轴的方位。ADF系统也接收标准调幅无线电广播。
自动定向机的功用:1.测量飞机到选择地面
台的相对方位角(主要的),进行向台(TO)或背台(FROM)飞行,2.收听气
象报告和中波广播。
二、系统组成
地面发射台
地面电台有两种:
NDB(或称为归航台),190~550 kHz
标准中波广播电台,550~1750 kHz
机载设备
一般包括定向接收机、控制盒、方位指示器、环形大线和垂直天线。
选用中长波的原因:ADF定向主要使用地面波(天波,由于电离层变化,不稳定),中长波地波衰减少。
NDB地面台
·按用途分,地面导航台分为两种:
1. 航线导航台:装在航路上某些检查点上,供飞机
在航线上定向和定位用。
发射功率大:400W~1000W
工作距离远:≮150Km
2. 双归航台着陆系统:装在跑道中心延长线上,供
飞机进近着陆用。(因需两个导航台,故称双归航台)
通常,与外指点信标台安装在一起的,叫远台,一般兼做航线导航台用,发射功率大;
与中指点信标台安装在一起的,叫近台。发射功率约100W,工作距离约50Km。
· NDB地面台发射信号的方向性图:
全向发射,故叫无方向信标(NDB)
电波极化方向:垂直极化波
·台识别码发射:
莫尔斯电码,由2~3个字母组成,发射速率20~30个字母/分;
等幅报发射:键控等幅信号,莫尔斯电码点或划期间发射等幅载波。
调幅报发射:载波连续发射,莫尔斯电码点或划期间键控1020Hz调幅。
一般归航台以调幅方式发射识别码,防止载波中断引起ADF指针摆动。
三、机载设备组成及控制显示
1. 机载ADF的类型
··
按天线类型分:
旋转环形天线式ADF----当环形天线线圈平面对准电波来向时,
天线停止转动;
固定环形天线式ADF---环形天线线圈不转动,转动接收机内测
角器的搜索线圈,当搜索线圈感应信号
为零时,停止转动,这时搜索线圈的转
角就是相对方位角。
按接收机类型分:
调幅式(M型)ADF---环形天线信号和辨向天线信号相加,获
得一个调幅信号的ADF
调相是式ADF------环形天线信号和辨向天线信号相加,获得一
个相位调制信号的ADF,相位变化作为定向
误差信号。
2.系统机载设备构成
四、ADF定向原理(一)、天线
· 1、电台方位的测定
·在现代飞机中,多数飞机采用两个环形天线和一个垂直天线,使一个环形天线固定于当飞机对准电台时接收信号最大,另一环形天线在对准电台时接收信号最小,也就是使接收信号的强弱与飞机的纵轴移动而变化,其接收信号的强弱则在最小点时转换。这一信号在同垂直天线接收的信号叠加就可以确定电台的方位。
环形天线是一种方向性的天线,其方向性图为以环形天线为中心的“8 ”字
图形。
垂直天线是无方向性天线。利用环形天线同垂直天线相结合的方法实现单值定向。
· 2、环形天线的方向特性环形天线原理示意图
不同来波时的感应电势
环形天线方向性图形
叠加后的心形方向图
环形天线平面与电Array
波来向的相对位置
· 3、自动定向机的单值定向--辩向天线
辩向天线是无方向性天线
利用环形天线同辩向天线相结合的方法实现单值定向
叠加后的心形方向图