导航技术概论及组合导航基本概念.ppt

无线电导航的基本任务是：测距和测向1）在同一介质中，无线电波按直线传播；2）在同一介质中，无线电波的传播速度为常数；3）无线电波具有反射性。无线电波的上述3个基本特性为测距和测向奠定了基础。利用直线传播特性可测定辐射电波的目标方向，而恒速特性可测定目标的距离。3.5无线电导航（Radionavigation）第32页,共50页，2024年2月25日，星期天利用无线电导航技术实现船舶导航定位主要是确定船舶的位置线。无线电导航主要有三种方法，即测量方位法、测量距离法和测量距离差法。3.5无线电导航（Radionavigation）（1）测量方位法（测向法）：通过测量无线电指向目标的方位，分最小值、最大值、比较测量法，确定船舶所处位置线。测量方位法第33页,共50页，2024年2月25日，星期天测量距离法3.5无线电导航（Radionavigation）（2）测距法：通过测定船舶与无线电发射台的距离，确定船舶所处的位置圆，再由不同的导航台测出两条或两条以上的位置线，从而确定船位。第34页,共50页，2024年2月25日，星期天测量距离差法3.5无线电导航（Radionavigation）（3）测距离差法：根据船舶与两个无线电发射台的距离之差为常数，确定船舶所处的位置线----以导航台为焦点的双曲线，再由不同导航台测出两条或两条以上的位置线，从而确定船位。第35页,共50页，2024年2月25日，星期天*罗兰系统（LORAN）罗兰C－1957年建成，1960年以后得到大力发展；主要用于航海，美国研制；罗兰C系统是一种低频脉冲双曲线导航系统，属于测距差双曲线导航系统，同时利用脉冲信号和载波相位来测量距离差，进而求得双曲线位置线实现定位。劳兰C采用90~110kHz的低频频率，该频率传播距离远(1000海里左右)，稳定性好。缺点：无线电传播不稳定及噪音干扰。只能定位，无法给出载体姿态。3.5无线电导航（Radionavigation）第36页,共50页，2024年2月25日，星期天天文导航是根据天上星座的运行规律来对地面上的目标进行定位的。通过观测星体相对地球的位置参数（例如仰角）以及观测时间，即可确定观测者在地球上的位置，从而引导运动体航行，这就是天文导航或天体导航。3.6天文导航（Celestialnavigation）第37页,共50页，2024年2月25日，星期天天文船位圆法：每测量一个天体的高度和顶距时，必位于以该天体投影点b为圆心，以ｒ为半径的等高圆上(天文船位圆或位置圆)，因此就获得了一部分与自身地理位置有关的信息。继续观测第二个天体，得到另一个等高圆。这两个等高圆在地球表面上相交于两点，其中一点就是测者所在地。3.6天文导航（Celestialnavigation）第38页,共50页，2024年2月25日，星期天为了测得船位，测者在同一地点至少要观测两个天体，便可得到两个天文船位圆，它们相交得到两个交点。由于天文船位圆的半径很大，这两个交点相距很远，因此，靠近推算船位的一个交点就是测者的观测船位，这就是天文船位圆原理，也就是通常所指的双星定位原理。也可以用第三颗星来消除模糊度，即三星定位原理。3.6天文导航（Celestialnavigation）第39页,共50页，2024年2月25日，星期天天文导航的特点：（1）天文导航系统是自主式系统，不需要地面设备；（2）不受人工或自然形成的电磁场的干扰；（3）不向外辐射电磁波，隐蔽性好；（4）定向、定位精度高，定位误差不随时间累积。缺点：受天气影响。只能实现定位，无法测姿。需要水平平台作观测平台。3.6天文导航（Celestialnavigation）第40页,共50页，2024年2月25日，星期天工作原理卫星定位系统都是利用在空间飞行的卫星不断向地面广播发送某种频率并加载了某些特殊定位信息的无线电信号来实现定位测量的定位系统。3.7卫星导航（Satellitenavigation）第41页,共50页，2024年2月25日，星期天3.7卫星导航（Satellitenavigation）车辆导航管理对航空器的定位及导航车辆导航配备GPS的巡警第42页,共50页，2024年2月25日，星期天3.7卫星导航（Satellitenavigation）GPS全球定位系统GLONASS全球定位系统GALILEO全球定位系统北斗导航定位系统第43页,共50页，2024年2月25日，星期天GPS全球定位系统