无方向信标

更新时间:2023-01-03 14:18

无方向性信标(NDB)是国际民航组织标准的近程导航设备,其具体作用如下:引导飞机沿预定航线,完成从一个信标台到另一个信标台的飞行;引导飞机进、离场,完成进场着陆和离场飞行。

系统组成

NDB导航系统由地面NDB导航台和机载自动定向机(ADF——Automatic DirectionFinder)共同组成。

NDB导航台主要由地线、发射机和天线三部分组成:天线一般采用水平长为70m,架在两个高约30 m的铁塔上T形天线,T形天线属于无方向性天线,在水平方向上辐射电磁波,在垂直方向上存在一个圆锥顶角为80°的顶空盲区,形成所谓的“无声锥”。当飞机进入顶空盲区时,机载ADF指示器的指针发生摆动,可用于飞行员判断飞机过台的时机。

NDB/ADF系统工作在中频频段,典型工作作频率为190~1750 kHz。

地面NDB导航台可分为两种,一种供飞机在航线上飞行时定向使用,设置在航路或航线转弯点、检查点和空中走廊进出口.要求发射功率大,作用距离远,一般有效作用距离不少于150 km,通常称为航线导航台,航线导航台的识别呼号为2个英文字符的莫尔斯电码。另一种供飞机在终端区进近着陆时使用,一般安装在跑道的中心延长线上,距跑道端1000~11000 m(典型远台4 km,近台1 km),远台作用距离、识别码与航线NDB台相同,近台有效作用距离70 km(白天),识别码为远台识别码的第一个字母。

机载自动定向机ADF一般包括自动定向接收机、控制盒、指示仪表、环形天线和垂直天线或组合式环形/垂直天线四大部分。

工作原理

通过环形天线和垂直天线的联合接收,测量出地面NDB导航台相对于飞机纵轴的方位(电台相对方位角)。

当NDB台发射的电波到达环形天线平面时,若环形线圈平面的法线和电波来向的夹角为,当等于0°或180°(电波来向和线圈平面垂直)时,天线感应电动势为零;当等于90°或270°(电波来向和线圈平面平行)时,天线感应电动势最大,当环形线圈的感应电动势为零,即接收机输出最小时,此时接收机最灵敏,正对环形线圈的方向即电台的方向。因此,环形天线旋转一周.感应电动势有两个最小值,测出的电台方位具有双值性。为了消除双值性,采用环形天线与垂直天线(无方向性天线)联合接收信号.组成复合天线。环形天线和垂直天线的合成感应电动势在极坐标下方向性图为心脏形,称为“心”形方向性图。当环形线圈旋转一周时,合成电动势只有一个最小值,从而消除了环形天线的双值性,可以实现单值定向。

场地要求

NDB通常设置在机场围界以外,其场地要求为:以信标台天线为中心,半径50 m内不得有交通量大的公路及高于3 m的建筑物和树木;半径100 m内应当平坦、开阔、地势较高;半径120 m内不得有高于8 m的建筑物;半径150 m内不得有铁路、金属栅栏、金属堆积物、110 kV以下架空输电线、电话线和广播线;半径300 m内不得有悬崖、海岸斜坡、江河堤坝;半径500 m内不得有l 10 kV及以上架空高压输电线等。

航空无线电导航是以各种地面和机载无线电导航设备,向飞机提供准确、可靠的方位、距离和位置信息。来自非航空导航业务的各类无线电设备,高压输电线,电气化铁路,工业、科学和医疗设备等引起的有源干扰和导航台站周围地形地物的反射或再辐射,可能会对导航信息造成有害影响。

无方向信标工作在190~1750kHz频段,与机载无线电罗盘配合工作,用以测定航空器与导航台之间的相对方位角,引导航空器沿预定航线飞行、归航和进场着陆。无方向信标台场地及其附近的反射、再反射和吸收电磁波的地形地物,会干扰或影响机载无线电罗盘的正常接收和测向,从而引起定向误差、指针摆动和导航覆盖缩小。

用于保障简单气象飞行的无方向信标台,可设置在机场内或跑道中心线延长线上,并符合机场净空规定的适当地点。用于保障复杂气象飞行的远、近距无方向信标台,应设置在跑道着陆方向的跑道中心线延长线上。远距无方向信标台距跑道着陆端的距离为6500~11100m,最佳距离7200m,近距无方向信标台距跑道着陆端的距离为900~1200m,最佳距离1050m。

航路无方向信标台一般设置在航路上,通常设置在航路转弯点和空中走廊口。同一航路的两个相邻无方向信标台的间距为300km。

无方向信标台对场地及环境的要求:

(1)以无方向信标台天线为中心,半径100m的范围内,应平坦、开阔、地势较高。

(2)无方向信标台场地及其周围宜为导电率高的腐植土或黏土,尽可能不选用砂石或岩石场地。

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