地標在空中領(lǐng)航中的應(yīng)用

曲霞

摘要：地標是指地球表面上有特征的地形地物，在空中領(lǐng)航中的應(yīng)用極其廣泛，對實施空中領(lǐng)航有著非常重要的意義。本文主要闡述了地標在確定飛機位置、校正飛機位置、檢查航跡、修正航跡、獲取領(lǐng)航要素等方面的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：地標，空中領(lǐng)航，應(yīng)用

【中圖分類號】TP301.6

空中領(lǐng)航的根本任務(wù)是使飛機沿線、準時到達預(yù)定地點，目前，飛機上安裝了多種導(dǎo)航設(shè)備，以輔助飛行員完成領(lǐng)航任務(wù)。但是，我們都知道，設(shè)備總有誤差，不僅如此，設(shè)備還存在受人為干擾或故障后無法使用的情況。所以，對于飛行員來說，必須掌握不受設(shè)備限制的方法。

地球表面上的地形地物豐富多彩，一些有特征的地形地物被稱為地標。飛行中，利用看到的地標可以解決多種領(lǐng)航問題。

一、確定飛機位置

確定飛機位置是每次飛行都要進行的工作之一，在能見地面的情況下，利用看到的地標就可以確定飛機的位置。根據(jù)飛機與地標間的相關(guān)位置不同，利用地標來確定飛機位置又可分為以下兩種方法。

（一）地標在飛機正下方

這種情況確定飛機位置非常簡單。如果某一時刻看到一個地標正好位于飛機的正下方，那么這一時刻的飛機位置就在該地標上空。

（二）地標在飛機側(cè)方

在多數(shù)情況下，飛機往往不是正好從某一地標的正上方通過，飛行員看到的地標在飛機的側(cè)方。這時，如果想要確定飛機的位置，就需要知道飛機相對于地標的距離和方位兩個要素，這樣太麻煩了，不利于空中領(lǐng)航工作。在沿航線飛行的時候，為了減輕工作量，快速有效地確定飛機位置，通常是在飛機通過地標正側(cè)方的時候來確定飛機位置。因為這時只需要知道一個要素——飛機相對于地標的水平距離?，F(xiàn)在的問題轉(zhuǎn)化為如何確定飛機相對于地標的水平距離。

1.計算法

如圖1所示，飛機與地標的連線稱之為觀測線，飛行員觀測地標的觀測線與鉛垂線之間的夾角稱之為垂直觀測角，記為ZG。ZG的獲取來自于兩種途徑，一是通過相關(guān)的儀器設(shè)備（比如說瞄準具）測出來，二是直接目測。當(dāng)然，目測角度需要有一定的飛行經(jīng)驗，否則往往有較大的誤差。垂直觀測角知道后，如果還能知道當(dāng)時的飛行真高H真（飛行中，H真可通過無線電高度表直接讀出或者通過計算得到），飛機到地標的水平距離S水平就可以計算出來。

在實際飛行中，根據(jù)具體的情況，還可以有不同的方法，比如說，利用兩個或多個地標的相關(guān)位置來確定飛機位置。舉一個簡單的例子，某一時刻發(fā)現(xiàn)飛機距離左右兩個地標的距離相等，則該時刻的飛機位置就在這兩個地標的中間。這種確定飛機位置方法不受地形和高度的限制，且確定的位置比較準確，在飛行中可以多加使用。

2.標志法

由圖1可以知道，在飛行高度一定的條件下，垂直觀測角越大，飛機距側(cè)方地標的距離越遠。為了飛行員在空中能快速準確地判定飛機與側(cè)方地標的水平距離，可預(yù)先在機翼前緣上找出一些參照點，飛行員根據(jù)視線通過機翼前緣的不同部位和標志去直接目測，如圖2所示。舉個例子來說，如果飛行員看某地標的視線從機翼前緣的2H處經(jīng)過，此時飛機與該地標的水平距離就是當(dāng)前飛行高度的兩倍。

二、校正飛機位置

目前，多數(shù)飛機上都安裝了慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，這是由于慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是自主式導(dǎo)航，其工作無需地面臺站相配合，不受干擾。但是，由于慣導(dǎo)是通過推算的方法得到飛機位置的，隨著飛行距離的增長，推算誤差會越來越大，所以必須對慣導(dǎo)推算出來的位置進行校正。利用已知位置的地標校正慣導(dǎo)的推算位置也是常用的一種方法，具體有以下兩種方法。

（一） 飛機必須飛到地標正上空

飛行前，把已知坐標點、特征明顯的地標作為一個航路點輸入計算機，這個航路點的坐標就是知道的。飛行過程中，慣導(dǎo)會解算飛機的即時位置。如果飛行員在空中能發(fā)現(xiàn)該地標，并能操縱飛機飛到該地標的正上空時，進行相關(guān)操作后，計算機存儲的坐標就會替換慣導(dǎo)推算出來的坐標。在后面的飛行中，慣導(dǎo)就以替換后的坐標為基準繼續(xù)推算，這樣，慣導(dǎo)前面積累的推算誤差就被消除掉了。

采用這種方法時，一是要求氣象條件良好，飛行員能夠發(fā)現(xiàn)所需地標；二是飛機必須飛到該地標的正上空。

（二） 飛機無需飛到地標正上空

飛機上如果安裝有雷達，可以利用雷達的測距功能。同樣，飛行前，需要把已知坐標點、特征明顯的地標作為一個航路點輸入計算機。利用雷達對該地標進行測距，得到該地標相對于飛機的傾斜角、方位角和距離。計算機根據(jù)該地標的坐標以及雷達測距后得到的數(shù)據(jù)（傾斜角、方位角和距離），就能計算出飛機的即時位置， 。以此位置為基準，就能計算得到慣導(dǎo)的推算位置與此基準的差值。當(dāng)飛行員進行相關(guān)操作后，基準位置的坐標就替換了慣導(dǎo)推算出的位置坐標，慣導(dǎo)的積累誤差就被校正掉了。

采用這種方法的好處是飛機沒有必要一定要飛到該地標的上空，只要該地標在雷達的測距范圍內(nèi)即可。

三、獲取領(lǐng)航要素

為了順利完成領(lǐng)航任務(wù)，一些要素的獲取是必不可少的，比如說偏流、地速等等。

（一）求地速

實際飛行的地速等于距離與飛過時間之比。飛行中，保持航向不變，如果能夠利用兩個地標確定出兩個飛機位置，并記下飛過這兩個地標的時間，就可以根據(jù)兩個地標之間的距離和飛過的時間算出地速。這種計算地速的方法簡便實用。

（二）求偏流

偏流是航跡偏離航向線的角度，并且偏流=航跡角-航向。如果保持航向不變飛行，并利用地標確定兩個飛機位置，則這兩個飛機位置的連線就是飛機飛過的平均航跡，從而可以量出平均航跡角，減去所保持的平均航向，就可以得到平均偏流。

四、檢查航跡

對于空中領(lǐng)航來說，主要任務(wù)就是使飛機能夠沿線、準時到達預(yù)定點。但是空中多種因素的影響會使得飛機偏離原來的航線，為此，飛行中進行航跡的檢查是必須的。利用地標可以檢查航跡，分為方向檢查和距離檢查。

地標可分為點狀地標、線狀地標和面狀地標，對于領(lǐng)航而言，最有價值的當(dāng)屬線狀地標。

（一）方向檢查

沿某段航線飛行時，如果航線附近有與航線平行或近似平行的線狀地標，就可以用來對飛機的方向進行檢查。比如說，某一航段的左側(cè)有一條大河，與該航段近似平行。根據(jù)飛機飛行的時間和地速推算出飛機大致的位置后，在飛機的右側(cè)發(fā)現(xiàn)了位于航線左側(cè)的大河。此時就可以知道，飛機一定偏在了這一航段的左側(cè)。

（二）距離檢查

通常情況下，飛行前應(yīng)在航段上設(shè)置檢查點，通過比較到達檢查點的實際時刻與預(yù)達時刻，判斷飛機保持原空速飛行能否準時（按預(yù)達時刻）到達預(yù)定點。這一檢查點就是地標，通常選擇明顯的、易于辨認的地標作為檢查點。

此外，如果航線上有與航線垂直或近于垂直的線狀地標，進行距離檢查就更加方便了，這是因為線狀地標是易于發(fā)現(xiàn)和辨認的地標。通過比較到達線狀地標的實際時刻與預(yù)達時刻，就可以進行距離檢查。

五、修正航跡

如果想要利用地標來修正航跡，對地標的要求更加苛刻。此時的地標不僅要求是線狀地標，還要與航線重合或基本重合。如果在某航段飛行時，存在與航線近似重合的線狀地標，當(dāng)發(fā)現(xiàn)飛機不在該線狀地標上空時，可使飛機飛向該線狀地標進行航跡的修正。

六、復(fù)航

迷航是嚴重的領(lǐng)航事故。飛行中一旦迷航，必須及時采取有效的方法復(fù)航。復(fù)航的方法有很多，其中，利用顯著的線狀地標復(fù)航也是常用的復(fù)航方法之一。

通常情況下，可以選取大河、海岸線等比較明顯的線狀地標。如果在迷航區(qū)域內(nèi)發(fā)現(xiàn)了這樣的線狀地標，首先采取同線狀地標近似垂直的航向飛行，并且力爭在飛向線狀地標的過程中復(fù)航。如若不能，在到達該線狀地標后，沿線狀地標飛行，同時搜索辨認顯著地標，直至復(fù)航。

從前面的分析可以看出，地標在領(lǐng)航中有著十分重要的作用，可以解決領(lǐng)航的許多問題。但是，想在飛行中利用地標，前提是必須能夠找到并識別地標，而這會受到能見度、飛行地區(qū)的地形特點、季節(jié)、晝夜氣象條件等因素的影響，在飛行中應(yīng)注意地標的合理使用。endprint