直升機(jī)導(dǎo)航設(shè)備的現(xiàn)狀與發(fā)展探討

崔振 公彥德 李明飛

摘要：航空導(dǎo)航設(shè)備在飛機(jī)遠(yuǎn)程航行的過程中也一直發(fā)揮著非常重要的作用。而隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，航空設(shè)備已經(jīng)在很大程度上得到了發(fā)展。而通過實(shí)踐還是可以看出現(xiàn)有設(shè)備運(yùn)行的過程中還存在諸多需要改進(jìn)的地方。本文先對(duì)直升機(jī)導(dǎo)航設(shè)備使用的現(xiàn)狀進(jìn)行全面的分析，并對(duì)其存在的不足之處提出改進(jìn)的措施，并在之后全面討論未來發(fā)展的趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：直升機(jī)；導(dǎo)航設(shè)備；使用現(xiàn)狀；發(fā)展策略

直升機(jī)可以在飛行的過程中不斷地上升和下降，也可以長(zhǎng)時(shí)間地在空中懸停，并在低空飛行的過程中迅速地靈活轉(zhuǎn)彎。正是由于直升機(jī)有很多類似的優(yōu)點(diǎn)，所以其在軍事和民用飛機(jī)市場(chǎng)上發(fā)揮著越來越重要的作用。目前，軍用的直升機(jī)已經(jīng)在世界各國(guó)的軍事斗爭(zhēng)中發(fā)揮著越來越重要的作用，各國(guó)政府都非常重視軍用直升機(jī)的研發(fā)工作[1]。隨著現(xiàn)代高科技的不斷發(fā)展，飛行人員尤其需要熟練掌握包括自動(dòng)連續(xù)駕駛、全面提供飛機(jī)位置和全面提供飛機(jī)速度和航向等諸多作用。而為了能夠讓直升飛機(jī)更好地發(fā)揮各種作用，對(duì)現(xiàn)有的直升機(jī)導(dǎo)航設(shè)備的現(xiàn)狀和發(fā)展進(jìn)行全面的分析顯得尤為重要。

1.我國(guó)直升機(jī)導(dǎo)航設(shè)備應(yīng)用現(xiàn)狀

從上世紀(jì)50年代開始，我國(guó)就成立專業(yè)的部門進(jìn)行直升機(jī)的研發(fā)和生產(chǎn)，整體經(jīng)歷了引進(jìn)專利、仿制生產(chǎn)、型號(hào)改進(jìn)、合作研制和自行研制等幾個(gè)重要的步驟，最終都升級(jí)成了完整的直升機(jī)產(chǎn)品系列。到目前為止，已經(jīng)擁有了包括直-8、直-11和直-9為平臺(tái)生產(chǎn)的三十多種產(chǎn)品。

但是我國(guó)的直升機(jī)導(dǎo)航設(shè)備的水平大都還停留在上世紀(jì)30年代到50年代，比較常見的導(dǎo)航設(shè)備主要包括無線電羅盤、高度盤和其他類型的導(dǎo)航設(shè)備。航空電子技術(shù)水平的發(fā)展和飛機(jī)的先進(jìn)程度有著很大的關(guān)系。而最近幾年，我國(guó)的導(dǎo)航設(shè)備發(fā)展也都取得了好的結(jié)果，出現(xiàn)了首個(gè)通過技術(shù)鑒定的融合北斗二代導(dǎo)航信息的組合導(dǎo)航系統(tǒng)，從而使得北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航首次被運(yùn)用在直升機(jī)的飛行上，從而更好地提高了直升機(jī)的自主導(dǎo)航能力，減少對(duì)全球定位系統(tǒng)的依賴。而我國(guó)的組合導(dǎo)航系統(tǒng)在生產(chǎn)、維修和維護(hù)保障方面都有了更加全面的發(fā)展。

2.我國(guó)常用的直升機(jī)導(dǎo)航技術(shù)

2.1地標(biāo)導(dǎo)航

大多數(shù)導(dǎo)航設(shè)備很容易在使用的過程中被干擾，而在被干擾后也還不能夠再次投入正常使用中。而地標(biāo)導(dǎo)航的出現(xiàn)也就可以更好地解決這一問題。在使用的過程中，地標(biāo)導(dǎo)航本身有著很強(qiáng)的可靠性，而且也能夠在短時(shí)間內(nèi)更快速地完成任務(wù)[2]。但是，如果將地標(biāo)導(dǎo)航運(yùn)用于海上時(shí)，也就很容易在使用的過程中受到能見度和地標(biāo)數(shù)量的影響，一旦認(rèn)錯(cuò)地標(biāo)也就沒有辦法更好地使用地標(biāo)導(dǎo)航進(jìn)行導(dǎo)航。

另外，由于現(xiàn)代的飛行用都習(xí)慣了現(xiàn)代化的導(dǎo)航技術(shù)，所以在使用地標(biāo)導(dǎo)航的過程中會(huì)變得非常不適應(yīng)。因此，在進(jìn)行地標(biāo)導(dǎo)航的過程中，廣大飛行人員也就要尤其注意利用島嶼地標(biāo)來進(jìn)行導(dǎo)航。飛機(jī)在通過基本點(diǎn)時(shí)保持低空飛行，所以一般在飛行的過程中是看不到地標(biāo)的。

2.2無線電羅盤導(dǎo)航

在夜間條件和復(fù)雜氣象條件下，無線電羅盤導(dǎo)航是最為常用的導(dǎo)航方式。一般可以利用飛機(jī)上的設(shè)備和地面的導(dǎo)航電臺(tái)建立多方的位置關(guān)系，再與地面臺(tái)建立固定的方位關(guān)系，從而更好地實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航要求?？v觀三代戰(zhàn)斗機(jī)，上面都會(huì)裝有無線電羅盤導(dǎo)航裝置。

但是無線電羅盤導(dǎo)航最大的缺點(diǎn)為：整體誤差非常大，而且在使用的過程中存在著山地、海岸和夜間效應(yīng)。加之在和平時(shí)期多用自動(dòng)衛(wèi)星導(dǎo)航，所以比較少用無線電羅盤導(dǎo)航技術(shù)。為了能夠更好地提高無線電羅盤的導(dǎo)航能力，可以在訓(xùn)練的過程中不斷地加大對(duì)傳統(tǒng)導(dǎo)航方法的訓(xùn)練強(qiáng)度。通過預(yù)定方位線、向電臺(tái)飛行和背電臺(tái)飛行等方法來更好地鍛煉無線電羅盤導(dǎo)航的能力，以便更好地積累無線電導(dǎo)航的能力。

2.3衛(wèi)星導(dǎo)航

目前，衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)因?yàn)榫雀?、?shí)時(shí)定位精準(zhǔn)和應(yīng)用范圍廣正受到越來越多人的重視。包括中國(guó)、美國(guó)、歐盟和很多國(guó)家都已經(jīng)建成了衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。但是，中國(guó)飛機(jī)上的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)絕大多數(shù)還只是依賴美國(guó)的GPS技術(shù)。GPS技術(shù)能夠最大限度地對(duì)慣導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)的修正，從而更好地實(shí)現(xiàn)精確導(dǎo)航。

3.未來導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)

3.1組合導(dǎo)航系統(tǒng)

現(xiàn)代人對(duì)于直升飛機(jī)的跟蹤精度和跟蹤可靠性正提出越來越高的要求，但是現(xiàn)在不同類型的導(dǎo)航系統(tǒng)都有各自的缺點(diǎn)。慣性導(dǎo)航的精度相對(duì)較高，且能夠?qū)崿F(xiàn)獨(dú)立操作；實(shí)時(shí)導(dǎo)航的數(shù)據(jù)更新速度變得更高，且能夠連續(xù)提供載體的速度、位置和其他類型的參數(shù)；短時(shí)間導(dǎo)航的穩(wěn)定性比較高；GPS定位系統(tǒng)精度非常高，能夠全天候地提供較高精度的位置信息，但是整個(gè)系統(tǒng)導(dǎo)航數(shù)據(jù)更新的頻率非常低，也沒有很好的抗干擾能力[3]。此外，GPS定位系統(tǒng)很有可能在使用的過程中產(chǎn)生很大的誤差。

正是因?yàn)槊總€(gè)導(dǎo)航系統(tǒng)都有缺點(diǎn)，所以在將來只有將導(dǎo)航系統(tǒng)更好地組合在一起才能夠真正實(shí)現(xiàn)取長(zhǎng)補(bǔ)短。例如，可以將慣性導(dǎo)航系統(tǒng)和GPS導(dǎo)航系統(tǒng)更好地組合在一起才能夠取長(zhǎng)補(bǔ)短，并在最終減少系統(tǒng)產(chǎn)生的誤差，只有這樣才能夠更好地滿足導(dǎo)航的要求。

在未來，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、塔康導(dǎo)航系統(tǒng)和儀表導(dǎo)航系統(tǒng)的互相組合也會(huì)是未來直升機(jī)導(dǎo)航設(shè)備發(fā)展的重要方向之一。

3.2滿足航電系統(tǒng)綜合化發(fā)展的要求

未來，直升機(jī)的航空電子系統(tǒng)也會(huì)越來越多地向著綜合化的方向發(fā)展。導(dǎo)航設(shè)備將會(huì)是未來航空電子系統(tǒng)發(fā)展的重要組成部分和方向。隨著微電子技術(shù)和信號(hào)技術(shù)的發(fā)展，硬件也會(huì)變得更加集成[4]。在標(biāo)準(zhǔn)的硬件平臺(tái)上，只要更好地通過加載軟件也就能夠更好地實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航功能，并在之后更好地滿足航空電子系統(tǒng)綜合化發(fā)展的要求。

4.結(jié)束語

目前，我國(guó)的直升機(jī)導(dǎo)航設(shè)備技術(shù)水平亟待提升。只有通過對(duì)國(guó)內(nèi)外導(dǎo)航設(shè)備的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行全面的分析，才能夠開發(fā)出適合我國(guó)國(guó)情的直升機(jī)導(dǎo)航設(shè)備，從而更好地實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航設(shè)備的模塊化、集成化和數(shù)字化，從而更好地滿足航電系統(tǒng)高度綜合發(fā)展的要求。

參考文獻(xiàn)：

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[2]呂春雷.先進(jìn)直升機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀及設(shè)計(jì)革新[J].航空制造技術(shù)，2016（17）：129-133.

[3]牛強(qiáng)軍.美軍機(jī)載導(dǎo)航設(shè)備及其發(fā)展[J].西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校學(xué)報(bào)，2016（5）.

[4]張健，王志駿，馬妍.基于數(shù)字信號(hào)處理器的車載接口設(shè)備的設(shè)計(jì)與實(shí)證[J].城市軌道交通研究，2015（3）：69-73.