盛竟茹 楊海燕 陳長忠 樊雅麗

(中航飛機研發(fā)中心 陜西 漢中 723000)

某型機航向姿態(tài)系統(tǒng)伏爾航道偏差改進分析

盛竟茹 楊海燕 陳長忠 樊雅麗

(中航飛機研發(fā)中心 陜西 漢中 723000)

本文以某型機航向姿態(tài)系統(tǒng)設計為研究對象，針對用戶增加伏爾航道偏差顯示需求，通過對航向姿態(tài)系統(tǒng)和伏爾著陸系統(tǒng)工作原理分析，對航向姿態(tài)系統(tǒng)進行改進設計，實現(xiàn)了伏爾航道偏差在航向姿態(tài)系統(tǒng)顯示目的。

航向姿態(tài)系統(tǒng)；VOR方位；航道偏差

1.引言

某型飛機交付用戶使用后，因用戶機場僅有伏爾導航臺，用戶要求在航向姿態(tài)系統(tǒng)顯示伏爾方位的同時，能夠顯示飛機相對預定航道的偏差，以保證飛機可以按照預定航道飛行順利抵達機場。

2.航向姿態(tài)系統(tǒng)與伏爾著陸系統(tǒng)工作原理

2.1 航向姿態(tài)系統(tǒng)工作原理

航向姿態(tài)系統(tǒng)是測量、顯示和提供飛機航向角和姿態(tài)角信號的飛行儀表[1]。該型機航向姿態(tài)系統(tǒng)終端顯示器為航向位置指示器和地平指示器，其中航向位置指示器能顯示飛機的航向角、電臺磁方位角、電臺相對方位角、偏流角、GPS系統(tǒng)或慣導偏航距、航向偏差。此外，航向位置指示器可以預選航向角。

2.2 伏爾著陸系統(tǒng)工作原理

伏爾（VOR）著陸系統(tǒng)是一種相位比較測向近程導航系統(tǒng)。VOR地面導航臺以磁北方向為基準，向飛機發(fā)射方位信息，提供360條向VOR臺或者從VOR臺發(fā)出的航線[2]。型飛機安裝了兩套進口伏爾/儀表著陸系統(tǒng),具有VOR/ILS功能。在民用航線上接收VOR地面導航臺的信息，為飛機提供相對VOR地面臺的方位，引導飛機按預定的航線飛行；接收地面信標臺信息，實現(xiàn)飛機相對跑道位置提示；在進場狀態(tài)下接收地面航向臺、下滑臺的信息，引導飛機按一定的下滑偏差和航向偏差實現(xiàn)儀表進場著陸。

3.飛機航向姿態(tài)系統(tǒng)實際使用情況

飛行員在利用導航臺導航時，航向位置指示器接收并顯示伏爾/儀表著陸系統(tǒng)輸出的VOR方位，通過航向位置指示器給定手柄使給定針對準所選擇的航向，若飛機偏航，給定針就會隨磁航向刻度盤一起轉(zhuǎn)動，偏離給定的航向。此時，提示飛行員應操縱飛機，修正航向，使飛機回到預定的航道上飛行，但是沒有直觀的航道偏差顯示。

4.航道偏差改進分析及效果

4.1 改進分析

在保留原系統(tǒng)航道桿功能不變的前提下，如要增加伏爾航道偏差顯示，需進行如下更改：

a)增加1個“航道偏差/航向偏差”轉(zhuǎn)換開關，用于選擇VOR1/VOR2航道偏差和ILS著陸系統(tǒng)的航向偏差；再增加1個“左給/右給” 轉(zhuǎn)換開關（默認為左給），通過航道偏差內(nèi)部解算，來實現(xiàn)偏差桿的聯(lián)動功能，在航向位置指示器上顯示飛機相對預定航道的航道偏差。

b) 在原系統(tǒng)繼電器盒內(nèi)部增加一套航道偏差解調(diào)線路完成左、右航向位置指示器之間航向給定的切換。

c)左、右航向位置指示器內(nèi)部增加旋轉(zhuǎn)變壓器，以實現(xiàn)航道偏差桿聯(lián)動功能。

d)儀表板盤箱及機上線路需相應更改。

4.2 改進效果

對航向姿態(tài)系統(tǒng)更改后，飛行員可利用羅盤或VOR方位和磁方位的配合，在航道給定后，可通過觀看航向位置指示器中的航道偏差桿，形象判別飛機相對預定航道的偏差。

舉例說明如下（航道偏差顯示功能示意如圖1所示）：

圖1 航道偏差顯示功能示意

位置a:航道保持45°，此時給定針對準固定指標。（如飛機用一個正前（后）方的方位臺導航，則此時無線電指針、給定針、航道桿均在一直線上并對準航向基準）；

位置b:航道給定90°，飛機實際飛行仍為45°，只是將給定針轉(zhuǎn)到給定航道上（方位臺也應相應轉(zhuǎn)換），此時航道桿在表內(nèi)固定小飛機的左側(cè)，表示應飛的給定航道在飛機的左側(cè)；

位置c:飛機在給定航道上，按相應的轉(zhuǎn)彎模式在預定點轉(zhuǎn)彎，此時航向為90°，方位指針、給定針、航道桿在一直線上并對準航向基準；

位置d:如有側(cè)風，應駕駛飛機使方位指針、給定針、航道桿在一直線上并對準偏流針。

5.結(jié)論

綜上所述，通過對航向姿態(tài)系統(tǒng)及機上線路、盤箱等進行適應性更改，可以解決用戶提出的在顯示VOR方位時同時顯示飛機相對預定航道的航道偏差的需求。

[1]許國禎.慣性技術手冊[M].北京：中國宇航出版社，1995.

[2]何永威.儀表飛行指南[M].成都:西南交通大學出版社，2013.

The Improvement Analysis Of VOR Channel Deviation Of Heading And Attitude System For A Certain Type Of Aircraft

SHENG Jing-ru, YANG Hai-yan, CHEN Chang-zhong, FAN Ya-li.Aircraft Research and Development Center of AVIC,Shaanxi Province, Hanzhong723000,China

The thesis lists the heading and attitude system design for a certain type of aircraft as the research object, aims at the custom new requirement of VOR channel deviation, analyzes the theories of heading and attitude system and VOR landing system, improves the system design, solves the problem of VOR channel deviation displaying on heading and attitude system.

Heading and attitude system;VOR direction;Channel deviation

V271

A

1009-5624-（2016）03-0024-02