直升机空中领航方法发展展望

发表时间:2020/10/14   来源:《科学与技术》2020年第17期   作者:周瑰1 李啸天2 张善亚3
[导读] 随着社会经济的飞速发展和科学技术的不断进步,直升机空中领航方法
        周瑰1  李啸天2  张善亚3
        1.陆军航空兵学院,北京 101100
        2.31671部队 ,辽宁 辽阳 111000
        3.65529部队 ,辽宁 辽阳 111000
        摘要:随着社会经济的飞速发展和科学技术的不断进步,直升机空中领航方法和领航设备也得到了进一步优化和完善,为领航工作顺利展开奠定了良好基础。因此,本文结合现阶段较为常见的直升机空中领航方法进行分析,深入阐述其优势和缺陷,并对其未来发展方向和发展需求展开研究,希望能够为专业人士提供参考借鉴。
        关键词:直升机;空中领航;方法;发展
引言:
        直升机空中领航工作具有特殊性,需要保证直升机在飞行过程中能够沿预定航线安全、准时达到目的地。而想要满足这一目标,不仅需要具备完善的领航设备,还需要飞行员能够利用适当的领航方法正确引导直升机航行[1]。近年来,在科学技术推动下,多样化领航设备和领航方法应运而生,在一定程度上简化了直升机空中领航工作,为直升机顺利到达目的地提供安全保障。
一、直升机空中领航常见方法
        对直升机空中领航方法展开分析的主要目的是正确引导直升机航行,保证直升机能够顺利完成领航任务。为了满足这一目的,大量专家和学者积极投入直升机空中领航理论和设备研发工作中,推动领航方法不断发展。其中包括:卫星导航、无线电领航等,因此,以下本文对直升机空中领航工作中较为常见和使用的方法展开深入研究:
(一)直升机地标罗盘领航方法
        该领航方法是通过先进航行仪表进行检测,并获取精度较高的参数,从而利用地标确定直升机具体位置。而后结合直升机航行经验和航行规律,进一步推算出直升机应飞方向、飞行时间以及飞行位置,从而引导直升机正确航行。地标罗盘领航方法也叫做推测结合地标领航,虽然该领航方法具有精确度较高、操作简便等多种优势,但是在应用过程中会受到天气、地区以及昼夜等因素制约影响直升机航行。
(二)直升机无线电领航方法
        无线电引导直升机航行,需要以先进的领航设备作为支撑。该方式能够突破地区、天气以及昼夜等条件的制约,适用范围较为广泛,是现阶段领航员必须掌握的领航方法之一。
(三)直升机卫星导航方法
        卫星导航是建立在GPS技术基础上发展而来的一种领航方法,通过全球卫星系统定位以及机载终端,能够对直升机位置进行判定,从而解算出直升机飞行时间、风向风速等各项参数,有利于为提高直升机航行精确度提供保障[2]。近年来,随着科学技术不断发展,卫星导航系统也得到了进一步优化和完善,在一定程度上提高了卫星导航系统的精确度和可靠性,促使卫星导航方法在直升机领航工作中的应用也越来越广泛。
(四)直升机组合导航方法
        组合导航是将两种或两种以上的领航方法进行组合,通过发挥协同作用,为直升机空中领航提供准确、及时的信息,从而有效提高导航系统的精确度。现阶段,较为常见的组合导航方法有惯性、地形辅助组合导航、多传感器组合导航等。
二、直升机领航方法发展方向和发展需求
        直升机是现代战争和非战争军事活动中的重要组成部分,其发挥的作用以及重要性日渐突出,对领航工作的精度、安全性和可靠性也提出了更高需求。以下本文结合直升机领航发展方向和需求展开深入分析:
(一)扩大覆盖范围
        覆盖范围主要是指导航台在发出信号后,直升机导航设备可以及时给出具体位置。想要满足这一需求,直升机导航系统覆盖范围至少需要覆盖到领航任务区域。

另外,为了保证在大范围空间内实现统一指挥和支援需求,同时保证直升机可以从基地顺利达到目的地。需要军事导航系统尽可能扩大覆盖范围,直到覆盖到全球范围内为止。
(二)提高导航精确度
        直升机导航系统只有满足精度需求,才能够为直升机提供准确的位置信息,从而保证直升机安全航行。结合直升机航行情况进行分析,在着陆飞行阶段,是安全事故发生高峰阶段,对导航信息的精确度要求极高,并且不会随着地点、高度等变化产生变化。
(三)强化信息更新速度
        直升机导航信息更新速度,主要是指导航系统在一定时间内能够为运载体提供的定位次数和其他数据次数。信息更新速度能够直接影响直升机的航行速度以及航行阶段。另外,导航信息涉及范围较为广泛,其中不仅包括具体位置,还包括时间、航向等信息[3]。尤其针对直升机自动化操作系统,只有强化信息更新速度,才能够保证直升机平稳航行。
(四)提高导航系统可靠性
        直升机在执行任务过程中,不可避免会遇到特殊地形或恶劣气象环境,为了能够保证领航任务顺利完成,需要导航系统能够突破地形和气象环境的制约,为领航提供准确的导航信息。尤其在直升机作战过程中,必须保证导航系统可靠性高,具备较强的抗干扰能力和抗摧毁能力。
三、直升机空中领航方法发展展望
        为保证直升机在航行过程中安全、稳定,在未来发展过程中,需要进一步优化和完善组合导航体制,将卫星导航、惯性导航、地形导航等方式整合,使其能够优势互补,充分发挥协同作用。
(一)直升机地球物理导航
        地球物理导航应建立相应的数据库,用来储存地球范围内个地点重力场三维重力矢量。通过数据收集可以形成地图数据。可以看出,地球物理导航系统与地形辅助导航有相似之处,知识将地形地图数据转换为重力矢量地图数据。然而,地球物理导航系统在应用过程中也存在一定缺陷,在直升机飞行过程中,重力场的高频分量会在高度持续上升的同时逐渐减弱,最终消失。所以只有直升机在低高度航行时才能够接受到准确信息。另外,想要保证重力表和重力梯度仪能够保证稳定基准坐标系,需要平稳的平台和软件作为支撑。
(二)直升机地磁导航
        随着科学技术不断发展,GPS导航和惯性导航得到了进一步优化和完善,并且应用范围越来越广泛,越来越多的直升机选择真航向导航方法。然而,军事活动开展过程中,仍然有建立地磁数据库、提供磁北这一需求,主要原因是部分地图需要结合磁北进行绘制。而磁北的获取方法有两种,第一种是利用真北减去地磁数据库磁差,第二种是通过地磁仪实施监督测量。在直升机领航工作执行过程中,通过地磁导航,可以将不规则地磁空间反向利用。简单来说,就是将地磁场当做一个坐标系,通过地磁场中测量的先关信息来引导直升机平稳航行。安地磁场数据处理不同方式可以将地磁导航分为两种:第一种为地磁匹配。需要首先对直升机航迹的末段位置的地磁场特征量进行规划,并绘制成图,同时将其储存到计算机中,直升机在航行过程中,如果直升机达到这些区域,通过地磁匹配测量仪器能够对这些区域的地磁场特征量进行规划并构成实时图,从而为直升机提供准确信息。地磁匹配具有误差较低、原理简单等多种优势,但是在实际应用过程中需要储存大量地磁数据[4]。第二种为地磁滤波。这种导航方法的特点,是载体在一定时间内通过连续递推滤波进行导航定位。在其实阶段,需要尽可能减少误差。直升机在航行过程中,如果遇到地磁多变的区域,使用地磁滤波能够及时修正直升机航行偏差,从而为直升机顺利完成领航任务提供保障。
结束语:
        综上所述,随着科学技术不断发展,直升机空中领航设备和领航方法也在不断优化和完善,并向自动化和智能化方向发展。有效提高了直升机领航的精度和稳定性。本文对直升机空中领航发展作出展望,希望能够为强化直升机在现代战争和非战争军事活动的任务执行水平奠定良好基础。
参考文献:
[1]高远洋.直升机将引领我国通航产业发展[J].《中国民用航空》,2015(9):2-2.
[2]杜晓凯,郭昕,刘国华.直升机空中领航方法发展展望[J].教育教学论坛,2017(6)
[3]倪先平,朱清华.直升机总体设计思路和方法发展分析[J].航空学报,2016.37(01):22-34.
[4]颜思铭.引领中国直升机产业化发展——访中航工业直升机总经理蔡毅[J].国际航空,2013(8):32-34.
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