Los primeros aviones se basaban principalmente en la navegación visual. La navegación por instrumentos comenzó a desarrollarse en la década de 1920. Hay un instrumento sencillo en el avión que puede obtener la posición del avión en ese momento mediante cálculo manual. La radionavegación apareció en la década de 1930 y por primera vez se utilizaron radiobalizas de onda media de cuatro canales y radiobrújulas.
A principios de la década de 1940, se empezaron a desarrollar sistemas de navegación por corrientes parásitas de onda ultracorta y sistemas de aterrizaje por instrumentos (ver Aterrizaje controlado por radio). Los sistemas de navegación inercial se utilizaron para la navegación aérea a principios de la década de 1950. El sistema de navegación Doppler apareció a finales de los años 50. El sistema de navegación por radio de largo alcance Loran C se utilizó en los años 60 y tenía un alcance de 2.000 kilómetros.
Para satisfacer las necesidades militares también se desarrolló el sistema de navegación TACAN. Posteriormente apareció el sistema de navegación Walter y el sistema de navegación Omega de ultra largo alcance, con un alcance de 10.000 kilómetros. La navegación por satélite apareció en 1963 y el sistema de navegación y posicionamiento global se desarrolló después de la década de 1970.
Datos ampliados:
Método de navegación:
La clave de la navegación es determinar la posición instantánea de la aeronave. Hay tres métodos para determinar la posición de una aeronave: posicionamiento visual, posicionamiento geométrico y navegación a estima.
Posicionamiento visual:
El posicionamiento visual se basa en que el piloto observe las señales en tierra para determinar la posición de la aeronave. La navegación a estima se basa en la posición conocida en el momento anterior y la navegación medida; parámetros Calcula la posición actual de la aeronave; el posicionamiento geométrico se basa en algunos puntos de navegación cuyas posiciones están completamente determinadas, midiendo la relación geométrica entre la aeronave y estos puntos de navegación, y finalmente determina la posición absoluta de la aeronave.
Posicionamiento geométrico:
Basado en un punto de navegación, determina la posición de la aeronave en relación con el punto de navegación, determinando así la línea de posición de la aeronave (es decir, ciertos parámetros geométricos como la distancia y el ángulo permanecen sin cambios) pista). Luego determine la posición de la aeronave con respecto a otro punto de navegación y determine otra línea de posición. La intersección de las dos líneas de posición es la posición del avión.
Tres tipos de líneas de posición: la línea de posición con orientación relativa constante es una línea recta que pasa por el punto de navegación; la línea de posición con distancia constante es un círculo con el punto de navegación como centro; a los dos puntos de navegación es constante. La línea de posición es una hipérbola. El radar también se puede utilizar para determinar la ubicación de una aeronave.
Dead estima:
Calcula la posición actual de la aeronave en función de su posición conocida en el momento anterior y los parámetros de navegación medidos. Por ejemplo, basándose en la velocidad real del aire y el rumbo de la aeronave medidos, la velocidad sobre el terreno se calcula utilizando el triángulo de velocidad de navegación en la velocidad y dirección del viento dadas (consulte velocidad de vuelo y navegación por instrumentos), y luego la velocidad sobre el terreno se integra en el tiempo.
Sustituyendo las condiciones iniciales - la posición en el momento anterior se puede obtener la posición de la aeronave en ese momento. El radar Doppler puede medir directamente la velocidad respecto al suelo y el ángulo de deflexión, y la posición de la aeronave también se puede obtener mediante la integración.
La navegación inercial es esencialmente navegación a estima. Mide la aceleración a través de elementos inerciales y obtiene información de posición a través de dos integraciones. La navegación a estima es el método principal de navegación moderna. El sistema de navegación que utiliza este método solo se basa en los instrumentos de la aeronave y no tiene nada que ver con el mundo exterior. No es susceptible a interferencias de radio y puede realizar navegación global.
El Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS) es el núcleo del sistema de navegación por satélite. Incluye principalmente el GPS dominado por el Departamento de Defensa de Estados Unidos, GLONASS construido por la ex Unión Soviética en la década de 1980 y ahora administrado por la Agencia Espacial Rusa, y el sistema NAVSAT que está construyendo la Agencia Espacial Europea en Europa Occidental.
El GPS es actualmente el sistema de navegación por satélite más utilizado, pero se ve interferido por la tecnología y las políticas en las aplicaciones de aviación. Antes de que se pusiera en uso el sistema NAVSAT, los usuarios no tenían más opción que utilizar una combinación de INS/GPS, que también es nuestro método de navegación más importante y comúnmente utilizado.
Entonces, lo que normalmente llamamos posicionamiento GPS es en realidad GPIRS, que es un posicionamiento híbrido de INS/GPS.
Sistema de navegación inercial: Utiliza tres acelerómetros instalados en la plataforma inercial para medir la aceleración de la aeronave en tres direcciones mutuamente perpendiculares. El ordenador integra la señal de aceleración una y dos veces para obtener la posición de la aeronave en la inercia. plataforma Velocidad y desplazamiento en tres direcciones, dando así continuamente la posición espacial de la aeronave.
También es posible instalar el acelerómetro directamente en el fuselaje en lugar de usar una plataforma inercial para medir la aceleración, y luego ingresar las señales proporcionadas por el sistema de rumbo y el sistema de actitud en la computadora para calcular la velocidad y desplazamiento de la aeronave. Este es un sistema de navegación inercial con correa.
Sistema de navegación celeste: Basado en cuerpos celestes (como las estrellas), los rastreadores de estrellas se utilizan para medir el ángulo entre el plano horizontal de la estrella y la línea de visión (llamado ángulo de altitud de la estrella). La línea de posición formada por puntos con ángulos de elevación iguales es un círculo máximo en la Tierra. Al medir los ángulos de altitud de dos estrellas se obtienen dos círculos máximos y su intersección es la posición del avión.
Sistema de navegación integrado: un sistema de navegación con prestaciones más completas compuesto por el sistema de navegación anterior.
Enciclopedia Baidu-Sistema de navegación para aviones