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每次坐飞机都想知道,飞行员是怎样按照指定航线开的?

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发表于 2022-9-29 06:51:41 | 显示全部楼层 |阅读模式
之前看中国机长的时候,感觉是有坐标啥的,但是门外汉表示还是不明白???
发表于 2022-9-29 07:03:28 | 显示全部楼层
飞机通过地面导航设备,卫星设备导航,

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西锐SR-20舱内

低空可以通过目视导航,可以简单理解成空中有无数从不同导航点出发并连接彼此的高速公路,飞机就在这些高速公里上飞行,高度,航线也会有空中管制人员合理分配;

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整个航图看一看~

地面导航设备通过发射高频射线帮助飞机确立航线与方向,卫星通过经纬度告知飞行员和仪表定位点的信息。
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发表于 2022-9-29 07:16:46 | 显示全部楼层
现代用的导航方法其实不多,主要也就这么几种。

地标导航,惯性导航,无线电导航,卫星导航,和组合导航。

具体技术实现我不细讲,但是我给大家讲讲数学和物理上的原理。

地标导航是从人类刚开始发明螺旋桨小飞机开始的,那时候飞机都没有增压系统,大家都是趁着天气好的时候出去飞,沿着河流、铁路、山脉去飞。大家在起飞前都会在地图上做好标记,比如飞过这几座山头就是一条条河,沿着那条河一直飞,到了这条河连续拐三个弯的地方再右转找两侧架有电线杆的铁路,机场就在火车站旁边不远的地方。

惯性导航。俗称惯导,是现代导航技术的一种,技术实现非常复杂,但是只要记住基本原理就好了。位移,就是矢量的叠加。只要我们能够通过仪器感知在某特定时间段内飞机的位移,通过微积分的计算方法,我们就能够算出飞机在连续的很多个特定时间内飞机位移的总和。

无线电领航。首先,已知平面上的一个点的位置,那么如何确定另一个点的唯一位置呢?我们只需要知道这个点相对于另外一个点的角度和距离就好了。如果我们我们已知平面上两个点的位置,那么如何确定另外一个点的唯一位置呢?我们只需要知道这个点相对于另外两个点的角度就好了,甚至都不需要距离,虽然做圆会画出两个交点来,但是我们只需要知道角度线的夹角越来越大还是越来越小就好了。

卫星导航。首先,想要确定空间内一个点的唯一位置,需要获得几个已知点的位置呢?答案是三个。那么如何确定这个点在特定时间段内的唯一呢?答案就是再加个时间坐标。
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发表于 2022-9-29 07:29:40 | 显示全部楼层
想要了解飞机是怎么按照指定航路飞的话
首先我们来了解下什么是航路,航路是由国家统一划定,具有一定宽度的空中通道,在航路范围内设有宽度限制和高度限制,用来提高空间利用率,保证飞行安全。

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在传统导航中,地面导航台是一个点,飞机是另外一个点。数学学过:通过两点之间有且只有一条直线。利用这个原理,即可确定导航台和飞机的之前的大概关系(主要是方位)。所以在飞一个航班之前,会在飞机所飞的航路上设置一些地面导航台,飞机在飞行过程中根据导航台引导飞行(向着台或者背着台按照直线飞行),当飞机被引导到机场上空后,再通过设计好的程序,通过仪表着陆系统引导飞机着陆。

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随着科技的发展,星基导航(GNSS系统)逐渐成为了现代大飞机的主流。它的原理也很简单,两个点可以确定一条直线,而不同空间的几个点加起来不但可以确定飞机的方向,还能确定飞机的位置、高度、速度等等一切飞机相对运动的数据。相较于传统导航,GNSS系统具有更高的精确度,和以前任何的陆基系统相比起来都更加方便,因为它(GNSS)几乎在地球上的任何位置使用,并且只需要几十颗卫星即可提供全球覆盖。由于这些优点,GNSS导致几乎所有以前的导航系统开始逐渐淘汰并不再更新了。

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在每趟航班起飞之前,飞行员会将本次航班的航路点输入在飞机的FMS(飞行管理系统)之中,这样在起飞之后飞行员按照输好的航路计划,就可以沿航路飞向目的地了。
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发表于 2022-9-29 07:34:45 | 显示全部楼层
就波音737而言,在飞行管理计算机里输入起飞机场和落地机场的四字代码,大部分情况下都有相应的公司航路自动显示出来。就酱紫

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发表于 2022-9-29 07:41:10 | 显示全部楼层
咳咳,我就简单说两分钟~(懂的都懂)
从莱特兄弟首次飞行起,飞行刚兴起的一段时间飞机并没有用来运输,而是像马戏团一样用来展示的,当时画一块平地作为“跑道”,两边放上看台,买门票进场然后看飞行员驾驶飞机展示技术。飞行员只会在跑道周围低空飞行,飞几圈观众看爽了就降落,不涉及到航线。
后来有人提出把飞机用来运输,那时候的飞机载不了多少东西,就用来运送邮件,很快,美国东西海岸之间的航线开通了。这个时候怎么按照航线来飞行呢?就是飞行员通过目视,根据地图找到一些地标,比如山川、河流、湖泊还有建筑物等,确定自己的位置。到了美国中部人烟稀少的地方,人们就在地上隔一段距离就用水泥铺装一些大箭头标记(有些现在还可以在谷歌地图上找到),飞行员就一直沿着箭头飞。这就是早期的航线。
还有一位勇士准备完成一场跨大西洋的飞行,但是在海上找不到任何地标,于是他只用一个指南针来寻找方向,成功完成了首次横跨大西洋的飞行,这可能就是最早的仪表飞行。直到现在,每一架飞机上都被要求配备中国四大发明之一的简易磁罗盘,使飞行员在导航系统完全失效后仍然能辨别方位。
但是目视飞行有一个弊端,就是能见度不好的时候就很难看到地标,于是人们把地标换成了无线电信标台(NDB),在飞机上装了一个接收装置(ADF),可以指示无线电台的方位,这样就是最早的无线电导航系统,飞行员就可以沿着信标台连成的网络飞行而不会因为低能见度而迷航。
然后随着电子技术的发展,无线电导航技术也在不断发展,比如从高频信号升级为甚高频(VHF)信号,提高定位的精度;信标台向周围发出相位随方位变化的无线电波(VOR),这样不仅可以得到导航台对于飞机的方位,还能得到飞机相对于导航台的方位;利用无线电波传输的时间来测量飞机到导航台的距离(DME)。
中国机长里的“连续右转飞崇州”,崇州就是一个VOR无线电导航台
无线电导航系统已经很完善了,但是仍然有一些不足,比如在大洋上没有陆地来安装导航台;靠近磁极的地区磁方位很难准确测得,相应地,所有基于磁场的导航方式都不再可靠。
然后美国建立起了GPS系统,这么先进的定位系统当然要用来导航了,而且能够完美的解决上述两个问题,因此基于卫星的导航(RNAV)很快推广,航路网中不仅可以有之前用无线电导航定位的点,还可以使用任意一个经纬度坐标来添加导航点,空域利用率大幅度提高。原来的航路只能根据无线电导航台来规划,现在通过卫星导航可以根据航线需求来规划了(此处应有一张北京、广州、上海、成都地区密密麻麻的航路图)
飞行员就可以在飞机上愉快的打开高德地图(划掉)杰普逊航图,根据飞行计划将航路点的名称一个个输入飞行计算机中,就会在屏幕上看到航路引导。
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