某型机航向姿态系统伏尔航道偏差改进分析

盛竟茹 杨海燕 陈长忠 樊雅丽

(中航飞机研发中心 陕西 汉中 723000)

某型机航向姿态系统伏尔航道偏差改进分析

盛竟茹 杨海燕 陈长忠 樊雅丽

(中航飞机研发中心 陕西 汉中 723000)

本文以某型机航向姿态系统设计为研究对象，针对用户增加伏尔航道偏差显示需求，通过对航向姿态系统和伏尔着陆系统工作原理分析，对航向姿态系统进行改进设计，实现了伏尔航道偏差在航向姿态系统显示目的。

航向姿态系统；VOR方位；航道偏差

1.引言

某型飞机交付用户使用后，因用户机场仅有伏尔导航台，用户要求在航向姿态系统显示伏尔方位的同时，能够显示飞机相对预定航道的偏差，以保证飞机可以按照预定航道飞行顺利抵达机场。

2.航向姿态系统与伏尔着陆系统工作原理

2.1 航向姿态系统工作原理

航向姿态系统是测量、显示和提供飞机航向角和姿态角信号的飞行仪表[1]。该型机航向姿态系统终端显示器为航向位置指示器和地平指示器，其中航向位置指示器能显示飞机的航向角、电台磁方位角、电台相对方位角、偏流角、GPS系统或惯导偏航距、航向偏差。此外，航向位置指示器可以预选航向角。

2.2 伏尔着陆系统工作原理

伏尔（VOR）着陆系统是一种相位比较测向近程导航系统。VOR地面导航台以磁北方向为基准，向飞机发射方位信息，提供360条向VOR台或者从VOR台发出的航线[2]。型飞机安装了两套进口伏尔/仪表着陆系统,具有VOR/ILS功能。在民用航线上接收VOR地面导航台的信息，为飞机提供相对VOR地面台的方位，引导飞机按预定的航线飞行；接收地面信标台信息，实现飞机相对跑道位置提示；在进场状态下接收地面航向台、下滑台的信息，引导飞机按一定的下滑偏差和航向偏差实现仪表进场着陆。

3.飞机航向姿态系统实际使用情况

飞行员在利用导航台导航时，航向位置指示器接收并显示伏尔/仪表着陆系统输出的VOR方位，通过航向位置指示器给定手柄使给定针对准所选择的航向，若飞机偏航，给定针就会随磁航向刻度盘一起转动，偏离给定的航向。此时，提示飞行员应操纵飞机，修正航向，使飞机回到预定的航道上飞行，但是没有直观的航道偏差显示。

4.航道偏差改进分析及效果

4.1 改进分析

在保留原系统航道杆功能不变的前提下，如要增加伏尔航道偏差显示，需进行如下更改：

a)增加1个“航道偏差/航向偏差”转换开关，用于选择VOR1/VOR2航道偏差和ILS着陆系统的航向偏差；再增加1个“左给/右给” 转换开关（默认为左给），通过航道偏差内部解算，来实现偏差杆的联动功能，在航向位置指示器上显示飞机相对预定航道的航道偏差。

b) 在原系统继电器盒内部增加一套航道偏差解调线路完成左、右航向位置指示器之间航向给定的切换。

c)左、右航向位置指示器内部增加旋转变压器，以实现航道偏差杆联动功能。

d)仪表板盘箱及机上线路需相应更改。

4.2 改进效果

对航向姿态系统更改后，飞行员可利用罗盘或VOR方位和磁方位的配合，在航道给定后，可通过观看航向位置指示器中的航道偏差杆，形象判别飞机相对预定航道的偏差。

举例说明如下（航道偏差显示功能示意如图1所示）：

图1 航道偏差显示功能示意

位置a:航道保持45°，此时给定针对准固定指标。（如飞机用一个正前（后）方的方位台导航，则此时无线电指针、给定针、航道杆均在一直线上并对准航向基准）；

位置b:航道给定90°，飞机实际飞行仍为45°，只是将给定针转到给定航道上（方位台也应相应转换），此时航道杆在表内固定小飞机的左侧，表示应飞的给定航道在飞机的左侧；

位置c:飞机在给定航道上，按相应的转弯模式在预定点转弯，此时航向为90°，方位指针、给定针、航道杆在一直线上并对准航向基准；

位置d:如有侧风，应驾驶飞机使方位指针、给定针、航道杆在一直线上并对准偏流针。

5.结论

综上所述，通过对航向姿态系统及机上线路、盘箱等进行适应性更改，可以解决用户提出的在显示VOR方位时同时显示飞机相对预定航道的航道偏差的需求。

[1]许国祯.惯性技术手册[M].北京：中国宇航出版社，1995.

[2]何永威.仪表飞行指南[M].成都:西南交通大学出版社，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