无线电导航系统现状与发展趋势

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  摘要:随着社会经济的进步,科学技术的发展,无线电通信技术的逐渐成熟,远程通信已不再是难题。毫无疑问,无线电导航系统是目前世界上应用范围最广的导航手段,尤其在二战之后,在世界见识到无线电导航的强大威力之后,各国纷纷投入大笔资金来研发此项科技,在无线电导航领域出现了百家争鸣的繁荣景象。本文将以现代化视角对无线电导航系统的发展现状和发展趋势进行阐述分析。
  关键词:无线电导航系统;现状;发展趋势;
  随着无线电技术的不断进步,其在导航领域的应用范围也不断扩大,无线电导航系统的精准性、灵活性也不断提高。无线电导航系统既是一类强大的国防军事力量,也是一项提升人们生活质量的重要民生工程,其每一次技术突破都会推动时代进步。因此,我们必须学习掌握无线电导航系统的发展现状与未来发展趋势。
  1.无线电导航系统概述
  1.1无线电导航系统简介
  无线电导航系统(Radio navigation system)是指通过利用无线电技术对飞机、航天设备、船舶、汽车等移动设备进行导航、定位的系统。其主要通过测角和测距两个基本元素来构成多种搭配【1】,进而测定目标的方位、距离和速度等。其中的测角系统可使用最大值测角法、最小值测角法、等强度信号测角法三种方法来测量振幅和相应参量;测距系统则是利用转发方式、反射方式、测伪距三种方式来测量用户至地面的台间距离,以此为依据实现用户定位。按照运载工具的不同,无线电导航系统可分为:船舶无线电导航、飞行器导航等。船舶无线电导航是利用无线电波对船舶的位置进行测定,对船舶航行线路进行预定的一类技术。飞行器导航是指利用无线电来测定飞行器的方向、距离、速度,并计算出合理飞行航线的技术。
  1.2无线电导航系统的重要意义
  无线电导航系统自第二次世界大战以来发展尤为迅速,甚至在某段时间内被列为国家战略性科技,其重要意义不言而喻。一方面,在军事领域,无线电导航系统不仅能够为自家武器提供发射线路支持,更能够通过高超的定位技能对敌军的炮弹进行精确识别,从而保证百姓的生命财产安全。还可以为战机的飞行提供最安全可靠的线路支持,进而成为国防力量中不可缺少的重要部分;另一方面,随着汽车数量的增加,大众出行的范围也日渐扩大,因此,提供精准、高效的无线路况导航系统成为关系到国计民生的重要工程,是提高国民幸福感的重要民生工作。
  2.无线电导航系统发展现状
  2.1 无线电技术在民用航空领域中的应用
  民用航空相对于其他交通运输方式而言,是一个较复杂的系统,其起飞、运输、降落都需要无线导航系统为其提供技术支持。首先,在起飞阶段,无线导航系统需要监控气象设备,帮助完成各项地勤任务,如:云层预测勘探、飞行障碍勘察等;其次,在运行过程中,无线导航系统要提供精准的线路,既要确定飞机当时的方位、距离、位置信息,又要引导飞机沿航线安全飞行,不会出现偏离航道的危险情况,还要对危险气象条件进行预报和躲避;最后,要在飞机降落时,提供降落场地的各项基本数据,如:飞机航道长度、宽度、降落场地天气情况等。通过近千套的无线导航设备,引导飞机安全降落至目的地。
  2.2 无线电技术在航海领域中的应用
  无线电导航系统是我国现代化船舶运行的重要保证,在航海中的应用十分广泛。首先,无线电导航系统可以通过单机定位【2】、查分定位等方式满足我国航运事业对定位系统的需求;其次,无线导航系统中的雷达设备不仅可以帮助船舶避开暗礁等障碍物,还可以在船舶遇难时,第一时间发出求救信号,为搜救人员提供准确的位置信息,保障船舶的运行性能。
  2.3 Loran系统的广泛应用
  Loran系统是对无线电导航系统的补充加强,因为有它的存在,无线电导航系统才得到了更大的发展空间、更广阔的应用。Loran系统已经问世五十余年,但至今仍是无线电导航领域的重要研究课题。首先,Loran系统有着“低功率、高精度”的特点,拥有优异的同步精准度,能够改善无线导航系统的几何精准系数,将其性能放大几倍甚至十几倍;其次,Loran系统的抗干扰能力强,能够抗拒各种麻烦的连续波干扰、脉冲干扰等,被侦查和复制的机率较小,能够很好地保证系统安全。
  3.无线电导航系统的发展趋势
  3.1无线电导航技术在民用航空领域中的发展趋势
  无线电导航系统在民用航空领域的开发前景十分广泛,随着自动化技术、计算机网络的发展,航空领域的无线电导航系统也出现的重大的变化。首先,在航空无线电线路导航方面,要建立更全面、更精确的无线电导航地图。既要对拉萨、玉树等地形复杂的区域进行地图补充,又要提升卫星导航、机载导航系统的最大功效,提高导航的精准度。保证飞机在面临复杂的环境时,可以提高飞行品质,保障乘客货物的安全;其次,要完善航空无线电气象导航系统,继续完善飞机多普勒气象雷达的建设,继续完善无线电地空数据链导航系统空,通过预报、管理等方式提高空中飞行的安全度和准确度。
  3.2无线电导航技术在航海领域中的发展趋势
  随着船舶性能的提高,以及我国远洋商务事业的发展,无线电导航技术在航海领域也需要进一步的性能提升。首先,要对船舶上的无线电导航系统进行升级换代【3】,完善导航地图、提升雷达探测的深度和广度,能够更快、更准地发现危险因素;其次,要与卫星导航等其他导航系统相互配合,取长补短,共同进步,在我国航海领域建立起最先进、最优质的航海无线电导航系统。
  3.3进一步发展远程和超远程无线电导航系统
  面对日益复杂的高频电波环境,我们必须加强远程和超远程无线电导航系统的研究,发展不完全依靠卫星导航的陆基远程和超远程无线电导航系统。因地制宜,因时制宜,结合我国北斗卫星导航系统,形成多元化国家综合无线电导航系统,努力提升国家综合实力。
  总结
  近年来,随着其他导航系统的相继出现,无线电导航系统开始出现式微征兆。但不可否认的是:在航空领域、航海领域、汽车领域、国防领域等,无线电导航系统仍在发挥着不可替代的作用。因此,我们必须在充分了解无线电导航系统现状的基础上,研究其发展趋势,取其精华,去其糟粕,對无线电导航系统进行有效排故,使其与其他各类导航系统相互配合协作,建立全方位、多层次的无线电导航系统,实现无线电导航的可持续发展。
  参考文献
  [1]李其国.无线电技术在民用航空领域中的应用与发展[J].中国无线电,2009(09):21-23.
  [2]甄卫民,丁长春.陆基远程和超远程无线电导航系统发展现状与趋势[J].全球定位系统,2019,44(01):10-15.
  [3]孔兆坚.我国无线电导航发展的回顾与对策建议[J].电子测试,2017(17):130-131.
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