本书较为系统地介绍了民航飞机不同类型无线电设备的功能、原理、组成及使用。全书共分为6章,包括:无线电技术基础、无线电通信原理、民航飞机通信设备、无线电导航设备、雷达设备、警告与监视设备。此外,在附录A中提供了民航常用缩略词表,在附录B中选编了160道复习题,基本覆盖了新版《航线运输驾驶员执照理论考试大纲(飞机)》和《私用驾驶员执照理论考试大纲(飞机)》中对相关电子设备的知识点要求。
本书可作为高校民航飞行专业和机务维修专业的本科生教材,也可作为民航管理、技术实施部门的工程技术人员以及航空爱好者的参考用书。
第1章 无线电技术基础……………………………………………………………… 1
1.1 电波的传播规律……………………………………………………………… 1
1.1.1 电波的传播……………………………………………………………… 1
1.1.2 地面与电离层对电波传播的影响……………………………………… 5
1.2 电波的传播特点……………………………………………………………… 9
1.2.1 电波频段的划分………………………………………………………… 9
1.2.2 各波段电波的传播特点………………………………………………… 10
1.3 天线和馈线…………………………………………………………………… 13
1.3.1 天线的作用与分类……………………………………………………… 13
1.3.2 天线的特性指标及其影响因素………………………………………… 15
1.3.3 馈 线…………………………………………………………………… 18
1.4 无线电信号的发射与接收…………………………………………………… 19
1.4.1 无线电发射机…………………………………………………………… 19
1.4.2 无线电接收机…………………………………………………………… 22
第2章 无线电通信原理…………………………………………………………… 27
2.1 通信概述……………………………………………………………………… 27
2.1.1 通信方式………………………………………………………………… 28
2.1.2 信号频谱与信道………………………………………………………… 30
2.1.3 通信系统的主要问题及性能指标……………………………………… 32
2.2 模拟调制通信系统…………………………………………………………… 34
2.2.1 幅度调制………………………………………………………………… 34
2.2.2 频率调制与相位调制…………………………………………………… 37
2.3 数字调制通信系统…………………………………………………………… 41
2.3.1 数字调制………………………………………………………………… 41
2.3.2 数字调制通信系统的性能特点………………………………………… 44
第3章 民航飞机通信设备………………………………………………………… 46
3.1 高频通信系统………………………………………………………………… 46
3.1.1 高频通信系统的组成…………………………………………………… 47
3.1.2 高频通信系统的工作原理……………………………………………… 49
3.2 甚高频通信系统……………………………………………………………… 52
3.2.1 甚高频通信系统的组成………………………………………………… 52
3.2.2 甚高频通信系统的工作原理…………………………………………… 54
3.3 选择呼叫系统………………………………………………………………… 56
3.3.1 选择呼叫系统的组成…………………………………………………… 56
3.3.2 选择呼叫系统的工作原理……………………………………………… 57
3.4 应急电台……………………………………………………………………… 58
3.5 卫星通信系统………………………………………………………………… 58
3.5.1 卫星通信的特点………………………………………………………… 59
3.5.2 静止卫星通信系统……………………………………………………… 59
3.5.3 航空移动卫星业务……………………………………………………… 62
3.6 数据链通信…………………………………………………………………… 64
3.6.1 民航数据链的分类……………………………………………………… 66
3.6.2 民航数据链的应用……………………………………………………… 67
3.6.3 甚高频数据链…………………………………………………………… 68
3.7 飞机通信与寻址报告系统(ACARS)……………………………………… 69
3.7.1 ACARS系统的组成…………………………………………………… 70
3.7.2 ACARS的协议与报文………………………………………………… 73
第4章 无线电导航设备…………………………………………………………… 76
4.1 导航系统概述………………………………………………………………… 76
4.1.1 导航系统分类…………………………………………………………… 77
4.1.2 位置线与无线电导航定位……………………………………………… 78
4.1.3 无线电导航系统的要求………………………………………………… 80
4.2 自动定向机…………………………………………………………………… 82
4.2.1 自动定向机的功能及组成……………………………………………… 83
4.2.2 自动定向机的基本原理………………………………………………… 89
4.2.3 自动定向机的测向误差………………………………………………… 91
4.3 甚高频全向信标(VOR) …………………………………………………… 92
4.3.1 VOR的特点及功用…………………………………………………… 92
4.3.2 CVOR的工作原理…………………………………………………… 96
4.3.3 DVOR的工作原理…………………………………………………… 101
4.3.4 机载VOR接收系统………………………………………………… 104
4.3.5 航道偏离与向/背台指示……………………………………………… 108
4.4 仪表着陆系统(ILS) ……………………………………………………… 110
4.4.1 着陆过程与标准等级………………………………………………… 111
4.4.2 ILS的组成…………………………………………………………… 113
4.4.3 ILS的工作原理……………………………………………………… 116
4.5 测距机(DME)……………………………………………………………… 119
4.5.1 DME的功用与波道划分…………………………………………… 119
4.5.2 DME的工作原理…………………………………………………… 122
4.5.3 应答识别———频闪搜索……………………………………………… 124
4.5.4 机载测距机…………………………………………………………… 125
4.6 卫星导航系统(GNSS) …………………………………………………… 128
4.6.1 GNSS的特征及组成………………………………………………… 129
4.6.2 全球卫星定位系统(GPS) …………………………………………… 130
4.6.3 GLONASS系统……………………………………………………… 140
4.6.4 北斗卫星导航系统…………………………………………………… 141
4.6.5 Galileo系统…………………………………………………………… 144
4.6.6 GNSS增强技术……………………………………………………… 145
4.7 基于性能的导航(PBN)…………………………………………………… 147
4.7.1 PBN 的产生与发展…………………………………………………… 147
4.7.2 RNAV 与RNP ……………………………………………………… 150
4.7.3 PBN 导航规范简介…………………………………………………… 152
第5章 雷达设备…………………………………………………………………… 154
5.1 雷达工作原理……………………………………………………………… 154
5.2 民航一次雷达(PSR) ……………………………………………………… 157
5.3 民航二次雷达(SSR) ……………………………………………………… 160
5.3.1 SSR的组成及工作概况……………………………………………… 160
5.3.2 SSR的询问信号和应答……………………………………………… 162
5.3.3 SSR的特点…………………………………………………………… 167
5.3.4 SSR的性能…………………………………………………………… 168
5.3.5 S模式二次雷达……………………………………………………… 170
5.4 无线电高度表……………………………………………………………… 174
5.4.1 无线电高度表的组成与工作原理…………………………………… 174
5.4.2 无线电高度表的分类………………………………………………… 176
5.4.3 无线电高度表指示器………………………………………………… 177
5.5 机载气象雷达……………………………………………………………… 179
5.5.1 机载气象雷达的工作方式与组成…………………………………… 179
5.5.2 机载气象雷达对目标的探测………………………………………… 181
5.5.3 机载气象雷达系统的工作…………………………………………… 183
5.5.4 机载气象雷达维护注意事项………………………………………… 187
第6章 警告与监视设备…………………………………………………………… 189
6.1 近地警告系统(GPWS) …………………………………………………… 189
6.1.1 GPWS的组成………………………………………………………… 190
6.1.2 GPWS的工作方式…………………………………………………… 192
6.1.3 增强型GPWS ………………………………………………………… 200
6.2 交通警戒与避撞系统……………………………………………………… 202
6.2.1 TCASⅡ的基本原理………………………………………………… 202
6.2.2 TCASⅡ的组成……………………………………………………… 205
6.2.3 TCASⅡ的显示和语音信息………………………………………… 208
6.2.4 TCASⅡ的机组响应和运行抑制…………………………………… 213
6.3 自动相关监视系统………………………………………………………… 213
6.3.1 合约式自动相关监视(ADS C) …………………………………… 215
6.3.2 广播式自动相关监视(ADS B) …………………………………… 218
6.3.3 ADS C和ADS B的特性比较…………………………………… 221
附录A 缩略词表…………………………………………………………………… 223
附录B 总复习题…………………………………………………………………… 227
参考文献……………………………………………………………………………… 241
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