孔兆堅(中國民用航空中南地區空中交通管理局技術保障中心,廣東廣州,510405)
我國無線電導航發展的回顧與對策建議
孔兆堅
(中國民用航空中南地區空中交通管理局技術保障中心,廣東廣州,510405)
在過去的五十年里,我國的無線電導航技術獲得了突飛猛進的發展和進步,無線電導航的事業也在不斷壯大,由初期的一片空白逐步的發展到了如今的系統工程,無線電導航為我國的航空、航海、國防、經濟等方面的發展都做出了巨大的貢獻。本文對我國的無線電導航系統的發展進行了深入的探討和分析,并針對我國的無線電導航提出了相關的建議和對策,同時也對未來的無線電導航的進一步發展做出了展望和期許。
無線電導航;發展;對策
隨著我國的經濟和社會的不斷進步和發展,我國的綜合實力也在不斷的提升,無線電事業也隨之由小變大,由弱變強。在建國的初期,我國的無線電導航事業處于一個空白的階段,逐步的發展到了建立導航專業研究所和導航設備生產的工廠,對單項設備進行維修和仿制,然后慢慢的發展到了后來的能夠自主研發大型的無線電導航系統工程。在這五十年中,導航專業所研制、開發和生產出來的各種不同的無線電導航系統和設備為我國的航空、航海、經濟、社會、國防的發展做出了巨大的貢獻,正因為無線電導航對我國的整體進步和發展來說有著十分重大的作用的意義,所以,對我國導航系統的發展歷史的回顧已經對未來發展趨勢的對策和展望成為了重點研究的對象和內容。
20世紀50年代之后,對于我國的國防建設以及經濟社會進步來說,無線電導航技術的發展為其帶來了巨大的推動作用,尤其是在國防建設中,無線電導航技術已經成為了發展需求的主要動力。同時,無線電導航技術也在我國的導航技術的發展速度和水平中間起到了決定性的作用。根據發展情況,我國無論是在戰略還是在戰術上都取得了空前的進步,而且我國的航空、航海武器的裝備發展水平也不斷的獲得提升,與此同時,也在航行保障方面對導航系統提出了更高的要求和標準,從而為我國的飛機和軍艦在不同區域和階段航行的時候,能夠隨時掌握自己的位置提供了保障。
無線電導航系統有多個組成部分,每一個組成部分都互相協調配合,其中陸基無線電導航技術為核心內容;自主式導航系統起到了輔助的作用,同時配有較為完整的導航混合系統體制,從而達到了軍民航用戶在不同的航行階段對導航技術提出的標準。然而這種系統具有一定的局限性,只對軍事導航起到了明顯的作用,同時也受到了傳統概念的束縛,在一定程度上制約了導航要求的完善和發展,從而對導航新技術的研發和發展以及裝備水平造成一定的影響。還有,和先進的國家導航技術相比,我國的無線電導航系統仍然存在著一定的差距。
2.1 無線電信標系統
無線電信標是安裝在地面上的一種導航臺,它可以向空中發射無線電信號,飛機或軍艦上的自動定向儀會接收信號,然后用環狀定向天線接收標臺的信號,從而測出飛機或船艦的具體方向。根據信標臺安裝的地點的不同,所使用的頻率、功率以及系統的用途也就有所不同。如果將信標臺安裝在跑道的中心,就可以垂直向上發射信號到指定的信標臺,飛行員就可以獲得著陸點的距離。無線電羅盤的體積非常小,因此十分的方便使用。目前飛機和軍艦上仍然安裝無線電羅盤,從50年代起,我國就研制并生產了電子管式、晶體管式、和集成電路是幾代設備,目前仍然有近千臺信標臺和上萬臺無線電羅盤處于正在使用狀態中,它們覆蓋了海、空的導航網絡領域,為海、空的發展作出了不可磨滅的歷史性貢獻。
2.2 航空近程導航系統
在20世紀40年代到50年代之間,技術更為先進的高頻全向信標和超高頻測距器兩種系統配套工作出現在了人們的面前,他們可以為飛機提供正北方向和到地面臺的距離。我國在1975年-1986年這段時間里,逐漸研制成功了這兩種無線電導航系統技術。在“八五”期間又引進了國外的先進技術,生產出了65套VOR臺和70套DEM地面導航臺,“九五”期間又建設了41套地面臺,因此,VOR和DEM成為了我國當時民用航空的主要無線電導航系統。
2.3 衛星導航定位系統
世界上發展最快的就是衛星導航技術,也正是因為衛星導航系統才對導航技術進行了徹底的改革,翻開了導航技術發展的新篇章。同時衛星導航技術也成為了我國導航技術發展的主要方向,是實現現有系統向新型導航系統過渡的首要之選。
在軍事和民事等方面,衛星導航系統都發揮著十分重要的作用,憑借著自身強大的功能,它能夠全面的滿足對未來的導航技術提出的各項要求。衛星導航系統的投入資金量較大、建設時間較長,融合了航天、信息、電子、測控等多個領域的技術,因此,衛星系統的建設是一項十分復雜和高技術的系統工程。也就意味著要求國家給予緊密的配合,各個部門分工明確,共同配合,充分吸取國外的先進經驗,還有,我國的衛星建設也要融合中國的國情以及經濟建設,如此一來,才能夠打造一個適合我國的長期有效運行的衛星導航系統。
我國是社會主義大國,理應發展自己的衛星導航系統,而且系統也要具有較高的先進性,要與國外的先進系統有著相似的功能,這樣才能夠實現我國在軍事和民用等方面的要求和標準。建設新的導航系統需要較長的時間,所以我們一邊完成“北斗一號”的實驗,投入使用,積累運行的經驗,一邊在過渡期對已經完成的陸基系統進行完善,淘汰功能差的系統,對我國現有陸基系統應用進行一個充分的補充。
3.1 謹慎確定導航系統體制
無線電導航系統是我國的信息技術設備,如果想要打造一個成功的無線電導航系統,就要在技術和裝備方面進行不斷的更新,一般系統的使用時間為50年左右,由于無線電導航系統的建設規模和投資都十分的龐大,如果在導航系統建成后在對其進行更新和修改就是一項十分困難的工程,因此,在制定導航系統之前,國家應該針對導航系統的制定,打造一個全面而完整的發展規劃。國情、自身的發展情況、還有國外的需求等發展因素都要考慮,然后再確定一套適合我國的導航發展裝備政策。在政策中一定要把導航系統的用途和要求交待清楚,也要對是否海、陸、空共用等問題進行嚴謹的論證。要從全國統一的角度出發,去建設和發展導航系統,從根本上杜絕部門和系統各自發展的情況出現。在我國,航空近程導航軍艦和民航各搞一套同樣的系統,飛機的著陸系統技術也不夠完善,超導技術也相對缺乏,這都給我國造成了不必要的損失。目前來看,發展我國的新導航系統已經對我國的長遠建設發展產生了重大的影響。因此,針對新導航系統的研究,必須要慎之又慎。
3.2 保持技術過硬的導航科技團隊
如果想要成功的發展無線電導航技術事業,尤其是想要研發新型的無線電導航系統,就必須要打造一支具有過硬的技術,先進的思想以及穩定可靠的導航科技團隊。根據無線電導航系統的發展歷史,我們可以看出,擁有一支技術精湛的科技團隊,不僅可以提出創新的思想觀念,還可以勇敢的拼搏技術高峰,憑著一腔熱血和睿智的頭腦去攻克技術上所遇到的重重困難,只有如此才能夠為我們國家不斷的開發出新型的導航系統技術,才能完成我國的導航系統發展所提出的任務使命。不斷的培養更多的技術精湛的導航系統科技人才團隊不僅能夠為我國的導航系統研發隊伍注入新鮮的血液和力量,提升我國的研發綜合實力和系統組合能力,同時也能提升增強我國導航研發力量的整體水平,為我國的各類系統與設備的研發增添力量,從而確保我國的導航事業能夠有序的開展,逐漸地追趕世界發達國家的技術水平,開創出適合我國的新一代的無線電導航系統。
在國際上,從海灣戰爭到沙漠之狐,每一次戰役都體現了導航系統在現代化戰爭中所起到的巨大作用和意義,無線電導航系統不僅僅是航行的保障設備,同時它也成為了武裝平臺和軍事系統之間連接的重要橋梁。新型的無線電導航系統將為飛機、衛星等多個方面提供自動化的指揮控制系統,也可以為軍事繪測部門提供所需求的信息。同時導航系統在部隊訓練中也起到了十分重要的作用,它可以為部隊的進攻、防守以及后勤工作提供準確的信息來源,導航系統幾乎貫穿了戰爭的整個過程,從戰爭開始一直到部隊之間的整合、調動、指揮、擊打以及后勤支持,都離不開導航系統所提供的信息資源。因此,發達國家對于導航技術的發展給予了高度的重視和關注,加大了對開發新型導航系統的投資力度,從而來獲得政治經濟以及軍事上的優勢地位。
(1)新型導航系統要有較為廣泛的覆蓋區域,最好能實現全球覆蓋。而且也要考慮戰略戰術需求危機沖突發生的區域和規模等多種因素,來確定導航的分布和運用。因此,如果經濟條件允許,導航系統實現全球覆蓋是最為理想的選擇。
(2)能夠實時提供三維位置速度以及時間等準確信息。
(3)能夠對作用物品進行精準的定位。精準的程度要求更高、作用要求更大、用途要求更為廣泛。
(4)要保障導航系統內部信息的更新速率,及時的對內部儲存的信息進行更新和調整。
因此,我們要根據我國導航系統的需求,進一步的擴展我國的導航研究技術,致力打造出一個符合我國國情的覆蓋率更廣、安全性能更高的無線電導航系統。
[1]美國海岸警衛隊網站:www.uscg.mil.
[2]John M Beuker,Status of Worldwide Radionavigation,ION National Technical Meeting,Long Beach:CA,Jan.22-24.2011.
Review of China’s radio navigation development and Countermeasures
Kong Zhaojian
(Technical support center of Air Traffic Management Bureau of Zhongnan District of China Civil Aviation Administration,Guangzhou Guangdong,510405)
In the past fifty years, the radio navigation technology in China has gained rapid development and progress, the radio navigation business is also growing, a blank stage gradually to the development of today’s radio navigation system engineering, for the development of China’s aviation, navigation, national defense, economy etc. have made tremendous contributions. In-depth discussion and analysis of the development of the radio navigation system of our country, and put forward relevant suggestions and Countermeasures for the radio navigation in our country, and made the outlook and expectations of further development of radio navigation in the future.
radio navigation; development; Countermeasures