直升機導航設備的現狀與發展探討

崔振 公彥德 李明飛

摘要：航空導航設備在飛機遠程航行的過程中也一直發揮著非常重要的作用。而隨著科學技術的不斷發展，航空設備已經在很大程度上得到了發展。而通過實踐還是可以看出現有設備運行的過程中還存在諸多需要改進的地方。本文先對直升機導航設備使用的現狀進行全面的分析，并對其存在的不足之處提出改進的措施，并在之后全面討論未來發展的趨勢。

關鍵詞：直升機；導航設備；使用現狀；發展策略

直升機可以在飛行的過程中不斷地上升和下降，也可以長時間地在空中懸停，并在低空飛行的過程中迅速地靈活轉彎。正是由于直升機有很多類似的優點，所以其在軍事和民用飛機市場上發揮著越來越重要的作用。目前，軍用的直升機已經在世界各國的軍事斗爭中發揮著越來越重要的作用，各國政府都非常重視軍用直升機的研發工作[1]。隨著現代高科技的不斷發展，飛行人員尤其需要熟練掌握包括自動連續駕駛、全面提供飛機位置和全面提供飛機速度和航向等諸多作用。而為了能夠讓直升飛機更好地發揮各種作用，對現有的直升機導航設備的現狀和發展進行全面的分析顯得尤為重要。

1.我國直升機導航設備應用現狀

從上世紀50年代開始，我國就成立專業的部門進行直升機的研發和生產，整體經歷了引進專利、仿制生產、型號改進、合作研制和自行研制等幾個重要的步驟，最終都升級成了完整的直升機產品系列。到目前為止，已經擁有了包括直-8、直-11和直-9為平臺生產的三十多種產品。

但是我國的直升機導航設備的水平大都還停留在上世紀30年代到50年代，比較常見的導航設備主要包括無線電羅盤、高度盤和其他類型的導航設備。航空電子技術水平的發展和飛機的先進程度有著很大的關系。而最近幾年，我國的導航設備發展也都取得了好的結果，出現了首個通過技術鑒定的融合北斗二代導航信息的組合導航系統，從而使得北斗二代衛星導航首次被運用在直升機的飛行上，從而更好地提高了直升機的自主導航能力，減少對全球定位系統的依賴。而我國的組合導航系統在生產、維修和維護保障方面都有了更加全面的發展。

2.我國常用的直升機導航技術

2.1地標導航

大多數導航設備很容易在使用的過程中被干擾，而在被干擾后也還不能夠再次投入正常使用中。而地標導航的出現也就可以更好地解決這一問題。在使用的過程中，地標導航本身有著很強的可靠性，而且也能夠在短時間內更快速地完成任務[2]。但是，如果將地標導航運用于海上時，也就很容易在使用的過程中受到能見度和地標數量的影響，一旦認錯地標也就沒有辦法更好地使用地標導航進行導航。

另外，由于現代的飛行用都習慣了現代化的導航技術，所以在使用地標導航的過程中會變得非常不適應。因此，在進行地標導航的過程中，廣大飛行人員也就要尤其注意利用島嶼地標來進行導航。飛機在通過基本點時保持低空飛行，所以一般在飛行的過程中是看不到地標的。

2.2無線電羅盤導航

在夜間條件和復雜氣象條件下，無線電羅盤導航是最為常用的導航方式。一般可以利用飛機上的設備和地面的導航電臺建立多方的位置關系，再與地面臺建立固定的方位關系，從而更好地實現導航要求。縱觀三代戰斗機，上面都會裝有無線電羅盤導航裝置。

但是無線電羅盤導航最大的缺點為：整體誤差非常大，而且在使用的過程中存在著山地、海岸和夜間效應。加之在和平時期多用自動衛星導航，所以比較少用無線電羅盤導航技術。為了能夠更好地提高無線電羅盤的導航能力，可以在訓練的過程中不斷地加大對傳統導航方法的訓練強度。通過預定方位線、向電臺飛行和背電臺飛行等方法來更好地鍛煉無線電羅盤導航的能力，以便更好地積累無線電導航的能力。

2.3衛星導航

目前，衛星導航技術因為精度高、實時定位精準和應用范圍廣正受到越來越多人的重視。包括中國、美國、歐盟和很多國家都已經建成了衛星導航系統。但是，中國飛機上的衛星導航系統絕大多數還只是依賴美國的GPS技術。GPS技術能夠最大限度地對慣導系統進行連續的修正，從而更好地實現精確導航。

3.未來導航系統發展的趨勢

3.1組合導航系統

現代人對于直升飛機的跟蹤精度和跟蹤可靠性正提出越來越高的要求，但是現在不同類型的導航系統都有各自的缺點。慣性導航的精度相對較高，且能夠實現獨立操作；實時導航的數據更新速度變得更高，且能夠連續提供載體的速度、位置和其他類型的參數；短時間導航的穩定性比較高；GPS定位系統精度非常高，能夠全天候地提供較高精度的位置信息，但是整個系統導航數據更新的頻率非常低，也沒有很好的抗干擾能力[3]。此外，GPS定位系統很有可能在使用的過程中產生很大的誤差。

正是因為每個導航系統都有缺點，所以在將來只有將導航系統更好地組合在一起才能夠真正實現取長補短。例如，可以將慣性導航系統和GPS導航系統更好地組合在一起才能夠取長補短，并在最終減少系統產生的誤差，只有這樣才能夠更好地滿足導航的要求。

在未來，慣性導航系統、衛星導航系統、塔康導航系統和儀表導航系統的互相組合也會是未來直升機導航設備發展的重要方向之一。

3.2滿足航電系統綜合化發展的要求

未來，直升機的航空電子系統也會越來越多地向著綜合化的方向發展。導航設備將會是未來航空電子系統發展的重要組成部分和方向。隨著微電子技術和信號技術的發展，硬件也會變得更加集成[4]。在標準的硬件平臺上，只要更好地通過加載軟件也就能夠更好地實現導航功能，并在之后更好地滿足航空電子系統綜合化發展的要求。

4.結束語

目前，我國的直升機導航設備技術水平亟待提升。只有通過對國內外導航設備的應用現狀進行全面的分析，才能夠開發出適合我國國情的直升機導航設備，從而更好地實現導航設備的模塊化、集成化和數字化，從而更好地滿足航電系統高度綜合發展的要求。

參考文獻：

[1]朱清華，張呈林.下一代直升機及其設計技術的發展[J].航空制造技術，2015（16）.

[2]呂春雷.先進直升機發展現狀及設計革新[J].航空制造技術，2016（17）：129-133.

[3]牛強軍.美軍機載導航設備及其發展[J].西安航空技術高等專科學校學報，2016（5）.

[4]張健，王志駿，馬妍.基于數字信號處理器的車載接口設備的設計與實證[J].城市軌道交通研究，2015（3）：69-73.