导航VOR设备在民航中的应用

导航VOR设备在民航中的应用

潘登

（贵州遵义茅台机场有限责任公司，贵州遵义563000）

摘要近些年来，随着航空事业的快速发展，越来越多的高精确度导航技术应用到了航空领域中。甚高频全向信标（VOR）导航技术因成本低、航线多等方面的优点，仍然在我国航空领域中占据重要地位。基于此，本文首先分析了VOR的一般特性，接着分析了其在民航中的具体应用，仅供相关部门进行参考借鉴。

关键词VOR设备特性民航应用

引言

作为最基本的导航方式，每个飞行员都要对无线电领航进行熟练掌握。因此，努力钻研和熟练无线电导航系统及设备的使用是每个合格飞行员具备的要领。导航就是引导飞机沿着预定航线安全、准确、准时地到达目的地的技术。选择科学有效的导航方法，并且选取精度优良、可靠性强的导航设备在精确度导航中发挥着十分重要的作用。随着航空事业的快速发展和科学技术水平的进步，全球定位系统的精确度水平不断增强，而VOR导航设备因成本低、航线多等的特点，是航空飞行中的重要导航方式。因导航VOR只能提供航向导引，不能提供下滑道引导，是非精密进近范畴，对VOR导航设备进行熟练掌握，在确保航空飞行安全中极其重要。

1VOR的一般特性

VOR的全称为甚高频全向信标系统，主要由机载甚高频全向信标接收机和地面全向方位导航台组成。若VOR系统的位置较远，在定位中会有较大的误差存在。将甚高频全向信标（VOR）与机载导航接收机配合使用，可以对航空器提供全方向、不间断的方位信息，确保航空器可以沿着事先规划的航路飞行、归航和进近着陆，但需要与测距仪（DME）配合使用。我国使用最为广泛的是多普勒全向信标（DVOR）。

VOR设备主要有六部分组成，分别为发射机系统、监视系统、控制和交换系统、电源系统、天线系统、遥控和状态显示系统。VOR几乎与无线电罗盘的作用类似，都是提供定位和航路导航功能的设备，相较于无线电罗盘，甚高频全向信标（VOR）还具有以下几方面的特点：①无线电罗盘采用地面无方向性发射，而机上则是选用具有方向性天线接收的方法测角；VOR则选用地面方向性天线（CVOR）或全向天线（DVOR）的旋转辐射，机上在测量方位时则选用了无方向性天线接收的方法进行测量；②相较于无线电罗盘，VOR的精确度水平较高，可以直接提供飞机与地面导航台之间的方位角，主要选用了磁北向作为方位基准，不需要航向基准的配合使用；③VOR工作过程中主要是超短波的高频波段，静电干扰对其的影响的相对较小，指示稳定，但视距传播则会对作用距离产生限制作用；④VOR工作中对地面导航台场地提出了较高的要求，若在天线附近存在大型建筑物或地形起伏大，因反射波的干扰作用，会出现较大的方位测量误差。

借助于VOR设备进行定位时，主要包括有测角定位（θ-θ定位）和测角－测距定位（ρ－θ定位）两种方法，前者主要是测出飞机到两个已知位置VOR台之间的方位角，进而获取到两条径向位置线，其交点位置处就是飞机的位置；后者则需要配合使用测距系统（DME），对飞机的方位角进行测量和到VOR/DME台之间的距离进行定位。

相较于地面全向信标台的磁方位，VOR的作用主要包括以下几个方面：①对于机场内的VOR，对于飞机进出港操作提供了便利；②对于两个VOR，有利于直线位置定位；③对于分布在航线上的VOR，可以确保飞机沿着航路飞行。通常情况下，VOR往往与测距仪配合使用，也就是人们常说的极坐标定位系统，可以很容易的定位飞机位置；④为了确保飞机安全着陆，还可以将VOR作为仪表着陆系统的辅助设备。

从用途上可以将伏尔系统划分为航路伏尔和终端伏尔。通常在距离VOR台较近的位置处且周围无障碍物的航路点上选择VOR台址，选择在山顶位置处，可以将因地形效应造成的台址误差和多路径干扰的影响降到最低。可以将航路长路、宽度、伏尔系统精度等进行综合，在一条空中航路上设置多个CVOR台。由于每个CVOR台可以辐射多个方位线和径向线，可以将其作为预选航道使用，沿着预选航道飞机可以驶离或驶向CVOR台的位置，进而获取到飞机与航道的偏离程度，为飞机归航和出航提供便利。还可以将CVOR台作为航路检查点，在交通管制服务中较为常见。

终端VOR主要在机场跑道后方安装，飞机相对于跑道的方位可以采用跑道轴线的延长线作为方位基准。通常与测距仪（DME）或仪表着陆系统（ILS）的航向信标（LOC）配合使用，或者直接组成极坐标定位系统等。甚高频全向信标（VOR）和航向信标（LOC）的频率范围在108.00~117.95MHz之间，共有200多个波道，频率间隔为50kHz；航路VOR上的工作频率范围则在112.00~117.95MHz之间，共有120个波道；TVOR/LOC的工作频率在108.00~111.95MHz之间，其中两者共用波道共40个，LOC的专用波道也有40个。

VOR系统工作过程中主要选用视距传播方式，接收机的灵敏度、飞机飞行高度、地面台发射功率、VOR台周围地形等因素共同影响有效作用距离。CVOR的发射功率在100~200W之间，作用距离在200海里作用；TVOR的发射功率则在50W左右，工作距离在25海里以上。

实际上，CVOR的精确度水平在±2°~±4°之间，DVOR可以将场地误差降到最低，精确度不高于1°范围内。对于甚高频全向信标（VOR）来说，周围的地形，均会对发射的电波信号反射和再辐射产生的多路径干扰，会造成辐射场型出现畸变，引发航道摆动、抖动、完全、变形等，严重威胁着航空飞行安全。

2导航VOR设备在民航中的应用

2.1对飞机进行定位

借助于VOR机载设备测出的从两个已知VOR台到飞机的磁方位角，可以获取到两条位置线，根据位置线相交定位的原理就能对飞机的地理位置进行确定。除此之外，将VOR台与测距台（DME）安装在一起，利用VOR对飞机的磁方位角进行测量，借助于DME对飞机到VOR/DME台之间的距离进行测量，最终也能判断飞机所在的地理位置信息。

2.2沿选定的航路导航

飞机在沿着事先选定的航道飞行或飞离VOR台后，在航道偏离指示的作用下会将飞机同事先选定航道方向和角度的偏离情况显示出来，进而引导飞机沿着预选航道的方向朝着目的地飞行。

2.3为进近着陆飞机提供服务

利用布置在机场的VOR台，对于进近的飞机，驾驶员可以通过操纵飞机在规定的方位径线上飞向VOR台，在转弯后，可以从另一方位径线上飞到某位置后再进行圆周飞行，以便飞机最后着陆。

2.4避开保护空域和飞行等待

通常情况下，为了避开某个空中禁区，飞行员可以操纵飞机在距离空中禁区某段距离的位置上保持指示器读数不发生变化，使飞机在指定距离上进行圆周飞行，进而飞行到另一个新的方位径线上，随后飞向VOR台。

参考文献

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[2]吴坤.关于导航设备新技术在民航中的应用和相关维护[J].航天与航空,2017(05).

[3]刘恕川.关于民用航空VOR/DME导航系统的研究[J].电子世界，2016（18）：176-176.

[4]冀鹏.飞行校验与精准导航一体化方法探索[J].中国民航大学学报，2017,35（2）：16-19.

作者简介潘登（1988-），男，汉族，四川巴中市人，本科学历，无线电机务助理工程师，从事民航通信导航工作。