能够引导导弹、飞机或舰船正确行驶的一整套设备。按不同的导航方式分为天文导航系统、惯性导航系统、无线电导航系统、人造地球卫星导航系统等。战略导弹的导航系统大都是惯性导航系统。为了提高制导的精度,还同时加上其他制导手段。如美国的“潘兴一Ⅱ”式导弹即为惯性导航系统再加上末端自动寻的导航系统。
导航系统daohang xitongnavigation system
引导飞机、船舰或车辆等运载体从出发点安全准时地到达目的地的人机系统。导航系统的主要功能是向驾驶员提供运载体的实时位置。
导航系统可按工作原理区分为无线电导航系统、惯性导航系统、组合导航系统以及天文导航系统等。如果按照是否需要固定导航台又可分为自备式与它备式系统。
无线电导航系统使用最广泛,为飞机和舰船航行的各阶段提供相应的导航服务。它的工作原理是:在地面上设立一个或几个导航台,导航台发射导航信号;运载体上的导航设备根据导航信号的传播时间(或时间差)和相位或幅度确定相对于导航台的距离(距差)或方位,从而确定出运载体相对于导航台的位置。一般说来,导航系统所用频率越低,则导航台的复盖范围越大,但定位精度和数据更新率均低一些。而提高频率虽然可提高导航精度,但作用范围也受到视距的限制。常用的无线电导航系统有VOR/DME、无线电信标(Radio Beacon)、仪表着陆系统(ILS)、精密进场雷达(PAR)、塔康(TACAN)、罗兰C(LoranC)、奥米加(Omega)和微波着陆系统(MLS)等。
惯性导航是一种自备式导航系统。装在运载体中的传感器首先敏感出运载体的航向与加速度,然后再对加速度在时间上进行二次积分运算,从而不断推算出运载体的位置。惯性导航系统使用的是推算导航法,不需要有导航台,不怕干扰,工作连续性好,因此可用于空中、海上和水下导航,在军事上意义很大;其缺点是定位误差随时间而积累。多普勒导航仪是另一种自备式导航系统,也用推算导航法工作。
将无线电导航系统与自备式导航系统有机地交联结合起来,便构成组合导航系统。这种系统具有更好的导航性能。
20世纪80年代以来由于空间技术与信息技术的发展,产生了卫星导航系统。卫星导航系统由空间部分、控制部分和用户部分组成。空间部分指由许多卫星组成的星座,每颗卫星不断将包含有自己的准确位置及发射时间(星历)的无线电信号传送到地球表面;用户接收机根据信号的到达时间便可以算出电波的传播时间,从而算出相对于卫星的距离,只要能同时收到来自四颗卫星的信号,用户便可以算出自己的位置;控制部分主要用以维持卫星所发射的星历的精度。卫星导航系统的作用范围复盖全球,精度高,不但能为用户提供准确的三维位置,而且能提供准确的三维速度和时间信息,完全克服了传统无线电导航作用范围与导航精度不可兼得的矛盾。还可以用差分技术加以扩展,使用一种系统便可以满足飞机、舰船以及车辆各航行阶段的要求。现有的卫星导航系统有美国的GPS和俄罗斯的Glonass,它们由24颗卫星组成的星座已分别于1994年和1995年完成布置。在此之前美国还有子午仪卫星导航系统,由于它定位不连续,只能用于低动态用户,因此已逐渐停止使用。卫星导航系统的主要弱点是抗干扰能力不强。
近年来还出现了激光陀螺捷联式惯性导航,使惯性导航系统在体积、重量和可靠性方面均有明显提高。这种惯性导航与卫星导航组合的导航系统发展也十分迅速。
导航技术的另一发展是与通信相结合。由于扩频通信有很强的抗干扰能力,如果又采用同步时分多址体制,便可能完成信号到达时间的测量,从而使用户能够确定出相对于其他用户的位置。这种具有很强抗干扰能力的相对导航功能对于战场使用有重大意义。由于在这种系统中导航与通信共生,还具有敌我识别功能,因此这种系统被称为通信、导航与识别系统(CNI系统)。现有的CNI系统有联合战术信息分布系统(JTIDS)和定位报告系统(PLRS)。随着宽带数据通信网的发展,预料通信与导航共生的系统还会进一步发展。