Flight Instruments and Automatic Flight Control Systems pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Blackwell Pub Professional

作者:Harris, David

出品人:

页数:384

译者:

出版时间:

价格:76.99

装帧:Pap

isbn号码:9780632059515

丛书系列:

图书标签:

• Flight Instruments
• Automatic Flight Control
• Aviation
• Aerospace Engineering
• Aircraft Systems
• Pilot Training
• Navigation
• Instrumentation
• Avionics
• Flight Technology

航空器电子导航系统：原理、应用与发展趋势 本书深入探讨航空器电子导航系统的核心原理、广泛应用以及前沿发展。它旨在为航空领域的研究人员、工程师、飞行员和决策者提供一个全面而深入的视角，理解现代航空器如何依赖复杂的电子系统进行精准定位、路径规划和安全飞行。 第一部分：导航基础与系统架构 本部分首先回顾了导航的基本概念，从传统的陆标导航、天文导航，逐步过渡到现代电子导航系统的演进历程。我们将详细阐述各种导航技术的核心理论，包括： 惯性导航系统 (INS)： 深入剖析陀螺仪和加速度计的工作原理，以及它们如何通过积分计算实现航空器在空间中的绝对位置、速度和姿态估计。我们将探讨INS的误差累积机制、校准方法以及与外部参考系统的融合技术，例如GPS/INS组合导航。 全球导航卫星系统 (GNSS)： 全面介绍GNSS的工作原理，包括卫星星座（如GPS, GLONASS, Galileo, BeiDou）、信号传输、接收机定位算法（如伪距测量、载波相位测量）以及多径效应、电离层和对流层延迟等误差源的修正技术。我们将重点关注GNSS在航空导航中的精度要求、差分技术（如SBAS, GBAS, RTK）的应用及其对安全性和效率的影响。 地面导航系统： 回顾并分析传统的地面导航系统，例如甚高频全向信标 (VOR)、测距设备 (DME)、仪表着陆系统 (ILS) 等，阐述它们的工作原理、在现代航空交通管理中的角色以及在某些区域的持续应用价值。我们将讨论这些系统的局限性以及它们如何被GNSS等更先进的技术所补充或取代。 航空器电子地图系统： 详细介绍航空器上电子飞行包 (EFB) 和电子飞行仪表系统 (EFIS) 中集成的电子地图技术。内容涵盖地图数据的加载、显示、更新机制，导航信息（如航点、航路、障碍物）的叠加，以及基于地图的飞行路径规划和监控功能。 第二部分：高级导航技术与集成 在理解了基本导航原理后，本部分将深入探讨更为先进的技术和系统集成，重点关注如何提升导航的精度、可靠性和自动化水平： 基于性能的导航 (PBN)： 详细解释PBN的概念，包括所需导航性能 (RNP) 和指定导航性能 (ANP)。我们将阐述PBN如何允许航空器在没有地面导航助设备的情况下，按照预定的高精度航路飞行，从而优化航路网络、提高空域利用率并减少飞行时间和燃油消耗。 系统集成与数据融合： 探讨不同导航传感器和系统之间的数据融合技术。我们将介绍卡尔曼滤波、扩展卡尔曼滤波等数据融合算法，以及如何通过融合INS、GNSS、气象雷达、地形数据库等多种信息源，实现导航精度和可靠性的最大化。 自主导航与机器学习： 展望未来航空器导航的发展，包括自主导航系统的研究。我们将讨论如何利用机器学习和人工智能技术，实现更智能的路径规划、障碍物规避以及对复杂飞行环境的适应性调整。 第三部分：导航系统的可靠性、安全与法规 航空器的导航系统直接关系到飞行安全，因此本部分将重点关注系统的可靠性、安全性和相关的法规标准： 系统冗余与故障容错： 深入分析导航系统中的冗余设计原则，包括硬件冗余、软件冗余以及信息冗余。我们将探讨故障检测、隔离和恢复 (FDIR) 机制，以及如何确保在部分系统失效时，导航功能仍能维持在可接受的水平。 导航系统的安全性评估： 介绍导航系统的安全评估方法，包括功能安全 (Functional Safety) 和信息安全 (Cybersecurity) 的考量。我们将讨论如何识别潜在的安全风险，并采取相应的缓解措施，防止导航系统受到恶意攻击或意外故障的影响。 适航标准与法规： 梳理国际民用航空组织 (ICAO) 和各国适航机构（如FAA, EASA）发布的导航系统相关适航标准和法规要求。我们将解释这些标准的制定背景、关键要素以及对导航系统设计、测试和认证的影响。 第四部分：未来发展趋势与挑战 最后，本部分将放眼未来，探讨航空器电子导航系统面临的机遇与挑战： 下一代GNSS与空地一体化： 讨论下一代GNSS系统的发展（如更强的抗干扰能力、更高的定位精度），以及如何实现空地一体化的导航信息服务。 无人机 (UAV) 导航： 重点关注无人机导航系统的特殊需求和技术挑战，包括在GPS受限环境下的自主导航、多机协同导航等。 天空交通管理 (ATM) 的演进： 分析未来ATM系统对导航精度的更高要求，以及导航技术如何支撑更高效、更安全的空中交通流量管理。 数据驱动的导航决策： 探讨如何利用海量飞行数据，通过大数据分析和人工智能，不断优化导航算法和决策支持系统。 本书结构清晰，逻辑严谨，理论阐述深入浅出，并结合大量实际案例和工程应用。它将为读者构建一个关于航空器电子导航系统的完整知识体系，并激发对未来导航技术发展的思考。

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