无线电导航是20世纪发展起来的导航门类，特别是“二战”期间至今，由于军、民用的需求和电子技术的发展，无线电导航成为各种导航手段中应用最广、发展最快的一种，成为导航中的支柱门类。本书从系统的角度完整地介绍了军、民用现代无线电导航系统，内容包括导航的基本概念、相关知识，无线电导航系统的任务、构成、性能和发展，用于近程航空导航的中波导航系统、超短波定向系统、伏尔系统、地美仪系统、塔康系统、俄制近程导航系统，用于远程航空导航的罗兰C导航系统、卫星导航系统和自主无线电导航系统，用于飞机着陆引导的米波仪表着陆系统、分米波仪表着陆系统、微波着陆系统和雷达引导着陆系统。

回顾近一个世纪的无线电导航发展史，先后诞生了几十种实用无线电导航系统，至今在世界范围内得到广泛应用的就有十几种。如20世纪20年代投入使用的中波导航系统，40年代研制的伏尔(VOR）系统、地美仪（DME）系统、罗兰-A（LoranA）导航系统、仪表着陆系统（ILS）、多普勒导航系统等，50年代开发的塔康(TACAN）系统、勒斯波恩(РСБН)系统、罗兰-C（LoranC）导航系统等，60年代研制了奥米加（OMEGA）导航系统、子午仪（TRANSIT）卫星导航系统，70年代开始研制的导航星全球定位系统（NAVSTARGPS）及微波着陆系统（MLS）等，它们在军用与民用航空导航中都发挥了巨大的作用，有的早已成为国际民航组织的标准系统（如VOR、DME、ILS、MLS），有的作为了军用标准系统（如TACAN）。上述导航系统虽然有的已经被淘汰，但大部分都仍在继续得到应用。当今无线电导航的发展，特别是星基无线电导航系统的应用，如美国的全球定位系统（GPS），由于它可以提供全球覆盖能力的高精度三维位置、三维速度、时间基准等参量，其应用范围已远远超出传统的航空、航海导航范畴，深入到航天器导航、武器制导、天文授时、大地测绘、物矿勘探、车辆行驶引导等十分广泛的军用与民用领域。现今，无线电导航系统作为电子信息系统之一，仍然是军民用航空领域的主要导航手段，而且正深入空天战场，渗透到各种航空航天兵器，成为现代战争的行动向导，空天战场上的北极星。各种导航系统尽显神通，更迭交替，改进优化，组合并用，优势互补。导航技术如斗转星移，更新发展，飞速进步。导航战此起彼伏，波澜汹涌，尽显信息作战的神威。导航系统与指挥控制系统密切交融，战争巨人更加耳聪目明。 目前，介绍无线电导航原理与系统的专著与读物已不少见，但尚没有成系统专门介绍现代军用与民用无线电导航系统的书籍。为了系统地展示这些知识的全貌，我们撰写了《无线电导航系统》一书。一方面首次将无线电导航系统知识与无线电导航原理内容分离，克服两者知识交融、内容庞杂、系统性差、不易掌握的问题，从系统的角度完整地介绍了军用与民用无线电导航系统，知识体系性显著增强；另一方面纳入最新军用无线电导航系统内容，如俄罗斯军用导航体制标准系统，系统阐述了时基波束扫描测角近程导航体制和分米波仪表着陆新体制，发展了我国军事导航理论。同时，编写内容吸收了无线电导航系统最新实现技术，丰富地展示了导航系统技术的进步。 全书共14章。第1章是绪论，介绍了导航的基本概念、相关知识，无线电导航系统的任务、构成、性能和发展；第2章至第7章介绍了近程无线电导航系统，包括中波导航系统、超短波定向系统、伏尔系统、地美仪系统、塔康系统、俄制近程导航系统；第8章至第10章介绍了中远程无线电导航系统，有罗兰-C导航系统、卫星导航系统和自主无线电导航系统等；第11章至第14章介绍了飞机无线电着陆引导系统，包括米波仪表着陆系统、分米波仪表着陆系统、微波着陆系统和雷达引导着陆系统。 本书由吴德伟教授主编，赵修斌、田孝华教授副主编。参加本书编写的人员还有戚君宜、高军、何晶、王晓薇、方英武。 受作者能力与水平的限制，本书所介绍的无线电导航系统，可能无法满足各类读者对导航系统知识亟待认识的需求，内容编排方式可能更适合于大专院校导航专业教学及有关导航技术人员的学习，当然也力求便于非专业人员参考使用。 本书的撰写与出版除全体编撰人员的艰苦努力外，还得到了张斌、余永林、金伟、王少龙、邰能健、苗强、戴传金等同志的大力支持与帮助。在撰写过程中参考了大量的文献资料。谨向所有关心帮助此书出版的人员和文献资料的作者表示诚挚的谢意。对书中的疏漏之处，敬请读者不吝批评指正。 作者 2015年1月

第1章绪论1 1.1引言1 1.1.1导航与导航系统的基本 概念1 1.1.2运行体及其类别1 1.1.3导航的分类2 1.1.4航空导航的基本任务2 1.2导航参量和专用术语3 1.2.1实时位置3 1.2.2航线和航迹4 1.2.3导航中常用的角度参量5 1.2.4导航中常用的距离参量7 1.3无线电导航系统7 1.3.1无线电导航系统的基本 任务7 1.3.2无线电导航系统的构成8 1.3.3无线电导航系统的分类8 1.3.4无线电导航系统性能要求9 1.3.5无线电导航系统发展11 作业题13 第2章中波导航系统14 2.1概述14 2.1.1系统组成、功用与配置14 2.1.2系统应用和发展15 2.1.3系统性能及特点17 2.2系统工作原理18 2.2.1测角原理18 2.2.2信号格式21 2.3系统技术实现22 2.3.1地面设备22 2.3.2机载设备23 作业题24 第3章超短波定向系统25 3.1概述25 3.1.1系统组成、功用与配置25 3.1.2系统应用与发展26 3.1.3系统性能和特点27 3.2系统工作原理28 3.2.1测角原理28 3.2.2信号格式30 3.3系统技术实现31 作业题32 第4章伏尔系统33 4.1概述33 4.1.1系统组成、功用与配置33 4.1.2系统应用与发展34 4.1.3系统性能及特点35 4.2系统工作原理35 4.2.1测角原理35 4.2.2信号格式38 4.3系统技术实现41 4.3.1地面设备41 4.3.2机载设备44 作业题46 第5章地美仪系统47 5.1概述47 5.1.1系统组成、功用与配置47 5.1.2系统应用和发展47 5.1.3系统性能及特点48 5.2系统工作原理50 5.2.1测距原理50 5.2.2信号格式51 5.3系统技术实现52 5.3.1测距应答器52 5.3.2机载询问器54 作业题57 第6章塔康系统58 6.1概述58 6.1.1系统组成、功用与配置58 6.1.2系统应用和发展59 6.1.3系统性能及特点60 6.2系统工作原理62 6.2.1测距原理62 6.2.2测角原理62 6.2.3系统信号格式65 6.3系统技术实现66 6.3.1塔康信标66 6.3.2机载设备67 作业题69 第7章俄制近程导航系统70 7.1概述70 7.1.1系统组成、功用与配置70 7.1.2系统应用和发展70 7.1.3系统性能及特点71 7.2系统工作原理75 7.2.1工作原理75 7.2.2信号格式79 7.3系统技术实现80 7.3.1地面设备80 7.3.2机载设备81 作业题82 第8章罗兰-C系统83 8.1概述83 8.1.1系统组成、功用与配置83 8.1.2系统应用与发展84 8.1.3系统性能及特点86 8.2系统工作原理87 8.2.1定位原理87 8.2.2信号格式90 8.3系统技术实现94 8.3.1地面设备94 8.3.2用户设备98 作业题102 第9章卫星导航系统103 9.1全球定位系统103 9.1.1系统组成、功用与配置103 9.1.2系统应用与发展105 9.1.3系统性能及特点107 9.1.4GPS定位原理109 9.1.5GPS信号格式111 9.1.6系统技术实现113 9.2北斗卫星导航系统116 9.2.1系统组成和特点116 9.2.2系统定位原理119 9.2.3系统应用与发展120 9.3其他卫星导航系统简介122 9.3.1子午仪卫星导航系统122 9.3.2全球卫星导航系统122 9.3.3伽利略卫星导航系统123 作业题123 第10章自主无线电导航系统124 10.1多普勒导航系统124 10.1.1系统组成及功用124 10.1.2系统应用与发展125 10.1.3系统性能及特点126 10.1.4系统工作原理127 10.1.5系统技术实现129 10.2无线电高度表129 10.2.1系统组成与功用130 10.2.2系统应用与发展130 10.2.3系统性能与特点131 10.2.4系统工作原理132 作业题135 第11章米波仪表着陆系统136 11.1概述136 11.1.1系统组成、功用与 配置136 11.1.2系统应用和发展138 11.1.3系统性能及特点139 11.2系统工作原理142 11.2.1测角原理142 11.2.2信号格式143 11.2.3航向角测量144 11.2.4下滑角测量149 11.3系统技术实现153 11.3.1地面设备153 11.3.2机载设备155 作业题156 第12章分米波仪表着陆系统157 12.1概述157 12.1.1系统组成、功用与 配置157 12.1.2系统应用和发展158 12.1.3系统性能及特点158 12.2系统工作原理159 12.2.1信号格式159 12.2.2测角原理161 12.3系统技术实现163 12.3.1地面设备163 12.3.2机载设备165 作业题165 第13章微波着陆系统166 13.1概述166 13.1.1系统组成、功用与 配置166 13.1.2系统应用和发展167 13.1.3系统性能及特点168 13.2系统工作原理173 13.2.1测角原理173 13.2.2信号格式174 13.3系统技术实现184 13.3.1地面设备184 13.3.2机载设备191 作业题195 第14章雷达引导着陆系统196 14.1概述196 14.1.1系统组成、功用与 配置196 14.1.2系统应用和发展197 14.1.3系统性能及特点198 14.2系统工作原理200 14.2.1测距原理201 14.2.2测角原理201 14.2.3测速原理201 14.2.4动目标显示(MTI) 原理 202 14.2.5雷达的探测能力204 14.2.6系统信号格式206 14.3系统技术实现208 14.3.1机场监视雷达208 14.3.2精密进场雷达209 作业题211 附录A无线电导航系统一览表212 参考文献214