发展概况 早期的飞机主要靠目视导航。 汽车gps导航20 世纪 20 年代开始 发展仪表导航。飞机上有了简单的仪表，靠人工计算得出飞机当 时的位置。 30 年代出现无线电导航，首先使用的是中波四航道无 线电信标和无线电罗盘。 40 年代初开始研制超短波的伏尔导航系 统和仪表着陆系统（见无线电控制着陆）。 50 年代初惯性导航系 统用于飞机导航。 50 年代末出现多普勒导航系统。 60 年代开始 使用远程无线电罗兰 C 导航系统，作用距离达到 2000 公里。为 满足军事上的需要还研制出塔康导航系统，后又出现伏尔塔克导 航系统及超远程的奥米加导航系统， 作用距离已达到 10000 公里。 1963 年出现卫星导航 ,70 年代以后发展全球定位导航系统。
导航方法 导航的关键在于确定飞机的瞬时位置。 确定飞机位 置有目视定位、航位推算和几何定位三种方法。
目视定位是由驾驶员观察地面标志来判定飞机位置；航位推 算是根据已知的前一时刻的位置
和测得的导航参数来推算当前飞 机的位置；几何定位是以某些位置完全确定的导航点为基准，测 量出飞机相对于这些导航点的几何关系，最后定出飞机的绝对位
飞机导航系统按工作原理可以分为：①仪表导航系统。利用
飞机上的仪表所提供的数据计算出飞机的各种导航参数。②无线 电导航系统。利用地面无线电导航台或空间的导航卫星和飞机上 的无线电导航设备对飞机进行定位和引导。③惯性导航系统。利 用安装在惯性平台上的 3 个加速度计的测量结果连续地给出飞 机的空间位置和速度。如果把加速度计直接装在飞机机体上，并 与航向系统和姿态系统结合起来进行导航便构成捷联式惯性导航 系统。④天文导航系统。以天体为基准，利用星体跟踪器测得星 体高度角来确定飞机的位置。⑤组合导航系统。将以上几种导航 系统组合构成的性能更为完善的导航系统。
早期的领航概念中是没有定位一说的， 飞行员或者只是通过观 察公路、铁路、河流、山峰、城镇或湖泊等地标来确定飞机的方位。
单纯的NDB或VOR也只是飞机定向的一种手段。直到80年代DME 加盟无线电导航后，才使
定向向定位前进了一步。现在以 GPS 为代 表的卫星导航系统是被广泛应用的精确定位的一种主要导航方式。
导航种类主要分惯性导航和无线电导航两种。
惯性导航是指安装在飞机上的惯性基准系统（IRS）。它主要由3个 加速计和 3 个陀螺仪构成。加速计用于测量飞机的 3 个平移运动加速 度，指示当地地垂线的方向； 陀螺仪用于测量飞机的 3 个转动运动的 角位移，指示地球自转轴的方向。 计算机对测出的加速度进行两次积 分，计算出飞机的位置。 以 A320 飞机为例，它有 3 部惯性基准系统， 就提供了 3 个惯性基准系统的位置给飞行管理计算机（ FMC ），飞行 管理计算机则根据这 3个位置再计算出一加权平均值， 我们称之为 “混 合惯导”（MIX IRS ）位置。
无线电导航是指通过测定无线电波从发射台到接收台的传播时间或 相位和相角来进行定向定位的。 地面雷达定位也是无线电导航的一种 方式。现在一般将无线电导航分为陆基导航和星基导航两种。
陆基导航依靠的是台站与台站之间的相对位置， 由一个台站到另一个 台站。譬如由 NDB 到
NDB 或由 VOR 到 VOR 或 NDB 与 VOR 之间。 星基导航依赖的是一系列航路点的精确位置， 它的主要特征是任一点 的坐标化。它所使用的导航设施有： DME-DME 、VOR-DME 、GPS、 GLONASS等。举个简单例子：回上海由东山（KN）到嵊县（JF） 到庵东（AND）一段，我们现在的飞行计划中所使用的只是这几个点 的地理位置坐标， 而不是它们的频率， 所以我们认为这是星基导航的 方式。但如果 GPS 不可用或飞行管理计算机部分存在问题，我们就 需要使用这些航路导航设施的具体频率， 向台或者背台飞行， 从而达 到进场的目的， 这时候我们所使用的就是陆基导航的方式， 也就是传 统的无线电导航模式。 由此可见， 不是说使用陆地上的导航设备就是 陆基导航，也不是说星基导航是仅仅使用 GNSS （全球卫星导航系 统）。在区域导航的现阶段，还是脱离不了这些航路导航设施的，或
许在未来的新航行系统中会完全抛弃现有的航路导航设施， 实行点与 点之间的直接对话。
我们通常所说的无线电位置， 是指机载接收机向飞行管理计算机传送 接收 到的 信号 ，通 过测 距定 位( DME-DME ) 或测 距测 向定 位 ( DME-VOR )，来确定的位置。其工作原理是：飞机起飞后，与飞 行管理计算机有关的机载无线电导航系统开始工作， 对两个地理位
置 最好的 DME 台(两个台与飞机连线之间的夹角大于 30 度小于 150 度)进行自动调谐， 计算出距离后与导航数据库里的各台经纬度以及 从其它渠道得到的飞行高度等其它信息相结合， 计算出飞机的无线电 位置。当 DME 接收机无法接收到两个符合条件的地面 DME 台信号 时，机载无线电导航系统就会选择同一位置的 DME/VOR 。在盲降进 近期间，用 LOC (航向信标)更新使用 LOC 波束的横向位置 ( DME/DME-LOC 或 VOR/DME-LOC )。
全球卫星导航系统( GNSS )是星基导航系统的核心。它主要包括美 国国防部掌握的 GPS 和前苏联从 80 年代开始建设现在由俄罗斯空 间局管理的 GLONASS ，以及由西欧欧洲空间局正在建设的 NAVSAT 系统。 GPS 是目前应用最广泛的卫星导航系统，但在航空应用方面 却受到了技术和政策的干扰， 在纯民用的 NAVSAT 系统投入使用前， 用户还没有自主选择的空间，所以使用的还是 INS/GPS 这种组合， 这也是现在我们最主要和最常用的导航方式。所以我们平常所说的 GPS 位置，对飞机而言，其实就是 GPIRS ，即 INS/GPS 的混合位 置。每一部惯性基准系统都有一个和 GPS 的混合位置，飞行管理计
算机根据其品质等级数及优选性选择其中的一个。
综上所述可知，单纯的 NDB 和 VOR 是不能定位的，那么惯导位置、 无线电位置和GPIRS
位置哪个才是代表飞机的位置呢？ FMC （本文 不涉及 FMC 对飞机其它系统提供其它类型数据的作用，单独考虑其 在坐标和位置方面的计算） 考虑每个定位设备的精确性和完整性而选 择最精确的位置，从这个意义上来说， 飞机的位置，就是 FM 的位置。 假如 GPS 数据有效并且测试合格， 那么 GPS/INERTIAL 为基本的导 航方式。否则的话，使用无线电导航台加惯导或仅用惯导。 即 FMGS （飞行管理引导系统，以 A320 为例，它包括 2 个飞行管理引导计算 机FMGC、2个多功能控制显示组件 MCDU、1个飞行控制组件FCU 和2个飞行增稳计算机FAC）使用GPS或当GPS不工作时使用无 线电导航台更新 FM位置。优先顺序为：IRS-GPS、IRS-DME/DME、 IRS-VOR/DME、仅用IRS。飞行初始化时，每部 FMGC （飞行管理 引导计算机，我们通常讲的 FMC 是指它的管理部分而没有提及其引 导部分）显示一 FM 位置，这个位置是一个 GPIRS ；起飞时， FM 位 置更新为储存在数据库里的跑道入口位置；飞行中， FM 位置向无线 电位置或 GPS 位置接近，其接近率取决于飞机高度。 FMGC 一直在 计算从混合惯导位置到无线电位置或 GPS 位置的矢量偏差。如果无 线电位置或 GPS 位置可用， 每部 FMGC 不断更新这个偏差。 所以飞 机的位置不是单纯的惯导位置或无线电位置或 GPS 位置，这和飞机 的导航方式以及飞机所处的不同阶段是相关的。 当然，所有的位置都 是针对WGS-84坐标系而言的，在内地使用北京54坐标系时，由于 GPS使用的也是 WGS-84坐标系，可能还会有所偏差，在这里就不 额外表述了。
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