飞机在没有 GPS 这样的设备下怎么样定位

飞机发明以前,人类就已经拥有了这几样东西:地图、时钟、罗盘,和几何学。只使用上述工具,不依靠其他设备的领航方法,叫做推测结合地标领航。领航最根本的三个要素:方向、时间、位置。由这三个要素引出三个最基本的问题:向什么方向飞?什么时候能飞到?现在位置在哪里?所有的领航工作,都是围绕这三个问题开展的。那时候的飞行员,要驾驶飞机从一个地方到另一个地方,他的工作程序大概是这样的:总体分两个阶段:准备,和实施。准备阶段的工作:地图作业、领航计算、研究航线。地图作业,就是在航空地图上手绘航线。画出航线起点、转弯点、终点。将点用线连起来,就是航线。用尺子测量出每段航线的长度,按照地图的比例尺换算成实际距离,标在航线边上。用尺子测量出每段航线的角度,就是航线角,加上当地的磁差,就是磁航向,标在航线边上。根据飞行的速度、航线的长度,算出每段航线飞行所需的时间,标在航线边上。领航计算,就是算出从起点到终点的总距离,需要飞行的总时间,再根据耗油量算出应当加多少油,查飞机的包线,看最大起飞重量超不超,起降地点海拔怎么样,航线高度是否安全等等。研究航线,研究什么呢?1.航线周围的显著地标。比如山峰、铁路、公路、河流、城市、湖泊等等,这些都是有价值的地标,如果在空中看到,就能立刻确定自己的位置。2.影响安全的高大障碍物。主要就是高山,如果能见度不好,或者有云遮住了看不到,飞偏航了就比较危险,所以要提前注意。准备阶段完成了,下一步是重点:飞行实施。飞行员驾驶飞机从出发机场起飞了,按照罗盘的指示操纵飞机,对准第一段航线的方向,保持预定的速度,然后根据时钟记下现在的时刻。已经到了空中,那就回到开头提出的三个问题,看看在飞行中是如何解决的:离开机场以后,如何知道现在飞机在什么位置?按照以下几步进行:看看时钟,看现在飞行了多少时间。拿出计算尺,根据时间和速度,计算出已经飞过的距离。拿出地图,把已飞的实际距离换算成地图上的距离,用尺子在本段航线上量出来,量到的那个点就应该是现在飞机所处的位置。根据现在的位置,看地图上标记的附近明显地标,比如山峰、河流、湖泊、公路铁路、城镇之类的,相对于自己的方向位置。对外观察,按照对应的位置寻找这些地标,找到了,就知道自己在哪里了。知道了现在的位置,他怎么知道自己什么时间能到目的地呢?这个相对简单一点:用总距离减去已经飞过的距离,得出剩余距离。用已经飞过的距离除以已经过去的时间,得到地速。(地速和空速表指示的表速差别会比较大的)。用剩余的距离除以地速,得到的就是剩余时间。用剩余时间,加上现在的时刻,就是到达目的地的时间。如果想要控制自己到达目的地的时间,那就根据距离和时间反推,用计算尺算出新的速度就好了。那如果发现自己已经飞偏了,下一步该向哪个方向飞,才能准确到达目的地呢?其实这个问题应该和上面的问题一起解决的,因为涉及到计算风的问题。飞机是空气动力航空器,飞行中会受到风的影响,就像船在河流中航行一样,它的速度和方向要和空气运动的速度、方向叠加。假如现在在航线中某一点,发现原本应该出现在自己右侧的山峰,出现在了自己的左侧,说明飞机已经偏离了原定的航线。计算出自己现在垂直偏离航线的距离。计算出航迹角与航线角之间的夹角,这个夹角叫做偏流角。根据偏流角和地速,结合飞机的航向、空速,使用计风仪,就可以算出当前高度层的风向和风速。计风仪这个东西,就在计算尺的背面,同计算尺一样,转一下就能算出结果来。说到这里打个广告,请大家支持神器:有哪些工具或者软件堪称神器?在地图上标出现在的所在位置,在它和目的地之间重新连接一条新航线,测量它的航线角,和距离。根据新航线角、空速,以及计算所得的风向、风速,使用计算尺,就能算出偏流角。用新航线角减去偏流角,就是下一步应该飞行的方向。同时还能算出新的地速,根据这个地速能够计算出准确的到达目的地时刻。这就是大概的过程。后来人们发明了很多空中导航的办法,比如无线电导航(NDB、DME、VOR等),多普勒导航,惯性导航,卫星定位,飞机自己都能飞到目的地。但是上面这种原始的办法,一直都是全世界所有飞行员的必修课和基本功,所以他们才能有信心,在所有领航设备都故障的情况下,把飞机准确飞到目的地降落。上飞行员们很多,请轻拍。
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