作者：吴德伟
出版社：电子工业出版社
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无线电导航系统试读：
前言
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（PCБH）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 引言1.1.1 导航与导航系统的基本概念
1.导航
导航的基本含义是引导运行体从一地到另一地安全航行的过程。导航强调的是“身在何处?去向哪里?”是对继续运动的指示。导航之所以定义为一个过程，是因为它贯穿于运行体行动的始终，遍历各个阶段，直至确保运行达成目的。应当说，大部分运行体都是由人来操纵的，而对那些无人驾驶的运行体来说，控制是由仪器或设备完成的，这时的导航就成为了制导。
近年来，人们常提到定位一词，甚至将导航与定位并列提出。事实上，定位提供的位置参量是一个标量，只有将其与方向数据联合起来成为矢量，才能服务于运行体的航行。因此，定位与测角、测距一样是导航的技术之一，通过定位可以实现导航。也可以说，定位是静态用户要求的；但对动态用户而言，要求的是导航。
2.导航系统
导航系统是用于对运行体实施导航的专用设备组合或设备的统称。导航系统侧重于实现特定导航功能的设备组合体，组合体内的各部分必须按约定的协同方式工作才能实现系统功能，而导航设备一般是指导航系统中某一相对独立部分或产品，或实现某一导航功能的单机。1.1.2 运行体及其类别
运行体是导航服务的运动物体的统称，是导航的主要对象。按其活动范围可分为以下五类。
1.航天器或宇航运行体
这类运行体的主要活动范围是高度100km以上的太空空间，如各类人造卫星、宇宙飞船、空间站、航天飞机等宇航运载工具。
2.航空器或航空飞行器
这类运行体的主要活动范围是在高度20km以下的近地空间，如各类飞机、巡航导弹、飞艇、浮空气球等航空飞行器。
3.临近空间飞行器
这类运行体的主要活动范围是在高度20～100km的所谓临近空间，有静浮力的飞艇、低速的太阳能无人飞行器、超高声速无人飞行器等。
4.舰艇或水面及水下运行体
这类运行体的主要活动环境是水中，如各类水面上的舰船和专用漂浮工具，水下潜艇及其他专用下潜运载工具等水中运行体。
5.车辆或陆上运行体
这类运行体的主要活动环境是陆地表面，如各类人员、车辆和坦克等陆上运行体。1.1.3 导航的分类
导航是一门基于“声、光、电、磁、力”等物理基础的综合性应用学科。实现导航的技术手段很多，按其工作原理或主要应用技术可分为下述类别。（1）光学导航——包括利用观测自然天体（空中的星体）相对于运行体所在坐标系中的某些参量实现的天文导航，利用观测（借助光学仪器或目视）已知位置的地标或灯标实现的地标或灯标导航，利用激光和红外技术实现的激光与红外线导航等。（2）力学导航——包括利用牛顿力学中的惯性原理及相应技术实现的惯性导航，利用地球重力场特征获取运行体位置信息实现的重力导航等。（3）地磁导航——包括利用地球磁场的特性和磁敏器件实现的磁罗盘导航、磁图导航等。（4）声呐导航——包括利用声波或超声波在水中的传播特性和水声技术实现的声波导航和超声波导航（通常用于对水下运行体的导航）等。（5）无线电导航——依据电波传播特性利用无线电技术实现的导航，如陆基无线电导航、星基无线电导航等。（6）复合导航——利用两类或两类以上物理基础实现的导航，如视觉导航、地辅导航和生物导航等。1.1.4 航空导航的基本任务
航空导航主要是服务于各种军、民用飞机的导航。飞机从一个机场飞到另一个机场，一般均要按照严格的计划程序飞行。首先是起飞，按特定离港（脱离机场）出口进入计划航线，经历航线阶段的巡航过程，而后到达目的地脱离航线，按特定进港入口进港，依照指定着陆跑道下滑路径进近和着陆，最后降落到跑道上直至滑行到停机坪，完成一次完整的飞行。图1-1是整个飞行过程的示意图。图1-1 飞行过程示意图
从图中可见，整个飞行过程可分为两类空域：港区（或机场）空域和航路空域。飞机在这两类空域均需要导航，特别是复杂气象条件下的航路飞行及进场着陆对导航的需求更加迫切，并且它们的具体要求也有很大区别，使用的是不同的系统或设备。有时把完成航路导航任务的系统称为航路导航系统，把完成进场着陆引导的系统叫着陆引导系统。另外，随着航空事业的发展，空域中飞机密度增高，特别是港区空域更加突出，空中航行管制显得非常必要，这也是导航业务的一个重要方面，专门用于空中航行管制的系统称为空中交通管制系统。除上述任务外，导航还有其他目的，如空中防撞、空中侦察、武器投放、救生、救灾等。
综上所述，可以把航空无线电导航的主要任务归结成下列几点。（1）引导飞机按计划航线飞行。（2）确定飞机实时位置及航行参量（如航向、速度等）。（3）引导飞机在各种气象条件下进近着陆。（4）为空中交通管制和飞机防撞提供有关信息。（5）提供其他航行有关的引导信息。1.2 导航参量和专用术语
导航参量和术语很多，作为学习无线电导航系统的基础知识，本节选出一些基本的参量和术语进行概念介绍。1.2.1 实时位置
1.概念
实时位置系指运行体（如飞机、舰船等）在某一确知时刻所处的实际位置坐标，它是用时间和空间坐标参量的数组来表达的，可见它联结了时间和位置坐标两类参量。
2.时间
时间的度量单位来源于地球自转和公转。通常把地球自转一周的时间称为一日，公转一周的时间称为一年。一日分为24小时，1小时分为60分，1分分为60秒，秒还可分为毫秒、微秒、毫微秒。一日的起计时刻称为子夜零点零分零秒，按24小时进行循环。由于地球自转和公转同时进行，其周期虽然比较稳定，但也不是绝对不变的，因此引出各种时间概念。（1）地方时
由于地球自转和公转，所以不同地方的子夜时刻是不同的，地球每一区域有一地方时。一个国家或地区的地方时通常是以其首都或中心城市地方时作基准，如中国的北京时。（2）世界时（或格林时GMT）
零度经度线的地方时称为世界时，又叫格林时（GMT），世界时作为世界通用的时间基准。（3）原子时（AT）
原子时是以原子秒作为秒单位的计时系统。一个原子秒等于9192631770个铯周期（即“铯133”谐振器谐振周期），它和世界时秒单位极接近，1972年1月1日起采用原子时作为计时之用，1958年1月1日零时零分零秒世界时和原子时相一致。当今作为原子时时间基准的计时系统统称原子钟，其典型的原子种有铯钟和铷钟，稳定度可-13达10量级。（4）协调世界时（UTC）
协调世界时简称协调时。由于世界时与地球自转有关，地球自转速度的不均匀及变慢趋势导致世界时每年大约比原子时少1秒，原子时虽然非常稳定，但与世界时不能准确同步，因而国际天文学会和无线电咨询委员会于1971年决定采用“协调世界时”，该时统用原子时的秒作秒单位，利用“1整秒”的调整方法使协调时与世界时之差保持在±0.9秒之间（小于1秒）。协调工作由国际标准时间局在二月之前通知各国授时台，一般情况下，在每年6月30日或12月31日最后1秒进行。（5）系统时
某一个实用系统具体采用的（或规定的）统一时间基准称为该系统的系统时。一般来说，全球覆盖的系统要采用世界时或协调世界时，局部地域性的系统要采用地方时或专门为本系统设置的专用时间基准（或专用钟）。
3.位置
导航中运行体位置是用坐标参量来具体表示的。在实用导航系统中，为了使用方便，采用的坐标系也不一样。现代导航系统中常具有多种坐标系转换能力，以方便用户使用。导航中常采用的坐标系有下列几种：极坐标系，采用方位角和距离值来表示位置；平面直角坐标系，采用（X，Y）值来表示位置；空间直角坐标系，采用（X，Y，Z）值来表示位置；地理坐标系，采用经度、纬度、高度值来表示位置。1.2.2 航线和航迹
1.基本概念
运行体（如飞机等）的计划航行路线在地面上的投影（有时称水平投影）称为航线。一般来讲，航线指的是计划航行的理想路线或在航图上选定的航行路线。因为至今，绝大多数人造运行体（除个别宇航工具外）的运动基本上都是以地球表面为基地，其位置、路线均要标定在地球表面上，航图表达的主要也是地面或水平面位置路线。所以，对于空中运行体（如飞机等）来说航线是准备空中航行的理想航路的地面投影；对于舰艇或陆面上运动的车辆来说，航线就是准备航行的理想航行路线。
运行体重心实际运动轨迹在地面（或水平面）的投影称为航迹或航迹线。航迹和航线的区别主要在于前者是实际航行得到的，后者是计划航行设计的。
2.大圆航线
假定地球是一个理想的圆球，过地心的任何平面与地球表面相交的圆均为最大的圆（与不过地心的平面相交的圆比），简称大圆。地球上任意两点总是把它所在的大圆分为两段大圆弧线，其中较短一段大圆弧线是该两点间在地球表面最短的弧段。
沿最短大圆弧线航行的航线，称为大圆航线，它是两点间最短的航线，所以又叫经济航线。
3.恒向航线
保持航向恒定不变航行的航线称为恒向航线。这种航线与所经历的各地子午线交角保持相等，对于航行操纵者非常方便，但在相同两点航行中，恒向航线要比大圆航线长。1.2.3 导航中常用的角度参量
1.航向（或运行体首向）
运行体纵轴首端的水平指向称为航向，它由选定的基准方向顺时针转到该指向的夹角来定量标度，如图1-2所示。由于采用的基准方向不同，便引出了不同的航向概念。（1）真航向
以地球地轴北向为基准方向定义的航向称为真航向，如图1-2中的β为飞机真航向。（2）磁航向
以地磁场确定的磁北向为基准方向定义的航向称为磁航向，如图1-2中的β为飞机磁航向。图1-2中Δβ是磁北与真北间磁偏角。m图1-2 航向示意图
2.方位
表示两点间（如A、B）相对位置方向的量简称为方位，它定义为：由观测点（A或B）基准方向顺时针转到两点连线水平投影之间的夹角。观测点不同或基准方向不同，便引出不同名称的方位来。在无线电导航中，上述两点通常一点指的是导航台，另一点指的是运行体。（1）运行体真方位
以导航台（观测点）真北向为基准，顺时针转到导航台与运行体（目标）连线水平投影之间的夹角，如图1-3中的θ。（2）运行体磁方位
以导航台磁北向为基准，顺时针转到导航台与运行体连线水平投影之间的夹角，如图1-3中的θ。m（3）电台（导航台或信标台）真方位
以运行体真北向为基准，顺时针转到运行体与电台连线水平投影之间的夹角，如图1-3中的φ。（4）电台磁方位
以运行体磁北向为基准，顺时针转到运行体与电台连线水平投影之间的夹角，如图1-3中的φ。m图1-3 方位示意图（5）相对方位
以指定的方向为基准方向，顺时针转到运行体与导航台连线之间夹角的水平投影称为相对方位，如图1-2中的β即为飞机与电台之间e的相对方位，它是以飞机轴线首向为基准，有时也叫电台相对方位。
需要指出的是，除相对方位外，在没有特定说明的情况下，一般所说的航向或方位都是指磁航向或磁方位，这是因为磁北是惯用基准的缘故。
例题：根据图1-4所示导航台与飞机位置关系，分别给出飞机航向、电台方位、飞机方位和电台相对方位角度值。图1-4 导航台与飞机位置关系
答：飞机航向=360°-45°=315°
电台方位=180°+75°=255°
飞机方位=75°
电台相对方位=255°+45°=300°1.2.4 导航中常用的距离参量
1.斜距
不在同一高度层或同一铅垂线上的两点（如飞机到地面台）之间的距离称为斜距。通常空中运行体到地面导航台之间的距离均为斜距。
2.高度
常用的三种以垂直距离表示的高度如图1-5所示。（1）绝对高度
运行体重心到海平面的垂直距离称为该运行体（或目标）的绝对高度。（2）相对高度
运行体重心到某一指定参考水平面（如机场跑道平面）的垂直距离称为该运行体的相对高度。（3）真实高度
运行体重心到实际地面的垂直距离称为真实高度。图1-5 高度示意图1.3 无线电导航系统1.3.1 无线电导航系统的基本任务
无线电导航系统的基本任务就是建立无线电导航信号场，在飞行器运行领域以无线方式提供导航信息（或数据、参量）。从这一角度上来说，如果在运行体的整个活动范围中，能够建立无线电导航信号场并能有效地检测和识别，便可以实现对运行体的无线电导航。这一概念在考虑为某种运行体设计和选用无线电导航装备时尤为重要，它主要包含下述两个要点。（1）无线电信号场并不是在任何运行体的活动环境中都能建立起来。如潜艇在深水下潜后，由于无线电信号场不能在深水下建立，所以在深水下的潜艇就不能使用无线电导航，如果迫不得已要用，则必须有漂浮天线。中波以下频段的无线电信号场由于不能穿透电离层，所以穿过电离层或在电离层之上活动的运行体就不能利用地基的中波波段以下的无线电导航系统。（2）在运行体活动环境中建立的无线电导航信号场还必须满足有效检测和识别的条件，否则也无法实现导航。
这就要求无线电导航信号场有足够的强度、明显的识别特性、良好的电磁环境或抗电磁干扰（含人为干扰）能力。1.3.2 无线电导航系统的构成
无线电导航系统是要为运行体的行动提供实时位置和有关运动参量，它依存的物理基础是无线电信号：
式中，A为幅度，ω为角频率，t为时间，φ为相位（初相）。0
可以说，任何一个实用无线电导航系统都由三个基本部分构成：（1）数理模型部分。它是系统电信号参量中的某一个或几个与它提供的导航参量（如实时位置、速度和方向等）之间的对应或转换关系，涉及的是系统基本数学模型（或基本导航定位方法）以及物理基础和几何原理，是系统的最基础部分。（2）信号格式部分。它指的是系统电信号波形、产生和处理的规范（或约定）。每一种实用无线电导航系统都有它自身特定的信号形式、规定、标准，形成独特的信号格式。数理模型和信号格式构成了无线电导航系统体制，它确定了该系统导航方法、辐射电信号的形式，以及电信号产生和处理的规范。（3）实现技术部分。它是实现组成系统的各设备过程中采用的电路、工艺、材料以及集成方法等，是一个系统的原理得以实现从而保证导航功能完成的电子技术基础。
综上所述，可以把实用无线电导航系统的基本构成写成一个简要的表达式：“系统构成”=“数理模型”+“信号格式”+“实现技术”
由此可以看出，无线电导航系统的更新或新系统的产生，应当是系统采用的“数理模型”和“信号格式”的变化，也就是说系统体制的变化，而相同体制的系统却可以采用不同的“实现技术”，换句话说，系统采用技术的更新不足以动摇系统体制。一个实用系统的体制更新周期可能会较长，而技术更新可能是很快的，如某无线电导航系统或设备的电子管设备更新为全晶体管设备，模拟电路的数字化，以及微处理器应用等，这些都属于技术更新。只要保持原系统的“数理模型”和“信号格式”不变，不管技术上如何更新，其系统体制仍归属于原来的系统类别。
在系统课程学习阶段，重点应放在对无线电导航系统“数理模型”和“信号格式”即系统体制的学习上，只有深刻理解了系统的体制才能全面认识系统的组成、工作原理、工作过程及其运用方式，掌握系统的关键知识内容，达到事半功倍的学习效果。1.3.3 无线电导航系统的分类
无线电导航是导航中的一大分支，是当今应用最广、发展最快、在导航家族中占主导地位的一类导航技术。下面介绍几种常用的无线电导航系统分类。
1.按用户使用时相对依从关系分类（1）自备式（或自主式）导航系统。这类导航系统仅靠装在运行体上的导航设备就能独立自主地为该运行体提供导航服务。（2）他备式（非自主式）导航系统。这类导航系统必须有运行体以外且安装位置已知的导航设备相配合工作才能实现对该运行体的导航。这些居于运行体之外配合实现导航功能的导航设备及其附属设施通常称为导航台站，而装在运行体上的导航设备通常称为该导航系统的用户设备或载体设备。可见，他备式导航系统是由台站和用户设备共同组成的，所以它的用户设备必须依赖于台站，这与自备式明显不同。
2.按无线电导航台站安装地点分类（1）地基无线电导航系统。这种导航系统的导航台站安装在地球表面的某一确知位置上。（2）空基无线电导航系统。这种导航系统的导航台站安装在空中某一特定载体上。（3）星基无线电导航系统。这种导航系统的导航台站安装在人造地球卫星或自然星体上。
3.按无线电导航系统最大作用距离分类（参考数据以航空导航为主）（1）近程导航系统。作用距离在500km以内。（2）远程导航系统。作用距离在500km以上，或在地球上任何地点都是该系统的有效作用范围。
4.按系统提供的导航参量（或位置线形状）分类（1）无线电测角导航系统（直线位置线）。（2）无线电测距导航系统（圆位置线）。（3）无线电测距差导航系统（双曲线位置线）。（4）复合式（测角/测距，测距/测距差）无线电导航系统。
5.按系统中主要观测的电信号参量分类（1）振幅式无线电导航系统。（2）频率式无线电导航系统。（3）相位式无线电导航系统。（4）脉冲式无线电导航系统。（5）复合式无线电导航系统。1.3.4 无线电导航系统性能要求
性能是系统性质与效用的度量，是系统优劣的标志。一般来说，要认识一个无线电导航系统，必须首先了解其精度、作用区域、可用性、可靠性、信息更新率、系统容量、系统完善性等性能参数。
1.精度
导航系统的精度指系统为运行体所提供的导航参量（角度、距离、位置等）与运行体当时具有的真实参量之间的重合度。精度是导航系统最为重要的性能指标，一个系统设计得再好，如果其精度不能满足要求也无济于事。通常以导航参量测量误差的大小来反映导航系统精度的高低，误差越小则精度越高。受各种各样因素的影响，如发射信号的不稳定、接收设备的测量误差、气候及其他物理变化对电磁波传播媒介的影响等，无线电导航参量测量误差可能会不断变化，即误差是一个随机变化的量，因此必须用统计理论来描述，一般的导航参量测量误差是以不超过一个数值的概率形式来给出。
导航误差分析理论表明，导航参量测量误差可近似看成是一个正态分布的随机变量，这一随机变量的概率分布完全取决于它的前两阶统计矩——均值和方差。测量误差的均值称为系统误差，它是一个常量，可以通过系统校正得以消除，因此在分析中我们通常把导航系统电参量测量误差看成是零均值、方差为σ的正态随机变量。概率论中σ代表测量值与其数学期望值之差，或测量值偏离数学期望值的程度，如给出某测距系统距离测量误差为200m（σ），这表明利用该系统测量距离实测值小于200m的概率可达到68%；如给出测距误差为200m（2σ）、200m（3σ），则表明实测值小于200m的概率可达到95%、99%。
上述以方差的形式描述测量误差是常用的方法。有些用于定位的导航系统能直接给出运行体的二维位置，常常是水平位置，此时定位的精度用2Drms来描述。Drms是距离误差均方根值的缩写，当用导航系统为运行体多次提供位置时，这些位置值总会与其真实位置有一些偏差，如果不管偏差的方向而只管偏差的径向距离，用这些距离求均方根值便得到Drms，如给出的定位误差为100m（2Drms），表示实测位置偏离真实位置小于100m的概率为95%。也有用圆概率误差CEP来描述两维定位误差的，如给出的定位误差为100m（CEP），则表示实测位置偏离真实位置小于100m的概率为50%。在无线电导航系统中，常发生偏差值在各个方向上不均匀的现象，在一个方向上误差大一些，在与这个方向相垂直的方向上则误差小一些，即误差分布是一个椭圆，该椭圆的长轴代表最大误差方向，短轴则代表最小误差方向。可见利用误差椭圆描述定位误差，既可以描述误差的大小，又可以反映误差的趋向。
2.可用性与可靠性
交通运输是不间断进行的，这就要求无论在什么天气、地形和电波传播条件下都要能提供符合要求的导航服务。然而，导航系统受各种各样因素的影响仍然可能有时要停止工作，比如有些导航台每年要有几天定期检修，太阳黑子活动有时要影响低频电波的传播，供电系统故障也可能造成发射台不能发射信号。应想方设法减少这些因素对导航服务的影响，因此对导航系统提出了可用性这一指标。
系统可用性是它为运行体提供可用导航服务的时间的百分比。可用性是选定导航系统的指标之一，与之相关连的另一项指标就是系统的可靠性。系统的可靠性是系统在给定的使用条件下和在规定的时间内以规定的性能完成其功能的概率。可靠性的这个定义似乎有些不好理解，事实上它标志的是系统发生故障的频度。为了说明系统可用性与可靠性的差别，我们举出在实际中不大可能发生的极端的例子。比如有些导航系统每年有几天要停下来检修发射台的大型天线，这当然对其可用性有影响；然而除开、停机的那几天，它的服务十分连续，发射台、用户设备工作和电波传播都很稳定，因此可靠性很高。相反有些系统每年不需要停机检修，因此可用性指标很高，但时不时要出点短期毛病，这就是可靠性不高。
3.作用区域
作用区域有时也称覆盖范围，指的是导航系统发挥作用的一个面积或立体空间，那里导航系统以规定的精度给运行体提供相应的导航参量。作用区域受电波传播条件、发射信号功率、接收机灵敏度、电磁环境以及几何关系（许多无线电导航系统，当运行体与导航台之间的距离或方位不一样时，导航精度便不同）等因素的影响。
4.信息更新率
所谓信息更新率是指系统在单位时间内提供使用数据的次数。对导航信息更新率的要求与运行体的航行速度和所执行的任务有关，如对于航空来说，如果导航信息更新率不高，在两次提供定位数据之间的时段内，飞机的当前位置与上一次的位置有可能已相差很远，这就会使导航服务的实际精度大打折扣。另外，现代飞机常常依靠自动驾驶仪实现自动化飞行，这种情况下要求导航信息直接与自动驾驶仪交联，导航信息必须具有相当的更新率才能满足自动驾驶仪精确和平稳控制飞机的要求。
5.系统容量
系统容量是指系统所能服务的用户数量。由于交通运输的发展，在一定范围内的运行体数量越来越多。对那些导航台发射信号、运行体上只需载有导航接收机就能获得导航信息的无线电导航系统，无论有多少运行体都没有关系，即可以为无限的用户提供导航服务，并且这种用户设备由于工作时不发射信号，属于一种无源的工作方式，在军事上还具有无线电静默保密的特点。有些导航系统则不然，一个导航台只能与数目有限的用户设备配合工作，即系统只能为数量有限的运行体服务。
6.系统完好性
航空飞行最重要的是保证整个飞行过程中安全无事故。作为飞行操作的主要引导信息来源，导航系统必须保证导航信息具有极高的可信度。因此，航空导航系统不仅要提供高精度的导航引导信息，而且要对导航信息进行独立监测，一旦系统发生故障造成导航信息误差过大，就必须立即告知用户，令其停止当前的操作或切换到其他备用导航手段，航空导航系统的这一性能就称之为完好性，在一些文献中又称为“完善性”、“完整性”或“完备性”。航空导航系统在工作过程中，当导航引导信息的误差大于某一门值（告警门限，Alarm Limit）时，系统应能够在规定的时间内（即告警时间，Time-To-Alarm）及时向用户发出告警。如果系统在规定的告警时间内未能发出告警，就会造成完好性风险（Integrity Risk），用户可能接收到严重错误引导信息（Hazardously Misleading Information，HMI），从而引发严重的航空飞行事故。可见，完好性可通过告警时间（TTA）、告警门限（AL）以及严重错误引导信息发生概率（the Probability of HMI）来衡量。
对系统完好性的要求在飞机着陆阶段显得尤为重要，因为飞机向跑道下滑的阶段时间很短暂，如果导航系统发生了故障或误差超过了允许的范围而用户未及时发觉，继续按指示飞行，便有可能使飞机偏离或滑出跑道甚至撞击地面，造成飞行恶果。
导航是一种为交通运输和军事航行服务的技术，为了保证交通运输和军事航行的安全和连续进行，对导航的性能要求是特定的，也是多方面的，不能只根据一项或几项参数，比如精度或作用区域，便认定一种系统可用作导航，或以此对各导航系统进行比较与选择，而是应当全面了解系统的各项性能指标，综合评定系统的性能，做到对导航系统科学合理的运用。1.3.5 无线电导航系统发展
无线电导航主要是在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。
当今无线电导航的发展，特别是星基无线电导航系统的发展，如美国研制的全球定位系统（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。在军事应用中，飞机、舰艇、巡航武器和弹道武器、装甲车辆等离开了无线电导航几乎无法作战；民用航空航海运输离开了无线电导航也不能发挥其作用。总之，随着现代化的发展，无线电导航在军用与民用中的地位越来越重要。
近一个世纪以来，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（PCБH）系统、罗兰-C（Loran-C）导航系统等，60年代研制的奥米加（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。
纵观无线电导航的历史，可归结为下述几个方面的发展趋势：（1）应用范围越来越广，其作用和地位随着现代化的进程越来越重要。（2）系统功能增强，自动化程度、精度和可靠性不断提高。（3）系统间组合应用，如不同无线电导航系统间的组合，无线电导航和非无线电导航系统之间的组合，尤其是卫星无线电导航系统GPS、GLONASS和惯导的组合具有无限的发展潜力，可使不同系统间取长补短，显著提高性能。（4）导航与通信的结合，实现通信导航识别（CNI）综合化。导航与电子地图参照，使导航定位引导自动化、直观化。
现今，无线电导航系统作为电子信息系统之一，正深入空天战场，浸透各种航空航天兵器，成为现代战争的行动向导和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4伏，波澜汹涌，尽显信息作战的神威。导航系统与CISR（自动化指挥系统）密切交融，战争巨人更加耳聪目明。
无线电导航的进一步发展呈现“三化”趋势：一是系统化，从以往注重单套装备能力向关注系统整体效能方向发展，从单一手段向多重手段方向发展；体系更加完整，能够满足各种导航定位要求；二是一体化，导航信息从仅服务于驾驶员向直接作用于武器系统方向发展，导航与制导的界限越来越淡化，导航系统的作用不再限于保障作用，而是直接成为了武器系统的组成部分；三是综合化，通信与导航综合，使一种系统同时具备通信、导航、识别多种功能；导航信息与其他信息融合，实现指挥自动化。作业题
1.无线电导航系统是如何进行分类的?
2.航空无线电导航的主要任务是什么?
3.飞机方位角和电台方位角有何区别?如某飞机方位角为60°，飞机航向角270°，此时电台相对方位角为多少?画出飞机与电台的相对位置关系图。
4.无线电导航系统是怎样构成的?举一种系统实现技术变化而系统体制并没有变化的实例。
5.无线电导航系统的主要性能要求有哪些?其中系统完好性是如何保证的?第2章中波导航系统2.1 概述
中波导航系统在第一次世界大战期间问世，是最早使用的地基式无线电导航系统，初期用于引导船只的出航、归航，后来很快发展用于航空导航。尽管此后的无线电导航飞速发展，出现了比该系统更为先进的伏尔系统、罗兰-C导航系统、卫星导航系统等，但由于中波导航系统所具有的使用灵活等特殊性能，使其经过不断改进和发展仍然在世界各地的航空导航中普遍被采用。2.1.1 系统组成、功用与配置
中波导航系统由地面设备和机载设备两大部分组成，其组成如图2-1所示。其中，地面设备是中波导航机，通常也叫做无方向性信标（Non-directional Radio Beacon，NDB），中波导航机及其附属设施构成中波导航台。机载设备是无线电罗盘（罗盘是一种指示固定方向的装置），它实质是一部测量无线电来波方向的接收机。中波导航机通过发射无方向的中频信号，为无线电罗盘工作提供测向无线电信号。图2-1 中波导航系统组成
中波导航系统的功能就是通过机载无线电罗盘测量地面中波导航机发射的无线电信号来波方向，从而获取导航台相对方位角信息（以飞机轴线首向为基准，顺时针转到飞机与导航台连线之间夹角的水平投影称为导航台相对方位角，有时也叫电台相对方位角）。
中波导航系统的作用是引导飞机沿航线飞行、归航和非精密进近着陆，应急情况下还可作为备用地空通信系统。
中波导航台配置的场地根据需要主要有以下几种情况。
1.机场配置（1）用于保障简单气象条件飞行的中波导航台，可配置在机场内或跑道中线延长线上适当地点。（2）用于保障复杂气象条件飞行的远、近距中波导航台，应配置在跑道主着陆方向（双向配置时为主、次两个着陆方向）的跑道中线延长线上。远距中波导航台距跑道着陆端的距离为4000～7000m；近距中波导航台距跑道着陆端的距离为900～1500m；远、近距中波导航台之间的距离不小于3000m，如图2-2所示。（3）超远距中波导航台一般应配置在跑道中线延长线上，距跑道着陆端的距离可根据飞行要求和场地环境条件确定。图2-2 保障复杂气象条件的导航台配置示意图
2.航路（航线）配置
航路（航线）中波导航台应沿航路（航线）中心线配置，通常设置在航路（航线）转弯点、检查点和空中走廊口。同一航路（航线）上两相邻中波导航台的间距一般应为300km。2.1.2 系统应用和发展
1.系统应用
中波导航系统的基本用途就是在各种气象条件下引导飞机向台或背台飞行，即引导飞机飞向或飞离导航台。如图2-1所示，飞行员只要操纵飞机使无线电罗盘指针指在0°（指针指向机首方向）即可实现向台飞行，同时监听导航台识别信号，到达目的地上空；同理，飞行员操纵飞机使无线电罗盘指针指示180°（指针指向机尾方向）即可实现背台飞行（背台飞行情况通常发生在飞机驶离机场进入预定航线或作空中转弯阶段）。概括起来中波导航系统应用包括以下几个方面。（1）引导飞机归航
中波导航台安装在机场主要用来引导飞机归航，这种方式应用最多，因此导航台又叫归航台。机上无线电罗盘接收机场配置的超远距或远距中波导航台辐射的信号，按照向台飞行方式即可实现安全返航。（2）引导飞机沿预定航线飞行
中波导航台可以引导飞机沿预定航线飞行。这时，需要将中波导航台安装在航路点上，用于标志航线，飞机按照向台飞行的方式到达一个个指定的航路点，达到引导飞机沿预定航线飞行的目的。（3）引导飞机着陆下降
通常中波导航机与指点信标机配置在一起，共同构成信标导航台。中波导航机与指点信标发射机以及飞机上的无线电罗盘、信标接收机、无线电高度表和磁罗盘等配合工作，组成双信标着陆系统，可引导飞机穿云下降。如图2-3所示，在飞行着陆下滑阶段，飞行员只要保持无线电罗盘的指针指在0°、磁罗盘指示在跑道的着陆航向上（通常为跑道磁方位），就表明飞机已位于跑道中线延长线的铅垂面内，此时操纵飞机逐渐降低高度（观察无线电高度表的指示）就可实现非精密进近着陆。距跑道端口的距离是利用指点信标机来间接提供的，当飞机位于信标导航台的上空时，机上信标接收机接收处理指点信标发射的信号，其上的终端电铃和指示灯振响、点亮，而信标导航台距跑道端口的距离是已知的，据此就可检查飞机距跑道端口还有多远。
当在机场上空有云遮挡，飞行员在机上看不见跑道时，按上述方法操作能穿云下降。这种引导飞机着陆下降的方式其显著优点是简单、成本低、飞行员容易掌握。但引导方法比较落后，主要是精度低、保障能力差。它要求飞机的决断高度不得低于200m，水平能见度不得低于2000m。因此在较恶劣气象条件下还不能完成引导飞机着陆下降任务。图2-3 双信标着陆系统引导飞机着陆示意图（4）对飞机进行定位测量
在飞机上如果装有两部无线电罗盘，使用中将它们分别调谐在两个不同的地面导航台或广播电台的频率上，两部无线电罗盘所测得的相对方位在同一个指示器上显示，其中指针1指示第一部无线电罗盘所测得的相对方位角，指针2指示第二部无线电罗盘所测得的相对方位角，根据这两个相对方位角在地图上可画出飞机相对地面导航台的两条位置线，两条位置线的交点便是飞机的位置，如图2-4所示。因为中波导航系统测向的精度比较低，所以利用其定位的误差也较大。图2-4 利用两个地面导航台为飞机定位
2.系统发展
由于中波导航系统简单实用，因而得到了广泛的应用，成为使用最普遍的无线电导航系统，其装备还在继续发展。中波导航系统的发展主要表现在设备所采用电子技术的不断进步。早期的中波导航机采用电子管电路，频率调谐采用的是机械方式，后来发展成采用集成电路、微处理器控制、频率合成、功率合成、自动电子信号键等技术，设备的可靠性等指标显著提高，体积、重量明显减小；无线电罗盘在20世纪四五十年代也是采用电子管电路，频率采用机械软轴进行调谐，定向天线为单个的旋转式环形天线。20世纪六七十年代采用晶体管电路，频率选择采用粗、细同步器调谐，有些设备使用晶体频率网以“五中取二”方法调谐，定向天线采用两个正交的旋转式或固定式环形天线。到20世纪80年代左右，无线电罗盘基本采用集成电路或大规模集成电路，并使用频率合成器、数字选频及微处理器，天线系统有了较大的改进，如采用旋转测角器来代替环形天线的旋转。而最新式的无线电罗盘则采用组合式环形垂直天线，从而在天线系统中取消了任何机械传动部件。2.1.3 系统性能及特点
中波导航系统组成设备具有结构简单、使用维护方便、价格低廉等优点，其机载无线电罗盘可以在100～1800kHz频段范围内，利用众多的民用广播电台和专用的地面导航台（NDB）为飞机定向定位，并可与无线电高度表、指点信标机等设备配合引导飞机进近着陆。所以，中波导航系统虽然是早在1937年就开始第一个在飞机上使用的无线电导航系统，但由于其所具有的独特优点，深受飞行人员欢迎，因而应用至今仍经久不衰。
中波导航系统的主要性能如下：（1）工作频率：频段150～1700kHz，频道间隔1kHz。（2）作用距离：不小于100km。（3）系统容量：无限。（4）绝对准确度：5°～10°。
中波导航系统的优点是：（1）简单适用。机载设备（无线电罗盘）重量轻、体积小、使用方便、价格低廉；地面中波导航机设备价格也很低，建造一个中波导航台比建造其他无线电导航台要廉价得多。（2）使用灵活，容量大。飞行员可以灵活地选择已知地理位置的中波导航台或中波广播电台来为飞机导航。同时，由于工作时中波导航机发射全向信号，空中任何一个机上设备都可以接收信号测向，因此一个地面台可供许多飞机同时定向，其容量不受限制。（3）低空性能好。由于中波导航信号以地波形式传播，因此越接近地面其信号越强，有利于为低空飞行的飞机导航。（4）隐蔽导航。在军事应用中，由于机上设备只接收而不发射信号，可以主动获得方位信息，所以可以实现无线电静默，便于战机隐蔽行动。
中波导航系统也有较大的缺点，主要是受电波传播条件影响大，角度测量精度不高，尤其是传播条件恶劣时误差较大；其次是在军事应用中，导航台有被敌人利用或假冒造成诱导的危险。
我国目前有近千个中波导航台，导航信号覆盖了我国大部分领空和领海。一部分中波导航台安装在机场，作为飞机归航或非精密进近引导使用，另一部分安装在航路上，用于建立航线和标志航空走廊口。作为基本导航手段，所有飞机都装有无线电罗盘，用户数量巨大。2.2 系统工作原理2.2.1 测角原理
中波导航系统是通过机载无线电罗盘测量地面导航台无线电波的来波方向，从而获取导航台相对方位角信息的，属于振幅式测角导航系统。在导航原理中，振幅式测角又分为E型和M型，所谓E型是指将高频信号幅值与所测角度建立一一对应关系的测角方法，而M型则是指将高频调幅信号的调制度（或包络幅值）与所测角度建立一一对应关系的测角方法。振幅式M型测角方法的数学模型为：
式（2-1）是一个电信号表达式，表示的是一个调幅波信号，其中，E是信号振幅；m是调制深度；sinΩt为低频调制信号；sinωt为m高频载波信号。式中，m（θ）表示该调制深度是所测角度的函数，依此建立角度θ与电参量m的关系。将式（2-1）进一步表达为：
式中，Esinωt为等幅高频信号；Em（θ）sinΩtsinωt为幅度与mm角度具有对应关系的平衡调幅（双边带）信号。可见，为了达到将高频调幅信号的包络幅值与角度建立对应关系的目的，必须将一个等幅高频信号和一个幅值与角度有关系的双边带信号（有向辐射或接收信号）合成。
无线电罗盘就是一种振幅式M型测角接收设备，它接收处理中波导航台或其他中波电台的无线电信号，其基本组成框图示于图2-5，可见其是式（2-1）的一种物理实现。图中F（θ）为方向性天线的方向函数，所产生的e（t）就是一个高频调幅信号，其调制深度为：
可见，调制深度m与角度θ建立了对应关系，且这种关系与方向性天线的方向函数具有比例关系，所以有时又称m（θ）为调制度方向函数，以此绘出的极坐标图形称之为调制度方向性图。图2-5 振幅式M型测角接收设备基本组成框图
实际的无线电罗盘采用环形方向性天线和全向天线接收信号，其等效调制度方向图与环形天线方向图具有同样形式，即为“8字形”方向图。当转动环形天线使方向图的最小值（零值方向，即环形天线平面法线方向）对准导航台时，调制度方向图也是最小值时刻，即此刻调制度也为零，依此即可标定出电波来波方向。这种利用方向图零值方向定向的方法也称做最小值信号法。如果采用人工定向，需要用人工的方法转动环形天线。而无线电罗盘通常都是采用自动定向方式，即依靠环形天线在零值方向左右输出的差余电势转变成控制信号，去控制电机带动环形天线保持零值方向对准导航台，这就相当于用电机测量出了环形天线转过的角度。
某型无线电罗盘实际工作方框如图2-6所示。图中示出了当来波方向位于环形天线零值接收方向某一角度时，无线电罗盘各主要工作点波形图。可以看出，此时幅度检波输出的135Hz包络信号幅值不为零，因此将驱动伺服电机带动环形天线转动，结果是环形天线输出的感应电动势逐渐减小，直至其零值接收方向对准来波信号，环形天线输出为零，135Hz包络信号幅值就为零，电机停止转动。如果让指示器指针与环形天线零值接收方向一致，很显然，指示器指针将始终指示来波方向即导航台所在方向，这也正是其称之为“无线电罗盘”的缘由。又如果确定出角度参考基准，就可标识出某一相对方位角度。无线电罗盘是以机头方向为基准方向，因此其测量的是电台相对方位角。
这里要注意的是，因为“8字形”水平方向性图存在有两个零值点，所以采用单环形天线利用最小值测角存在有多值性的问题。那么在实际应用中是如何消除这种多值性的呢?
如图2-6所示，实际应用中的做法是将环形天线输出的信号经90°移相以及利用135Hz信号平衡调制，再与无方向性天线接收的信号叠加，所形成的调幅信号送至超外差接收机处理，解调出135Hz包络信号。当这个135Hz包络信号幅度为零值，说明环形天线平面的法线方向对准了导航台；而如果不为零，则说明导航台位于法线方向的侧向上，信号幅度的大小就反映了导航台偏离的程度。又依据天线理论可知，环形天线零值接收点两侧的接收信号载波反相，因此在零值点两侧接收的信号所形成的135Hz包络信号相位也一定是反相的，如果规定135Hz包络信号相位为0°时电机顺时针转动，则其相位为180°时电机必然反时针转动，这样做的结果是，“8字形”方向性图中的两个零值点中只能有一个是稳定的，即在该零值点附近输出的电机控制差动信号是负反馈形式的，而在另一个零值点附近必然是正反馈形式的，即是不稳定的点，从而消除了多值性的问题。
由于自动旋转单环形天线存在天线体积大、重量重、机械磨损、维护困难等问题，因此新型无线电罗盘采用了固定双正交环形天线结构，这是一种天线不动而测角器（搜索线圈）转动的无线电罗盘。双环状天线及自动搜索机构原理如图2-7（a）所示，这种天线的本质是在一个正交的线圈内部复现了接收的来波信号，从而利用一个小型的环形天线（搜索线圈）来测定来波方向。图2-6 无线电罗盘的原理框图
双环状天线工作原理如图2-7（b）所示，假定双环形天线由A、B两副正交线圈构成，且A线圈平面与飞机轴向一致，来波方向位于与A线圈平面夹角θ处。图中的H是来波的磁场方向，它垂直于来波方向，因此与B线圈的交角为θ。H′为在正交线圈A′、B′中复现的来波磁场，A′与A相连，B′与B相连。这里只要保证图2-7（b）所示的H′与线圈B′的交角θ′仍为θ，即H′与线圈B′的角度关系等同于H与固定线圈B的角度关系不变，即可利用搜索线圈C完成类似于环形天线搜索来波方向的任务。
在图2-7（b）中，令e（t）是A环状天线输出的感应电动势，Ae（t）是B环状天线输出的感应电动势，则：B
这两个信号分别在各自相接的线圈A′、B′中产生磁场：
它们所形成的合成磁场为H′（t），其振幅表达式为：
H′与线圈B′的交角θ′表示为：
当两组环形天线和场线圈特性参数一致时，E=E=E，HAmBmmA=H=H′，则：′mB′mm
式（2-5）说明，在A′、B′线圈中产生的合成磁场H′，其方向保持了H与线圈A、B的关系。图2-7（b）中的e（t）就是这个合成磁场H′c在搜索线圈C中产生的感应电动势。
综上所述，图2-7中的固定天线和自动搜索机构，其联合作用效果是搜索线圈自动搜索中波导航台发射的无线电来波方向，它起到了类似自动旋转“单8字形水平方向图”实现E型最小值测角的作用。最终与搜索线圈同步的无线电罗盘指针，始终指向了发射无线电波的导航台。图2-7 双环状天线工作原理图2.2.2 信号格式
无线电导航系统是通过发射、接收和处理无线电信号来实现其导航功能的。其发射和接收的无线电信号样式定义为无线电导航系统信号格式，是无线电导航系统体制的重要表征。无线电导航系统信号格式一般指发射设备通过电磁辐射在接收端形成的合成信号形式，其内容包括波形、规范、规定等。
中波导航机发射信号的目的就是要为无线电罗盘提供测向信号，这个信号以其直线传播的特性标识了导航台所在的方向。发射信号波形如图2-8所示，为一连续等幅正弦波信号，系统导航功能依据于电波传播的直线性，通过机载无线电罗盘测得来波方向而实现。实际上，导航台为了向飞机提供台站识别信号，还必须按照规定以键控莫尔斯码音频的形式，在发射的连续波信号上断续调制识别用音频信号。图2-8 中波导航机发射信号波形图2.3 系统技术实现2.3.1 地面设备
中波导航机是一种连续波发射机，通过直立天线全向发射中频信号，以地波形式传播，其天线水平面方向图为圆形，垂直面方向图为半8字形。中波导航机主要由无方向性天线、功率放大器、调幅器、激励器、识别信号键等组成。某型中波导航机外形及组成框图如图2-9所示。其中激励器产生频率为150～1700kHz的信号，经调幅和功率放大器放大，通过无方向性天线辐射到空间去；音频振荡器产生频率一定且受识别电码键控制的音频信号，对高频信号的幅度进行调制，用于实现台识别；识别信号键产生的识别键控信号，还可直接控制激励器工作，产生等幅报信号。中波导航机天线通常采用“T型”或“T笼型”天线，依靠垂直部分的辐射体，以垂直极化的方式辐射中频无线电信号。信号以地波形式传播，因而易受传播路径上的介电常数、地形起伏、山区绕射以及电离层折射等电波传播特性的影响，使系统测向精度降低。图2-9 中波导航机外形及组成框图
中波导航机为了给无线电罗盘提供测向信号，它只需全向发射连续等幅波中频信号即可。但为了能给飞行人员提供台识别信息（指示出是哪一个导航台），就需要在发射的连续等幅波信号中调制识别信号。这个识别信号是一组莫尔斯码，它由码元“点”、“划”组成，“点”是宽约为125ms的脉冲，“划”脉冲的宽度是“点”脉冲的三倍。为了能在“点”、“划”期间产生音频信号以便飞行员的耳机中出现音响，需要用这些“点”、“划”脉冲控制一个音频振荡器工作，所产生的键控音频信号再去调制中频连续波信号，这样中波导航机发射的信号就成为了键控调幅波，即在发“点”和“划”期间，导航台发射调幅信号；在“点”与“划”之间发射等幅信号，信号始终连续发出，测向不会中断。中波导航机发射的键控调幅信号波形如图
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