主题：【原创】无线电导航简介 -- 代码ABC

提起无线电导航许多学过三角的人都会下意识地认为这只是一个对无线电信标台的测角问题。其实，大多数无线电导航技术用的不是载体和信标台的角度信息。这是因为测量无线电来波角度的精度很低，玩过无线电测向的人都知道测向天线给出的角度并不怎么靠谱。这有几个原因，首先无线电波传输时和光线一样有折射和反射现象，接受设备如果测的是一个反射波的角度就比较悲剧，其次依靠天线方向图分辨来波方向的分辨力比较差，想精确测角需要其他技巧，而这些技巧不是通过简单的旋转天线搞定的。具体的测角技术可以参看我闲扯雷达中的一篇。在实际运作中，我们采用的是差分方式来完成导航（测角/测距）的。

早期比较有名的无线电导航系统是洛伦兹导航系统，原理是使用两个天线分别发送摩尔斯电码的“点”和“划”信号，这两个天线都是定向天线——即只在比较小的角度有辐射，同时两个天线方向稍微有点分开，保证其辐射范围有少量的重合，在这个重叠范围里接收机才能同时收到“点”和“划”两种信号，偏离的话就只能收到一种，而且通过点、划的声音大小和接受情况飞行员可以知道偏左还是偏右。这就是我所说的差分原理了，不过最早的差分计算靠的是飞行员的耳朵。这种导航方式可以让飞行员沿一条直线飞行，一开始普遍用于机场的进近导航，二战的时候首先被德军用来做为夜间轰炸的无线电导航。

德国先是使用一种叫“X”的导航系统，有多个不同地点的导航台发射多个洛伦兹波束，其中一条主波束指向目标（把目标当作返航的飞机场），另外几个波束则与主波束相交在几个固定的导航点上，让飞行员确认中途位置，最后一个导航点则与投弹定时器结合，当收到这个波束信号时定时器启动，在确定的飞行速度和方向（主波束控制）下可以确保轰炸准确。这个导航系统让德军的飞行看起来像一群人在环中的导弹，导航系统可以令投弹误差控制在30米之内！考文垂就是这么完蛋的。不过这种导航方式，人的主动性发挥不出来，英国人后来采用欺骗方式发射和主波束相同的引导波束，但功率更强，把德军飞行员骗上了错误的方向，不但把炸弹扔到了无人的地方，有时候还把飞机降落到错误的地方——比如，英国的机场。当然德军后来也改进了导航系统，不过基本形式还是差不多的，曾经使用巴黎的广播电台做引导波束，不过这时使用的是定向天线发射。事实上，无线电导航很少用民用广播点台，原因一个是我前面说到的测角精度问题。另一个就是不知道民用广播电台的准确位置。

从上面可以看出，一开始的无线电导航局限性很大，大多是为了特定的目标设计的。飞行员并不能真正做到靠无线电导航技术随时了解自身的位置。而且在这些导航机制中，飞机必须沿固定航线飞，这样也给防御方调兵遣将带来很大的方便。真正的导航系统需要让载体在自由运动的过程中随时知道自己的位置，而不是简单地对其航线进行引导。

无线电罗盘：

这是最简单的一种无线电导航措施，通常使用一个环形天线和一个全向的鞭状天线组合成一个方向图是心型的接收机，这时方向图的零点就指向信标台的方向。玩过无线电测向的同学应该和熟悉这种测量方式。通过控制电路将方向图的零点始终指向信标台，我们就有了一个指向信标台的罗盘。这个罗盘没有磁针罗盘的磁偏问题，不过容易被干扰。在高空和平台的海面上工作不错，然而在山峦起伏存在多个反射波的环境中比较悲剧。然而它简单，外部依赖少，至今还是各种飞机必备的导航措施。地面上有许多专用的信标台，通常是军民两用，这些信标台有各自的编码和确切的地理坐标。只要两个信标台你就可以在地图上找到自己的位置，不过别忘记实际上你是在一个球面上，而飞机的高度不为零，如果按平面三角方法来计算的话是有系统误差的。不过我想这种简单的测角误差本身已经足够大了，测角误差大致是5度的量级。

（倒，要出差，待续）