山地、高原山区领航特点研究

刘平，姬伟杰，吴君辉，韩潇弘毅

（空军西安飞行学院，710306）

0 引言

我国是一个多山的国家，要常在山地、高原山区遂行飞行任务，因此，掌握山地、高原山区领航的本领，有着重要的意义。

山地、高原山区领航的特点是：地形复杂，发现、识别目标困难；雷达、导航设备少，而且有效距离缩短；真高变化频繁，领航测算复杂；天气多变，气流扰动强烈，可供降落的场地少。在高原山区飞行，还常常具有高空飞行，中、低空领航的特点。

1 用地标定位的特点

山地、高原山区最明显的地标是山。山峰、山口、山墙，在远处可以发现。尤其是突出于群山之上的山峰或雪山，大多高巍拔立，陡峭险峻，明显易辨，发现距离更远。例如，在青藏高原上，5000～5500m以上的山峰和雪山，远在100～200km以外就能看见，是判定飞机概略位置的良好地标，因而有"导航山"之称。山峰和雪山的外貌，从不同方向看去，常常不一样，正像诗中所描述的"横看成岭侧成峰，远近高低各不同"。记住从不同方向观察时山峰和雪山的特殊外貌，就像记住导航台的频率和呼号一样，有助于在空中迅速地辨认出这些山峰和雪山。

山的覆盖和色调，常因地区、季节而异。如青藏高原山区，北部雪线较高，南部雪线较低 ；夏季冰融雪消，雪线上升，冬季遍地积雪，山野茫茫。就是在同一地区，各处山岭也不尽相同。掌握这些特点，不但有助于观察地标，而且也可以用来判定飞行所在概略区域。

山地、高原山区的河流比较多。在融雪和降雨期间，还往往出现季节性的小河、小湖；而在枯水季节，却又只剩下干旱的谷底，较难辨认。

蜿蜒于深山峡谷中的河流从空中看去，时隐时现，通常只能根据曲折的山谷来寻找。有时甚至要临近上空才能看见。这种情况，像长江上游的通天河、金沙江那样大的河流，也不例外。但是流经高原地带或宽阔河谷的河流，以及比较大的湖泊，都非常明显，很远就能发现 ，常常是良好的地标。

山地公路比较少，大多通过河谷、山隘、山麓，蜿蜒曲折，不容易看到全貌。盘绕于高山密林中的公路，断断续续，更难发现。高原山区公路虽少，但在比较平坦的地区，路面与山地色调不同，鲜明可辨，有时利用它们本身的特点，就可以判定飞机的概略位置。山地铁路很少，且受隧道、山峦的影响，较难发现。

山地、高原山区的城镇比较少，而且分布不均匀，多数坐落在山沟、河谷和山坡上，但是在各个地区又有其不同特点。如我国北部山地的城镇，色泽常同土色相近，不很明显；长江以南诸山地，城镇比较多，大多傍江河而筑，比较容易发现；高原山区，城镇稀少，多分布在河湖畔或公路旁，规模一般都比较小。此外，高原山区地图上的某些地名，可能是某个季节的游牧场所，其它季节往往渺无人烟。

山地、高原山区，不但地标稀少，而且视线常常被山阻隔，不能提前发现山后或山谷中的地标，在山高谷深地区，甚至要飞临上空才能看见，观察的时间很短。在背阳的山影里，光线阴暗，特别是清晨和傍晚，山影很长，光线更暗，观察山影中的地标，发现、识别都很困难。

基于以上情况，在山地、高原山区飞行时，应当注意利用突出的山峰、雪山和明显的湖泊 、河流来掌握概略位置；一旦有城镇、桥梁、路叉、河湾等地标，则要抓紧机会判定精确位置。搜索山谷中的村镇、河流等地标，应充分考虑到地形对视界的影响。通常，在航线与山谷平行的情况下，要尽量减少航迹的方向偏差，以免偏出山谷找不到预定地标；在航线与山谷有较大交角的情况下，则要强调掌握准确的预达时刻。辨认地标需要特别注意它同周围的山峰、山口、湖泊的相关位置。

在山地、由于真高经常变化，不宜用垂直观测角计算地面距离。如果要用远处的山峰、湖泊来确定位置，最好测出它的方位角，按两条方位线定位；或采用与一电台定位相同的方法 ，先后测出地标的两个相对方位角，再按相对方位角和飞过距离算出地标的距离定位。

在山地、高原山区，有时还需要在峡谷内飞行。这时，由于峡谷多曲折，不便于保持固定航向，所以主要依靠观察地标来确定位置。但在这种情况下，仍应按推算或用位置指示器、自动领航仪等来掌握概略位置，否则很容易认错地标而造成迷航。

2 用无线电领航设备定位的特点

山地、高原山区的无线电导航设备比较少，而且在使用时还要受到山地效应的影响，因而定位时也有其特点。

用中、长波电台定位时，因为山地效应的影响，其有效距离和测方位角的准确性都有所降低。设置在山地的导航台因受山地效应的影响，其有效距离约比平原地区同样的电台缩短一半以上。为了减小山地效应的影响，在山地用中、长波电台定位，应当在较高的高度上或离山峰较远处进行。一般情况下只要离山顶的高度在1500m以上，测方位角的误差就很少超过5～10°；离山坡、山峰大于10～20倍波长，山地反射的影响就基本消失。选用电台时应当考虑到飞机、山峰、电台之间的相关位置。通常，飞机和电台位于山峰两侧时，误差比较小；飞机位于山峰与电台之间时，误差比较大。

由于超短波的传播被山阻隔，因而在山地，以超短波工作的定向台、电台以及地面雷达等 ，有效距离将大为缩短，使用的范围也大为减小。

在山地、高原山区使用机上雷达，因为脉冲波被山峰阻挡，很难看到沟谷里的城镇和河流 ，而且河流和峡谷的影像容易混淆，应注意区分；通常河流在荧光屏上显示为弯曲较大的黑带，峡谷一般为宽且缓直的黑带。

山峰虽然给观察雷达地标造成了困难，但是，在山势起伏急剧的地区，突出的山峰和山脊 ，山口、山谷和河谷，在荧光屏上都具有特殊影像，而且非常清晰，容易识别。某些高大陡峭的山峰，反射信号特别强，100km以外就可以发现。因此，在山地、高原山区飞行时 ，根据山的影像来判断概略位置是比较容易的，测量偏流和地速也很方便。

3 领航准备与实施的方法

3.1 飞行前地图作业

山地，特别是高原山区，少数地方实际勘测次数较少，地图欠精确。在这些地区飞行，应选择出版年月最新的地图，作为主要的航行地图，并利用几种不同比例尺的地图和搜集到的航行资料，对航行地图进行补充和校正。

山地、高原山区飞行的航线，常常是靠近易于识别的山峰、湖泊以及河流、公路等线状地标，并且尽可能避开高大山峰及天气变化异常又难以掌握的区域。各基本点大多为居民点、公路交叉点，以及湖泊、河湾等天然地标。选择检查点应充分考虑地形对视界的影响，尽可能选择那些便于从航线上观察的位于山坡上或宽阔河谷中的地标。从平地、河谷飞向山地时，为了保证后续航行的准确性，最好在入山前选择一检查点。此外，高原有些机场修建在山谷中，起飞后，只能沿山谷方向上升，不便于立即出航。因此，航线起点应选在便于上升出航的山谷地带，航线终点应选在便于下降着陆的山谷地带。

画出航线以后，对沿航线的高大山峰及其标高，应做出醒目标记，雪山应做出特殊标记，必要时还应标明主要的山沟和山谷的方向。

3.2 研究航线情况

研究沿航线的地形、地标除包括一般内容外，要着重研究沿航线山的分布、位置、走向、外形和色调；突出的山峰、雪峰的识别特征和能见距离，从不同方向观察时的特点；各段航线的最大标高，等等。此外，对于沿航线的峡谷，还应当了解它们的宽度、曲折情况和谷内的地形，以及峡谷两端的情况（开阔的还是被山岭遮断的“死胡同”），以便确定能否进入峡谷飞行，研究后，应根据地形分段计算飞行安全高度。在某些山势陡峭的地区，为了避开强烈的升降气流和乱流的影响，飞行安全高度应比山顶高1000m。

研究无线电导航设备，主要应了解它们的分布情况，在不同高度上的有效距离，以及可能出现的误差和利用的可能性，并定出使用预案。对沿航线的雷达地标如山峰、河谷、湖泊等在荧光屏上的影像特点，也要详细研究。

此外，还需了解可能影响磁罗盘指示的地磁异常区的位置和范围，以便在飞行中采取适当的措施。

由于山地上空的风变化比较显著，在500～1000m以下，山前、山后的风常不一样，在1000m以上还可能受到驻波的影响，因此，还要根据地形和飞行高度，研究求风的时机和方法，并明确在山地测量地速、真高的地段和方法。

3.3 研究特殊情况处置

山地、高原山区、天气变化急剧，阴晴不定，而且容易发生地形雷暴。所以，飞行前应根据天气预报和地形情况，详细研究：一旦天气变坏和遭遇雷暴时的处置方法，以及在峡谷中飞行遇到云层时的措施。此外，由于山地、高原山区可供降落的场地很少，对本场天气变坏和飞机故障时的领航处置，也应详加研究。并根据飞行区域的地形和机场情况，选择一些距离比较近的机场作为备降机场，以及在航线附近选择一些可供迫降的场地。

在山地、高原山区迷航，通常要上升高度，以减小山地效应的影响，和扩大观察范围。复航除按一般方法进行外，还可以飞向附近明显的山峰、雪峰或湖泊。

[1]潘士先.谱估计和自适应滤波[M].北京:北京航空航天大学出版社,1991.

[2]段宇.滤波技术在捷联式惯性导航系统中应用研究[D].硕士论文,1991.

[3]刘然.微弱GPS信号捕获与跟踪算法的研究[D].硕士论文,2012.

[4]张常云.自适应滤波方法研究[J].航空学报,1998;12:96-99.

[5]寇艳红译.GPS原理与应用[M].北京:电子工业出版社,2007.

[6]李庆扬等.数值分析[M].武汉:华中理工大学出版社,1986.

[7]刘基余.GPS卫星导航定位原理与方法[M].北京:科学出版社,2005.