1.2　导航的分类

导航是利用电学、磁学、声学、光学、力学等方法，通过测量与运载体位置有关的参数来实现对运载体的定位，并从出发点沿预定的路线，安全、准确、经济地引导运载体到达目的地的一门技术。根据导航的信息获取原理（如航标方法、航位推算、惯性原理、无线电传播特性、天体运动规律、人造地球卫星技术、地球表面地形、地貌特征等），可分为观测导航、推算导航、惯性导航、无线电导航、卫星导航、天文导航、地形辅助导航等。如果导航定位的数据完全依靠装在运载体上的导航设备获取，采用航位推算原理工作，就称为自备式导航。如果依靠接收地面或空中导航台发播的导航信息，才能定出运载体位置，就称为他备式导航。对完成一定导航任务的设备组合，称导航系统。目前导航系统有无线电导航系统、惯性导航系统、卫星导航系统、天文导航系统、组合导航系统、综合导航系统、地形辅助导航系统及着陆引导与河港导航系统等。

1. 观测导航

观测导航即航标方法，过去人们常称为目视方法，就是借助信标或参照物实现导航。这种方法实现简单且可靠性高，目前在飞机进场着陆时仍在使用。航标法飞行即目视飞行，就是使用航标方法，以地面参照物作为路标的导航飞行方式，是飞行员的入门课程，这种方法的缺点是：没有导航器，飞机飞得慢且低；受环境、天气的影响很大，在能见度低的情况下，信标或参照物难以辨认，因而难以实现导航；在海洋、沙漠中等无航标地区无法导航。

2. 推算导航

推算导航是根据对运载体的运动方向和所航行距离（或速度、时间）的测量，从过去已知的位置来推算当前位置，或预测将来位置，从而得到其运动轨迹的一种导航方法。它克服了观测导航的缺点，不受天气、地理条件的限制，是一种自主式导航方法，保密性强。但是，随着航行时间和航行距离的增长，其位置积累误差越来越大，这就需要进行位置校准。当前大量使用的惯性导航系统就是用测量速度（加速度）对时间的积分和航向数据实现导航定位的。自备式导航系统多数采用此方法进行导航定位，如多普勒雷达导航系统、声呐导航系统等。

3. 惯性导航

惯性导航是通过测量运载体的惯性（加速度）并自动进行积分运算，获得运载体瞬时速度与位置，进而引导运载体正确航行的一种导航方式。中国多次发射的人造地球卫星和运载火箭及多种飞机和舰艇上都应用了自己制造的惯性导航系统与设备。随着电子科学技术、计算机、惯性测量技术等技术的迅速发展，惯性导航得到了快速发展。惯性导航完全依靠运载体上的导航设备自主地完成导航任务，与外界没有任何光、电联系，因此它是一种自主式导航方法，隐蔽性好，工作不受天气条件限制。但是，惯性导航的误差随运载体运行时间的增加而积累，克服这一缺点的办法是采用惯性导航与多普勒、GPS、BDS等导航系统组合使用。

4. 无线电导航

无线电导航通过在地球表面或在外层空间的人造地球卫星上建立若干个基准台，利用无线电波传播特性，测出其传播时间、相位、频率、幅度等电气参数后，即可得出运载体相对导航台的角度、距离、距差等几何参数，从而建立运载体与导航台的相对位置关系，根据两条位置线的交点来确定运载体的位置，这种方法也称为平面定位法。他备式导航系统大多采用无线电定位法。导航台位于地球表面的无线电导航称为陆基无线电导航，导航台设在卫星上的导航称为卫星无线电导航。无线电导航不受时间、天气的限制，设备简单、可靠，定位精度高，定位时间短，并且可以实现连续实时地定位，因此是所有导航手段中最重要的一种。

目前，世界上正在使用的典型的无线电导航系统有定向机/无方向信标（DF/NDB）、台卡（DECCA）、伏尔/多普勒伏尔（VOR/DVOR）、测距器（DME）、塔康（TACAN）、罗兰-C系统（LORAN-C）、多普勒导航仪、雷达高度表、仪表着陆系统（ILS）、微波着陆系统（MLS）、雷达着陆系统（GCA）、精密进近雷达系统（PAR）、全球导航卫星系统（GNSS）等。

5. 卫星导航

卫星导航是利用卫星播发的无线电信号进行导航定位的技术。卫星导航以卫星为空间基准点，向用户终端播发无线电信号，从而确定用户的位置、速度和时间。它不受气象条件、航行距离的限制，且导航精度高。

卫星导航定位系统的建立，最初完全是出于军事目的。例如，美国海军1964年投入使用的子午仪（TRANSIT）系统，就是为北极星导弹潜艇在远海中导航定位而研制的。随着冷战时代的结束，以及卫星导航定位系统的发展和完善，卫星导航定位越来越向商业化发展，这也是今后卫星导航定位技术的发展特点。目前全球主要有以下四大卫星导航系统。

（1）全球定位系统（GPS）。美国国防部于1973年开始建立，其定位精度可达1cm量级，是目前最成熟、应用最广泛的卫星导航系统。

（2）俄罗斯GLONASS卫星导航系统。苏联于20世纪70年代启动项目建设，苏联解体后由俄罗斯继续实施该计划，其定位精度在10m左右。

（3）北斗卫星导航系统（BDS）。2000年年底，中国建成北斗一号试验系统，使中国成为继美、俄之后的世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。2012年年底，建成北斗二号系统，向亚太地区提供服务；预计在2020年前后，建成北斗全球系统，向全球提供服务。

（4）欧洲伽利略（Galileo）卫星导航定位系统。1999年2月欧盟宣布发展下一代GNSS，2002年3月欧盟首脑会议批准了伽利略卫星导航定位系统的实施计划。

6. 天文导航

天空中的星体（太阳、月亮、其他行星、恒星等）相对于地球有一定的相对运动轨道和位置。天文导航就是通过观测多个星体的位置参数，来确定观测者在地球上的位置实现导航的，它广泛应用于航空、航天等领域。其缺点是积累误差受时间、气象条件的限制，定位时间长，操作计算比较复杂。天文导航同推算导航一样是不需要地面支撑设施的，它可以用来校正或推算导航的积累误差。

7. 地形辅助导航

地形辅助导航又称为隐身导航，是一种非常适用于军事飞机做近空支援、低空突防、低空或超低空飞行的新型飞机导航方式。地形辅助导航预先将运载体所飞经地区的三维数字地形模型存储，在航行中将运载体的海拔高度和高度表测出的运载体正下方地表的相对高度相减，得出地面上的地形剖面图。将存储的模型与测得的地形剖面相比较，当达到匹配时便定出了运载体所处的位置。地形辅助导航不但具有良好的导航功能，而且在各种地形和不同覆盖层上空均显出了自由、可靠和隐蔽特性，特别是在目标截获、武器瞄准方面，不需要向前方发射任何信号就能给出目标的位置或距离。地形辅助导航是一种新型的高精度自由导航方式，具有很好的发展前景。