伏爾導航系統(omnidirectional range—VOR)是空中導航用的甚高頻全向信標。這種系統能使機上接收機在伏爾地面台任何方向上和伏爾信號覆蓋範圍內測定相對於該台的磁方位角。伏爾導航系統出現於20世紀30年代，是為了克服中波和長波無線電信標傳播特性不穩定、作用距離短的缺點而研製的導航系統,是甚高頻（108～118兆赫）視線距離導航系統。飛機飛行高度在 4400米以上時，穩定的作用距離可達200公里以上。
基本介紹
- 中文名：伏爾導航系統
- 外文名：omnidirectional range—VOR
- 定義：空中導航用的甚高頻全向信標
- 作用距離：200公里以上
- 所屬領域：航空航天
- 用途：空中導航
發展概況,系統組成,原理,性能與特點,性能,優點,缺點,
發展概況
早期的飛機主要靠目視導航。20世紀20年代開始發展儀表導航。飛機上有了簡單的儀表，靠人工計算得出飛機當時的位置。30年代出現無線電導航，首先使用的是中波四航道無線電信標和無線電羅盤。40年代初開始研製超短波的伏爾導航系統和儀表著陸系統。50年代初，開始採用慣性導航系統。50年代末出現都卜勒導航系統。60年代初開始使用遠程無線電羅蘭C導航系統，作用距離達到2000km。為滿足軍事上的需要，還研製出塔康導航系統，後又出現伏爾塔康系統及超遠程奧米加導航系統，作用距離已達到lOOOOkm。1963年出現衛星導航。70年代以後發展全球定位導航(GPS)系統。
系統組成
一種近程無線電導航系統，全名為甚高頻全向方位導航系統。1950年被規定為國際標準民用導航系統。它由機載甚高頻全向信標接收機、顯示器和地面甚高頻全向方位導航台組成。導航台發射以30轉/秒旋轉的心臟線方向圖（見飛行器天線），在機載接收機輸出端產生30赫的正弦波，其相位隨飛機相對導航台的位置而變化，稱為可變相位信號。與此同時，導航台還發射一個以固定30赫參考頻率調製的全向信號。在機載接收機輸出端又得到一個不變相位的30赫正弦波，稱為基準相位信號。在地面導航台中使這兩個30赫低頻信號的相位在磁北子午線上相同。比較機載接收機輸出的兩個信號的相位，可確定地面導航台相對飛機的方位角，並將這方位角顯示在顯示器上。這就像以導航台為中心向四周輻射無限根直線，每一根線代表一個角度值。機載接收機和顯示器的作用相當於確定和顯示飛機處於那根線上。如果與測距器（DME）組成伏爾-DME標準近程導航系統,還可測出飛機至導航台的距離，據此可確定飛機在空間的位置。還可以按兩個導航台相對飛機的方位角來定位，但須同時接收兩個不同導航台的信號。伏爾導航系統工作於甚高頻（112～118兆赫），抗干擾能力較強，測向精度一般為±1°,機載設備簡單、輕便。伏爾導航系統的缺點是發射電波受視線限制和測向精度受場地影響較大。都卜勒－伏爾導航系統就能夠減少場地對測向精度的影響（見無線電導航）。
伏爾導航系統的基站擁有兩組天線系統，一組將30 Hz的信號調製到載波上並進行全向廣播。另一組天線為有向天線，以每秒30圈的頻率轉動，該天線發出的載波上也調製有一個30 Hz的信號，但此信號的相位隨著天線轉過的角度而改變，當指向天線指向正北時，兩條天線發出的30 Hz信號的相位剛好相同。用戶機通過對比接收到的兩組信號的相位差．即可得出自身與基站的方向關係。
原理
伏爾導航系統通過比較兩個30赫信號的相位來確定飛機對伏爾台的方位。一個30赫信號是固定的基準相位信號，先在9960赫副載頻上以 ±480赫頻偏調頻，用副載頻再對甚高頻調幅，以 全向方式輻射。一個30赫信號是可變相位信號，用兩對正交奧爾福德環形天線在雙邊帶上輻射旋轉∞場型。天線系統兩種輻射輸出合成為旋轉30次每秒的心臟形場型。載頻上還有以1020赫調幅的莫爾斯碼識別信號和話音。在接收端，外來信號經放大、調幅檢波後分成三路：一路經副載頻濾波、限幅、鑒頻和30赫濾波後輸入比相器,這是固定相位信號;一路經30赫濾波直接至比相器,這是可變相位信號;再一路是莫爾斯識別碼和話音輸出。比相器對兩個相位信號比相，得出飛機對伏爾地面台的磁方位角。
伏爾導航系統
伏爾導航系統性能與特點
性能
伏爾導航系統套用在航路上和終端區。在航路上,它構成航道和航道網的基準,也是儀表飛行時的必要裝備。航路上使用的伏爾台的輻射功率為 200瓦，作用距離隨飛行高度而變化。在小高度上僅30海里，大高度上最遠可達200海里。終端區伏爾台用於引導飛機進場,輻射功率50瓦,作用距離25海里以上。終端伏爾台與儀表著陸系統中的航向信標使用相同頻段，即108～112兆赫,裝備儀表著陸系統的機場不再裝備伏爾導航系統。
優點
伏爾導航系統與地美依導航系統合裝在一起成為極坐標導航方式，既提供方位，又提供距離。地美依導航系統與塔康導航系統的測距部分完全相同，伏爾導航系統與塔康導航系統合裝在一處，就是伏爾塔克導航系統，屬於軍用和民用共用系統。
伏爾導航系統的計算準確度為±3.9°(95%機率)，實際準確度為±4.5°（95%機率）。伏爾用於監測站監視信號狀態。現代伏爾地面系統由遙測遙控站進行管理，機上設備帶有視覺告警裝置。
缺點
伏爾台發射信號存在多徑反射干擾的缺點，對選擇設台場地有一定要求。都卜勒伏爾導航系統對於環境要求有所降低。為了提高伏爾導航系統的準確度，可改用多瓣伏爾導航系統，即精密伏爾導航系統。現代伏爾地面系統正以固態電子器件取代電子管。
