數位航空電子系統（第五版）
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內容簡介
航空電子技術的發展，帶動了整個電子、 儀器、顯示、控制、通訊、導航、自動化等技術的提升，也順利的應用於民生產業。 本書共十四個章節，詳細介紹了數位航空電子系統之技術與理論。航空電子的特色是以CNS/ATM為主軸，其中C表Communication(通訊)，N表示Navigation(導航)，S表示Surveillance(監視或搜索)，ATM則表Air Traffic Management(空中交通管理)；本書除了基礎理論外，也針對 CNS/ATM另闢一章來加以說明。本書適用於大學、科大航空電子系、航空太空工程系之「航空電子」、「航電系統」課程或相關業界人士及有興趣之讀者。
本書特色
1. 全書共十五個章節，詳細介紹數位航空電子系統之技術與理論。
2. 本書附「航電重要字彙」，可提供讀者查閱使用。
3. 本書附「航電系統相關綜合性試題」，可供參加公務人員升等考試及高考航空技師等讀者參考使用。
目錄
第1章 航電系統的過去與未來1-1
1-1航電需求與發展1-1
1-2航電技術的演進1-4
1-3國家空域系統的技術指標1-6
1-4未來空中導航系統的構想1-8
1-5 CNS/ATM新航電技術的影響1-9
1-6導航性能的提昇1-10
1-7監視性能的提升1-12
1-8通訊性能的提昇1-13
1-9自動化與管理的挑戰1-14
習 題1-16
第2章 飛行動力與控制原理2-1
2-1飛機翼面的作用力2-1
2-2飛行控制與穩定2-6
2-3飛機運動的六個自由度(degree of freedom)2-8
2-4飛機的運動與控制2-12
習 題2-16
第3章 大氣數據系統3-1
3-1大氣數據系統的架構3-1
3-2推導大氣相關數據之關係方程式3-5
3-3壓力感測器(pressure sensor)3-17
3-4數據轉換與應用3-19
習 題3-22
第4章 飛行控制系統4-1
4-1縱向控制(longitudinal control)4-2
4-1-1 駕駛的推桿力(stick force)4-3
4-1-2 俯仰率(pitch rate)對升降舵的響應4-5
4-1-3 俯仰運動方塊圖的建立4-6
4-2側向控制(lateral control)4-10
4-2-1 副翼(aileron)的控制4-11
4-2-2 傾斜轉彎的程序4-12
4-2-3 側滾率對副翼的響應4-12
4-2-4 方向舵的控制4-13
4-2-5 短週期的偏航運動4-14
4-2-6 滾轉－偏航－側滑的綜合響應4-15
習 題4-29
第5章 自動駕駛及飛航管理系統5-1
5-1自動駕駛(auto-pilot, A/P)5-2
5-1-1 基本原理5-2
5-1-2 高度控制(altitude control)5-2
5-1-3 方向控制(heading control)5-4
5-1-4 定速控制5-6
5-2自動駕駛與儀降系統導引5-7
5-2-1 下滑導引迴路5-10
5-2-3 航向導引迴路5-11
5-2-4 Cat III自動降落迴路5-12
5-2-5 自動機身拉平(flare)控制5-13
5-3飛航管理系統(Flight Management System, FMS)5-14
習 題5-19
第6章 航空通訊6-1
6-1航空電訊的發展6-1
6-2航空數據通訊的發展6-3
6-3飛航管制通訊6-5
6-3-1 CNS/ATM的通訊需求6-6
6-4航空通訊網路(ATN)的需求6-9
6-4-1 ATN架構6-9
6-4-2 ISO-OSI標準6-12
6-4-3 通訊協定6-14
6-4-4 ATN系統層級要求6-15
6-5無線電電路需求問題6-16
6-5-1 VHF頻道互擾分析6-18
6-5-2 新通訊架構中電路需求分析6-20
6-5-3 使用TDMA的管制空層6-21
6-5-4 次頻道規劃6-23
6-6VDL四個選擇的模式6-24
6-6-1 VDL Mode 1 6-25
6-6-2 VDL Mode 2 6-26
6-6-3 VDL Mode 3 6-27
6-6-4 VDL Mode 4 6-28
6-6-5 初步評析 6-30
習 題6-31
第7章 慣性導航系統7-1
7-1慣性導航系統發展背景7-1
7-2慣性系統的原理7-2
7-3地球與空間運動之加速度7-3
7-4慣性力與機械式陀螺儀7-6
7-5機械式陀螺儀7-8
7-6光學陀螺儀(optical gyro)7-11
7-7加速儀(accelerometer)7-16
7-8慣性導航系統7-19
習 題7-22
第8章 全球定位衛星系統8-1
8-1全球定位衛星系統簡介8-1
8-2全球定位衛星(GPS)的觀測方程式8-3
8-2-1 虛擬距離觀測量(pseudo range observation)8-3
8-2-2 載波相位觀測量(carrier beat phase observation)8-4
8-3差分法全球定位衛星(differential GPS)8-5
8-3-1 虛擬距離修正量法8-5
8-3-2 座標分量修正法8-6
8-4影響全球定位衛星(GPS)訊號接收之因素8-6
8-5GPS導航定位原理8-7
8-5-1 最小平方法(least squares solution)8-7
8-5-2 虛擬距離平滑化法(smoothed pseudo range, SPR)8-8
8-5-3 中測站間時間不配合問題8-8
8-6座標轉換8-9
8-6-1 座標轉換8-9
8-6-2地理資訊整合8-10
8-6-3台灣地區GPS接收狀況8-12
8-6-4 GPS應用8-13
8-7航電導航技術的發展8-13
8-8虛擬衛星(Pseudolite)發展背景8-15
8-8-1 虛擬衛星的設計概念8-16
8-8-2 同步虛擬衛星差分量測8-17
8-8-3 虛擬衛星「遠/近問題」8-18
8-9虛擬衛星於機場架構性能分析8-19
8-9-1 精度稀釋因子8-19
8-9-2 機場虛擬衛星(APL)的架構8-22
8-10 機場虛擬衛星(APL)架設評估8-24
8-10-1 GPS接收狀況8-25
8-10-2 地形因素的影響8-25
8-11區域擴增系統發展8-25
8-11-1 區域擴增系統的可用8-27
習 題8-30
第9章 航空雷達與監視9-1
9-1雷達的發展9-1
9-2雷達的原理9-2
9-3雷達的基本結構9-4
9-3-1 天線形式9-4
9-3-2 發射機9-6
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