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高考申論題 109年 [航空器維修] 航空儀電系統

第 一 題

📖 題組:
三、請說明以下航電系統操作原理及可獲得的輸出資訊:(每小題4分,共20分) (一)自動定向儀(ADF) (二)測距儀(DME) (三)儀器降落系統(ILS) (四)都卜勒雷達(Doppler Radar) (五)羅遠長距離導航-C(LORAN-C)
📝 此題為申論題,共 5 小題

小題 (一)

自動定向儀(ADF)

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看到「自動定向儀(ADF)」,應立即聯想到地面非方向性無線電信標(NDB)與機上環型天線(Loop Antenna)的電磁波感應關係。解題時需先說明環型天線的「8字型」接收波瓣圖與感應天線(Sense Antenna)消除方位模糊的物理原理,再帶出其提供相對方位角(Relative Bearing)的核心輸出資訊與座艙顯示方式。

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【破題】自動定向儀(Automatic Direction Finder, ADF)為一種利用低頻/中頻(LF/MF)電磁波進行尋向的基礎導航系統,主要接收地面非方向性無線電信標(Non-Directional Beacon, NDB)或一般商業AM廣播電台的訊號。 【論述】 一、工作原理(物理基礎)

小題 (二)

測距儀(DME)

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看到測距儀(DME),首先應聯想到它是基於無線電波傳遞時間差(Time of Flight)來測量斜距的系統。解題時請按照『工作原理、硬體組成、功能用途、座艙顯示』四段式結構,並確實標註中英專有名詞,以展現航電專業水準。

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【破題】 測距儀(Distance Measuring Equipment, DME)是一種基於二次雷達原理運作的無線電導航輔助系統,主要用於測量航空器與地面測距儀台之間的斜距(Slant Range)。 【論述】

小題 (三)

儀器降落系統(ILS)

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看到ILS,應直覺聯想到它提供飛機進場降落的「三維精確引導」:水平對正、垂直下滑及距離標定。解題時請緊扣其核心物理基礎「90Hz與150Hz訊號的調變深度差(DDM)」,並依序展開其三大硬體組成與座艙儀表顯示方式。

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【破題】 儀器降落系統(Instrument Landing System, ILS)為一種精密進場導航設施,為飛機提供準確的橫向對正與縱向下滑引導,確保在低能見度下安全著陸。 【論述】

小題 (四)

都卜勒雷達(Doppler Radar)

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看到都卜勒雷達,首先要聯想到物理學上的「都卜勒效應(Doppler Effect)」即頻率偏移現象。答題時務必先解釋此物理現象如何應用於雷達波的發射與接收,接著依循「工作原理、硬體組成、功能用途、座艙顯示」四段式架構,精準點出其最終輸出的核心資訊為「地速(GS)」與「偏流角(DA)」。

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【破題】 都卜勒雷達(Doppler Radar)是一種自足式導航系統(Self-contained Navigation System),利用電磁波頻率偏移的物理現象,來測量飛機相對於地面的實際運動狀態。 【論述】

小題 (五)

羅遠長距離導航-C(LORAN-C)

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看到「LORAN-C」,首先要聯想到其核心物理與幾何概念:「低頻(100kHz)無線電波」與「雙曲線定位(到達時間差, TDOA)」。解題時,依序點出主副臺發射脈衝信號、時間差轉換為雙曲線位置線(LOP)交點的原理,最後具體列舉出系統能輸出給飛行員的導航數據(如經緯度、地速、航跡等)。

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【破題】 羅遠長距離導航-C(LORAN-C, Long Range Navigation-C)是一種基於低頻(Low Frequency, LF, 100 kHz)無線電波的「雙曲線導航系統(Hyperbolic Navigation System)」,主要利用電波到達時間差來進行長距離定位。 【論述】

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