108 高普考高考三級 航空駕駛(選試直昇機飛行原理) 航行學 考古題詳解

核心觀念：​以命題當年（民國 108 年）《飛航規則》第 60 條為準。該條規定目視飛航最低實際高度：飛越城鎮居住稠密地區或露天集會廣場上空，應高於周圍最高障礙物 1,000 呎；飛航其他地方時，不得低於地面或水面 500 呎。但條文另有「直昇機之飛航，不在此限」的例外。

解題方法：​題目特別指出「直昇機」，應套用第 60 條的直昇機例外，而非直接套用一般航空器的最低高度。因此，該條所列的 1,000 呎及 500 呎最低高度限制不適用於直昇機。實際飛航仍須遵守其他適用的空域、航管許可及安全規定。

解題技巧：​看到「目視飛航最低實際高度」時，先辨認航空器種類；直昇機是本條明文例外。

【答案】依民國 108 年《飛航規則》第 60 條，直昇機不受該條所定的一般目視飛航最低實際高度限制。

（二）機場的高度

核心觀念：​機場高度（airport elevation）是機場標高的定義，與航空器當下高度或跑道某一端的標高不同。

解題方法：​以機場可供航空器著陸區域中的最高點作為機場高度，通常以平均海平面為基準表示。

解題技巧：​記住「著陸區域最高點」；不要答成機場塔臺高度、跑道中心高度或航空器距地面的高度。

【答案】機場可供航空器著陸區域最高點的標高，通常以平均海平面為基準表示。

（三）由 VORTAC 獲得的訊息

核心觀念：​VORTAC 是 VOR 與 TACAN 組合在同一地點的導航設施。VOR 提供方位資訊；TACAN 提供方位與距離資訊。

解題方法：​題目指定飛機裝有 VOR 及 TACAN，故可使用 VORTAC 的三項服務：VOR 方位、TACAN 方位及 TACAN 距離。TACAN 所提供的距離是斜距。

解題技巧：​記成「VOR 方位；TACAN 方位加距離」。只有 VOR 接收機時，不能直接接收 TACAN 距離。

【答案】可由 VORTAC 獲得 VOR 方位、TACAN 方位及 TACAN 距離（斜距）。

（四）航圖所標 VOR 方位與 GPS 顯示值略有不同的原因

核心觀念：​VOR 航路方位與 GPS 方位可能使用不同的磁差基準。VOR 的航道參考磁北，航圖標示值依公布的航路或設施資料；GPS 則依其定位結果及資料庫的磁差資料計算或顯示方位。

解題方法：​比較兩者時，先確認顯示的是磁方位還是真方位，再考慮磁差資料來源、資料更新時點及四捨五入差異。磁差隨地點與時間變化，因此兩種資料的磁北基準不完全相同時，顯示值會有小幅差距。

解題技巧：​微小差異通常與磁差基準或資料更新有關，不表示 VOR 或 GPS 必然故障。

【答案】VOR 航路方位與 GPS 顯示值可能採用不同的磁差基準或不同時點的磁差資料，因此會有少許差異。

核心觀念

儀器降落系統（Instrument Landing System, ILS）是供飛機在低能見度或低雲幕等條件下進場著陸的精密進場導航系統。它以無線電訊號提供飛機相對於跑道的橫向偏差與垂直下滑偏差，讓飛行員能沿著預定進場航道飛向跑道；ILS 本身不負責自動操縱飛機，除非另有自動駕駛或自動著陸系統配合。

ILS 的主要組成包括：

• 航向台（Localizer, LOC）：提供跑道中心線方向的橫向引導。
• 下滑台（Glide Slope, GS）：提供沿預定下滑角的垂直引導。
• 標誌信標（Marker Beacons）或測距設備（DME）：提供沿進場航道的位置或距離資訊。
• 進場燈光與相關地面設施：協助飛行員在目視階段辨識跑道環境。

解題方法

本題屬於系統原理題，作答時依「功能—組成—訊號原理—進場使用」的次序說明。重點是交代航向台如何判斷左右偏差、下滑台如何判斷高低偏差，以及飛機如何利用兩者維持進場航道。

一、航向台：提供左右引導

航向台設於跑道遠端附近，發射兩組重疊的方向性無線電訊號，分別以 $90\ \text{Hz}$ 與 $150\ \text{Hz}$ 調變。兩訊號在航道兩側的強度分布不同，形成可供接收機判讀的「調變深度差」（Difference in Depth of Modulation, DDM）。

在跑道中心線延長線上，兩種調變訊號的深度相等，DDM 為零；飛機偏在中心線一側時，接收機便測得其中一種調變較強。駕駛員依儀表指示修正航向，使飛機回到中心線延長線上。

二、下滑台：提供上下引導

核心觀念

目視進場滑降指示器（Visual Approach Slope Indicator，VASI）是設於跑道旁的燈光系統，利用紅、白燈的顏色組合，提供飛行員目視進場時的下滑路徑指示。它主要協助飛機在最後進場階段保持適當的下滑角，並提供高度是否偏高或偏低的判斷依據。

VASI 的基本原理是以燈光的紅白顏色區分飛機相對於下滑路徑的位置。一般下滑角約為 $3^\circ$，但實際設定會依跑道與進場環境而定。

解題方法

作答時依序說明 VASI 的用途、配置、燈號判讀與限制，即可完整回答「請說明」型題目。

常見的雙排 VASI（2-bar VASI）由兩組燈條構成：靠近跑道入口的一組稱為近端燈條（downwind bar），較遠的一組稱為遠端燈條（upwind bar）。飛行員依目視所見的兩組燈色判讀：

核心觀念

測距儀（Distance Measuring Equipment, DME）是機載與地面臺站配合工作的無線電導航設備，用來測量飛機至地面臺站的斜距。題目重點是其「詢問—應答—計時」原理，以及 DME 的導航與進場用途。

DME 通常與 VOR 或儀器降落系統的航向臺（ILS localizer）共址，使飛機可同時取得方位或航道資訊與距離資訊。

解題方法：詢問與應答的時間差

1. 機載設備發出詢問脈波：飛機上的 DME 設備以特定脈波對向地面臺站發出詢問訊號。
2. 地面臺站延遲後回覆：地面臺收到詢問後，經固定的應答延遲時間，發出應答脈波。
3. 機載設備計時並換算距離：機載設備測得詢問訊號往返傳播時間，扣除地面臺固定的應答延遲，再以無線電波傳播速度換算距離：

其中，$D$ 為飛機至臺站的斜距，$c$ 為無線電波速度，$t$ 為機載設備測得的總往返時間，$\tau$ 為地面臺固定的應答延遲。除以 $2$ 是因為訊號走了「飛機至臺站」與「臺站至飛機」兩段路程。