Линии пути и линии положения

Линии пути. Линия пути воздушного судна - проекцияна земную поверхность траектории его движения в пространстве [1]. В зависимости от навигационного оборудования ВС, обеспечивающего измерение полета, линия заданного пути прокладывается на карте в виде ортодромии или локсодромии. Каждая из них имеет определенные свойства и вид на земном шаре.

Ортодромия – линия кратчайшего расстояния между двумя точками (А и В) на поверхности земного шара (рис. 1.10). Это греческий термин и в переводе на русский язык означает «прямой путь».

Рис. 1.10. Ортодромия и локсодромия

Ортодромия пересекает меридианы под различными углами. Экватор и меридианы можно рассматривать как частные случаи ортодромии. На картах ортодромия между двумя пунктами, расположенными на расстоянии 1000 – 1200 км, практически изображается прямой линией.

Ортодромический путевой угол (ОПУ) – угол, заключенный между северным направлением истинного меридиана начальной точки ортодромии и ЛЗП. Полет по ортодромии может быть выполнен только с помощью ортодромических курсовых приборов. На больших расстояниях ортодромия имеет вид кривой линии, обращенной выпуклостью к полюсу (рис. 1.10). В этом случае ее прокладывают по промежуточным точкам. Долготы промежуточных точек можно брать произвольно, но для удобства расчета их обычно берут через 10 – 20°. Широту каждой промежуточной точки вычисляют по формуле [14]:

,

где ; – сферические координаты промежуточной точки; – сферические координаты исходной точки ортодромии; – сферические координаты конечной точки ортодромии.

Коэффициенты А и В для всех промежуточных точек остаются постоянными. Рассчитанные сферические широты промежуточных точек вначале переводятся в географические, а затем наносят их на карту и после этого соединяют их плавной линией или отрезками прямых, которые принимают за ортодромию (рис. 1.11).

Рис. 1.11. Прокладка ортодромии

Путевой угол в начальной точке ортодромии вычисляют по формуле [14]:

.

Длину пути ортодромии между двумя точками вычисляют по одной из следующих формул [14]:

;

.

Вычисления по указанным формулам дают длину ортодромии в градусах и минутах дуги большого круга. Чтобы получить путь в километрах, необходимо полученный результат выразить в минутах дуги и умножить на 1.852.

Локсодромия – линия на поверхности земного шара между двумя точками (А и В), пересекающая меридианы под постоянным углом (рис. 1.10). Локсодромия представляет собой логарифмическую спираль, которая огибает земной шар бесконечное число раз и стремится к полюсу, но никогда не достигает его. Своей выпуклостью она обращена всегда к экватору. Такой вид локсодромии объясняется тем, что ее путевой угол относительно каждого меридиана остается постоянным, а сами меридианы не параллельны друг другу, а сходятся к полюсам (рис. 1.12) [15].

Рис. 1.12. Вид ортодромии и локсодромии на карте

Локсодромический путевой угол – постоянный угол, под которым локсодромия пересекает меридианы (рис. 1.12). Путь по локсодромии длиннее пути по ортодромии, кроме частных случаев, когда она совпадает с экватором или меридианами, которые являются одновременно и ортодромией и локсодромией.

В практике аэронавигации полеты по локсодромии выполняют, как правило, на воздушных судах 4-го класса и вертолетах всех классов с помощью магнитного компаса или курсовой системы в режиме «МК». Маршрут полета не является прямой от пункта вылета до пункта посадки, а имеет ряд изломов. Длину участка маршрута выбирают такой, чтобы разность путевых углов в начале и в конце участка не превышала 2°. При этом условии ЛЗП на полетной карте прокладывается в виде прямой, которую принимают за локсодромию. При расстоянии между точками на земной поверхности до 250 км локсодромия незначительно отклоняется от прямой линии, т.е. практически совпадает с ЛЗП. Локсодромический путевой угол участка маршрута измеряют непосредственно на карте транспортиром относительно меридиана средней точки данного участка (рис. 1.13). Длину пути по локсодромии измеряют на карте с помощью масштабной или сантиметровой линейки.

Рис. 1.13. Прокладка локсодромии на карте

Линии положения. Линия положения – геометрическое место точек вероятного местонахождения ВС, характеризующееся постоянством измеренного параметра [1]. В аэронавигации используются следующие основные линии положения:

- линия равных пеленгов самолета;

- линия равных пеленгов радиостанции;

- линия равных расстояний;

- линия равных разностей расстояний;

- астрономическая линия положения.

Линия равных пеленгов самолета (ЛРПС) – линия, проходящая через радионавигационную точку (РНТ) и воздушное судно (рис. 1.14) [17]. Так как радиоволны между передатчиком и приемником распространяются по кратчайшему пути, то ЛРПС является ортодромией.

Рис. 1.14. Линия равных пеленгов самолета

Линию равных пеленгов самолета позволяют получить радиокомпасные угломерные радионавигационные системы. ЛРПС имеет определенное направление равное значению пеленга самолета (ВС) и отсчитывается от меридиана РНТ. Линия равных пеленгов самолета прокладывается на карте как ортодромия с учетом проекции карты и удаления воздушного судна от РНТ.

Линия равных пеленгов радиостанции (ЛРПР) – линия, во всех точках которой угол между меридианом самолета и ортодромическим направлением на наземную радиостанцию имеет одно и тоже значение, равное истинному пеленгу радиостанции (рис. 1.15) [17].

При этом линия ортодромического пеленга радиостанции представляет собой ортодромию, т.е. кратчайшее расстояние между РНТ и каждой точкой ЛРПР. Линия равных пеленгов радиостанции – сложная кривая, которая пересекает меридианы под разными углами. Нанесение на карту ЛРПР возможно с помощью специального прокладчика.

В практике аэронавигации полет по ЛРПР происходит при полете на РНТ с применением указателей типа УГР, когда выдерживается постоянное значение пеленга радиостанции. При выдерживании направления полета на РНТ по магнитному компасу полет будет происходить по криволинейному пути, который обычно не совпадает с ЛЗП. При использовании ортодромического курсового прибора ЛРПР превращается в ортодромию, что обеспечивает полет точно по ЛЗП.

Рис. 1.15. Линия равных пеленгов радиостанции

Линия равных расстояний (ЛРР) – линия, являющаяся геометрическим местом точек, равноудаленных от некоторой точки на земной поверхности (рис. 1.16).

Рис. 1.16. Линия равных расстояний

На поверхности земного шара ЛРР представляет собой окружность малого круга радиуса r, центр которого находится в точке 0 с координатами φо, λо. Линию равных расстояний позволяют получить дальномерные навигационные системы типа «РСБН с дальномерным каналом», дальномеры СД и DME.

Линия равных разностей расстояний (ЛРРР) – линия, от каждой точки которой разность расстояний до двух точек на земной поверхности является постоянной величиной (рис. 1.17) [17].

Рис. 1.17. Линия равных разностей расстояний

ЛРРР представляет собой гиперболу, точное построение которой и требует сложных расчетов. Сетки гипербол печатаются на специальных картах. Линию равных разностей расстояний позволяют получить разностно-дальномерные радионавигационные системы дальней навигации типа «Омега», «Лоран-А», «Декка».

Глава 2. АВИАЦИОННЫЕ КАРТЫ

В аэронавигации авиационные карты необходимы для подготовки и выполнения полета. Они используются экипажем: для прокладки и изучения маршрута полета; ведения визуальной и радиолокационной ориентировки; прокладки линий положения ВС и выполнения различных навигационных измерений.

Основные сведения о картах.

Так как Земля имеет форму эллипсоида, то изобразить без искажений ее поверхность можно только на глобусе-модели Земли в уменьшенном виде. Однако для аэронавигации нужно более детальное изображение поверхности Земли, поэтому подробно ее изображение делают на плоскости в виде плана или карты.

План – изображение на плоскости небольшого земного участка земной поверхности. План составляется в крупном масштабе. При построении плана небольшие участки Земли в радиусе 10 – 15 км принимают за плоскость, поэтому все элементы местности изображаются без искажений. Особенностью плана является отсутствие сетки меридианной и параллелей.

Карта – условное изображение всей земной поверхности или ее части на плоскости, выполненное в уменьшенном виде по определенному закону [14]. При построении карт применяют условные способы изображения земной поверхности на плоскости, каждая из которых имеет определенные законы искажения. В зависимости от назначения карты составляются в определенном масштабе.

Масштаб карты – отношение длины линии, взятой на карте, к действительной длине этой же линии на местности. Различают численный и линейный масштабы.

Численный масштаб – дробь, у которой числитель – единица, а знаменатель – число, показывающее, во сколько раз действительные расстояния на Земле уменьшены при нанесении их на карту, например, 1: 100 000. Более крупным называется тот масштаб, у которого знаменатель меньше.

Линейный масштаб – прямая линия, разделенная на равные отрезки, обозначенные числами, показывающими, каким расстояниям на местности соответствуют эти отрезки (рис. 2.1). На рис. 2.1 расстояние между точками А и В равно 30 км.

Рис. 2.1. Линейный масштаб

Отрезок линии, положенный в основу линейного масштаба, называется основанием масштаба. Отрезок длиной 1 см обычно берут в качестве основания масштаба. Величина масштаба – расстояние на местности, соответствующее основанию масштаба. Например, величину масштаба записывают так: в 1 см 10 км.

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: