- •Тема 1. Основы воздушной навигации.
- •1. Основные определения и термины. Единицы измерения.
- •1.1 Единицы измерения расстояний.
- •1.3 Единицы измерения давления.
- •1.4. Единицы измерения веса.
- •1.5. Единицы измерения температуры.
- •1.6. Единицы объема.
- •2. Классификация технических средств самолетовождения.
- •3. Форма и размеры Земли.
- •4. Основные точки, линии и круги на земном шаре.
- •5. Направления на земной поверхности, единицы измерения.
- •6. Системы координат.
2. Классификация технических средств самолетовождения.
По месту расположения технические средства делятся на самолетные (бортовые) и наземные.
По характеру использования — на автономные и неавтономные.
Автономными называются средства, применение которых не требует специального наземного оборудования.
Неавтономными называются средства, которые выдают информацию на основе их взаимодействия с наземными устройствами.
По принципу действия технические средства самолетовождения делятся на четыре группы.
1. Геотехнические средства самолетовождения позволяют измерять различные параметры естественных (геофизических) полей Земли. К этой группе относятся магнитные компасы, барометрические высотомеры, указатели воздушной скорости, термометры наружного воздуха, часы,
гирополукомпасы, дистанционные гиромагнитные и гироиндукционные компасы, курсовые системы и др,
2. Радиотехнические средства самолетовождения, основанные на измерении параметров электромагнитных полей, излучаемых специальными устройствами, находящимися на борту воздушного судна или на земле. К ним относятся самолетные радиокомпасы и связные радиостанции, радиовысотомеры, самолетные радиолокационные станции, доплёровские измерители путевой скорости и угла сноса, наземные радиопеленгаторы, приводные и радиовещательные станции,
радиомаяки, радиомаркеры, наземные радиолокаторы и др.
Самолетное радионавигационное оборудование и наземные радиотехнические устройства образуют системы самолетовождения.
По дальности действия последние делятся на системы дальней
навигации (свыше 1000 км), ближней навигации (до 1000 км) и системы посадки.
3. Астрономические средства самолетовождения, основаны на использовании небесных светил. К этой группе средств относятся астрономические компасы, авиационные секстанты и
астрономические ориентаторы.
4. Светотехнические средства самолетовождения, основанны на использовании бортовых или наземных источников света. К этой группе средств относятся светомаяки, прожекторы, огни посадочных
систем, пиротехнические средства (дымовые шашки, пирофакелы) и др.
3. Форма и размеры Земли.
Земля имеет сложную геометрическую форму. По предложению немецкого ученого Листинга в 1873 г., с очень большой степенью приближения, за форму Земли принят геоид.
На рис. 1.1 жирной линией показана поверхность геоида.
Рис. 1.1. Поверхность геоида
Геоид - тело, ограниченное уровенной поверхностью, совпадающей с поверхностью Мирового океана в спокойном состоянии .
Характерным для уровенной поверхности является то, что она в каждой своей точке нормальна (перпендикулярна) к направлению действия силы тяжести g (рис. 1.2).
Геоид наиболее реально отражает поверхность Земли, но не имеет простого математического описания, следовательно, неудобен для
решения задач в аэронавигации и геодезии.
В связи с этим поверхность геоида заменяют- аппроксимируют поверхностью эллипсоида вращения, которая имеет правильную геометрическую форму и допускает применение математического моделирования
Уровенная
поверхность (поверхность
геоида)
Миповой
океан
Рис. 1.2 Уровенная поверхность.
Земной эллипсоид вращения получается при вращении меридианного эллипса вокруг его малой оси (рис. 1.3). Форма этого эллипсоида описывается двумя геометрическими параметрами:
большой полуосью а;
малой полуосью b .
Рис. 1.3. Земной эллипсоид вращения
Геометрический центр эллипсоида вращения совмещен с центром масс Земли, его малая полуось - с осью вращения Земли, а большая полуось - с плоскостью экватора Земли.
Земной эллипсоид вращения, ориентированный в теле Земли, называется референц-эллипсоидом. В 1946 г. эллипсоид профессора Ф.Н. Красовского принят в качестве референц-эллипсоида со следующими параметрами:
- большая полуось а = 6 378 245 м;
- малая полуось b = 6 356 863 м;
полярное сжатие с = (a-b)/b = 1/298,3.
По современным данным отклонение земного эллипсоида Красовского от геоида не превышает 100 м, а в пределах территории России и соседних с ней государств не превышает 40м. Этот эллипсоид положен в основу всех геодезических и картографических работ, выполняемых ранее в СССР, а теперь на территории России.
Для упрощения навигационных расчетов форму Земли принимают за шар с радиусом (сферы) R= 6 371 116 м, что соответствует радиусу шара, эквивалентного по площади поверхности земному эллипсоиду Красовского. Для приближенных расчетов радиус земного шара принимают равным 6 371 км.