Общие сведения о форме и размерах Земли
Министерство транспорта Российской Федерации
Федеральное агентство воздушного транспорта
Краснокутское летное училище гражданской авиации
С.А. Старчиков
ОСНОВЫ АЭРОНАВИГАЦИИ
ЧАСТЬ I. НАВИГАЦИОННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
ПОЛЕТА И ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ
АЭРОНАВИГАЦИИ
Методическое пособие
Красный Кут
2005 г.
Одобрено и рекомендовано к изданию Методическим советом Краснокутского летного училища гражданской авиации
Старчиков С.А. Основы аэронавигации. Часть I. Навигационные элементы полета и обеспечение безопасности аэронавигации: Методическое пособие. - ККЛУГА, 2005, - 186 с.
Написано в соответствии с программой по дисциплине «Аэронавигация» объемом 240 часов.
Изложены основы аэронавигации. Рассмотрены вопросы авиационной картографии, использование авиационных карт для подготовки и выполнения полета, основы измерения времени, курсы полета воздушного судна, расчет навигационных элементов полета, влияние ветра на полет воздушного судна, обеспечения безопасности аэронавигации и штурманская подготовка к полету.
Предназначено для курсантов и слушателей летных училищ гражданской авиации. Может быть использовано также летным составом летных училищ гражданской авиации.
Рецензенты:
Проскурня И.В. – старший штурман АО (АК «Саратовские авиалинии»)
Варфаломеев С.П. – старший штурман ЛО (ККЛУГА)
|
|
|
Нагорнов А.М. - – преподаватель дисциплины «Аэронавигация» (ККЛУГА)
| ОГЛАВЛЕНИЕ | стр. |
| Введение …………………………………………………………………. | 6 |
| Глава 1. Авиационная картография ………………………………. | 8 |
| 1.1. Общие сведения о форме и размерах Земли …………………. | 8 |
| 1.2. Навигационные системы координат …………………………. | 11 |
| 1.3. Направления на земной поверхности и единицы измерения расстояний……………………………………………………..…….……. | 16 |
| 1.4. Линии пути и линии положения ………………………………. | 18 |
| Глава 2. Авиационные карты ………………………………………. | 26 |
| 2.1. Авиационные карты …………………………………………..... | 26 |
| 2.2. Картографические проекции и их классификация …………… | 27 |
| 2.3. Разграфка и номенклатура авиационных карт ……………….. | 35 |
| 2.4. Содержание и оформление карты …………………………….. | 38 |
| 2.5. Классификация авиационных карт. Сборные таблицы ……. | 41 |
| 2.6. Измерения на картах……………………………………………. | 44 |
| Глава 3. Основы измерения времени ……………………………… | 48 |
| 3.1. Единицы измерения времени …………………………………. | 48 |
| 3.2. Системы счисления времени ………………………………….. | 49 |
| 3.3. Проверка времени в аэропортах ………………………………. | 56 |
| 3.4. Определение времени наступления солнечных явлений ……. | 57 |
| Глава 4. Курсы полета воздушного судна ………………………… | 60 |
| 4.1. Элементы земного магнетизма …….………………………….. | 60 |
| 4.2. Виды курсов воздушного судна ………………………………. | 64 |
| 4.3. Графики девиации компаса …………………….……………… | 67 |
| 4.4. Курсовые приборы и их погрешности ………………………... | 69 |
| Глава 5. Навигационная счетная линейка ……………………….. | 72 |
| 5.1. Принцип устройства линейки НЛ-10м и ее использование …. | 72 |
| 5.2. Решение навигационных задач с помощью НЛ-10м ………… | 75 |
| Глава 6. Высота и скорость полета ………..………………………. | 81 |
| 6.1. Методы измерения высоты полета ………………………….… | 81 |
| 6.2. Поверхности отсчета высот ………………………………….… | 81 |
| 6.3. Классификация высот полета ………………………………..… | 82 |
| 6.4. Погрешности барометрических высотомеров ……………….. | 83 |
| 6.5. Скорость полета ……………………………………………...… | 88 |
| 6.6. Погрешности указателя воздушной скорости ………………... | 89 |
| 6.7. Расчет скорости полета ………………………………………… | 91 |
| Глава 7. Влияние ветра на полет воздушного судна ……………. | 94 |
| 7.1. Общие сведения о ветре ……………………………………….. | 94 |
| 7.2. Навигационный треугольник скоростей и его элементы ……. | 96 |
| 7.3. Зависимости УС и W от изменения угла ветра, скорости ветра и воздушной скорости ………………………………………….… | 98 |
| 7.4. Решение навигационного треугольника скоростей с помощью навигационной линейки и подсчетом в уме ……………….. | 102 |
| 7.5. Эквивалентный ветер .………………………………………..… | 108 |
| 7.6. Определение путевой скорости, пройденного расстояния и времени полета подсчетом в уме .……………………………………… | 110 |
| Глава 8. Визуальная ориентировка ………..……………………… | 112 |
| 8.1. Основные определения ….…………………………………….. | 112 |
| 8.2. Классификация ориентиров и их главные признаки ………… | 112 |
| 8.3. Условия ведения визуальной ориентировки ..………………. | 117 |
| 8.4. Правила ведения визуальной ориентировки и способы ориентирования карты по странам света ……………………..………. | 121 |
| 8.5. Порядок ведения визуальной ориентировки и способы сличения карты с местностью …..……………………………..………. | 123 |
| 8.6. Полная и штилевая прокладка пути …………………………. | 127 |
| Глава 9. Обеспечение безопасности аэронавигации …………….. | 130 |
| 9.1. Основные требования к безопасности аэронавигации ………. | 130 |
| 9.2. Эшелонирование высот полета ……………………………...… | 130 |
| 9.3. Безопасные высоты полета …………………………………..… | 135 |
| 9.4. Предотвращение случаев потери навигационной ориентировки …………………………………………………………….. | 140 |
| 9.5. Предотвращение случаев нарушения порядка использования воздушного пространства и попадания ВС в зоны опасных метеорологических явлений ……………………………………………. | 144 |
| Глава 10. Штурманская подготовка к полету ……………………. | 147 |
| 10.1. Общая наземная штурманская подготовка к полетам ……… | 147 |
| 10.2. Предварительная штурманская подготовка ………………… | 148 |
| 10.3. Предполетная штурманская подготовка …………………….. | 158 |
| 10.4. Штурманский бортовой журнал ……………………………... | 174 |
| 10.5. Штурманский контроль готовности экипажа к полету ……. | 178 |
| 10.6. Осмотр и проверка навигационно-пилотажного оборудования к полету ………………………………………………….. | 179 |
| 10.7. Аэронавигационное обеспечение полетов ………………….. | 180 |
| Литература …………………………………………………………... | 186 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ВВЕДЕНИЕ
Гражданская авиация – это уникальный вид транспорта, который требует всесторонней подготовки авиационных специалистов. Для обеспечения полетов по воздушным трассам (маршрутам) требуются серьезные и глубокие знания аэронавигации, которая является неотъемлемой частью авиационного образования летного и диспетчерского состава.
Процесс навигации на воздушном судне начинается с момента взлета и заканчивается после приземления, при этом нагрузка на членов летного экипажа в течение полета сохраняется, и в этой связи в обеспечении безопасности полета навигации принадлежит особое место. Полет можно выполнить без связи, без наблюдения со стороны органа обслуживания воздушного движения, однако без осуществления навигации не выполняется ни один полет.
Существуют различные определения термина "навигация" и "аэронавигация".
Навигация – способ наведения воздушного судна для выполнения полета от одного известного местоположения к другому известному местоположению [6]. Это определение, к примеру, ИКАО заимствовало из RTCA/DO-208, т.к. в документах ИКАО термин "навигация" отсутствует. Приведенный выше термин не совсем точен, т.к. в нем отсутствует такой важный элемент навигации как осуществление навигации по времени. А, кроме того, коль речь идет о навигации применительно к воздушным судам, а не морским, то в дальнейшем вполне уместно будет использовать термин "аэронавигация".
Аэронавигация – управление пространственно-временной траекторией движения воздушного судна, осуществляемое летным экипажем в полете.
Работая с документами в области аэронавигации, автор постарался переработать эти материалы таким образом, чтобы у читателя было полное представление не только о теоретических основах аэронавигации, но и о практическом применении навигационных вычислений, измерений, расчетов для выработки прочных навыков в выполнении штурманских расчетов.
При написании методического пособия автор постарался изложить материал таким образом, чтобы он был доступен для курсантов при изучении дисциплины «Аэронавигация» и для летного состава при проведении курсов повышения квалификации.
Основное содержание методического пособия представлено в оглавлении, которое раскрывает рассматриваемые вопросы.
Методическое пособие охватывает весь объем первоначальной штурманской подготовки пилота квалификации «пилот коммерческой авиации», рекомендуемый квалификационными требованиями ИКАО.
Глава 1. АВИАЦИОННАЯ КАРТОГРАФИЯ
Общие сведения о форме и размерах Земли
В теории и практике аэронавигации приходится иметь дело с расстояниями и направлениями на земной поверхности. Это требует от пилота знания основных сведений о форме и размерах Земли.
Земля имеет сложную геометрическую форму. По предложению немецкого ученого Листинга в 1873 г., с очень большой степенью приближения, за форму Земли принят геоид [2]. 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 [1]. 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 аппарата.
 |
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 [1]. В 1946 г. эллипсоид профессора Ф.Н. Красовского принят в качестве референц-эллипсоида со следующими параметрами[4]:
- 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.
За радиус земного шара (сферы) принята величина R= 6 371 116 м, что соответствует радиусу шара, эквивалентного по площади поверхности земному эллипсоиду Красовского [4]. Для приближенных расчетов радиус земного шара принимают равным 6 371 км.
Точки, линии и круги на поверхности земного шара. В авиационной картографии приняты следующие определения точкам, линиям и кругам на поверхности земного шара (рис. 1.4):
Ось вращения Земли – прямая линия, вокруг которой происходит суточное вращение Земли.
Полюса Земли – точки пересечения оси вращения Земли с ее поверхностью. Северным (Р С) является тот полюс, на котором, если смотреть на него сверху, вращение Земли происходит против хода часовой стрелки. Противоположный полюс является Южным (Р Ю).
Экватор Земли – большой круг, плоскость которого перпендикулярна оси вращения Земли. Экватор делит земной шар на два полушария: Северное и Южное.
Параллель – малый круг, плоскость которого параллельна плоскости экватора.
Истинный меридиан – большой круг, плоскость которого проходит через полюсы Земли.
Начальный (нулевой) меридиан – меридиан, проходящий через центр Гринвичской астрономической обсерватории, находящейся в Англии вблизи Лондона. Начальный меридиан делит земной шар на Восточное и Западное полушария.
 |
Рис. 1.4. Точки, линии и круги на поверхности земного шара
Плоскость экватора и плоскость начального меридиана являются основными плоскостями, относительно которых определяют положение любой точки.
Дата добавления: 2018-09-20; просмотров: 348; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!