Характеристика и классификация авиационных карт

Карты в цилиндрических проекциях

Карты в цилиндрических проекциях получаются при проеци­ровании поверхности сферы на поверхность касательного или се­кущего цилиндра с последующей его разверткой на плоскости. В зависимости от взаимного расположения оси цилиндра и оси вра­щения сферы получают нормальную, поперечную и косую цилинд­рические проекции (рис. 1.17).

Характеристика и классификация авиационных карт

Нормальная цилиндрическая проекция образуется путем пе­реноса поверхности сферы на боковую поверхность цилиндра, ось которого совпадает с ее осью вращения. В этой проекции издат ются карты в простой и равноугольной проекциях, которые в ави­ации используются лишь в качестве специальных и справочных карт (карта часовых поясов, графики для определения моментов естественного освещения и др.).

В армейской авиации широкое применение имеют карты в рав­ноугольной поперечно-цилиндрической проекции — проекции Гаус­са и в равноугольной косой цилиндрической проекции. Свойства карт независимо от положения оси цилиндра остаются одинако­выми.

Косая равноугольная цилиндрическая проекция применяется для создания так называемых маршрутно-полетных карт масшта­бов 1:1 000 000, 1:2000 000 и 1:4000000 для дальних полетов и перелетов и для целей вертолетовождения не применяется.

Поперечно-цилиндрическая равноугольная проекция (проекция Гаусса) получается перенесением поверхности эллипсоида на бо­ковую поверхность эллиптического цилиндра, касающегося его по заданному геодезическому меридиану. Для составления карт в этой проекции поверхность всей Земли разбита на 60 зон, каждая из которых занимает 6° по долготе. Каждая зона изображается на боковой поверхности одного цилиндра. Цилиндр касается эл­липсоида по среднему меридиану зоны. Если спроецировать смеж­ные зоны каждую на свой цилиндр, а затем развернуть их на плоскости, то получится картина, показанная на рис. 1.18.

Характеристика и классификация авиационных карт

Рис. 1.18. Схема зон проекции Гаусса:

1, 2, 3, 4 — номера зон

Средний меридиан в каждой зоне изображается без искажений в виде прямой линии, экватор — также в виде прямой линии, но несколько вытянутый по сравнению с действительными размерами. Все остальные меридианы и параллели изображаются кривыми с незначительной кривизной. Их вид показан на рис. 1.18, зона 1.

Направления и углы в этой проекции передаются без искаже­ний, а искажения длин невелики и отсутствуют вдоль среднего меридиана зоны. Искажения длин возрастают по мере удаления от среднего меридиана и достигают максимальной величины на границах зоны. Наибольшие искажения на экваторе составляют 137 м на 100 км.

При решении задач вертолетовождения такими искажениями можно пренебречь и считать карту не только равноугольной, но и равпопромежуточной и равновеликой. Такие высокие качества карты в этой проекции получены путем уменьшения размеров изо­бражаемого участка земной поверхности.

В поперечно-цилиндрической проекции Гаусса составлено боль­шинство крупномасштабных карт начиная от 1:500 000 и крупнее. Карты масштаба 1:500 000 имеют сетку геодезических коорди­нат, т. е. на рабочем поле карты нанесены меридианы и парал­лели. На картах масштаба 1 :200 000 и крупнее геодезические ко­ординаты (меридианы и параллели) нанесены только на рамках листа, а внутри листа нанесена километровая сетка координат Гаусса. Вид этой сетки показан на рис. 1.18, зона 2. Она представ­ляет собой пересечение взаимно перпендикулярных прямых ли­ний, оцифровка которых вынесена на рамку. Следовательно, эти линии изображают на карте сетку условных координат х и у каждой зоны. За ось X прямоугольной системы координат прини­мается средний меридиан каждой зоны, за ось У — экватор.

Оцифровка горизонтальных линий (координата х) указывает расстояние от экватора до данной линии по среднему меридиану зоны в километрах. Оцифровка вертикальных линий (координа­та у) указывает номер зоны и расстояние от среднего меридиана зоны, увеличенное на 500 км. Например, точка М имеет координа­ты х=6250 и у = 2580, а М’—л: = 6250 и г/ = 2420. Это означает, что обе точки удалены к северу от экватора на 6250 км, точка М на­ходится во второй зоне восточнее среднего меридиана зоны на 80 км (580—500=+80 км), а точка М’ расположена на 80 км за­паднее среднего меридиана этой же зоны (420—500=—80 км).

Счет номеров зон в проекции Гаусса ведется от Гринвичского меридиана, который является западной границей первой зоны. Средний меридиан этой зоны имеет восточную долготу 3°, второй зоны — 9° и т. д. Долгота среднего меридиана любой зоны опре­деляется по формуле

Lcp = yV6°—3°, (1.5)

где N — номер зоны.

В прямоугольных координатах сетки Гаусса выполняются ге­одезическая привязка позиций наземных радионавигационных
средств, целеуказание, определение взаимного положения объек­тов на местности и другие специальные задачи.

Если необходимо перевести прямоугольные координаты в ГЄОт дезические, то это можно сделать с помощью крупномасштабной карты. Для этого надо по значениям х и у на карту нанести точ­ку, вынести ее на рамки и отсчитать широту и долготу.

Координатная сетка, нанесенная на карты, позволяет быстро- определять координаты любого объекта или наносить его на кар­ту по известным координатам.

Подпись: Рис. 1.19. Определение прямоугольных координат точек на карте Все линии координатной сетки подписываются числа­ми, обозначающими их коор­динаты. Порядок надписей показан на рис. 1.19: 53°50′

и 6°00′ — соответственно ши­рота и долгота юго-западного угла карты; 5976 — расстояние от экватора до горизонталь­ной линии (на остальных го­ризонтальных линиях число 59‘ не указывается, а имеется в виду); 2304 — удаление вер­тикальной линии к западу от осевого меридиана второй зо­ны, равное 196 км (304— —500=—196 км).

Для указания приближен­ного положения объекта на карте необходимо назвать квадрат сетки, в котором он расположен, строго соблюдая установленное правило. Сна­чала называют оцифров­ку горизонтальной километровой линии, а затем вертикальной. Например, тригонометрический пункт с отметкой 40 м нужно оты­скивать на карте в квадрате 8004. Для точного определения по­ложения объекта внутри квадрата необходимо отдельно найти значения координат хну. Например, определить полные прямо­угольные координаты завода в квадрате 8404. При этом сначала записывают оцифровку нижней линии квадрата, т. е. 5984, а за­тем линейкой замеряют расстояние по перпендикуляру от кило­метровой линии до завода (1100 м) и добавляют к координате линии, в результате чего получают полную координату х, равную 5 985 100 м.

Для определения координаты у необходимо записать оцифров­ку линии левой стороны квадрата (2304) и измерить расстояние по перпендикуляру от завода до вертикальной линии (1200 м). В результате получаем координату у, равную 2 305 200 м. Если определения полных координат не требуется, а необходимо найти
их значение только в пределах данного листа, то первые две цифры при указании координат опускаются, т. е. координаты за­вода будут иметь вид: х=85 100 м и у=05 200 м.

В связи с тем что на крупномасштабных картах геодезиче­ские меридианы нанесены только на боковых рамках, то направ­ления и углы на них измеряются от северного направления вер­тикальной километровой линии. Такой угол называется дирекци- онным углом и обозначается ДУ (рис. 1.20). Для определения

С С

Характеристика и классификация авиационных карт

Рис. 1.20. Определение углов и направлений на картах проекции Гаусса

азимута (от геодезического меридиана) необходимо учитывать по­правку на сближение меридианов у, т. е.

А = ДУ+у. (1-6)

Значение поправки у рассчитывается по формуле

y=ALsinB, (1.7)

где AL — разность долгот данной точки и среднего меридиана зоны;

В— широта данной точки.

Прокладка линий положения и линий пути на картах равно­угольной поперечно-цилиндрической проекции не вызывает затруд­нений. Ортодромия на них прокладывается в виде прямой. Лок­содромия принимается за дугу логарифмической спирали, ее ук­лонение от прямой незначительно. Линия равных азимутов явля­ется окружностью, при замене ее прямой (для небольших рассто­яний) учитывается угол схождения меридианов 6:

6= (Lp—LB)sin£Cp, (1-8)

где Вср — средняя широта листа карты или блока листов;

Lp и LB — соответственно долгота радиостанции и долгота верто­лета.

Линия равных расстояний на этих картах принимается за пло­скую окружность.