Определение направлений и расстояний. на карте. Точность измерений
При решении различных задач вертолетовождения карта используется для определения координат точек, измерения направлений, углов и расстояний между заданными точками. Точность решения этих задач зависит от так называемой геометрической точности карты, ее проекции, содержания и оформления, а также от методики измерений.
Геометрической точностью карты называют точность определения взаимного расположения точек на ней. Наиболее точно наносятся на карту координатная сетка и опорные геодезические пункты (0,2—0,3 мм). Средняя квадратическая ошибка нанесения всех остальных точек на карты, используемые в вертолетовожде — нии, равна 0,5—0,6 мм. Летчик, работая с картой, может допускать ошибку в нанесении точек на карту в полете в пределах 0,5 мм, а если учесть неточность исходных материалов и графического перенесения их на бумагу, то указанная ошибка летчика в снятии координат в пределах одного листа карты составит около 0,8 мм.
На точность измерения расстояний на карте влияют геометрическая точность карты, ошибки графической работы и ошибки округления. Средняя квадратическая ошибка измерения расстояний составляет 1,1 —1,2 мм.
Ошибки в измерении направлений на карте определяются геометрической точностью карты, ошибками нанесения точек на карту, округления и определения положения меридиана в точке измерения направления. Средняя квадратическая ошибка в измерении направлений достигает 0,6°. Ошибки измерений на карте могут быть и больше, если не учитываются характер искажений и особенности измерения между точками, лежащими на разных листах склеенного блока карт.
Оценивая и выбирая проекцию карты и ее масштаб, необходимо учитывать вид сетки меридианов и параллелей, величину и характер искажений, характер изображения на ней линий пути и линий положения.
Направление линии пути вертолета определяется ее путевым углом (заданным или фактическим).
Заданное направление полета определяется заданным путевым углом (ЗПУ). Заданным путевым углом (рис. 1.1) называется угол, заключенный между северным направлением меридиана отсчета и направлением линии заданного пути. ЗПУ отсчитывается от северного направления меридиана отсчета до линии заданного пути по ходу часовой стрелки от 0 до 360°.
Кроме того, направление полета может определяться фактическим путевым углом (ФПУ). Фактическим путевым углом (рис. 1.1) называется угол, заключенный между северным направлением меридиана отсчета и направлением линии фактического пути. ФПУ отсчитывается, так же как и ЗПУ, от 0 до 360°.
Путевые углы могут отсчитываться и от направления главной ортодромии. В зависимости от выбранного направления отсчета различают истинные, магнитные, условные и ортодромические путевые углы.
Рис. 1.26. Измерение углов и расстоянии с помощью транспортира и линейки |
Путевые углы на карте измеряются с помощью навигационного транспортира, входящего в комплект штурманского снаряжения летчика и представляющего собой треугольник из прозрачного целлулоида с двумя шкалами: внешней и внутренней. По внешней шкале отсчитываются путевые углы от 0 до 180°, а по внутренней— от 180 до 360°. Шкалы на нем оцифрованы через 10° с ценой деления 1°. При измерении путевых углов с помощью навигационного транспортира нужно помнить, что его линия 0—180° всегда должна быть совмещена с меридианом (линией выбранного направления отсчета), проходящим через точку измерения, а вершина транспортира направлена в сторону направления полета (рис. 1.26).
Для измерения путевого угла на карте необходимо:
— соединить прямой линией заданные точки (пункты), т. е. провести линию заданного или фактического пути;
— направить вершину транспортира в сторону полета;
— совместить центр транспортира с начальной точкой, а линию 0—180° — с меридианом (линией выбранного направления отсчета), проходящим через данную точку, или установить параллельно ближайшему меридиану карты, если он не проходит через точку измерения;
— против пересечения линии пути со шкалой транспортира отсчитать значение путевого угла.
Чтобы избежать грубой ошибки (особенно на 180°) при измерении путевых углов, следует твердо помнить основные направления север — юг и восток — запад, которые легко определяются во всех точках карты (за исключением района полюсов).
Летчик должен уметь быстро и без больших погрешностей определять направления на карте не только с помощью навигационного транспортира, но и глазомерно. Для этого надо знать основные направления, сравнительно легко определяемые с помощью меридианов и параллелей, а также уметь глазомерно откладывать углы величиной 5 и 10°. Кроме того, в процессе тренировки необходимо запомнить величины углов в 30, 45 и 90°, с которыми затем сравнивать измеряемый угол при глазомерном определении направлений.
Точность измерения направлений глазомерным способом зависит от величины измеряемого угла. Если его величина не превышает 10°, то точность определения направления составляет 2—3°, если более 10°, то 3—5°.
В вертолетовождении основной единицей измерения расстояний является километр. В практике при измерении расстояний на карте пользуются линейкой и главным масштабом. На полетных картах измерение расстояний может производиться с помощью навигационной линейки НЛ-10М или специальной масштабной линейки.
На боковой стороне НЛ-10М нанесена шкала длиной 25 см, оцифрованная через 1 см, с ценой наименьшего деления 1 мм. Измеренное с помощью линейки расстояние между двумя точками в сантиметрах и миллиметрах умножается на знаменатель численного масштаба карты.
Масштабная линейка длиной 28 см представляет многомасштабную линейку для наиболее часто применяемых масштабов полетных карт. Одна ее сторона размечена для карт масштабов 1:200 000, 1:500 000 и 1:1 000 000, а другая (обратная) сторона— для карт масштабов 1:25 000 000 и 1:420 000 (десятиверстки). Расстояние между двумя точками на карте измеряется в километрах по шкале, соответствующей масштабу карты. Длина ломаной линии определяется суммированием длин прямолинейных участков.
Летчик должен уметь измерять расстояния не только с помощью инструментов, но с достаточной точностью глазомерно.
Глазомерное измерение необходимо для быстрого приближен* ного решения некоторых задач в полете, а также для исключения грубых ошибок в измерениях. Для глазомерного измерения расстояний в полете необходимо уметь сравнивать отрезки на карте с отрезком в 5, 10 или 20 см (в зависимости от масштаба). При этом расстояние удобнее отсчитывать не в сантиметрах, а сразу в километрах.
Расстояние между двумя точками на карте можно сравнивать также с отрезком меридиана между двумя соседними параллелями, помня, что 1° дуги меридиана равен примерно ПО км, 0,5° — 55 км, 20′ — 37 км и 10′ — 18 км. В процессе тренировки в глазомерном определении расстояний нужно добиться того, чтобы ошибки при расстояниях 25—30 км не превышали 2—3 км, а при больших расстояниях (до 60—80 км)—5—6 км.