СЧИСЛЕНИЕ И ПРОКЛАДКА ПУТИ НА КАРТЕ
Для выполнения полета по линии заданного пути экипаж обязан периодически определять место самолета. Основным методом определения МС является счисление пути, основанное на вычислении текущих координат самолета по элементам его движения.
Например, если задача определения местонахождения самолета методом счисления решается в прямоугольных координатах XOY (рис. 6.19), то можно написать:
dx= Wxdt= W sin (К + УС-Vy)dt) d, y = Wydt = W cos (К + УС — p,) dt, (6,24)
где К — курс самолета;
УС—угол сноса;
Ру—-угол между направлением меридиана и осью прямоугольной системы координат.
Рис, 6.19, Счисление пути в системе прямоугольных координат ‘ |
х t
J dx = J Wsin (K+ УС — Py) dt;
Xo 6
У t
j dy = j r cos (/c+ УС — py) Л У« . 0 J
Л = Х0+ J Г sin (tf+УС — py) Л;
/
У = Уо + j W’ cos (/С + УС — py) dt.
Следовательно, текущие координаты самолета определяются по начальным координатам и приращениям пути, найденным интегрированием составляющих путевой скорости.
В зависимости от способа определения путевой скорости различают счисление пути:
— воздушное, при котором путевая скорость определяется как векторная сумма воздушной скорости и скорости ветра;
— доплеровское, при котором путевая скорость определяется с помощью доплеровского измерителя;
— инерциальное, при котором путевая скорость определяется интегрированием ускорений движения самолета.
Счисление пути может быть автоматическим и неавтоматическим.
Автоматическое счисление пути осуществляется специальными навигационными устройствами, принцип устройства и применение которых изложены в частях II и III учебника.
Неавтоматическое счисление пути осуществляется экипажем и сводится к графической или глазомерной прокладке на карте пройденного самолетом пути.
Прокладка пути обеспечивает возможность определения МС при полете с постоянными курсом и скоростью в любых метеорологических условиях, как правило, она ведется на всех этапах полета в целях сохранения ориентировки и приближенного контроля пути.
Прокладка пути подразделяется на штилевую прокладку, прокладку пути по фактическим путевым углам и путевой скорости и обратную прокладку.
ЛИ ти левая прокладка состоит в построении на карте от последнего достоверно определенного МС воздушного пути и нахождении для нужного момента времени штилевой точки, в которой оказался бы самолет при отсутствии ветра.
Для прокладки пути необходимо знать средние курсы, истинную воздушную скорость самолета и время полета на каждом •этапе маршрута.
При построении на карте линии пути следует различать два случая:
— курс измеряется от текущего магнитного меридиана;
— курс измеряется от условного меридиана с помощью курсовой системы в режиме ГПК.
В первом случае необходимо средний магнитный курс на этапе маршрута пересчитать в истинный по формуле
ИКСР = МКср + (+ Дм),
где Дм — магнитное склонение на этапе маршрута.
Во втором случае условный курс пересчитать в истинный по формуле
ИКср = УКср — (+ ДА),
где Ад —азимутальная поправка в начале этапа.
На карте от географического меридиана последней отметки МС проложить линию пути под углом, равным среднему истинному курсу. Затем по истинной скорости и времени полета на данном участке рассчитать штилевой путь самолета и отложить его в направлении линии пути. Полученная при этом точка на карте и будет штилевой точкой (МС) к моменту изменения курса. При последующих изменениях курса прокладка пути производится от полученной штилевой точки в вышеизложенном порядке с учетом радиуса разворота самолета, если скорость полета превышает 400 км/ч.
Порядок прокладки показан на рис. 6.20.
Для определения фактического МС необходимо от полученной штилевой точки отложить величину линейного сноса самолета ветром за время полета между моментами начала и конца прокладки.
Штилевая прокладка пути применяется при восстановлении ориентировки, обходе зон с грозовой деятельностью, из-за отсутствия возможности вести прокладку по путевым углам и путевой скорости. Основным недостатком штилевой прокладки следует считать то, что полученная на карте линия пути не соответствует фактической,, а. это затрудняет получение фактического МС в требуемый момент Времени. ‘ г — . —
— Прокладка пути по фактическим путевым углам и путевой скорости в отличие от штилевой прокладки позволяет получить на карте линию фактического пути, а следовательно, и фактическое МС для нужного момента времени.
Для прокладки пути данным способом необходимо знать фактические истинные путевые углы, путевые скорости и время полета на каждом этапе маршрута. Фактический истинный путевой угол в зависимости от начала отсчета курса может быть рассчитан по одной из формул:
ФИПУ = ФМПУ + (+ Дм);
ФИПУ = ФУПУ — (:! ДА).
Прокладка начинается от последнего достоверно опознанного ориентира.
Угол сноса и путевая скорость, необходимые для прокладки, могут непосредственно измеряться на каждом этапе или рассчитываться по известному ветру.
Порядок прокладки показан на рис. 6.21.
Рис. 6.21, Прокладка пути по фактическим путевым углам и путевым скоростям |
В случае когда прокладка пути ведется на большие расстояния по путевым углам и путевым скоростям, рассчитанным по ветру, измеренному "в начале пути, появляется ошибка в определении фактического МС из-за изменчивости ветра. Поэтому к моменту окончания прокладки пути необходимо определить новый ветер и уточнить МС, полученное прокладкой, сместив его наполовину вектора изменения ветра за время полета.
Для получения вектора изменения ветра следует на ветрочет (расчетчик) нанести векторы ветров в начале и в конце прокладки и концы векторов соединить прямой, которая и будет являться вектором изменения ветра (рис. 6.22).
Если же угол сноса и путевая скорость полета измерялись непосредственно на каждом этапе маршрута и прокладка велась по этим фактическим навигационным элементам, то необходимость в уточнении прокладки отпадает.
Достоинством данного способа прокладки пути является то, что линия, проложенная’ на карте, является линией фактического пути
или близко подходит к ней. Кроме того, данную прокладку можно вести вперед, рассчитывая МС с упреждением.
Обратная прокладка пути имеет целью восстановить фактический путь самолета или участок маршрута после выполнения экипажем полетного задания. Она применяется для контроля точности самолетовождения, а также для уточнения места расположения объектов разведки, обнаруженных при полетах над морем или над безориентирной местностью.
Ъ |
Сущность обратной прокладки пути сводится к определению фактического пути самолета по данным прямой. прокладки и отклонению фактического МС от расчетного, отнесенного к одному и тому же моменту времени. Для пояснения сущности обратной прокладки обратимся к рис. 6.23.
Допустим, что совершается полет над морем из исходной точки А. Прямой-прокладкой на карте штурманом получена расчетная линия пути АБВА и определено расчетное время Т выхода в точку А. При выходе на береговую черту после выполнения задания штурман к моменту времени Т определил фактическое МС, которое оказалось в точке Г на удалении AS от расчетной точки А. Установленное уклонение самолета от расчетной точки А является следствием ошибок прямой прокладки.
Для определения фактических точек поворота самолета необходимо отрезок AS, называемый невязкой прокладки, разделить на части, пропорциональные времени полета по участкам:
AS^AS-r^-; AS2 = ASASs = AS-^~,
*0біЦ ^Общ *общ
где to6al—общее время полета на всех участках; tu t2, 4—время полета по участкам маршрута.
Затем из £ и В в направлении, параллельном линии АГ, отложить отрезки ББ — SS и 55i = A5i+iAS2 и получить фактические точки разворота Бх и В;. •
Линия, соединяющая точки А, Бь Ви Г, является линией факта? ческого пути самолета в предположении, что ветер за время полеТ’а не меняется.
Если время определения фактического МС после выполнения — задания (выход самолета в точку Г) не совпадает с расчетным временем выхода в точку А, необходимо определить, где должен находиться самолет по данным прямой прокладки к моменту определения МС. Полученную точку надо соединить прямой с отметкой МС и эту прямую разделить так же, как и прямую АГ, с последующим построением линии фактического пути.
Если в полете был обнаружен объект разведки в точке К, то для переноса этой точки с линии предполагаемого пути на линию фактического пути надо провести линию KKi параллельно линии АГ, Точка Ki будет точкой фактического местонахождения обнаруженного объекта.
В заключение отметим, что место самолета, полученное прокладкой, дает на карте район возможного положения самолета, величина которого зависит от точности определения курса на этапе маршрута, воздушной скорости полета, скорости и направления ветра, а также от точности определения момента времени изменения курса. Практически район возможного положения самолета принимается за круг, радиус которого равен 7—8% пройденного пути с момента начала прокладки, а вероятность нахождения самолета внутри этого круга — 0,63.