АВИАЦИОННАЯ КАРТОГРАФИЯ
2.1. Форма и размеры Земли
Физическая поверхность Земли, состоящая из поверхности материков и океанов, имеет сложную форму. В качестве приближения к реальной поверхности Земли используется геоид.
Геоид — фигура Земли, ограниченная уровенной поверхностью, пересекающей отвесные линии во всех низма: текущего времени (работает непрерывно); времени полета (включается в момент взлета); секундомера для измерения интервалов времени.
Точность показаний часов в штурманских комнатах, помещениях службы УВД, авиационной метеорологической станции (АМСГ), связи, бортовых, а также личных часов летного н диспетчерского состава, руководящего полетами, должна быть не хуже ±15 с. В процессе предполетной подготовки члены экипажа обязаны сверить показания личных часов с контрольными (которые проверяются по сигналам точного времени), а на ВС — завести бортовые часы и установить точное время. Точность ра — тиосигналов точного времени. М= = 0,01 с.
Бортовые’АЧС позволяют определять время суток с точностью, зависящей от погрешности начальной выставки времени и суточного хода, не превышающего rt45 с. Интервалы времени с помощью обычных секун — юмеров измеряются с Oi^0,5 с, а хронометров С С, Ж 0.1 с.
В радионавигационных системах используется системное время, позволяющее определять интервалы времени между двумя событиями с помощью электронного измерителя. В системном времени достигнуты очень высокие точности: например,
в импульсных лальномерных РНС обеспечивается of<: (0,3н-0,6) мкс = = (3=6)10-7 с, а в спутниковых навигационных системах 0|»(5-т- -г-22) нс =(5-^22)10-* с.
точках под прямым углом и совпадающей в открытых морях и океанах с их спокойной поверхностью. В СССР за поверхность геоида принята уровенная поверхность, проходящая через иуль Кронштадтского футштока. Поверхность геоида имеет сложную форму и не удобна для математических вычислений.
Точно определить положение геоида относительно отсчетиой поверх —
ногти практически невозможно, поэтому используется вспомогательная поперхность квазигеоида, совпадающая в океанах и открытых морях с поверхностью геоида и продолженная под материками в соответствии с теорией, разработанной М. С. Моло — денским. Поверхность квазигеонда отступает от поверхности геоида ие более чем на несколько сантиметров в равнинной местности и до 2 м в горной. От поверхности квазигеоида отсчитываются высоты точек земной поверхности, показываемые на картах.
Для решения навигационных задач поверхность геоида заменяется приближающей его поверхностью эллипсоида вращения (сфероида). Эллипсоид вращения, центр и экватор которого совпадают с центром масс и экватором Земли и наилучшим образом аппроксимируют поверхность геоида в планетарном масштабе, называется общеземным эллипсоидом.
Эллипсоид, ближе всего подходящий к поверхности геоида иа данной территории (данного государства или группы государств), называют рефе — ренц — эллипсоидом.
Эллипсоид вращения характеризуют экваториальным радиусом а (большой полуосью), полярным радиусом Ь (малой полуосью) и сжатием а. Используются также первый и второй меридианные эксцентриситеты:
е = Уії—Р/а; e’=1/V—Wb. (2.1)
В СССР при проведении всех геодезических и картографических работ пользуются референц-эллнпсои — дом, предложенным Н. Ф. Красовским. Его параметры, а также параметры других референц-эллипсоидов, используемых за рубежом, приведены в табл. 2.1.
Уровень эллипсоида Красовского совмещен с уровнем геоида в пункте Пулковской астрономической обсерватории. В остальных точках территории СССР отклонение не превышает 40 м. По измерениям, выполненным с помощью ИСЗ в 1980 г., параметры общеземного эллипсоида со-
Та блица 2.1. Параметры земных рефереиц-эллипсоидов
Автор эллипсои да |
Экваториальный ради ус о. м |
Полярный радиус Ь. м |
Сжатт- а |
Красов- |
6378 245 |
6356 863 |
I : 298,3 |
СКИН |
|||
Бессел ь |
6 377 397 |
6 356 079 |
I : 299,2 |
Хайфорд |
6 378 388 |
6 356 912 |
1 : 297,0 |
Кларк |
6 378 249 |
6356 515 |
1:293.5 |
ставляют а=6 378!37 м, « = = I : 298.257.
Прн решении некоторых навигационных и картографических задач в качестве приближения эллипсоида принимают сферу. Размеры сферы в этом случае зависят от закона изображения поверхности эллипсоида на сфере. При приближенных расчетах за радиус шара, объем и площадь поверхности которого равны объем) и площади поверхности эллипсоита Красовского, принимается R*= = 6371,1 км.
Различие референц-эллнпсоидов. принятых в различных странах, мо жет привести к дополнительным погрешностям определения координат МС с помощью глобальных высокоточных РНС. Координаты МС могут быть рассчитаны иа основании одних исходных геодезических данных, а карта, на которую наносится МС — на основании других. Возникающая погрешность может превысить по грешность самой РНС. Для оценки возможной погрешности целесообраз но провести серию контрольных рас четов иа стоянке самолета с известными координатами.