Грименекис астрономических навигационных приборов

г пределение курса ВС астрономи­ческими средствами. Астрономические компасы (АК) позволяют измерять курс ВС и выдерживать его в поле­те. Для измерения решают уравнение:

ПК (УК) =А — КУС,

где А — азимут светила. В зависимо­сти от выбранного мери шана изме­ренный курс будет истинный при от­счете азимута светила относительно текущего географического меридиана и условным — при его отсчете от од­ного меридиана, например КПМ, выб­ранного на все время полета; КУС — курсовой угол светила, измеряемый либо поворотом корпуса ЛК вручную, либо автоматическим вращением ви­зирной системы с помощью следяще­го привода.

Расчет азимута светила произво­дится автоматически самим астроком­пасом по значениям:

географических коердииат ВС, вво­димых в АК вручную неіюсре істнен — но перед измерением (при измерении условного курса долгота не меняется);

склонения светила (устанавливает­ся 1 раз на весь полет);

гринвичского часового угла свети­ла. Вследствие суточного вращения Земли /гр непрерывно меняется. Это изменение компенсируется часовым
механизмом, вращающим визирную систему с угловой скоростью 157ч.

Совмещенный астрокомпас

АК-59п предназначен для измеосння курса ВС в полете по Солнцу, плане­там и звездам. Он может применять­ся на всех широтах северного и южного полушария. Астрокомпас АК-59п имеет три визирные систему, позволяющие применять его в любых условиях полета: основная (нижняя) предназначена для пелені ации Солн­ца днем: верхняя визирная система служит для пеленгации звезд. Луны и других планет, поляризационная визирная используется для пеленга­ции Солнца в сумерки и тогда, когда оно закрыто от прямого наблюдения с помощью основной системы.

Перемещение ВС в процессе поле­та в АК-59п не компенсируется, вследствие чего возможно только дискретное измерение мгновенного значення истинного курса ВС в соот­ветствии с установленными <р, X.

Дистанционный астрокомпас

ДАК-ДБ-5е предназначен для опре­деления и выдерживания курса ВС, разворота на заданный угол и выпол­нения полета по ортодромии. Опре іе ление истинного курса возможно при высоте Солнца от 0 до 70° и скло­нения от 0 до ±23,5°. Нормальное функционирование астрокомпаса обес­печивается в северных и южных шп­ротах от +90 до —90°. При совмест­ной работе с перископическим сек­стантом можно получить курсовую информацию от звезд и планет, имею­щих склонение от 30 до +60°.

Астрокомпас позволяет произво — шть полеты по участкам ортодро­мии. нс превышающие 1100 км.

Истинный курс выдается на индикатор только дискретно соответ­ственно введенным вручную значени­ям: /гр, if и X.

Наибольшее влияние на точность измерения ПК астрокомпасами ока зывают ускорения ВС в момент отче­та н ошибки ввода географических координат МС. Рекомендуется астро — измерения курса производить только в режиме установившегося горизон­тального полета.

Несоответствие между фактиче­ским МС и географическими коордн-

натами, введенными в ЛК, вызывает появление ошибки измерения курса:

AHKs=9-10 3[tg <р sin ФПУ +

+ tg Л sin (Д—ФПУ)] AS, (15.12)

где AS — абсолютная погрешность МС; ФПУ — фактический истинный путевой угол или азимут погрешности VS. Максимального значения ошибка ЛИКітах достигает при полете на восток или запад, когда светило нахо — тнтся в верхней кульминации, т. е. имеет максимальную высоту и распо ложено в северном или южном на­правлении. Допустимая ошибка, ирн которой погрешность измерения ис­тинного курса не превысит допусти­мого значения ДИК-s max, рассчитыва­ется как

AHKsma* ф + ctg (‘р — 5)

(15.13)

Максимального значения при измере­нии ИК ДЗдпп (рис. 15.15) дости­гает на широте <р=±35° в дни солнцестояния: зимнего в сеперном полушарии, летнего—в южном Наи­более неблагоприятные условия изме­рения имеют место в районах геоіра — фических полюсов и в широтном поясе — 40°^(f^40°.

Применение условных меридианов и условных курсов расширяет воз­можности использования астрокомпа­сов. Ошибка, возникающая по мере удаления от точки, географические координаты которой были введены в АК, возрастает в меньшей степени:

УКХ =9-10~ 3 AS tg h sin

v (А —ФПУ). (15.14) Допустимое значение

V УК.;

AS, loll 111.2——————————- .

1 tg Л sin (А —ФПУ)

(15.15)

Или графически (рис. 15.16). При необходимости применения другой допустимой ошибки курса значение Азвлп пересчитывается, например.

при АУК°=0,5° допустимое удаление уменьшается в 4 раза.

Выдерживание направления по­лета астрономическими средствами. Астрокомпас АК-59п ие. имеет кор ректирующего устройства для ком

пеисации перемещения БС относи­тельно земной поверхности, поэтому при выдерживании постоянного курса происходит искривление ЛФП. Наи­большее уклонение Iтих бывает при больших высотах светила, которое находится на траверзе ВС. Если за­даться приемлемым значением укло­нения ЛФП 1 тих ОТ ортодромии, ТО допустимое расстояние

5доп 2arccosX sin h

>——————————- . (15.16)

sin(ft+9 10-3Zm, x)

Например, если курс следовании выдерживается по К при высоте Солнца h-40°, то на участке пуіи 550 км ВС уклонится от ортодромии на 5 км, а на участке 780 км — на 10 км (рис. 15.17).

Чтобы ЛФП уклонялась от орто­дромии не более чем на 5 км, смену географических координат следует производить не реже чем череа 700 км при А<30°; 500 км при h= (30^-60)°; 300 км при Л >60°.

Географические координаты при установке их иа ЛК следует выби­рать для средней точки участка маршрута.

Рис 15 17. Определение допустимой дальности полета при выдерживании курса по астрокомпасу

Астрокомпас ДАК-ДЕ-5 имеет пу­тевой корректор, обеспечивающий выполнение полета по ортодромии Одиако наличие угла сноса у ВС в полете приводит к появлению погреш­ности измерения и выдержипання ор — тодромического курса

Л OK" = 1,57-10 4 х S УС° tg Л cos КУС, (15.17)

где 5—удаление ВС от точки вклю­чения путевого корректора; КУС — курсовой угол светила.

Наихудшне условия полета при КУС = 0 (180), т е. когда Солнце находится впереди или сзади ВС. До. чустимое расстояние, при котором максимальное ЛБ5< ВС не превысит заданное значение гп.«х,

dg *.-р

(15.18)

Например, при высоте Солнца h~80° и УС = 5°, чтобы уклонение ЛФП нс превзошло 10 км, можно лететь по ортодромии не более 500 км.

На рис. 15.18 приведен график до­пустимых значений Sд„и при условии км.

Если ограничиться условием *mai=5 км, то При УС = 5° МОЖНО рекомендовать следующий порядок использования путевого корректора: при h<30° он может включаться без ограничений; при А=(30ч-50)° он может оставаться включенным на протяжении только 800 км; при А=(60ч-80)° он может быть вклю­ченным на участке длиной 400 км. Наличие бокового уклонения ВС от заданного ортодромнческого участка маршрута приводит к ошибке курса, сходной с погрешностью, возникаю­щей из-за угла сноса.

Определение МС астрономически­ми средств] ми. Высота небесного светила, измеренная астрономически­ми средствами, несет в себе позици­онную информацию, т. е. сведения о местоположении ВС в момент изме­рения. Так как непосредственно изме­рить координаты МС, кроме высоты

Полярной звезды, равной широте точ­ки измерения невозможно, выполня­ются косвенные измерения. Они тре­буют дополнительной информации о времени измерения и экваториальных координатах небесного светила.

В результате чего получают линии равных высот (ЛВР). Точка их пере­сечения на карте определит МС. Воз можны варианты измерения высот двух небесных светил или одного, но с определением высот в разнос вре мя. Для преобразования измеренных высот светил в ЛРВ применяются Авиационный астрономический еже­годник (ААЕ), Таблицы высот и азимутов (ТВА) и Таблицы высот и азимутов звезд (ТВАЗ).

Порядок расчета и построения ЛВР:

измеряют высоту светила И и фик­сируют соответствующие этому мо­менту: время Т (секунды, минуты, ча­сы), географические координаты счис лнмого МС и фактический путевой угол ВС;

вносят исправление в отсчет вре­мени на поправку часов 7’ВСіір = Г+с н преобразуют его в гринвичское

Trv — T испр V. Номер пояса N, по

времени которого идут часы, берут с учетом декретного и летного време­ни. Для МОСКОЯСКОГО времени Тгр = ~Т„—4 летом и 7’Гр = 7’п—3 зимой.

из ААЕ на дату измерения по це­лому числу часов 7YP выбирают; для Солнца и планет склонение 6 и за­падный гринвичский часовой угол Лр, а для Луны дополнительно па­раллакс; для звезд гринвичское звезд­ное время Srp; по интерполяционным таблицам определяются и прибавля­ются поправки к Лр за минуты и се­кунды Ггр;

рассчитывают местный западный часовой угол t = trp+h’ При этом долгота V берется близкой к ечнелн — мой X, но так, чтобы t не содержал минут и был четным. Если 0>180с. то дополняют его до 360° и часовой угол считают восточным;

если измерение выполнялось по Солнцу или планете, то пользуются ТВА. По склонению б находят нуж­ную страницу, а по / и ф определя­ют азимут светила А, вычисленную высоту Ив и поправку за минуты

I 4 б 8 ИС‘ Рис. 15.18. Определение допустимой дальности полета по ортодромии при выдерживании курса по астрокомпа су Z, nax—5 КМ

склонения /. Исправляют высоту Л„ Ив+fAft. Если в таблицу входи­ли с западным часовым утлом, то за азимут принимается дополнение табличного значения до 360°. Если из­мерение выполнялось по звездам, то пользуются ТВАЗ По значению ши роты ечнелимого МС (f, целому числу местного звездного времени S — =Srv+H в градусах и названию звезды определяют вычисленную вы­соту И, и ее азимут;

измеренную высоту светила ис­правляют поправками: секстанта с»

за рефракцию атмосферы г и за вра щения Земли и с учетом путевого пе­ленга ПП=Л—ФПУ. Они выбира ются из ТВАЗ. При этом Ии — Н ^-с— — г + а.

При 0<ПП-<180° поправка и бе­рется со знаком плюс, при 180" < <11П<360° — со знаком минус;

разность высот между исправлен­ной н вычисленной Дh’ — hu—Л„, вы раженная в угловых минутах, преоб разуется в километры ДЛ= 1,853 Ah’;

на карте из точки со счислимымн координатами (<р и X’), выбранной при расчете /. прокладывают линию

азимута светила А, если ДЛ>0, то отрезок ЛЛ откладывают от счисли — мого ИС «на светило», если ДЛ <0 — откладывают в направлении «от све­тила». Через полученную точку пер­пендикулярно линии азимута светила прокладывают линию равных высот.

Если измерялась высота Полярной зпезты, то, исправив ее на поправки с, — и а, рассчитывают широту МС:

ф=/>пол *^фцоЛ •

где Цапл — поправка Полярной знезты, получаемая из ТВАЗ.

Расчет н построение ЛРВ от вто­рого светила получают аналогичным образом. В точке пересечения двух ЛРВ получают место ВС. При этом іля повышения точности нужно вы­бирать светила, расположенные под углом VI, близким к 90°, и учиты­вать смешение второй ЛРВ вследст­вие перемещения ВС в процессе из­мерения.

Глава 16