Un număr mare de sarcini rezolvate în navigație, și, de asemenea, o varietate de informații de navigație determinată de un număr mare de senzori folosite sisteme de coordonate (SC). Aplicabilă IC trebuie să furnizeze: soluție de navigație cu precizia necesară, domeniul de aplicare al suprafeței de teren necesară pentru un singur sistem, informații vizuale despre localizarea aeronavei coordonate. obtinerea cele mai comune modalități de programare a traseului stabilit, cu un consum redus de timp. În funcție de gradul de deplasare a aeronavelor sistemului de coordonate pot fi împărțite în la nivel mondial. locale și astronomice.
Sistemul de coordonate la nivel mondial legat rigid cu Pământul și sunt utilizate pentru navigație, care să acopere întreaga suprafață a pământului sau o parte substanțială a acesteia. Cele mai frecvente SC la nivel mondial sunt geodezic (geografic), normală sferică (geocentric) ortodromică. polar și bipolară.
Sistemul de coordonate geodezice ca modelul Pământ utilizat de elipsoid de referință și pentru planul de referință principal al planului ecuatorial este preluat (Fig. 1). Poziția punctelor de pe suprafața elipsoidului este determinată prin coordonatele geodezice: latitudinea geodezică B și longitudinea geodezic L.
Fig.1. Geodezic sistem de coordonate
latitudinea geodezică a punctului B este unghiul dintre normala la suprafața elipsoidului, adică geodezice verticală la acest punct, iar planul ecuatorului. Latitude este măsurată de la ecuator la poli de la 0 0-90 0 spre PN polul nord. și 0--90 0 0 spre polul sud al PS. longitudine geodezică se numește unghiul diedru dintre planele inițiale (Greenwich) punctul meridian și meridianul art. Unghiul central longitudine se măsoară fie în planul ecuatorial, sau ecuatorul arc variind 0-360 0 0. longitudine, măsurată în direcția est, are un semn „+“, în timp ce în vestul - semnul „-“. In practica geodezică coordonatele punctelor obținute prin coordonatele cerești nu determină geodezice verticală, care nu se poate construi instrumental, iar poziția verticală (linia verticală) incluzând o deviație verticală. Pentru o soluție aproximativă a problemelor de navigație, putem neglija deviația verticală, SC geodezice și astronomice identificat cu un sistem geografic. În viitor, având în vedere aceste probleme în cadrul sistemului de coordonate geografice poate fi înțeleasă ca datul. Navigarea cu aer geografică IC este utilizat pentru a programa traiectoria de zbor, precum și pentru emiterea coordonatele curente către echipajul de locuri de aeronave.
Fig.2. Normal sferice (geocentric) sistem de coordonate
Suprafața de referință elipsoid are strictă descriere matematică și permite să obțină formule necesare pentru a rezolva problemele de navigare. Cu toate acestea, formula obținut destul de complex, și, dacă este necesar, în ceea ce privește precizia pentru rezolvarea problemei, este de dorit de la un elipsoid de revoluție merg la câmp. Pentru a determina coordonatele unui punct de pe sfera este folosită normală sferică (geocentric), sistem de coordonate. Geocentrică SC diferă de metoda de referință latitudine geografică j. Numărătoarea inversă geocentric latitudine j produsă din planul ecuatorial pe direcția vectorului raza care unește centrul sferei dintr-un anumit punct (Fig. 2). cadru de referință geocentric Metoda l longitudine coincide cu metoda longitudinea de referință, adică l = L. La înlocuirea sferei elipsoidale ridică problema distorsiunii minime.
Sovietic om de știință VV Cercetare Kavraiskii a arătat că atunci când este proiectat cu distorsiuni minime și latitudine geodezic sferică trebuie să fie interconectate printr-o serie trigonometrice de forma
,
și raza sferei la suprafața care este necesară efectuarea de proiecție, definită prin expresia
,
Cu suficientă precizie pentru termeni practici pot fi neglijate în ultimele relații, care conține excentricitatea patra și mai mare de grade, adică,
Apoi metoda Kavraiskii (m = 1,08; q = 3/8; Q = 1/8) raportul dintre latitudinile geografice și geocentrice determinate prin expresia
,
și pentru proiectarea CONFORMAL (m = n; q = 1/2; Q = 1/4)
.
Simplificarea în continuare a soluției de probleme de navigație în zonele de departe de ecuator, este posibil atunci când se utilizează sistemul de coordonate mare cerc. Acest sistem este, de asemenea, sferic, dar planul de bază este planul de referință nu este la sol, dar cercul mare ecuatorial, adică planul în care se află linia de cerc mare - mare-cerc arc pe suprafața sferei Pământului, care trece prin punctele de început și sfârșit. Navigarea folosește două tipuri de mare arc de cerc SC: stânga și dreapta.
Figura 3. Sistemul de coordonate ortodromică
Luați în considerare stânga ortodromică sistemul de coordonate. Equator condiționată a acestui sistem, numit marele cerc primar. reprezintă o coordonată osOYna suprafață sferă terestră (Fig.3.). Alte coordonate osOXnapravlena la 90 0 la axa napravleniyaOY pozitiv din stânga. OsOX- mare cerc meridian inițial. Poziția punctului pe sfera definită de latitudinea și longitudinea x ortodromică y. dolgotay ortodromică determinată de lungimea arcului de ecuator ortodromică inițial ortodromică meridianaOXdo ortodromică punct meridianul C. longitudine ortodromică poate fi exprimat în măsură unghiulară m = 57,3 0 YR -1. unde R - raza sferei. Lățimea ortodromică determinată de lungimea arcului de cerc mare meridian al marelui cerc ecuatorial la punctul paralel ortodromică sau unghiular puțin 0 s = 57,3 xR -1. Curs y LA și toate unghiurile în SC ortodromică din stânga sunt măsurate în raport cu meridianul mare cerc sensul acelor de ceasornic. Unghiul geocentric între marele cerc și meridianul se numește unghiul skhozhdeniyameridianov d. Pentru a începe punctul O al sistemului de coordonate este notat el d 0. orthodromy direcție principală determinată de unghiul b 0 = d 0 + 90 0.
Poziția la stânga ortodromică SK relativ geocentric tipic specifică una dintre următoarele operații: coordonatele j 0. specificand l 0 start punctul G și direcția orthodromy principale b 0 la acest punct, indicând coordonatele j 0. l 0 și coordonatele 1 j 1. l orice Un alt punct se află pe cercul mare principal. În SC ortodromică dreapta, spre deosebire de stânga direcția pozitivă osiOXraspolagaetsya dreapta din direcția pozitivă osiOY. în timp ce rata de toate celelalte direcții sunt măsurate de mare cerc paralel.
Sistemul polar și bipolar coordonate pe sfera utilizată la prepararea informațiilor de navigație prin intermediul sistemelor de radionavigație (RNS), respectiv, sistemele azimutal-variind in sisteme de navigare gama rangedifference navigație și variind sau.
Cu un relativ mici mișcări ale aeronavei, puteți neglija curbura Pământului și de a folosi un simplu IC locale. Carteziană, sferice, cilindrice. Sferic IC ortodromică în banda (400 + - 900 km) de marele cerc ecuatorial poate fi înlocuit cu un sistemoyXOY ortodromică dreptunghiular. crezând că, în această bandă de păcat m »m. cos m »1. sferic sistem de coordonate polare, când distanțele de origine nu este mai mare de 400 km, acesta poate fi înlocuit cu un sistem polar în avion. Astfel, în loc de formule trigonometrice sferice pentru rezolvarea sarcinilor de navigație folosind formule simple trigonometria rectilinie.
Când se utilizează informațiile senzori de navigație astronomice utilizate ceresc sistem de coordonate. cele mai importante sunt ecuatorial și orizontală sistem de coordonate. De asemenea, ele se referă la IC sferice. coordonatele punctelor sunt determinate pe sfera cerească - sfera de rază infinită de centru sau centrul Pământului, sau la punctul de observație, care sunt proiectate în funcție de obiectele vectoriale raza în interiorul acestuia. Linia care trece prin centrul sferei cerești și la fel (sau paralel), axa de rotație a Pământului se numește axa PP mondial „(figura 4) și la intersecția cu sfera definește de Nord și de Sud P P“ pol ceresc. În cazul în care centrul sferei coincide cu centrul Pământului și prin punctul de observație pentru a ține un fir cu plumb, la intersecția cu sfera de deasupra capului observatorului va determina zenitz. și pe partea opusă - nadirz“. Un cerc mare al sferei cerești al cărei plan este perpendicular pe linia verticală se numește adevăratul orizont NESW. zcz cerc mare“. conectarea zenit și Nadir corpurilor de iluminat numit verticalele strălucitoare. Planul perpendicular pe verticală pe planul adevăratului orizont. Verticală care trece prin punctul E est și vest W. numit un prim verticală. QWQ cerc mare „E. un plan care este perpendicular pe axa lumii, numit ecuatorul ceresc. PCP cerc mare“. care trece prin polii de pace și lumină, numit cercul de declinație (ceasul cerc) lumini. Un cerc mare al sferei cerești PZP „z“. care trece prin zenit, nadir și polii lumii, numit meridianul ceresc sau meridianul observatorului.
Figura 4. Sistemul de coordonate astronomic
In planul ecuatorial al sistemului de coordonate de bază - (. Fig.4) planul Ceresc Equator QWQ „E. Distinge prima și a doua ecuatorial SC. In primele coordonate NC sunt unghi luminători oră și declinație. D declinație luminary este unghiul dintre planul ecuatorului ceresc și direcția centrului sferei luminii, se măsoară de la 0 0 până la 90 0 la nord de Ecuator și de la 0 până la -90 0 0 sud de ecuator. Uneori, în loc de a lua declinare d rasstoyaniep polar = 90 0 - d. Oră unghiul luminii este numit unghiul diedru închis între planul meridianului (partea de sud) și astru declinație cerc. El a măsurat punctul sudic Q ecuator la vest de la 0 0 0 la 360 în sensul acelor de ceasornic, atunci când este privit din polul nord al lumii. În rezolvarea multe unghiuri de navigare de aeronave sarcini oră, măsurate de la punctul Q la vest și est tw TeV între 0 0 și 180 0.
În al doilea sistem, coordonate ecuatoriale de lumina sunt ascensiune dreapta și declinație. lumina ascensiune dreapta se numește unghiul diedru cuprins între planul cercului și planul de declinație astru declinație cerc vernal Y. echinocțiu se măsoară din punctul Y împotriva rotației diurn a sferei cerești (0 0 - 0 la 360).
Sistemul de coordonate orizontale a planului de referință este planul adevăratului orizont NESW (Fig.5.). Poziția luminozității sferei cerești este definit de azimut A și înălțimea h.
Figura 5. Horizon sistem de coordonate
lumina Azimutul se numește unghiul diedru format de planurile de meridianul celeste și vertical astru. Se măsoară în plan orizontal, între adevărata linie napravleniemONpoludennoy nord și lumina plan vertical de la 0 0 0 360 grade cu direcția est. Înălțimea luminii este unghiul cuprins între planul adevăratului orizont și linia care leagă centrul sferei și lumină. Înălțimea este măsurată de la planul adevărat orizont la zenit (+) și nadir (-) 0 0 90 0. Uneori, în loc să folosească distanța zenitul z înălțime = 0 90 - h.
Orizontal coordonatele h. Un unghi luminary în sens orar și t variază în mod continuu datorită rotației pământului, în timp ce ecuatorial coordonatele constante și nu depind de locația de observator. Prin urmare, a doua ecuatorial IC utilizate în manualele astronomice. Sistemul orizontal este utilizat pentru determinarea directă a luminii poziției folosind goniometru și în scopuri de navigație. Primul sistem ecuatorial este folosit în principal pentru a determina timpul exact pentru scopuri de navigație.
Pentru a consolida învățarea, vă rugăm să mergeți la următorul test