Magasságmérő (vagy magasságmérő lat. altus - high) - magasság mérésére tervezett eszköz . [1] Az ember által irányított repülőgépek esetében a magasságmérő egy repülési és navigációs műszer, amely a repülési magasságot jelzi. Az eszköz elve szerint a magasságmérőket barometrikus , rádiótechnikai (beleértve a rádiós magasságmérőket is ), inerciális , ionizációs és másokra osztják . [egy]
A régi időkben a magasságmérőt a világítótestek (bolygók, csillagok) magasságának meghatározására szolgáló legegyszerűbb goniometrikus műszernek nevezték.
A barometrikus magasságmérőt a barometrikus magasság vagy a relatív repülési magasság meghatározására tervezték . A barometrikus magasságmérő működési elve a légköri nyomás mérésén alapul. Ismeretes, hogy a magasság növekedésével a légköri nyomás is csökken. Ez az elv az alapja a készüléknek, amely valójában nem magasságot , hanem légnyomást mér. Szerkezetileg a készülék egy lezárt, membrános dobozból áll, melynek helyzetének változása mechanikusan kapcsolódik a számokkal beosztott skála körül mozgó nyilakkal. A viszonylag alacsony praktikus mennyezetű gépeken ( An-2- n és a legtöbb más dugattyús repülőgépen, helikoptereken ) kétmutatós VD-10 magasságmérőt vagy hasonló, a közönséges órákhoz hasonló külföldi magasságmérőt szerelnek fel - csak a számlap van felosztva. nem 12, hanem 10 szektorba, minden szektor a nagy kéznél 100 m-t, a kis kéznél 1000 m-t jelent.
A hasonló kialakítású VD-20 magasságmérő (kétpontos magasságmérő legfeljebb 20 km magasságig), amelyet például a Tu-134- re szereltek fel, külön tárcsa beosztással rendelkezik egy rövid nyílhoz 20 km-ig. Figyelemre méltó, hogy ez a kialakítás de facto nemzetközi szabvánnyá vált. Más magasságmérők, mint például az UVID-15, csak hosszú tűvel rendelkeznek (egy fordulat 1000 méterenként vagy 1000 láb magasságonként), és a teljes magasság számként jelenik meg egy ablakban. A barometrikus magasságmérők mérési pontosságát (megengedhető mérési hiba) a jelenlegi szabványok határozzák meg, és általában 10 m-en belül van.
A légi jármű repülési magasságát a föld (vagy víz) felszíne felett a légi jármű helyén uralkodó légnyomás és azon felszíni nyomás különbségéből számítják ki, amely felett található. A felszínen lévő légköri nyomást (általában leszállási repülőterek, hegyláncok vagy nagy veszélyes akadályok területén) a földi szolgálatok jelentik a személyzetnek. A repülési magasság helyes megjelenítéséhez a készüléken manuálisan kell beállítani a talaj légköri nyomásának értékét (vagy a tengerszintre csökkentett nyomást). A légi balesetek oka, hogy a személyzet nem megfelelően állította be az ilyen nyomást a nulla látótávolságú repülések során.
Meg kell jegyezni, hogy a légi közlekedésben számos lehetőség használható a barometrikus magasságmérő nyomásának beállítására. Oroszországban és néhány FÁK-országban az átmeneti szint alatti (az alsó repülési szint alatti) repüléskor szokásos a repülőtéri nyomást ( megközelítés és induláskor) vagy a tengerszintre csökkentett minimális útvonali nyomást (az utazás során) beállítani. útvonalrepülések). A világ legtöbb, az alsó szint alatti országában a magassági leolvasást a tengerszintre csökkentett nyomásnak megfelelően végzik.
A légi közlekedésben ( átmeneti magasság felett) végzett repüléseknél az echelon fogalmát használják , vagyis az izobarhoz (állandó nyomás feltételes vonalához) mért feltételes magasság 760 Hgmm. Művészet. , más néven 1013 mbar ( hPa ) vagy 29,92 inHg . Művészet. A légköri magasságmérők azonos nyomásának kivételével az összes légivonalon minden légi járművel történő telepítés egyetlen referenciarendszert hoz létre mindenki számára, amely lehetővé teszi a biztonságos légi közlekedést. Szigorúan tilos egy repülőgépet leszállás céljából leereszkedni anélkül, hogy megbízható információval rendelkeznének a repülőtér területén uralkodó légköri nyomásról .
Az ICAO követelményei szerint az ún. vezérlő magasságmérő (például UVID típusú), amely a skálán a magasság jelzése mellett magassági jelet ad a transzponderrepülőgépnek , aminek köszönhetően a légiforgalmi irányító pontosan láthatja a repülőgép magasságát A képernyőn.
Az ejtőernyős magasságmérő egy hagyományos barometrikus magasságmérő, kényelmes kartartóval. A magasság mérésére és vizuális ellenőrzésére szabadeséskor és nyitott ejtőernyőn történő ereszkedéskor, valamint a légköri nyomás meghatározására tervezték. Kis méretű és súlyú (a számlap területe átlagosan nem haladja meg a 10x10 cm-t, a súlya nem haladja meg a 700 g-ot). A test ütésálló anyagból készült. Emellett az ejtőernyőt gyakran felszerelik automatikus magasságszabályzóval (tervezés szerint ugyanazzal a magasságmérővel), amely adott magasságban automatikusan kinyitja az ejtőernyőt, ha az ejtőernyős ezt nem tette meg.
Vannak elektronikus magasságmérők is, ezek nem csak a magasságot mérik, hanem jeleznek is a megadott magasságokban.
Az RV működési elve a magasságmérési felületről (szárazföldről vagy vízről) visszaverődő elektromágneses hullámok küldése és vétele közötti időintervallum mérésén alapul. A barometrikus magasságmérőktől eltérően a rádiós magasságmérő a valós repülési magasságot méri, ezért nem függ a légnyomással kapcsolatos információk elérhetőségétől, és nagyobb a pontossága is. A gyakorlatban a rádiós magasságmérőket alacsony magasságban, a föld (vagy víz) felszíne közelében használják, mivel ennek a technológiának a nagy magasságból történő használatához erős sugárforrásra, valamint olyan berendezésekre van szükség, amelyek hatékonyan ellenállnak az interferenciának.
A készülék szerkezetileg egy mikrohullámú rádióadóból áll, melynek irányantennája a repülőgép „hasán” található, egy visszavert jelvevőből, jelfeldolgozó eszközökből, valamint a személyzet műszerfalán lévő jelzőből, amelyre az aktuális adatok magasság átvitelre kerül. A rádiós magasságmérőket alacsony magasságú rádiós magasságmérőkre (például hazai RV-3, RV-5) osztják fel, amelyeket 1500 méteres magasság meghatározására terveztek, és általában folyamatos radar üzemmódban működnek, valamint magas magasságmérőkre. magasságok (több mint 1500 m, mint az RV-18, 30 km-es magasságig), általában impulzus üzemmódban üzemelnek. Szinte minden lakóautó rendelkezik kis magasságú jelzőberendezéssel, amely fény- és hangjelzést ad, ha a magasság a pilóta által előre meghatározott szint alá esik.
Az eszköz hátrányai közé tartozik a mérések kifejezett irányultsága (az adósugár merőlegesen lefelé irányuló iránya). Emiatt a rádiós magasságmérők használata csak sík terepen hatékony, hegyvidéki és zord területeken pedig gyakorlatilag használhatatlan. Egy dobásban az RV túlbecsült magasságot mutat, mivel a magasság egy háromszög függőleges szára, és a rádiós magasságmérő sugara egy tekercsben a hipotenuzus mentén irányul, ezért jelentősebb (15-20 fok feletti) dobások esetén ), a figyelmeztető lámpa riasztás bekapcsolhat. A dőlésszöget általában nem veszik figyelembe, mivel a szállítórepülőgépeken ritkán haladja meg az említett 15-20 ° -ot. Emellett kérdéseket vet fel a rádiós mérések környezetbarátsága, hiszen a szükséges pontosság biztosításához szükséges használja a rövidhullámú erős távadók, amelyek egyértelműen veszélyt jelentenek [2] a bioszférára.
Műholdvevők is használhatók a magasság meghatározására . A működés elve több (általában négy-hat) sugárzó műhold távolságának egyidejű mérésén alapul, amelyek ismert és speciálisan korrigált pályákon helyezkednek el. A készülék matematikai számítások alapján meghatároz egy pontot a térben - a φ, λ koordinátákat - a hely szélességi és hosszúsági fokát a Föld felszínének modelljén, valamint a modell tengerszintjéhez viszonyított H magasságát és / vagy az ellipszoid feletti magasság (a GNSS technológiában a leggyakoribb ellipszoid a WGS84 ). A magasság kiszámításához szükséges minimális műholdak száma három. Csak koordináták - kettő. Egy műholdjel elegendő az idő meghatározásához. A műholdak nagyobb száma lehetővé teszi a paraméterek számítási pontosságának növelését. Az abszolút magasság meghatározásának igazsága szempontjából előnye van mind a légköri, mind a rádiós magasságmérővel szemben, mivel nem függ a légköri nyomástól, vagy a fizikai terep távolságának mérésétől.
Mindazonáltal emlékeznünk kell arra, hogy a Doppler-effektus erősen megnyilvánul süllyedési sebességnél, és a vevőnek némi időre (akár egy másodpercre) van szüksége a paraméterek kiszámításához, ami késéshez vezet a számított koordináta és a valós koordináta között. A vezető cégek speciális ejtőernyős magasságmérőit korrigálják a sebességhez, azonban mivel a sebességet ugyanazokból a jelekből számítják, a GNSS-eszközök pontossága ugrás körülményei között még mindig meglehetősen alacsony. Például a beépített GNSS rendszerrel rendelkező járművekben a vevő jelet kap a jármű sebességérzékelőjétől, és ennek segítségével korrigálja a leolvasott adatokat. Előnyük az alacsony ár és súly. Használata alapugráshoz és más alacsony magasságú ugráshoz nem ajánlott. Ezenkívül a sziklákról vagy oszlopokról visszaverődő GNSS jelek teljesen kiszámíthatatlanná tehetik a magassági értékeket. Alapugráshoz barometrikus magasságmérők, akár mechanikus, akár elektronikusak, javasoltak.
A mérési pontosság szükség esetén a több centiméteres nagyságrendet is elérheti az amerikai védelmi minisztérium által engedélyezett zárt katonai csatorna használatával, drága eszközökkel, ezért a mindennapi életben nem használják őket. A háztartási GNSS eszközök statikus (mozgásmentes) mérési pontossága körülbelül 10 méter, ami a legtöbb tájékozódási feladathoz bőven elég.
A magasságmérő kialakítása gamma-sugárzás forrását használja (általában 60 Co , 137 Cs izotópokat ). A vevő rögzíti az alatta lévő felületen belüli atomokról visszaverődő visszaszórást . A gamma-magasságmérőket alacsony magasságban (méter, a felszíntől több tíz méterre) használják. A fő alkalmazás egy működtető jel kialakítása az űrhajók leszálló járművek lágy leszálló rendszeréhez . [3] Konkrétan a Szojuz űrszondában a leszálló jármű aljára gamma-magasságmérőt (termékkód: "Cactus") szerelnek fel, melynek beépítési helyét sugárveszélyt jelző táblával jelölik.
A repülőgép repülési magasságának mérése rendkívül fontos és felelősségteljes feladat a repülésbiztonság biztosításában. Ugyanakkor ennek a feladatnak a végrehajtásának átfogónak kell lennie, minden ismert módszert felhasználva a repülőgép valódi helyzetének meghatározására az űrben. Emiatt a fenti eszközök mindegyike a modern repülőgépeken használatos, és a személyzet szakmailag kiképzett a hozzáértő közös használatukra. A repülési magasságot mérő legalább egy berendezés meghibásodása speciális esetnek számít a repülésben, és az illetékes szolgálatok a repülési baleset előfeltételének tekintik .