Альтиметр | это… Что такое Альтиметр?
Альтиметр
- О типе РЛС см. Радиовысотомер.
Альтиметр (от лат. altus высоко) — пилотажно-навигационный прибор, указывающий высоту полёта. По принципу устройства альтиметры делятся на барометрические и радиотехнические (иначе радиовысотомер). Выражение «альтиметр» применяется преимущественно в художественной литературе и в СМИ, в русскоязычной технической терминологии принят стандартизованный термин «высотомер». В последнее время также получили некоторое распространение жаргонные варианты названия высотомера — «альтиметр», «высотник», «пищалка» (электронный высотомер со звуковой индикацией высот).
Содержание
|
Барометрический высотомер
Барометрический высотомер предназначен для определения абсолютных и относительных высот полёта. Принцип действия барометрического высотомера основан на измерении давления атмосферы. Известно, что с увеличением высоты уменьшается и текущее атмосферное давление. Данный принцип положен в основу прибора, который на самом деле измеряет не высоту, а давление воздуха. Конструктивно прибор состоит из запаянной коробочки с мембраной, изменение положения которой механически связано со стрелками, перемещающимися вокруг шкалы, проградуированной в цифрах. Как правило, авиационный прибор имеет две стрелки, подобных обычным часам — только «циферблат» разделён не на 12, а на 10 секторов. Каждый сектор для большой стрелки означает 100 м, а для маленькой — 1000 м. Примечательно, что данная конструкция стала де-факто международным стандартом, и применяется на всех воздушных судах. Точность измерения барометрических высотомеров (допустимая погрешность измерений) определяется действующими стандартами, однако лежит, как правило, в пределах до 10 м.
Высота полёта воздушного судна над земной (либо водной) поверхностью вычисляется как разность давлений между точкой нахождения прибора и давлением воздуха на поверхности, высоту до которой необходимо измерить. Атмосферное давление на поверхности (как правило, в районе аэродромов посадки, горных массивов, либо крупных опасных препятствий) сообщается экипажу наземными службами. Для правильного отображения высоты полёта на приборе необходимо вручную установить величину атмосферного давления на земле, полученного, как правило, по радиосвязи. Неправильная установка экипажем такого давления при полётах с нулевой видимостью не раз становилась причиной авиакатастроф. Для полётов по воздушным трассам в авиации используется понятие «эшелон полёта», то есть высота, измеренная до изобары (условной линии постоянного давления) 760 мм рт.ст. Установка на всех воздушных линиях всеми без исключения воздушными судами одинакового давления на барометрических высотомерах создаёт единую для всех систему отсчёта, позволяющую осуществлять безопасное воздушное движение. Снижение воздушного судна на посадку без достоверной информации об атмосферном давлении в районе аэродрома категорически запрещается.
Парашютный высотомер — это обычный барометрический высотомер с удобным креплением на руку. Предназначен для измерения и визуального контроля высоты в свободном падении и при спуске на раскрытом парашюте, а также для определения атмосферного давления. Имеет малый размер и массу (площадь циферблата в среднем не больше 10х10 см, масса не более 700 г). Корпус выполняется из ударостойкого материала.
Существуют также электронные высотомеры, они не только измеряют высоту, но и сигнализируют на заданных высотах.
Радиотехнический высотомер
Основная статья: Радиовысотомер
Принцип действия основан на измерении отрезка времени между посылкой и приёмом электромагнитных волн, отражённых от поверхности, до которой измеряется высота (земля либо вода). В отличие от барометрических высотомеров радиовысотомер измеряет истинную высоту полёта, поэтому не зависит от наличия информации о давлении воздуха, отличается также более высокой точностью. На практике радиовысотомеры используются на малых высотах, вблизи земной (либо водной) поверхности, потому как применение данной технологии с больших высот требует мощного источника излучений, а также аппаратуры, способной эффективно противостоять помехам. Конструктивно прибор состоит из СВЧ радиопередатчика, направленная антенна которого расположена «на брюхе» воздушного судна, приёмника отражённого сигнала, устройств обработки сигналов, а также — монитора на приборной доске экипажа, на который передаются данные о текущей высоте. К недостаткам прибора можно отнести выраженную направленность измерений (направление луча передатчика, направленного перпендикулярно вниз). По этой причине применение радиовысотомеров эффективно только в равнинной местности, и практически бесполезно в горных и сильно пересечённых районах. Кроме того, вызывает вопросы экологичность подобных измерений, так как для обеспечения требуемой точности необходимо применять коротковолновые мощные передатчики, несущие явную опасность [1] для биосферы.
Спутниковый высотомер
Для определения высоты используют также GPS приёмники, получившие в современном мире большое распространение. По причине своей универсальности, относительной дешевизны и практической доступности такие приборы находят все большую сферу применения — как в технике, так и в быту. Принцип действия основан на одновременном измерении расстояния до нескольких (как правило — от четырёх до шести) вещающих спутников, находящихся на известных и специально корректируемых орбитах. На основании математических вычислений прибор определяет точку в пространстве — координаты φ,λ — широту и долготу места на модели поверхности Земли, а также высоту Н относительно среднего уровня моря модели (наиболее распространённая модель поверхности земли WGS84). С точки зрения истинности отображения координат имеет преимущество как перед барометрическими, так и перед радиотехническими высотомерами, так как не зависит ни от атмосферного давления, ни от измерения расстояния до физического рельефа местности.
Впервые система была создана в США с военными целями, однако впоследствии была открыта для массового использования, и получила широкое распространение во всех отраслях человеческой деятельности, требующей высокоточного ориентирования в пространстве. Точность измерений при необходимости может достигать порядка нескольких сантиметров, однако на практике такие измерения доступны по специальному соглашению с владельцем Сети, с применением дорогостоящего оборудования, и по этой причине в быту не применяются. Точность измерения бытовых приборов GPS — порядка 10 метров, что вполне достаточно для большинства задач ориентирования.
При этом интересен тот факт, что использование данной глобальной системы пока бесплатно, что обусловливает огромные темпы развития сферы применения систем, основанных на GPS-ориентировании. По некоторым оценкам, таким образом США как единственный на сегодняшний день владелец сети навигационных спутников, получает контроль над Системой, которую использует весь мир. Небезынтересно, что осуществляются попытки развёртывания альтернативных спутниковых систем и другими странами, к примеру, существует европейский аналог — система Galileo и российский — ГЛОНАСС, однако пока они не могут составить США достойную конкуренцию в силу многих технических, финансовых и политических причин.
На сегодняшний момент в силу различных причин массовая замена классических высотомеров на спутниковые пока не планируется.
Гамма-лучевой высотомер
В конструкции высотомера используется источник гамма-излучения (обычно — изотоп Со-60). Приёмник фиксирует обратное фотонное излучение, отражённое от объектов подстилающей поверхности. ГЛВ обладают высокой точностью, устойчивы к воздействию различного рода помех, влияющих на точность измерений. Гамма-лучевые высотомеры используются на малых высотах (метры, десятки метров от поверхности). Основное применение — системы мягкой посадки космических кораблей. В частности, в КК «Союз» гамма-лучевой высотомер (шифр изделия «Кактус») установлен у днища спускаемого аппарата, и место его установки маркировано знаком радиационной опасности.
Заключение
Измерение высоты полёта воздушного судна — чрезвычайно важная и ответственная задача, связанная с обеспечением безопасности полётов. При этом подход к исполнению данной задачи должен быть комплексным, применяющим все известные способы определения истинного положения воздушного судна в пространстве. По этой причине на современных воздушных судах применяются все вышеперечисленные приборы, а экипажи проходят профессиональную подготовку для их грамотного совместного использования. Отказ хотя бы какого-либо прибора, измеряющего высоту полёта, в авиации считается особым случаем, и расценивается соответствующими службами как предпосылка к лётному происшествию.
Примечания
- ↑ http://works.tarefer.ru/98/100122/index.html
См. также
- Приёмник воздушного давления
- Высота полёта
- Парашютные высотомеры: механические и электронные
Альтиметр | это… Что такое Альтиметр?
Альтиметр
- О типе РЛС см. Радиовысотомер.
Альтиметр (от лат. altus высоко) — пилотажно-навигационный прибор, указывающий высоту полёта. По принципу устройства альтиметры делятся на барометрические и радиотехнические (иначе радиовысотомер). Выражение «

Содержание
|
Барометрический высотомер
Барометрический высотомер предназначен для определения абсолютных и относительных высот полёта. Принцип действия барометрического высотомера основан на измерении давления атмосферы. Известно, что с увеличением высоты уменьшается и текущее атмосферное давление. Данный принцип положен в основу прибора, который на самом деле измеряет не высоту, а давление воздуха. Конструктивно прибор состоит из запаянной коробочки с мембраной, изменение положения которой механически связано со стрелками, перемещающимися вокруг шкалы, проградуированной в цифрах. Как правило, авиационный прибор имеет две стрелки, подобных обычным часам — только «циферблат» разделён не на 12, а на 10 секторов. Каждый сектор для большой стрелки означает 100 м, а для маленькой — 1000 м. Примечательно, что данная конструкция стала де-факто международным стандартом, и применяется на всех воздушных судах. Точность измерения барометрических высотомеров (допустимая погрешность измерений) определяется действующими стандартами, однако лежит, как правило, в пределах до 10 м.
Высота полёта воздушного судна над земной (либо водной) поверхностью вычисляется как разность давлений между точкой нахождения прибора и давлением воздуха на поверхности, высоту до которой необходимо измерить. Атмосферное давление на поверхности (как правило, в районе аэродромов посадки, горных массивов, либо крупных опасных препятствий) сообщается экипажу наземными службами. Для правильного отображения высоты полёта на приборе необходимо вручную установить величину атмосферного давления на земле, полученного, как правило, по радиосвязи. Неправильная установка экипажем такого давления при полётах с нулевой видимостью не раз становилась причиной авиакатастроф. Для полётов по воздушным трассам в авиации используется понятие «эшелон полёта», то есть высота, измеренная до изобары (условной линии постоянного давления) 760 мм рт.ст. Установка на всех воздушных линиях всеми без исключения воздушными судами одинакового давления на барометрических высотомерах создаёт единую для всех систему отсчёта, позволяющую осуществлять безопасное воздушное движение. Снижение воздушного судна на посадку без достоверной информации об атмосферном давлении в районе аэродрома категорически запрещается.
Парашютный высотомер — это обычный барометрический высотомер с удобным креплением на руку. Предназначен для измерения и визуального контроля высоты в свободном падении и при спуске на раскрытом парашюте, а также для определения атмосферного давления. Имеет малый размер и массу (площадь циферблата в среднем не больше 10х10 см, масса не более 700 г). Корпус выполняется из ударостойкого материала.
Существуют также электронные высотомеры, они не только измеряют высоту, но и сигнализируют на заданных высотах.
Радиотехнический высотомер
Основная статья: Радиовысотомер
Принцип действия основан на измерении отрезка времени между посылкой и приёмом электромагнитных волн, отражённых от поверхности, до которой измеряется высота (земля либо вода). В отличие от барометрических высотомеров радиовысотомер измеряет истинную высоту полёта, поэтому не зависит от наличия информации о давлении воздуха, отличается также более высокой точностью. На практике радиовысотомеры используются на малых высотах, вблизи земной (либо водной) поверхности, потому как применение данной технологии с больших высот требует мощного источника излучений, а также аппаратуры, способной эффективно противостоять помехам. Конструктивно прибор состоит из СВЧ радиопередатчика, направленная антенна которого расположена «на брюхе» воздушного судна, приёмника отражённого сигнала, устройств обработки сигналов, а также — монитора на приборной доске экипажа, на который передаются данные о текущей высоте.
Спутниковый высотомер
Для определения высоты используют также GPS приёмники, получившие в современном мире большое распространение. По причине своей универсальности, относительной дешевизны и практической доступности такие приборы находят все большую сферу применения — как в технике, так и в быту. Принцип действия основан на одновременном измерении расстояния до нескольких (как правило — от четырёх до шести) вещающих спутников, находящихся на известных и специально корректируемых орбитах. На основании математических вычислений прибор определяет точку в пространстве — координаты φ,λ — широту и долготу места на модели поверхности Земли, а также высоту Н относительно среднего уровня моря модели (наиболее распространённая модель поверхности земли WGS84). С точки зрения истинности отображения координат имеет преимущество как перед барометрическими, так и перед радиотехническими высотомерами, так как не зависит ни от атмосферного давления, ни от измерения расстояния до физического рельефа местности.
Впервые система была создана в США с военными целями, однако впоследствии была открыта для массового использования, и получила широкое распространение во всех отраслях человеческой деятельности, требующей высокоточного ориентирования в пространстве. Точность измерений при необходимости может достигать порядка нескольких сантиметров, однако на практике такие измерения доступны по специальному соглашению с владельцем Сети, с применением дорогостоящего оборудования, и по этой причине в быту не применяются. Точность измерения бытовых приборов GPS — порядка 10 метров, что вполне достаточно для большинства задач ориентирования.
При этом интересен тот факт, что использование данной глобальной системы пока бесплатно, что обусловливает огромные темпы развития сферы применения систем, основанных на GPS-ориентировании. По некоторым оценкам, таким образом США как единственный на сегодняшний день владелец сети навигационных спутников, получает контроль над Системой, которую использует весь мир. Небезынтересно, что осуществляются попытки развёртывания альтернативных спутниковых систем и другими странами, к примеру, существует европейский аналог — система Galileo и российский — ГЛОНАСС, однако пока они не могут составить США достойную конкуренцию в силу многих технических, финансовых и политических причин.
На сегодняшний момент в силу различных причин массовая замена классических высотомеров на спутниковые пока не планируется.
Гамма-лучевой высотомер
В конструкции высотомера используется источник гамма-излучения (обычно — изотоп Со-60). Приёмник фиксирует обратное фотонное излучение, отражённое от объектов подстилающей поверхности. ГЛВ обладают высокой точностью, устойчивы к воздействию различного рода помех, влияющих на точность измерений. Гамма-лучевые высотомеры используются на малых высотах (метры, десятки метров от поверхности). Основное применение — системы мягкой посадки космических кораблей. В частности, в КК «Союз» гамма-лучевой высотомер (шифр изделия «Кактус») установлен у днища спускаемого аппарата, и место его установки маркировано знаком радиационной опасности.
Заключение
Измерение высоты полёта воздушного судна — чрезвычайно важная и ответственная задача, связанная с обеспечением безопасности полётов. При этом подход к исполнению данной задачи должен быть комплексным, применяющим все известные способы определения истинного положения воздушного судна в пространстве. По этой причине на современных воздушных судах применяются все вышеперечисленные приборы, а экипажи проходят профессиональную подготовку для их грамотного совместного использования. Отказ хотя бы какого-либо прибора, измеряющего высоту полёта, в авиации считается особым случаем, и расценивается соответствующими службами как предпосылка к лётному происшествию.
Примечания
- ↑ http://works.tarefer.ru/98/100122/index.html
См. также
- Приёмник воздушного давления
- Высота полёта
- Парашютные высотомеры: механические и электронные
Как работает высотомер?
Что вы знаете о альтиметре в вашем самолете?
BoldmethodЧто именно измеряет альтиметр?
Высотомеры измеряют высоту над определенным уровнем давления. Для этого они сравнивают давление наружного статического воздуха со стандартным давлением 29,92 дюйма ртутного столба воздуха на уровне моря. Воздух на уровне моря плотнее, чем наверху, поэтому давление уменьшается с увеличением высоты (и наоборот). Для большинства полетов ниже эшелона полета 180 ваша цель — настроить высотомер так, чтобы он показывал высоту вашего самолета над средним уровнем моря (MSL), но об этом чуть позже. ..
Как это работает?
Стандартный высотомер содержит стопку запечатанных пластин-анероидов с внутренним давлением 29,92 дюйма ртутного столба. Эти пластины расширяются и сжимаются в зависимости от статического давления внутри корпуса высотомера. Этот статический воздух поступает в корпус через трубку, прикрепленную к статические порты на вашем самолете. В остальном камера герметична, поэтому в камеру попадает только статический воздух непосредственно снаружи самолета.
«Более высокое статическое давление давит на пластины и заставляет их разрушаться. Более низкое статическое давление (менее 290,92 дюйма ртутного столба) позволяет пластинам расширяться» (FAA). Механические связи соединяют движение этих пластин со стрелками на внутренней стороне высотомера. Сжатие пластин приводит к уменьшению высоты, а расширение — к увеличению высоты.
BoldmethodПоказания альтиметра
Показания стандартного трехстрелочного альтиметра очень просты. Длинная стрелка измеряет высоту с интервалом в 10 000 футов (2 = 20 000 футов). Короткий широкий указатель измеряет высоту с интервалом в 1000 футов (2 = 2000 футов). Средняя тонкая стрелка измеряет высоту с интервалом в 100 футов (2 = 200 футов).
Что происходит, когда атмосферное давление не соответствует норме? (29,92 дюйма ртутного столба)
В разных точках земного шара или даже на расстоянии нескольких миль различное атмосферное давление может существенно повлиять на настройки высотомера. Когда вы летите от систем с высоким давлением к системам с низким давлением (или наоборот), вам необходимо отрегулировать альтиметр, чтобы получить точное значение высоты среднего уровня моря (MSL) на вашем альтиметре.0017 Обычно это делается каждые 100 морских миль для самолетов, летающих ниже эшелона полета FL180.
Откуда вы берете настройки альтиметра? Если вы летите по ПВП, вы можете настроиться на ближайшую метеостанцию ASOS или AWOS в аэропорту. Если вы получаете данные о полете по ПВП от УВД или если вы находитесь в плане полета по ППП, УВД будет периодически предоставлять вам его. А если у вас есть погода ADS-B или Sirius XM, вы можете настроить высотомер для ближайшего аэропорта.
Каждый 0,1 дюйма рт. Через 150 миль после полета давление упало до 29,70 дюймов рт. на указанной вами высоте (скажем, 3500 футов над уровнем моря) без регулировки высотомера вы окажетесь на высоте 260 футов ().0018).
Но, набрав новую настройку альтиметра в окне Коллсмана или настройку альтиметра самолета со стеклянными панелями, вы прочтете точную высоту MSL.
Как насчет стеклянных кабин?
Электронные полетные дисплеи (EFD) работают немного по-другому. Показания альтиметра генерируются компьютером данных о воздухе (ADC), который использует тот же статический ввод воздуха для измерения высоты. Однако статический воздух никогда не попадает в диафрагму, как это происходит в традиционном высотомере.
Что еще вы хотите знать об альтиметрах или других пилотажных приборах? Расскажите нам в комментариях ниже.
Станьте лучшим пилотом.
Подпишитесь, чтобы получать последние видео, статьи и викторины, которые помогут вам стать более умным и безопасным пилотом.
Зарегистрироваться >
НАЗВАНИЕ
- Тег
- Автор
- Дата
Как работает высотомер и как считывать высоту
На первый взгляд высотомер в самолете кажется относительно простым прибором. И это действительно работает простым способом, но не так, как многие думают. Пилоты должны разбираться в своих приборах внутри и снаружи, чтобы получать от них правильную информацию, и это особенно верно в отношении чего-то столь важного, как высотомер самолета.
Содержание
- Как работает высотомер?
- Чтение показаний альтиметра
- Индикация ошибок высоты и альтиметра
- Радарные альтиметры
Как работает альтиметр?
Высотомеры измеряют изменения атмосферного давления при наборе высоты или снижении самолета. Он не имеет отношения к земле или даже к уровню моря. При правильной настройке высотомер показывает высоту над средним уровнем моря, известную как MSL.
Высотомеры, используемые в самолетах, являются барометрическими альтиметрами. Это простые устройства, которые измеряют изменения атмосферного давления. Они не могут каким-либо образом ориентироваться на землю, поэтому они не могут точно указать высоту над уровнем земли (AGL) без выполнения пилотом некоторых тщательных расчетов.
Корпус высотомера соединен со статической приборной системой самолета, поэтому он подвергается точному считыванию внешнего атмосферного давления. Стопка вакуумированных герметичных анероидных камер внутри высотомера пытается расшириться, в то время как давление воздуха пытается их сжать. В результате они меняют свою форму при изменении атмосферного давления, а стрелки откалиброваны так, чтобы показывать это изменение в футах или метрах.
FAA Чувствительный высотомер в разрезеБарометрический высотомер калибруется с использованием стандартной вертикальной шкалы давления, которая уменьшается на 1,00 дюйма ртутного столба (дюйм ртутного столба) при увеличении высоты на каждые 1000 футов. Например, если в стандартный день (290,92 дюйма ртутного столба или 1013,2 миллибара) и поднимались до тех пор, пока альтиметр не почувствует давление 28,92 ″ ртутного столба, после чего альтиметр должен показывать 1000 футов.
Пилот должен установить текущую настройку альтиметра в окне Kollsman на своем альтиметре, чтобы отображаемая высота была точной. Неправильная настройка высотомера приведет к значительным ошибкам.
По этой причине в авиации часто используются настройки высотомера. Всякий раз, когда пилот связывается с новым авиадиспетчером или получает информацию о погоде для какого-либо аэропорта, настройка высотомера является одной из важнейших частей полученной информации.
Настройки альтиметра всегда корректируются по уровню моря. Поскольку все аэропорты и все пилоты используют уровень моря в качестве ориентира, все высотомеры должны показывать высоту над уровнем моря или MSL. На земле в аэропорту высотомер должен быть равен высоте поля над уровнем моря.
Показания альтиметра
Высотомеры обычно имеют три стрелки, как часы. «Маленькая стрелка» указывает на сотни футов, а «большая стрелка» указывает на тысячи. Существует также меньший внешний указатель, который указывает на десятки тысяч футов.
Как и в аналоговых часах старой школы, важно понимать, что по мере движения стрелок или указателей они будут приближаться к следующему числу. Например, легко принять альтиметр, показывающий 8900 футов, за 9900 футов.
Ошибки индикации высоты и высотомера
Число, считываемое на лицевой стороне прибора, называется индикацией высоты. Это может или не может представлять высоту выше MSL. Это зависит от того, правильно ли установил пилот высотомер.
Как уже отмечалось, температура может изменить расстояние между уровнями давления. Высотомер не может компенсировать температуру, поэтому пилоты должны знать, что указанная высота может не совпадать с истинной высотой, особенно когда очень жарко или очень холодно.
Так как высокие температуры повышают уровень давления, указанная высота будет ниже фактической высоты в очень жаркий день. Хотя это и не идеально, это не представляет опасности, поскольку это дало бы самолету большее расстояние между землей и препятствиями.
Однако в очень холодные дни уровни давления сжимаются вместе, и пилоту необходимо принять меры для предотвращения проблем. Калибровочная диаграмма обеспечивает соответствующую величину, которую нужно добавить к указанной высоте самолета, чтобы гарантировать, что она остается как можно ближе к истинной высоте.
FAA ICAO Корректировка высотомера в холодную погодуКак работают высотомеры и связанные с ними ошибки, описаны в Справочнике FAA по полетам по приборам, глава 5: Пилотажные приборы.
Радарные высотомеры
Большие самолеты часто оснащаются радарами или радиовысотомерами, которые измеряют высоту над землей. Они часто связаны с системами вызова и связаны с автоматической посадкой и другими средствами автоматизации. Стандартные выноски в кабине самолета, оборудованного радиовысотомером, включают 2500 футов, 1000 футов, 500, 100, 50, 40, 30, 20 и 10. Радиовысотомеры очень помогают при полете над взлетно-посадочной полосой в аэропорту и помогают пилоту ориентироваться.