Высотомер как работает: Альтиметр — прибор в самолете

Альтиметр — прибор в самолете

 

Альтиметр, или как его принято называть  – высотомер, является пилотажно-навигационным прибором для измерения высоты полета. Все высотомеры подразделяются на два основных типа по своему строению, а именно на радиотехнические и барометрические приборы.

В старину в качестве высотомера использовали элементарные угломерные приборы, которые позволяли определять высоту по космическим телам, таким как звезды или планеты.

Барометрический альтиметр

С помощью данного прибора возможно определение относительной высоты полета. Это устройство работает за счет измерения давления в атмосфере. Всем известно, что с поднятием на высоту атмосферное давление уменьшается. Именно за счет данного принципа и работает высотомер. В действительности он измеряет не высоту, а давление атмосферного воздуха, на основе которого определяется высота.

Конструктивно альтиметр представляет собой запаянную коробку, которая имеет мембрану. С изменением давления мембрана меняет свое положение. К ней между мембраной и стрелкой прибора существует соединение. В силу этого малейшие изменения мембраны отображаются стрелкой на проградуированной шкале.

Такие высотомеры установлены на летательных аппаратах с небольшой максимальной высотой полета. Прибор имеет сходство с часами, поскольку он имеет круглую форму и две стрелки. Основным отличием является то, что табло разделено на 10 секторов. Одна из стрелок, перемещаясь на одно деление, отмечает высоту в 100 метров, а вторая, меньшая, отмечает изменение высоты на 1 километр.

Более современные барометрические высотомеры позволяют измерять высоту до 20 километров над уровнем моря. Нужно отметить, что эта конструкция неофициально считается стандартом в авиастроении. Также существуют альтиметры с одной стрелкой, полный оборот на 360 градусов отвечает одному километру высоты. 

Нужно отметить, что иногда необходима ручная настройка высотомера с учетом наземного давления на аэродромах, тем более когда они расположены в горных районах. Из-за неправильной настройки высотомера случилось много катастроф, риск увеличивается при нулевой видимости.

В странах СНГ принято устанавливать давление на приборе такое же, как и давление аэродрома, на который проводится посадка, это можно считать точкой отсчета. Западные страны в качестве точки отсчета высоты используют давление на уровне моря.

Еще одной точкой отсчета высоты является так называемая линия эшелона. Эшелон – это стандартное давление в 760 мм рт. ст., которое наступает на высоте. Это условная линия высоты с постоянным давлением. Данная условная линия отсчета высоты является стандартом для авиации всего мира. Нужно отметить, что посадка всех летательных аппаратов запрещена без уточнения атмосферного давления над аэродромом. Требования ИКАО гласят об обязательном наличии на борту диспетчерского альтиметра, который кроме показа высоты сигнализирует самолетному ответчику, все это позволяет авиадиспетчерам определить реальную высоту полета судна.

Существуют небольшие высотометры, которые используют десантники и парашютисты для прыжков. Данный прибор имеет небольшую массу и размер, корпус изготовлен из ударопрочного материала. Такие системы устанавливаются на парашютах. На данный момент используют и электронные приборы, которые сигнализируют о прохождении заданных высот.

Радиотехнический альтиметр

Высотометр радиотехнического типа позволяет отображать высоту полета за счет посыла электронной волны в направлении земли, после чего она отбивается и  принимается прибором на борту самолета. Анализируется время возвращения сигнала, определяется высота самолета над поверхностью земли. Основным отличием от барометрического высотомера является то, что определяется реальная высота, а не относительная. Кроме того, это устройство отображает высоту с большей степенью точности.

Все же на практике прибор эффективен на небольших высотах, поскольку для большой высоты необходим мощный излучатель сигналов и соответствующее оборудование для фильтрации и устранения помех.

Система состоит из передатчика типа СВЧ и антенны, которая расположена на нижней части фюзеляжа самолета. Также имеются отражатели и приемники сигналов, система обработки и отображения на приборной доске в кабине пилотов.  Радиотехнические альтиметры делятся на два типа. Первые работают на высотах до 1,5 километра в непрерывном режиме. Вторые работают в диапазоне от 1,5 и до 30 километров, но они функционируют в импульсном режиме. Все высотомеры имеют сигнальные системы малой высоты полета, которые звуком и светом сообщают о понижении высоты от предварительно заданной.

Недостатком данного прибора является то, что луч от передатчика направлен четко вниз. За счет этого эффективным радиотехнический альтиметр можно считать только на равнинной местности и совершенно бесполезным в горных районах. Кроме того, при большом крене машины прибор показывает завышенные показатели, что не отвечает действительности. Говоря о безопасности, необходимо отметить, что такие приборы подают мощные коротковолновые импульсы, которые наносят урон биосфере.

GPS-высотомер

В авиации высоту можно вымерять с помощью современных GPS-приемников. Этот прибор работает за счет посыла сигналов на несколько спутников, которые находятся на постоянных орбитах движения. Математические вычисления прибора позволяют точно определить координаты летательного аппарата и его высоту. Высота измеряется относительно модели земли типа WGS84. Нужно отметить, что прибор GPS работает со спутниками. Так с помощью связи с двумя спутниками можно установить точные координаты. Чтобы определить высоту полета, необходима связь с тремя спутниками. Работа высотомера GPS имеет значительно больше преимуществ, нежели барометрические и радиотехнические приборы, поскольку определение высоты не зависит от показателей давления, пересеченной местности и крена летательного аппарата.

Все же некоторые недостатки существуют и в таких приборах. При использовании на скоростных истребителях очень быстрое снижение не позволяет приборам отображать реальные показатели. В подобной ситуации вычислительному прибору необходимо время на отправление и получение сигнала от спутника, подобные задержки могут достигать одной секунды. Более новые модели GPS-альтиметров имеют возможность учитывать скорость снижения, что делает их более точными.

Для небольших высот более точными и надежными являются все же барометрические и радиотехнические высотомеры, поскольку на них не влияет отражение сигналов от поверхности и помех от наземных электрических систем.

Бытовые GPS-системы, которые используются в автомобилях или мобильных телефонах, могут иметь отклонение от точности на 10 метров, этого достаточно для эффективного ориентирования на местности. Военные и спецслужбы США используют закрытый и более точный канал GPS под названием L1, который позволяет измерять точность высоты до нескольких сантиметров.

Гамма-лучевой альтиметр

Принцип работы данного прибора основан на излучении изотопов ¹³⁷Сs или ⁶⁰Со, которые посылаются на поверхность и отбиваются обратно. Подобный прибор используется на небольших высотах в несколько десятков метров. Основным преимуществом является стабильность лучей, на которые практически не влияют помехи. Такой высотомер был установлен на космическом корабле «Союз» и обозначался как изделие «Кактус». Система была установлена на днище корабля и имела соответствующее маркирование радиационной опасности.

В итоге нужно отметить, что высота полета очень важна, поскольку точное ее определение позволяет обеспечить безопасность полетов. В силу этого подход к определению высоты должен быть комплексным и летательные аппараты должны иметь сразу несколько высотомеров разной конструкции. Только таким образом можно достичь точности вычисления. Экипаж самолетов проходит глубокую подготовку по работе с приборами, что позволяет анализировать все показания системы. Отказ одного из приборов высоты во время полета приравнивается к летному происшествию. 

Как это работает. Высотомер — Рамблер/новости

18 января

Ростех

Фото: Александр Уткин

Фото: РостехРостех

Видео дня

Высотомер – прибор, без которого сегодня не обходится ни один самолет. Правильное измерение и контроль высоты – залог безопасности полета. Поэтому на современном летательном аппарате средства, измеряющие высоту полета, часто дублируются. Отказ хотя бы одного из этих приборов расценивается как предпосылка к летному происшествию.

Об эволюции принципов измерения высоты полета с развитием авиации и устройстве современных высотомеров – в нашем материале.

На пути к полету вслепую

Высота – не только главная мечта всех, кто стремится стать пилотом, но и один из самых важных параметров, которыми экипаж воздушного судна руководствуется в небе. От точного знания, на какой высоте проходит полет, зависит безопасность экипажа и пассажиров. Поэтому для определения высоты полета нужны специальные высокоточные устройства, которые называются высотомерами, или альтиметрами.

В первые годы становления авиации пилоты измеряли высоту полета, опираясь исключительно на свои органы чувств, то есть преимущественно на глаз, при этом сильно рискуя ночью и в непогоду. Интересно, что высотомеры на аэропланах появились позже многих других контрольно-измерительных приборов, например индикатора поворота и крена или гирокомпаса с авиагоризонтом.

Приборная панель кабины биплана Consolidated NY-2 на базе ВВС США Митчел Филд, 1929 г. Фото: архив Национального музея авиации и космонавтики Смитсоновского института

Сегодня применяется несколько видов высотомеров, отличающихся по принципу работы, но первым из них был барометрический, то есть основанный на явлении падения атмосферного давления с набором высоты. «Наземный» вариант барометра-анероида был изобретен еще в 1844 году французом Люсьеном Види, и авиаконструкторам оставалось только приспособить прибор для применения в авиации. Нужно сказать, что первые барометрические высотомеры были не очень надежными спутниками пилотов, так как давали погрешность в несколько десятков метров.

Добиться нужной точности в измерении высоты полета удалось американскому изобретателю немецкого происхождения Полу Коллсману. Он объединил в одном устройстве анероид и детали точнейшего швейцарского хронометра. В 1929 году с помощью высотомера Коллсмана был совершен первый в мире «слепой» полет по приборам. И до сих пор в современных высотомерах применяются окошки, названные в честь этого изобретателя.

Устройство и работа барометрического высотомера

Как уже говорилось выше, в авиации применяются разные высотомеры, при этом барометрические и сегодня остаются в кабинах летательных аппаратов, уже более ста лет помогая пилотам определять высоту полета.

Все барометрические высотомеры, отечественные и зарубежные, имеют одинаковую принципиальную конструкцию. Атмосферное давление, которое попадает на прибор через приемник воздушных давлений, влияет на чувствительную мембрану, запаянную в герметичной анероидной коробке. Мембрана деформируется, реагируя на изменение давления. Эта реакция через систему кинематических звеньев передается указательной стрелке, которая перемещается на размеченной шкале. Именно эту шкалу видит в кабине экипаж и по ней определяет показатели высоты.

Сегодня чаще всего используются двухстрелочные высотомеры, циферблат которых похож на часовой: длинная стрелка делает оборот, когда судно поднимается на тысячу метров, при этом короткая стрелка перемещается на один сектор, то есть отмеряет километры. Пределы измерений могут отличаться для самолетов малой авиации, авиалайнеров или, например, истребителей. В отечественной практике это отражалось в названии прибора: ВД-10 – высоты до 10 тыс. км, ВД-20 – до 20 тыс. км, ВД-30 – до 30 тыс. км, где ВД означает «высотомер двухстрелочный». А, например, высотомеры самых больших высот применяются в космонавтике.

Для каждого измерительного прибора необходимо нулевое значение, или точка отсчета. Как мы уже выяснили, барометрический высотомер определяет высоту полета, исходя из разницы атмосферного давления на разных высотах. Соответственно, за значение, от которого ведется отсчет, берется давление на начальной высоте – им может быть давление на аэродроме посадки, над опасными объектами или давление, приведенное к уровню моря. Это давление, которое пилотам сообщают наземные службы, выставляется вручную и отображается в окошке Коллсмана, которое есть на каждом высотомере. Правильность установки такого давления – критически важный момент при полетах по приборам.

От измерения давления к радиолокации

Чтобы избежать нештатных ситуаций и повысить безопасность полета, многие жизненно важные устройства на современных летательных аппаратах дублируются. Например, барометрический высотомер практически всегда дополняется радиотехническим, или радиовысотомером.

Он работает по принципу радиолокации и поэтому не зависит от состояния атмосферы, при этом являясь более точным. Чтобы определить высоту полета, радиовысотомер измеряет время прохождения радиосигнала от антенны на воздушном судне до поверхности и в обратную сторону. Конструктивно прибор состоит из СВЧ-радиопередатчика, антенна которого обычно располагается в нижней части судна, приемника сигналов и системы их обработки и вывода в кабину, а также сигнализации при угрозе столкновения с землей. Обычно устанавливается несколько радиовысотомеров, которые входят в различные самолетные системы.

Точные данные о высоте полета всех участников воздушного движения очень важны для эшелонирования. Вертикальное воздушное эшелонирование – это процесс, при котором разным самолетам в небе диспетчеры назначают разные высоты, чтобы избежать сближения и столкновения. Для соблюдения дистанции важно, чтобы высотомеры у самолетов, находящихся на разных эшелонах по высоте, работали одинаково и отталкивались от одних заданных параметров. По требованиям Международной организации гражданской авиации (ICAO) все воздушные суда должны в автоматическом режиме передавать информацию о своей высоте полета.

В нашей стране одним из лидеров в области разработки аэрометрической авионики является «Аэроприбор-Восход» (входит в «Концерн Радиоэлектронные технологии» Ростеха). Без малого 80 лет предприятие производит высотомерное оборудование, применяющееся в самолетах, вертолетах, парашютных системах, ракетной технике, беспилотниках и космических аппаратах.

Войска,Безопасность,Александр Уткин,КРЭТ,Ростех,

Как работает высотомер самолета | Хитрости Жизни

Содержание

В течение последних лет производители смартфонов придумали множество способов повысить функциональность и стоимость своих устройств. Добавляются разнообразные датчики, сенсоры. Сегодня рассмотрим вопрос – «Альтиметр в телефоне – что это такое?».

Для чего используется?

По своей сути – это приспособление, предназначенное для измерения показателя высоты. В мобильных гаджетах общего назначения применяется редко, а вот в специальном оборудовании для альпинистов, путешественников, лётчиков встречается намного чаще.

Кто видел панель приборов в самолёте, тот мог заметить надпись ALT (сокращение от «altitude» — высота):

Но с каждым годом такой модуль становится боле популярным и внедряется как в отдельные приспособления, так и в наручные часы, телефоны:

Подобные вещи продаются в любом интернет-магазине техники, но иногда покупатели путаются в названиях. Чтоб Вы понимали – высотомер, радио/фото альтиметр, радиолот – это всё обозначения одного и того же устройства (вот только принцип действия может отличаться, а результат – одинаковый).

Какие виды бывают?

Существует несколько типов, базирующихся на разных механизмах измерения высоты:

• Радарный. Применяется исключительно в авиационной отрасли. Он вычисляет время прохождения сигнала от самолёта до земли, на основании этих данных определяется уровень вертикального отдаления летательного средства от земной поверхности. Недостатком является то, что использование целесообразно на небольшой высоте, поскольку при увеличении этого показателя требуется более мощное оборудование для отправки волн, необходима дополнительная защита от искажений;
• Анероидный. Совмещен с датчиком давления. Чем выше объект – тем меньше на него «давит» атмосфера. Прибор нуждается в предварительной калибровке, дабы отображались корректные результаты измерения. Подобными гаджетами пользуются парашютисты, прикрепляя девайс к руке. При этом может быть дополнительный функционал – подача вибросигнала разного типа, чтобы уведомлять о достижении той или иной высоты;

• GPS-компоненты. Более профессиональные приборы, которые связываются с ближайшими спутниками, получают нужные данные, обрабатывают их и выводят результат на экран. Высокая точность, но зависит от проходимости сигнала, доступности оборудования. Чаще всего используется в комплексе с другими разновидностями для получения более детальной картины;

Высотомер в телефоне работает именно по этому принципу. Нужно активировать GPS, желательно подключиться к интернету (для быстрого поиска), в идеале – наличие датчика-барометра в смартфоне.

Особенности эксплуатации и настройки

Если не являетесь лётчиком, не имеете отношения к авиации, то можете смело пролистать эту часть и перейти к рассмотрению мобильных приложений.

• Обязательно нужно узнать погоду, уточнить информацию о давлении. Делается это предварительно до взлёта;
• Полученные значения вводятся в аппарат-высотомер, чтобы откалибровать его, оптимально настроить;
• Дальше всё рассчитывает автоматически, но при снижении диспетчер оповещает о текущем давлении в пределах посадочной зоны. А пилот вносит коррективы в прибор;
• При достижении 1000 метров происходит переключение на радарный альтиметр, высота измеряется с помощью радиоволн.

Полезный контент:

Как пользоваться на телефоне?

К сожалению, без установки дополнительных программ не получиться достичь желаемого эффекта. Существует масса приложений подобного рода – как для Android, так и для iOS.

Выбирайте актуальные, читайте отзывы, тестируйте на практике. Вот несколько утилиты, которые были в ТОПе Google Play на момент написания обзора

Теперь Вы знаете, что такое альтиметр на телефоне. Надеюсь, наша статья оказалась информативной и полезной.

По принципу своего устройства барометрический высотомер по сути представляет собой барометр-анероид с тем лишь отличием, что его шкала отградуирована не в единицах давления, а в единицах высоты. Слово «анероид» в переводе с греческого означает «безводный» и используется в противоположность водяному ртутному барометру.

Чувствительным элементом высотомера (рис. 6.7) является анероидная коробка 4 (обычно используется блок из двух анероидных коробок).

Рис. 6.7. Принципиальная схема барометрического высотомера

Анероидная коробка является герметичной, запаянной, из нее выкачан воздух и поэтому в ней сохраняется давление, близкое к нулю. Когда высотомер находится у земли, коробка под действием атмосферного давления находится в наиболее сжатом состоянии. При подъеме на высоту, когда атмосферное давление снаружи анероидной коробки падает, она расширяется, поскольку поверхность коробки гофрирована и ведет себя как пружина. При снижении под действием увеличивающегося атмосферного давления коробка сжимается.

С анероидной коробкой через передающий механизм 3 связана стрелка 2, перемещение которой относительно шкалы прибора 1 соответствует расширению (сжатию) коробки и, следовательно, изменению высоты.

Анероидная коробка помещена в герметичный корпус прибора 5, в который через штуцер трубопровода 6 поступает атмосферное давление за бортом P_H. Это же давление часто называют статическим давлением P_ст, то есть давлением, которое имеет место в спокойной атмосфере на высоте расположения высотомера без учета дополнительного давления, возникающего из-за набегающего потока при движении ВС. Если на любой высоте поместить неподвижный обычный барометр, то он и покажет статическое давление.

Статическое давление поступает в трубопровод системы статического давления из приемника воздушного давления 7 (ПВД) или приемника статического давления.

ПВД предназначен для приема не только статического давления, но и полного давления. ПВД закрепляется снаружи фюзеляжа и представляет собой трубку, ориентированную по направлению полета. Отверстие, направленное навстречу набегающему потоку воздуха, предназначено для приема полного давления, которое в высотомере не используется, но необходимо для указателей скорости. Статическое же давление принимается боковыми отверстиями, которые расположены так, чтобы в них по-возможности не попадал набегающий поток.

На многих типах ВС статическое давление принимается отдельным приемником статического давления, который представляет собой цилиндрический штуцер, не выступающий за обшивку самолета. А полное давление на таких типах ВС принимается отдельно расположенным приемником полного давления (ППД).

Существует много типов барометрических высотомеров. Принцип их работы одинаков, различаются же они в основном устройством шкал. В двухстрелочных высотомерах по короткой стрелке отсчитываются тысячи метров (километры высоты), а по длинной – десятки и сотни метров. В однострелочных высотомерах – тысячи метров индицируются цифрами в специальном окошке (рис. 6.8). Возможны и другие варианты.

Кроме стрелок, показывающих высоту, на высотомере обязательно имеется небольшая шкала и связанная с ней кремальера установки давления P, то есть давления, от уровня изобарической поверхности которого отсчитывается высота.

Высотомеры могут различаться и единицами измерения высоты – метры или, как принято за рубежом, футы (в этом случае их называют футомерами). Шкала установки давлений также может быть оцифрована в миллиметрах ртутного столба, гектопаскалях (миллибарах) или дюймах ртутного столба (в США).

Рис. 6.8. Внешний вид барометрических высотомеров

Рис. 6.9. Устройство двухстрелочного высотомера

Очевидно, что на самом деле высотомер, как и обычный барометр, измеряет атмосферное давление на высоте полета. Но шкала отградуирована не в единицах давления, а в единицах высоты, то есть каждому измеренному давлению поставлена в соответствие какая-то высота, которую и показывают стрелки. Ключевым моментом в понимании работы высотомера является то, что при градуировке высотомера связь между измеренным давлением и индицируемой высотой заложена такая же, какая существует между этими величинами в стандартной атмосфере. Как говорят, высотомер отградуирован по стандартной атмосфере, то есть в соответствии с формулой (6.5).

Допустим, что на шкале давлений установлено P=760 мм рт.ст. В этом случае по сути высотомер превращается в механизированную таблицу стандартной атмосферы (см. табл. 6.1). Любому конкретному измеренному давлению соответствует вполне определенная высота, показываемая прибором, а именно та высота, на которой в стандартной атмосфере давление равно измеренному. То есть, если, например, расширение анероидной коробки соответствует давлению 330 мм рт.ст., то стрелки высотомера покажут высоту 6500 м (см. табл. 6.1). А если измерено давление 760 мм рт.ст., то стрелки покажут Н=0.

Эта связь между давлением и высотой однозначна и не зависит ни от фактической (геометрической) высоты самолета над уровнем моря или аэродрома, ни от температуры или характера ее изменения с высотой.

Понятно, что в реальной атмосфере зависимость давления от высоты вовсе не такая и каждый раз разная. Поэтому показания барометрического высотомера (барометрическая высота) вовсе не соответствует фактическому расстоянию до ВС от уровня начала отсчета. Барометрическая высота – это вообще не высота, то есть не расстояние от одного уровня до другого.

Барометрическая высота – показания идеального барометрического высотомера, отградуированного по стандартной атмосфере. Или иначе – это высота в стандартной атмосфере, соответствующая измеренному значению давления.

На шкале давлений высотомера может быть установлено не обязательно значение 760 мм рт.ст., но и любое другое значение P, лежащее в пределах шкалы давления (например, от 650 до 790 мм рт.ст.). Конструктивно высотомер устроен таким образом, что при вращении кремальеры установки давления весь механизм вместе с анероидной коробкой и зубчатыми колесами поворачивается на определенный угол. При этом не только меняется установленное на шкале давление, но и перемещаются стрелки высотомера (примерно на 11 м при изменении давления на 1 мм рт.ст.). Эту операцию можно интерпретировать просто как смещение шкалы отсчета высот. Форма кривой зависимости давления от высоты осталась той же, но шкала высот сместилась так, что по ней нулевое значение высоты соответствует установленному давлению (рис. 6.10).

Рис. 6.10. Установка давления

Таким образом, высотомер будет показывать нулевое значение высоты, если атмосферное давление в точке его нахождения равно давлению, установленному на шкале давлений.

Поэтому можно приближенно считать, что барометрический высотомер показывает высоту относительно уровня изобарической поверхности с тем значением давления, которое установлено на высотомере. Точным это утверждение будет только в стандартной атмосфере, а во всех остальных случаях показания высотомера, конечно, не будут совпадать с фактической (геометрической) высотой. И расхождение (методическая температурная погрешность) будет тем больше, чем сильнее фактическая температура отличается от стандартной.

Пилот, устанавливая давление, сам выбирает уровень, от которого высотомер будет показывать высоту.

Рис. 6.11. Изменение установленного давления и высоты

Когда пилот в полете выдерживает по высотомеру постоянную барометрическую высоту, это вовсе не значит, что ВС летит на постоянной высоте в геометрическом смысле этого слова. Это означает, что ВС летит так, чтобы статическое давление, то есть давление на высоте, сохранялось постоянным. Ведь именно его на самом деле измеряет высотомер. Следовательно, ВС летит по изобарической поверхности, повторяя все ее изгибы в реальной атмосфере. При этом нетрудно определить и численное значение давления на этой изобарической поверхности, то есть давление за бортом. Если на высотомере установлено давление 760 мм рт.ст., а высотомер показывает высоту, например, 3000 м, то по таблице стандартной атмосферы, по которой и отградуирован высотомер, можно посмотреть соответствующее этой высоте давление. В данном примере 525,7 мм рт.ст.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Для студентов недели бывают четные, нечетные и зачетные. 9168 — | 7340 — или читать все.

Высотоме́р (или альтиме́тр от лат. altus высоко) — прибор, предназначенный для измерения высоты. [1] В случае пилотируемого летательного аппарата, высотомер является пилотажно-навигационным прибором указывающим высоту полёта. По принципу устройства высотомеры делятся на барометрические, радиотехнические (в том числе радиовысотомеры), инерциальные, ионизационные и прочие. [1]

В старину высотомером называли простейший угломерный инструмент для определения высоты светил (планет, звёзд).

Содержание

Барометрический высотомер [ править | править код ]

Принцип действия РВ 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 индикатора на приборной доске экипажа, на который передаются данные о текущей высоте. Радиовысотомеры делятся на РВ малых высот (например, отечественные РВ-3, РВ-5), которые предназначены для определения высот до 1500 метров и, как правило, работают в режиме непрерывной радиолокации, и высотомеры больших высот (более 1500 м, наподобие РВ-18, измеряющего высоты до 30 км), обычно работающие в импульсном режиме. Практически у всех РВ имеется сигнализатор малой высоты, подающий световой и звуковой сигнал при понижении высоты ниже заданной, установленной лётчиком.

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. В крене РВ показывает завышенную высоту, так как высота — вертикальный катет треугольника, а луч радиовысотомера в крене направлен по гипотенузе, поэтому при значительных кренах (более 15-20 градусов) может включаться предупреждающая световая сигнализация. Тангаж обычно не учитывается, так как у транспортных летательных аппаратов он редко превышает упомянутые 15-20°. Кроме того, вызывает вопросы экологичность радиоизмерений, так как для обеспечения требуемой точности необходимо [ источник не указан 960 дней ] применять коротковолновые мощные [ источник не указан 960 дней ] передатчики, несущие явную опасность [2] для биосферы.

GPS [ править | править код ]

Для определения высоты могут использоваться также GPS-приёмники. 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 уровня моря модели иили высоту над эллипсоидом (наиболее распространённый в GPS технике эллипсоид это WGS84). Минимальное число спутников, необходимое для расчёта высоты, равно трём. Только координат — двум. Для определения времени достаточно сигнала одного спутника. Большее число спутников позволяет увеличивать точность вычисления параметров. С точки зрения истинности определения абсолютной высоты 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.

Тем не менее, надо помнить, что на скоростях спуска сильно проявляется доплеровский эффект, да и на вычисление параметров приёмнику нужно некоторое время (до секунды), что приводит к отставанию вычисленной координаты от реальной. Специальные парашютные высотомеры ведущих фирм имеют коррекцию на скорость, однако, так как скорость вычисляется по тем же сигналам, точность GPS приборов в условиях прыжка всё равно остаётся довольно низкой. Например, в автомобилях со встроенной системой GPS, приёмник получает сигнал от автомобильного датчика скорости и использует его для коррекции своих показаний. Их достоинство — низкая цена и вес. Использование для бейсджампинга и прочих маловысотных прыжков не рекомендуется. Кроме того, из-за отражений GPS сигнала от скал или опор показания GPS высотомера могут стать вовсе непредсказуемыми. Для бейсджампинга рекомендуются барометрические высотомеры, механические или электронные.

Точность измерений при необходимости может достигать порядка нескольких сантиметров, при использовании закрытого военного канала L1, лицензию на который выдаёт министерство обороны США (не бесплатно и не всем), с применением дорогостоящего оборудования, и по этой причине в быту не применяются. [ источник не указан 2870 дней ] Точность измерения бытовых приборов GPS в статике (отсутствии движения) — порядка 10 метров, что вполне достаточно для большинства задач ориентирования. [ источник не указан 2870 дней ]

Гамма-лучевой высотомер [ править | править код ]

В конструкции высотомера используется источник гамма-излучения (обычно — изотопы 60 Со, 137 Сs). Приёмник фиксирует обратное рассеяние, отражённое от атомов внутри подстилающей поверхности. Гамма-лучевые высотомеры используются на малых высотах (метры, десятки метров от поверхности). Основное применение — формирование исполнительного сигнала для системы мягкой посадки спускаемых аппаратов космических кораблей. [3] 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 [ править | править код ]

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 одного прибора, измеряющего высоту полёта, в авиации считается особым случаем и расценивается соответствующими службами как предпосылка к лётному происшествию.

«>

Как работают альтиметры — Объясните это

Как работают альтиметры — Объясните это

Вы здесь: Домашняя страница > Инструменты, инструменты и измерения > Высотомеры

• Дом
• индекс А-Я
• Случайная статья
• Хронология
• Учебное пособие
• О нас
• Конфиденциальность и файлы cookie

Реклама

Криса Вудфорда. Последнее обновление: 20 марта 2022 г.

Дамы и господа, мы летим на высоте 10 000 метров. В следующий раз, когда ты услышишь ваш пилот говорит такие слова, остановитесь и задайте себе один вопрос: откуда они знают? Самолет не похож на машину, легко отследить, как далеко проехали его колеса по земля. Действительно, нет простого способа узнать, как далеко вы пролетели. все (если вы не знаете свои уравнения движения). Как же тогда пилот измеряет высоту самолета в воздухе? Простой! С помощью удобного гаджета под названием высотомер . Давайте поближе посмотрите, что это за штуки и как они работают!

Фото: Популярный у парашютистов высотомер Алти-2 МА2-30, бывший в употреблении аналоговый (стрелка и циферблат) дисплей. Его носит морской пехотинец, который собирается прыгнуть с парашютом с высоты 10 000 футов. Однако не все хотят постоянно носить высотомер, а часы с высотомером цифровые ЖК-дисплеи, например, производства Suunto, более популярны среди туристов и альпинистов. Некоторые используют встроенные барометры; другие полагаются на GPS. Фото младшего капрала. Harley Robinson предоставлен Корпусом морской пехоты США.

Содержание

1. Почему высота имеет значение?
2. Барометрические высотомеры — более подробный обзор
3. Радиовысотомеры
4. GPS-альтиметры
5. Лазерные высотомеры
6. Узнать больше

Почему высота имеет значение?

Возможно, вы не думаете, что имеет большое значение, знают ли пилоты, на какой высоте они находятся. полет; ведь они всегда могут заглянуть в окна! Но измерение высоты (ваша высота над уровнем моря) намного больше важнее для пилота, чем вы думаете. Некоторые горы Земли диапазоны на удивление высоки, и их труднее промахнуться в плохую погоду, чем вы можете предположить. Гора Эверест, например, удивительная 8,8 км (5,5 миль) над уровнем моря, то есть летим на высоте 10 000 метров. (6,2 мили) не дает вам столько места для маневра. То есть другие самолеты, которых следует избегать. И на самом деле эффективнее летать на большие высоты, где воздух тоньше и преодолевает воздух сопротивление потребляет меньше топлива. В общем, есть много веских причин для полета на высоте. Но на какой именно высоте?

Существует два основных способа точного измерения высоты. Один из них – измерение давления воздуха. и вычислить высоту от этого. Другой — отразить радиолуч вниз от вашего самолета и время, которое потребуется, чтобы вернуться обратно.

Фото: Полет на самолете для сброса груза — сложная операция. Альтиметр, который измеряет вашу высоту над уровнем моря, является лишь одним из десятков инструментов, за которыми вы должны следить, особенно если вы летите низко. Но насколько низко слишком низко? Этот самолет готовится доставить припасы над островом Фейс, и точное измерение высоты абсолютно необходимо. Фото Осакабе Ясуо предоставлено ВВС США. и Викисклад.

Барометрический высотомер — детальный обзор

Фото: Барометрический высотомер — это более сложная версия барометра-анероида, подобного этому. Вместо того, чтобы показывать давление на циферблате, он показывает высоту, но это нормально, потому что между ними существует точная корреляция.

Почему у нас есть давление воздуха? Земная гравитация притягивает к себе все — и все включает в себя даже самые маленькие вещи, которые вы можете себе представить, например, молекулы воздуха. Если вы молекула воздуха у земли, над вами есть много других молекул воздуха, которые толкают и раздавливают вас; выше, там меньше молекул и меньше толчков.

Вот почему давление воздуха самое высокое у поверхности Земли и постепенно систематически падает, чем выше вы поднимаетесь. Таким образом, измерение атмосферного давления (по крайней мере теоретически) является простым и эффективным способом измерения. высота.

Высотомеры на борту большинства самолетов на самом деле являются анероидными барометрами. (приборы для измерения давления), прошедшие калибровку (с маркировкой со шкалой), поэтому они показывают высоту, а не давление. Как обычно анероидные барометры состоят из полого герметичного ящика, расширяется (при падении давления) или сжимается (при повышении давления). По мере того, как коробка меняет размер на очень маленькую величину, запутанная система рычаги и шестерни увеличивают его движения и заставляют стрелку вращаться на циферблате, отмеченном измерениями высоты. Эй, престо, крошечные изменения в атмосферном давлении становятся точными измерениями высоты.

Фото: Как работает барометрический высотомер: Это типичный барометрический высотомер 1930-х годов, созданный Виктором Карбонара из Bendix Aviation Corporation.

Глядя сбоку, вы можете увидеть герметичную, наполненную воздухом коробку (красного цвета), которая расширяется или сжимается в зависимости от изменения давления. Его движения усиливаются системой рычагов и рычагов (синий) и зубчатым механизмом (зеленый), который управляет указателями высотомера. Теперь, взглянув на диаграмму справа, мы можем увидеть, как высота отображается с помощью движущихся стрелок на циферблате (коричневого цвета), откалиброванном в сотнях и тысячах футов. Эта диаграмма взята из патента США № 2,09.9466: Альтиметр, любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Высотомеры, работающие таким образом, измеряют высоту, измеряя давление по сравнению с уровне моря, но это не единственное, что вызывает давление вариации на Земле. Атмосферное давление постоянно колеблется поверхности Земли из-за изменений погоды, поэтому перепады температуры и давления должны быть допускается, если альтиметры, основанные на давлении, должны работать точно. Еще один недостаток альтиметров, основанных на давлении, заключается в том, что они не учитывают опасные препятствия, такие как здания и линии электропередач.

(Вы можете прочитать гораздо больше об этом и о том, как безопасно использовать высотомеры на практике, в Справочнике пилотов FAA по авиационным знаниям, «Глава 8: Пилотажные приборы».) Различия в температуре также вносят ошибки. Если вы летите в более холодном воздухе, ваш барометрический высотомер будет иметь тенденцию давать показания высоты, которые несколько завышены по сравнению с полетом в более теплом воздухе. (Четкое объяснение этого вы найдете в старой книге Министерства обороны США под названием «Метеорология для морских летчиков», страницы с 3-6 по 3-8, которую можно бесплатно прочитать по этой ссылке.)

Кто их придумал?

Барометрические высотомеры были изобретены в 1920-х годах немецким инженером. Пол Коллсман, получивший в апреле 1936 года патент США № 2036581: Индикатор горизонтального полета. Самый первый индикатор дебютировал 24 сентября 1929 года в «Полет по приборам» генерал-лейтенанта Джеймса Х. «Джимми» Дулиттла.

Рекламные ссылки

Радиовысотомеры

Радиовысотомеры не страдают от этих проблем. Они проще и работают аналогично радар (система, которую используют самолеты, корабли и другие транспортные средства для навигации): они просто выпускают луч радиоволн с самолета и ждут, пока вернутся отражения. Поскольку радиоволны распространяются со скоростью света (300 000 км или 186 000 миль в секунду), требуется всего несколько сотых секунды для радиолуч, чтобы совершить путешествие на 20 000 метров или около того к Земле поверхность и спинка. Плоскость умножает луч и вычисляет его высота в километрах путем умножения времени в секундах на 150 000 (это 300 000 разделить на два: не забывайте, что луч прошел в два раза больше как его собственная высота до земли и обратно). Радиовысотомеры гораздо быстрее и точнее, чем инструменты давления и широко используется в высокоскоростных самолетах или в тех, которые должны летать на особенно малых высотах, таких как реактивные истребители.

Фото: Как работает радиовысотомер. Скорость света примерно в миллион раз выше крейсерской скорости обычного самолета (v), поэтому радиосигнал, отражаясь от земли и обратно, проходит расстояние, примерно вдвое превышающее высоту полета самолета (2h). Это означает, что вы можете найти высоту, умножив время прохождения сигнала от передатчика (красный кружок) до приемника (оранжевый кружок) на половину скорости света. Теоретически, чем быстрее летит самолет, тем менее точны измерения, потому что радиолуч должен двигаться дальше; на практике скорость света настолько выше скорости самолета, что любая ошибка минимальна.

Подобные радиовысотомеры впервые были использованы в октябре 1938 года, они были разработаны коалицией Bell Laboratories, Western Electric, United Air Lines и Boeing и первоначально носили довольно громкое название «индикаторы просвета местности». Хотя производители хвастались, что «новое устройство работает по радио, используя самую короткую волну, когда-либо использовавшуюся в авиации», волны 500 МГц, которые они использовали, на самом деле были коротковолновыми микроволнами (с более короткой длиной волны и более высокой частотой, чем «правильные» радиоволны). ).

Фото: дипольная (стержневая) антенна оригинального радиовысотомера Western Electric 1938 года, подвешенного под самолетом. Судя по фото, антенна была около 20-30 см в поперечнике. и висел под фюзеляжем самолета, стремясь прямо вниз. Фото предоставлено Harris & Ewing. Библиотека Конгресса США.

Радиовысотомеры также известны как радиовысотомер ; как правило, теперь они используют высокие частоты радиоволн в несколько гигагерц (то есть длины волн примерно 10 см или 4 дюйма), аналогичные тем, которые используются в микроволновых печах, что намного выше, чем AM (в килогерцах) или FM (мегагерц) радиодиапазон. НАСА картографирует поверхность океана с помощью космических радиолокационных высотомеров с 1992, когда был запущен оригинальный спутник для картографирования океана TOPEX/Poseidon. Последующие спутники Джейсон-1 и Джейсон-2 продолжили работу; НАСА Проект «Топография поверхности океана» продолжается сегодня со спутником Jason-3, показанным ниже.

Иллюстрация: спутник NASA Jason-3 составляет карту поверхности океана с помощью космического радиолокационного высотомера. Работа предоставлена ​​НАСА.

GPS-альтиметры

Есть еще как минимум два способа измерения высоты, но они не получили широкого распространения самолеты. Один из способов — использовать GPS (глобальная система позиционирования) сигналы от навигационные спутники в космосе. Во многом так же, как сигналы GPS с трех спутников можно использовать для точного определения вашего положения на Поверхность Земли (как описано в нашей основной статье о том, как работает GPS), использование сигналов от четырех и более спутников позволяет рассчитать ваша высота над Землей, а также. К сожалению, высота GPS измерения не так точны, как с обычными высотомерами, поэтому вряд ли в ближайшее время они заменят существующие технологии в самолетах.

Лазерные высотомеры

Другой способ измерения высоты включает сияние лазерных лучей инфракрасного света. вниз с самолета, вертолета или спутника и рассчитывая время вернуться, как с помощью радио и радара. Отраженный луч собраны зеркалами и линзы и сфокусировался на детектор фотоэлемента чувствительны к инфракрасному излучению. Пока самолет летит, он систематически измеряет его высоту и строит то, что называется топографическая карта контуров поверхности под ним. Этот техника называется лазерная альтиметрия или лидар (обнаружение света и дальность), и он был широко используется космическими зондами для картирования особенностей поверхности на других планетах. НАСА Лазерный высотомер Mars Orbiter (MOLA) работает таким образом. (Подробнее об этом читайте в нашей отдельной статье о LIDAR.)

Фото: Эти топографические карты поверхности Марса были сделаны в 2001 году космическим зондом НАСА MOLA с использованием лазерной альтиметрии. Красные, оранжевые и желтые области — это горы; зеленые, синие и фиолетовые области — кратеры. Фото предоставлено Лабораторией реактивного движения НАСА (NASA-JPL).

Узнайте больше

На этом сайте

• Самолеты
• Барометры
• Вертолеты
• Реактивные двигатели
• ЛИДАР
• Пропеллеры

Книги

• Навигация по пустыне Боба Бернса и Майка Бернса. Книги альпинистов, 2015. Руководство по использованию основных навигационных средств, включая карту и компас, высотомер и GPS. В главе 8 обсуждаются различные виды высотомеров и влияние на них температуры и давления.
• Справочник пилотов по авиационным знаниям Федерального управления гражданской авиации. Доступен в Интернете, а также опубликован в книжный формат Skyhorse Publishing, 2007 г. Официальное руководство по управлению самолетом, объясняющее теорию и практику полета, а также все, что вам нужно знать о приборах в кабине.
• Спутниковая альтиметрия и науки о Земле Ли-Леунг Фу, Энни Казенав. Academic Press, 2001. Все об измерении высоты из космоса.

Артикул

• В полете: интерактив Марка Ванхенакера, The New York Times, 14 мая 2015 г. Краткое введение в приборы и наблюдения, которые пилот делает во время полета.
• В поисках воды Меркурия с помощью инфракрасных лазеров и счетчиков нейтронов Дуглас Маккормик. IEEE Spectrum, 4 декабря 2012 г. Как лазерные высотомеры и спектрометры помогли НАСА составить карты поверхности Меркурия.
• Неправильные показания альтиметра на льду: Письмо с новостями науки, Vol. 77, № 13 (26 марта 1960 г.), с. 199. Ранний отчет о неточностях альтиметра, вызванных льдом на земле.

Патенты

Если вас интересуют более подробные технические сведения о работе высотомеров, обратите внимание на следующие патенты. Это всего лишь краткая репрезентативная выборка, чтобы дать вам представление о барометрических, радио- и лазерных высотомерах и их сравнении:

• Патент США 2004/0141170 A1: Система для профилирования объектов на местности впереди и ниже самолета с использованием крестовины. лазерный высотомер Джеймса Р. Джеймисона и др. Выдан 22 августа 2006 г. Недавний патент, описывающий лазерную систему для картографирования профиля земли под самолетом.
• Патент США № 4,373,805: Лазерный высотомер и датчик высоты зонда Ричарда Маллинсона, The Singer Company. Выдан 15 февраля 1983 г. Высокоточный лазерный датчик высоты для использования в авиасимуляторах.
• Патент США № 2099466: Альтиметр Виктора Карбонара. Выдан 16 ноября 1937 года. Это простой барометр-анероид, барометрический высотомер, описанный выше.
• Патент США № 2,022,517: Радиоэхо-высотомер Франклина Г. Паттерсона. Выдан 26 ноября 1935 г. Описывает простой радиовысотомер, использующий радиопередатчик и приемник.
• Патент США № 2,036,581: индикатор горизонтального полета и Патент США № 1 930 899: Анероид и средства его управления. Пол Коллсман. Выдан 17 октября 1933 года. Оригинальный барометрический высотомер и барометр-анероид, на которых он основан.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты.

Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и/или нарушение смежных прав может повлечь за собой серьезные гражданские или уголовные санкции.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2022. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условия использования.

Подпишитесь на нас

Оцените эту страницу

Пожалуйста, оцените или оставьте отзыв на этой странице, и я сделаю пожертвование WaterAid.

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее или рассказать о ней друзьям:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2022) Высотомеры. Получено с https://www.explainthatstuff.com/how-altimeters-work.html. [Доступ (вставьте дату здесь)]

Подробнее на нашем веб-сайте…

• Связь
• Компьютеры
• Электричество и электроника
• Энергия
• Машиностроение
• Окружающая среда


• Гаджеты
• Домашняя жизнь
• Материалы
• Наука
• Инструменты и инструменты
• Транспорт

↑ Вернуться к началу

Как работают альтиметры — Объясните это

Как работают альтиметры — Объясните это

Вы здесь: Домашняя страница > Инструменты, инструменты и измерения > Высотомеры

• Дом
• индекс А-Я
• Случайная статья
• Хронология
• Учебное пособие
• О нас
• Конфиденциальность и файлы cookie

Реклама

org/Person»> Криса Вудфорда. Последнее обновление: 20 марта 2022 г.

Дамы и господа, мы летим на высоте 10 000 метров. В следующий раз, когда ты услышишь ваш пилот говорит такие слова, остановитесь и задайте себе один вопрос: откуда они знают? Самолет не похож на машину, легко отследить, как далеко проехали его колеса по земля. Действительно, нет простого способа узнать, как далеко вы пролетели. все (если вы не знаете свои уравнения движения). Как же тогда пилот измеряет высоту самолета в воздухе? Простой! С помощью удобного гаджета под названием высотомер . Давайте поближе посмотрите, что это за штуки и как они работают!

Фото: Популярный у парашютистов высотомер Алти-2 МА2-30, бывший в употреблении аналоговый (стрелка и циферблат) дисплей. Его носит морской пехотинец, который собирается прыгнуть с парашютом с высоты 10 000 футов. Однако не все хотят постоянно носить высотомер, а часы с высотомером цифровые ЖК-дисплеи, например, производства Suunto, более популярны среди туристов и альпинистов. Некоторые используют встроенные барометры; другие полагаются на GPS. Фото младшего капрала. Harley Robinson предоставлен Корпусом морской пехоты США.

Содержание

1. Почему высота имеет значение?
2. Барометрические высотомеры — более подробный обзор
3. Радиовысотомеры
4. GPS-альтиметры
5. Лазерные высотомеры
6. Узнать больше

Почему высота имеет значение?

Возможно, вы не думаете, что имеет большое значение, знают ли пилоты, на какой высоте они находятся. полет; ведь они всегда могут заглянуть в окна! Но измерение высоты (ваша высота над уровнем моря) намного больше важнее для пилота, чем вы думаете. Некоторые горы Земли диапазоны на удивление высоки, и их труднее промахнуться в плохую погоду, чем вы можете предположить. Гора Эверест, например, удивительная 8,8 км (5,5 миль) над уровнем моря, то есть летим на высоте 10 000 метров. (6,2 мили) не дает вам столько места для маневра. То есть другие самолеты, которых следует избегать. И на самом деле эффективнее летать на большие высоты, где воздух тоньше и преодолевает воздух сопротивление потребляет меньше топлива. В общем, есть много веских причин для полета на высоте. Но на какой именно высоте?

Существует два основных способа точного измерения высоты. Один из них – измерение давления воздуха. и вычислить высоту от этого. Другой — отразить радиолуч вниз от вашего самолета и время, которое потребуется, чтобы вернуться обратно.

Фото: Полет на самолете для сброса груза — сложная операция. Альтиметр, который измеряет вашу высоту над уровнем моря, является лишь одним из десятков инструментов, за которыми вы должны следить, особенно если вы летите низко. Но насколько низко слишком низко? Этот самолет готовится доставить припасы над островом Фейс, и точное измерение высоты абсолютно необходимо. Фото Осакабе Ясуо предоставлено ВВС США. и Викисклад.

Барометрический высотомер — детальный обзор

Фото: Барометрический высотомер — это более сложная версия барометра-анероида, подобного этому. Вместо того, чтобы показывать давление на циферблате, он показывает высоту, но это нормально, потому что между ними существует точная корреляция.

Почему у нас есть давление воздуха? Земная гравитация притягивает к себе все — и все включает в себя даже самые маленькие вещи, которые вы можете себе представить, например, молекулы воздуха. Если вы молекула воздуха у земли, над вами есть много других молекул воздуха, которые толкают и раздавливают вас; выше, там меньше молекул и меньше толчков. Вот почему давление воздуха самое высокое у поверхности Земли и постепенно систематически падает, чем выше вы поднимаетесь. Таким образом, измерение атмосферного давления (по крайней мере теоретически) является простым и эффективным способом измерения. высота.

Высотомеры на борту большинства самолетов на самом деле являются анероидными барометрами. (приборы для измерения давления), прошедшие калибровку (с маркировкой со шкалой), поэтому они показывают высоту, а не давление. Как обычно анероидные барометры состоят из полого герметичного ящика, расширяется (при падении давления) или сжимается (при повышении давления). По мере того, как коробка меняет размер на очень маленькую величину, запутанная система рычаги и шестерни увеличивают его движения и заставляют стрелку вращаться на циферблате, отмеченном измерениями высоты. Эй, престо, крошечные изменения в атмосферном давлении становятся точными измерениями высоты.

Фото: Как работает барометрический высотомер: Это типичный барометрический высотомер 1930-х годов, созданный Виктором Карбонара из Bendix Aviation Corporation. Глядя сбоку, вы можете увидеть герметичную, наполненную воздухом коробку (красного цвета), которая расширяется или сжимается в зависимости от изменения давления. Его движения усиливаются системой рычагов и рычагов (синий) и зубчатым механизмом (зеленый), который управляет указателями высотомера. Теперь, взглянув на диаграмму справа, мы можем увидеть, как высота отображается с помощью движущихся стрелок на циферблате (коричневого цвета), откалиброванном в сотнях и тысячах футов. Эта диаграмма взята из патента США № 2,09. 9466: Альтиметр, любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Высотомеры, работающие таким образом, измеряют высоту, измеряя давление по сравнению с уровне моря, но это не единственное, что вызывает давление вариации на Земле. Атмосферное давление постоянно колеблется поверхности Земли из-за изменений погоды, поэтому перепады температуры и давления должны быть допускается, если альтиметры, основанные на давлении, должны работать точно. Еще один недостаток альтиметров, основанных на давлении, заключается в том, что они не учитывают опасные препятствия, такие как здания и линии электропередач. (Вы можете прочитать гораздо больше об этом и о том, как безопасно использовать высотомеры на практике, в Справочнике пилотов FAA по авиационным знаниям, «Глава 8: Пилотажные приборы».) Различия в температуре также вносят ошибки. Если вы летите в более холодном воздухе, ваш барометрический высотомер будет иметь тенденцию давать показания высоты, которые несколько завышены по сравнению с полетом в более теплом воздухе. (Четкое объяснение этого вы найдете в старой книге Министерства обороны США под названием «Метеорология для морских летчиков», страницы с 3-6 по 3-8, которую можно бесплатно прочитать по этой ссылке.)

Кто их придумал?

Барометрические высотомеры были изобретены в 1920-х годах немецким инженером. Пол Коллсман, получивший в апреле 1936 года патент США № 2036581: Индикатор горизонтального полета. Самый первый индикатор дебютировал 24 сентября 1929 года в «Полет по приборам» генерал-лейтенанта Джеймса Х. «Джимми» Дулиттла.

Рекламные ссылки

Радиовысотомеры

Радиовысотомеры не страдают от этих проблем. Они проще и работают аналогично радар (система, которую используют самолеты, корабли и другие транспортные средства для навигации): они просто выпускают луч радиоволн с самолета и ждут, пока вернутся отражения. Поскольку радиоволны распространяются со скоростью света (300 000 км или 186 000 миль в секунду), требуется всего несколько сотых секунды для радиолуч, чтобы совершить путешествие на 20 000 метров или около того к Земле поверхность и спинка. Плоскость умножает луч и вычисляет его высота в километрах путем умножения времени в секундах на 150 000 (это 300 000 разделить на два: не забывайте, что луч прошел в два раза больше как его собственная высота до земли и обратно). Радиовысотомеры гораздо быстрее и точнее, чем инструменты давления и широко используется в высокоскоростных самолетах или в тех, которые должны летать на особенно малых высотах, таких как реактивные истребители.

Фото: Как работает радиовысотомер. Скорость света примерно в миллион раз выше крейсерской скорости обычного самолета (v), поэтому радиосигнал, отражаясь от земли и обратно, проходит расстояние, примерно вдвое превышающее высоту полета самолета (2h). Это означает, что вы можете найти высоту, умножив время прохождения сигнала от передатчика (красный кружок) до приемника (оранжевый кружок) на половину скорости света. Теоретически, чем быстрее летит самолет, тем менее точны измерения, потому что радиолуч должен двигаться дальше; на практике скорость света настолько выше скорости самолета, что любая ошибка минимальна.

Подобные радиовысотомеры впервые были использованы в октябре 1938 года, они были разработаны коалицией Bell Laboratories, Western Electric, United Air Lines и Boeing и первоначально носили довольно громкое название «индикаторы просвета местности». Хотя производители хвастались, что «новое устройство работает по радио, используя самую короткую волну, когда-либо использовавшуюся в авиации», волны 500 МГц, которые они использовали, на самом деле были коротковолновыми микроволнами (с более короткой длиной волны и более высокой частотой, чем «правильные» радиоволны). ).

Фото: дипольная (стержневая) антенна оригинального радиовысотомера Western Electric 1938 года, подвешенного под самолетом. Судя по фото, антенна была около 20-30 см в поперечнике. и висел под фюзеляжем самолета, стремясь прямо вниз. Фото предоставлено Harris & Ewing. Библиотека Конгресса США.

Радиовысотомеры также известны как радиовысотомер ; как правило, теперь они используют высокие частоты радиоволн в несколько гигагерц (то есть длины волн примерно 10 см или 4 дюйма), аналогичные тем, которые используются в микроволновых печах, что намного выше, чем AM (в килогерцах) или FM (мегагерц) радиодиапазон. НАСА картографирует поверхность океана с помощью космических радиолокационных высотомеров с 1992, когда был запущен оригинальный спутник для картографирования океана TOPEX/Poseidon. Последующие спутники Джейсон-1 и Джейсон-2 продолжили работу; НАСА Проект «Топография поверхности океана» продолжается сегодня со спутником Jason-3, показанным ниже.

Иллюстрация: спутник NASA Jason-3 составляет карту поверхности океана с помощью космического радиолокационного высотомера. Работа предоставлена ​​НАСА.

GPS-альтиметры

Есть еще как минимум два способа измерения высоты, но они не получили широкого распространения самолеты. Один из способов — использовать GPS (глобальная система позиционирования) сигналы от навигационные спутники в космосе. Во многом так же, как сигналы GPS с трех спутников можно использовать для точного определения вашего положения на Поверхность Земли (как описано в нашей основной статье о том, как работает GPS), использование сигналов от четырех и более спутников позволяет рассчитать ваша высота над Землей, а также. К сожалению, высота GPS измерения не так точны, как с обычными высотомерами, поэтому вряд ли в ближайшее время они заменят существующие технологии в самолетах.

Лазерные высотомеры

Другой способ измерения высоты включает сияние лазерных лучей инфракрасного света. вниз с самолета, вертолета или спутника и рассчитывая время вернуться, как с помощью радио и радара. Отраженный луч собраны зеркалами и линзы и сфокусировался на детектор фотоэлемента чувствительны к инфракрасному излучению. Пока самолет летит, он систематически измеряет его высоту и строит то, что называется топографическая карта контуров поверхности под ним. Этот техника называется лазерная альтиметрия или лидар (обнаружение света и дальность), и он был широко используется космическими зондами для картирования особенностей поверхности на других планетах. НАСА Лазерный высотомер Mars Orbiter (MOLA) работает таким образом. (Подробнее об этом читайте в нашей отдельной статье о LIDAR.)

Фото: Эти топографические карты поверхности Марса были сделаны в 2001 году космическим зондом НАСА MOLA с использованием лазерной альтиметрии. Красные, оранжевые и желтые области — это горы; зеленые, синие и фиолетовые области — кратеры. Фото предоставлено Лабораторией реактивного движения НАСА (NASA-JPL).

Узнайте больше

На этом сайте

• Самолеты
• Барометры
• Вертолеты
• Реактивные двигатели
• ЛИДАР
• Пропеллеры

Книги

• Навигация по пустыне Боба Бернса и Майка Бернса. Книги альпинистов, 2015. Руководство по использованию основных навигационных средств, включая карту и компас, высотомер и GPS. В главе 8 обсуждаются различные виды высотомеров и влияние на них температуры и давления.
• Справочник пилотов по авиационным знаниям Федерального управления гражданской авиации. Доступен в Интернете, а также опубликован в книжный формат Skyhorse Publishing, 2007 г. Официальное руководство по управлению самолетом, объясняющее теорию и практику полета, а также все, что вам нужно знать о приборах в кабине.
• Спутниковая альтиметрия и науки о Земле Ли-Леунг Фу, Энни Казенав. Academic Press, 2001. Все об измерении высоты из космоса.

Артикул

• В полете: интерактив Марка Ванхенакера, The New York Times, 14 мая 2015 г. Краткое введение в приборы и наблюдения, которые пилот делает во время полета.
• В поисках воды Меркурия с помощью инфракрасных лазеров и счетчиков нейтронов Дуглас Маккормик. IEEE Spectrum, 4 декабря 2012 г. Как лазерные высотомеры и спектрометры помогли НАСА составить карты поверхности Меркурия.
• Неправильные показания альтиметра на льду: Письмо с новостями науки, Vol. 77, № 13 (26 марта 1960 г.), с. 199. Ранний отчет о неточностях альтиметра, вызванных льдом на земле.

Патенты

Если вас интересуют более подробные технические сведения о работе высотомеров, обратите внимание на следующие патенты. Это всего лишь краткая репрезентативная выборка, чтобы дать вам представление о барометрических, радио- и лазерных высотомерах и их сравнении:

• Патент США 2004/0141170 A1: Система для профилирования объектов на местности впереди и ниже самолета с использованием крестовины. лазерный высотомер Джеймса Р. Джеймисона и др. Выдан 22 августа 2006 г. Недавний патент, описывающий лазерную систему для картографирования профиля земли под самолетом.
• Патент США № 4,373,805: Лазерный высотомер и датчик высоты зонда Ричарда Маллинсона, The Singer Company. Выдан 15 февраля 1983 г. Высокоточный лазерный датчик высоты для использования в авиасимуляторах.
• Патент США № 2099466: Альтиметр Виктора Карбонара. Выдан 16 ноября 1937 года. Это простой барометр-анероид, барометрический высотомер, описанный выше.
• Патент США № 2,022,517: Радиоэхо-высотомер Франклина Г. Паттерсона. Выдан 26 ноября 1935 г. Описывает простой радиовысотомер, использующий радиопередатчик и приемник.
• Патент США № 2,036,581: индикатор горизонтального полета и Патент США № 1 930 899: Анероид и средства его управления. Пол Коллсман. Выдан 17 октября 1933 года. Оригинальный барометрический высотомер и барометр-анероид, на которых он основан.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты.

Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и/или нарушение смежных прав может повлечь за собой серьезные гражданские или уголовные санкции.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2022. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условия использования.

Подпишитесь на нас

Оцените эту страницу

Пожалуйста, оцените или оставьте отзыв на этой странице, и я сделаю пожертвование WaterAid.

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее или рассказать о ней друзьям:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2022) Высотомеры. Получено с https://www.explainthatstuff.com/how-altimeters-work.html. [Доступ (вставьте дату здесь)]

Подробнее на нашем веб-сайте…

• Связь
• Компьютеры
• Электричество и электроника
• Энергия
• Машиностроение
• Окружающая среда


• Гаджеты
• Домашняя жизнь
• Материалы
• Наука
• Инструменты и инструменты
• Транспорт

↑ Вернуться к началу

Как работают альтиметры — Объясните это

Как работают альтиметры — Объясните это

Вы здесь: Домашняя страница > Инструменты, инструменты и измерения > Высотомеры

• Дом
• индекс А-Я
• Случайная статья
• Хронология
• Учебное пособие
• О нас
• Конфиденциальность и файлы cookie

Реклама

org/Person»> Криса Вудфорда. Последнее обновление: 20 марта 2022 г.

Дамы и господа, мы летим на высоте 10 000 метров. В следующий раз, когда ты услышишь ваш пилот говорит такие слова, остановитесь и задайте себе один вопрос: откуда они знают? Самолет не похож на машину, легко отследить, как далеко проехали его колеса по земля. Действительно, нет простого способа узнать, как далеко вы пролетели. все (если вы не знаете свои уравнения движения). Как же тогда пилот измеряет высоту самолета в воздухе? Простой! С помощью удобного гаджета под названием высотомер . Давайте поближе посмотрите, что это за штуки и как они работают!

Фото: Популярный у парашютистов высотомер Алти-2 МА2-30, бывший в употреблении аналоговый (стрелка и циферблат) дисплей. Его носит морской пехотинец, который собирается прыгнуть с парашютом с высоты 10 000 футов. Однако не все хотят постоянно носить высотомер, а часы с высотомером цифровые ЖК-дисплеи, например, производства Suunto, более популярны среди туристов и альпинистов. Некоторые используют встроенные барометры; другие полагаются на GPS. Фото младшего капрала. Harley Robinson предоставлен Корпусом морской пехоты США.

Содержание

1. Почему высота имеет значение?
2. Барометрические высотомеры — более подробный обзор
3. Радиовысотомеры
4. GPS-альтиметры
5. Лазерные высотомеры
6. Узнать больше

Почему высота имеет значение?

Возможно, вы не думаете, что имеет большое значение, знают ли пилоты, на какой высоте они находятся. полет; ведь они всегда могут заглянуть в окна! Но измерение высоты (ваша высота над уровнем моря) намного больше важнее для пилота, чем вы думаете. Некоторые горы Земли диапазоны на удивление высоки, и их труднее промахнуться в плохую погоду, чем вы можете предположить. Гора Эверест, например, удивительная 8,8 км (5,5 миль) над уровнем моря, то есть летим на высоте 10 000 метров. (6,2 мили) не дает вам столько места для маневра. То есть другие самолеты, которых следует избегать. И на самом деле эффективнее летать на большие высоты, где воздух тоньше и преодолевает воздух сопротивление потребляет меньше топлива. В общем, есть много веских причин для полета на высоте. Но на какой именно высоте?

Существует два основных способа точного измерения высоты. Один из них – измерение давления воздуха. и вычислить высоту от этого. Другой — отразить радиолуч вниз от вашего самолета и время, которое потребуется, чтобы вернуться обратно.

Фото: Полет на самолете для сброса груза — сложная операция. Альтиметр, который измеряет вашу высоту над уровнем моря, является лишь одним из десятков инструментов, за которыми вы должны следить, особенно если вы летите низко. Но насколько низко слишком низко? Этот самолет готовится доставить припасы над островом Фейс, и точное измерение высоты абсолютно необходимо. Фото Осакабе Ясуо предоставлено ВВС США. и Викисклад.

Барометрический высотомер — детальный обзор

Фото: Барометрический высотомер — это более сложная версия барометра-анероида, подобного этому. Вместо того, чтобы показывать давление на циферблате, он показывает высоту, но это нормально, потому что между ними существует точная корреляция.

Почему у нас есть давление воздуха? Земная гравитация притягивает к себе все — и все включает в себя даже самые маленькие вещи, которые вы можете себе представить, например, молекулы воздуха. Если вы молекула воздуха у земли, над вами есть много других молекул воздуха, которые толкают и раздавливают вас; выше, там меньше молекул и меньше толчков. Вот почему давление воздуха самое высокое у поверхности Земли и постепенно систематически падает, чем выше вы поднимаетесь. Таким образом, измерение атмосферного давления (по крайней мере теоретически) является простым и эффективным способом измерения. высота.

Высотомеры на борту большинства самолетов на самом деле являются анероидными барометрами. (приборы для измерения давления), прошедшие калибровку (с маркировкой со шкалой), поэтому они показывают высоту, а не давление. Как обычно анероидные барометры состоят из полого герметичного ящика, расширяется (при падении давления) или сжимается (при повышении давления). По мере того, как коробка меняет размер на очень маленькую величину, запутанная система рычаги и шестерни увеличивают его движения и заставляют стрелку вращаться на циферблате, отмеченном измерениями высоты. Эй, престо, крошечные изменения в атмосферном давлении становятся точными измерениями высоты.

Фото: Как работает барометрический высотомер: Это типичный барометрический высотомер 1930-х годов, созданный Виктором Карбонара из Bendix Aviation Corporation. Глядя сбоку, вы можете увидеть герметичную, наполненную воздухом коробку (красного цвета), которая расширяется или сжимается в зависимости от изменения давления. Его движения усиливаются системой рычагов и рычагов (синий) и зубчатым механизмом (зеленый), который управляет указателями высотомера. Теперь, взглянув на диаграмму справа, мы можем увидеть, как высота отображается с помощью движущихся стрелок на циферблате (коричневого цвета), откалиброванном в сотнях и тысячах футов. Эта диаграмма взята из патента США № 2,09. 9466: Альтиметр, любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Высотомеры, работающие таким образом, измеряют высоту, измеряя давление по сравнению с уровне моря, но это не единственное, что вызывает давление вариации на Земле. Атмосферное давление постоянно колеблется поверхности Земли из-за изменений погоды, поэтому перепады температуры и давления должны быть допускается, если альтиметры, основанные на давлении, должны работать точно. Еще один недостаток альтиметров, основанных на давлении, заключается в том, что они не учитывают опасные препятствия, такие как здания и линии электропередач. (Вы можете прочитать гораздо больше об этом и о том, как безопасно использовать высотомеры на практике, в Справочнике пилотов FAA по авиационным знаниям, «Глава 8: Пилотажные приборы».) Различия в температуре также вносят ошибки. Если вы летите в более холодном воздухе, ваш барометрический высотомер будет иметь тенденцию давать показания высоты, которые несколько завышены по сравнению с полетом в более теплом воздухе. (Четкое объяснение этого вы найдете в старой книге Министерства обороны США под названием «Метеорология для морских летчиков», страницы с 3-6 по 3-8, которую можно бесплатно прочитать по этой ссылке.)

Кто их придумал?

Барометрические высотомеры были изобретены в 1920-х годах немецким инженером. Пол Коллсман, получивший в апреле 1936 года патент США № 2036581: Индикатор горизонтального полета. Самый первый индикатор дебютировал 24 сентября 1929 года в «Полет по приборам» генерал-лейтенанта Джеймса Х. «Джимми» Дулиттла.

Рекламные ссылки

Радиовысотомеры

Радиовысотомеры не страдают от этих проблем. Они проще и работают аналогично радар (система, которую используют самолеты, корабли и другие транспортные средства для навигации): они просто выпускают луч радиоволн с самолета и ждут, пока вернутся отражения. Поскольку радиоволны распространяются со скоростью света (300 000 км или 186 000 миль в секунду), требуется всего несколько сотых секунды для радиолуч, чтобы совершить путешествие на 20 000 метров или около того к Земле поверхность и спинка. Плоскость умножает луч и вычисляет его высота в километрах путем умножения времени в секундах на 150 000 (это 300 000 разделить на два: не забывайте, что луч прошел в два раза больше как его собственная высота до земли и обратно). Радиовысотомеры гораздо быстрее и точнее, чем инструменты давления и широко используется в высокоскоростных самолетах или в тех, которые должны летать на особенно малых высотах, таких как реактивные истребители.

Фото: Как работает радиовысотомер. Скорость света примерно в миллион раз выше крейсерской скорости обычного самолета (v), поэтому радиосигнал, отражаясь от земли и обратно, проходит расстояние, примерно вдвое превышающее высоту полета самолета (2h). Это означает, что вы можете найти высоту, умножив время прохождения сигнала от передатчика (красный кружок) до приемника (оранжевый кружок) на половину скорости света. Теоретически, чем быстрее летит самолет, тем менее точны измерения, потому что радиолуч должен двигаться дальше; на практике скорость света настолько выше скорости самолета, что любая ошибка минимальна.

Подобные радиовысотомеры впервые были использованы в октябре 1938 года, они были разработаны коалицией Bell Laboratories, Western Electric, United Air Lines и Boeing и первоначально носили довольно громкое название «индикаторы просвета местности». Хотя производители хвастались, что «новое устройство работает по радио, используя самую короткую волну, когда-либо использовавшуюся в авиации», волны 500 МГц, которые они использовали, на самом деле были коротковолновыми микроволнами (с более короткой длиной волны и более высокой частотой, чем «правильные» радиоволны). ).

Фото: дипольная (стержневая) антенна оригинального радиовысотомера Western Electric 1938 года, подвешенного под самолетом. Судя по фото, антенна была около 20-30 см в поперечнике. и висел под фюзеляжем самолета, стремясь прямо вниз. Фото предоставлено Harris & Ewing. Библиотека Конгресса США.

Радиовысотомеры также известны как радиовысотомер ; как правило, теперь они используют высокие частоты радиоволн в несколько гигагерц (то есть длины волн примерно 10 см или 4 дюйма), аналогичные тем, которые используются в микроволновых печах, что намного выше, чем AM (в килогерцах) или FM (мегагерц) радиодиапазон. НАСА картографирует поверхность океана с помощью космических радиолокационных высотомеров с 1992, когда был запущен оригинальный спутник для картографирования океана TOPEX/Poseidon. Последующие спутники Джейсон-1 и Джейсон-2 продолжили работу; НАСА Проект «Топография поверхности океана» продолжается сегодня со спутником Jason-3, показанным ниже.

Иллюстрация: спутник NASA Jason-3 составляет карту поверхности океана с помощью космического радиолокационного высотомера. Работа предоставлена ​​НАСА.

GPS-альтиметры

Есть еще как минимум два способа измерения высоты, но они не получили широкого распространения самолеты. Один из способов — использовать GPS (глобальная система позиционирования) сигналы от навигационные спутники в космосе. Во многом так же, как сигналы GPS с трех спутников можно использовать для точного определения вашего положения на Поверхность Земли (как описано в нашей основной статье о том, как работает GPS), использование сигналов от четырех и более спутников позволяет рассчитать ваша высота над Землей, а также. К сожалению, высота GPS измерения не так точны, как с обычными высотомерами, поэтому вряд ли в ближайшее время они заменят существующие технологии в самолетах.

Лазерные высотомеры

Другой способ измерения высоты включает сияние лазерных лучей инфракрасного света. вниз с самолета, вертолета или спутника и рассчитывая время вернуться, как с помощью радио и радара. Отраженный луч собраны зеркалами и линзы и сфокусировался на детектор фотоэлемента чувствительны к инфракрасному излучению. Пока самолет летит, он систематически измеряет его высоту и строит то, что называется топографическая карта контуров поверхности под ним. Этот техника называется лазерная альтиметрия или лидар (обнаружение света и дальность), и он был широко используется космическими зондами для картирования особенностей поверхности на других планетах. НАСА Лазерный высотомер Mars Orbiter (MOLA) работает таким образом. (Подробнее об этом читайте в нашей отдельной статье о LIDAR.)

Фото: Эти топографические карты поверхности Марса были сделаны в 2001 году космическим зондом НАСА MOLA с использованием лазерной альтиметрии. Красные, оранжевые и желтые области — это горы; зеленые, синие и фиолетовые области — кратеры. Фото предоставлено Лабораторией реактивного движения НАСА (NASA-JPL).

Узнайте больше

На этом сайте

• Самолеты
• Барометры
• Вертолеты
• Реактивные двигатели
• ЛИДАР
• Пропеллеры

Книги

• Навигация по пустыне Боба Бернса и Майка Бернса. Книги альпинистов, 2015. Руководство по использованию основных навигационных средств, включая карту и компас, высотомер и GPS. В главе 8 обсуждаются различные виды высотомеров и влияние на них температуры и давления.
• Справочник пилотов по авиационным знаниям Федерального управления гражданской авиации. Доступен в Интернете, а также опубликован в книжный формат Skyhorse Publishing, 2007 г. Официальное руководство по управлению самолетом, объясняющее теорию и практику полета, а также все, что вам нужно знать о приборах в кабине.
• Спутниковая альтиметрия и науки о Земле Ли-Леунг Фу, Энни Казенав. Academic Press, 2001. Все об измерении высоты из космоса.

Артикул

• В полете: интерактив Марка Ванхенакера, The New York Times, 14 мая 2015 г. Краткое введение в приборы и наблюдения, которые пилот делает во время полета.
• В поисках воды Меркурия с помощью инфракрасных лазеров и счетчиков нейтронов Дуглас Маккормик. IEEE Spectrum, 4 декабря 2012 г. Как лазерные высотомеры и спектрометры помогли НАСА составить карты поверхности Меркурия.
• Неправильные показания альтиметра на льду: Письмо с новостями науки, Vol. 77, № 13 (26 марта 1960 г.), с. 199. Ранний отчет о неточностях альтиметра, вызванных льдом на земле.

Патенты

Если вас интересуют более подробные технические сведения о работе высотомеров, обратите внимание на следующие патенты. Это всего лишь краткая репрезентативная выборка, чтобы дать вам представление о барометрических, радио- и лазерных высотомерах и их сравнении:

• Патент США 2004/0141170 A1: Система для профилирования объектов на местности впереди и ниже самолета с использованием крестовины. лазерный высотомер Джеймса Р. Джеймисона и др. Выдан 22 августа 2006 г. Недавний патент, описывающий лазерную систему для картографирования профиля земли под самолетом.
• Патент США № 4,373,805: Лазерный высотомер и датчик высоты зонда Ричарда Маллинсона, The Singer Company. Выдан 15 февраля 1983 г. Высокоточный лазерный датчик высоты для использования в авиасимуляторах.
• Патент США № 2099466: Альтиметр Виктора Карбонара. Выдан 16 ноября 1937 года. Это простой барометр-анероид, барометрический высотомер, описанный выше.
• Патент США № 2,022,517: Радиоэхо-высотомер Франклина Г. Паттерсона. Выдан 26 ноября 1935 г. Описывает простой радиовысотомер, использующий радиопередатчик и приемник.
• Патент США № 2,036,581: индикатор горизонтального полета и Патент США № 1 930 899: Анероид и средства его управления. Пол Коллсман. Выдан 17 октября 1933 года. Оригинальный барометрический высотомер и барометр-анероид, на которых он основан.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты.

Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и/или нарушение смежных прав может повлечь за собой серьезные гражданские или уголовные санкции.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2022. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условия использования.

Подпишитесь на нас

Оцените эту страницу

Пожалуйста, оцените или оставьте отзыв на этой странице, и я сделаю пожертвование WaterAid.

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее или рассказать о ней друзьям:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2022) Высотомеры.