Что это барометрический альтиметр – Что такое альтиметр?

Что такое альтиметр?

Общие сведения:

Данный раздел содержи в себе краткую историю и принцип действия изобретения, если вам это не интересно, предлагаем сразу перейти к следующему разделу.

 Что такое барометрический альтиметр:

  Барометрическийальтиметр – это, прибор, измеряющий атмосферное давление для определения абсолютных и относительных высот.  Известно, что атмосферное давление уменьшается с увеличением высоты.

Краткая история создания барометрического альтиметра:

Барометрический альтиметр создал Пауль Коллсман, который изначально работал механиком авиационных приборов. В то время существовало достаточно много приборов для ориентации в пространстве, но этого было мало для «слепого полета». В 1928 году Коллсман уволился, и основал свою компанию Kollsman Instrument Co. Тогда и был создан первый барометрический альтиметр. А 24 сентября 1929 года состоялся первый 15 – мильный  «слепой полет»: в кабине пилота были плотно завешанные окна, так что пилот ориентировался только по приборам, одним из которых был барометрический альтиметр Коллсмана. 

Normal0falsefalsefalseRUX-NONEX-NONE

Принцип работы барометрического альтиметра:

Барометрический альтиметр определяет, по большей части, не высоту, а текущее атмосферное давление. Высота определяется по принципу того, что с увеличением показателя высоты, атмосферное давление пропорционально уменьшается. Достоинства барометрического альтиметра в сравнение со спутниковым, заключается в том, что его работа не зависит от спутникового сигнала. Кроме того, спутниковый высотометр используют условную модель земли (чаще всего WGS 84) для определения нулевой отметки, что может давать погрешность в показаниях на локальных участках местности.

                               Барометрический альтиметр в GPS навигаторах Garmin:

Для правильного и точного измерения, вначале необходимо откалибровать альтиметр и указать, высоту над уровнем моря для текущего показателя давления. В качестве примера будем использовать Oregon 550:

В главном меню выберите функцию «Настройки»,  затем перейдите в раздел «Альтиметр», в приведенном списке выберите «Калибровка альтиметра»

     

Далее следуем указаниям настроечного меню. Для ручной настройки альтиметра необходимо ввести точные данные высоты или уровня давления. Если параметры вам неизвестны, можно использовать данные самого GPS приемника. В данном случае система откалибрует альтиметр самостоятельно, используя за основу высоту, измеряемую по GPS приемнику.

    

 

 

Список моделей портативных навигаторов оборудованных Барометрическим алтиметром:

Серия Etrex: Vista H, Summit HC, Venture HC, Vista HCx;

Серия Oregon: 300,  400,  550

Серия Dakota: Dakota 20

Серия Colorado:  Colorado 300

Серия GPS/GPSMAP: 60 CSx  76 CSx

Серия Foretrex :  Foretrex 401

mirgarmin.com.ua

что это такое? Описание прибора

Сегодня используется большое разнообразие всевозможных приборов, которыми реально замерить даже самые невероятные характеристики. А вот что это такое — альтиметр? В статье мы поближе познакомимся с его описанием, разновидностями и иной интересной информацией.

Что это такое — альтиметр?

Альтиметр — прибор для измерения уровня высоты. Применяется, в основном, пилотами, альпинистами, геологами и учеными. В отношении летательного аппарата является пилотажно-навигационным устройством. Кроме этого, прибор популярен и в обыденной жизни. Вы легко можете купить или заказать часы с барометром-альтиметром.

Полноправными синонимами слова будут следующие понятия:

• высотомер;
• радиолот;
• высотомер;
• радиоальтиметр;
• фотоальтиметр.

Кстати, ранее альтиметром называли простой угломерный инструмент для определения высоты звезд, планет и прочих небесных тел.

Разновидности прибора

Известны следующие формы прибора:

• Анероидный барометр-альтиметр. Так как с увеличением высоты давление, напротив, снижается, шкалу устройства можно калибровать для ее (высоты) измерения. Одной из его разновидностей является парашютный альтиметр. Он удобно крепится на руку, позволяет наблюдать за высотой и атмосферным давлением в свободном падении и при раскрытом парашюте. Есть и электронные приборы, которые могут подавать сигналы при достижении заданных высот.
• Радарный альтиметр. Более характерен для авиации. Прибор работает так: измеряет время запаздывания отражения радиосигнала, который посылается на землю, и на основе этих данных показывает высоту полета. Устройство более точно в измерениях, однако применяется на малых высотах — на более значительных требуется мощный источник излучения магнитных волн и аппаратура, способная устранить помехи.
• GPS-устройства. Говоря о том, что это такое — альтиметр, нельзя не упомянуть об этих приборах. Конструкция измеряет расстояние до 4-6 спутников, которые находятся на известных и строго определенных орбитах. На основе ряда математических вычислений устройство определяет положение объекта в пространстве, в том числе и высоту над конкретной точкой поверхности земли или уровнем моря.
• Гамма-лучевые альтиметры. Основа для таких приборов — гамма-излучение. Применяется на малых высотах. В основном, используется для обеспечения мягкой посадки спускаемых космических аппаратов.

Применение устройства

Хоть часы с альтиметром сегодня может приобрести практически каждый, все же более этот прибор применим в авиации. Давайте посмотрим, как он используется пилотами:

• Перед полетом обязательно прослушивается метеосводка. Для альтиметра важна информация об атмосферном давлении.
• Диспетчер говорит о давлении в районе аэродрома только над уровнем моря. Это значение вводится пилотом в прибор. Таким образом, все летательные устройства получают универсальные показатели высоты.
• Однако в разных точках маршрута давление будет меняться. Разве из-за этого пилотам необходимо постоянно слушать сводки и менять данные для прибора? Нет, задача была решена гораздо проще. После «высоты перехода» пилоты выставляют на альтиметрах одинаковые показатели давления. У каждого аэродрома эта величина своя. Примерно же — порядка 18000 футов над землей.
• Какие же показатели универсального давления? Это 760 мм рт. ст.
• Как только пилот снижается ниже «высоты перехода», диспетчер должен сообщить ему текущее атмосферное давление в районе аэродрома.
• При снижении ниже 2500 футов барометрический альтиметр отключается и активируется радиовысотометр.

История создания

Прибор был изобретен Паулем Коллсманом, изначально работающим механиком авиационных устройств. В ту пору уже существовало множество различных устройств для помощи в управлении летательными аппаратами, но все же их было недостаточно для «слепого полета».

В 1928 году П. Коллсман уволился с постоянного места работы и основал собственную компанию KollsmanInstrumentCo. В том же году им был создан барометрический альтиметр, применяющийся и сегодня.

А в 1929 году состоялся первый так называемый «слепой полет» на 15 миль. Иллюминаторы в кабине пилота были плотно занавешены. Ориентироваться он мог только по показаниям приборов. Среди последних был альтиметр Коллсмана.

Вот и все, что мы хотели рассказать о приборе. Теперь вы знаете, что это такое — альтиметр, его разновидности. А также практическое применение устройства.

fb.ru

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. 

avia.pro

Альтиметр — это… Что такое Альтиметр?

Альтиметр

О типе РЛС см. Радиовысотомер.

Альтиметр

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).

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

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

См. также

dic.academic.ru

Альтиметр/барометр

Альтиметр/барометр

Часы Suunto Traverse Alpha постоянно измеряют абсолютное давление воздуха с помощью встроенного датчика давления. На основе этих измерений и эталонных значений устройством рассчитывается высота над уровнем моря или атмосферное давление на уровне моря.

Доступны три профиля: Автом., Альтиметр и Барометр. Для получения сведений о настройке профилей см. Сопоставление профиля и вида деятельности.

Чтобы просмотреть показания барометрического альтиметра, перейдите к дисплею времени и нажмите кнопку NEXT или включите дисплей барометрического альтиметра в меню дисплеев.

Переключение между представлениями выполняется нажатием кнопки VIEW.

В профиле альтиметра отображаются следующие данные:

• высота + температура
• высота + восход/заход солнца
• высота + контрольный ориентир
• график высот по 12-часовой шкале + высота

В профиле барометра вы найдете соответствующие представления:

• барометрическое давление + температура
• барометрическое давление + восход/заход солнца
• барометрическое давление + контрольный ориентир
• график давления по 24-часовой шкале + барометрическое давление

Просмотр времени восхода/захода солнца возможен только при включенной функции GPS. Если функция GPS отключена, время восхода и захода солнца вычисляется на основе последних зарегистрированных данных GPS.

Можно показать или скрыть отображение альтиметра/барометра под начальным меню.

Чтобы скрыть отображение альтиметра/барометра:

1. Открыв дисплей времени, нажмите кнопку START.
2. Прокрутите до пункта ДИСПЛЕИ с помощью кнопки LIGHT и нажмите кнопку NEXT.
3. Прокрутите до пункта Откл. альтиметр/барометр и нажмите кнопку NEXT.
4. Чтобы выйти, нажмите и удерживайте кнопку NEXT.

Повторите процедуру и выберите Альтиметр/барометр, чтобы снова перейти к этому отображению.

ПРИМЕЧАНИЕ:

Если устройство Suunto Traverse Alpha надето на руку, его необходимо снять, чтобы получить точное показание температуры, поскольку необходимо исключить влияние температуры тела.

Получение правильных показаний

Если ваши занятия на открытом воздухе требуют знания точного давления или высоты над уровнем моря, необходимо провести калибровку Suunto Traverse Alpha путем ввода текущей высоты или текущего атмосферного давления на уровне моря.

СОВЕТ:

Если известно абсолютное атмосферное давление и эталонное значение высоты над уровнем моря, можно узнать атмосферное давление на уровне моря Зная абсолютное атмосферное давление и атмосферное давление на уровне моря, можно узнать высоту над уровнем моря

Высоту над уровнем моря можно узнать с помощью большинства топографических карт или Google Планета Земля. Атмосферное давление на уровне моря для конкретного местоположения можно найти на веб-сайтах местных метеорологических служб.

ПРЕДОСТЕРЕЖЕНИЕ:

Следите, чтобы область вокруг датчика не была загрязнена. Не помещайте в отверстия датчика посторонние предметы.

Если включен FusedAlti, показания высоты будут автоматически скорректированы в соответствии с данными FusedAlti и результатами калибровки высоты и давления на уровне моря. Для получения более подробных сведений см. FusedAlti.

Изменение местных погодных условий влияет на показания высоты над уровнем моря. Если погода в данной местности меняется часто, рекомендуется периодически сбрасывать значение эталонной высоты над уровнем моря, желательно перед началом путешествия. Для этого необходимо знать соответствующие эталонные значения для местности. Если местные погодные условия стабильны, задавать эталонные значения не требуется.

Установка значений атмосферного давления на уровне моря и высоты над уровнем моря:

1. Нажмите и удерживайте нажатой кнопку NEXT, чтобы открыть меню параметров.
2. Прокрутите вниз до АЛЬТИМЕТР/БАРОМЕТР нажатием кнопки LIGHT и нажмите NEXT.
3. Нажмите кнопку NEXT, чтобы выбрать Рекомендации. Доступны следующие варианты параметров:
4. FusedAlti: включается GPS, и часы начинают рассчитывать высоту с помощью функции FusedAlti.
5. Высота: укажите текущую высоту вручную.
6. Давление на уровне моря: укажите эталонное значение давления на уровне моря вручную.
7. Установите эталонное значение с помощью кнопок START и LIGHT. Подтвердите выбор значения нажатием кнопки NEXT.

СОВЕТ:

Если действие не записывается, нажмите кнопку START в режиме альтиметра/барометра, чтобы перейти непосредственно в меню АЛЬТИМЕТР/БАРОМЕТР.

Пример использования: Установка эталонного значения высоты над уровнем моря

Идет второй день вашего пешего похода. Вы вспоминаете, что утром, когда начинали движение, забыли переключиться с профиля “Барометр” на профиль “Альтиметр”. Вы знаете, что в настоящий момент устройство Suunto Traverse Alpha выдает неверные показания высоты над уровнем моря.

Поэтому вы идете к ближайшему обозначенному на вашей топографической карте пункту, для которого дано опорное значение высоты над уровнем моря. Вы корректируете на устройстве Suunto Traverse Alpha эталонное значение высоты и переключаетесь на профиль “Альтиметр”. Теперь вы снова увидите правильные значения высоты над уровнем моря.

Сопоставление профиля и вида деятельности

Профиль “Альтиметр” следует выбирать в случае, если занятия подразумевают изменение высоты над уровнем моря (например, при пешем походе по холмистой местности).

Профиль “Барометр” выбирают при таком виде деятельности, при котором высота над уровнем моря не изменяется (футбол, парусный спорт, гребля на каноэ).

Для получения правильных показаний необходимо, чтобы выбранный профиль соответствовал виду деятельности. Можно либо позволить устройству Suunto Traverse Alpha автоматически выбрать подходящий профиль, либо выбрать профиль вручную.

ПРИМЕЧАНИЕ:

Также можно указать нужный профиль для каждого из спортивных режимов в расширенных настройках приложения Movescount в спортивном режиме.

Установка профиля альтиметра/барометра:

1. Нажмите и удерживайте нажатой кнопку NEXT, чтобы открыть меню параметров.
2. Прокрутите вниз до АЛЬТИМЕТР/БАРОМЕТР нажатием кнопки LIGHT и нажмите NEXT.
3. Прокрутите вниз до Профиль нажатием кнопки START и нажмите NEXT.
4. Измените профиль нажатием кнопки START или LIGHT и подтвердите выбор нажатием кнопки NEXT.
5. Чтобы выйти, нажмите и удерживайте кнопку NEXT.

Неправильные показания

Если профиль “Альтиметр” в течение продолжительного периода времени включен на устройстве, которое не перемещается, и при этом изменяется погода, устройство выдаст неверные показания высоты над уровнем моря.

Если профиль “Альтиметр” включен, погода часто меняется, а вы поднимаетесь или спускаетесь (изменяется высота над уровнем моря), устройство выдаст неверные показания.

Если профиль “Барометр” включен в течение продолжительного периода времени, а вы поднимаетесь или спускаетесь (изменяется высота над уровнем моря), устройство воспринимает это, как будто вы находитесь на месте, а изменения высоты над уровнем моря интерпретирует как изменения атмосферного давления на уровне моря. Поэтому оно выдаст неверное значение атмосферного давления на уровне моря.

Использование профиля альтиметра

В профиле “Альтиметр” высота над уровнем моря вычисляется на основе эталонных значений. Эталонным значением может быть либо значение атмосферного давления на уровне моря, либо опорное значение высоты над уровнем моря. При включенном профиле альтиметра в верхней части дисплея отображается значок альтиметра/барометра.

Использование профиля барометра

В профиле “Барометр” отображается текущее атмосферное давление на уровне моря. Оно определяется на основе введенных опорных значений и постоянно измеряемого абсолютного атмосферного давления.

Когда выбран профиль “Барометр”, на дисплее отображается значок барометра.

Использование автоматического профиля

В автоматическом профиле переключение между профилями “Альтиметр” и “Барометр” происходит в зависимости от характера ваших передвижений.

Одновременно измерять изменение погоды и высоты невозможно, поскольку в обоих случаях давление окружающего воздуха меняется. Suunto Traverse Alpha определяет вертикальное перемещение и при необходимости переключается в режим измерения высоты. При постоянном отображении высоты максимальный интервал ее обновления составляет 10 секунд.

Если высота остается постоянной (перемещение менее 5 метров по вертикали за 12 минут), устройство Suunto Traverse Alpha интерпретирует все данные об изменении давления как изменение погоды. Интервал измерения составляет 10 секунд. Значение высоты остается постоянным, а в случае изменения погоды изменяется значение атмосферного давления на уровне моря.

Если происходит перемещение по высоте (перемещение более 5 метров по вертикали за 3 минуты), устройство Suunto Traverse Alpha интерпретирует все данные об изменении давления как изменение высоты.

В зависимости от того, какой профиль активен, можно перейти к отображению данных альтиметра или барометра нажатием кнопки VIEW.

ПРИМЕЧАНИЕ:

Если используется автоматический профиль, значки барометра и альтиметра на дисплее не отображаются.

www.suunto.com

Альтиметр

22 января 2011

Оглавление:
1. Альтиметр
2. Радиотехнический высотомер
3. Спутниковый высотомер
4. Гамма-лучевой высотомер

Эта статья — об авиационном приборе. О типе РЛС см. Радиовысотомер.

Указатель радиовысотомера

Альтиметр — пилотажно-навигационный прибор, указывающий высоту полёта. По принципу устройства альтиметры делятся на барометрические и радиотехнические. 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».

Барометрический высотомер

Барометрический высотомер предназначен для определения барометрической высоты или относительной высоты 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 определяется действующими стандартами, однако лежит, как правило, в пределах до 10 м.

Высота полёта воздушного судна над земной поверхностью вычисляется как разность давлений между точкой нахождения прибора и давлением воздуха на поверхности, высоту до которой необходимо измерить. Атмосферное давление на поверхности 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.

Нужно отметить, что в авиации могут применяться несколько вариантов установки давления барометрического высотомера. В России и некоторых странах СНГ при полетах ниже эшелона перехода принято устанавливать давление аэродрома или минимальное давление на маршруте, приведенное к уровню моря. В большинстве стран мира ниже нижнего эшелона отсчет высоты выполняют по давлению, приведенному к уровню моря.

Для полётов по воздушным трассам в авиации используется понятие эшелон, то есть условная высота, измеренная до изобары 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.

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. Корпус выполняется из ударостойкого материала.

Существуют также электронные высотомеры, они не только измеряют высоту, но и сигнализируют на заданных высотах.

Просмотров: 5958

www.vonovke.ru

Альтиметр Википедия

Трехстрелочный высотомер

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).

Барометрический высотомер

Радиовысотомер РВ-5, однострелочный высотомер УВИД и двустрелочный ВМ-15 на Ту-154М-100

Барометрический высотомер предназначен для определения барометрической высоты или относительной высоты 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. На машинах со сравнительно низким практическим потолком (на Ан-2 и большинстве других поршневых самолётов, на вертолётах) установлен двустрелочный высотомер ВД-10 или аналогичный зарубежный, подобный 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.

Аналогичный по конструкции высотомер ВД-20 (высотомер двустрелочный на высоту до 20 км), установленный, например, на Ту-134, имеет отдельную градуировку циферблата для короткой стрелки до 20 км. Примечательно, что данная конструкция стала де-факто международным стандартом. Другие высотомеры, например, УВИД-15, имеют лишь длинную стрелку (один оборот за 1000 м или 1000 фт высоты), а полная высота отображается цифрами в окне. Точность измерения барометрических высотомеров (допустимая погрешность измерений) определяется действующими стандартами и лежит, как правило, в пределах до 10 м.

Высота полёта воздушного судна над земной (либо водной) поверхностью вычисляется по разности давления воздуха в точке нахождения судна и давления на поверхности, над которой оно находится. 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 (или давление, приведённое к уровню моря). Неправильная установка экипажем такого давления при полётах с нулевой видимостью не раз становилась причиной авиакатастроф.

Нужно отметить, что в авиации могут применяться несколько вариантов установки давления барометрического высотомера. В России и некоторых странах СНГ при полетах ниже эшелона перехода (ниже нижнего эшелона) принято устанавливать давление аэродрома (при заходе на посадку и вылете) или минимальное давление на маршруте, приведённое к уровню моря (при полетах по маршруту). В большинстве стран мира ниже нижнего эшелона отсчет высоты выполняют по давлению, приведенному к уровню моря.

Для полётов по воздушным трассам (выше высоты перехода) в авиации используется понятие эшелон, то есть условная высота, измеренная до изобары (условной линии постоянного давления) 760 мм рт. ст., она же 1013 мбар (гПа) или 29,92 дюйма 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.

По требованиям ИКАО на всех воздушных судах устанавливается т. н. диспетчерский высотомер (например, типа УВИД), который, помимо показа высоты на шкале, выдаёт сигнал высоты самолётному ответчику, благодаря чему авиадиспетчер может видеть на экране точную высоту воздушного судна.

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. Также на парашюте нередко устанавливается автомат высоты (по конструкции — тот же высотомер), автоматически раскрывающий парашют на заданной высоте, если этого не сделал парашютист.

Существуют также электронные высотомеры, они не только измеряют высоту, но и сигнализируют на заданных высотах.

Радиотехнический высотомер

Индикатор РВ-3 и табло «РВ-3 не пользоваться» на вертолёте Ми-2

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 843 дня]} применять коротковолновые мощные^{[источник не указан 843 дня]} передатчики, несущие явную опасность^[2] для биосферы.

GPS

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 и\или 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 2753 дня]} Точность измерения бытовых приборов GPS в статике (отсутствии движения) — порядка 10 метров, что вполне достаточно для большинства задач ориентирования.^{[источник не указан 2753 дня]}

Гамма-лучевой высотомер

В конструкции высотомера используется источник гамма-излучения (обычно — изотопы ⁶⁰Со, ¹³⁷Сs). 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

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.

Примечания

См. также

Литература

• Оборудование самолётов. Волкоедов А. П., Паленый Э. Г., М., Машиностроение, 1980 г.
• Радиооборудование самолётов Ту-134 и Ту-134А и его лётная эксплуатация. Кучумова И. П., М., Машиностроение, 1978 г.

Ссылки

wikiredia.ru