Hino-avto.ru

официальный дилер Hino Motors
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как работает высотомер самолета

IT News

  • Новости науки
  • Новости игр
  • Новости IT
  • Другие новости
  • Физика
  • Погода и климат
  • Человеческое тело
  • Подводный мир
  • Все о транспорте

Last update Вс, 29 Янв 2017 11pm

Каким образом измеряют высоту и скорость

  • » onclick=»window.open(this.href,’win2′,’status=no,toolbar=no,scrollbars=yes,titlebar=no,menubar=no,resizable=yes,width=640,height=480,directories=no,location=no’); return false;» rel=»nofollow»> Печать
  • E-mail

Дата Категория: Транспорт

Скорость и высоту полета измеряют приборами, которые называются указателями воздушной скорости и высотомерами. Для определения скорости измеряют разницу давлений воздуха, проходящего через трубку, названную трубкой Пито. Она укреплена на крыле или в носовой части корабля.

Анероидный барометр, связанный с трубкой, реагирует на подобные изменения давления тем, что расширяется либо сужается. Передаточный механизм передает движения барометра на шкалу индикатора, которая установлена на приборной панели в кабине пилота. Чем больше скорость самолета, тем больше разность давлений на двух концах трубки Пито.

Для измерения высоты пользуются двумя способами. Существует барометрический высотомер, или альтиметр, который просто меряет атмосферное давление за бортом. Естественно, что это давление меняется при подъемах или снижениях. Вакуумная анероидная коробка при изменениях давления меняет нагрузку на подсоединенную к ней пружину, что механизмом барометра-анероида передается дальше на измерительную шкалу высотомера. Другой тип альтиметра — радиовысотомер. Он посылает на землю радиоволну и определяет высоту по времени, которое требуется этой волне, чтобы дойти до поверхности и, отразившись от нее, вернуться обратно.

Маховой указатель воздушной скорости (указатель Маха)

Такой указатель измеряет скорость движущихся в воздухе объектов по отношению к скорости распространения звука в воздухе. Измеряется перепад давлений между открытым концом трубки Пито и в боковом патрубке постоянного давления. И все эти изменения давления отражаются на показаниях измерителя скорости.

Обозначения на рисунке сверху статьи:

1. Валик передаточного механизма

2. Шестерня 3. Коронная шестерня

4. Стопорный рычаг

5. Секторная шестерня

Указатель воздушной скорости, он же указатель Маха, назван так в честь физика Эрнста Маха, который изучал распространение звука и установил, что его скорость на уровне моря примерно равна 760 милям в час.

Принцип устройства трубки Пито

Трубка Пито измеряет одновременно два давления: налетающего воздушного потока и статическое давление в боковине трубы, что соответствует давлению атмосферы на уровне трубки. Разница в отсчетах этих двух давлений выводится на приборную панель в значениях воздушной скорости.

Трубка Пито (приемник полного давления) расположена в носу или на конце крыла самолета

Высотомер (альтиметр)

В высотомере, работающем на принципе измерения атмосферного давления, используется воздушный барометр, который находится за бортом самолета. Показания высотомера в футах или метрах выводятся на приборную панель в кабине пилота. Перед полетом на таких высотомерах должно быть установлено нулевое значение высоты. Оно соответствует начальному давлению, которое меняется в зависимости от погоды.

Барометрический высотомер

Радиовысотомер

Существует два вида радиовысотомеров. Один определяет высоту по изменению частоты между посланной радиоволной и той, что пришла на борт, отразившись от поверхности (рисунок справа). Другой вид радиовысотомера определяет время между посланным и вернувшимся сигналом. Первого вида высотомеры в основном используются на малых высотах, а второго — для измерений на больших высотах.

10.2. Измерители высоты полета

Барометрические высотомеры и датчики измеряют абсолютную и относительную высоту полета. Их принцип действия основан на измерении статического атмосферного давления среды, которая измеряется по гипсометрическим законам:

для высот до 11 ООО м где Ро, р1Ъ рн.— давление у поверхности земли, на высоте 11 ООО м и на измеряемой высоте соответственно; Т0, Тп — абсолютная температура у земли и на высоте 11 ООО м; R — газовая постоянная воздуха; т — температурный градиент, т. е. величина изменения температуры воздуха с изменением высоты на 1 м.

Поскольку параметры р0, Т0, Тп, х — постоянные величины, Измеряемая абсолютная высота является функцией только давления, т. е. Яабс = (рн). Следовательно, высотомеры для измерения абсолютной высоты представляют собой фактически измерители давлений среды со шкалой, проградуированной в единицах высоты.

Относительная высота зависит от барометрического давления на измеряемой высоте Рн на уровне поверхности, относительно которой оно измеряется роп и температуры Т’н заторможенного потока среды на этом уровне, т. е. Яотн = (рП, ротн, Тн). Поэтому в конструкции измерителя относительной высоты предусмотрено специальное устройство, которое вводит поправки на изменение величин давления ротн и температуры Т*н над местностью, относительно которой измеряется высота.

На смотреть статью под номером 10.4 показана кинематическая схема барометрического высотомера типа ВД.

Чувствительным элементом высотомера служит анероидная коробка 15, смонтированная внутри герметичного корпуса. Его внутренний объем соединен со статической системой самолета.

В том случае, если самолет находится на высоте, соответствующей уровню Мирового океана, анероидная коробка оказывается деформированной так, что стрелки 4 и 5 устанавливаются на нулевых отметках шкал 3 я 17 прибора.

На высотах, отличных от нулевой, в результате изменения атмосферного давления происходит деформирование анероидной коробки. Линейное перемещение ее подвижного центра 14 с помощью тяги 12, оси с сектором 9 и редуктора 8 преобразуется во вращательное движение стрелок 4 и 5. Кинематическая система передачи такова, что при изменении высоты полета на 1000 м стрелка 4, показывающая на шкале 3 высоту в метрах, совершает полный оборот, а стрелка 5 указывает по шкале 17 один километр. Поскольку деформация анероидной коробки пропорциональна статическому давлению воздушной среды, высотомер в зависимости от предварительной настройки может показывать либо абсолютную, либо относительную высоты. Эта настройка осуществляется кремальерой 1.

Если кремальерой установить поворотное основание 7 на индекс отметки 760 мм рт. ст., прибор показывает абсолютную высоту. Для измерения относительной высоты, например, относительного аэродрома взлета, необходимо кремальерой установить стрелки 4 и 5 на нулевых отметках шкал высотомера. Аналогичные действия выполняются в случае необходимости измерения относительной высоты над любой местностью, если атмосферное давление над ней будет сообщено экипажу.

Для компенсации инструментальных и методических ошибок, возникающих в процессе эксплуатации, высотомер имеет пружинный балансир 16, противовес 10 и температурные компенсаторы И и 13.

На современных самолетах помимо барометрических высотомеров применяются сигнализаторы опасной или заданной высоты и датчики высот. Их принцип действия аналогичен принципу действия рассмотренного высотомера.

Радиовысотомеры служат для измерения истинной высоты полета. В зависимости от разрешающей способности они подразделяются на радиовысотомеры малых и больших высот. Радиовысотомеры малых высот используются в основном при посадке и устанавливаются на всех типах самолетов.

Радиовысотомеры больших высот применяются при аэрофотосъемке. Их принцип действия основан на измерении времени запаздывания в приходе отраженных от земной поверхности радиосигналов относительно момента излучения зондирующих (прямых) сигналов.

Радиовысотомер малых высот работает в режиме непрерывного излучения модулированных по частоте электромагнитных колебаний. Генератор СВЧ (смотреть статью под номером 10.5, а) генерирует незатухающие колебания, частота которых пр изменяется по пилообразному закону (смотреть статью под номером 10.5, б). Эти колебания излучаются через передающую антенну по направлению к Земле. Отразившись от ее поверхности, колебания поступают через приемную антенну на балансный детектор. На него также поступает напряжение от генератора

СВЧ (прямой сигнал). Поскольку за время А == —прохождения сигналов к Земле и обратно частота генератора СВЧ изменяется, то на выходе балансного детектора выделяется напряжедуляции. Сигнал ошибки, воздействуя на модулятор, несколько изменяет амплитуду генерируемых им импульсов. Импульсы модуляции подаются далее на интегратор, где преобразуются в периодический сигнал пилообразной формы. Этот сигнал накладывается на постоянное напряжение 1200 В, создаваемое блоком питания, и поступает на генератор СВЧ в качестве анодного напряжения.

Роль генератора СВЧ испольняет митрон—специальный магнетронный генератор, частота генерирования которого меняется в широких пределах при изменении анодного напряжения.

При полете самолета над неровной земной поверхностью измеряемая высота все время меняется, хотя и колеблется около какогото среднего значения. Когда эти колебания происходят достаточно быстро, постоянная ошибка не обнаруживается. При полете же на малых высотах над спокойной водной поверхностью или над бетонной взлетнопосадочной полосой постоянная ошибка сказывается особенно сильно.

Для устранения указанной постоянной ошибки в РВ5 введена дополнительная частотная модуляция сигнала СВЧ. Дополнительная частота модуляции F2 в несколько раз меньше основной частоты модуляции Ft и создается генератором дополнительной частоты модуляции. Напряжение с этого генератора подводится к интегратору, где добавляется к анодному напряжению генератора СВЧ.

Для устранения ложных показаний указателя высоты и оценки общей исправности комплекта в радиовысотомере предусмотрена схема встроенного контроля. Она выдает сигнал исправной работы при полете в рабочем диапазоне высот и исправном радиовысотомере. Схема непрерывно контролирует уровень сигнала разностной частоты. При полете выше диапазона измеряемых высот и при возникновении неисправности в радиовысотомере сигнал исправности не выдается, стрелка указателя высоты уходит за затемненный сектор, и на указателе высоты загорается лампочка красного цвета.

Читать еще:  Форум по ремонту Дизельной Топливной Аппаратуры

Для предупреждения экипажа о снижении самолета ниже заранее установленной опасной высоты полета предусмотрена схема сигнализации опасной высоты. Сигнал опасной высоты подается в виде светового сигнала на указателе высоты и звукового сигнала, подаваемого в шлемофон летчика. Опасная высота устанавливается на указателе высоты перемещением подвижного индекса на шкале.

Кроме визуального показания высоты полета с помощью УВ5, радиовысотомер создает напряжение, пропорциональное высоте, непрерывно поступающее в систему автоматизированного управления самолетом (САУ) для стабилизации высоты полета или для посадки.

Радиовысотомер РВ5 позволяет измерять истинную высоту полета в диапазоне до 750 м. Погрешности в измерении высоты по указателю в диапазоне до 10 м составляют не более ±0,8 м и в диапазоне от 10 до 750 м — не более ±8%. При работе с САУ эти погрешности составляют соответственно диапазонам высот не более ±0,6 м и ±6% Яист.

Радиовысотомер больших высот. С целью повышения относительной точности в радиовысотомерах больших высот использован импульсный метод измерения истинной высоты полета. Структурная схема радиовысотомера типа РВ18, позволяющего измерять высоты от 500 до 30 000 м с погрешностью ±25 м ±0,15% от фактической высоты, представлена на смотреть статью под номером 10.6.

Генератор запуска, синхронизирующий работу радиовысотомера, вырабатывают прямоугольные импульсы с периодом следования т (смотреть статью под номером 10.7, а), запуская этим передатчик и генератор «быстрой пилы». Генерируемые передатчиком высокочастотные колебания излучаются передающей антенной в направлении земной поверхности. Отраженные от земли сигналы принимаются приемным трактом высотомера и после усиления и детектирования в приемнике поступают в блок электронного сопровождения.

В режиме поиска отраженного сигнала вырабатываемые генератором «Быстрой пилы» импульсы поступают в схему сравнения. Туда же передается линейно возрастающее напряжение из генератора «Медленной пилы» (смотреть статью под номером 10.7, б). В те моменты, когда величины напряжений обоих сигналов совпадают, происходит срабатывание схемы сравнения, и выходной сигнал запускает генератор селекторных импульсов. Селекторный импульс (смотреть статью под номером 10.7, в) оказывается задержанным относительно импульса передатчика на время, пропорциональное напряжению медленной пилы в данный момент. Поскольку напряжение медленной пилы плавно возрастает, задержка селекторного импульса от периода к периоду также плавно возрастает, и селекторный импульс перемещается в диапазоне времени, соответствующем высоте от 450 м до 30 км. Если в диапазоне поиска отсутствуют отраженные о г земли импульсы, поиск начинается сначала.

Режим измерения наступает в тот момент, когда в схеме совпадения селекторный импульс совпадает с импульсом, отраженным от земли (смотреть статью под номером 10.7, г). Импульс совпадения, называемый поисковым импульсом (смотреть статью под номером 10.7, д), поступает со схемы совпадения на схему «И», куда также подаются высокостабильные во времени счетные импульсы от кварцевого генератора. Поисковый импульс прекращает прохождения счетных импульсов через схему «И», и двоичный счетчик, считывающий поступившее за время t3 число импульсов, фиксирует их количество соответствующее измеряемой высоте (Яист) (смотреть статью под номером 10.7, е).

Радиовысотомер может работать со стрелочным или цифровым указателем высоты. При работе со стрелочным указателем цифровой двоичный’код преобразуется блоком связи в постоянное напряжение, отклоняющее стрелку указателя на угол, пропорциональный измеренной высоте. Для работы цифрового указателя двоичный код преобразуется в десятичный.

Наличие сигналов в виде двоичного кода позволяет использовать радиовысотомер для работы навигационнопилотажного комплекса, самолета. В радиовысотомере предусмотрен самоконтроль в полете и на аэродроме. Для этого вместо отраженного сигнала в блок электронного сопровождения подается прямой импульс передатчика, появившийся на выходе приемника в момент излучения вследствие недостаточной развязки между приемником и передатчиком. Этот импульс задерживается линией задержки и имитирует отраженный от земли сигнал. По показаниям индикакаторов можно судить о нормальной работе радиовысотомера.

Высотомер

Высотомер (в первой половине XX в. — альтиметр, от лат. altus — «высоко», в современном английском языке также altimeter) — прибор, указывающий высоту полета. В настоящее время чаще используется определение высотомер. В авиации используются на барометрический и радиотехнический (иначе радиовысотомер) способы определения высоты.

В современных радиовысотомерах используются частотный (радиовысотомеры малых высот) и импульсный (радиовысотомеры больших высот) методы измерения высоты. Они показывают истинную высоту полета, что является их преимуществом перед барометрическими высотомерами, так как барометрическая высота, как правило, отличается от истинной.

Барометрический высотомер представляет собой обыкновенный барометр, у которого вместо шкалы давлений поставлена шкала высот. Такой высотомер определяет высоту полета самолета косвенным путем, измеряя атмосферное давление, которое изменяется с высотой по определенному закону. Барометрический способ измерения высоты связан с рядом ошибок, которые, если их не учитывать, приводят к значительным погрешностям в определении высоты. Несмотря на это барометрические высотомеры ввиду простоты и удобства пользования широко применяются в авиации. Барометрические высотомеры имеют инструментальные, аэродинамические и методические ошибки.

  • Инструментальные ошибки высотомера возникают вследствие несовершенства изготовления прибора и неточности его регулировки. Причинами инструментальных ошибок являются несовершенство изготовления механизмов высотомера, неточность и непостоянство регулировок, износ деталей, изменение упругих свойств анероидной коробки, люфты и т. д. Каждый высотомер имеет свои инструментальные ошибки. Они определяются путем проверки высотомера на контрольной установке, заносятся в специальную таблицу и учитываются в полете.
  • Аэродинамические ошибки возникают в результате неточного измерения высотомером атмосферного давления на высоте полета вследствие искажения воздушного потока, обтекающего самолет, особенно при полете на больших скоростях. Величина этих ошибок зависит от скорости и высоты полета, типа приемника, воспринимающего атмосферное давление, и места его расположения. Например, на высоте 5000 м ошибка в измерении давления в 1 мм рт. ст. дает ошибку в высоте, равную 20 м, а на высоте 11 000 м такая же ошибка в измерении давления вызывает ошибку в измерении высоты около 40 м. Аэродинамические ошибки определяются при летных испытаниях самолетов и заносятся в таблицу поправок. Для упрощения учета инструментальных и аэродинамических поправок составляется таблица показаний высотомера с учетом суммарных поправок, которая помещается в кабине самолета.
  • Методические ошибки возникают вследствие несовпадения фактического состояния атмосферы с расчетными данными, положенными в основу для расчета шкалы высотомера. Шкала высотомера рассчитана для условий стандартной атмосферы (МСА) на уровне моря: давление воздуха P0 = 760 мм рт. ст., температура t0 = + 15° С, температурный вертикальный градиент trp = 6,5° на 1000 м высоты. Использование стандартной атмосферы предполагает, что заданной высоте соответствует вполне определенное давление. Но так как в каждом полете действительные условия атмосферы не совпадают с расчетными, то высотомер показывает высоту с ошибками. Барометрическому высотомеру присущи также ошибки вследствие того, что он не учитывает изменения топографического рельефа местности, над которой пролетает самолет. Методические ошибки барометрического высотомера делятся на три группы:
    • Ошибки от изменения атмосферного давления у земли. В полете барометрический высотомер измеряет высоту относительно того уровня, давление которого установлено на шкале давлений высотомера. Он не учитывает изменения давления по маршруту. Обычно атмосферное давление в различных точках земной поверхности в один и тот же момент неодинаково. Перед вылетом стрелки высотомера устанавливают на нуль, при этом шкала давлении высотомера установится на давление аэродрома вылета. Если пилот по маршруту над равнинной местностью будет выдерживать заданную приборную высоту, то истинная высота будет изменяться в зависимости от распределения атмосферного давления у земли. При падении атмосферного давления по маршруту истинная высота будет уменьшаться, при повышении давления увеличиваться. Изменение истинной высоты происходит вследствие изменения давления у земли над пролетаемой местностью относительно давления, установленного на высотомере. Изменение атмосферного давления с высотой характеризуют барометрической ступенью- высотой, соответствующей изменению давления на 1 мм рт. ст. Барометрическая ступень на различных высотах различна. С увеличением высоты барометрическая ступень увеличивается. В практике барометрическую ступень для малых высот берут равной 11м. Следовательно, каждому миллиметру изменения давления у земли соответствует 11,1 м высоты.
    • Ошибки от изменения температуры воздуха. Возникает из-за отклонения температуры у земли от значения температуры стандартной атмосферы. При уменьшении температуры у земли менее 15°С высотомер будет показывать заниженное значение высоты и наоборот. Температурная ошибка может достигать величины, равной 8-12% от измеряемой высоты. Температурную ошибку учитывают на НЛ-10М.
    • Ошибки от изменения рельефа местности. Возникают из-за неспособности высотомера измерять превышение рельефа местности над начальным уровнем от которого высотомер определяет высоту.
Читать еще:  Как снять пластиковое окно окно с петель

Вычислить высоту полета

Как известно, без высоты полета не бывает, а высотомер – прибор, без которого не обходится ни один самолет. Несмотря на то, что современные лайнеры сильно изменились по сравнению с первыми самолетами, принципы полетов остались такими же: все те же высоты и эшелоны. И высотомеры остались, только с несколько измененным внешним видом.

После исторического полета братьев Райт в 1903 году, несмотря на развитие авиации, еще два десятилетия основными инструментами пилота по-прежнему оставались глаза и вестибулярный аппарат. Естественно, что полеты в темноте, тумане или в условиях облачности сопровождались большим риском. Нo самолеты летали и ночью, а пилоты, рискуя свалиться в «штопор», ориентировались по освещенным объектам на земле.

Для так называемого «слепого» полета, без участия органов чувств пилота, требовались надежные приборы.

Надо отметить, что к тому времени многие приборы для ориентации в пространстве уже существовали. К примеру, указатель поворота и крена, представлявший собой изогнутую стеклянную трубку с металлическим шариком внутри, а также гирокомпас и авиагоризонт.

Кстати, в России первый авиагоризонт был создан в начале 30-х годов прошлого века на Уральском приборостроительном заводе, ныне входящем в КРЭТ. Именно с этого устройства и началась история российского гироскопического производства.

Таким образом, авиации того времени не хватало только надежного, а главное, точного высотомера – прибора, указывающего высоту полета. Второе его название – альтиметр, от латинского altus – «высоко», используется чаще за рубежом.

Можно сказать, что высотомер был готов еще в 1843 году, когда французский ученый Люсьен Види изобрел всем известный барометр-анероид. С началом эры самолетов этот прибор оказался как нельзя кстати. Этот барометрический способ измерения, основанный на естественном явлении падения атмосферного давления с высотой, существует по сей день.

Точность первых барометрических высотомеров составляла 30–50 м, что абсолютно недостаточно для «слепого» полета. Американец Пауль Коллсман нашел выход, взяв в помощь швейцарский хронометр – самый совершенный механический прибор того времени. Одна из швейцарских часовых компаний по его заказу изготовила механизм, который позволял измерять высоту с точностью до 1 метра.

И уже в сентябре 1929 года состоялся первый по-настоящему «слепой» полет: самолет взлетел и пролетел 15 миль, при этом кабина была занавешена, а пилот ориентировался исключительно по приборам, одним из которых был барометрический высотомер Коллсмана.

Все барометрические высотомеры, отечественные и зарубежные, имеют одинаковую конструкцию: запаянная коробочка с мембраной, изменение положения которой механически связано со стрелками, перемещающимися вокруг шкалы, проградуированной в цифрах. Длинная стрелка делает один оборот при изменении высоты на 1 тыс. м, при этом короткая перемещается только на один цифровой сектор.

От надежности и точности высотомера напрямую зависит безопасность полетов. Именно поэтому устройства, измеряющие высоту полета, на современном летательном аппарате дублируются. На борту практически всегда присутствует высотомер, использующий другой способ измерения высоты – радиовысотомер.

Он работает по принципу радиолокации, его показания не зависят от состояния атмосферы и отличаются большей точностью.

Радиовысотомер представляет собой комплект электронной аппаратуры с антенной. Конструктивно прибор состоит из СВЧ-радиопередатчика, направленная антенна которого расположена на «брюхе» воздушного судна, приемника отраженного сигнала, устройств обработки сигналов. В кабину экипажа на приборную доску выведен только индикатор, который показывает высоту, а также обычно имеется система предупреждения об опасной высоте. То есть радиовысотомер может являться составной частью комплекта систем предупреждения столкновения с землей. Кроме того, он существенно повышает возможность автоматизации процесса посадки.

Пределы измерения у приборов могут быть различны. Например, высотомеры, которые измеряют высоты до 10 тыс. м, устанавливаются в основном на самолеты, максимальная высота полета которых не очень велика. Высотомеры на таких машинах, как Ту-154, МиГ-29, имеют пределы измерения гораздо больше. Некоторые высотомеры больших высот применяются и в космонавтике, например при посадке спускаемых аппаратов на Луну.

В настоящее время практически на каждом самолете стоит как минимум один радиовысотомер. А зачастую их может быть и несколько, и они могут работать в комплексе с другими самолетными системами. Отказ хотя бы одного прибора, измеряющего высоту полета, в авиации считается особым случаем и расценивается как предпосылка к летному происшествию.

Таким образом, высота – не только мечта летчика, но и очень важный параметр для безопасности полета, а высотомер – прибор, без которого не полетит ни один самолет.

Альтиметр — Altimeter

Высотомер или измеритель высоты представляет собой инструмент , используемый для измерения высоты объекта выше установленного уровня. Измерение высоты называется альтиметрией , что связано с термином батиметрия , измерение глубины под водой. Наиболее распространенной единицей калибровки высотомера во всем мире является гектопаскалях (гПа), за исключением Северной Америки и Японии, где используются дюймы ртутного столба ( дюймы ртутного столба). Чтобы получить точное значение высоты в футах или метрах, необходимо правильно откалибровать местное барометрическое давление.

Содержание

  • 1 барометрический высотомер
    • 1.1 Использование в походах, скалолазании и катании на лыжах
    • 1.2 Парашютизм
    • 1.3 Использование в самолетах
  • 2 Использование в автомобиле с эффектом земли
  • 3 Звуковой высотомер
  • 4 Радарный высотомер
  • 5 Глобальная система позиционирования
  • 6 Другие виды транспорта
  • 7 См. Также
  • 8 ссылки
  • 9 Внешние ссылки

Высотомер давления

Высота может быть определена на основе измерения атмосферного давления . Чем больше высота, тем ниже давление. Когда барометр поставляется с нелинейной калибровкой для индикации высоты, прибор называется высотомером давления или барометрическим высотомером. Барометрический альтиметр — это высотомер, который есть в большинстве самолетов , и парашютисты используют его версии для аналогичных целей, крепящиеся на запястье. Путешественники и альпинисты используют наручные или портативные высотомеры в дополнение к другим навигационным инструментам, таким как карта, магнитный компас или GPS-приемник.

Калибровка альтиметра выполняется по уравнению

z знак равно c Т журнал ⁡ ( п о / п ) , < Displaystyle г = с ; Т ; журнал (P_ / P),>

где c — постоянная величина, T — абсолютная температура, P — давление на высоте z, а P o — давление на уровне моря. Константа c зависит от ускорения свободного падения и молярной массы воздуха. Однако необходимо знать, что этот тип высотомера зависит от «высоты по плотности», и его показания могут отличаться на сотни футов из-за внезапного изменения давления воздуха, например, из-за холодного фронта, без каких-либо фактических изменений высоты.

Использование в походах, скалолазании и катании на лыжах

Барометрический альтиметр, используемый вместе с топографической картой, может помочь проверить ваше местоположение. Он надежнее, а зачастую и точнее, чем GPS-приемник для измерения высоты; сигнал GPS может быть недоступен, например, когда человек находится глубоко в каньоне, или он может давать очень неточные данные о высоте, когда все доступные спутники находятся около горизонта. Поскольку атмосферное давление меняется в зависимости от погоды, путешественники должны периодически калибровать свои высотомеры, когда они достигают известной высоты, например, пересечения троп или пика, отмеченного на топографической карте.

Прыжки с парашютом

Высотомер — самый важный элемент снаряжения для прыжков с парашютом после самого парашюта. Осведомленность о высоте имеет решающее значение на всех этапах прыжка и определяет соответствующую реакцию для поддержания безопасности.

Поскольку в прыжках с парашютом так важна информация о высоте, существует большое разнообразие конструкций высотомеров, специально разработанных для использования в этом виде спорта, и парашютист, не являющийся учеником, обычно использует два или более высотомеров в одном прыжке:

  • Механические аналоговые визуальные высотомеры на руке, запястье или груди . Это самый простой и распространенный тип, который используется (и обычно обязателен) практически всеми студентами-парашютистами. Обычный дизайн имеет циферблат с отметкой от 0 до 4000 м (или от 0 до 12000 футов, имитируя циферблат ), на котором стрелка указывает на текущую высоту. Спортивные секции лицевой панели заметно обозначены желтым и красным цветом соответственно, что означает рекомендуемую высоту развертывания, а также высоту принятия решения в аварийной ситуации (обычно называемую «жесткой палубой»). У механического высотомера есть ручка, которую необходимо вручную отрегулировать, чтобы она указала на 0 на земле перед прыжком, и если точка приземления не находится на той же высоте, что и точка взлета, пользователь должен настроить ее соответствующим образом. Также доступны некоторые усовершенствованные электронные высотомеры, в которых используется знакомый аналоговый дисплей, несмотря на то, что они работают в цифровом виде.
  • Цифровые визуальные высотомеры , устанавливаемые на запястье или руке. Этот тип всегда работает с электронным управлением и передает высоту в виде числа, а не стрелки на циферблате. Поскольку эти высотомеры уже содержат все электронные схемы, необходимые для расчета высоты, они обычно оснащены дополнительными функциями, такими как электронный журнал, воспроизведение профиля прыжка в реальном времени, индикация скорости, режим симулятора для использования в наземных тренировках и т. Д. активируется на земле перед прыжком и автоматически калибруется, чтобы указать на 0. Таким образом, важно, чтобы пользователь не включал его раньше, чем это необходимо, чтобы избежать, например, поездки в зону высадки, расположенную на другой высоте, чем его дом, который может привести к потенциально фатальному ложному считыванию. Если предполагаемая зона приземления находится на высоте, отличной от точки взлета, пользователю необходимо ввести соответствующее смещение с помощью назначенной функции.
  • Звуковые высотомеры (также известные как «dytters», обобщенная торговая марка первого такого продукта на рынке). Они вставляются в шлем и издают предупреждающий сигнал на заданной высоте. Современные акустические системы значительно эволюционировали по сравнению с их примитивным началом и обладают широким набором функций, таких как несколько тонов на разной высоте, несколько сохраненных профилей, которые можно быстро переключать, электронный журнал с передачей данных на ПК для последующего анализа, четкое свободное падение и сени режимы с разной высотой предупреждения, мах подход руководящих тонами и т.д. Audibles строго вспомогательные устройства, а не заменяют, а дополняют визуальный высотомер , который остается основным средством для поддержания осведомленности высоты. С появлением современных парашютных дисциплин, таких как свободный полет , при котором земля может не находиться в поле зрения в течение длительного периода времени, стало почти универсальным использование звуковых сигналов, и практически все парашютные шлемы поставляются с одним или несколькими встроенными порты, в которых может быть размещен звуковой сигнал. Звуковые сигналы не рекомендуются и часто запрещаются к использованию студентами-парашютистами, которым необходимо создать для себя надлежащий режим осведомленности о высоте.
  • Вспомогательные визуальные высотомеры . Они не показывают точную высоту, а скорее помогают поддерживать общий показатель периферийного зрения. Они могут либо работать в тандеме со звуковым сигналом, оборудованным соответствующим портом, и в этом случае они излучают предупреждающие вспышки, дополняющие звуковые сигналы, либо быть автономными и использовать другой режим отображения, например, показывать зеленый или красный свет в зависимости от высоты.
Читать еще:  Как снять плафон освещения салона Лада Приора

  • Говорящие высотомеры (также известные как голосовые высотомеры). Другой тип альтиметра, который сочетает в себе функции звукового и визуального альтиметра. Устройство имеет все необходимые высоты, используемые в парашютном спорте, и объявляет это числом на родном языке парашютистов. Они также вставляются в шлем (такой же размер кармана, как и для звуковых сигналов), но издают голос с автоматической регулировкой громкости в зависимости от скорости до четкого слышимости. Обычно у говорящих высотомеров есть настройка программного обеспечения через мобильное приложение. Основная цель этого типа альтиметра — надежная функция безопасности для опытных парашютистов, поэтому они всегда знают свое текущее положение, что очень полезно для организаторов загрузки FS или инструкторов AFF .

Точный выбор высотомеров во многом зависит от индивидуальных предпочтений парашютиста, уровня опыта, основных дисциплин, а также от типа прыжка. С одной стороны, демонстрационный прыжок на малой высоте с приземлением на воду и без свободного падения может отказаться от обязательного использования высотомеров и вообще не использовать их. Напротив, парашютист, выполняющий свободный прыжок и летающий на высокоэффективном куполе, может использовать механический аналоговый альтиметр для удобства при свободном падении, встроенный в шлем звуковой сигнал для предупреждения о высоте отрыва, дополнительно запрограммированный на направляющие звуковые сигналы для полета на куполе, а также цифровой альтиметр на нарукавной повязке для быстрого определения точной высоты при приближении. Другой парашютист, выполняющий аналогичные типы прыжков, мог бы носить цифровой альтиметр в качестве основного визуального, предпочитая прямое считывание высоты на цифровом дисплее.

[Функции] Высотомер в часах Casio — принцип работы и подводные камни

G-STORE.RU — официальный магазин часов Casio в России

Сегодня подробно рассмотрим работу высотомера [альтиметра] в часах Casio. Если не вдаваться в детали, может показаться, что работа инструмента примитивна и не всегда корректная. На самом деле это далеко не так, ведь очень многое зависит от дополнительных условий — калибровки, настроек в самих часах. Если вы детально изучите все тонкости использования, высотомер может стать относительно надежным источником полезной информации. Конечно, я не претендую на роль эксперта в этой области, но базовые особенности хорошо описаны в инструкциях и википедии. Собрал все объяснения в одном материале на блоге любителей Casio.

GW9400-3ER и 105 метров

Основы работы высотомера — часы получают информацию о высоте над уровнем моря благодаря наличию встроенного датчика атмосферного давления. Сразу хотим подчеркнуть — высоту и атмосферное давление измеряет один датчик , по сути это одни и те же данные, только в разной интерпретации.

  • GW-9400 с функцией высотомера

    Принцип действия барометрического высотомера заключается в измерении атмосферного давления. Все мы знаем, что с увеличением высоты уменьшается текущее атмосферное давление. Этот простой принцип заложен в основу работы прибора, который на самом деле измеряет не высоту а атмосферное давление. Работа высотомера в часах Casio базируется на данных “Международной стандартной атмосферы” (International Standard Atmosphere — ISA), которые предусмотрены Международной организацией гражданской авиации. На рисунке показана зависимость определенной высоты от соответствующего атмосферного давления.

    Существует две разновидности представления высоты: абсолютная, которая показывает высоту над уровнем моря и относительная, которая выражает высоту между двумя разными точками. На рисунке 2. наглядно показана разница между этими типами измерений (слева – высота здания, справа – высота над уровнем моря).

    Значение высоты измеряется двумя способами: встроенная процедура (над уровнем моря — по умолчанию) или на основе эталонной высоты. В первом случае часы вычисляют высоту на основе данных барометра. Во втором случае берется некий эталон высоты (с помощью карты или другого источника) и высотомер отталкивается от этого значения при дальнейших измерениях.

    Предостережения

    • Часы получают данные о высоте на основе текущего атмосферного давления. При изменении давления в одном месте, данные о высоте для этого места могут различаться.
    • Данные о высоте могут быть неточными во время прыжков с парашютом, полетах на самолете, дельтаплане и т.п. (из-за резких скачков давления).

    Единицы измерения

    • В зависимости от выбранного часового пояса, часы автоматически определяют единицы измерения.
    • Высота измеряется в метрах или футах.
    • Диапазон значений для высотомера — от -700 до 10000 метров (от -2300 до 32800 футов).
    • Если текущие показатели высоты выходят за рамки вышеописанных значений, на дисплее часов высвечивается пиктограмма “—-”. Данные автоматически обновляются когда показатели войдут в допустимый диапазон измерений.

    О работе датчика

    • Перед использованием высотомера нужно выбрать формат отображения высоты и частоту ее обновления.
    • Первый формат отображения высоты подразумевает наличие графика в верхней части электронного циферблата. Этот график обновляется по мере обновления значений высоты.
    • Второй формат вместо графика отображает относительную высоту (разница между текущей высотой и заранее заданной)
    • Интервалов обновления высоты всего два: каждую секунду в течение первых 3 минут, затем каждые 5 секунд в течение часа; каждую секунду в течение первых 3 минут, затем каждые 2 минуты в течение следующих 12 часов.

    Для корректного отображения текущей высоты датчик необходимо откалибровать . Известны случаи, когда неверная калибровка датчика пилотами самолета становилась причиной авиакатастрофы при полетах с нулевой видимостью [давно это было]. Обратите внимание, высотомер в салоне самолета будет работать некорректно, т.к. в самолете за счет постоянной циркуляции воздуха, его давление существенно отличается от давления воздуха снаружи.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector