Системы координат и основные навигационные элементы

Для выполнения полета в заданную точку пространства в течение заданного времени ЛА должен лететь по определенной траектории, для чего необходимо выдерживать определенное направление и режим полета, характеризуемые, навигационными элементами.

Навигационные элементы — это геометрические величины, характеризующие положение ЛА в пространстве, координаты, скорость и направление его движения.

Координаты ЛА в пространстве определяются в географической системе координат (λ, φ, Н). См. рис.2, где:

λ - географическая долгота, определяется углом между плоскостью гринвичского меридиана и плоскостью меридиана, проходящего через точку М -местоположения ЛА;

φ - географическая широта, определяется углом между плоскостью экватора и направлением радиуса-вектора точки М и отсчитывается на север (северная широта) и на юг (южная широта);

Н — высота полета, определяется расстоянием, между ЛА и земной поверхностью, измеренным по вертикали. Высота полета ЛА бывает абсолютной (Н абс), истинной (Н ист.), относительной (Н отн.) (см. рис.3).

 

 

Рис. 2

Рис. 3

 

При определении положения летательного аппарата в пространстве пользуются горизонтальной и связанной системами прямоугольных координат.

В горизонтальной системе координат (рис.4) за основную плоскость отсчета принята горизонтальная плоскость, перпендикулярная местной вертикали. Начало системы координат Oxoyozo совмещено с центром тяжести самолета, горизонтальная ось Охо направлена на север и касается географического меридиана, горизонтальная ось Оуо направлена на восток, а вертикальная ось Ozo совпадает с линией отвеса.

В связанной системе координат (рис.5), начало которой также совмещено с центром тяжести ЛА, ось ох направлена вдоль продольной оси самолета, ось oz - по нормальной оси вверх, а ось оу - по поперечной оси вправо. Эта система координат жестко связана с ЛА.

Рис. 5

Рис. 4

Положение ЛА относительно системы координат в горизонтальной и вертикальной плоскости определяется углами истинного курса, истинного тангажа и истинного крена.

Истинным курсом (ИК) ЛА (рис.6) называется угол в горизонтальной плоскости между северным направлением географического меридиана и проекцией продольной оси ЛА на горизонтальную плоскость.

Рис. 6

Курс в навигации отсчитывается по часовой стрелке от меридиана к проекции продольной оси в пределах 0° - 360°. Для измерения курса используются магнитные компасы, у которых началом отсчета является направление магнитной стрелки, устанавливающейся в плоскости магнитного меридиана точки, в которой находится ЛА.

Магнитный меридиан в общем случае не совпадает с географическим меридианом и отклонен от него на угол Δ M, называемым магнитным склонением.

Курс, отсчитанный между направлением магнитного меридиана См и проекцией продольной оси ЛА на горизонтальную плоскость называется магнитным курсом (МК).

Угол тангажа (v) называется угол между горизонтальной плоскостью Охоуо и продольной осью ЛА ох (рис. 7а).

Рис. 7

Угол тангажа считается положительным, если продольная ось ЛА отклонена против часовой стрелки относительно плоскости горизонта.

Углом крена (γ) (рис. 76) называется угол между плоскостью горизонта и направлением поперечной оси оу ЛА при повороте вокруг продольной оси ох.

При решении ряда навигационных и боевых задач необходимо знать скорость полета ЛА. В воздушной навигации различают воздушную и путевую скорость.

Воздушной скоростью (V) называют скорость полета ЛА относительно воздушной среды.

-..

Рис. 8

 

 

Скорость ЛА относительно земной поверхности называют полной скоростью (W) Полная скорость равна геометрической сумме воздушной скорости V и скорости ветра U (рис.8), т.е.

W = V + U

и соответственно Wn = Vr + Ur, где Vr и Ur — горизонтальные составляющие векторов V и U. Эти составляющие образуют так называемый навигационный треугольник скоростей. Горизонтальная составляющая полной скорости Wn называется путевой скоростью.

 

Радиолокационное оборудование.