3.15. Определение места самолета по двум радиостанциям
Определение места самолета – это полный контроль пути, поскольку если известно место самолета, то можно определить и уклонение от ЛЗП (контроль пути по направлению), и пройденное или оставшееся расстояние (контроль пути по дальности).
Определять МС по двум РНТ удобно в случае, когда на борту имеется два комплекта АРК, каждый из которых можно настроить на свою радиостанцию. Разумеется, перед определением МС пилот должен убедиться, что АРК правильно настроены, прослушать позывные ОПРС.
По возможности одновременно необходимо зафиксировать по приборам и записать:
- время,
- курс,
- курсовые углы обеих радиостанций (КУР1 и КУР2).
При наличии указателя типа РМИ удобнее, конечно, вместо КУР сразу отсчитать и записать МПС1 и МПС2 (напротив тупых концов стрелок).
Время необходимо записать потому, что расчет и прокладка пеленгов займут определенное время и пилот, определив наконец МС, должен знать к какому моменту времени это МС относится – ведь самолет продолжает движение.
После этого необходимо рассчитать ИПС от обеих радиостанций:
ИПС1=МК+КУР1±180+ΔМ+(λр1-λ)sin φср, (3.6)
ИПС2=МК+КУР2±180+ ΔМ+ (λр2-λ)sin φср.
Здесь λр1 и λр2 - долготы первой и второй радиостанции, а λ – долгота места самолета.
В обеих этих формулах МК (магнитный курс) и ΔМ (магнитное склонение в районе нахождения ВС) имеют одно и то же значение. Различными будут значения КУР и координаты радиостанций.
Если с РМИ были отсчитаны МПС, а не КУР, то к ним нужно прибавить только ΔМ и угол схождения меридианов. Ведь первые три слагаемые в приведенных формулах – это уже и есть МПС, отсчитанный с РМИ.
Как уже упоминалось ранее, для расчета по этим формулам в принципе уже необходимо знать хотя бы примерное местонахождение самолета, чтобы определить магнитное склонение, а также широту и долготу ВС для учета угла схождения меридианов. Если эти величины примерно известны (хотя бы с точностью до градуса), то расчет ИПС можно выполнить сразу по данным формулам. Если же в их примерных значениях нет уверенности или требуется определить МС поточнее, то можно определить МС в два этапа. На первом этапе рассчитать ИПС без учета угла схождения меридианов:
ИПС=МК+КУР±180 + ΔМ.
При этом можно использовать какое-либо предполагаемое значение магнитного склонения. Если оно потом окажется не таким, это можно будет исправить на втором этапе.
По полученным приблизительным ИПС строятся ЛРПС в виде прямых линий на карте и по точке их пересечения определяется район вероятного МС. Теперь, когда приблизительное МС уже известно, можно уточнить ΔМ, а также определить приближенную широту и долготу самолета. К приближенным ИПС нужно прибавить углы схождения меридианов и поправку в величину ΔМ, если оно на первом этапе было определено неточно.
Проложив ЛРПС по полученным более точным значениям ИПС, получим МС (рис. 3.40). Его принято обозначать на карте крестиком с указанием времени, к которому оно относится.
Рис. 3.40. Определение МС по двум радиостанциям
Вместо того, чтобы учесть угол схождения δсх по формулам (это последнее слагаемое в формулах (3.6)), можно воспользоваться упоминавшимся ранее правилом перехода от одного меридиана к другому. Ведь то, что рассчитано в этих формулах до учета угла схождения меридианов, это тоже ИПС, но только отсчитанный от истинного меридиана места самолета. Остается перейти от него к истинному меридиану радиостанции. Для этого, в соответствии с правилом, при переходе в восточном направлении модуль δсх прибавляется, а если радиостанция западнее самолета – вычитается.
Есть еще один простой способ проверить, с правильным ли знаком учтен угол схождения меридианов. Если δсх учтен правильно (в нужную сторону), то в северном полушарии Земли ЛРПС должны сместиться к северу (на карте как бы вверх). На рис. 3.41 сплошными линиями обозначены ЛРПС без учета δсх, а пунктирными – когда угол схождения меридианов правильно учтен.
Рис. 3.41. Изменение пеленгов после учета угла схождения меридианов
Разумеется, крестик на карте, обозначающий полученное МС, вовсе не означает абсолютно точное место, в котором в данный момент времени находился самолет. Точность определения МС зависит от многих факторов, основными из которых являются следующие.
1. Точность определения пеленгов. Все величины, входящие в формулу для расчета ИПС, не являются абсолютно точными. Погрешности определения каждой из них складываются. Точность определения курса характеризуется средней квадратической погрешностью порядка 1º, курсового угла радиостанции 2-3º . Не абсолютно точным является и магнитное склонение, да и долгота самолета, учитываемая при учете угла схождения меридианов. Суммарная СКП определения пеленга составляет около 3º .
2. Удаление от самолета до каждой из РНТ. Поскольку пеленги рассчитаны неточно, то и ЛРПС проложены не в нужном направлении. А ведь каждый градус погрешности на удалении около 60 км дает линейное смещение ЛРПС величиной в 1 км. Поэтому чем дальше ВС от радиостанции, тем более неточно проходит линия положения.
3. Погрешности графической работы на карте. Вообразим, что пеленги рассчитаны абсолютно точно. Значит ли это, что совершенно точным будет и МС на карте. Разумеется, нет. Ведь пилот будет прокладывать эти пеленги транспортиром. На какие-то доли градуса он ошибется при выравнивании транспортира по меридиану, какую-то погрешность допустит при отсчете угла. Все эти погрешности неизбежны и они являются случайными. Они добавляются к тем погрешностям, которые упоминались ранее. Эксперименты показывают, что СКП графической работы на карте при отсчете углов по транспортиру составляют около 0,8º .
4. Угол пересечения линий положения. На первый взгляд это может оказаться неожиданным, но при прочих равных условиях точность определения МС по двум линиям положения зависит от того под каким углом ω они пересекаются друг с другом. Точность обратно пропорциональна синусу этого угла. Поскольку максимальное значение синус имеет при ω=90º, то в этом случае при прочих равных условиях и будет достигнута максимальная точность. Если же ω=30º, то точность будет вдвое ниже (sin 30º=0,5). А если линии положения пересекаются под совсем уж острым углом, то и погрешность определения МС может быть громадной (рис. 3.42). В предельном случае, когда ω=0, определить МС вообще невозможно, поскольку обе ЛРПС совпадут, то есть «пересекутся» во всех своих точках.
Рис. 3.42. Влияние угла пересечения ЛРПС на точность определения МС
Более подробный анализ точности определения МС проводится при изучении дисциплины «Аэронавигационное обеспечение полетов». Но и из уже изложенного можно сделать полезные для практики выводы.
Если в районе местоположения ВС имеется несколько ОПРС, то следует выбрать те две из них, которые, во-первых, ближе, а во-вторых такие, чтобы разность пеленгов (или разность КУР – она почти такая же) была ближе к 90º.
Для наглядного представления о достигаемой точности определения МС по двум радиостанциям приведем пример для следующих условий: Удаление до каждой РНТ составляет 100 км, ЛРПС пересекаются под углом 60º .
В этом случае в 80 случаях из 100 (в среднем, конечно) полученное на карте МС будет находиться на далее 10 км от фактического МС. А в 20 случаях из 100 погрешность будет больше 10 км. Понятно, что это не очень высокая точность, несмотря на не столь уж неблагоприятные условия (дальности и угол пересечения могут быть и хуже).