книги из ГПНТБ / Демин В.М. Авиационная картография лекции
.pdf
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
120 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
Тогда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n + n j |
А Л |
sin |
Ч>А+Ч>В |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(6 .7 ) |
|||||||
|
|
|
|
ci} |
— |
r |
- |
|
2 |
|
|
2 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Подставим значение котангенса полусуммы углов |
П |
и |
I7j |
в вн- |
||||||||||||||
рахение |
(6 .6 ): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
и + |
Г |
|
л |
* |
. |
|
% |
+ |
Рв( |
|
|
||
|
|
|
|
|
— |
|
~ -------s i n -------------------- |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
Учитывая, |
что |
угол |
схождения меридианов на проекции |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s i n tf>0 |
|
|
|
|
|
|
|
||
и обозначая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
Фср * |
|
|
|
|
|
|
|
|
подучим: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
“ |
“ |
- |
у - |
( Л Я <fcp - |
S in |
i f ' ) |
, |
|
■ |
(6.8) |
|||||
где |
A ft- |
разность долгот |
точек |
В |
и |
А . |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Из формулы (6 .8) |
видно, |
что угол U |
тем |
больше, |
чем больше |
|
|||||||||||
разность долгот А Л |
конечной и начальной точек |
ортодромии |
и чем |
|||||||||||||||
больше отличается средняя широта ортодромии |
от |
широты параллели |
|
|||||||||||||||
с наименьшим масштабом. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Если точки |
А |
и |
|
В |
расположены севернее |
параллели с наимень |
|||||||||||
шим масштабом (в |
северном |
полушарии), ортодромия обращена выпукло |
||||||||||||||||
стью |
к полюсу |
(р и с .б .З ). |
При расположении |
точек южнее этой па |
||||||||||||||
раллели |
ортодромия изогнется |
в сторону экватора. |
Когда точки |
А |
- 121 -
и |
В |
расположены по разные стороны от |
параллели lf0 , ортодро |
мия |
в точке пересечения последней меняет |
направление кривизна. Точ |
|
ка |
С |
(рис.6 .3) является точкой пер етба |
кривой. |
Таким образом, ортодромия своей вогнутостью всегда обращена в сторону параллели с наименьшим масштабом, т .е . она располагается в области более крупных масштабов, чем стягивающая ее прямая.
Необходимо отметить, что в общем случае точка перегиба не сов падает с точкой, в которой коническая прямая пересекает, параллель Lf?o . Совпадение имеет место только в частном случае, когда точки
Аи В одинаково удалены от указанной параллели.
Расчеты показывают, что при длинах ортодромии до 1000-1500 км ортодромия очень незначительно уклоняется от прямой и угол Ц ред ко достигает 0 ,5 -1 °.
При работе на карте с большим диапазоном широт ортодромию длин нее 1500 км приходится строить по точкам. В случае использования для самолетовождения наземных радиопеленгаторов ортодроммческие радиопеленги прокладываются от них в виде прямых, но при этом учи
тывается |
поправка |
U , которая прибавляется к |
пеленгу, когда пе |
ленгатор |
находится |
западнее самолета и севернее |
параллели Ц>0 |
(рис.6.4) и вычитается при таком же соотношении долгот, но нахож дении пеленгатора южнее параллели с наименьшим масштабом (при по люсе проекции в северном полунарии). Если пеленгатор располагается
восточнее самолета, знаки поправок изменяются на противоположные указанным выше.
- 122 -
Рис. G.4
Л о к с о д р о м и я . Совместное решение уравнения локсодро мии на сфере с уравнениями нормальной равноугольной конической про екции дает следующее выражение:
Это выражение не что иное, как уравнение логарифмической спира
ли. Следовательно, в равноугольной конической проекции |
л о к с о |
||||||
д р о м и я |
и з о б р а ж а е т с я |
д у г о й |
л о г а р и ф |
||||
м и ч е с к о й |
с п и р а л и . |
Прокладка ее на |
карте |
может быть |
|||
выполнена либо по точкам, |
координаты |
которых рассчитываются анали |
|||||
тически, либо графически, |
по путевому углу. |
|
|
В последнем случае она прокладывается в виде ломанной линии, как показано ва рис. 6 .5 . Величина путевого угла может определяться ана литическим расчетом или измеряться непосредственно по карте. Для
этого начальная и конечная точки локсодромии ( М ( и |
М г ) |
соеди |
няются прямой линией и транспортиром измеряется угол |
аизм * |
под |
которым прямая пересекает средний меридиан (рис. 6 .5 ) . Путевой |
||
угол локсодромии принимается равным измеренному углу |
Ч = Чизм ■Сле |
дует иметь в виду, что угол, измеренный у среднего меридиана, не сколько отличается от действительного путевого угла локсодромии.
- 123 -
Но при длинах последней до 1000-1500 км проложенная ломаная линия достаточно близко подходит к конечной точке М 2 , поэтому данный способ чаще всего применяется в практике штурманской работы.
Л и н и я р а в н ы х а з и м у т о в . В данной проекции линии равных азимутов изображаются сложными кривыми, точное постро ение которых возможно только по точкам. Но на расстояниях 1000-1500 яи от радиостанции, где ортодромия заменяется прямой линией, линия рав ных азимутов с большой степенью точности может заменяться окружностью, проходящей через точку радиостанции и полюс нормальной сферической системы координат.
Действительно, в нормальной равноугольной конической проекция меридианы изображаются пучком прямых, выходящих из полюса. Ортодромическое направление от самолета на радиостанцию принимается за пряную. Значит, пеленг можно рассматривать как вписанный в окруж ность угол, опирающийся на хорду, соединяющую полюс с радиостан цией. Геометрическим местом равных пеленгов явится дуга окружности (рис.6 .6 ) . В этом случае для прокладки линий равных азимутов могут использоваться специальные прокладчики.
На рис. 6.7 изображен прокладчик К.Ф.Горнкова, представляющий собой комбинацию транспортира и линейки, скрепленных с помощью вин та . При прокладке ЛРА транспортир устанавливается на необходимый
пеленг, линейка рабочей стороной касается точки радиостанции, а
Им
—Л Я - Д 1
Рис 6.7
- 125 -
транспортир при этом помещается на меридиане так, чтобы с ним сов падала линия 0-180°. После этого через центр транспортира на карту ставится точка. Аналогичным образом наносятся точки на других ме ридианах. Точки, принадлежащие одной ЛРА, соединяются плавной кри вой, и записывается величина пеленга, для которого построена ли ния положения. Возможны и другие типы прокладчиков.
Часто приходится определять место самолета по пеленгам радио станций, когда при подготовке к полету линии равных азимутов не бы ли нанесены на карту. При этом ЛРА заменяются прямыми, прокладывае
мыми от радиостанции на самолет. Если в |
точке А (р и с .б .8) изме |
|||
ренный пеленг |
равен |
П , то от меридиана |
радиостанции в точке Т |
|
откладывается |
угол |
(истинный пеленг |
самолета - ИПС), равный |
|
П ±. 180° + А 1 и проводится прямая |
ТА, |
которая в данном конкретг- |
||
ном случае заменяет |
линию равных азимутов. |
Рис, 6. 8
Получим выражение |
для |
определения поправки А . |
С этой целью |
|
через место самолета |
проведем линию Р^- А , параллельную мериди |
|||
ану PjfT. В точке |
А угол Р АР равен |
У - углу |
схождения ме |
|
ридианов. |
|
я |
О |
|
Из рисунка 6.8 видно, |
что |
|
|
П + U - П + А }
- 126 -
откуда
АA - f + u .
Во
y = A K s m % , a
Поэтому
ж |
. |
т, . |
Д Л |
а Л |
А |
= А |
Л Ц П ip0 |
+ —— |
ц п t f ^ ----- — Я П !f0 |
|
|
А. |
АЛ |
/ |
\ |
|
|
|
|
|
* - |
— |
{ St* ' t q , + Sln % ) > |
|
< « .И ) |
||
где |
А Л - разность долгот радиостанции Л р и |
самолета |
Л с ,т .е . |
|||||
|
|
|
|
А Л ^ Л р - |
Л с . |
|
( 6 .II) |
|
|
Зиах поправки |
А |
определяется |
автоматически |
указанной раз |
|||
ностью долгот. |
|
|
|
|
|
|
||
|
При небольшое расстояних до радиостанции (700-1000 км) поправ |
|||||||
кой |
U |
пренебрегают |
(не |
учитывают |
кривизну ортодромии). |
|
||
|
Тогда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Л = f = ( Ap ~ А с ) Н п %- |
(6Л2) |
||||
для |
средних «шрот |
SiTlipo = 0 ,8 . |
Формула (6.12) принимает вид: |
|||||
|
|
|
A = f - 0 , 8 ( Л р ~ Л с ) . |
|
(6.13) |
Расчет поправки по указанной формуле легко выполняется в уме.
Л и н и я |
р а в н ы х |
р а с с т о я н и й |
и с ф е р и |
|
ч е с к а я |
г и п е р б о л а |
на картах равноугольной кони |
- 127
ческой проекции в общем случае изображается сложными кривыми, ко торые можно построить только по точкам. В том случав, когда дальноиерная и гиперболическая Системы используется для навигационных целей на небольших удалениях от наземных станций, указанные линия положения можно строить в виде плоских окружностей и гипербол.
§ 26. ПРОСТАЯ КОНИЧЕСКАЯ ПРОЕКЦИЯ
Простой конической проекцией называет нормальную равнопромежу точную по меридианам проекцию на касательный или секущий конус.
Уравнениями проекции в полярных координатах J2 и |
является |
||
полученные в |
главе |
V соотношения: |
|
|
|
Г = ° с л , |
(< Л ) |
|
|
J |
|
где |
радиус |
параллели ipQ с наименьшим масштабом; |
|
(фиХ ~ |
нормальные сферические коордннаты данной точки; |
||
об = |
s i r n p 0 . |
|
В случае проектирования поверхности глобуса на боковую поверх ность секущего конуса
(6 .15)
(6.16)
где |
и Lp^- широты параллелей аечення. |
|
При проектировании на касательный конус |
% - % - f » “ |
(6.17) |
- 128 -
Меридианы изображаются на проекции в натуральную величину радиалвиыни прямыми, выходящими из полюса проекции, параллели - дугами концентрических окружностей с центром также в полюсе проекции. Рас стояния между параллелями, проведенными через одинаковое количество градусов, равны между собой. Главные направления эллипса искажений совпадают с направлениями меридианов и параллелей.
Частные масмтабы по главным направлениям равны:
т = 1 ,
П — |
J> |
(6.18) |
|
||
|
2 cos if |
|
Эллипс искажений на параллелях сечения (на параллели касания), изобразится кружком. Между параллелями сечения эллипс будет вытя нут по меридиану, а за их пределами - по параллели. При приближе нии к полюсу П резко возрастает. Полюс изображается параллелью конечных размеров (а не точкой, как это имело место в равноугольной
конической |
проекции). |
|
|
|
В |
табл. 6.1 приведены величины частных масштабов |
ш и л |
и |
|
максимальных искажений углов 2СО в проекции на конус, |
касающийся |
|||
глобуса |
по |
параллели (^0 = 55°. |
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
6.1 |
о о
65
60
55
50
45
40
т |
п |
2 со |
I |
1,050 |
5°36 |
I |
1,019 |
2°08 |
I |
1,004 |
0°28 |
I |
1,000 |
0°00 |
I |
1,003 |
0°24 |
I |
1,013 |
1°32 |
I |
1,029 |
3°14 |
«
- 129 -
Из этой таблицы видно, что искаженна длин и углов незначительны только в пределах узкой полосы широт, примыкающих к параллели ка сания. В общем случае искажения велики. Измерять углы обычным транс портиром нельзя. При измерении расстояний в главном маситабе карты на ее краях ошибка может достигать 3-5% от фактической длины линии. Если карта будет захватывать больший диапазон ш рот, искажения воз растут .
Карты простой конической проекции в силу присущих им недостат ков не пригодны для решения навигационных задач. Ош используются главным образом как справочные. Примером может служить "Обзорная навигационная карта СССР” масштаба 1:10 000 000 с нанесенными изогонами.