Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Демин В.М. Авиационная картография лекции

.pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
29.10.2023
Размер:
6.86 Mб
Скачать

190

Рис. 9.5

- 191 -

s

-

f t -

%

 

Расстояние в км равно:

 

 

 

 

 

S =/,«52

 

 

 

При больших расстояниях

5

отрезок

ДВ

делят

на несколько

частей, каждую из которых измеряют указанным выше

способом.

Второй прием. Пряную АВ циркулем-измерителем разбивают на не­ сколько участков. Раствор циркуля S 0 измеряют по боковой рамке карты в минутах дуга большого круга у средней точки Cj (рис.9 .7 )

ЧА

<

с. Ч ?

i.

Ч д

Рио. 9 .7

-192 -

иумножают его на количество участков. Длина остатка измернется в этом же масштабе у точки Cj и прибавляется к ранее полученному ре­ зультату. Расстояние в км определяется так же, как и в первом при­ еме.

По точности измерений оба способа практически равноценны и дают хорошие результаты.

§ 40. КОСАЯ И ПОПЕРЕЧНАЯ РАВНОУГОЛЬНЫЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ПРОЕКЦИИ

Проводи применяются для создания так называемых маршрутно-по­ летных карт. В основу положено свойство нормальной цилиндрической проекции изображать полосу вдоль параллели сечения с небольшими искажениями. Суть проекций состоит в следующем.

За условный экватор берется заданный большой круг (ортодромия), по которому проходит ось маршрута. Вся полоса в стороны от него по законам нормальной равноугольной цилиндрической проекции переносит­ ся на боковую поверхность цилиндра, касающегося глобуса по этому больному кругу, иди секущего его по двум малым кругам (р и с .9 .8 ).

Рис.ЗВ

-193 -

Врезультате условный экватор (ортодромия) изобрази тся прямой линией, условные параллели - прямыми, параллельными ортодромии,

условные меридианы - раввоотстоащиш параллельными прямыми, перпен­

дикулярными

ортодромии.

(

Уравнения

проекции в условных координатах

, Л имеют вид :

X

(9 .1 3 )

} Л

По характеру искажений проекция равноугольна. Частные масштабы по главным направлениям равны:

/

/

т = п

(9 .1 4 )

 

Когда цилиндр касается глобуса,

/

/

'

o . k j

т = п

= sec ip

.

Если при этом взять полосу маршрута шириной 10° дуги большого круга (по 5° в обе стороны от условного эк в ато р а ), то максимальные искажения длин на краях карты составят:

Vmax= n ' - i

= sec 5 ° ~ i —J, 00382 —i = 0 ,0 0 3 * 2 * 0,4 % .

При ширине полосы

25 -28° искажения длин на краях достигнут

2,5-3%. В ряде случаев такие искажения могут оказаться неприемле­ мыми. Тогда необходимо проектировать полосу маршрута на секущий цилиндр.

При

выборе

кругов сечения глобуса цилиндром часто

берутся

мас­

штабы

Я £ на

крайних условных параллелях на столько

больше

едини­

цы, на

сколько

единица больше масштаба Я

на условном э к в а т о р е ,т .е .

 

-

194 -

 

П 2 ~ 1 = d ~ n o '

(9.16)

Подставим значения 71Г и

П 1

в исходное выражение:

2

О

 

 

COS %

- { - i -

COS tp

COS

w

'

 

COSipc

Замечаем, что COSp0 - го равенства представляет точке с широтой р :

I , так как Ip 0 собой величину

= 0, а левая часть это­ V - искажение длин в

c o s t f

V = ------- — Г

- 1 .

(9.17)

 

c o s p 2

 

 

Тогда равенство ( # ) принимает вид:

 

 

V - I

- COS <pj

,

 

откуда

 

 

 

cospi

=y - V .

 

(9.18)

Пользуясь последней формулой, можно найти условную широту па­ раллели сечения для заданной допустимой величины искажений длин в центре карты.

Широты крайних параллелей с такими же по абсолютной величине искажениями, что и в центре карты, определяются из выражения (9.Г& а именно:

,COS и>

(9.19)

- - V 7 T ■

- 195 -

Припер: Определить условные широты параллелей сечения и крайних параллелей изображаемой области, если допустимая величи­ на искажений длин составляет 0,8%.

Решение: I . Найти условную широту параллелей сечения:

COSI f =1 - V =1 - 0,00800 =0,99200

<Р< = 7 ° 15

2 . Найти условные широты крайних параллелей:

/

cos ( f l

=

0 ,9 9 2 0 0

COSW =

Т7

/ -

------------------ = 0,98 413

 

V + 1

 

1 ,0 0 800

(ft

=

10 °13

'

 

Ответ:

? ° S 5 p g ' ~ ± 10 ° 1 3 '

По формулам (9.18) и (9.19) рассчитана таблица широт параллелей сечения и крайних параллелей для заданных искажений длин (табл .9 .2 ) .

 

 

 

 

Т а б л и ц а

9.2

V

0,01

0,02

0,04

0,06

0,08

0,10

 

8°06*

11°2б'

1б°15*

19°5б'

23°04'

25°50*

J f L .

И°25*

1б°05*

22°3б'

27°3l'

31°35'

35°05*

 

 

 

 

 

 

Замечаем, что при допустимой величине искажения длин на краях листа и в центре карты, равной 1%, цилиндр должен сечь глобус по

малым кругам, отстоящим от условного экватора на ± 8^06* по услов­ ной широте. Шиг -.на изображенной полосы глобуса в этом случае дости­ гает 22®50*, что составляет 2540 км.

-196 -

§41. КАРТЫ В КОСОЙ И ПОПЕРЕЧНОЙ РАВНОУГОЛЬНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПРОЕКЦИЯХ И РАБОТА НА НИХ

Практическое применение нашли маршрутно-полетные карты масштаба 1:4 000 000 для маршрутов с шириной изображаемой полосы местности

2000, 2400 и 2800 км.

Все они построены перенесением поверхности глобуса на боковую поверхность цилиндра, секущего глобус по малым кругам, отстоящим от условного экватора на 7-8°. Максимальные искажения длин на краях и в центре в зависимости от ширины листа могут составлять от 0,8 до

1, 2%.

Создано также много карт в проекции на касательный цилиндр для протяженных трасс Гражданской авиации, которые при необходимости мо­ гут с успехом использоваться и экипажами военной авиации.

Все карты являются специальными навигационными, составленными с учетом требований самолетовождения.

Для использования карт при работе с точными навигационными систе­ мами важно определить величину уклонения ортодромии от прямой. Вос­ пользуемся при выводе формулы методикой, предложенной Н.Г.Рачковскиы.

Ортодромия, проходящая вдоль осевой линии, изобразится прямой, поскольку она представляет собой условный экватор. Ортодромии, не­ совпадающие с указанной линией, отклонятся от, прямой. Наибольшие отклонения будут иметь место в случае, когда начальная и конечная точки ортодромии лежат на крайней условной параллели, которая на проекции изображается прямой, параллельной осевой линии (условному экватору). Таким образом, задача сводится к определению максималь­

ного р а с с т

о я н и я м е ж д у

условной

параллелью и ортодромией,

прохо­

дящей через

точки А

и

В

с условной широтой

^рис.9.9).

Решая прямоугольный

сферический

треугольник AVP , где V

точка вертекса, относительно

стороны А Р , получим:

 

cos (90°- Lp\') = Sin [до°- (90-(/>'-A /)]s<n ($0

- 197 -

или

Sin

/

Sin ( p '+

A £

 

S_

lf>

) COS

 

 

 

 

 

2

Раскроем синус суммы и ввиду малости л

/

примем

COSA^-i с

учетом такой замены предыдущее выражение принимает вид:

Sin ip = s in

ip 'cos~ + cos ip 'sin a

cos— }

Откуда

 

 

 

 

 

 

 

Sin 4 > '(l- COS-y)

 

Sin A

=

---------------------------------------

 

 

(*)

' 4

COSip COS - J -

Для расстояний £ лученную формулу ( * ) можно значительно упростить. Действительно

 

-

198 -

 

S

 

г

S

i -cos =2 sin

 

---- .

 

2

 

 

4

Для малых S sin-2-** Sin S

 

* тогда

4

4

 

 

 

i -

S

i

 

. г „

cos— =

 

sin S .

 

2

8

 

o'

Беря в знаменателе дроби (# )

 

 

COS~^ =*l,SinSa S в радианах,

с учетом последнего равенства получим:

S in A ^ -t^ ( f ' - y S*.

Так как угол tp ' для указанных выие мармрутно-полетвых карт не превымает 11-13°, можно считать totp'^Sin if> . В этом случае укло­

нение ортодромии от прямой в килшетрах равно:

±2

!6Ъ7Ъ*

или

 

 

a S - 3,i и 9- f ' s 2 ,

(9 -20>

где

S -

длина ортодромии в километрах;

 

 

(Л -

расстояние в километрах от осевой линии карты (услов-

'ного акватора) до прямой, заменмм|вй ортодромии.

При заданной величине А £ допустимая длина ортодромии может

быть рассчитана по формуле, которая получается на выражения

(9.20):

1

S = ч « to4

(9.21)

 

 

- 199

 

 

 

 

В табл.

9.3 приведены значения

S

, рассчитанные

по

последней формуле для четырех значений а £

уклонения

ортодромии

от прямой,

соответствующих

в масштабе карты 1:4 000 000 I ,

2

3 и 4 мм.

 

 

 

Т а б л и ц а

9.3

 

 

 

 

 

 

4

8

12

16

 

 

600

1470

2080

2530

2940

 

 

1200

1050

1470

1800

2100

 

Следует иметь в виду, что на маршрутно-полетные карты наносят­ ся координатные линии не нормальной, а географической сетки. При этом меридианы и параллели изображаются сложными кривыми. Учитывая небольшую кривизну меридианов, можно при небольших расстояниях считать локсодромию за дугу логарифмической спирали, прокладывае­ мую по путевому углу, измеренному у среднего меридиана. Линия рав­ ных азимутов близка к дуге окружности. При ее замене прямой следует учитывать поправку на схождение меридианов, определяемую по формуле:

Х = ( * Г Л‘ )

(9-гг)

Линия равных расстояний и сферическая гипербола должны строить­ ся по точкам Г

§ 42. РАВНОУГОЛЬНАЯ НОЛЕРЕЧНО-ЦЙЛИН,ОТЧЕСЩ ПРОЕКЦИЯ СФЕРОИДА (проекция ГАУССА*/)

В данной проекции поверхность глобуса переносится на боковую по­ верхность эллиптического цилиндра, касающегося глобуса по заданному

х / Крупнейший немецкий математик, физик, геодезист и астроном

(,1777-1855 г г .) .