![](/user_photo/_userpic.png)
книги из ГПНТБ / Демин В.М. Авиационная картография лекции
.pdf190
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 .) .