![](/user_photo/_userpic.png)
книги из ГПНТБ / Демин В.М. Авиационная картография лекции
.pdf
|
- |
210 - |
С п р а в о ч н ы е |
к а р т ы |
предназначены для различных |
справок, необходимых при планировании боевых (учебно-боевых) дей ствий авиационных частей и соединений, а также при подготовке к полетам . К ним откосятся карты крупных аэродромных узлов, позволяю щие быстро определить длины осей маршрутов, обзорные навигационные карты , карты магнитных склонений, часовых поясов, климатические и метеорологические карты, карты звездного неба и некоторые другие.
§ 4 5 . ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНОЙ ПРОЕКЦИЙ КАРТЫ
Указанные в табл. Ю Л масштабы карт различных назначений
определялись характером решаемых навигационных задач и необходи
мой |
точностью получения |
конечного их р езу л ьтата . Однако один |
и тот |
же |
главный масштаб имеет |
карты различных проекций. Например, |
карты |
масштаба 1 :2 000 000 созданы в равноугольной конической, стерео графической, международной и некоторых других проекциях. То же са
мое можно ск азать о картах 1 :4 000 000. Возникает необходимость подобрать проекцию, лучше других отвечающую предъявляемым ей требо
ваниям. |
|
|
Оценка |
и выбор проекции |
карты производятся по трем параметрам: |
- виду |
сетки меридианов |
и параллелей; |
-величине и характеру искажений;
-характеру изображения линий пути и линий положения.
Меридианы и параллели на карте должны изображаться наиболее простыми линиями: прямыми, дугами окружностей, кривыми с малой
кривизной. Их форма должна обеспечить удобство и точность снятия координат, измерения направлений и т .д .
Решение большинства навигационных задач связано с измерением направлений и углов . Поэтому наиболее целесообразными являются проекции равноугольные или произвольные, но с незначительными
искажениями углов. Из всех равноугольных проекций |
лучшей |
является |
||
т а , в которой |
минимальны искажения длин |
в пределах |
данного района |
|
полетов. |
|
|
|
|
Исследования русских и советских ученых показали, что для по |
||||
лярного района |
наивыгоднейшей является |
стереографическая |
проекция, |
211 -
для пояса экваториальных широт - нормальная равноугольная цилиндри ческая и для полосы средних широт - равноугольная коническая. Из выполненных расчетов следует, что при правильном выборе параметров указанных проекций искажения длин в любой точке земной сферы не
будут превышать 3 ,5 $ .
Действительно, при равноугольном проектировании экваториальной
полосы шириной 40° на цилиндр, секущий глобус по параллелям ±14?5,
максимальные искажения длин Vmax на |
краях и вдоль экватора со |
ставляют ± 3 ,5 $ . В случае проектирования |
полярного района, ограни |
ченного |
параллелью |
60°, |
на секущую картинную плоскость по паралле |
|
ли 68 °,5 |
искажения |
длин |
также не |
превышают 3 ,5 $ . Равноугольная ко |
ническая |
проекция пояса средних широт 20-60° с постоянными |
|||
об = 0,65684 и |
к = |
11890,60 |
дает Vmax= 3 ,2 $ . |
При действиях в ограниченном районе в ряде случаев наивыгодней шей является произвольная проекция с небольшими искажениями длин и углов . Этим объясняется широкое распространение в практике полетов карт международной проекции.
Третьим критерием, определяющим выбор проекции, является харак тер изображения линий пути и линий положения. Наиболее целесооб разна такая проекция, в которой эти линии изображаются прямыми или простейшими кривыми, прокладываемыми на карте наиболее простыми приемами с небольшими затратами времени. Например, для работы на радиопеленгаторной базе наиболее удобной будет центральная проек ция, поскольку ортодромические радиопеленги изображаются на ней прямыми линиями.
Таким образом, рациональная проекция определяется, исходя из конкретной задачи , на основе ее оценки по всем указанным выше параметрам.
§ 4 6 . ТОЧНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЙ НА КАРТЕ
При решении различных навигационных задач на карте приходится:
-определять географические координаты точек;
-измерять направления и углы;
-измерять расстояния между двумя заданными точками.
- 212 -
Точность решения этвх задач зависит от так иазнваеной геометри ческой точности карги и ошибок, обусловленных применяемой методи кой измерений и определений.
Геометрической точностью карты называют точность взаимного рас положения точек на ней. Вполне понятно, что прм составлении кар ты возникают омибки за счет неточных исходных материалов и графи ческого их перенесения на бумагу, за счет использования условных знаков для изображения ориентиров, которые не представляется воз можный изобразить в маситабе карты (онибки вяемаснтабиых изобра жений), и, наконец, за счет оиибок, вызываемых деформацией бумаги при изменении влажности и температуры атмосферы.
Наиболее точно наносятся на карту координатная сетка и опорные геодезические (тригонометрические) пункты. Их среднее квадрати ческое смещение относительно истинного положения составляет О,2-0,3 мы. Средняя квадратическая ошибка нанесения всех остальных
точек В^ |
на карты, |
используемые в самолетовождении, |
раина |
0 ,5-0,6 мм. |
Опытным путем найдена средняя квадратическая |
ошибка |
нанесения точки на карту итурманов в полете; она равна 0,5 мм. Если учесть зти три частные онибки, то можно найти погрешность
снятия координат |
6 ^ в пределах |
одного листа карты: |
|
||
|
6 4 > - V 6 i * 6 е +61 > |
|
|
||
|
6f - )^0,Ъ2+0,62+ 0,5 2 |
« |
0,8мм . |
|
|
При измерении расстояний имеют место частные |
онибки 6% и |
6 3 , |
|||
повторящиеся дважды, и ошибка округления |
. |
При измерена |
с |
||
точностью до I а |
максимальная ояибха округления составит 0,5 |
а . |
|||
Сродна квадратическая оибка |
6^ =» 0,3 мм, |
так |
как имеет место |
||
закон раиной вероятности. Тогда средни квадратическая оибка |
|
||||
измерепя расстояия определится выражеиеи: |
|
|
|
- 213 -
Полученный результат достаточно хорошо соглаоуетоя о лаборатор ный экспериментальными данными (1,18 мм на карте 1:500 000 по данным 124 измерений и 1,03 на карте 1:1 000 000 по данным 227 на мерений) .
Погрешность измерения направления будет определяться:
-геометрической точностью карты;
-ошибкой нанесения точки на карту;
-ошибкой округления;
-ошибкой определения положения меридиана в точке намерения направления.
Суммарная ошибка за счет двух первых соотавляшмх равна 0,8 нм. На расстоянии от центра транспортира до его градусной шкалы (8 - 10 сн) угловая ошибка &5 58 0?5.
При округлении отсчета до целых градусов ошибка округления
ишока определения положения меридиана в точке намерения направ ления 67 различна для разных карт и приемов работы. Если веять наиболее распространенную карту международной проекции (1:1 000 000, 1:2 000 000) с меридианами, проведенными черев 1°, и установить транспортир в точке, располагая линию 0-180° параллельно ближайше му меридиану, то в средних широтах максимальная ошибка составит 0°4. Принимая нормальный закон распределения, получаем < 5 * 0°15.
Средняя квадратическая ошибка определения направления равна:
При рассмотрении точности измерений и определений было ориенти ровочно оценено влияние только основных факторов. Совершенно зе учитывались искахення длин и углов, присущие ряду проекций. Поэтому
фактические ошибки могут быть несколько больше указанных выше.
Кроне того, они будут увеличиваться и в случае измерений между точками, лежащими на разных листах склеенного блока (полосы, ко лонки) карт.
§47. С0ДЕР1АНИЕ И ОФОРМЛЕНИЕ КАРТЫ
Ккаждой карте в соответствии с ее назначением предъявляются вполне определенные требования по объему информации и по форме ее отображения.
Авиационные карты должны достаточно правильно отражать общий характер местности с тем, чтобы можно было оценить возможности ве дения визуальной ориентировки. Наиболее точно необходимо наносить на карту ориентиры, видимые с воздуха визуально или на экране пано рамной радиолокационной станции.
Такими ориентирами являются:
- водные ориентиры (реки, каналы, береговая черта, озера и т.п) - шоссейные и железные дороги, инженерные сооружения и насе
ленные пункты на них; - горные хребты, отдельные горные вершины и др.
Большое значение имеет сохранение конфигурации площадных ориен тиров, так как они используются для определения местоположения ле тательного аппарата.
Необходима высокая точность нанесения на карту точечных ориен
тиров (пересечений дорог, мостов, отметок станций на дорогах, центров населенных пунктов, развилок рек), между которыми весьма
часто измеряются расстояния для определения путевой скорости по лета.
- 215 -
Оформление карты должно быть текли, чтобы она легко читалась в любых условиях освещенности. Для этого требуется подбор таких условных знаков для изображения ориентиров, которые соответствуют их форие на местности.
Выделение ориентиров контрастными красителями обеспечивает быст рое чтение карты. Наиболее желаемыми являются такие красители или такое покрытие карты, при которых она могла бы легко читаться днем и ночью без специальной подсветки.
Перечисленные основные требования по содержанию и оформлению карты полностью или частично учитываются как при создании специаль ных авиационных карт, так и при создании общегосударственных и общевойсковых топографических карт.
- 216 -
ПРИЛОЖЕНИЕ * I
Расчет направления ортодромии
Формулы:
c l ^ a = c o s f t i^(p2 c o s e c ( л г - Ai ) - S i n (f> c t p (Л£ - \ )
i f = B - s ' s i n 2 В
Порядок
действий
I 2 4 5 7 8 3 6 9 10 II 12
1. |
ИПМ л . ~ 3 0 ° 3 0 ‘ |
В ^ ЗО 'Зб' Ц =50°27' |
||
2. |
ИШ |
Л 2 -129°0Э ' |
B2 =7i°39' |
ipg- H e34' |
|
|
|
|
98°33 ' |
|
COS |
<f{ |
|
0,63675 |
|
H - V t |
|
3,0003 |
|
|
|
1,91044 |
||
|
( 2 ) |
( 4 ) |
|
|
|
c o s e c ( Л г - Л { ) |
|
1,01124 |
|
|
(5 ) |
( 7 ) |
|
1,93191 |
|
S in |
i f { |
|
0,77107 |
|
ctp (Л2- Л л) |
|
-0,15034 |
|
|
ft) |
( s ) |
|
-0,11592 |
|
c t y a - ( S ) - ( 9 ) |
|
2,04783 |
|
|
CL0 |
(первая четверть) |
26°02' |
|
|
a |
|
|
26°02' |
- 217 -
ПРИЛОЖЕНИЕ ft 2
Расчет длины ортодромии
Формулы:
COsScpm =S4n % Ш |
°0*Ъ<»*(ЛГ \У , |
|
Яорт |
=*>853 ■S 0f)nt '• |
|
Ч>= В ~9*Sin2 В . |
|
Порядок
действий
I 2 4 7 3 5 8 6 9 10 II 12 D
1. |
ИМ |
\ - 3 0 * 3 0 * |
В<т50*3б' 1 р -5 0 '2 7 ' |
|||
2. |
Ш |
|
A 24 r f 0 3 ' |
В -71*39' p p 7 i° 3 4 ' |
||
|
л г |
- л , |
|
98°33 ' |
||
|
Sin |
|
|
0,77 |
107 |
|
|
S in |
<рг |
|
0,94 |
869 |
|
|
(> )■ (* ) |
|
0,73 |
151 |
||
|
|
|
|
|||
|
c o s |
р { |
|
0,63 |
675 |
|
|
C O S p g |
|
0,31 |
620 |
||
|
(5 )■ ( 5 ) |
|
0,20 |
134 |
||
|
ш |
(л 2 - |
л 4 ) |
-0,14 |
867 |
|
|
( 8 ) - ( e ) |
-0,02 |
993 |
|||
C O S f |
= ( 7 ) + ( 9 ) |
0,70 158 |
||||
|
* 9 |
Г |
|
45°27' |
||
|
* |
орт |
|
|||
|
<7' |
|
|
2727 |
|
|
|
~ |
°Рт |
|
5053 |
п . |
|
|
^орт t |
* * 1 |
||||
|
|
|
218
ПРИЛОЖЕНИЕ № 3
Расчет координат промежуточных точек ортодромии
Формулы:
со8(/>0 ^cos^ sin а ;
B = f + 9 ' sin 2 i f ;
tf> = B -9' Sin 2 В .
Порядок |
1.ШШ |
^Д , = зо ° зо ‘ Лу = 50°36 |
=50°27* |
= 26°02* |
||||||
действий |
||||||||||
I |
Sinipt |
0,77 |
107 |
2 |
COStyj |
|
0,63 |
675 |
||
3 |
ia a |
0,48 |
845 |
4 |
Sinа |
|
0,43 |
889 |
||
5 |
(I) - (3) |
0,37 |
663 |
8 |
(2)-(4) |
|
0,27 |
946 |
||
6 |
V / < |
. 69°22' |
9 |
|
У . |
■ |
73°46‘ |
|||
7 |
|
99°52' |
10 |
|
|
|
3,4346 |
|||
____d f i _____ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Порядок |
II |
12 |
13 |
14 |
15 |
|
|
16 |
||
действий |
|
|
||||||||
точки |
X |
х0- х |
( 0- \ ) |
(10)-(13) |
ч> |
|
В |
|||
|
|
ш а |
|
|
|
|
|
|||
I |
40 |
59°52 * |
0,50 |
201 |
1,72 |
420 |
59°53' |
60°011 |
||
П |
50 |
49°52' |
0,64 |
457 |
2,21 |
384 |
65°4l' |
65°48' |
||
Ш |
70 |
29°52 ' |
0,86 |
719 |
2,97 |
845 |
71°2б' |
71°31' |
||
1У |
90 |
9°52' |
0,98 |
521 |
3,38 |
380 |
73°32< 73°37' |
|||
У |
НО |
-Ю °08' |
0,98 НО |
3,38 |
102 |
73°31' |
73°36' |
|||
У1 |
129°03‘ |
-2 9 ° Н ' |
0,87 |
306 |
2,99 |
861 |
71°34/ |
71°39' |
219
Приложение 4
Т а б л и ц а меридиональных частей для сфероида Красовского ( в минутах)
ч> 0° |
|
г6 ~~¥~ |
|
I * - |
I 5 - |
7° |
8° |
z z : |
||
0 |
0,0 |
59,6 |
119,2 |
178,9 |
238,6 |
298,4 |
358,3 |
418,2 |
478,4 |
538,6 |
I |
1,0 |
60,6 |
120,2 |
179,9 |
239,6 |
299,4 |
359,3 |
419,2 |
479,4 |
539,6 |
2 |
2,0 |
61,6 |
121,2 |
180,9 |
240,6 |
300,4 |
360,3 |
420,2 |
480,4 |
540,6 |
3 |
3,0 |
62,6 |
122,2 |
181,9 |
241,6 |
301,4 |
361,3 |
421,2 |
481,4 |
541,7 |
4 |
4.0 |
63,6 |
123,2 |
182,9 |
242,6 |
302,4 |
362,3 |
422,2 |
482,4 |
542,7 |
5 |
5,0 |
64,6 |
124,2 |
183,9 |
243,6 |
303,4 |
363,3 |
423,2 |
483,4 |
543,7 |
6 |
6,0 |
65,6 |
125,2 |
184,8 |
244,6 |
304,4 |
364,2 |
424,3 |
484,4 |
544,7 |
7 |
6,9 |
66,6 |
126,2 |
185,8 |
245,6 |
305,4 |
365,2 |
425,3 |
485,4 |
545,7 |
8 |
7,9 |
67,5 |
127,2 |
186,8 |
246,6 |
306,4 |
366,2 |
426,3 |
486,4 |
546,7 |
9 |
8,9 |
68,5 |
128,2 |
187,8 |
247,6 |
307,4 |
367,2 |
427,3 |
487,4 |
547,7 |
10 |
9,9 |
69,5 |
129,2 |
188,8 |
248,5 |
308,3 |
368,2 |
428,3 |
488,4 |
548,7 |
II |
10,9 |
70,5 |
130,2 |
189,9 |
249,5 |
309,3 |
369,2 |
429,3 |
489,4 |
549,7 |
12 |
11,9 |
71,5 |
131,1 |
190,8 |
250,5 |
310,3 |
370,2 |
430,3 |
490,4 |
550,7 |
13 |
12,9 |
72,5 |
132,1 |
191,8 |
251,5 |
311,3 |
371,2 |
431,3 |
491,4 |
551,7 |
14 |
13,9 |
73,5 |
133,1 |
192,8 |
252,5 |
312,2 |
372,2 |
432,3 |
492,4 |
552,7 |
15 |
14,9 |
74,5 |
134,1 |
193,8 |
253,5 |
313,3 |
373,2 |
433,3 |
493,4 |
553,7 |
16 |
15,9 |
75,5 |
135,1 |
194,8 |
254,5 |
314,3 |
374,2 |
434,3 |
494,4 |
554,7 |
17 |
16,9 |
76,5 |
136,1 |
195,8 |
255,5 |
315,3 |
375,2 |
435,3 |
495,4 |
555,7 |
18 |
17,9 |
‘ 77,5 |
137,1 |
196,8 |
256,5 |
316,3 |
376,2 |
436,3 |
496,4 |
556,7 |
19 |
18,9 |
78,5 |
138,1 |
197,8 |
257,5 |
317,3 |
377,2 |
437,3 |
497,4 |
557,8 |
20 |
19,9 |
79,5 |
139,1 |
198,8 |
258,5 |
318,3 |
378,2 |
438,3 |
498,4 |
558,8 |
21 |
20,9 |
80,5 |
140,1 |
199,8 |
259,5 |
319,3 |
379,2 |
439,3 |
499,4 |
559,8 |
22 |
21,9 |
81,5 |
141,1 |
200,8 |
260,5 |
320,3 |
380,2 |
440,3 |
500,4 |
560,8 |
23 |
22,8 |
82,5 |
142,1 |
201,8 |
261,5 |
321,3 |
381,2 |
441,3 |
501,4 |
561,8 |
24 |
23,8 |
83,4 |
143,1 |
202,8 |
262,5 |
322,3 |
382,2 |
442,3 |
802,5 |
562,8 |
25 |
24,8 |
84,4 |
144,1 |
203,6 |
263,5 |
323,3 |
383,2 |
443,3 |
503,5 |
563,8 |
26 |
25,8 |
85,4 |
145,1 |
204,7 |
264,5 |
324,3 |
384,2 |
444,3 |
504,5 |
564,8 |
27 |
26,8 |
86,4 |
146,1 |
205,7 |
265,5 |
325,3 |
385,2 |
445,3 |
505,5 |
565,8 |
28 |
27,8 |
87,4 |
147,1 |
206,7 |
266,5 |
326,3 |
386,2 |
446,3 |
506,5 |
566,8 |
29 |
28,3 |
88,4 |
148,1 |
207,7 |
267,5 |
327,3 |
387,2 |
447,3 |
507,5 |
567,8 |
30 |
29,8 |
89,4 |
149,0 |
208,7 |
268,5 |
328,3 |
388,2 |
448,3 |
508,5 |
568,8 |