Рис. 33. Соотношение ме­жду истинным курсом са­молета, азимутом и курсо­вым углом светила

значительно снижают точность показаний магнитных компа­сов, а иногда и совершенно исключают возможность исполь­зования их в полете.

Астрономические компасы в отличие от других компа­сов позволяют непосредственно определять истинный курс самолета.

Принцип определения курса с помощью астрономиче­ского компаса основан на определении направления на

какое-либо небесное светило:

Солнце, Луну, планету или звез­ду. Измерить направление на светило и определить его курсовой угол, т. е. угол между продоль­ной осью самолета и направле­нием на светило, можно любым визиром. Курсовой угол Солнца можно измерить, используя тень от какого-нибудь вертикального стержня. Бели, например, на са­молете поместить круг, разде­ленный на 360°, и в центре круга поставить вертикальный стержень, то тень от стержня по­кажет величину курсового угла Солнца, измененного на 180°.

В основу измерения истин-

ного курса самолета по астроно-

Рис. 33. Соотношение ме­жду истинным курсом са­молета, азимутом и курсо­вым углом светила

мическому компасу -положено ра­венство истинного курса (ИК) разности между азимутом (А)

светила и его курсовым углом (КУ). Как видно из рис. 33, ИК = А — КУ.

Современные астрономические компасы имеют различ­ные устройства для визирования светил. Среди них простей­шие устройства, состоящие из прорези и мушки, и различные оптические визирные системы. Существует визирная система, позволяющая определять направление на Солнце, когда оно не видно. Это поляризационная визирная система, основан­ная на использовании эффекта поляризации рассеянного солнечного света, проходящего через поляризатор. Она по­зволяет определить направление на Солнце, когда оно за облаками или ниже горизонта до 7° и когда некоторые уча­стки неба открыты от облаков. Особенно необходимо приме­нение этой системы в полярных районах, где сумерки про-

Источник

Формула курсового угла солнца

В практике иногда необходимо знать точное направление истинного меридиана на местности, например при ориентировании антенн радиотехнических систем, при начальной выставке точных курсовых систем, при определении магнитного склонения и т. д.

Основным способом определения направления истинного меридиана на местности является астрономический. Сущность этого способа состоит в следующем.

С помощью теодолита измеряют азимут Солнца и отмечают по часам точный момент его измерения. Измерение азимута производится относительно линии 0—180° горизонтальной шкалы теодолита. Нуль этой шкалы приближенно устанавливается в направлении на север. Поэтому измеренный азимут, как правило, не соответствует истинному азимуту Солнца.

Для времени измерения с помощью ААЕ определяют местный часовой угол и склонение Солнца. Затем рассчитывают фактический азимут и сравнивают его с измеренным. Выявив таким образом ошибку установки нуля теодолита, находят направление истинного меридиана в данной точке. Расчет азимута Солнца в этом случае производят математическим путем, так как таблицы не обеспечивают вычисление его с точностью более

Для получения азимута с высокой точностью, вычисления необходимо производить с применением четырехзначных таблиц тригонометрических функций.

Пример. Дата 20-го августа 1975 г.; координаты места наблюдателя: широта долгота время измерения азимута Солнца с учетом поправки часов мин 20 с; номер часового пояса, по времени которого идут часы, Рассчитать азимут Солнца.

Решение. 1. Определяем гринвичское время измерения:

2. Находим с помощью ААЕ (см. приложение 5) гринвичский часовой угол и склонение Солнца:

Источник

Формула курсового угла солнца

Блестящие достижения советской науки и техники в области космических полетов — первый в мире спутник Земли, первая ракета на Луне, первая ракета на пути к Венере, первый космический корабль-спутник и первый человек на борту космического корабля, совершившего полет во Вселенную, — привлекают все больше людей к изучению практической астрономии.

В предлагаемой вниманию читателей книге рассказывается о том, какое большое практическое значение для человека имеет ориентировка по звездам и другим небесным светилам, как самостоятельно отыскать на небе наиболее яркие созвездия и звезды, как определить время по звездам и Солнцу, а также об астрономических методах ориентировки на местности, определении курса и места самолета в полете, об ориентировке во время космического полета.

Некоторый фактический материал (общие сведения о Галактике, о движении Солнца, Луны и планет, основные системы небесных координат) расширяет общий кругозор читателя.

В книге в научно-популярной форме обобщены последние данные советской и зарубежной авиационной астрономии. Она написана доступным языком и рассчитана на широкий круг читателей — летный состав, курсантов и слушателей средних и высших учебных заведений ВВС, ГВФ и ДОСААФ, а также лиц, интересующихся вопросами ориентировки по небесным светилам.

Книга: Ориентировка по звездам

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КУРСА САМОЛЕТА

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КУРСА САМОЛЕТА

Современные астрономические средства позволяют с высокой точностью решать две основные штурманские задачи в полете:

— измерять и выдерживать направление полета;

— определять место самолета.

По сравнению со всеми навигационными средствами самолетовождения астрономические средства имеют ряд преимуществ. Они отличаются простотой конструкции и удобством эксплуатации приборов в полете, независимостью их работы от магнитного поля Земли и наземных устройств, независимостью ошибок навигационных определений от направления, высоты, дальности и продолжительности полета, возможностью применения в любой точке земного шара.

Знание курса самолета является одним из важнейших условий выполнения полета. Курс определяется при помощи различных курсовых приборов — компасов. Есть компасы магнитные, гиромагнитные, астрономические и др. Наиболее распространены магнитные и гиромагнитные компасы, стрелки которых указывают направление на магнитный полюс Земли и, следовательно, дают магнитный курс самолета. Для нанесения линии пути на полетную карту магнитный курс переводится в истинный (учитывается магнитное склонение). Точность показаний магнитного компаса (без учета инструментальных ошибок прибора) зависит от состояния магнитного поля Земли и электромагнитного поля самолета.

Магнитные аномалии (например Курская) и небольшая по величине в высоких широтах горизонтальная составляющая силы земного магнетизма (сила, удерживающая стрелку компаса в направлении на магнитный полюс) значительно снижают точность показаний магнитных компасов, а иногда и совершенно исключают возможность использования их в полете.

Астрономические компасы в отличие от других компасов позволяют непосредственно определять истинный курс самолета.

Принцип определения курса с помощью астрономического компаса основан на определении направления на какое-либо небесное светило: Солнце, Луну, планету или звезду. Измерить направление на светило и определить его курсовой угол, т. е. угол между продольной осью самолета и направлением на светило, можно любым визиром. Курсовой угол Солнца можно измерить, используя тень от какого-нибудь вертикального стержня. Если, например, на самолете поместить круг, разделенный на 360°, и в центре круга поставить вертикальный стержень, то тень от стержня покажет величину курсового угла Солнца, измененного на 180°.

В основу измерения истинного курса самолета по астрономическому компасу положено равенство истинного курса (ИК) разности между азимутом (А) светила и его курсовым углом (КУ). Как видно из рис. 33, ИК = А — КУ. Современные астрономические компасы имеют различные устройства для визирования светил. Среди них простейшие устройства, состоящие из прорези и мушки, и различные оптические визирные системы. Существует визирная система, позволяющая определять направление на Солнце, когда оно не видно. Это поляризационная визирная система, основанная на использовании эффекта поляризации рассеянного солнечного света, проходящего через поляризатор. Она позволяет определить направление на Солнце, когда оно за облаками или ниже горизонта до 7° и когда некоторые участки неба открыты от облаков. Особенно необходимо применение этой системы в полярных районах, где сумерки продолжаются несколько суток подряд, причем часто бывает так, что в это время никаких небесных светил на небе не видно.

Широко применяемая фотоэлектрическая визирная (следящая) система позволяет автоматически удерживать направление на небесное светило.

На рис. 34 показан один из простейших астрокомпасов АК-53п. В нем имеются три визирные системы: оптическая, прорезь-мушка и .поляризационная. Простота его устройства и эксплуатации в полете, надежность и высокая точность работы дают возможность применять его на многих типах самолетов и без особого труда переносить с одного самолета на другой.

На рис. 35 приведен один из образцов автоматического астрокомпаса — дистанционный астрокомпас. В астрокомпасах этого типа имеется фотоэлектрическая — следящая система с круговым обзором, автоматически пеленгующая Солнце. Они также достаточно просты в обращении, надежны и точны. После включения индикатор на приборной доске самолета непрерывно показывает истинный курс самолета. Некоторые виды автоматических астрокомпасов дают возможность осуществлять полет по ортодромии, т. е. по дуге большого круга — кратчайшему расстоянию на земном шаре.

Астрокомпасы этого типа могут сочленяться и с другими навигационно-пилотажными приборами и после взаимной коррекции выдавать навигационные элементы полета.

Для более -высокой точности самолетовождения с применением астрономических курсовых приборов рекомендуется выбирать небесные светила с небольшой высотой, ближе всего расположенные к горизонту, а также производить измерения в условиях прямолинейного полета при отсутствии ускорений на самолете. При измерении курса самолета на астрокомпасе устанавливаются координаты места самолета. Желательно эти координаты устанавливать возможно точнее, не допуская ошибок свыше 25—30 км.

Применение астрономических компасов, работающих по Солнцу, дает большую точность при полетах в высоких широтах, а также в средних широтах зимой или летом утром в вечером.

Источник

Как определить направление полета по Солнцу, Луне,

Направление полета (истинный курс) определяется как разность между Азимутом светила (АзС) его курсовым углом (КУС).

Азимут светила — это угол, заключенный между север­ным направлением истинного меридиана проходящего через само­лет и направлением на светило.

Курсовой угол светила (КУС) — это угол в горизон­тальной плоскости между продольной осью самолета и направле­нием на светило.

Кус принимает значения 180 . Вправо от продольной оси знак «+», влево знак «-«.

ИК = Азс — КУС Пример:

Азс = 60 град. КУС = -50 град. ИК = ?

ИК = 60 град.- (-50 град.) = 110 град.

Азс = 215 град. КУС = 70 град. ИК = ?

ИК = 215 — 70 = 145

Если самолет выполняет полет строго на светило, то ИК=Азс. Курс определяется визуально.

Азимут светила определяется следующим образом:

Азимут Солнца рассчитывается перед полетом на опреде­ленное время, далее азимут увеличивается на 15 за каждый час, или рассчитывается в полете на данное время по следую­щей формуле:

АзС = 15 x (Тпоясн — t )

где : 15 — угловая скорость вращения Земли

Тпоясн — поясное время.

t = 2 часа летом (1час зимой)

Для более точного определения азимута Солнца,Луны необходимо использовать местное время.

Тместн = Тпоясн — NП — t +

где : Nп — номер часового пояса временем которого

пользуемся — долгота места нахождения самолета во вре­менной мере.

Для района полетов можно рассчитать таблицу.

Азимут Луны определяется по следующей формуле:

Аз = 15 х (Тпоясн — t + 180 + n x 12)

где : n — количество дней до или после полнолуния.

Знак «+» берется если полнолуние еще не наступило.Знак «-» после полнолуния.

Азимут Полярной звезды всегда равен 360 град.(0 град.).

10. Что должен делать летчик для предотвращения поте­ри ориентировки?

Ориентировка считается потерянной, если экипаж не знает своего местонахождения и не может определить его с точностью, необходимой для продолжения полета в целях выпол­нения поставленной задачи.

Для того, чтобы не потерять ориентировку, экипаж должен:

постоянно вести счисления пути по курсу, времени и данным ПНК;

контролировать время полета на этапе маршрута;

контролировать свое место с использованием ПНК и по дублирующим средствам (АРК, запросам пеленга, своего места у Пункта управления), вести визуальную ориентировку (сличать карту с местностью);

контролировать работу ПНК по дублирующим средствам навигации (АРК, РСБН, запросам пеленга у АРП) , наличие кор­рекции ПНК от наземных маяков;

тщательно, аккуратно и продуманно готовиться к полету, готовить карту и штурманский план полета;

перед полетом контролировать правильность ввода прог­раммы и работоспособность ПНК;

уметь правильно и быстро определять направление полета по Солнцу, Луне, звездам.

11. Какие действия необходимо выполнять для восстановления ориентировки?

При потере ориентировки необходимо:

не допускать паники, необдуманных и поспешных дей­ствий, полета с произвольными курсами;

доложить о потере ориентировки на ПУ (свой или с которым установлена радиосвязь);

включить сигнал «бедствие»;

набрать высоту 6-8 км и стать в 3-х минутную правую коробочку ориентированную север-юг по небесным светилам и

убедиться в правильности курса;

перейти на режим максимальной продолжительности поле­та;

проверить работоспособность ПНК и свои координаты по дублирующим средствам навигации ;

передать по радио сигнал «Полюс»;

при потере ориентировки вблизи государственной грани­цы взять курс в сторону своей территории;

запросить «Прибой» на 4 канале;

приступить к восстановлению ориентировки согласно штурманскому плану полета и инструкции по производству поле­тов в районе аэродрома;

вести круговую осмотрительность для обнаружения саио­лета-лидера;

если ориентировку восстановили , доложить на ПУ и следовать на свой или ближайший аэродром в зависимости от остатка топлива.

12. Выход на аэродром по орбите по данным азимута и дальности для захода на посадку?

Данный метод захода на посадку используется при отка­зе навигационного оборудования (ИК-ВК), АРК и при полном от­казе радиосвязи.

Для выхода на аэродром и захода на посадку необходимо:

1. Набрать на индикаторе N ЧК номера ЧКК посадочного и навигационного радиомаяков и оставить галетник ПУ-187 в положении НАВИГ.

2. После отработки на ПНП дальности и азимута самоле­та относительно выставленного радиомаяка аэродрома посадки снять отсчет с обратного конца стрелки КУР по внутренней шкале — обратный конец показывает азимут от РСБН.

3. Взять курс на аэродром посадки с помощью КИ-13 и в течение 2-3 мин выдержать прямолинейный полет, во время ко­торого определить как изменяется азимут. По этому изменению определить сторону уклонения от направления на радиомаяк и выполнить доворот на радиомаяк. В дальнейшем управляя само­летом, удерживать обратный конец стрелки КУР по внутренней шкале на одном и том же отсчете, контролируя свое место по азимуту. (Шкала текущего курса ПНП вследствие отказа ИК-ВК может произвольно менять свой отсчет или стоять на месте).

4. При подлете к радиомаяку на расчетной дальности Др=Дтнр выполнить отворот в сторону ТНР на 90 град. и ле­теть на ТНР по орбите радиуса Дтнр, контролируя азимут по показаниям обратного конца стрелки КУР по внутренней шкале. При отработке азимута равного Азтнр. начать выполнять разво­рот на посадочный курс. В конце разворота ИКпос=А град. +180 град.

После разворота на посадочный курс поставить галет­ник ПУ-187 в положение ПОСАДКА и после включения режима «ПОСАДКА» осуществлять выход на посадочный курс с помощью курсовой планки положения ПНП и стрелке КУР.

6. Направление полета на посадочном курсе выдержи­вать, удерживая курсовую планку положения ПНП в пределах кружка, а траекторию снижения, руководствуясь показаниями счетчика дальности ПНП и высотомера. При снижении на поса­дочном курсе глиссадная планка положения ПНП плавно подхо­дит снизу к кружку. После её прихода удерживать обе планки в центре кружка. При обнаружении ВПП расчет и посадка выпол­няються визуально.

13. Заход на посадку по дублирующим средствам навига­ции КУРС + АРК

Заход на посадку с помощью курса и АРК, при отказав­ших РСБН («Маневр») и радиосвязи выполняется следующим обра­зом:

выход на аэродром осуществлять полетом на радиостан­цию, выдерживая постоянно КУР=О (по тупому концу стрелки КУР на внутренней шкале ПНП определить ИПС, который грубо равен азимуту самолета для определения направления выхода на

аэродром посадки). В процессе выполнения полета вручную

кремальерой ЗПУ выставить стрелку ЗПУ на посадочный курс

( предварительно нажав на пульте АРК и ИК-ВК кнопку «ЗК РУЧН»).

Перед выходом на ДПРМ в зависимости от угла подхода к посадочному курсу определить способ захода на посадку:

отворотом на расчетный угол при выходе на ДПРМ с курсом, отличающимся от обратно посадочного на угол до 30-45 град;

разворотом на 180 град. при выходе на ДПРМ с

курсом, близким к посадочному;

разворотом в сторону наименьшего угла при выходе на ДПРМ с курсом, отличным от посадочного на 90 или 270 град.

Используя один из вышеуказанных способов выйти в точку начала разворота на посадочный курс. Первую половину разворота осуществлять выдерживанием заданного крена, во второй половине разворота следить, стобы стрелка КУР шла впереди ЗПУ. В момент выхода на посадочный курс стрелки КУР и ЗПУ должны совместиться.

После выхода на ПК выдерживать КУР=О, сравнить пока­зания фактического курса с курсом посадки. Если фактический курс больше посадочного, самолет находится слева от оси ВПП, меньше-справа. В зависимости от положения самолета относи­тельно ВПП взять двойную поправку в курс и выдерживать ее до выхода на ПК.

14. Заход на посадку с использованием пеленгатора.

Установив связь с р/пеленгатором или РБЗ, запросить «Прибой» (магнитный курс следования на р/пеленгатор). Полу­чив «Прибой», развернуть самолет на курс, равный значению «Прибоя» и продолжать полет с этим курсом. Периодически зап­рашивая «Прибой», уточнить курс для выхода на пеленгатор. В процессе выполнения полета вручную кремальерой ЗПУ выста­вить стрелку ЗПУ на посадочный курс (предварительно нажав на пульте АРК и ИК-ВК кнопку «ЗК РУЧН») Получив команду о про­ходе р/пеленгатора, взять курс, указанный РП (РБЗ) и выпол­нить маневр для захода на посадку из следующих способов:

-отворотом на расчетный угол;

-разворотом на 180 град.

-разворотом в сторону наименьшего угла.

По истечении расчетного времени начала разворота, вы­полнить разворот на посадочный курс.

Первую половину разворота осуществлять выдергиванием заданного крена.

Во второй половине разворота, периодически запраши­вая «Прибой», изменением крена уточнять выход на посадочный курс. Когда разность между «Прибоем» и посадочным курсом бу­дет равна 2 — 3 град., необходимо занять ПК.

На ПК получив информацию о «Прибое» (РЗП на ПК дает истинный «Прибой») сравнить его значение с посадочным кур­сом и взять двойную поправку в курс, применяя правило:

-«Прибой» больше слева от оси ВПП — доверни вправо;

-«Прибой» меньше — самолет справа от оси ВПП — довер­ни влево.

Выдерживая взятую поправку выйти на ПК, запрашивая «Прибой».

Источник