Системы координат, используемые в воздушной навигации.

При работе с Тортовыми и наземными техническими средствами самолетовождения приходится использовать различные системы коор­динат, позволяющие указывать положение самолета или любой точки на земной поверхности. Основными навигационными системами коор­динат являются: географическая, ортодромическая, прямоугольная и полярная.

Географическая cистема координат, как было рассмотрено выше, является частным случаем сферической, когда полюсы системы сов­падают с географическими полюсами земного эллипсоида. За основные плоскости в этой системе приняты плоскость географического эквато­ра и плоскость начального меридиана. Географическая система коор­динат в виде меридианов и параллелей наносится на все навигацион­ные карты и является основной для определения координат точек на картах.

Ортодромическая система координат является также сферической системой, но с произвольным расположением полюсов. Она применяет­ся в качестве основной системы координат в автоматических навига­ционных устройствах, которые определяют координаты места самолета. В этой системе за основные оси координат приняты две ортодромии, что и определило ее название. Ортодромия, совмещенная с линией за­данного пути или с осью маршрута (рис. 1.7), называется главной и принимается за ось Y. Она является как бы условным экватором. Другая ортодромия, перпендикулярная главной, проводится через точку начала отсчета координат и принимается за ось X. Эта ортодромия представляет собой условный мери­диан. Положение любой точки М на Земном шаре в этой системе указы­вается двумя ортодромическими координатами Y и Х₉ которые обычно выражаются в километрах. Основными точками системы яв­ляются полюсы главной ортодро­мии, через которые проходят услов­ные меридианы. Координатная сет­ка на шаре в этой системе состоит из условного экватора, условных меридианов и параллелей. Вблизи условного экватора условные мери­дианы и параллели образуют прак­тически прямоугольную сетку. Пу­тем выбора положения главной ор­тодромии можно добиться, чтобы полет проходил с возможно меньши­ми отклонениями от нее, т. е. при

малых значениях координаты X. Это позволяет в пределах допустимых удалений от главной ортодромии (350—400 км) не учитывать сферич­ность Земли и от решения задач на шаре переходить к решению их на плоскости. Благодаря применению формул плоской тригонометрии для решения навигационных задач значительно упрощается конструиро­вание средств автоматизации самолетовождения. Кроме всего, ортодромическая система координат наиболее удобна для выдерживания за­данного направления полета с помощью гироскопических курсовых приборов, являющихся основными курсовыми приборами в граждан­ской авиации.

Прямоугольная система координат является плоской системой. Координатные оси X и Y этой системы представляют собой две- взаим­но перпендикулярные прямые линии, относительно которых определя­ется положение любой точки на плоскости. Небольшие сферические участки Земли практически совпадают с плоскостью, касательной к точке этого участка. Поэтому прямоугольные координаты вполне точно могут определять положение точек на земной поверхности в не­которых пределах.

Прямоугольная система координат применяется для программиро­вания автоматизированного захода на посадку. В этом случае начало координат совмещают с центром ВПП, а ось Y с направлением по­садки (рис. 1.8).

Для основных точек схемы захода заранее определяют прямоуголь­ные координаты, позволяющие производить автоматизированный заход на посадку.

Полярная система координат является сферической системой. В этой системе положение точки в пространстве определяется тремя величинами: расстоянием от точки, принятой за начало отсчета, углом между вертикалью и направлением радиуса-вектора, идущего к точке, и углом в горизонтальной плоскости между исходным направлением и проек­цией радиуса-вектора на эту плоскость. В практике самолетовождения эту систему обычно заменяют плоскостной, в которой место самолета определяется азимутом (А) и горизонтальной дальностью (Д) относи­тельно радионавигационной точки или определенного ориентира (рис. 1. 9). Северное направление меридиана в этой системе принято называть полярной осью, а фиксированную точку — полюсом.

При использовании радиотехнических систем ближней навигации сферичностью Земли пренебрегают и задачи решают, как на плоскости. При использовании радиотехнических систем дальней навигации сфе­ричность Земли учитывают, поэтому для систем дальней навигации из­даются специальные карты с нанесенными на них линиями положения. Кроме рассмотренных основных систем координат в самолетовожде­нии применяют и более сложные системы, такие, как гиперболические, двухполюсные азимутальные, двухполюсные дальномерные системы и др. Каждая из навигационных систем координат связана с принци­пом действия технических средств, применяемых для определения ме­ста самолета.