stringtranslate.com

Альтиметр

Диаграмма, показывающая циферблат "трехстрелочного" чувствительного высотомера самолета, показывающего высоту 10 180 футов (3 100 м). В окне Коллсмана отображается опорное давление около 29,92 дюймов рт. ст. (1013 гПа)

Альтиметр или измеритель высоты — это прибор, используемый для измерения высоты объекта над фиксированным уровнем. [1] Измерение высоты называется альтиметрией , что связано с термином батиметрия , измерение глубины под водой.

Типы

Барометрический высотомер

Цифровой датчик барометрического давления для измерения высоты в потребительской электронике
Высоту можно определить на основе измерения атмосферного давления . Чем больше высота, тем ниже давление. Когда барометр снабжен нелинейной калибровкой для указания высоты, прибор представляет собой тип высотомера, называемый барометрическим высотомером или барометрическим высотомером. Барометрический высотомер — это высотомер, установленный в большинстве самолетов , а парашютисты используют версии, крепящиеся на запястье, для аналогичных целей. Туристы и альпинисты используют наручные или ручные высотомеры, в дополнение к другим навигационным инструментам, таким как карта, магнитный компас или GPS-приемник.

Звуковой высотомер

В 1931 году Корпус воздушной авиации армии США и General Electric провели испытания звукового высотомера для самолетов, который считался более надежным и точным, чем тот, который полагался на давление воздуха при сильном тумане или дожде. Новый высотомер использовал серию высокочастотных звуков, подобных тем, которые издает летучая мышь, для измерения расстояния от самолета до поверхности, которое по возвращении на самолет преобразовывалось в футы, отображаемые на датчике внутри кабины самолета. [2]

Радиовысотомер

Высотомер на этом Piper PA-28 виден в верхнем ряду приборов, второй справа.

Радиолокационный высотомер измеряет высоту более непосредственно, используя время, необходимое для отражения радиосигнала от поверхности обратно к самолету. В качестве альтернативы можно использовать радиолокатор с частотной модуляцией непрерывного действия. Чем больше сдвиг частоты, тем больше пройденное расстояние. Этот метод может обеспечить гораздо большую точность, чем импульсный радар при тех же затратах, а радиолокационные высотомеры, использующие частотную модуляцию, являются отраслевым стандартом. Радиолокационный высотомер используется для измерения высоты над уровнем земли во время посадки коммерческих и военных самолетов. Радиолокационные высотомеры также являются компонентом систем предупреждения о сближении с рельефом местности, предупреждая пилота, если самолет летит слишком низко или если впереди возвышается рельеф местности. Технология радиолокационного высотомера также используется в радаре слежения за рельефом местности, позволяя боевым самолетам летать на очень низкой высоте над рельефом местности.

После обширных исследований и экспериментов было показано, что «фазовые радиовысотомеры» наиболее подходят для экранопланов по сравнению с лазерными, изотропными или ультразвуковыми высотомерами. [3]

Лазерный высотомер

Технология лидара используется для навигации вертолета Ingenuity во время его рекордных полетов над поверхностью Марса с помощью направленного вниз лидарного высотомера. [4]

Глобальная система позиционирования

Приемники глобальной системы позиционирования (GPS) также могут определять высоту путем трилатерации с четырьмя или более спутниками . В самолетах высота, определенная с помощью автономного GPS, недостаточно надежна, чтобы заменить барометрический высотомер без использования какого-либо метода дополнения . [5] В походах и скалолазании часто можно обнаружить, что высота, измеренная GPS, отклоняется на целых 400 футов (122 метра) в зависимости от ориентации спутника. [6]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Wragg, David W. (1973). Словарь авиации (1-е изд.). Чтение: Osprey. стр. 33. ISBN 0-85045-163-9.
  2. ^ «Измеритель дает высоту», Popular Science , март 1931 г.
  3. ^ Небылов, проф. Александр и Шаран Сукрит. «Сравнительный анализ вариантов конструкции системы измерения параметров полета на малых высотах». 17-й симпозиум IFAC по автоматическому управлению.
  4. ^ «Как НАСА разработало вертолет, способный летать автономно на Марсе». IEEE Spectrum . 17 февраля 2021 г. Архивировано из оригинала 19 февраля 2021 г. Получено 19 февраля 2021 г.
  5. ^ Альбери, Маттео; Бальдончини, Марика; Боттарди, Карло; Кьярелли, Энрико; Фиорентини, Джованни; Раптис, Кассандра Джулия Кристина; Реалини, Эудженио; Регуцони, Мирко; Росси, Лоренцо; Сампьетро, ​​Даниэле; Страти, Вирджиния; Мантовани, Фабио (16 августа 2017 г.). «Точность измерения высоты полета с помощью недорогих GNSS, радаров и барометрических датчиков: значение для авиационных радиометрических исследований». Датчики . 17 (8): 1889. arXiv : 1802.00327 . Бибкод : 2017Senso..17.1889A. дои : 10.3390/s17081889 . PMC 5579878. PMID  28813023 . 
  6. ^ "Понимание точности показаний высоты GPS". Garmin . Архивировано из оригинала 5 марта 2020 г. Получено 14 марта 2020 г.

Внешние ссылки