Принципы измерения курса и виды курсовых приборов
Курс характеризует направление продольной оси ВС в горизонтальной плоскости, то есть показывает, куда направлен «нос» самолета. Он имеет большое значение для навигации, поскольку одновременно является и пилотажным, и навигационным элементом. Очевидно, что на борту ВС должны быть навигационные средства для непрерывного измерения курса. Их называют курсовыми приборами или просто компасами.
Курс представляет собой угол в горизонтальной плоскости между направлением, принятым за начало отсчета и направлением проекции на эту плоскость продольной оси ВС. Чтобы физически измерить этот угол с помощью технического устройства (компаса), необходимо знать оба эти направления. Очевидно, что направление продольной оси ВС всегда известно – ведь компас находится на борту. Следовательно, главная проблема заключается в том, чтобы в любой момент знать, как проходит направление начала отсчета независимо от того, какое положение занимает самолет.
В зависимости от того, каким образом определяется направление начала отсчета, различают следующие физические принципы измерения курса и, соответственно, виды компасов.
1. Магнитный принцип. Основанные на нем курсовые приборы называют магнитными компасами. Направлением начала отсчета служит направление горизонтальной составляющей вектора напряженности магнитного поля Земли, называемое северным направлением магнитного меридиана. Это направление непрерывно определяется чувствительным элементом магнитного компаса. Магнитный компас является самым древним навигационным прибором.
2. Гироскопический принцип. Гироскоп – это быстро вращающееся тело. В соответствии с законами механики гироскоп стремится сохранять направление оси своего вращения в пространстве. В гироскопических компасах гироскоп помещают в специальное устройство – карданов подвес, который обеспечивает ему три степени свободы и дает возможность гироскопу сохранять свое направление, независимо от эволюций самолета (кренов, тангажа, разворотов). Направление горизонтально расположенной оси гироскопа и служит направлением начала отсчета при использовании гироскопических компасов.
3. Астрономический принцип. В вычислителе астрономического компаса непрерывно рассчитывается истинный курс. Для этого рассчитывается пеленг небесного светила (Солнца, Луны, звезды) в данный момент времени относительно меридиана места самолета и измеряется угол между продольной осью ВС и направлением на светило.
4. Инерциальный принцип. Инерциальные навигационные системы основаны на измерении ускорений ВС по трем осям системы координат и позволяют определять в полете большое количество различных навигационных параметров. С точки зрения измерения курса инерциальные системы традиционного типа используют гироскопический принцип. В таких системах устройства для измерения ускорений – акселерометры − установлены на стабилизируемой с помощью точных гироскопов платформе, которая на протяжении всего полета сохраняет горизонтальное положение и сориентирована по меридиану. В этом случае не составляет проблемы измерить и отобразить на индикаторах угол между осью гироплатформы и продольной осью самолета, то есть курс.
Но в инерциальных системах нового поколения − бесплатформенных системах − курс определяется другим способом, что позволяет отнести его к отдельному принципу определения курса. В таких бесплатформенных системах непрерывно измеряется угловая скорость поворота ВС вокруг трех перпендикулярных осей, что позволяет в любой момент определить угол, на который повернута каждая ось (в том числе – продольная ось ВС) относительно первоначального положения. Поэтому, если в начальный момент времени курс был известен, то его можно расчетным путем определить и в любой последующий момент времени.
Независимо от принципа действия любой компас включает в себя чувствительный элемент и индикатор (указатель). Чувствительный элемент – это та часть компаса, которая непосредственно определяет направление начала отсчета курса. Индикатор предназначен для отображения измеренного курса и, как правило, представляет собой круговую шкалу, на которой напротив стрелки или специального индекса можно отсчитать курс.
Если чувствительный элемент и индикатор конструктивно совмещены, то такие компасы называют совмещенными. Разумеется, они размещаются в кабине экипажа, поскольку индикатор должен располагаться на приборной доске.
Если же индикатор находится в кабине экипажа, а чувствительный элемент в другом месте ВС, то компасы называют дистанционными. В настоящее время практически все курсовые приборы являются дистанционными.
Источник
Основные способы измерения курса ВС.
Основными способами измерения курса ВС являются:
— измерение компасного курса с использованием магнитного компаса (КИ-13)
— измерение магнитного курса с использованием магнитных курсовых систем,
— измерение условного (ортодромического) курса с использованием ортодромических курсовых систем (ГМК – 1, ГПК – 52 и др).
2. Элементы магнитного поля Земли.
Земля является мощным естественным магнитом. Условно принято считать, что силовые магнитные линии, представляющие магнитное поле Земли, выходят из точки южного магнитного полюса (Юм) и замыкаются в точке северного магнитного полюса (См).
См Си
Юи Юм
Точки магнитных и истинных полюсов Земли не совпадают !
Основными элементами магнитного поля Земли являются:
Напряженность магнитного поля (Н) — это силовая характеристика магнитного поля Земли.
Магнитное наклонение (θ) — угол наклонения продольной оси магнитной стрелки к линии горизонта.
Линия горизонта
См Си
Магнитный экватор
На магнитном экваторе θ = 0 0
Юм (θ = 90 0 ). В точках полюсов (См, Юм) θ = 90 0
(магнитная стрелка устанавливается вертикально)
Магнитное склонение(ΔМ) — угол, заключенный между северным направлением истинного и магнитного меридианов.
См См
Δм Магнитное склонение отсчитывается от истинного
Δм меридиана (Си) до магнитного меридиана(См)
_ +вправо —- со знаком плюс (+), влево со знаком минус (-).
Величина магнитного склонения определяется по
изогонам на полетной карте или по специальным магнитным картам.
Истинный меридиан – это дуга большого круга, проходящего через истинные полюса Земли.
Магнитный меридиан – это линия, вдоль которой располагается свободно подвешенная магнитная стрелка.
Девиация компаса (Δк) — это угол, заключенный между северным направлением магнитного и компасного меридианов.
Компасный меридиан – это линия, вдоль которой располагается стрелка магнитного компаса, установленного в кабине пилотов.
Ск См Ск
Δк Девиация компаса отсчитывается от магнитного
Δк меридиана (См) до компасного меридиана(Ск)
_ +вправо —- со знаком плюс (+), влево со знаком минус (-).
Величина девиации компаса определяется по графику
остаточной девиации, размещенному в кабине пилотов.
Вариация (Δ) – это угол, заключенный между северным направлением истинного и компасного меридианов.
Си См Ск
Δ
Δ = ( ±Δм) + (± Δк)
Пример графического определения вариации.
Δм = + 5 0 Решение.
Δк = — 10 0 Δ = Δм + Δк =(+5) + (- 10) = — 5 0
Определить Δ. Ск Си См
Источник
Основные способы измерения курса ВС.
Тема 5.1. 3. Земной магнетизм и курсы ВС.
1. Основные способы измерения курса ВС.
2. Элементы магнитного поля Земли.
3. Курсы ВС. Перевод курсов
4. Зависимость между курсами. Перевод курсов.
5. Путевые углы и способы их определения. Подготовка карты к полету.
Основные способы измерения курса ВС.
Основными способами измерения курса ВС являются:
— измерение компасного курса с использованием магнитного компаса (КИ-13)
— измерение магнитного курса с использованием магнитных курсовых систем,
— измерение условного (ортодромического) курса с использованием ортодромических курсовых систем (ГМК – 1, ГПК – 52 и др).
2. Элементы магнитного поля Земли.
Земля является мощным естественным магнитом. Условно принято считать, что силовые магнитные линии, представляющие магнитное поле Земли, выходят из точки южного магнитного полюса (Юм) и замыкаются в точке северного магнитного полюса (См).
См Си
Юи Юм
 |
Точки магнитных и истинных полюсов Земли не совпадают !
Основными элементами магнитного поля Земли являются:
Напряженность магнитного поля (Н) — это силовая характеристика магнитного поля Земли.
Магнитное наклонение (θ) — угол наклонения продольной оси магнитной стрелки к линии горизонта.
Линия горизонта
См Си
Магнитный экватор
На магнитном экваторе θ = 0 0
Юм (θ = 90 0 ). В точках полюсов (См, Юм) θ = 90 0
(магнитная стрелка устанавливается вертикально)
Магнитное склонение(ΔМ) — угол, заключенный между северным направлением истинного и магнитного меридианов.
См См
Δм Магнитное склонение отсчитывается от истинного
Δм меридиана (Си) до магнитного меридиана(См)
_ +вправо —- со знаком плюс (+), влево со знаком минус (-).
Величина магнитного склонения определяется по
изогонам на полетной карте или по специальным магнитным картам.
Истинный меридиан – это дуга большого круга, проходящего через истинные полюса Земли.
Магнитный меридиан – это линия, вдоль которой располагается свободно подвешенная магнитная стрелка.
Девиация компаса (Δк) — это угол, заключенный между северным направлением магнитного и компасного меридианов.
Компасный меридиан – это линия, вдоль которой располагается стрелка магнитного компаса, установленного в кабине пилотов.
Ск См Ск
Δк Девиация компаса отсчитывается от магнитного
Δк меридиана (См) до компасного меридиана(Ск)
_ +вправо —- со знаком плюс (+), влево со знаком минус (-).
Величина девиации компаса определяется по графику
остаточной девиации, размещенному в кабине пилотов.
Вариация (Δ) – это угол, заключенный между северным направлением истинного и компасного меридианов.
Си См Ск
Δ
Δ = ( ±Δм) + (± Δк)
Пример графического определения вариации.
Δм = + 5 0 Решение.
Δк = — 10 0 Δ = Δм + Δк =(+5) + (- 10) = — 5 0
Определить Δ. Ск Си См
 |
3. Курсы воздушного судна.
Курсомназывается угол, заключенный между северным направлением меридиана, принятого за начало отсчета и продольной осью самолета (ПОС).
Курс отсчитывается от меридиана, принятого за начало отсчета,
до продольной оси самолета по ходу часовой стрелки (от 0 о до 360 о ).
С
ПОС 
КУРС
В зависимости от меридиана, принятого за начало отсчета различают:
ИСТИННЫЙ КУРС (ИК) —— отсчитывается от истинного меридиана (Си);
МАГНИТНЫЙ КУРС (МК) —— отсчитывается от магнитного меридиана (См);
КОМПАСНЫЙ КУРС (КК) ——- отсчитывается от компасного меридиана (Ск).
Си См СК
КК ПОС
4. Зависимость между курсами. Перевод курсов.
Δм —- магнитное склонение
ΔК —- девиация компаса
Си См. Δ —- вариация
Δ СК
Δм КК = МК – Δк = ИК — Δ
Δ = Δм + Δк.
МК
ИК КК ИК = МК + (± Δм) = КК + (± Δ)
Продольная ось самолета
Пример: Ск Си См
Дано: Δ= -5 0 МК = 85 0
ИК = 90 0 Δк = — 10 0
Δм = + 5 0
Δк = — 10 0 Δм = + 5 0
Определить МК, КК, Δ.
 |
МК = ИК – ΔМ = 90 0 — 5 0 = 85 0
КК = МК – ΔК = 85 0 — ( — 10 0 ) = 95 0
Δ = ΔМ + ΔК = 5 0 + ( — 10 0 ) = — 5 0
Задания для самостоятельной работы:
С использованием табличных данных (табл.1) осуществить перевод курсов аналитически и графически и определить:
МК –магнитный курс,Δ –вариацию
КК –компасный курс.
Варианты
| Дано: | |||||||||||||||
| ИК о | |||||||||||||||
| ΔМ о | +10 | -5 | +10 | -10 | +5 | +10 | -5 | -10 | +5 | +10 | +5 | -10 | -5 | +10 | +5 |
| ΔК о | -5 | -10 | +5 | +5 | -10 | -10 | -5 | +5 | +5 | -5 | -10 | +5 | -5 | -10 |
Курсовые приборы ВС.
Магнитный жидкостный компас предназначен для определения магнитного курса самолета и используется в качестве дублирующего прибора.
Указатель направления (directional indicator) или просто гирокомпас. Прибор имеет подвижную проградуированную градусами шкалу, неподвижную стрелку указывающую текущее направление самолета и подвижную метку задатчика курса.
Справа находится колесико задатчика курса.
Указатель курса комбинированного указателя с-та Cessna – 172 S
Источник
