3. ГРАФИЧЕСКИЙ СПОСОБ ПРОКЛАДКИ АЛП НА КАРТЕ

Рассмотренный выше способ определения места самолета прокладкой кругов равных высот на глобусе хотя и простой, но использовать его практически на самолете не представляется возможным ввиду мелкого масштаба изображения земной поверхности на глобусах нормальных размеров, что существенно сказывается на точности определения места самолета.

Прокладывать круги равных высот на карте тоже неудобно, так как ГМС слишком удалено от наблюдателя и для его нанесения потребовалась бы карта больших размеров. Поэтому в практике пользуются другим способом прокладки линий положения самолета, определенных по небесным светилам, который был предложен в 1849 г. офицером русского флота М. А. Акимовым. Этот способ не требует нанесения на карту точки ГМС и круга равных высот.

В принципе для определения места самолета нет необходимости наносить на карту весь круг равных высот. Достаточно проложить лишь небольшую дугу этого круга в районе вероятного нахождения самолета. Кроме того, учитывая, что дуга круга равных высот, проведенная на карте большим радиусом, имеет малую кривизну, можно небольшой отрезок этой дуги заменить отрезком прямой, касательной к кругу равных высот (рис. 7.4). Эта прямая называется прямой равных высот, или астрономической линией положения (АЛП).

В самолетовождении принято АЛП на картах изображать отрезком прямой линии, на концы которой наносят стрелки, направленные во внешние стороны. Над линией указывается время ее определения. Астрономическая линия положения, являясь касательной к кругу равных высот, одновременно перпендикулярна к его радиусу. Поэтому для ее проведения на карте нужно знать направление радиуса в точке наблюдателя. Так как светило и его ГМС всегда находятся в плоскости одного и того же вертикала, то азимут ГМС будет равен азимуту светила.

Графический способ прокладки АЛП на карте основан на следующем. После измерения высоты выбранного светила штурман выбирает в районе предполагаемого местонахождения самолета точку и определяет ее географические координаты. Для этой точки на момент измерения рассчитывается вычисленная высота и азимут Л выбранного светила по формулам:

Выбранную точку, для которой рассчитаны вычисленная высота и азимут светила в авиационной астрономии, принято называть счислимой точкой. Первая формула является уравнением круга равных высот светила. Это уравнение связывает вычисленную высоту светила с географическими координатами точек круга равных высот.

В практике расчет вычисленной высоты и азимута светила производится с помощью специальных таблиц.

Рис. 7.4. Принцип прокладки астрономической линии положения на карте

Зная азимут светила в счислимой точке, можно провести на карте направление на ГМС, а затем в этой же точке проложить линию, перпендикулярную к линии азимута, которая и будет астрономической линией положения. Эта линия будет касательной к кругу равных высот, проходящему через счислимую точку. Таким образом, используя способ М. А. Акимова, прокладка АЛП на карте сводится лишь к проведению направления на светило в счислимой точке и линии, перпендикулярной к нему. Это делает данный способ простым и приемлемым в условиях работы авиации.

Выше была показана возможность прокладки АЛП на карте без нанесения ГМС. Правда, при этом оговаривалось, что такая прокладка производится через счислимую точку. Но в практике АЛП нужно прокладывать не через счислимую точку, а через точку, которая обязательно должна лежать на круге равных высот, проходящем через местоположение самолета. Только при этом условии проложенную на карте АЛП можно использовать для контроля пути и определения места самолета.

Положение наблюдателя относительно счислимой точки можно определить путем сравнения измеренного зенитного расстояния с вычисленным. Но так как разность зенитных расстояний светила равна разности его высот, то проще положение наблюдателя определить сравнением высот светила. Сравнивая измеренную высоту светила с вычисленной, узнают, насколько наблюдатель находится ближе или дальше от ГМС, чем выбранная счислимая точка (рис. 7.5). Следовательно, разность высот характеризует удаление круга равных высот, проходящего через место самолета, от счислимой точки. Выразив разность высот в километрах и отложив ее от счислимой точки по линии азимута, получают ту точку, через которую проводится АЛП, соответствующая измеренной высоте светила. Порядок работы при прокладке АЛП: измерить высоту намеченного светила Аизм и записать момент измерения;

выбрать в районе предполагаемого местонахождения самолета

счислимую точку с координатами .

вычислить по таблицам для этой точки на момент измерения высоты азимут наблюдаемого светила А и вычисленную высоту ;

нанести счислимую точку на карту и отложить от нее азимут светила;

определить разность между измеренной и вычисленной высотами по формуле ;

Рис. 7.5. Прокладка астрономической линии положения на карте

перевести полученную разность высот в километры и отложить ее от счислимой точки по линии азимута по следующему правилу: в направлении на светило, если положительная, и в направлении от светила, если отрицательная;

через конец отложенного отрезка проложить АЛП перпендикулярно к линии азимута. Если равна нулю, то АЛП прокладывается через счислимую точку, тогда радиусы кругов равных высот счислимой и действительной точек места самолета равны.

Вследствие замены круга равных высот прямой линией возникает ошибка в прокладке линии положения. Линейная величина ошибки в прокладке АЛП равна расстоянию от АЛП до круга равных высот. Из рис. 7.5 видно, что по мере увеличения длины АЛП она все дальше отходит от круга равных высот. Кроме того, указанная ошибка зависит от высоты светила. Чем больше высота светила, тем больше величина ошибки, так как с увеличением высоты светила радиус круга равных высот уменьшается, что приводит к увеличению кривизны круга.

Если задаться определенной величиной ошибки, то допустимую длину АЛП в одну сторону от линии азимута можно определить по формуле

В практике считается, что ошибка не должна превышать 3 км, а высота светила при определении АЛП не должна быть больше 70°. Для этих условий допустимая длина АЛП равна 120 км в одну сторону от линии азимута. Так как в практике пользоваться светилами, высота которых больше 70°, не рекомендуется, то АЛП можно всегда прокладывать длиной до 120 км. В этом случае ошибкой можно пренебречь.