Контроль и исправление пути по направлению и дальности при полете по ПВП

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовая работа

Контроль и исправление пути по направлению и дальности при полете по ПВП

Выполнил

Дегтерев Д.В.

Красный Кут

2023 г.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список сокращений

Введение

• 1.КОНТРОЛЬ ПУТИ ПО НАПРАВЛЕНИЮ И ДАЛЬНОСТИ
• 1.1 Контроль пути сличение карты с местностью
• 1.2 Контроль пути по направлению

1.3 Контроль пути по дальности

1.4 Одновременный контроль пути по направлению и дальности

• 2.ИСПРАВЛЕНИЕ ПУТИ
• 2.1 Определение поправки в курс по боковому уклонению
• 2.2 Определение поправки в курс по боковому уклонению с помощью таблиц
• 2.3 Определение поправки в курс глазомерной прокладкой
• 2.4 Определение поправки в курс следования расчетом по НЛ-10
• Заключение
• Список источников

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

МС-Место самолета

ЗПУ-Заданный путевой угол

ФПУ-Фактический путевой угол

УС-Угол сноса

ВС-Воздушное судно

ОВД-Обслуживание воздушного движения

ГА-Гражданская авиация

АП-Авиационное происшествие

РЛЭ-Руководство по летной эксплуатации

ФАП-Федеральные авиационные правила

РФ-Российская Федерация

СМУ-Сложные метеоусловия

АОП-Аэронавигационное обеспечение полетов

ПВП-Правила визуальных полетов

ИПМ-Исходный пункт маршрута

КПМ-Конечный пункт маршрута

ЛЗП-Линия заданного пути

ППМ-Промежуточный пункт маршрута

ЛБУ-Линейное боковое уклонения

БУ-Боковое уклонение

ДП-Дополнительная поправка

КО-Контрольный ориентир

ИПМ-Исходный пункт маршрута

ВВЕДЕНИЕ

навигация маршрут правила визуальных полетов

Объект исследования - аэронавигация при полетах по маршруту по правилам визуальных полетов (ПВП).

Предмет исследования - методы контроля и исправления аэронавигационных параметров.

Целью данной курсовой работы является описание методов навигации при полетах по маршруту используя ПВП.

Цель обусловила ряд следующих задач:

1. Описания методов контроля пути по дальности и направлению.

2. Описания методов исправления пути.

Актуальность данной темы обусловлена тем, что основной вид полетов - маршрутные полеты. Основной сложностью таких полетов является соблюдение маршрута полета, особенно при ПВП.

Выполнение маршрутного полета подразделяется на этапы. На каждом этапе летчик производит определенные расчеты и действия, направленные на осуществление точного самолетовождения. Основной порядок работы летчика по самолетовождению заключается в следующих последовательно выполняемых этапах:

-- взлет, набор высоты и выход на ИПМ;

-- выход на линию заданного пути;

-- контроль пути;

-- исправление пути;

-- вывод самолета на КПМ и на аэродром посадки.

Вырулив на линию старта, летчик должен уменьшить обороты до минимальных, остановить самолет и запросить по радио разрешение КП на взлет. Получив такое разрешение, еще раз бегло осмотреть линию исполнительного старта, закрыть фонарь, записать в бортовой журнал показания компасного курса (направления взлета) и бортовых часов. Затем плавно дать газ настолько, чтобы самолет сдвинулся с места, но при этом не изменил направления взлета, увеличить обороты до полных и начать взлет.

В горизонтальном полете на круге необходимо проверить пилотажно-навигационные приборы и приборы контроля работы двигателя и, убедившись в их исправной работе, запросить по радио командный пункт о разрешении выйти из круга полета для следования на исходный пункт маршрута. С этого момента начинается полет по маршруту и на всем его протяжении экипаж обязан выполнять следующие основные правила аэронавигации[1].

· Контроль выдерживания заданной траектории полета с периодичностью, необходимой для обеспечения требований к точности навигации. Собственно, основная цель навигации и есть выдерживание заданной траектории, на это и должны быть направлены основные усилия навигатора. Разумеется, он не может заниматься этим непрерывно, как это иногда требуют в инструкциях и правилах. Ведь у пилота есть и другие обязанности, кроме навигации. Но он должен контролировать местоположение ВС настолько часто, чтобы ВС не вышло за допустимые пределы (например, ширину трассы).

· Контроль курса следования. Курс является важнейшим навигационным элементом уже потому, что даже небольшая ошибка в курсе (например, из-за неверного учета угла сноса или отказа компаса) очень быстро приведет к уклонению ВС от линии заданного пути (ЛЗП).

· Определение навигационных элементов полета и ветра. Пилот должен знать не только то, где сейчас находится ВС и куда с какой скоростью оно движется, но и где оно будет находиться и как двигаться в будущем. Для этого нужно знать ветер в данном районе полета, а для его определения требуется измерить путевую скорость, угол сноса и т. д.

· Определение расчетного времени пролета поворотных пунктов маршрута (ППМ). Информация об этом времени нужна не только экипажу, но и диспетчеру УВД, который использует ее для предотвращения опасных сближений ВС друг с другом.

· Периодический контроль остатка топлива и уточнение рубежа ухода на запасной аэродром[1].

1.КОНТРОЛЬ ПУТИ ПО НАПРАВЛЕНИЮ И ДАЛЬНОСТИ

Виды контроля пути. Чтобы ВС выполняло полет по заданной траектории, нужно прежде всего знать, где оно находится в данный момент времени. Контроль пути -- это определение местоположения ВС относительно заданной траектории полета. Различают контроль пути по направлению, контроль пути по дальности и полный контроль пути.

Контроль пути по направлению заключается в определении уклонения ВС от ЛЗП, то есть в определении ЛБУ, или разности фактического (ФПУ) и заданного (ЗПУ) путевых углов[1].

Контроль пути по дальности -- это определение пройденного или оставшегося расстояния, то есть того, насколько далеко прошло ВС от начального ППМ участка или сколько осталось до конечного ППМ.

Полный контроль пути -- это определение места самолета. Он называется полным потому, что если известно МС, то легко определить как уклонение от ЛЗП, так и оставшееся (пройденное) расстояние.

Элементы контроля пути по направлению (рис. 1.1). Для исправления пути может потребоваться определение таких величин, как линейное боковое уклонение (ЛБУ), боковое уклонение (БУ) и дополнительная поправка (ДП).

Рисунок 1.1- Элементы контроля пути по направлению

Линейное боковое уклонение (cross-track error) является линейной величиной, представляющей собой расстояние от МС до ЛЗП (измеряется в километрах), а БУ и ДП -- угловыми величинами[1].

Боковое уклонение (track error) -- это угол между направлением ЛЗП и направлением на ВС из начального ППМ участка (см. рис. 1.1).

Дополнительная поправка (closing error) -- угол между направлением ЛЗП и направлением от ВС на конечный ППМ участка. ЛБУ, БУ и ДП имеют знак, совпадающий для всех трех величин. Они положительны, если ВС уклонилось вправо от ЛЗП, и отрицательный, если влево. Очевидно, что если МС находится на ЛЗП, то ЛБУ=БУ=ДП=0.

На рис. 1.1 легко видеть, что

Поскольку левые части этих выражений одинаковы, можно приравнять друг другу и правые части, откуда

Рисунок и формулы показывают, что если ВС выполняет полет параллельно ЛЗП (сохраняя постоянным ЛБУ), то БУ по мере полета на данном участке маршрута будет уменьшаться, а ДП -- увеличиваться. Если же полет выполняется с постоянным БУ, то увеличиваются ЛБУ и ДП.

Для расчета в уме часто пользуются простым, хотя и несколько приближенным правилом (рис. 1.2): на удалении 60 км каждый 1є БУ (или ДП) дает ЛБУ величиной 1 км. Если удаление не 60, то этот же градус будет давать ЛБУ не 1 км, а во столько раз больше, во сколько раз удаление превышает 60 км. Если же, наоборот, удаление 60 км, а градус не 1, то и ЛБУ будет составлять столько километров, сколько градусов[1].



Рисунок 1.2- К расчету линейного уклонения в уме

1.1 Контроль пути сличением карты с местностью

Ввиду того что с момента определения направления ветра до вылета может измениться, рассчитанный курс следования может оказаться неточным и самолет будет отклоняться от линии заданного пути. Поэтому сейчас же после пролета ИПМ следует приступить к контролю пути. Контроль пути в первую очередь должен быть осуществлен на участке маршрута от ИПМ по хорошо опознаваемым ориентирам, дающим возможность определить с наибольшей точностью два-три МС и отметить их на карте[2].

Карта ориентируется по компасу, после чего глазомерной прокладкой определяется вероятное место самолета к моменту начала сличения карты с местностью (рис. 1.1.1).

Рисунок 1.1.1- Контроль пути сличением карты с местностью

При этом оцениваются все доступные факторы, определяющие достоверность опознанных ориентиров, их взаимное расположение, место вероятного нахождения самолета, характерные признаки ориентира, который избран в качестве ориентира, определяющего МС[2].

В практике полетов летчики нередко определяют положение самолета относительно наблюдаемых ориентиров с ошибками положения самолета относительно наблюдаемых ориентиров. Такие ошибки происходят вследствие пренебрежения летчиком точным определением МС. Это приводит к тому, что, пролетая в 2-4 км от населенного пункта, летчик ставит МС (крестик) на населенном пункте, тем самым допуская ошибку в 2-4, а то и более километров в определении МС (рис. 1.1.2). Чем точнее будет определена и отмечена на карте точка МС, тем рассчитанная ПК по боковому уклонению будет более правильной, и новый КС, рассчитанный с учетом ПК, обеспечит надежный вывод самолета в избранную точку маршрута[2].

Рисунок 1.1.2- Ошибка в отметке места самолета

1.2 Контроль пути по направлению

Контроль пути по направлению заключается в определении фактического направления полета и бокового уклонения от линии заданного пути. Это достигается умением летчика своевременно обнаружить боковое уклонение самолета от линии заданного пути и точной отметкой на карте МС. ПК на карте определяется глазомерно или с помощью транспортира, после чего исправляется курс следования на величину ПК. В результате этого летчик будет иметь возможность вывести самолет с точки уклонения от заданной линии пути на нужный КО или ППМ (рис. 1.2.1)[2].



Рисунок 1.2.1- Уклонение от линии заданного пути

1.3 Контроль пути по дальности

Главным в таком контроле является определение путевой скорости в полете и расчет по ней времени прибытия на очередной КО или ППМ. Путевая скорость уточняется (определяется) по расстоянию между отмеченными на карте МС и путевому времени. Контроль пути по времени, рассчитанный на основании измеренной путевой скорости и известного расстояния, ведется от одного контрольного ориентира к другому в течение всего полета по маршруту. В полете используется всякая возможность для ведения контроля пути[2].

Для контроля пути по дальности используются линейные ориентиры, пересекающие линию заданного пути, крупные характерные ориентиры, находящиеся на линии пути или траверзе[2].

Практическая работа летчика по ведению контроля пути по дальности состоит из визуального определения места самолета, записи на карте МС и времени прохода опознанных ориентиров (ИПМ, КО, ППМ) (рис. 1.3.1). Кроме того, определяется второе место самолета визуально, отмечается на карте МС, записывается время прохода опознанного ориентира, измеряется пройденное расстояние между первым и вторым МС[2].



Рисунок 1.3.1- Контроль пути по дальности

Рассчитывается путевая скорость по пройденному пути и времени, после чего по путевой скорости рассчитывается время прибытия на очередной КО или ППМ (рис. 1.3.2).

Рисунок 1.3.2- Определение путевой скорости по двум отметкам МС на карте и путевому времени

Пройденное и оставшееся расстояние может быть измерено на карте масштабной линейкой, карандашом с нанесенными на нем сантиметровыми делениями или транспортиром с нанесенными делениями на нижней его кромке или глазомерным определением[2].

Расчет путевой скорости самолета по пройденному расстоянию и времени полета может быть произведен летчиком в полете:

· расчетом в уме по формуле:

 ,

где W-путевая скорость, S-расстояние, t-время

· с помощью бортовых таблиц летчика;

· с помощью приведенных ранее способов расчета в уме навигационных элементов полета.

Расчет времени прибытия на очередной КО, ППМ по путевой скорости и расстоянию может производиться летчиком в полете:

· расчетом в уме по формулам:

· S км за 6 мин.: S₆ = (W км/час)/10

· S км за 1 мин.: S₁ ~= S₆/6;

· с помощью бортовых таблиц летчика.

За 3-4 мин. до истечения расчетного времени t_Р прибытия на очередной КО или ППМ летчик должен сличать карту с местностью и ожидать прихода ориентира (КО, ППМ). С появлением контрольного или поворотного пунктов убедиться в достоверности их опознавания по вспомогательным ориентирам, находящимся в районе КО и ППМ (рис. 1.3.3)[2].

Рисунок 1.3.3- Сличение карты с местностью и определение основного ориентира по вспомогательным признакам

При подходе к поворотному пункту летчик должен делать небольшие отвороты во внешнюю сторону маршрута для того, чтобы прикрываемый капотом самолета ориентир (ППМ) периодически наблюдался. Такой маневр позволит провести самолет точно над ППМ с курсом для следующего этапа пути (рис. 1.3.4).

Рисунок 1.3.4- Выход через ППМ на очередной этап маршрута

1.4 Одновременный контроль пути по направлению и дальности

В целях определения элементов полета, от которых зависит точность выполняемого маршрута, рекомендуется вести контроль пути по направлению с одновременным контролем пути по дальности (полный контроль пути)[2].

Такой контроль пути достигается путем периодического определения места самолета всеми возможными способами и позволяет своевременно обнаружить ошибки в направлении фактической линии пути и путевой скорости полета, а также исправления этих ошибок, обнаруженных контролем в полете[2].

В некоторых случаях, когда невозможно определить в данный момент точное местонахождение самолета, контроль пути может осуществляться раздельно по направлению или по дальности.

На приведенной схеме (рис. 1.4.1) контроль пути начинается с определения путевой скорости по расстоянию между двумя отметками МС и временем пролета этого расстояния. Одновременно направление полета контролируется по компасу и определением уклонения от заданной линии пути по отметкам места самолета.

Рисунок 1.4.1- Схема полного контроля пути

2. ИСПРАВЛЕНИЕ ПУТИ

Исправление пути -- это действия по выводу ВС на заданную траекторию после того, как отклонение от нее обнаружено. Один из способов исправления пути заключается в расчете такого курса (например, магнитного), с которым ВС выйдет прямо в конечный ППМ участка маршрута. Будем обозначать этот курс МКппм. Предполагается, что БУ и ДП уже определены. Очевидно, что, если самолет уклонился от ЛЗП, значит курс, который выдерживал пилот, был неверным или неточным. Если, например, самолет уклонился вправо, то понятно, что для возвращения на ЛЗП нужно довернуть влево, то есть уменьшить курс. Но на какую именно величину нужно изменить выдерживаемый курс? Первое, что приходит в голову, -- изменить текущий курс, с которым самолет летел и уклонился, на величину БУ. Ведь БУ и есть погрешность в выдерживании направления полета. Однако нетрудно сообразить, что этого недостаточно. Если изменить курс только на величину БУ, то ВС, конечно, больше уклоняться не будет. Но ведь уклонение уже есть! Самолет будет просто лететь параллельно ЛЗП. А вот чтобы он вышел в ППМ, необходимо дополнительно изменить курс и на величину ДП (рис. 2.1). Кстати, по этой причине ДП и называется дополнительной поправкой. Поэтому общая поправка в выдерживаемый курс (ПК) является суммой БУ и ДП:

Поскольку знаки БУ и ДП всегда одинаковы, то и ПК имеет такой же знак: при уклонении вправо -- плюс, а при уклонении влево -- минус.



Рисунок 2.1- Поправка в курс

Понятно, что при уклонении вправо (когда ПК с плюсом) для выхода в ППМ необходимо довернуть влево, то есть уменьшить текущий курс, а при уклонении влево -- наоборот. Следовательно,

Нужно также помнить, что ПК -- это поправка в курс, то есть величина, показывающая, на сколько градусов необходимо изменить тот неточный курс, с которым самолет летел и уклонился[1].

2.1 Определение поправки в курс по боковому уклонению с помощью транспортира

Определение поправки в курс с помощью транспортира является простым способом, в то же время дающим необходимую точность в определении поправки курса следования по боковому уклонению. Этот способ успешно может быть применен летчиком в полете. Определять поправки в курс по боковому уклонению рекомендуется с помощью транспортира. Этот способ прост и легко выполним[3].



Рисунок 2.1.1- Определение ПК с помощью транспортира

Порядок работы при контроле пути по направлению следующий:

1. Отметить на карте МС.

2. Если самолет уклонился вправо или влево от заданной линии пути, следует ось транспортира наложить на карте так, чтобы она соединила не меньше чем две точки МС, отмеченные на карте. Центр транспортира должен находиться на последней точке МС.

3. Наложить карандаш или глазомерно соединить МС последней отметки с точкой на линии маршрута (КО, ППМ), куда следует вывести самолет.

4. Измерить угол между осью транспортира и направлением на ориентир, находящийся на линии заданного пути: это и будет ПК, на которую нужно исправить курс самолета[3].

2.2 Определение поправки в курс по боковому уклонению с помощью таблиц

Поправка в курс определяется величиной бокового уклонения пройденного расстояния и расстояния, оставшегося до цели. Для быстрого определения ПК необходимо запомнить следующую таблицу:



Рисунок 2.2.1- таблица боковых уклонений

2.3 Определение поправки в курс глазомерной прокладкой

Глазомерное определение поправки в курс применяется при невозможности по каким-либо причинам применить один из перечисленных способов определения ПК или же когда это предусмотрено учебным заданием[3].

Сущность этого определения заключается в том, что МС, отмеченное на карте, находящееся в стороне от заданной линии пути на расстоянии ЛБУ, соединяется глазомерно с начальным и конечным пунктами. Затем глазомерно определяется угол между продолженной линией пути и линией МС -- цель (рис. 2.2.1). Этот угол и будет являться поправкой в курс (ПК). В остальном поступают, как сказано выше[4].

Рисунок 2.3.1- Глазомерное определение поправки в курс по боковому уклонению

В зависимости от обстановки и условий полета летчик может исправлять путь выходом непосредственно на конечный пункт маршрута (цель), или на очередной контрольный ориентир, или на тот ориентир, у которого обнаружено уклонение (рис. 2.3.2)[4].

Рисунок 2.3.2- Исправление пути самолета:

а -- выход на очередной контрольный ориентир; б -- выход с точки уклонения на контрольный ориентир, против которого обнаружено уклонение

2.4 Определение поправки в курс следования расчетом по HЛ-10

Для расчета на линейке ПК нужно знать:

-- пройденное расстояние (S_пр);

-- оставшееся расстояние до цели или следующего контрольного ориентира (S_ост);

-- линейное боковое уклонение (ЛБУ).

Расчет производится по ключу (рис. 2.4.1)

Рисунок 2.4.1- Определение поправки в курс по пройденному линейному боковому уклонению для выхода на конечный пункт (цель)

Пример.

Пройденное расстояние

S_пр = 40 км. Оставшееся расстояние до цели S_ост = 90 км. Магнитный курс следования МК_сл = 110°. Боковое линейное уклонение ЛБУ = -- 5 км.

Решение. Определяем угловое уклонение. На шкале линейки «Расстояния» находим деление, соответствующее пройденному расстоянию, S_пр = 40 км и против него устанавливаем треугольный индекс. Затем на той же шкале находим деление, равное боковому уклонению ЛБУ = 5 км, и против него на шкале «Тангенсы» читаем искомое боковое уклонение СУ = 6° (рис. 2.4.1, a).

Если курс исправить только на пройденное расстояние, т. е. на 6°, то самолет будет идти параллельно заданной линии пути на удалении, равном боковому уклонению в 5 км[5].

Чтобы самолет сближался с линией заданного пути и вышел на цель, необходимо взять поправку на оставшееся расстояние. Для этого треугольный индекс устанавливаем на оставшееся расстояние S_ост = 90 км и против бокового уклонения БУ = 5 км получаем поправку на оставшееся расстояние, равное 3°. Следовательно, общая поправка будет равна 7° + 3° = 10° (рис. 2.4.1, б).

Так как уклонение было влево, то поправку прибавляем и получаем курс для выхода нацель: 110°+ 10°= 120° (рис. 2.4.2).

Рисунок 2.4.1- Расчет на НЛ-10 поправки в курсе по боковому уклонению, пройденному и оставшемуся расстоянию

Заключение

навигация маршрут правила визуальных полетов

Таким образом, можно сделать вывод, что одним из важных условий точности самолетовождения является непрерывный контроль пути. Знание места самолета или данных, по которым можно найти место самолета, и умение точно выдерживать навигационный режим полета позволяют не только своевременно исправить отклонения от заданного пути и времени, но и предупреждать появление этих отклонений. Все эти меры помогают выдержать требуемую точность. Это то требование, которое важно для гражданских ВС, поскольку они выполняют полеты по заданным траекториям. Точность аэронавигации - это степень приближения фактической траектории к заданной. От точности зависит и безопасность, и экономичность полета.

Поскольку заданные траектории строят так, чтобы они были безопасными (не пересекались с препятствиями, другими траекториями), то чем точнее их выдерживает ВС, тем меньше риск. С другой стороны, заданные траектории, как правило, устанавливаются по возможности более короткими. Следовательно, чем точнее выполняется полет, тем короче траектория и меньше время полета[7].

Точное соблюдение траектории полета повышает топливную эффективность. Чем меньше время полета, тем, как правило, меньше себестоимость полета, включающая в себя все сопутствующие затраты - от заработной платы персонала до стоимости израсходованного топлива.

Полеты в общем случае должны выполняться по расписанию. Задержка с вылетом или прилетом не только приносит неудобства пассажирам, но может повлечь и значительные экономические потери. Так, на аэродромах с высокой интенсивностью движения опоздание с прибытием в контрольную точку начала захода на посадку может привести к тому, что ВС отправят в зону ожидания, где оно будет ждать освобождения временного «окна» для захода на посадку, расходуя понапрасну топливо[7].

На сегодняшний день гражданская авиация вступила в такой этап своего развития, который характеризуется высокой степенью автоматизации. Данный факт намного упрощает труд пилотов и предъявляет особые требования к профессиональной подготовке авиационных специалистов, но какой бы совершенной не была техника, она даст отдачу только тогда, когда экипаж будет уметь грамотно и эффективно её эксплуатировать в полёте. А это невозможно сделать без знаний специальных дисциплин, в том числе без умения пилота вести расчёт навигационных элементов в полёте, чтобы знать и предвидеть развитие ситуации во «враждебной» для человека среде. Эти знания закладываются в лётных училищах и должны совершенствоваться на протяжении всей деятельности пилота и являться основой регулярности, экономической целесообразности и главное безопасности использования воздушного транспорта.

Список источников

1. Ю. Н. Сарайский, А. В. Липин, Ю. И. Либерман АЭРОНАВИГАЦИЯ. - часть 2 изд. - СПБ: Университет гражданской авиации, 2013. - 383 с.

2. ВЫПОЛНЕНИЕ МАРШРУТНОГО ПОЛЕТА // info.wikireading URL: https://info.wikireading.ru/hMjLFendap (дата обращения: 18.12.2022).

3. ИСПРАВЛЕНИЕ ПУТИ // info.wikireading URL: https://info.wikireading.ru/hNZfjw65v1 (дата обращения: 18.12.2022).

4. ВОЗДУШНАЯ НАВИГАЦИЯ. - 1 изд. - Челябинск: УТЦ ЧЕАВИА, 2013. - 209 с.

5. Сарайский Ю. Н., Алешков И. И. Аэронавигация. Ч. 1. Основы навигации и применение геотехнических средств / СПбГУГА. СПб., 2011.

6. Алешков И. И. Решение задач по основам аэронавигации / СПбГУГА. СПб, 2009.

7. Черный М. А., Кораблин В. И. Воздушная навигация. М., 1992.

Размещено на Allbest.ru

...