Способ измерения высоты полета летатель-ных аппаратов и/или высоты рельефа mect-ности

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и)823864

Союз Советских

Социалистических

Республик ъ (61). Дополнительное к авт. свид-ву р )м. к. (22) Заявлено 110379 (2т) 2735156/23-25 с присоединением заявки Ко

01 С 23/00

G 01 Ч 7/16. "(53) УДК 527.624.

° 4:550 .831 (088.8) Государственный комитет

СССР ио делам изобретший и открытий (23) Прйоритет

Опубликовано 230481 Бюллетень 82 15

Дата опубликования описания 2304,81 (72) Автор изобретеиия

К.Е.Веселов

Всесоюзный научно-исследовательский институт геофизических методов разведки. (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЫСОТЫ DOJIETA ЛЕТАТЕЛЬНЫХ

АППАРАТОВ.И/ИЛИ BblCOTH: РЕЛЬЕФА МЕСТНОСТИ

Изобретение относится к геодезии, топографии, аэронавигации и может быть использовано в гравиметрии для определения поправок в разультаты измерения силы тяжести с борта летательных аппаратов. с

Известны радиометрическне и"лазерные способы определения высоты. путем посылки и приема радио или оптических .сигналов (1}.

Однако непосредственные показания радиометрических и лазерных способов включают Э себя неизвестные Высоты рельефа местности, поэтому могут. быть использованы только для измерений . над спокойным морем. Над пересечением рельефом йз-за его влияния этими .способами пока не удалось получить удовлетворительную точность измерения вы- соты полета. относительно исходной уровенной поверхности.

Известен также способ измерения высоты полета летательных аппаратов и высоты рельефа местности вдоль ,траектории полета отйосителвво ис-ходной уровенной поверхности путем измерения высоты летательного аппарата относительно рельефа поверхности Земли при помощи параметров бари- ческого поля (2).

: Недостатком известного способа является то, что результаты измерений сильно зависят от неравновесия естественного барического поля и возмущений его, вызываемых летательным . аппаратом, учесть которые с необходимой точностью невозможно.

Цель изобретения .- повышение точности измерений. . Поставленная цель достигается тем, что в иэвестноМ способе измерения вы. соты полета летательных аппаратов и/или высоты рельефа местности вдоль траектории полета относительно исход>5 ной урьвенной поверхности путем изменения высоты полета летательного аппарата относительно рельефа поверхности Земли, одновременно с высотой измеряют расстояние до,поверхности

20 рельефа по направлению, лежащему в вертикальной плоскости, содержащей траекторию полета, и составляющему с отвесом заданный отличный от нуля угол, .по результатам измерений опре25 деляю горизонтальную и вертикальную проекции этого расстояния, а измерение высоты и расстояния в последую-: щей точке выполняют через опорный интервал времени, соответствующий

30 прохождению летательным аппаратом

823В64 по горизонтали расстояния, равного горизонтальной проекции, и по разности между вертикальной проекцией и высотой судят об изменении высоты рельефа местности, а по разнос.ти между вертикальной проекцией и высотой последующей точки судят о высоте полета летательного аппарата., Кроме того, с целью непрерывного измерения, расстояние до поверхности рельефа измеряют в течение опорного .интервала времени многократно, .причем отрезок времени между началами двух соседних измерений не менее, чем время, потребное для проведения единичного измерения. . Рассмотрим пример такого способа 35 определения высоты полета при помо.щи высотомера и дальномера.

На фиг. 1 изображена схема приме.нения способа; на фиг. 2 — схема многократного применения, способа. Щ

Ось визирования высотомера 8 направлена по отвесу вниз, ось визирования дальномера », под углом Ж к нему (рис. 1). В момент времени t«, по лучам 8 и определяют высоту Л Р4 25 и расстояние Л«Р . По известному расстоянию Л»Р определяется его геризонтальная проекция б»2 . После того, как летательный аппарат пролетит интервал пути d»2 на его конце в момент 30 времени tg измеряется высота Л2Р по лучу 8 до площадки:Р, а цо лучу . и — расстояние JI2P> до площадхи P«» .

Затем вычисляется горизонтальная просстояния Л2Р2, т е- 123 ° Ha 35 конце интервала d2 ™èçìåðÿåòñH высота Л«Р, расстояние Л Р4 и проекция

d>4 и так далее. Так ведутся измерения при наличии на борту навигационной системы для определения горизонтальных расстояний. Если на борту 4О имеется аппаратура для определения курса и скорости, то измерения ведут на концах интервалов времени

d2 т, =, 2 — » =, т = — +=

v З и т.д., где «r — скорость. Таким образом измеряются высоты Л»Р» q

Л Р2, ЛЗРЗ, Л4Р4 -.. и расстояния Л»Р2, Л Р, Л1Р4, Л4Р .... Зная зти высоты и расстояния, а также угол с»,« нахо- Я) цим превьпаения дН2, между площадками Р » н Р2, как разность высоты Л4 Р

» « и вертикальной проекции расстояния

Л,Р, превьпаение дН между площадками Р2 и P>, как разность высоты

Л Р2 и вертикальной проекции расстояния J»2 . Также определяют 6843 дН44 и т.д. Затем определяется превышениеЬЬ2» между точками Л и Л«, как разность высоты Л2Р и вертикальной проекции расстояния Л4Р, превы»аение 6hq2 между точками Ля и

Л2, как разность высоты Л Р и вертикальной проекции расстояния Л Л, nPeamaeHHN hh4> i ghg4 Р случае превьпаения между площадками 65 рельефа,-разделенные интервалом времени Т, вычисляют по формуле дН(+ Т) t = S(t) — KOS(t) «превышения между точками .полета по форму (+ ) 8( где SS(t) —.высота измерения до поверхности Земли по луч1 8 в момент времени т.;

Б () — расстояние, изм»„рениое по лучу i в тот же момент времени;

К = eos ot = const

S<(t + T) -высота, измеренная по лучу 6 через интервал времени Т после

Суммируя все последовательно получаемые приращения высот ah и дН, определяем высоту летательного апнарата в любой точке его траектории относительно исходной уровенной поверхности и высоту рельефа.

Таким образом, по одновременным определениям расстояний и высот из точки траектории полета определяются высоты рельефа поверхности Земяи

Н(t), по разновременным измерениям расстояния и высоты до одной н той же площадки на поверхности Земли из различных точек полета определяются их высоты h(t) „

Для проведения непрерывных измерений расстояния и высоты .измеряют гораздо чаще, чем через интервалы пути d>2 ...., равные горизонтальным проекциям лучей . Для этого в начале пути измерения расстоян..й и высот ведут с частотой, обеспечиваемой быстродействием измеритель:-."ой аппаратуры, а затем они выполняются на концах интервалов d<,ds,d,... (рис 2), вычисленных как горизонтальные проекции расстояний, измеренных в по лучу », соответственно в точках

1, 2; 3«..; (рис 2), в интервале

d»2 t а23) (рис 1)»

Гравиметрические измерения в движении весьма затруднительны, в частности из-за большого уровня помех, вызываемых вертикальными ускорениями.

Зная же разность высот между точками траектории полета, находят поправку за вертикальные инерационные

) скорения 8g например по формуле (h H 2 72) - » H 21 и Ы «+ 1 «» - »1 (Ц)

Йх, tq-<«I . V т„

По этим данным вычисляют поправку за высоту, а по превышениям между площадками рельефа дБ — поправку за рельеф.

Применение способа позволяет существенно уменыаать трудозатраты и сократить время при проведении гравиметрической съемки, особенно в труднодоступных местностях:тайге, тундре, пустыне., горах и т.-п.; изза возможности изучения пространственного распределении гравитационного поля существенно увеличивать геолого823864

Формула изобретения

М разведочную эффективность гравиразведки.

Способ измерения высоты полета летательных аппаратов .и/или высоты рельефа местности вдоль траектории полета относительно исходной уровенной поверхности путем измерения высоты полета летательного аппарата относительно рельефа Эемли, о тл и ч а.ю шийся тем, что, с целью увеличения точности, одновременно с высотой измеряют расстояние до рельефа по направлению, лежащему в вертикальной .плоскости, содержащей траекторию полета, н составляющему с отвесом заданный отличный от нуля угол, по результатам измерений определяют горизонтальную н вертикаль ную проекции этого расстояния,а измерение высоты и расстояния в последующей точке выполняют через опорный интервал времени, соответствующий прохождению летательным аппаратом по горизонтали расстояния, равного горизонтальной проекции, и по разностям между вертикальной проекцией и высокой судят о высоте полета летательного аппарата, о высоте рельефа местности.

10 Йсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гуммерт. Доклад о состоянии измерений силы тяжести на вертолетах в СМА на Чеждународной гравиметричес15 кой комиссии. Париж, l978.

2.. Лозинская А.М. Наставление по гравиметрической съемке с борта самолета. ВНИИгеофизика,.Мингео СССР, Москва, 1973 (прототип).

h() ВНИИПИ Эаказ 2083/54 Тираж 642 Подписное

° Ф

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4