NAWIGACJA LOTNICZA

OŚRODEK SZKOLENIA LOTNICZEGO

AEROKLUB ORLĄT - DĘBLIN

NAWIGACJA LOTNICZA

Nazwa „nawigacja” pochodzi od dwóch
słów łacińskich „navis” - statek i „agere” -
prowadzić, czyli nawigacja to prowadzenie
statku.

NAWIGOWANIE

NAWIGOWANIE

Jest to zespół czynności pilota albo ucznia-
pilota lub nawigatora, których celem jest
zapewnienie lotu statku powietrznego po
określonej trasie albo w rejonie określonym
granicami geograficznymi i poziomymi.

KSZTAŁT ZIEMI

ZIEMIA widziana z KSIĘŻYCA

Przy analizowaniu kształtu Ziemi rozróżnia się jej

powierzchnię fizyczną i powierzchnię poziomu

odniesienia.

Za fizyczną powierzchnię Ziemi przyjmuje się

jej rzeczywistą powierzchnię z wszystkimi

nierównościami utworzonymi przez lądy oraz

powierzchnię mórz i oceanów.

Za powierzchnię poziomu odniesienia

przyjmuje się powierzchnię mórz i oceanów w

ich spokojnym, podlegającym tylko działaniu siły

ciężkości, oraz jej przedłużenie pod

powierzchnią lądów.

Przyjęta powierzchnia poziomu odniesienia,
prostopadła w dowolnym swym punkcie do
kierunku siły ciężkości , oddaje w bardzo dużym
przybliżeniu rzeczywisty kształt Ziemi.
Bryła geometryczna ograniczona powierzchnią
przyjętego w ten sposób poziomu odniesienia
nosi nazwę

geoidy

( gr. geo – ziemia + eidos –

kształt ).
Geoida jest nieprawidłową bryłą geometryczną,
trudną do opisania za pomocą wzorów
matematycznych.
Przy rozpatrywaniu wielu zagadnień
teoretycznych i praktycznych (geodezja,
kartografia ) geoidę zastępuje się

elipsoidą

obrotową

– prawidłową bryłą geometryczną.

Elipsoidę obrotową o wymiarach zbliżonych do

wymiarów geoidy nazywa się elipsoidą ziemską.

Elipsoida ziemska spełnia

następujące warunki:

- środek elipsoidy pokrywa się

ze środkiem ciężkości Ziemi,

-krótsza oś pokrywa się z osią

obrotu Ziemi.

21 385 m

21 385 m

Elipsoida obrotowa (układ odniesienia WGS - 84 )
WGS - World Geodetic System

Dłuża półoś a = 6 378 137 m
Krótsza półoś b = 6 356 752 m
Różnica długości półosi a - b =21385 m
Spłaszczenie elipsoidy c = a-b/a = 1/298,297 2572

Powierzchnia geoidy na obszarach lądowych przebiega
powyżej powierzchni elipsoidy, a na obszarach mórz i
oceanów poniżej tej powierzchni.

PODSTAWOWE PUNKTY, KOŁA I LINIE

Ziemia obraca się w kierunku z zachodu na

wschód.

Średnica wokół której odbywa się ruch

obrotowy Ziemi nazywa się

osią ziemską

.

Oś ta przechodzi przez środek Ziemi i przecina

jej powierzchnię w dwóch punktach, które
nazywa się

biegunami geograficznymi

.

1.Południowy biegun geograficzny

– SG (South Geografic).

2.Północny biegun geograficzny

– NG (North Geografic).

Przez każdy punkt na powierzchni Ziemi można

przeprowadzić niezliczoną ilość płaszczyzn.

Płaszczyzny przechodzące przez środek Ziemi

tworzą z jej powierzchnią tak zwane

wielkie

koła

.

Płaszczyzny przecinające Ziemię, lecz nie

przechodzące przez środek Ziemi tworzą z jej

powierzchnią

małe koła

.

Południk geograficzny

jest to połowa wielkiego

koła przechodzącego przez bieguny

geograficzne, zawarta między tymi biegunami.

Każdemu południkowi odpowiada południk

oddalony od niego o 180

O

, który nazywa się

przeciwpołudnikiem.

Południk przechodzący przez obiektyw głównego

teleskopu Obserwatorium Astronomicznego w

Greenwich pod Londynem przyjęto jako

południk zerowy lub początkowy

.

Płaszczyzna przechodząca przez południk zerowy

dzieli kulę ziemską na

dwie półkule –

wschodnią (E) i zachodnią (W).

Wielkie koło, którego płaszczyzna jest prostopadła

do osi ziemskiej, nazywa się

równikiem.

Płaszczyzna przechodząca przez równik dzieli kulę

ziemską na

półkule północną i południową

.

Małe koła, których płaszczyzny są równoległe do

płaszczyzny równika, nazywają się

równoleżnikami.

Układ południków i równoleżników tworzy siatkę

geograficzną stanowiącą podstawę do
utworzenia układu współrzędnych,
określających położenie punktu na powierzchni
Ziemi.

WSPÓŁRZĘDNE GEOGRAFICZNE

Współrzędne geograficzne określają położenie

punktu na powierzchni elipsoidy ziemskiej.

Początkiem układu współrzędnych jest punkt

przecięcia się południka zerowego z równikiem.

Szerokością

geograficzną

punktu

-

„ φ „ - nazywamy kąt
zawarty między
płaszczyzną równika i
normalną elipsoidy
ziemskiej w danym
punkcie,
lub

długość łuku południka

między równikiem i
równoleżnikiem danego
punktu.

Szerokość geograficzna może być

północna lub południowa, w zależności
od tego, czy dany punkt znajduje się na
północ czy na południe od równika.

Szerokości te mierzy się w jednostkach

kąta od 0 do 90

O

na północ i na

południe od równika, lub w jednostkach
długości – wzdłuż łuku południka, od
równika do danego punktu, wyrażając
je w kilometrach lub milach morskich.

Zapis:

Szerokość geograficzna północna:

φ

N

= 36

O

20’54’’ lub φ = 36

O

20’54’’N

lub

36

O

20’54’’N

lub φ = + 36

O

20’54’’

Szerokość geograficzna południowa:

φ

S

= 54

O

21’14’’ lub φ = 54

O

21’14’’S

lub

54

O

21’14’’S

lub φ = -

54

O

21’14’’

Długością geograficzną „λ” punktu nazywamy
kąt dwuścienny zawarty pomiędzy płaszczyzną
południka zerowego i płaszczyzną południka
przechodzącego przez dany punkt lub
długość łuku równika między południkiem zerowym
i południkiem danego punktu.

Długość geograficzną mierzymy w
jednostkach kąta od 0

o

– 180

o

na wschód i

na zachód od płaszczyzny południka
zerowego lub w jednostkach długości –
wzdłuż łuku równika, od południka
zerowego do południka danego punktu,
wyrażając je w kilometrach lub milach
morskich.

Zapis:

Długość geograficzna wschodnia:

λ

E

= 022

O

42’42’’ lub λ = 022

O

42’42’’E

lub

022

O

42’42’’E

lub λ = +

022

O

42’42’’

Długość geograficzna zachodnia:

λ

W

= 172

O

01’02’’ lub λ = 172

O

01’02’’W

lub

172

O

01’02’’W

lub λ = - 172

O

01’02’’

Jednostkami pomiaru odległości są:
metr (m), kilometr (km), mila morska (NM),
stopa (ft).

Długość 1° na równiku wynosi 111 km.

Długość 1' na równiku wynosi 1,852 km (mila

morska). Długość 1" na równiku wynosi 30,9 m.

Długość stopy wynosi 0,30 m (1 m = 3,28

stopy).

ORTODROMA - krótszy łuk wielkiego koła,
wyznaczający najkrótszą odległość pomiędzy
Dwoma punktami na powierzchni Ziemi.
Ortodroma, która nie jest łukiem równika lub
południka, przecina południki pod różnymi kątami.
Ortodromami są wszystkie południki i równik.

LOKSODROMA lub linia stałego kąta drogi to

linia łącząca dwa punkty na powierzchni Ziemi

przecinająca południki pod tym samym kątem.

Nie jest ona najkrótszą odległością między

dwoma punktami.

Do szczególnych przypadków loksodromy należą

południki, równoleżniki i równik.

Przy kątach drogi
geograficznych różnych od
0

O

, 90

O

, 180

O

i 270

O

loksodroma w przedłużeniu
na powierzchni ziemi tworzy
spiralę, która stopniowo
zbliża się do bieguna, lecz
nigdy go nie osiąga.

Ortodroma służy do mierzenia odległości, a

loksodroma do wykonywania po niej lotów.

W przypadku dużych odległości ortodroma jest

dzielona na odcinki loksodromiczne tak, aby
różnice odległości ortodromicznych i
loksodromicznych były możliwe do pominięcia -
co umożliwia wykorzystanie busoli magnetycznej.

Np. bezpośrednia odległość ortodromiczna z Paryża

do Pekinu wynosi 6760 km, a odległość
loksodromiczna 7927 km.