NAWIGACJA LOTNICZA
OŚRODEK SZKOLENIA LOTNICZEGO
AEROKLUB ORLĄT - DĘBLIN
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.
