Mapy lotnicze.

Podstawą do prowadzenia nawigacji jest mapa. Obojętnie w jakiej postaci - papierowej czy elektronicznej. Na mapie projektuje się trasę, przeprowadza kalkulacje, umieszcza otrzymaną pozycję. Słowem - według mapy utrzymuje się orientację geograficzną. Mapy dla potrzeb lotnictwa cywilnego są wydawane zgodnie z konwencją o międzynarodowym lotnictwie cywilnym (tzw. konwencja chicagowska 7.12.1944 r, Aneks 4 - Aeronautical Charts).
No a skoro mapa to taki ważny instrument, wypadałoby najpierw przypomnieć sobie co to właściwie jest.

Mapa jest symbolicznym odwzorowaniem, czyli projekcją sferycznej powierzchni Ziemi na płaszczyźnie. Przebieg siatki współrzędnych odwzorowany na mapie nazywa się siatką kartograficzną. Stosunek odległości na mapie do odległości rzeczywistej na Ziemi nazywa się skalą, albo podziałką mapy.
Nie istnieje mapa uniwersalna. Z samego założenia mapa nie może być absolutnie dokładna; jakbyśmy się nie przyłożyli, projekcja przestrzennego rozmieszczenia obiektów na płaszczyznę musi zaowocować pewnymi zniekształceniami. Zatem sposób odwzorowania trzeba dobrać pod kątem przeznaczenia, tak, aby zniekształcenie jak najmniej utrudniało korzystanie z mapy.
W zależności od rodzaju akceptowanych zniekształceń mapy mogą być:

• równokątne (wiernokątne lub konforemne), o pomijalnym zniekształceniu kątów; dobrze oddają kształt obszarów;

• równoodległościowe (wiernoodległościowe), dokładnie odwzorowujące odległości wzdłuż danego południka albo równoleżnika;

• równopowierzchniowe (wiernopowierzchniowe), zachowujące tylko prawidłowy stosunek powierzchni na mapie i w terenie;

• dowolne, dobierane do zastosowania; w określonych granicach są w miarę równokątne, równoodległościowe i równopowierzchniowe.

W zależności od sposobu budowy siatki kartograficznej można wyróżnić podstawowe rodzaje odwzorowań (projekcji) kartograficznych:

• Odwzorowania azymutalne powstające w wyniku rzutowania powierzchni Ziemi na płaszczyznę styczną do niej, w dowolnym jej punkcie. Zależnie od położenia środka rzutu odwzorowanie azymutalne może być:

• centralne - środek rzutu znajduje się w środku Ziemi;

• zewnętrzne - środek rzutu znajduje się w określonej odległości poza Ziemią;

• ortograficzne - środek rzutu jest oddalony od płaszczyzny rzutu nieskończenie daleko;

• stereograficzne - środek rzutu jest umieszczony na biegunie południowym;

• Odwzorowania walcowe, gdzie sferyczną powierzchnię Ziemi przenosi się na boczną powierzchnię walca obejmującego kulę ziemską. Powierzchnia Ziemi może być styczną lub sieczną do powierzchni walca.

• odwzorowanie Merkatora, gdzie oś Ziemi pokrywa się z osią walca; południki i równoleżniki są proste i równoległe (łatwo określać współrzędne), równokątne, zmienna skala odległości.

• odwzorowanie Gaussa, w którym oś Ziemi jest prostopadła do osi walca; zachowuje kąty i podobieństwo figur, loksodroma i ortodroma są krzywymi (ortodromy do 1000 km.

• odwzorowanie Kahna (tzw. ortodromiczne), w którym oś Ziemi tworzy kąt do osi walca różny od 0° i 90°); zniekształcenie długości do 0,5% w pasie 1000 km od osi mapy, w pobliżu osi mapy ortodroma jest prostą.

• Odwzorowania stożkowe - powierzchnię Ziemi jest rzutowane na wewnętrzną powierzchnię stożka. Może być styczne lub sieczne; na kołach styczności (lub sieczności) odległości są odwzorowane bez zniekształceń, praktycznie równokątne, loksodroma jest krzywą (wypukłość w stronę równika), natomiast ortodroma jest krzywą z przegięciem na równoleżniku o najmniejszej skali.

• Odwzorowania wielostożkowe - powierzchnię Ziemi przenosi się na kilka stożków stycznych do równoleżników - dla każdego pasa Ziemi, co np. 4° szerokości geograficznej, tworzy się osobny stożek;

Zasadniczo mapy lotnicze sporządza się w tzw. odwzorowaniu międzynarodowym albo w zbliżonym do niego odwzorowaniu stożkowym konforemnym Lamberta.
Międzynarodowe zmodyfikowane odwzorowanie wielostożkowe zostało przyjęte na konferencji geofizycznej w Londynie w 1909 roku. W tym odwzorowaniu wydaje się mapę wyjściową w skali 1:1000000.
Pojedyńcze arkusze tej mapy obejmują 4° szerokości geograficznej i 6deg; długości geograficznej. Skala główna arkuszy jest przyjęta wzdłuż skrajnych równoleżników, utworzonych w wyniku przecięcia powierzchni Ziemi stożkiem oraz wzdłuż południków odległych od środkowego południka arkusza o 2° na wschód i na zachód. Południki na mapach w tym odwzorowaniu są liniami prostymi, zbieżnymi ku biegunowi, a równoleżniki - liniami krzywymi.
Odwzorowanie międzynarodowe jest praktycznie rzecz biorąc odwzorowaniem wiernokątnym i wiernoodległościowym. Zniekształcenia długości dla mapy w skali 1:1 000 000 są największe w pasie równikowym i wynoszą tam 0,14%. Zniekształcenia kątów sięgają 7'.
Ortodroma do odległości 1200 km jest praktycznie linią prostą, a przy większych odległościach linią krzywą, zwróconą wypukłością ku biegunowi. Loksodroma jest łukiem spirali zwróconej wypukłością do równika.

Wśród różnego rodzaju map lotniczych wyróżnia się mapy nawigacyjne do lotów z widzialnością (VFR - Visual Flight Rules) i według przyrządów (IFR - Instrument Flight Rules).
Oprócz map typowo nawigacyjnych korzysta się też z map pomocniczych np.: plany lotnisk, mapy rejonu, mapy do planowania tras na większych odległościach, mapy radionawigacyjne, hydro- i meteorologiczne itp.

Mapy do lotów IFR sporządza się na podstawie nieco innych kryteriów niż mapy do lotów z widzialnością Ziemi. Można podzielić je na mapy trasowe, mapy podejścia do lądowania według wskazań przyrządów, oraz mapy lotniskowe i inne.
Są one Mapy do lotów przyrządowych są bardziej schematyczne, informacje typu topograficznego są ograniczone właściwie do znaczniejszych obiektów (przeszkody, strefy specjalne, linie brzegowe itp.) czy ważniejszych granic administracyjnych, które znajdują odbicie w strukturze przestrzeni powietrznej. Za to mapy dla IFR zawierają dużą ilość informacji o drogach lotniczych, pomocach nawigacyjnych, łączności radiowej, ograniczeniach itp. Dla zachowania czytelności oddzielnie wydaje się mapy do poziomu lotu (flight level - FL) 200 i powyżej.

Fragment mapy trasowej wyższej (high altitude enroute map). Mapa ma być pomocą przy przelotach, jest więc dość czytelna. Zaznaczony jest jeden z punktów meldunkowych. W punkcie o nazwie KALMAR jest pomoc nawigacyjna o radiowym znaku rozpoznawczym KAL; nadaje ona swój znak kodem Morse'a - jak kto nie pamięta jak to idzie, zapis jest poniżej znaku i częstotliwości radiowej. Częstotliwość i literka D przed znakiem mówią że jest to radiolatarnia typu VOR/DME.

Osie dróg lotniczych są opisane nazwami (prostokątne etykietki), kątami drogi od punktu (w osi dróg) oraz odległościami między KALMAR a następnym punktem na drodze (spiczaste etykietki powyżej linii). Najmniejszy bezpieczny poziom lotu to 1700 stóp.
Z reszty pięknej Szwecji zaznaczono tylko linię brzegową Bałtyku.

A tu fragment fikcyjnej (okazuje się że to wcale nie tak łatwo...) mapy trasowej uniwersalnej - dla przestrzeni wyższej i niższej (high / low altitude enroute map). Wokół symbolu pomocy nawigacyjnej KRO narysowano zgrubną skalę kątową. Jest to radiolatarnia VOR - pasmo 108 - 118 MHz jest dla niej charakterystyczne W miejscowści Gieland jest lotnisko z zasadniczym kierunkiem podejścia 290°. Jako lotniskowa pomoc radionawigacyjna jest tu średniofalowa radiolatarnia NDB - częstotliwość 405 kHz, znak identyfikacyjny GIE).

Z kontrolą lotniska (wieżą) można się porozumieć na częstotliwości 123,9 MHz lub zapasowej 118,025 MHz. Łączność z kontrolą radarową można nawiązać na częstotliwości 121,7 MHz.

Poniżej jest mapka podejścia dla lotniska Łosice (proszę nie szukać na prawdziwej mapie :-). Tu już ilość szczegółów i informacji staje się trudna do sensownego rozmieszczenia, więc parę rzeczy opuściłem.
Pierwsze co widać to różnica skali. Rzeczywiste mapki podejść są w skali 1:250000. Inne różnice dotyczą konwencji i symboliki mapy; mapki trasowe rysowałem podobnie jak są wykonane znane mapy lotnicze Jeppesena. Ta poniżej jest w pełni zgodna (no, miała być...) z zaleceniami ICAO International Civil Aviation Organization.

Zacznijmy zatem od spraw zasadniczych. Mapka opisuje podejścia do lądowania na kierunku 267°. Jeżeli kierunek przeciwległy (087°) jest używany do lądowania to publikuje się dla niego oddzielną mapę podejścia. Łączność z wieżą na częstotliwości 125,600 MHz, rozgłośnia ATIS nadaje na 122,700 MHz.
Elewacja punktu odniesienia lotniska (ARP - Aerodrome Reference Point, współrzędne sobie darowałem) wynosi 106 m nad poziomem morza (AMSL - above mean sea level). Elewacja progu drogi startowej 27 (skrót kierunku 267°) to 100 m AMSL. Deklinacja magnetyczna wschodnia - w 1995 roku wynosiła 4°. Co roku przybywa około 3'' - znając dokładność przeciętnej busoli można ścierpieć. Poza tym teren średnio pagórzasty - cóż, Podlasie... Najwyższa przeszkoda w okolicy ma 200 stóp - jakieś 61 metrów. Za to blisko lotniska dwa maszty po byku: jeden trzydziestometrowy i jeden koło pięćdziesięciu. Oba przepisowo wyposażone w światła przeszkodowe.

Na lotnisku jest system przy ograniczonej widoczności ILS, identyfikowany prez radiolatarnię kierunku podejścia, tzw localizer (LLZ), znak rozpoznawczy LSE. Localizer LSE nadaje na częstotliwości 110,3 MHz. System ILS w łosicach jest sprzężony z radioodległościomierzem DME.
Dolot z trasy oraz strefa oczekiwania ze schodzeniem (holding pattern) jest wyznaczona przez radiolatarnię VOR/DME (znak identyfikacyjny LSD). W holding wchodzi się z kursem 267°, nad VOR LSD rozpoczyna się zakręt w prawo na 087°. Po minucie znów w prawo na 267°. W holdingu można schodzić do 3300 stóp.
Holding albo podejście z trasy płynnie przechodzi w krąg nadlotniskowy. Krąg nadlotniskowy (racetrack) można wyznaczyć według radiolatarni NDB (470 kHz, znak LE).
Początek podejścia końcowego wyznacza FAP (final approach point) położony 5,4 mili morskiej (10 km) od progu drogi startowej 27.

Informacje na mapce uzupełnia schematyczny rysunek profilu podejścia. Tu są zaznaczone odległości i wysokość w poszczególnych punktach podejścia.
Na profilu podejścia jest zaznaczony MAPT (missed approach point). Do tego miejsca trzeba podjąć decyzję czy lądować, czy też odejść na drugi krąg (wzdłuż linii przerywanej w prawo, kierując się na LSD).

W lotach VFR (z widzialnością) mapa służy do utrzymywania orientacji w terenie. Powszechnie w lotnictwie stosuje się do tego celu mapy wydawane według zaleceń ICAO. Na mapach takich obok charakterystycznych obiektów orientacyjnych i ważniejszych szczegółów rzeźby terenu są podane podstawowe informacje nawigacyjno - ruchowe. Podstawową mapą dla VFR jest mapa o skali 1:500000.
Oprócz mapy pilot powinien dysponować danymi o częstotliwości do utrzymywania łączności radiowej, o lotnisku docelowym itp. Wszystkie niezbędne dane znajdują się w wydawnictwie "AIP POLSKA" (Aeronautical Information Publication). Aktualne AIP powinno być dostępne na wszystkich lotniskach.

Początek formularza

Dół formularza

Jacek Tomczak - Janowski.

27-10-2000

---