ЧEРНЫЙ М А КОРАБЛИН В И САМОЛEТОВОЖДEНИE М 1973 369 С 2

2. Равнопромежуточные. В этих проекциях расстояние по меридиану или по параллели изображается без искажения.
3. Равновеликие. В этих проекциях сохраняется постоянство отношения площади изображения фигуры на карте к площади этой же фигуры на земной поверхности. Равенства углов и подобия фигур в этих проекциях нет.
4. Произвольные. Эти проекции не обладают ни одним из указанных выше свойств, но нужны для упрощения решения некоторых практических задач.
В основе любой картографической проекции лежит тот или иной способ изображения на плоскости сетки меридианов и параллелей.
Существует несколько способов изображения градусной сетки на плоскости. В одних случаях сетка меридианов и параллелей проектируется с глобуса на боковую поверхность цилиндра или конуса, которую затем разворачивают на плоскость, в других случаях проектирование осуществляется непосредственно на плоскость.
По способу построения сетки меридианов и параллелей картографические проекции делятся на цилиндрические, конические, поликонические и азимутальные. Каждая группа проекций имеет определенные свойства. Правильно пользоваться картой можно, зная свойства проекции, в которой составлена данная карта.

5. Цилиндрические проекции

Цилиндрические проекции получаются путем проектирования поверхности глобуса на боковую поверхность касательного или секущего цилиндра. В зависимости от положения оси цилиндра относительно оси вращения Земли цилиндрические проекции могут быть:
1) нормальные - ось цилиндра совпадает с осью вращения Земли;
2) поперечные - ось цилиндра перпендикулярна к оси вращения Земли;
3) косые - ось цилиндра составляет некоторый угол с осью вращения Земли.
Карты в цилиндрической проекции издаются в нескольких разновидностях.
Нормальная равноугольная цилиндрическая проекция приобрела всеобщее распространение для составления морских карт. Эту проекцию называют еще проекцией Меркатора по имени голландского картографа, который ее предложил.
Построение этой проекции производится проектированием глобуса из его центра на боковую поверхность цилиндра, касательного к экватору (рис. 2.2). После проектирования цилиндр разрезается по образующей и разворачивается на плоскость. При проектировании на поверхность цилиндра параллели растягиваются до длины экватора. Соответственно на такую же величину растягиваются и меридианы. Поэтому проекция сохраняет подобие фигур и является равноугольной.
Карты в равноугольной цилиндрической проекции имеют следующие основные свойства:
1) меридианы и параллели изображаются взаимно перпендикулярными линиями;
2) расстояния между меридианами одинаковые, а между параллелями увеличиваются с увеличением широты;
3) сохраняется равенство углов и подобие фигур;
4) масштаб переменный и с увеличением широты становится крупнее, поэтому расстояние между двумя точками определяется по специальной шкале, нанесенной на боковых обрезах карты. Эта шкала учитывает переменный масштаб по широте;
5) искажение масштаба практически не ощутимо только в полосе ±5° от экватора;
6) локсодромия изображается прямой линией, что является основным преимуществом этой проекции, значительно облегчающим решение навигационных задач;
7) ортодромия изображается кривой линией, выпуклой к полюсу (т. е. в сторону более крупного масштаба).
В нормальной равноугольной цилиндрической проекции издаются навигационные морские карты.
Равноугольная поперечно-цилиндрическая проекция. Эту проекцию предложил немецкий математик Гаусс, поэтому ее обычно называют проекцией Гаусса. Равноугольная поперечноцилиндрическая проекция получается путем проектирования земной поверхности на боковую поверхность цилиндра, расположенного перпендикулярно оси вращения Земли.
Для построения карт в этой проекции поверхность Земли делят меридианами на 60 зон. Каждая такая зона по долготе занимает 6°. Счет зон ведется на восток от Гринвичского меридиана, который является западной границей первой зоны (рис. 2.3). По широте зоны простираются от Северного полюса до Южного. Каждая зона изображается на своем цилиндре, касающемся поверхности глобуса по среднему меридиану данной зоны. Указанные особенности построения позволяют уменьшить искажения.
Карты в равноугольной поперечно-цилиндрической проекции имеют такие свойства:
1) незначительное искажение масштаба; на осевых меридианах искажения длин отсутствуют, а по краям зон на широте 0° не превышают 0,14%, т. е. 140 м на 100 км измеряемой длины и практического значения не имеют;
2) сохраняется равенство углов и подобие фигур; на крайних меридианах зон фигуры изображаются в более крупном масштабе, чем на среднем меридиане;
3) осевой меридиан зоны и экватор изображаются прямыми взаимно перпендикулярными линиями; остальные меридианы - кривыми линиями, сходящимися от экватора к полюсам, а параллели- дугами, выпуклыми к экватору; кривизна меридианов в пределах одного листа карты незаметна;
4) в пределах одной зоны листы карт склеиваются без разрывов;
5) локсодромия имеет вид кривой, выпуклой к экватору;
6) ортодромия на расстоянии до 1000 км изображается прямой линией;
7) на картах масштаба 1:200000 и крупнее нанесена километровая

Рис. 2.3. Поперечно-цилиндрическая проекция
сетка прямоугольных координат Гаусса.
В равноугольной поперечно-цилиндрической проекции составлены карты масштабов 1 : 500 000, 1 : 200 000, 1 : 100 000, 1:50000, 1:25000 и 1:10000, т. е. все карты крупного масштаба.
Косая равноугольная цилиндрическая проекция. Эта проекция получается при проектировании земной поверхности на боковую поверхность цилиндра, расположенного под углом к оси вращения Земли (рис. 2.4). Цилиндр располагают так, чтобы он касался глобуса по оси маршрута. Этим достигается уменьшение искажений на составляемой карте. На картах в этой проекции в полосе 500-600 км от осевой линии маршрута искажения масштаба не
превышают 0,5%. Ортодромия в полосе карты изображается прямой линией.
В косой равноугольной цилиндрической проекции издаются маршрутно-полетные карты масштабов 1 : 1 000 000 и 1 : 2 000 000, а также бортовая карта масштаба 1 : 4 000 000.

6. Конические проекции

Конические проекции получаются в результате переноса поверхности Земли на боковую поверхность конуса, касательного к одной из параллелей или секущего земной шар по двум заданным параллелям. Затем конус разрезается по образующей и разворачивается на плоскость. Конические проекции в зависимости от расположения оси конуса относительно оси вращения Земли могут быть нормальные, поперечные и косые. Большинство авиационных карт построено в нормальной конической проекции.
Равноугольные конические проекции. Равноугольные конические проекции могут строиться на касательном или на секущем конусе. Принцип построения такой проекции на касательном конусе (рис. 2.5) состоит в том, что все меридианы выпрямляют до соприкосновения с боковой поверхностью конуса. При этом все параллели, кроме параллели касания, будут растягиваться до размеров окружности конуса. Для того чтобы сделать проекцию равноугольной и сохранить подобие фигур, производят растягивание меридианов в такой степени, в какой были растянуты параллели в данной точке карты. Затем конус разрезается по образующей и разворачивается на плоскость.
Карты в равноугольной конической проекции на касательном конусе имеют следующие свойства:

I
1) меридианы изображаются в виде прямых, сходящихся к полюсу;
2) угол схождения меридианов

?= ?? sin?,
где ?? - разность долгот между заданными меридианами; ? - широта параллели касания;
3) параллели имеют вид дуг концентрических окружностей, расстояния между которыми увеличиваются по мере удаления от параллели касания;
4) на параллели касания искажения длин отсутствуют, а в полосе ±5° от этой параллели они незначительные и в практике не учитываются;
5) локсодромия изображается кривой линией, обращенной своей выпуклостью к экватору;
6) ортодромия для расстояний до 1200 км изображается прямой линией, а для больших расстояний имеет вид кривой, обращенной своей выпуклостью в сторону более крупного масштаба.
В равноугольной конической проекции на касательном конусе издаются бортовые карты масштабов 1:2000000, 1:2500000, 1 :3 000 000, 1 : 4 000 000 и обзорная карта масштаба 1 :5 000 000.
С целью уменьшения искажений поверхность Земли переносят на секущий конус (рис. 2.6). Равноугольная коническая проекция на секущем конусе имеет следующие свойства:
1) угол схождения меридианов определяется по формуле

?= ?? sin?ср,
где ?? - разность долгот между заданными меридианами; ?ср - средняя широта между параллелями сечения;
2) на параллелях сечения искажения длин отсутствуют, а в полосе ±5° от этих параллелей искажения незначительные;
3) масштаб в разных точках карты неодинаковый. На внешних сторонах от параллелей сечения он крупнее, а между параллелями сечения мельче. Такое изменение масштабов обусловлено тем, что при переносе поверхности Земли на секущий конус изображения на внешних сторонах от параллелей сечения, приходится растягивать, а между параллелями сечения

сжимать;
4) ортодромия изображается кривой, выпуклой в сторону более крупного масштаба и имеет точку перегиба на параллели наименьшего масштаба.
В нормальной равноугольной конической про- екции на секущем конусе издаются бортовые карты масштабов 1 :2 000 000 (Москва - Берлин) и 1 : 2 500 000.

7. Поликонические проекции

По принципу построения поликонические проекции незначительно отличаются от конических. Они являются дальнейшим усовершенствованием конических проекций.
В поликонических проекциях земная поверхность переносится на боковые поверхности нескольких конусов, касательных к параллелям или секущих земной шар по заданным параллелям. На поверхность каждого конуса переносится небольшой шаровой пояс земной поверхности (рис. 2.7). Затем каждый конус разрезается по образующей и разворачивается на плоскость. После склеивания полос получается поликоническая проекция.
Карты в поликонической проекции имеют следующие свойства:
1) средний меридиан изображается прямой линией и не имеет искажения длин; поэтому поликоническая проекция наиболее удобна для изображений территорий, вытянутых вдоль меридиана. Остальные меридианы имеют вид кривых линий;
2) параллели изображаются в виде дуг окружностей, проведенных из разных центров, лежащих на среднем меридиане;
3) нет нарастающего искажения масштабов к северу и югу, так как главный масштаб сохраняется по параллелям касания (сечения) каждой полосы;
4) проекция имеет искажения длин и углов.
Эта проекция взята за основу для составления равноугольной международной проекции.

8. Видоизмененная поликоническая (международная) проекция

Видоизмененная поликоническая проекция была принята на международной геофизической конференции в Лондоне в 1909 г. и получила название международной. В этой проекции издается международная карта масштаба 1 : 1 000 000.
Строится она по особому закону, принятому международным соглашением.
Принцип построения карт в видоизмененной поликонической проекции масштаба 1 : 1000000 состоит в. следующем. Вся земная поверхность делится на пояса шириной по 4° и переносится на боковые поверхности конусов, секущих земной шар по заданным параллелям. Перенос местности производится не сразу всего пояса, а отдельными сферическими трапециями, размер которых равен 4° по широте и 6°
по долготе. На каждом листе карты меридианы изображаются прямыми линиями, сходящимися к полюсу, а параллели - дугами концентрических окружностей. На крайних параллелях листа искажений нет. В целях равномерного распределения искажений на листе карты меридианы, отстоящие от среднего меридиана в обе стороны на 2°, растягивают настолько, что изображаются без искажений. Внутренние меридианы и параллели оставляют несколько сжатыми, а наружные меридианы несколько растягивают (рис. 2.8).
По характеру искажений видоизмененная поликоническая проекция является произвольной. Искажения на листе карты настолько незначительные, что проекцию практически считают равноугольной, равнопромежуточной и равновеликой.
Особенности построения сетки меридианов и параллелей в международной проекции приводят к тому, что склеивать без разрывов можно только листы одной колонки или одной полосы. Допускается склейка в "блок" девяти листов (3x3) карт масштаба 1 : 1 000 000. В этом случае возникающие разрывы не вызывают существенных искажений длин и углов.
Ортодромия на картах в этой проекции на расстоянии до 1200 км изображается прямой линией, а локсодромия - кривой, выпуклой к экватору.
Угол схождения меридианов
?= ?? sin?ср,
где ?ср - средняя широта листа карты.
В видоизмененной поликонической проекции, кроме карт масштаба 1 : 1000000, издается полетная карта масштаба 1 : 2000000 и бортовая карта масштаба 1 : 4 000 000.

9. Азимутальные проекции

Азимутальные проекции получаются путем переноса по определенному закону земной поверхности на плоскость, касательную к земному шару. Название азимутальных проекции получили благодаря основному их свойству сохранять без искажений азимуты линий, выходящих из точки касания картинной плоскости. Так называется плоскость, на которую проектируется земная поверхность. Точка, из которой ведется проектирование, называется точкой зрения. Точка касания картинной плоскости к поверхности Земли называется центральной точкой карты.
В зависимости от положения картинной плоскости относительно Земли азимутальные проекции бывают:
1) полярные (нормальные)-картинная плоскость касается поверхности земного шара в точке полюса;
2) экваториальные (поперечные)-картинная плоскость касается земного шара в точке экватора;
3) горизонтальные (косые) - картинная плоскость касается земного шара в точке с широтой более 0 и менее 90°.
В зависимости от положения точки зрения азимутальные проекции бывают (рис. 2.9):
1) центральные - точка зрения расположена в центре земного шара;
2) стереографические - точка зрения удалена от точки касания картинной плоскости на расстояние, равное диаметру Земли;
3) ортографические - точка зрения удалена от картинной плоскости в бесконечность;
4) внешние - точка зрения находится вне глобуса на некотором конечном расстоянии.
Из всех азимутальных проекций в авиации применяют равно-промежуточные азимутальные и так называемые перспективные проекции, которые являются частным случаем азимутальных проекций. Перспективными называются такие проекции, которые строятся путем проектирования земной поверхности из какой-либо точки на плоскость.

Равнопромежуточная азимутальная проекция. Наиболее простой равнопромежуточной азимутальной проекцией является полярная проекция. Она получается путем выпрямления меридианов на плоскость, касательную в точке полюса (рис. 2.10). Карты в равнопромежуточной азимутальной полярной проекции имеют следующие свойства:

1) меридианы изображаются прямыми линиями, исходящими из точки полюса, а параллели - концентрическими окружностями, расположенными на одинаковом расстоянии друг от друга;
2) без искажений изображаются расстояния по меридианам, так как проекция равнопромежуточна по меридианам и равноугольна в точке касания. Поэтому на таких картах без искажений можно измерять расстояния и направления от точки касания до любой другой точки. В других направлениях расстояния и направления изображаются с искажениями, и выполнять измерения в этих произвольных направлениях нельзя;
3) ортодромия, проходящая через точку касания, изображается прямой линией.
Обычно за точку касания картинной плоскости берут крупный административный или авиационный центр (Владивосток, Мурманск, Внуково). Тогда по такой карте можно точно измерять ортодромическое расстояние и направление от центральной точки карты до любой другой точки. В этой проекции издаются справочные карты масштаба 1:40000000.
Центральная полярная проекция. Эта проекция применяется для составления карт полярных районов, т. е. тех районов, которые на картах других проекций изображаются с большими искажениями или совершенно не могут быть изображены. Получается она путем проектирования земной поверхности из центра Земли на картинную плоскость, касательную к шару в точке географического полюса (рис. 2.11).
Карты в центральной полярной проекции имеют следующие свойства:
1) меридианы изображаются в виде прямых линий, расходящихся от полюса под углом, равным разности долгот;
2) параллели изображаются концентрическими окружностями, расстояния между которыми увеличиваются по мере уменьшения широты;
3) углы, расстояния и площади искажаются, так как проекция по характеру искажений относится к произвольной. Поэтому измерять расстояния на этих картах в одном и том же масштабе и измерять направления при помощи обычного транспортира можно только вблизи полюса (на широтах больше 80°). В этом, случае ошибки в измерении расстояний не будут превышать 3%, а ошибки в измерении направлений - 0,5°;
4) ортодромия изображается прямой линией, что является основным свойством этих карт.
Центральная полярная проекция применяется для построения специальных сеток, которые используются для нанесения ортодро-мического пути на картах, составленных в других проекциях. В этой проекции ранее составлялись карты Арктики масштаба 1:2000000, которые сейчас заменяются картами в стереографической проекции.
Стереографическая полярная проекция. Эта проекция получается в результате переноса глобуса на картинную плоскость, касающуюся его в точке полюса. Проектирование ведется из точки, расположенной на противоположном полюсе (рис. 2.12).
Карты в стереографической полярной проекции имеют следующие свойства:
1) меридианы изображаются прямыми линиями, расходящимися от полюса под углом, равным разности долгот;
2) параллели изображаются в виде концентрических окружностей, расстояния между которыми увеличиваются по мере уменьшения широты, но медленнее, чем в центральной полярной проекции;
3) нет искажения углов, а в районе полюсов искажения длин незначительные, которые с уменьшением широты возрастают медленнее, чем на картах в центральной полярной проекции. Например, на широте 80° они меньше 1%, а на широте 75° меньше 2%;
4) ортодромия незначительно изгибается в сторону экватора и практически на расстоянии до 1 000 км прокладывается в виде прямой линии;
5) локсодромия представляет собой кривую и прокладывается так же, как на картах конической проекции.
На картах в стереографической проекции нанесены условные меридианы, параллельные меридиану Гринвича (красным цветом) и меридиану 90° восточной долготы (синим цветом). В этой проекции издаются полетные и бортовые карты Арктики и Антарктики масштабов 1:2000000, 1:3000000 и 1:4000000.
Некоторая часть карт стереографической полярной проекции строится так, что картинная плоскость сечет глобус по параллели 70°. На таких картах искажения длин вблизи параллели 70° незначительные. Для точного измерения расстояний на рамках каждого листа и на одном из меридианов нанесена шкала в переменном масштабе.

10. Содержание карт

Издаваемые карты отражают различные сведения о местности, т. е. каждая карта имеет определенное содержание. Содержанием (нагрузкой) карты называется степень отражения топографических элементов местности на ней. При составлении карт учитывают их масштаб и назначение и изображают на них лишь те элементы, которые необходимы при пользовании данными картами.
На авиационные карты наносятся гидрографические объекты (моря, озера, водохранилища, болота, реки и каналы). Эти элементы местности на полетных картах представлены на первом плане, поскольку они являются надежными ориентирами. На карты наносятся также крупные населенные пункты, дорожная сеть, рельеф, растительность и почвенный покров (лесные массивы, луга, болота, пески). Они дают возможность вести в полете визуальную ориентировку или ориентировку с помощью самолетного радиолокатора и получать данные для самолетовождения и обеспечения безопасности полетов. Кроме того, на авиационных картах изображаются изогоны и магнитные аномалии. На маршрутные и некоторые полимаршрутные карты, помимо топографических элементов наносится специальная нагрузка, которая включает воздушные трассы с навигационной разметкой, границы РДС и другие данные, необходимые для полетов по установленным трассам.
Элементы местности изображаются на картах условными знаками, которые делятся на контурные (масштабные), внемасштабные, линейные, пояснительные и знаки, изображающие рельеф.
Контурные (масштабные) условные знаки применяются для изображения элементов местности, которые по своим размерам могут быть выражены в масштабе карты. Поэтому такие знаки носят и другое название - масштабные. Ими изображаются моря, озера, болота, леса, крупные города и т. п.
Внемасштабные условные знаки применяются для изображения элементов местности, которые не могут быть выражены в масштабе карты. Эти условные знаки применяются для изображения мостов, километровых столбов, заводских труб, мачт РВС, аэродромов и т. п.
Некоторые объекты, изображенные на карте крупного масштаба контурными условными знаками, на карте мелкого масштаба показываются внемасштабными условными знаками. Например, небольшие населенные пункты на картах крупного масштаба изображаются со всеми подробностями, т. е. масштабными условными знаками. На картах мелкого масштаба эти же пункты изображаются в обобщенном виде, т. е. внемасштабными условными знаками.
Линейными условными знаками изображают реки, каналы, железные, шоссейные и грунтовые дороги, нефте- и газопроводы и т. п. На карты они наносятся обычно вне масштаба. Пояснения некоторым линейным условным знакам обычно даются под нижней рамкой листа карты. Линейные условные знаки позволяют определять, как правило, лишь длину ориентиров.
Пояснительные условные знаки применяются для дополнительной характеристики элементов местности, изображенных на карте. Эта группа знаков включает различные надписи и цифры. На карте указываются названия населенных пунктов, рек и озер, высоты отдельных точек рельефа, значения широт и долгот и т. п.
Изображение рельефа местности на картах. Решение многих задач самолетовождения требует знания рельефа местности. На картах он может изображаться горизонталями, отметками высот, отмывкой и гипсометрическим способом. Изображение рельефа горизонталями является наиболее точным.
Горизонталями называются замкнутые кривые линии, соединяющие на карте точки с одинаковой высотой относительно уровня моря. За начало отсчета высот у нас в стране принят уровень Балтийского моря (нуль Кронштадтского футштока). Горизонтали обозначаются соответственно высотам, причем основание цифр направлено в сторону понижения ската. Проводятся они через определенное целое число метров по высоте. Разность высот между двумя смежными горизонталями называют высотой сечения горизонталей, которая зависит от масштаба карты и рельефа местности. Чем мельче масштаб карты, тем больше высота сечения и наоборот. В горных районах во избежание затемнения карты высоты сечения горизонталей больше, а в равнинной местности для наглядности изображения рельефа - меньше. Высота сечения горизонталей указывается на нижнем обрезе карты. По взаимному расположению горизонталей можно судить о крутизне местности. Чем ближе одна горизонталь к другой, тем скат круче. Расстояние между соседними горизонталями на карте называется заложением. Кроме высот горизонталей, на картах обозначаются высоты отдельных точек рельефа местности.
Отметки высот указываются на основании точных измерений и обозначают высоту данной точки над уровнем моря. Высотные отметки хотя и не дают полного представления о характере рельефа местности, но имеют весьма важное значение для определения наибольших превышений на каждом участке трассы и для изображения профиля рельефа по трассе полета.
Способ отмывки применяется для изображения рельефа в горных районах посредством оттенения неровностей местности. Тени накладываются темно-серой краской на юго-восточных скатах, предполагая, что источник освещения находится в северо-западной части карты. Чем местность выше и крутизна ската больше, тем окраска темнее и наоборот. При отмывке изображение рельефа на карте получается более отчетливым и наглядным, что позволяет быстро определять общий характер местности и взаимное расположение неровностей. Улучшая наглядность изображения рельефа, отмывка не дает возможности определить точно ни направления, ни крутизну скатов. Этот способ при всей его простоте и наглядности дает лишь общее представление о рельефе и не позволяет определять высоты отдельных точек местности.
Изображение рельефа гипсометрическим способом заключается в том, что изображаемый рельеф раскрашивается послойно красками различного тона от бледно-желтого до темно-коричневого. Тон окраски зависит от высоты рельефа. Чем выше рельеф, тем темнее тон и наоборот. Гипсометрическая окраска высот создает впечатление рельефности и наглядно дает представление об общем изменении рельефа. Установленная шкала тонов наносится на нижнем обрезе карты. При помощи этой шкалы и тона раскраски можно определить общую высоту рельефа в данном месте карты.
Каждый из рассмотренных способов изображения рельефа имеет определенные преимущества и недостатки. Поэтому на некоторых картах рельеф изображают путем сочетания основного и наиболее точного способа горизонталей со способом отмывки или с гипсометрическим способом.
Определение высот и взаимного превышения точек местности по карте. Абсолютные высоты точек местности определяют на карте по высотным отметкам или по горизонталям. Если точка расположена на горизонтали, то ее высота равна отметке горизонтали. Если точка расположена между горизонталями, то ее высота равна отметке нижней горизонтали плюс превышение точки над этой горизонталью, которое определяется на глаз путем интерполирования. Взаимное превышение точек местности равно разности их абсолютных высот.
Расцветка и оформление листов карт. Авиационные карты печатаются многокрасочными, что повышает их наглядность. Печатание условных знаков различными красками придает карте выразительность и обеспечивает выделение на первый план тех элементов местности, которые более всего важны и необходимы летному составу как при подготовке к полету, так и особенно при его выполнении. Многие цвета условных знаков соответствуют окраске изображаемых ими элементов местности и тем самым облегчают чтение карты. Водные пространства закрашены на картах синей или голубой краской, леса- зеленой, рельеф - коричневой, железные дороги - черной, шоссейные дороги и автострады - красной. Каждый цвет на карте выступает при этом в роли условного обозначения и тем самым облегчает пользование картой.
Карты издаются отдельными листами. Каждый лист в зависимости от масштаба имеет определенные размеры. По краям лист карты ограничен рамкой, на внутренней части которой указано значение долготы меридианов и широты параллелей, а также нанесены деления частей дуги меридиана и параллели. В верхней части листа карты дается название главного населенного пункта, изображенного на данном листе, и номенклатура этого листа. В нижней части листа карты указываются численный и линейный масштабы карты, ее проекция, год издания, использованный для составления данной карты материал, год, которому соответствуют значения изогон, шкала высот сечения горизонталей, гипсометрическая шкала, схема расположения прилегающих листов и некоторые условные знаки с объясняющим их текстом. Для грамотного пользования картой рекомендуется предварительно ознакомиться со сведениями, указанными в зарамочном оформлении карты.

11. Классификация авиационных карт по назначению

По своему назначению карты, применяемые в гражданской - авиации, делятся:
на полетные, применяемые для самолетовождения по трассам и маршрутам в районе полетов;
на бортовые, применяемые в полете для определения места самолета при помощи использования радиотехнических и астрономических средств;
на специальные (карты магнитных склонений, часовых поясов, бортовые карты неба, карты для определения места самолета по радиомаякам ВРМ-5 и т. п.).
Основными полетными картами для самолетовождения в гражданской авиации СССР являются: для самолетов с ГТД - карта масштаба 1 : 2 000 000, для поршневых самолетов и вертолетов всех классов - карта масштаба 1 : 1 000 000. При выполнении специальных полетов, связанных с отысканием мелких объектов на местности, не показанных на перечисленных выше картах, а также при полетах легкомоторных самолетов (вертолетов) в приграничной полосе применяют карты масштабов 1:500 000, 1 : 200 000 и крупнее. Для радиопеленгации и применения в полете астрономических средств используются карты масштаба 1:2000000, 1:2500000 и 1:4 000 000.

12. Разграфка и номенклатура (обозначение) карт

Каждая карта издается на отдельных листах, имеющих определенные размеры по долготе и широте и представляющих части общей карты целого государства, материка, всего мира.
Система деления общей карты на отдельные листы называется ее разграфкой, а система обозначения листов - номенклатурой. Каждому листу карты в зависимости от масштаба по определенному правилу присваивается свое буквенное и числовое обозначение, что позволяет легко и быстро подбирать нужные листы карты для их склейки и подготовки к полету.
В практике применяются две системы разграфки карт: международная (для карт масштаба 1:1000000 и крупнее) и прямоугольная, (для карт мелких масштабов). В международной разграфке общая карта делится на отдельные листы так, что рамками (границами) листов служат меридианы и параллели. При прямоугольной разграфке общая карта делится на листы, имеющие форму прямоугольника. Рамка такого листа не совпадает с меридианами и параллелями.
Международная разграфка и номенклатура карты масштаба 1:1000000 выполнена следующим образом. Вся поверхность земного шара от экватора к северу и к югу до широт 88° делится на 22 пояса в каждом полушарии. Каждый пояс занимает по широте 4° и обозначается буквой латинского алфавита А, В, С и т. д. от экватора к полюсам. Районы Северного и Южного полюсов от 88 до 90° широты изображаются на отдельных листах, обозначенных буквой Z. Одновременно поверхность Земного шара делится на 60 колонок. Каждая колонка занимает 6° по долготе и обозначается арабскими цифрами 1, 2, ..., 60. Счет ведется от меридиана 180° с запада на восток. В результате такого деления получаются листы карт размером 4° по широте и 6° по долготе.
Таким образом, номенклатура листа карты масштаба 1 : 1 000 000 (миллионки) состоит из буквы латинского алфавита и номера, написанного арабскими цифрами: например, N-37 (г. Москва), М-36 (г. Киев) (рис. 2.13). Она указывается на верхнем обрезе листа. В нижней части листа изображается схема расположения прилегающих листов.
Лист карты масштаба 1 : 1 000 000 принят за основу разграфки и номенклатуры листов карт масштабов 1 : 500 000, 1 : 200 000 и 1 : 100 000. Листы этих карт получаются путем деления листа карты масштаба 1 : 1 000000 на части и имеют установленные схемы расположения. Для обозначения листов применяются буквы русского алфавита, римские и арабские цифры.
Так разграфка карт масштаба 1 : 500 000 получается делением листа миллионки на четыре равные части, каждая из которых обозначается заглавной буквой русского алфавита: А, Б, В и Г (рис. 2.14). Лист карты масштаба 1 : 500 000 имеет размеры 2° по широте и 3° по долготе. Номенклатура листа такой карты (пятикилометровки) состоит из номенклатуры листа миллионки и заглавной буквы русского алфавита: например, N-37-Г.
Разграфка листов карт масштаба 1:200000 получается путем деления листа миллионки на 36 равных частей (6 рядов и 6 колонок), которые нумеруются римскими цифрами от I до XXXVI.

Лист карты масштаба 1:200000 (двухкилометровки) занимает 40' по широте и 1° по долготе. Номенклатура листа двухкилометровки состоит из номенклатуры листа миллионки с добавлением соответствующего номера, написанного римскими цифрами: например, N-37-XXXVI.
Для получения листов карты масштаба 1:100000 лист миллионной карты делят на 144 равные части (12 рядов и 12 колонок), которые нумеруются арабскими цифрами от 1 до 144. Лист карты масштаба 1 : 100 000 имеет размеры 20' по широте и 30' по долготе. Номенклатура листа карты масштаба 1 : 100 000 состоит из номенклатуры листа миллионки и соответствующего номера, написанного арабскими цифрами: например, N-37-140.
Для карт мелких масштабов (1:2000000, 1:2500000 и 1:4000000) установлена своя номенклатура листов.
Для получения листа карты масштаба 1:2000000 общую карту также делят на пояса и колонки- Пояса обозначаются заглавными буквами русского алфавита, а колонки нумеруются римскими цифрами. Счет поясов ведется к югу от северной широты 76°, а колонок- на восток от западной долготы 12°. Лист такой карты имеет размер 12° по широте и 18° по долготе (занимает девять листов карты масштаба 1:1 000000), а его номенклатура состоит из буквы русского алфавита и номера, написанного римскими цифрами: например, A-III (г. Мурманск).
Для полимаршрутных карт масштаба 1:2000000 принята прямоугольная разграфка. Пояса общей карты обозначены заглавными буквами русского алфавита со штрихами, а колонки - римскими цифрами. Листы полимаршрутной карты нарезаются так, что на каждом из них изображается значительно больший район, чем на листе обычной карты масштаба 1:2000000, т. е. с перекрытием. Номенклатура листа полимаршрутной карты состоит из буквы русского алфавита со штрихом и римской цифры: например, Б'-III (Мурманск, Москва, Киев).
Листы карт масштаба 1:2500000 издаются в прямоугольной разграфке и нумеруются арабскими цифрами: например, лист 7 (г. Москва).
Номенклатура листов карты масштаба 1:4 000 000 состоит из заглавной буквы русского алфавита, обозначающей пояс, и арабской цифры, обозначающей номер колонки. Например, А-2 (г. Москва). Лист такой карты имеет размеры 24° то широте и 36° по долготе (занимает четыре листа карты (масштаба 1 : 2 000 000).

13. Сборные таблицы, подбор и склеивание необходимых листов карт
Сборные таблицы предназначены для подбора нужных листов карт и быстрого определения их номенклатуры. Они представляют собой схематическую карту мелкого масштаба с обозначенной на ней разграфкой и номенклатурой листов карт одного, а иногда двух-трех масштабов. Для облегчения выбора нужных листов карт на сборных таблицах указаны названия крупных городов. Сборные таблицы издаются на отдельных листах. На борту самолета экипаж обязан иметь полетную и бортовую карты. Подбор необходимых листов этих карт производят в соответствии с полученным заданием.
Листы полетной карты подбираются так, чтобы они охватывали район полета в полосе не менее чем по 100 км в обе стороны от заданного маршрута для самолетов с поршневыми двигателями и вертолетов и по 200-250 км для самолетов с ГТД.
Для определения места самолета с помощью радиотехнических и астрономических средств, а также на случай восстановления ориентировки, обхода опасных метеорологических явлений и полета на запасные аэродромы экипаж самолета (вертолета), за исключением самолетов и вертолетов 3-го и 4-го классов, обязан иметь на боргу подготовленную бортовую карту масштаба 1 : 2000000 или 1:2500000, а для самолетов с ГТД - масштаба 1:4000000. Листы бортовой карты должны охватывать район в полосе по 700-1000 км для самолетов с ГТД и по 400 км для остальных самолетов (вертолетов) в обе стороны от заданной линии пути и обеспечивать выход на запасные аэродромы.
Необходимые листы карт подбирают по сборной таблице. Для этого на сборной таблице проводят тонкой линией маршрут полета и отмечают необходимую ширину полосы для полетной и бортовой карт. Затем выписывают номенклатуру тех листов, через которые проходят нанесенные полосы.
После подбора необходимых листов карты нужно убедиться в правильности их подбора, а затем приступить к склейке листов.
Листы карты склеиваются по следующему правилу: северные листы наклеиваются на южные, а западные - на восточные. В соответствии с этим правилом нужно обрезать восточные и южные поля наклеиваемых листов. При такой обрезке полей склеенные края листов не будут отдираться при прокладке карандашом линий, которые обычно проводятся слева направо и сверху вниз.
Склейку листов следует вести в таком порядке. Сначала накладывают верхний лист обратной стороной на нижний. Затем смазывают склеиваемые края обоих листов тонким слоем клея, после чего верхний лист переворачивают и аккуратно накладывают на северное поле нижнего листа, точно совмещая при этом меридианы и линейные ориентиры, переходящие с одного листа на другой. Добившись совпадения меридианов и линейных ориентиров, расположенных на склеиваемых листах, прижимают наклеиваемый лист и несколько, раз проводят по месту склейки чистым обрезком бумаги. При склеивании листов карты рекомендуется сначала склеивать листы колонок, а затем колонки склеивать между собой. После склейки листов и прокладки маршрута на карте ее складывают так, чтобы было удобно пользоваться. Для этого намечают нужную полосу карты. Лишние края подгибаются. Полученная полоса карты складывается в "гармошку". Переворачивая звенья "гармошки", как страницы книги, можно быстро, не прибегая к полному разворачиванию карты, найти тот район, который нужен для обзора.

14. Работа с картой

Определение координат пункта по карте. В практике самолетовождения приходится производить некоторые расчеты по географическим координатам пунктов или устанавливать эти координаты на различных навигационных приборах.
Для определения координат пункта по карте необходимо:
1) провести через заданный пункт отрезки прямых, параллельных ближайшей параллели и ближайшему меридиану;
2) в точках пересечения проведенных линий с рамкой карты отсчитать широту и долготу данного пункта.
Обычно прямые через весь лист карты не проводят, а лишь отмечают карандашом точки их пересечения с рамкой карты. Чтобы не прибегать к разворачиванию карты и упростить работу, используют оцифровку параллелей и меридианов и их разбивку на минуты дуги, выполненную внутри листа карты. Если на карте параллели изображены дугами, то для определения широты пункта необходимо измерить масштабной линейкой или циркулем расстояние от ближайшей параллели до заданного пункта. Затем перенести полученное расстояние по параллели к боковой рамке карты и в конце отложенного отрезка отсчитать широту пункта.
Нахождение пункта на карте по известным координатам. Чтобы найти на карте точки расположения наземных радиотехнических средств и заданные пункты по известным координатам, необходимо:
1) найти на рамке карты или на самой карте деления, соответствующие заданной широте и долготе места;
2) провести через эти деления параллель и меридиан места. Точка пересечения проложенных линий укажет искомый пункт.
Измерение расстояний на карте. На современных полетных картах искажения длин настолько незначительны, что не имеют практического значения при большинстве навигационных расчетов. Поэтому при измерении расстояний на карте пользуются только главным масштабом.
Расстояния на карте измеряются при помощи масштабной линейки, на которой нанесены шкалы, соответствующие нескольким масштабам карт. Чтобы измерить расстояния на карте между двумя пунктами, необходимо наложить масштабную линейку так, чтобы нуль шкалы расположился в центре одного из пунктов, а против центра другого пункта произвести отсчет расстояния.
В тех случаях, когда на линейке нет шкалы, соответствующей масштабу данной карты, расстояние между пунктами определяют следующим образом. С помощью линейки измеряют расстояние на карте между пунктами в сантиметрах, а затем, зная масштаб данной карты, подсчитывают в уме, чему равно это расстояние на местности в километрах.
В полете не всегда имеется время и возможность пользоваться масштабной линейкой, поэтому летный состав должен уметь глазомерно определять расстояния на карте. Для этого необходимо запомнить длину отрезков в 1, 5 и 10 см и уметь на глаз оценить отрезок прямой любой другой длины. Расстояния определяются с учетом масштаба данной карты. За единицу глазомерного измерения расстояния можно брать также длину одного градуса меридиана, равную 111 км. Чтобы облегчить определение расстояний на карте на глаз, рекомендуется запомнить, какой длине в сантиметрах соответствует ширина ладони, раствор большого и указательного пальцев и т. д.
Хороший глазомер не только облегчает и ускоряет определение расстояний на карте, но и помогает избежать грубые ошибки при инструментальном измерении. Штурманский глазомер должен развиваться систематическими тренировками с проверкой результатов инструментальным способом.
Измерение направлений на карте. В самолетовождении принято измерять направления полета на карте относительно северного направления истинного меридиана. Заданное направление полета определяется заданным истинным путевым углом (ЗИПУ). Истинные путевые углы на карте измеряются с помощью транспортира, который представляет собой треугольник из прозрачного целлулоида с двумя шкалами.
Для измерения ЗИПУ на карте необходимо:
1) соединить прямой линией заданные пункты;
2) направить прямой угол транспортира в сторону полета;
3) наложить центр транспортира на середину линии пути так, чтобы линия транспортира 0-180° была параллельной ближайшему меридиану карты (рис. 2. 15);
4) отсчитать ЗИПУ против пересечения линии заданного пути со шкалой транспортира.

Если прямой угол транспортира направлен к востоку, то отсчет путевого угла производится по внешней шкале (0-180°), а если к западу, то по внутренней шкале (180-360°).
Заданным истинным путевым углом называется угол, заключенный между северным направлением истинного меридиана и направлением линии заданного пути (ЛЗП). Отсчитывается от северного направления истинного меридиана до ЛЗП по часовой стрелке от 0 до 360°.
Путевые углы измеряются по среднему меридиану, потому что на полетных картах меридианы непараллельны друг другу. При пересечении линией пути трех-четырех меридианов путевые углы у каждого из этих меридианов получаются разные, причем разность в углах, измеренных у крайних меридианов, достигает 2-3°. Измеренный по среднему меридиану путевой угол является локсодромическим путевым углом.
Чтобы не допустить ошибки при измерении путевых углов, следует запомнить основные направления (рис. 2. 16).
В летной практике необходимо уметь быстро и точно определять направления на карте не только с помощью транспортира, но и на глаз. Для этого нужно правильно представлять себе основные направления, а также уметь откладывать глазомерно углы величиной в 5 и 10°.

НАВИГАЦИОННЫЕ
Раздел II ЭЛЕМЕНТЫ ПОЛЕТА
И ИХ РАСЧЕТ

Глава 3

КУРСЫ САМОЛЕТА ДЕВИАЦИЯ МАГНИТНЫХ КОМПАСОВ

1. Земной магнетизм

Для определения и выдерживания курса самолета наиболее широкое применение находят магнитные компасы, принцип действия которых основан на использовании магнитного поля Земли.
Земля представляет собой большой естественный магнит, вокруг которого существует магнитное поле. Магнитные полюсы Земли не совпадают с географическими и располагаются не на поверхности Земли, а на некоторой глубине. Условно принимают, что северный магнитный полюс, расположенный в северной части Канады, обладает южным магнетизмом, т. е. притягивает северный конец магнитной стрелки, а южный магнитный полюс, расположенный в Антарктиде, обладает северным магнетизмом, т. е. притягивает к себе южный конец магнитной стрелки (рис. 3.1).
Магнитные силовые линии выходят из южного магнитного полюса и входят в северный. Свободно подвешенная магнитная стрелка устанавливается вдоль магнитных силовых линий.
Элементами земного магнетизма являются: напряженность, наклонение и склонение.
В любой точке Земли напряженность магнитного поля Т можно разложить на горизонтальную Н и вертикальную Z составляющие. Последние определяются по формулам:
Н = Тcos?; Z = Тsin?.
Напряженность Т на магнитном экваторе наименьшая, а на магнитных полюсах наибольшая. Вертикальная составляющая Z равна 0 на магнитном экваторе и максимальной величине на магнитных полюсах.
Горизонтальная составляющая Н является той силой, которая устанавливает магнитную стрелку в направлении магнитных силовых линий. На магнитном экваторе эта сила наибольшая, а на магнитных полюсах она равна нулю. Поэтому в полярных районах магнитные компасы работают неустойчиво, что ограничивает, а порой и исключает их применение.
Магнитным наклонением ? называется угол, на который магнитная стрелка наклоняется относительно плоскости горизонта. На магнитном экваторе наклонение равно 0, а на магнитных полюсах 90°. Для устранения наклона магнитной стрелки в авиационных компасах в Северном полушарий утяжеляют южный конец стрелки, а в Южном - северный или смещают точку подвески магнитной стрелки.
Магнитное склонение. Вследствие того, что магнитные полюсы Земли не совпадают с географическими, магнитная стрелка устанавливается не по истинному, а по магнитному меридиану (рис. 3.2).
Магнитным меридианом называется линия, вдоль которой устанавливается свободно подвешенная магнитная стрелка под действием земного магнетизма. Угол, заключенный между северным направлением истинного (географического) меридиана и северным направлением магнитного меридиана, называется магнитным склонением ?м. Они измеряется от 0 до±180° и отсчитывается от истинного меридиана к магнитному к востоку (вправо) со знаком плюс, к западу (влево) со знаком минус. Магнитное склонение для различных пунктов Земли неодинаковое по величине и знаку; оно всегда определяется и учитывается экипажем самолета при подготовке и выполнении полета.
Карта магнитных склонений. Распределение элементов магнитного поля Земли принято представлять в виде магнитных карт: горизонтальной и вертикальной составляющих магнитного поля Земли, а также карт магнитного склонения. На мировой карте магнитных склонений указаны величина и знак склонения. Кривые линии, соединяющие точки на земной поверхности с одинаковым магнитным склонением, называются изогонами. Изогоны наносятся также на полетные и бортовые карты.
Все элементы земного магнетизма изменяются с течением времени. Магнитное склонение имеет вековые, годовые, суточные и эпизодические

изменения. Суточные и годовые изменения достигают в среднем 4-10', вековые 6-15°. Карта магнитного склонения составляется с учетом годовых изменений относительно среднего значения определенного отрезка времени в пять-шесть лет, называемого эпохой магнитной карты. Это избавляет от необходимости каждый раз учитывать годовые изменения магнитного склонения.
Эпизодические или внезапные изменения магнитного склонения носят временный характер с продолжительностью от нескольких часов до нескольких суток. Эти явления называют магнитными бурями. Они вызываются солнечной активностью и чаще наблюдаются в полярных районах.
Кроме изогон, на полетных и бортовых картах указываются магнитные аномалии - районы с резкими и значительными изменениями всех элементов земного магнетизма.
Наличие магнитных аномалий связано с залежами магнитных руд в недрах Земли. Наиболее мощными аномалиями являются Курская, Криворожская, Магнитогорская, Сарбайская и др. В районах аномалий есть точки, где магнитное склонение доходит до ±180°. Аномалия влияет на работу магнитного компаса до высоты 1500-2000 м, а в районе Курской магнитной аномалии отмечаются случаи ее воздействия на компас на высотах более 2000 м.

2. Девиация компаса и вариация

Компасным меридианом называется линия, вдоль которой устанавливается магнитная стрелка компаса, находящегося на самолете (рис. 3. 3). Компасный и магнитный меридианы не совпадают.
Девиацией компаса ?к называется угол, заключенный между северными направлениями магнитного и компасного меридианов. Она отсчитывается от магнитного меридиана к компасному к востоку (вправо) со знаком плюс, к западу (влево) со знаком минус.
Девиация компаса вызывается действием на стрелку компаса магнитного поля самолета, создаваемого стальными и железными деталями самолета, и электромагнитного поля, возникающего при работе электро- и радиооборудования воздушного судна. Девиация компаса является переменной величиной для каждого курса самолета и компаса.

В полете она определяется по графику девиации, помещенному в кабине самолета и составленному при ее списывании.
Вариацией ? называется угол, заключенный между северными направлениями истинного и компасного меридианов. Отсчитывается она от истинного меридиана к компасному к востоку (вправо) со знаком плюс и к западу (влево) со знаком минус. Вариация равна алгебраической сумме магнитного склонения и девиации компаса

?=(±?м) + (±?к).

3. Курсы самолета

Курсом самолета называется угол, заключенный между северным направлением меридиана, проходящего через самолет, и продольной осью самолета. Курс отсчитывается в горизонтальной плоскости от северного направления меридиана до продольной оси самолета по ходу часовой стрелки от 0 до 360° (рис. 3. 4). Он показывает, куда направлена продольная ось самолета относительно меридиана.
Курс самолета может быть истинным, магнитным и компасным в зависимости от меридиана, от которого он отсчитывается.
Истинным курсом ИК называется угол, заключенный между северным направлением истинного меридиана, проходящего через самолет, и продольной осью самолета.
Магнитным курсом МК называется угол, заключенный между северным направлением магнитного меридиана, проходящего через самолет, и продольной осью самолета.
Компасным курсом КК называется угол, заключенный между северным направлением компасного меридиана, проходящего через самолет, и продольной осью самолета.
Курс самолета определяется и выдерживается с помощью магнитного или астрономического компаса.
Перевод курсов. Магнитный компас позволяет определять направления от компасного и магнитного меридианов. На карте направления определяются от истинного меридиана. Поэтому при выполнении различных навигационных расчетов приходится переходить от одного курса к другому.

Перевод курсов можно осуществлять аналитически (по приведенным ниже формулам) и графически.

МК = КК + (± ?к); КК = МК - (+ ?к);
ИК = МК+(±?м); МК=ИК-(±?м);
ИК = КК + (± ?к) + (± ?м); КК = ИК - (± ?м) - (± ?к);
ИК = КК+(±?м); КК=ИК-(±?к).

При переводе курсов необходимо руководствоваться следующими правилами:
1) если определяется магнитный или истинный курс по компасному, то девиация, магнитное склонение и вариация учитываются со своим знаком, т. е. алгебраически прибавляются;
2) если определяется магнитный или компасный курс по истинному, то магнитное склонение, девиация компаса и вариация учитываются с обратным знаком, т. е. алгебраически вычитаются, (рис. 3.5).
Для графического перевода курсов необходимо на листе бумаги провести северное направление меридиана того курса, который дан по условию задачи, затем от него отложить направление продольной оси самолета (значение данного курса). После этого проводятся остальные меридианы с учетом знака девиации и магнитного склонения. Значение искомых курсов определяется по схеме.
Пример. КК=240°; ?к = - 5°; ?м = +10°, (рис. 3.6). Определить МК, ИК и вариацию.
Решение.
МК =КК + (± ? к) = 240° + (- 5°) = 235°;
ИК - МК + (± ?м) = 235° + (+ 10°) = 245°;
? = (± ?к) + (± ?м) =(- 5°) + (+ 10°) =+5°.

<< Пред. стр. 2 (из 23) След. >>

Список литературы по разделу