Большая советская энциклопедия - навигация воздушная

Навигация воздушная, аэронавигация, наука о методах и средствах вождения летательных аппаратов (ЛА) — самолетов, вертолетов, ракет и др.; совокупность операций по определению навигационных элементов наземными пунктами управления полетами или на борту ЛА и использованию их для вождения ЛА. Принципы Н. в. берут начало от возникшей в древние времена морской навигации, в частности у нее заимствован метод использования магнитного компаса, и мореходной астрономии. Н. в. обеспечивает вождение ЛА по траектории, определяемой маршрутом (трассой) и профилем полета, с заданной программой, регламентирующей режим полета ЛА от его взлета с начального пункта маршрута и до посадки в конечном пункте в заданное время (см. Авиалиния). Кроме того, Н. в. решает частные навигационные задачи — выдерживание заданных дистанций и интервалов времени между ЛА на трассах с интенсивным воздушным движением или при выходе с трассы к аэродрому посадки, предупреждение столкновения ЛА в полете с наземными препятствиями (горой и др.), сближение двух ЛА в полете (встреча с самолетом-танкером для дозаправки горючим и др.) и т.д. При выполнении полета по заданным траектории (или маршруту) и программе задача Н. в., в отличие от пилотирования, сводится в основном к получению непрерывной или периодической информации о текущих навигационных элементах поступательного движения центра масс ЛА относительно системы координат, привязанной к земной поверхности. Для определения навигационных элементов (курса, сноса угла, путевого угла, воздушной и путевой скоростей, высоты, координат местонахождения ЛА и др.) применяются различные технические средства, которые в зависимости от первичного источника навигационной информации подразделяются на 4 основные группы: геотехнические, позволяющие определять относительную высоту полета, магнитный курс, местонахождение ЛА измерением различных параметров геофизических полей Земли (магнитного, гравитационного и др.); к ним относятся высотомеры, измерители воздушной и путевой скоростей, магнитные компасы, и гиромагнитные компасы, гирополукомпасы, оптические визиры, инерциальные навигационные системы и т.д.; радиотехнические, позволяющие определять истинную высоту, путевую скорость, местонахождение ЛА измерением различных параметров электромагнитного поля по радиосигналам, излучаемым специальными передающими устройствами; к ним относятся радиовысотомеры, радиомаяки, радиокомпасы, радионавигационные системы и т.д.; астрономические, позволяющие определять курс и местонахождение ЛА; к ним относятся астрономические компасы, секстанты, астроориентаторы и т.д. (см. Авиационная астрономия); светотехнические, предназначенные для обеспечения посадки ЛА в сложных метеорологических условиях и ночью, а также для облегчения ориентировки (светомаяки). Т. к. каждой группе технических средств навигации свойственны свои преимущества и недостатки, то для обеспечения точного полета ЛА по заданному маршруту в любых условиях погоды навигационные средства, работающие на различных принципах, объединяются как датчики в единые комплексные системы. В таких системах с помощью аналоговых или цифровых вычислительных машин решаются основные навигационные задачи и записывается программа предстоящего полета (координаты пунктов заданного маршрута, высоты и скорости пролета над пунктами, координаты радионавигационных систем и др.). Комплексные навигационные системы, связанные с автопилотом, могут обеспечить автоматический полет по всему маршруту и заход на посадку при отсутствии видимости земной поверхности. В общем случае применяемая комплексная навигационная система определяет местоположение ЛА по трем координатам: 2 координаты — проекции его центра масс на горизонтальную плоскость (долгота и широта), и одна — высота. Для ориентировки ЛА достаточно знать 2 координаты в горизонтальной плоскости. Маршрут полета контролируется по линии пути, определяемой проекцией вектора путевой скорости. Последний находится как результат сложения измеряемых векторов воздушной скорости (скорости ЛА по отношению к воздуху) и скорости воздушного течения по отношению к земной поверхности. Высота полета измеряется высотомером. Для определения текущих координат местоположения ЛА в полете используются разные методы, сводящиеся к трем основным: 1) счисления пути, основанный на получении линий (поверхностей) положения ЛА дискретным или непрерывным суммированием во времени его измеряемой скорости или ускорения; 2) позиционны и (линий положения, или позиционных линий), которым непосредственно определяют линии (поверхности) положения ЛА без учета пройденного им расстояния путем нахождения координат местоположения ЛА относительно известных наземных ориентиров или небесных светил; 3) обзорно-сравнительный (ориентировка), которым определяют местоположение ЛА либо путем сличения фактически наблюдаемой картины местности по опознанным наземным ориентирам (зрительным, радиолокационным, магнитным и др.) с географической картой или условной моделью местности, либо путем сличения участка небесного свода со звездной картой. В зависимости от специфики вождения различных видов ЛА, их класса и назначения, районов их применения и характера маршрута комплексные системы Н. в. отличаются друг от друга по составу. Выбор технических средств Н. в. и ее методов производится в соответствии с заранее разработанным штурманским планом. Требования по обеспечению максимально возможной безопасности воздушного движения в условиях возрастающей его интенсивности, увеличения числа и протяженности воздушных авиалиний, дальнейшего возрастания скоростей полета ЛА привели к созданию и внедрению автоматизированных комплексных систем Н. в. и управления воздушным движением. Лит.: Справочник авиационного штурмана, под ред. В. И. Соколова, М., 1957; Кирст М. А., Навигационная кибернетика полета, М., 1971. М. М. Райчев.