Основные источники методических погрешностей при измерении барометрической высоты

Высотомерам свойственны погрешности

–методические;

–инструментальные.

Методические погрешности обусловлены косвенным методом измерения высоты и вызваны изменением

–рельефа местности,

–давления у земли,

–средней температуры столба воздуха,

–случайными вариациями давления на высоте по отношению к давлению, задаваемому стандартной атмосферой.

Методические погрешности, вызванные изменением рельефа местности, могут быть скомпенсированы при наличии информации о рельефе местности или при дополнительной информации об истиной высоте полета.

Погрешность от изменения начального давления р₀ можно определить его уравнениями. Если в момент вылета давление было р₀, а после оно стало р₁, то прибор будет показывать

, (10.12)

хотя правильное показание должно быть

. (10.13)

Отсюда погрешность измерения будет

. (10.14)

Если р₁=р₀+Dр₀, то

. (10.15)

Для компенсации этой погрешности весь механизм прибора с помощью кремальеры поворачивают так, чтобы стрелки совмещались с нулевым делением шкалы. При нулевом положении стрелок прибора по шкале барометрического давления можно прочитать показание, соответствующее давлению р₀ на данном аэродроме. Для определения высоты на аэродроме посадки необходимо по радио получить информацию о давлении на этом аэродроме.

Помимо стрелок, высотомер имеет индексы, связанные со шкалой барометрического давления. Если стрелки прибора установить на нуль перед взлетом, то индексы покажут высоту места взлета относительно уровня, на котором давление равно 760 мм рт. ст.

Если фактическая температура столба воздуха Т_ср^'отлична от температуры Т_ср по МСА, то

и . (10.16)

Отсюда

, (10.17)

где DТ=Т ^'_ср-Т_ср.

Для компенсации этой погрешности необходимо измерить фактическую температуру воздуха на высоте полета, а сведения о температуре у земли Т₀ получать по радио. Рассматриваемая погрешность, пропорциональная высоте полета Н, на малых высотах мала, и ею можно пренебречь.

Для оценки методической погрешности, обусловленной случайными вариациями давления на высоте полета, предположим, что высотомер является нелинейным звеном, преобразующим измеряемую случайную функцию р=(t,x,y,z) времени и координат в показание прибора Н(t,x,y,z), также являющееся случайной функцией.

Для приближенной оценки связи между случайными функциями р и Н предположим, что измеряемое высотомером абсолютное давление

, (10.18)

где р₀ – математическое ожидание р по МСА, а - центрированная случайная величина, причем р₀>> . Показание высотомера представим в виде

, (10.19)

где Н₀ и имеют аналогичный смысл, причем Н₀>> .

. (10.20)

Следовательно, в первом приближении случайные методические погрешности пропорциональны случайным вариациям абсолютного давления в атмосфере.

Аэродинамическая поправка. С изменением числа М в полете происходит изменение эпюры давлений вдоль приемника ПВД. При этом у отверстий приемника ПВД давление становится отличным от статического давления на данной высоте полета. Это вызывает увеличение методической погрешности высотомера. Для устранения этой погрешности применяют вычислители аэродинамических поправок. Поправка, определяемая вычислителем, вводится в показания высотомера. Указатели с аэродинамической поправкой обеспечивают более точное выдерживание заданного эшелона по высоте полета.

Погрешности высотомеров: для высот 0 – 600 м ± (15–30) м; для высот 900 – 1 200 м ± (30–50) м; для высот 1 500 м и выше –

±(1,5–2) % от измеренного значения высоты.