Altimetre - Altimeter
Bir altimetre veya bir yükseklik ölçer , bir nesnenin sabit bir seviyenin üzerindeki yüksekliğini ölçmek için kullanılan bir araçtır . Yükseklik ölçümüne altimetri denir ve batimetri terimi , su altında derinlik ölçümüdür. Dünya çapında altimetre kalibrasyonu için en yaygın birim hektopaskaldır (hPa), inç civanın (inHg) kullanıldığı Kuzey Amerika ve Japonya hariç . Fit veya metre cinsinden doğru bir yükseklik okuması elde etmek için, yerel barometrik basınç doğru şekilde kalibre edilmelidir.
Basınç altimetre
Rakım, atmosferik basınç ölçümüne göre belirlenebilir . İrtifa ne kadar büyükse, basınç o kadar düşük olur. Bir barometre , yüksekliği belirtmek için doğrusal olmayan bir kalibrasyonla sağlandığında, alete bir basınç altimetre veya barometrik altimetre denir. Basınç altimetre, çoğu uçakta bulunan altimetredir ve paraşütçüler benzer amaçlar için bileğe takılan versiyonları kullanır. Yürüyüşçüler ve dağcılar, harita, manyetik pusula veya GPS alıcısı gibi diğer gezinme araçlarına ek olarak bileğe takılan veya elde tutulan altimetre kullanır.
Bir altimetrenin kalibrasyonu aşağıdaki denklemi takip eder:
burada c sabittir, T mutlak sıcaklıktır, P z yüksekliğindeki basınçtır ve P o deniz seviyesindeki basınçtır. C sabiti, yerçekiminin ivmesine ve havanın molar kütlesine bağlıdır. Bununla birlikte, bu tip altimetrenin "yoğunluk yüksekliğine" dayandığının ve okumalarının, yükseklikte herhangi bir gerçek değişiklik olmaksızın, soğuk bir cepheden olduğu gibi hava basıncındaki ani bir değişiklik nedeniyle yüzlerce fit değişebileceğinin bilinmesi gerekir.
Yürüyüş, tırmanma ve kayakta kullanın
Topografik harita ile birlikte kullanılan barometrik bir altimetre, kişinin konumunu doğrulamaya yardımcı olabilir. Rakımı ölçmek için bir GPS alıcısından daha güvenilir ve genellikle daha doğrudur; GPS sinyali, örneğin bir kanyonun derinliklerindeyken kullanılamayabilir veya mevcut tüm uydular ufka yakın olduğunda son derece yanlış rakımlar verebilir. Hava durumuna göre barometrik basınç değiştiğinden, yürüyüşçüler bir patika kavşağı veya topografik bir haritada işaretlenmiş tepe gibi bilinen bir yüksekliğe ulaştıklarında altimetrelerini periyodik olarak yeniden kalibre etmelidir.
Paraşütlü atlama
Altimetre, paraşütten sonra en önemli paraşütle atlama ekipmanıdır. Rakım bilinci atlama sırasında her zaman çok önemlidir ve güvenliği sağlamak için uygun tepkiyi belirler.
Yükseklik farkındalığı paraşütle atlama için çok önemli olduğundan, özellikle sporda kullanılmak üzere yapılmış çok çeşitli altimetre tasarımları vardır ve öğrenci olmayan bir paraşütçü tipik olarak tek bir atlamada iki veya daha fazla altimetre kullanır:
- El, bilek veya göğse monte mekanik analog görsel altimetreler . Bu en temel ve en yaygın türdür ve neredeyse tüm öğrenci hava dalışçıları tarafından kullanılır (ve genellikle zorunludur). Yaygın tasarım , üzerinde bir okun mevcut rakımı işaret ettiği, 0 ila 4000 m (veya saat yüzünü taklit eden 0 ila 12000 ft) arasında işaretlenmiş bir yüze sahiptir . Ön yüz plakası spor bölümleri, sırasıyla sarı ve kırmızı ile belirgin bir şekilde işaretlenmiş olup, önerilen açılma yüksekliğini ve ayrıca acil durum prosedürü karar yüksekliğini (genellikle "sert güverte" olarak bilinir) belirtir. Mekanik bir altimetre, atlamadan önce yerde 0'ı göstermesi için manuel olarak ayarlanması gereken bir topuza sahiptir ve iniş noktası kalkış noktasıyla aynı rakımda değilse, kullanıcının onu uygun şekilde ayarlaması gerekir. Dahili olarak dijital olarak çalışmasına rağmen tanıdık analog ekranı kullanan bazı gelişmiş elektronik altimetreler de mevcuttur.
- Bileğe veya ele monte edilmiş dijital görsel altimetreler . Bu tür her zaman elektronik olarak çalışır ve rakımı bir kadran üzerindeki bir işaretçi yerine bir sayı olarak aktarır. Bu altimetreler zaten yükseklik hesaplaması için gerekli tüm elektronik devreleri içerdiğinden, genellikle elektronik seyir defteri, gerçek zamanlı atlama profili tekrar oynatma, hız göstergesi, yer eğitiminde kullanım için simülatör modu gibi yardımcı işlevlerle donatılmıştır. Elektronik altimetre, zıplamadan önce zeminde etkinleştirilir ve otomatik olarak 0'ı gösterecek şekilde kalibre edilir. Bu nedenle, örneğin, evden farklı bir yükseklikte bulunan bir düşme bölgesine giden sürücüyü önlemek için kullanıcının bunu gerekenden daha erken açmaması önemlidir. potansiyel olarak ölümcül bir yanlış okumaya neden olabilir. Amaçlanan iniş bölgesi kalkış noktasından farklı bir yükseklikte ise, kullanıcının belirlenmiş bir işlevi kullanarak uygun ofseti girmesi gerekir.
- Sesli altimetreler ( piyasada bu tür ilk ürünün jenerik ticari markası olan "boyar maddeler" olarak da bilinir ). Bunlar kişinin kaskına yerleştirilir ve önceden tanımlanmış bir yükseklikte bir uyarı sesi çıkarır. Çağdaş işitilebilir cihazlar, kaba başlangıçlarından önemli ölçüde gelişmiştir ve farklı yüksekliklerde birden çok ton, hızlı bir şekilde değiştirilebilen birden çok kaydedilmiş profil, daha sonra analiz için bir bilgisayara veri aktarımı sağlayan elektronik kayıt defteri , farklı serbest düşüş gibi çok çeşitli işlevlere sahiptir. ve farklı uyarı irtifalarda, ile gölgelik modları baskın vs. audibles yaklaşım rehberlik tonlar, kesinlikle yardımcı cihazlar ve değiştirmesi, ancak irtifa bilincini sürdürmek için birincil aracı olmaya devam görsel bir altimetre tamamlayacak yoktur. Zeminin uzun süre görüş alanında olmayabileceği serbest uçuş gibi modern hava dalışı disiplinlerinin ortaya çıkışı, sesli cihazların kullanımını neredeyse evrensel hale getirdi ve neredeyse tüm hava dalışı kaskları bir veya daha fazla yerleşik ile birlikte gelir. bir sesli alarmın yerleştirilebileceği bağlantı noktaları. Audibles tavsiye edilmez ve genellikle kendileri için uygun bir irtifa farkındalık rejimi oluşturması gereken öğrenci paraşütçüler tarafından kullanılması yasaklanır.
- Yardımcı görsel altimetreler . Bunlar kesin rakımı göstermez, aksine kişinin çevresel görüşünde genel bir göstergenin korunmasına yardımcı olur. Ya uygun bir bağlantı noktasına sahip bir sesli cihazla birlikte çalışabilirler, bu durumda sesli tonları tamamlayan uyarı flaşları yayarlar ya da bağımsız olabilirler ve yüksekliğe bağlı olarak yeşil veya kırmızı ışık gösterme gibi başka bir görüntüleme modu kullanabilirler.
- Konuşan altimetreler (ses altimetre olarak da bilinir). Hem sesli hem de görsel altimetre işlevlerini birleştiren başka bir altimetre türü. Birim, Paraşütle Atlamada kullanılan tüm gerekli irtifalara sahiptir ve bunu Skydiver'in ana dilinde bir sayı olarak duyurur. Bunlar aynı zamanda kaskın içine de yerleştirilir (işitilebilir cihazlarla aynı cep boyutunda), ancak otomatik ses ayarı ile ses yayar, işitmeyi temizleme hızına bağlıdır. Konuşan altimetreler genellikle mobil uygulama aracılığıyla yazılım yapılandırmasına sahiptir. Bu tür altimetrenin temel amacı, deneyimli hava dalışçıları için güçlü güvenlik özelliğidir, bu nedenle FS yük düzenleyicileri veya AFF eğitmenleri için çok yararlı olan mevcut konumunu her zaman bilirler .
Altimetrelerin kesin seçimi, büyük ölçüde bireysel skydiver'in tercihlerine, deneyim seviyesine, birincil disiplinlere ve atlamanın türüne bağlıdır. Yelpazenin bir ucunda, suya inen ve serbest düşüşü olmayan alçak irtifa gösteri atlaması, altimetrelerin zorunlu kullanımından feragat edebilir ve hiçbirini kullanmayabilir. Buna karşılık, serbest zıplamalar yapan ve yüksek performanslı bir kanopi uçan bir jumper , serbest düşüşte kolay referans için mekanik bir analog altimetre, ayrılma irtifa uyarısı için duyulabilen bir kask içi kullanabilir ve ayrıca kanopi uçuşu için swoop kılavuz tonları ile programlanabilir. yaklaşırken kesin rakıma hızlı bir şekilde göz atmak için kol bandı üzerinde dijital bir altimetre. Benzer tür atlama yapan başka bir paraşütçü, sayısal bir ekranın doğrudan irtifa okumasını tercih ederek, birincil görsel altimetre için bir dijital altimetre takabilir.
Uçakta kullanın
Uçakta, bir kadranlı barometre önlemleri atmosferik basınç bir gelen statik port uçağı dışında. Yükseklik arttıkça hava basıncı düşer — 800 metrede yaklaşık 100 hektopaskal veya deniz seviyesine yakın her 1000 fitte bir inç cıva .
Aneroid altimetre, Uluslararası Standart Atmosfer (ISA) tarafından tanımlanan matematiksel bir model atmosferine uygun olarak, basıncı doğrudan ortalama deniz seviyesinin üzerindeki bir rakım olarak gösterecek şekilde kalibre edilmiştir . Daha eski uçaklar , iğnenin sıfırdan tam ölçeğe kadar yüz çevresinde birden az dönüş yaptığı basit bir aneroid barometre kullanıyordu . Bu tasarım, bir ana iğneye ve bir saat kadranına benzer şekilde devir sayısını gösteren bir veya daha fazla ikincil iğneye sahip altimetreye dönüşmüştür . Başka bir deyişle, her iğne mevcut yükseklik ölçümünün farklı bir basamağını işaret eder. Ancak bu tasarım, stresli durumlarda yanlış okuma riski nedeniyle gözden düşmüştür. Tasarım, analog enstrümantasyonun son adımı olan tambur tipi altimetrelere daha da evrildi; tek bir iğnenin her bir devri 1000 fit (300 metre) idi ve sayısal kilometre sayacı tipi bir tambura kaydedilen bin fit artışlarla . Rakımı belirlemek için, bir pilot önce binlerce ayağı belirlemek için tamburu okumalı, sonra yüzlerce fit için iğneye bakmalıydı. Nakliye uçaklarındaki modern analog altimetreler tipik olarak tambur tipindedir. Netlikteki en son gelişme, entegre dijital altimetre ekranlarına sahip bir Elektronik uçuş gösterge sistemidir . Bu teknoloji, şu anda birçok genel havacılık uçağında standart olana kadar uçaklardan ve askeri uçaklardan sızdı .
Modern uçaklar "hassas bir altimetre" kullanır. Hassas bir altimetre üzerinde, deniz seviyesi referans basıncı bir ayar düğmesi ile ayarlanabilir. Referans basıncı, içinde cıva inç içinde Kanada ve Amerika Birleşik Devletleri'nde ve hectopascals ( daha önce milibar başka yerlerde), küçük görüntülenen Kollsman , pencerenin uçak altimetre yüzünde. Belirli bir konumdaki deniz seviyesi referans atmosferik basınç zamanla sıcaklık ve atmosferdeki basınç sistemlerinin hareketine göre değiştiği için bu gereklidir .
In havacılık terminoloji, ortalama deniz seviyesinde bölgesel veya yerel hava basıncı (MSL) olarak adlandırılır QNH veya " altimetre ayarı " ve belirli bir de yerden yüksekliği göstermek için altimetreyi olacak basınç havaalanının adı verilir QFE'YI arasında alan. Bununla birlikte, bir altimetre, hava sıcaklığındaki değişiklikler için ayarlanamaz. ISA modelinden sıcaklık farklılıkları, buna bağlı olarak belirtilen rakımda hatalara neden olacaktır.
Havacılıkta, diyafram körüklerine dayanan mekanik bağımsız altimetreler , hava veri bilgisayarları (ADC) olarak adlandırılan entegre ölçüm sistemleriyle değiştirildi . Bu modül, otomatik uçuş kontrolüne ve uçuş seviyesi bölmesine izin veren daha kesin çıktı verileri sağlamak için rakımı, uçuş hızını ve dış sıcaklığı ölçer . Eylemsiz seyrüsefer sistemi hesaplamalarını daha da desteklemek için uçağın konum açıları hakkında bilgi sağlamak üzere bir basınç referans sistemi tasarlamak için birden fazla altimetre kullanılabilir .
Zemin etkili araçta kullanım
Kapsamlı araştırma ve deneylerden sonra, "faz radyo altimetrelerinin" lazer, izotropik veya ultrasonik altimetrelere kıyasla yer etkili araçlar için en uygun olduğu gösterilmiştir .
Sonik altimetre
1931'de ABD Ordusu Hava Kuvvetleri ve General Electric , yoğun sis veya yağmur varken hava basıncına bağlı olandan daha güvenilir ve doğru kabul edilen uçaklar için bir sonik altimetre test etti . Yeni altimetre, uçaktan yüzeye olan mesafeyi ölçmek için yarasa tarafından çıkarılanlara benzer bir dizi yüksek perdeli ses kullandı ve uçağa geri döndüğünde, uçak kokpiti içindeki bir göstergede gösterilen ayaklara dönüştürüldü.
Radar altimetre
Bir radar altimetre , bir radyo sinyalinin yüzeyden uçağa geri yansıması için geçen süreyi kullanarak yüksekliği daha doğrudan ölçer. Alternatif olarak, Frekans Modülasyonlu Sürekli dalga radarı kullanılabilir. Frekans ne kadar büyük olursa, kat edilen mesafe o kadar uzar. Bu yöntem aynı harcama için darbeli radardan çok daha iyi doğruluk sağlayabilir ve frekans modülasyonunu kullanan radar altimetreler endüstri standardıdır. Radar altimetre, ticari ve askeri uçaklara iniş sırasında yerden yüksekliği ölçmek için kullanılır. Radar altimetreler aynı zamanda araziden kaçınma uyarı sistemlerinin bir bileşenidir ve uçak çok alçaktan uçuyorsa veya ileride yükselen arazi varsa pilotu uyarır. Radar altimetre teknolojisi, savaş uçaklarının çok düşük irtifalarda uçmasına izin veren araziyi takip eden radarda da kullanılır .
Küresel Konumlandırma Sistemi
Küresel Konumlandırma Sistemi (GPS) alıcıları, rakımı dört veya daha fazla uydu ile üç taraflı olarak belirleyebilir . Uçakta, otonom GPS kullanılarak belirlenen irtifa, herhangi bir büyütme yöntemi kullanmadan basınç altimetresinin yerini alacak kadar güvenilir değildir . Yürüyüş ve tırmanışta, GPS tarafından ölçülen rakımın uydu yönüne bağlı olarak 400 fit (122 metre) kadar kapalı olduğu sık görülür.
Diğer ulaşım türleri
Altimetre, arazi araçlarında navigasyona yardımcı olmak için isteğe bağlı bir araçtır. 1930'larda Duesenberg gibi, asla asfalt yollardan çıkması amaçlanmayan bazı yüksek performanslı lüks otomobiller de altimetrelerle donatılmıştır.
Ayrıca bakınız
- Aviyonikte kısaltmalar ve kısaltmalar
- Uluslararası Birimler Sisteminin kullanımına ilişkin ICAO tavsiyeleri
- Uçuş aletleri
- Uçuş seviyesi
- Hipsometre
- Jason-1 ve Ocean Surface Topography Mission (Jason-2), deniz yüzeyi yüksekliğini ölçmek için altimetre kullanan uydu görevleridir.
- Seviye sensörü
- Lidar
- Basınç sensörü
- Birincil uçuş ekranı
- Radar altimetre
- Uydu jeodezi
- Türk Hava Yolları Flight 1951 , arızalı bir radyo altimetreye atfedilen bir kaza
- United Airlines Flight 389 , bir altimetrenin yanlış okunmasına atfedilen bir kaza
- Varyometre , irtifa değişim oranını ölçen bir gösterge
Referanslar
|Wikimedia Commons, Altimetre ile ilgili medyaya sahiptir .|