навигационные системы координат

Рис. 1. Системы координат, связанные с Землёй.

навигацио́нные систе́мы координа́т — системы координат, в которых определяются навигационные параметры (координаты, скорости, курсовые углы и др.), характеризующие ориентацию и движение летательного аппарата относительно поверхности Земли. Основными Н. с. к., в которых осуществляется решение задач навигации летательного аппарата, являются геоцентрическая сферическая ортодромическая и географическая системы координат (рис. 1). Местоположение летательного аппарата в этих Н. с. к. определяется широтой (φ — географическая, Φ — ортодромическая), долготой (λ — географическая, Λ — ортодромическая) и высотой полёта (H — в географической; в ортодромической — H или длиной радиуса-вектора R). Обе системы относятся к классу планетоцентрических (геоцентрических) систем координат (географическая — условно). В качестве вспомогательных используются геоцентрическая и гравитационная (условно) Н. с. к., отличающиеся от географической направлением вертикали и, следовательно, широтой (рис. 2), а также геоцентрические прямоугольные системы координат. Системы небесных координат (горизонтальная и экваториальная), также относящиеся к классу геоцентрических систем координат, используются в астронавигации и при построении астронавигационных систем (рис. 3). При решении задач навигации в навигационных комплексах, инерциальных системах навигации и других используются горизонтальные системы координат, основная плоскость отсчёта в которых горизонтальная, перпендикулярная к соответствующей вертикали. Сопровождающие трёхграники OX'_gY'_gZ'_g, OX'Y'Z', OX''_gY''_gZ''_g называют соответственно названиям Н. с. к. — геоцентрическим, географическим и гравитационным. Эти Н. с. к. относятся к классу геотопических (топоцентрических) систем координат. К этому же классу относятся прямоугольные правые системы координат (стартовая, в районе цели, аэродрома и др.), используемые для решения задач навигации и управления, а также ряд систем координат, связанных с приборами и системами пилотажно-навигационного оборудования. Примером являются позиционные системы координат (полярные, гиперболические и др.), используемые в радионавигации.

Н. с. к. применяются при построении навигационных систем и комплексов; при создании алгоритмов, реализуемых в навигационный ЭВМ и обеспечивающих решение задач навигации и самолётовождения; при выдаче информации экипажу.

Литература:
Воробьев Л. М., Астрономическая навигация летательных аппаратов, М., 1968;
Механика полета, М., 1969;
Аэромеханика самолёта, под ред. А. Ф. Бочкарева, М., 1977;
Бромберг П. В. Теория инерциальных систем навигации.

Е. Г. Харин.

Рис. 2. Виды широт.

Рис. 3. Системы небесных координат.