【簡介:】本篇文章給大家談談《航空定向班》對應的知識點,希望對各位有所幫助。本文目錄一覽:
1、鉆孔軌跡控制關(guān)鍵技術(shù)
2、航空攝影測量的方法有哪些?
3、飛機在空中的飛行位置是怎
本篇文章給大家談談《航空定向班》對應的知識點,希望對各位有所幫助。
本文目錄一覽:
- 1、鉆孔軌跡控制關(guān)鍵技術(shù)
- 2、航空攝影測量的方法有哪些?
- 3、飛機在空中的飛行位置是怎樣確定的?
- 4、地圖上常用的定向方法有哪三種
- 5、??铺崆芭闭惺抗偈鞘裁匆馑?/a>
- 6、航空定向生與普通大學生的生活是一樣的么?
鉆孔軌跡控制關(guān)鍵技術(shù)
(一)鉆孔軌跡控制機具
隨著鉆探難度的增大和技術(shù)不斷進步,傳統(tǒng)的鉆孔造斜機具(如偏心楔、機械式連續(xù)造斜器)已不能滿足全孔或長孔段鉆孔軌跡控制要求。液動孔底馬達(螺桿鉆具、渦輪鉆具)成為鉆孔軌跡控制最理想的機具。
1.液動孔底馬達工作原理及結(jié)構(gòu)
(1)液動螺桿鉆具
液動螺桿鉆具的核心是螺桿馬達。螺桿馬達是一種正排量容積式液壓馬達,是“莫諾泵”(moyno pump)即單螺桿泵原理的逆應用。螺桿馬達由兩個表面帶有螺旋齒和槽的零件(轉(zhuǎn)子和定子)組成(圖7-2)。定子內(nèi)表面是一層有螺旋齒和槽腔的橡膠,處于定子包容之中的鋼制轉(zhuǎn)子表面也有螺旋齒和槽腔,通常與定子之間處于靜配合狀態(tài),并形成由若干連續(xù)密封線劃分成的若干個封閉腔。當有一定壓力的液體輸入到達定子、轉(zhuǎn)子時,一部分密封腔中充滿高壓液體,而且它們周期性地與高壓室或低壓室相通。這樣在工作液體壓力作用下,每個工作空腔橫斷面上產(chǎn)生不平衡液壓力dF1。這個力的分力dFZ和dFy可造成旋轉(zhuǎn)力矩M=dFZ·R(R是平均半徑)及作用于定子上的徑向力k。因此沿著轉(zhuǎn)子螺距長度上,就造成一個總的旋轉(zhuǎn)力矩M。這就是螺桿馬達進行機械動力傳遞的基本過程。
圖7-2 螺桿馬達轉(zhuǎn)子和定子橫斷面作用力圖
圖7-3為i=9/10波齒螺桿馬達轉(zhuǎn)子和定子嚙合時形成的一系列密封腔??梢钥闯?轉(zhuǎn)子和定子在每個截面上至少有10個接觸點,從而形成10個大小不同相互分隔的密封腔。當x=0時,低壓腔面積為零,隨后容積高度逐漸增大;x=0.5T時達最大值(T為定子導程),然后逐漸減小;x=T時,低壓腔完全封閉,形成一個完整的密封腔。對于有K級螺桿馬達者,其密封腔(或密封接觸線)數(shù)如下:
∑=K(Z1+1)-Z1space@ (7-1)
密封腔的移動是發(fā)生能量轉(zhuǎn)換的條件。當轉(zhuǎn)子在定子中轉(zhuǎn)動時,密封腔將沿軸向移動。在轉(zhuǎn)子、定子傳動副中,定子波齒數(shù)Z1比轉(zhuǎn)子波齒數(shù)Z2多一個。
Z1=Z2+1 (7-2)
定子導程T及轉(zhuǎn)子導程t與波齒數(shù)成比例,其旋向也應相同。
深部巖心鉆探技術(shù)與管理
轉(zhuǎn)子和定子螺旋表面的波齒數(shù)比通常稱為傳動比i。
深部巖心鉆探技術(shù)與管理
圖7-3 螺桿馬達工作機構(gòu)內(nèi)液體壓力分布
1—高壓液體腔;2—低壓液體腔
(a)x=0,φ2=0;(b)x=T/10,φ2=40°;(c)x=2T/10,φ2=80°;(d)x=3T/10,φ2=120°;(e)x=4T/10,φ2=160°;(f)x=4.5T/10,φ2=180°;(g)x=5T/10,φ2=2000°;(h)x=6T/10,φ2=240°;(i)x=7T/10,φ2=280°;(j)x=8T/10,φ2=320°;(k)x=9T/10,φ2=360°;(l)x=T,φ2=400°
螺桿鉆具的輸出扭矩M取決于螺桿馬達的工作壓力降和有關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù):
M=M0·ΔP·Dp·t·e (7-5)
式中:M0為轉(zhuǎn)子機械單位力矩(代表轉(zhuǎn)子機械類型的量值),N·m;ΔP為螺桿馬達工作壓力降,Pa;Dp為機械設(shè)計直徑(Dp=2eZ1),m;e為轉(zhuǎn)子機械的偏心矩,m。
深部巖心鉆探技術(shù)與管理
式中:Ce為偏心距與螺旋表面齒半徑比例的無量綱參數(shù)。
螺桿鉆具軸的旋轉(zhuǎn)速度,理論上不取決于壓力降,而取決于通過螺桿馬達截面的液體流量Q和有關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)。
深部巖心鉆探技術(shù)與管理
式中:Q為工作液體流量,L/min;n0為螺桿馬達軸的單位旋轉(zhuǎn)速度,在不計算液體漏失情況下由下式確定。
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由n0計算公式可以看出,螺桿馬達的單位轉(zhuǎn)速與波齒數(shù)成反比,在同等工作流量情況下,波齒數(shù)越多,轉(zhuǎn)速越低。
液動螺桿鉆具及側(cè)向力控制組合系統(tǒng)主要由定向接頭、上接頭、溢流閥、螺桿馬達(定子、轉(zhuǎn)子)、萬向聯(lián)軸節(jié)、彎外殼、驅(qū)動軸、異徑接頭等組成(圖7-4)。若不作為鉆孔軌跡控制之用時,可以不接定向接頭,彎外殼換成直外殼。
圖7-4 螺桿鉆具結(jié)構(gòu)示意圖
(2)液動渦輪鉆具
液動渦輪鉆具的核心是將高壓液體能轉(zhuǎn)換成機械能的渦輪馬達,其物理基礎(chǔ)是液力傳動的歐拉方程式。渦輪水力單元由定子和轉(zhuǎn)子葉片組成(圖7-5),轉(zhuǎn)子和定子葉片形狀相同但彎曲方向相反。定子起到導流作用,將高壓液體導向轉(zhuǎn)子,推動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn);轉(zhuǎn)子將旋轉(zhuǎn)力傳遞到傳動軸帶動鉆頭破碎巖石。渦輪馬達由多級(多達百級)渦輪水力單元組成。
圖7-5 單級渦輪結(jié)構(gòu)圖
液動渦輪鉆具及側(cè)向力控制組合系統(tǒng)主要由定向接頭、渦輪鉆具上接頭、渦輪馬達、彎外殼、萬向接頭、止推軸承、傳動軸、下扶正軸承、下接頭等部分組成,鉆具結(jié)構(gòu)如圖7-6所示。
圖7-6 渦輪鉆具結(jié)構(gòu)示意圖
渦輪鉆具葉片主要參數(shù)(圖7-7)有:葉片平均直徑,葉片高度,定、轉(zhuǎn)子軸向高度、葉片結(jié)構(gòu)角等。
渦輪葉片的平均計算直徑D:
深部巖心鉆探技術(shù)與管理
葉片高度:
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級高:
l=l1+l2+Δ (7-11)
式中:l1、l2分別為渦輪定、轉(zhuǎn)子的軸向高度;Δ為渦輪定、轉(zhuǎn)子間的軸向間隙。
葉片結(jié)構(gòu)角(圖7-8)為渦輪葉片骨線與葉片水平斷面的夾角。定子出口和進口角:α1k、α2k。轉(zhuǎn)子出口和進口角:β1k、β2k。
多級(K級)渦輪的理論壓頭HK、理論扭矩MK、理論功率NK可由下式計算:
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圖7-7 渦輪葉片的結(jié)構(gòu)參數(shù)
圖7-8 渦輪葉片結(jié)構(gòu)角
MK=KQγmR(C1u-C2u) (7-13)
NK=KQγmu(C1u-C2u) (7-14)
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式中:K為渦輪級數(shù);u為轉(zhuǎn)子葉輪計算直徑D上的圓周速度;n為渦輪主軸轉(zhuǎn)速;Q為通過渦輪的體積流量;γm為沖洗液密度;R為轉(zhuǎn)子葉輪計算半徑(R=D/2);C1u為轉(zhuǎn)子葉輪進口處絕對速度的切向分量;C2u為轉(zhuǎn)子葉輪出口處絕對速度的切向分量;g為重力加速度。
2.液動孔底動力鉆具工作特性
(1)液動螺桿鉆具
反映螺桿鉆具工作方式的工作特性有:輸出軸每分鐘的轉(zhuǎn)速n,輸出扭矩M,有效功率N,壓力降ΔP和水力效率η。通過大量試驗臺測試數(shù)據(jù)繪制成的螺桿鉆具工作特性曲線如圖7-9和圖7-10所示。可以看出,輸出軸載荷愈小轉(zhuǎn)速愈高。轉(zhuǎn)速等于零時扭矩達最大值,稱為制動方式;輸出軸轉(zhuǎn)速最大時扭矩等于零,稱為空轉(zhuǎn)方式。
圖7-9 YL-54型螺桿鉆具特性曲線
(Q=150L/min)
深部巖心鉆探技術(shù)與管理
螺桿鉆具屬于容積式馬達,其輸出軸轉(zhuǎn)速與泵量成正比;扭矩與壓力降ΔP成正比而與泵量無關(guān)。操作者可根據(jù)螺桿鉆具的特性曲線來優(yōu)選鉆具的合理工作范圍,通過泵壓表讀數(shù)的變化來判斷螺桿鉆具在孔底的工作狀況。
(2)液動渦輪鉆具
分析由式(7-12)~(7-15)得出的渦輪鉆具工作特性曲線(圖7-11)可知:
1)渦輪鉆具壓降在流量、渦輪結(jié)構(gòu)尺寸、級數(shù)確定后即為定值,不會隨工況(鉆壓、扭矩)的變化而變化。
圖7-11 渦輪鉆具工作特性的理論曲線
2)渦輪鉆具的扭矩與流量、沖洗液密度、渦輪級數(shù)成正比。
3)渦輪鉆具的轉(zhuǎn)速與輸出扭矩成反比。扭矩超過渦輪鉆具的額定扭矩就會停止旋轉(zhuǎn),即渦輪鉆具沒有過載能力。
4)渦輪鉆具的輸出功率與流量、渦輪結(jié)構(gòu)尺寸、渦輪級數(shù)、沖洗液密度有關(guān),隨輸出扭矩、轉(zhuǎn)速的變化而變化,并存在最大值——渦輪鉆具的理想工作負載點。
3.液動孔底動力鉆具控制鉆孔軌跡的特點
1)鉆桿不回轉(zhuǎn)可以精確控制鉆孔軌跡,配合定向隨鉆系統(tǒng)利于遙控鉆進。
2)鉆桿不回轉(zhuǎn)有利于控制垂直孔的孔斜。
3)鉆孔糾(造)斜強度均勻,可根據(jù)需要任意調(diào)節(jié)造斜強度,可施工大中曲率半徑的受控定向鉆孔。
4)可在任何地層中控制鉆孔軌跡。
4.液動孔底動力鉆具性能差異
(1)工作特性的差異
螺桿鉆具有較硬的機械特性,過載能力強;而渦輪鉆的機械特性較軟,過載能力差,隨著鉆壓增大導致切削阻力矩增大時,會引起轉(zhuǎn)速下降,易被“壓死”而制動。因此,螺桿鉆具用于地質(zhì)巖心鉆探作業(yè)更為適用。另一方面,螺桿鉆具的壓降隨扭矩而變化,因而可通過泵壓變化來檢測螺桿鉆具工作情況。而渦輪鉆具的壓降不因載荷而變化,對其在孔底的工作狀況無法在地表直接檢測。
(2)轉(zhuǎn)速差異
渦輪鉆具的轉(zhuǎn)速明顯高于螺桿鉆具。一般渦輪鉆具空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速多在1200r/min以上,其工作轉(zhuǎn)速(即空載轉(zhuǎn)速的一半)也多在600r/min以上,而單頭螺桿鉆具的轉(zhuǎn)速一般只在400r/min左右,多頭螺桿鉆具轉(zhuǎn)速一般在200r/min左右。
(3)壓降差異
外徑相近、工況參數(shù)(排量、沖洗液密度)相同的兩種鉆具,渦輪鉆具的壓降遠遠大于螺桿鉆具的壓降。例如:Φ165mm的多頭螺桿鉆具,其額定工作壓降Δp一般為3MPa(空載起動壓降一般小于1MPa),而尺寸相近的渦輪鉆具,其壓降一般可達5~7MPa,渦輪鉆具對于深孔小環(huán)狀間隙鉆孔鉆進影響較大。
(4)耐溫性能差異
螺桿鉆具的定子襯里是耐油丁腈橡膠,過高的工作溫度會使定子橡膠脆化而造成先期破壞,橡膠部件造成了鉆具承溫能力的極限值。一般的螺桿鉆具工作溫度不超過125℃;渦輪鉆具內(nèi)部沒有橡膠件,不受高溫的限制。
(5)直徑影響的差異
渦輪鉆具與螺桿鉆具相比,渦輪鉆具的功率和扭矩受直徑的影響甚大,而直徑對螺桿鉆具的影響較小,地質(zhì)巖心鉆探一般多選用螺桿鉆具。
(6)橫振差異
螺桿鉆具的轉(zhuǎn)子在定子型腔內(nèi)作平面行星運動,產(chǎn)生離心慣性力造成鉆具橫向振動。而渦輪鉆具的轉(zhuǎn)子作定軸轉(zhuǎn)動不會引起離心慣性力和橫向振動。
(7)長度差異
在外徑相近、扭矩相近的條件下,渦輪鉆具的長度明顯大于(甚至成倍于)螺桿鉆具長度,長度過大對鉆孔造斜作業(yè)不利,而進行中小曲率半徑鉆孔軌跡控制選用螺桿鉆具比較有利。
(二)鉆孔軌跡控制定向測量技術(shù)
定向測量技術(shù)是實現(xiàn)鉆孔軌跡控制的基礎(chǔ)。目前主要有單點定向測量和隨鉆測量兩大類。
1.單點定向測量技術(shù)
單點定向測量是在造斜機具下孔后,鉆進前用儀器測量機具的方向,鉆進過程中不再測量。目前單點定向測量方法有直接定向和間接定向兩種。
(1)直接定向法
直接定向有兩種情況。一是直孔中只需測量和確定造斜工具定向標記在孔內(nèi)(相對子午線或坐標已知點)的方位。二是斜孔中需同時測量和確定造斜部位的方位角以及造斜工具所需的安裝角(或安裝方位)。
直接定向法采用專用測斜定向儀(如照相測斜定向儀、直讀式測斜定向儀、環(huán)測法測斜定向儀等,詳見第十章第二節(jié))下孔對造斜工具進行井下定向。根據(jù)儀器所測參數(shù)數(shù)目,可分為全測儀和非全測儀。全測儀既可測量造斜工具定向標記的方位或安裝角(面向角),又可測量鉆孔方位與頂角。非全測儀只能測量造斜工具定向標記方位。根據(jù)讀取參數(shù)的方法,還可分為測量型和記錄型儀器。前者可在地表顯示工具安裝角和孔斜參數(shù),后者則在孔內(nèi)記錄,延遲讀數(shù)。
(2)間接定向法
間接定向以造斜點原斜孔方向為基準,在已知造斜部位傾斜平面方向的基礎(chǔ)上(即先用測斜儀測定造斜部位鉆孔傾斜平面的方位)只需測量或確定造斜工具在孔內(nèi)的安裝角。由于各種重力敏感元件(如鋼球、重錘、擺錘、偏重塊、水銀球、氣泡、玻璃管中裝酸液等)容易制作,并在傾斜鉆孔中能正確反應鉆孔傾斜平面方向,所以儀器結(jié)構(gòu)比直接定向儀器簡單。常用的有鋼球定向儀、擺錘定向儀、偏重塊定向器等。根據(jù)間接定向儀確定工具安裝角方法的不同,可分為測量型、指示型、自動型。測量型儀器可在地表顯示造斜工具的安裝角;指示型只能在地表指示造斜工具的面向是否處于預定位置,不能顯示安裝角的具體數(shù)值;自動型可使造斜工具在孔內(nèi)自動到達預定的面向位置,地表不顯示。其中指示型間接定向儀種類最多。根據(jù)敏感元件孔內(nèi)發(fā)出的信息及地表顯示方式,指示型間接定向儀又分為機械指示型、電指示型、液力指示型、聲及光指示型等。
2.隨鉆測量技術(shù)
隨鉆測量技術(shù)(Measurement While Drilling,簡稱MWD)可以不間斷導向鉆進并測量某些近鉆頭孔底信息,實時傳至地表。獲取的信息包括:導向鉆進數(shù)據(jù)(孔斜角、方位角、工具面向角等),地層特征(伽馬、電阻率等),鉆進參數(shù)(鉆壓、扭矩、轉(zhuǎn)速等)。目前,地質(zhì)鉆探隨鉆測量以鉆孔軌跡參數(shù)為主。
如圖7-12所示,隨鉆測量系統(tǒng)包括裝在下部鉆具組合中的井下儀器和發(fā)射器,通過遙測信道將信號發(fā)送到地表,再經(jīng)譯碼和處理顯示所需的信息。MWD的最大優(yōu)點是使鉆探和地質(zhì)工作者能實時地“看”到孔內(nèi)情況,從而改進決策過程。隨鉆測量主要包括有線隨鉆MWD和無線隨鉆MWD兩大類。有線系統(tǒng)有鉆桿傳輸和電纜傳輸;無線系統(tǒng)有電磁波、地震(聲)波、泥漿脈沖傳輸方式。
圖7-12 MWD系統(tǒng)示意圖
(1)鉆桿傳輸法
該方法的傳感器裝在特制鉆鋌內(nèi),用鎧裝電纜(或跨接線)將該鉆鋌與鉆桿下端連接起來??缃泳€的長度必須與BHA(孔底鉆具組合)的總長相等并維持一定的張力。系統(tǒng)的另一端,在方鉆桿頂部安裝一個與地面設(shè)備相連的絕緣滑環(huán),地面設(shè)備完成處理信號和顯示最終結(jié)果的功能。這種系統(tǒng)的主要缺點是:制造特殊鉆桿柱費用高,在接頭處形成可靠的連續(xù)電路比較困難。
(2)電纜傳輸法
該方法往鉆桿內(nèi)下入鎧裝電測電纜傳輸信號。但加接單根時必須提出電纜和儀器,或預先將電纜線套入鉆桿內(nèi)孔,非常麻煩,有時甚至是不可行的。解決這一問題的方法一是:在鉆柱中段加接一個類似三通接頭的側(cè)入式密封裝置,將預裝入鉆柱的儀器電纜線附著在鉆柱外壁上,可用于鉆柱不回轉(zhuǎn)的鉆孔,只需防止電纜線的磨損與擠壓;方法二是:在鉆桿內(nèi)卷軸上存放一段額外長度的電纜。加新單根時,系統(tǒng)內(nèi)的電機鎖銷可使電纜暫時中斷。但起鉆前須先把整段電纜全部收回。電纜傳輸法的優(yōu)點是操作較方便,信號傳輸速率高,可實現(xiàn)雙向通訊,井底不需附加動力源,因為不存在信號減弱問題,傳輸效果不受深度限制。
(3)電磁波傳輸法
該方法把一個電磁波發(fā)射器裝在孔內(nèi)儀器中,孔內(nèi)儀器作為BHA的一個組成部分,通過儀器中的傳感器采集近鉆頭孔底信息,電磁波發(fā)射器產(chǎn)生可調(diào)制信號,以二進制碼形式沿電磁波通道傳輸信號。通過插入鉆場附近地面的天線接收并解碼、顯示這些信號。最具典型的是俄羅斯已研制成功的電磁波孔底遙測系統(tǒng)。近年來中國地質(zhì)科學院勘探技術(shù)研究所開發(fā)的“慧磁”鉆井中靶引導系統(tǒng)是電磁波信號傳輸與電纜傳輸法的結(jié)合(圖7-13),已在鹽田對接井中推廣應用。
電磁波法傳輸系統(tǒng)的特點是數(shù)據(jù)傳輸速度快,載波信息量大,受泥漿和水泵特性的影響小,即使在提下鉆過程中也能檢測數(shù)據(jù),系統(tǒng)安裝比其他方法簡便。
(4)聲波傳輸法
該方法利用聲波(或地震波)傳播機理來工作。鉆進過程中,聲波沿鉆桿、地層等介質(zhì)傳播到地表。地表監(jiān)測儀器接收到信號,經(jīng)處理得到有價值的相關(guān)數(shù)據(jù)。聲波通道傳送的信息量小。因為鉆桿和接頭直徑的變化使聲波產(chǎn)生反射、干涉、強度降低,從而很難在干擾噪聲中分辨出有用信號。
圖7-13 “慧磁”鉆井中靶引導系統(tǒng)原理圖
聲波通道的主要缺點是信號隨深度衰減很快。所以,鉆柱中每隔400~500m要裝一個中繼站,使系統(tǒng)很復雜,其使用的最大孔深為3000~4000m。
(5)沖洗液壓力脈沖傳輸法
目前國內(nèi)外廣泛應用的是基于鉆孔沖洗液脈沖遙測技術(shù),信號傳播的載體是沖洗液??變?nèi)儀器借助孔底渦輪發(fā)電機或電池組供電;孔內(nèi)傳感器將物理量轉(zhuǎn)變?yōu)槟M電信號,經(jīng)過孔內(nèi)MWD組件處理轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,被送到信號發(fā)射器,經(jīng)編碼、壓縮處理后,控制孔內(nèi)儀器閥門的開閉產(chǎn)生斷續(xù)或連續(xù)泥漿壓力脈沖信號;壓力脈沖信號通過水力通道到達地表,由MWD接收器(即壓力傳感器)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?經(jīng)過解碼、濾波等處理得到孔內(nèi)測量數(shù)據(jù)。
沖洗液壓力脈沖遙測法的優(yōu)點在于比較簡單,不需要特殊的鉆桿,只需對正常鉆探作業(yè)作很小改變。壓力脈沖在沖洗液中以大約1200~1500m/s的速度傳輸,不受地層電磁特性、孔內(nèi)振動波干擾,信號衰減小。但實時傳送的速度與信息量有限,孔內(nèi)儀器對沖洗液有嚴格要求:含砂量<1%~4%,含氣量<7%。
(三)鉆孔軌跡計算機智能控制技術(shù)
通過計算機智能控制鉆孔軌跡屬于尖端鉆探技術(shù),可望在21世紀中得以實現(xiàn)。它主要包括由可調(diào)造斜裝置、MWD和微電腦構(gòu)成的孔底自動鉆孔軌跡控制系統(tǒng)(圖7-14)。下鉆前將鉆孔孔身剖面設(shè)計參數(shù)存入微電腦,鉆進過程中MWD隨時測定鉆頭空間位置,同時將結(jié)果送入微電腦計算處理并與設(shè)計剖面對比,作出智能分析和決策,并發(fā)出指令調(diào)節(jié)造斜裝置的狀態(tài),校正鉆進方向的偏差,保證鉆頭按預置軌跡自動鉆進。當孔內(nèi)控制系統(tǒng)失靈時,還可以通過雙向通信子系統(tǒng)啟動孔底造斜裝置和地面伺服裝置,調(diào)節(jié)鉆壓、轉(zhuǎn)速及泥漿排量等鉆進參數(shù)。
目前,鉆孔軌跡控制系統(tǒng)還很不成熟,還必須在物理模型、智能軟件、執(zhí)行機構(gòu)及計算機測控系統(tǒng)等方面進行大量的多學科交叉研究工作。
圖7-14 自動鉆孔軌跡控制示意圖
航空攝影測量的方法有哪些?
航空攝影測量的方法有3種,即綜合法、全能法和分工法(或稱微分法)。
1、航空攝影測量的綜合法是攝影測量和平板儀測量相結(jié)合的測圖方法。地形圖上地物、地貌的平面位置由像片糾正的方法得出像片圖或線劃圖,地形點高程和等高線則用普通測量方法在野外測定。它適用于平坦地區(qū)的大比例尺測圖。
2、航空攝影測量的全能法是根據(jù)攝影過程的幾何反轉(zhuǎn)原理,置立體像對于立體測圖儀內(nèi),建立起所攝地面縮小的幾何模型,借以測繪地形圖的方法。在立體測圖儀上安置像片時依據(jù)內(nèi)方位元素,目的是使恢復后的投影光束同攝影光束相似(也可在一定條件下變換投影光束)。由于像對的相對定向過程中并未加入控制點,只利用了像對內(nèi)在的幾何特性,所以建立的幾何模型的方位是任意的,模型的比例尺也是近似值,因此必須通過絕對定向才能據(jù)以測圖。
3、航空攝影測量的分工法(微分法)是按照平面和高程分求的原則進行測圖的一種方法。使用的主要儀器是立體量測儀。它是根據(jù)豎直攝影像對,量測左右視差較和在右方像片上勾繪等高線的一種儀器。一個地面點在左、右兩張像片上構(gòu)像點的橫坐標x的差值稱左右視差p,而兩個地面點的左右視差之差則稱之為左右視差較Δp,這個Δp是該兩點的高程差所引起的。在量測左右視差較Δp的過程中,借助儀器上的改正機件,自動改正由攝影外方位元素帶來的影響,使之等于理想像對的左右視差或左右視差較;而用高差公式計算高程差;然后用投影轉(zhuǎn)繪儀把在像片上勾繪的等高線以及調(diào)繪的地物,進行分帶投影轉(zhuǎn)繪成地形圖。中國設(shè)計制造的X-2型視差測圖儀是在立體量測儀的基礎(chǔ)上,另加平面改正機件,改進后的儀器,在使用中可把分工法測圖中的兩個步驟一次解決,從而提高了作業(yè)效率。意大利、聯(lián)邦德國也有類似的儀器。
飛機在空中的飛行位置是怎樣確定的?
早期的領(lǐng)航概念中是沒有定位一說的,飛行員或者領(lǐng)航員只是通過觀察公路、鐵路、河流、山峰、城鎮(zhèn)或湖泊等地標來確定飛機的方位。單純的NDB或VOR也只是飛機定向的一種手段。直到80年代DME加盟無線電導航后,才使定向向定位前進了一步?,F(xiàn)在以GPS為代表的衛(wèi)星導航系統(tǒng)是被廣泛應用的精確定位的一種主要導航方式。
導航種類主要分慣性導航和無線電導航兩種。
慣性導航是指安裝在飛機上的慣性基準系統(tǒng)(IRS)。它主要由3個加速計和3個陀螺儀構(gòu)成。加速計用于測量飛機的3個平移運動加速度,指示當?shù)氐卮咕€的方向;陀螺儀用于測量飛機的3個轉(zhuǎn)動運動的角位移,指示地球自轉(zhuǎn)軸的方向。計算機對測出的加速度進行兩次積分,計算出飛機的位置。以A320飛機為例,它有3部慣性基準系統(tǒng),就提供了3個慣性基準系統(tǒng)的位置給飛行管理計算機(FMC),飛行管理計算機則根據(jù)這3個位置再計算出一加權(quán)平均值,我們稱之為“混合慣導”(MIX IRS)位置。
無線電導航是指通過測定無線電波從發(fā)射臺到接收臺的傳播時間或相位和相角來進行定向定位的。地面雷達定位也是無線電導航的一種方式。現(xiàn)在一般將無線電導航分為陸基導航和星基導航兩種。
陸基導航依靠的是臺站與臺站之間的相對位置,由一個臺站到另一個臺站。譬如由NDB到NDB或由VOR到VOR或NDB與VOR之間。星基導航依賴的是一系列航路點的精確位置,它的主要特征是任一點的坐標化。它所使用的導航設(shè)施有:DME-DME、VOR-DME、GPS、GLONASS等。舉個簡單例子:回上海由東山(KN)到嵊縣(JF)到庵東(AND)一段,我們現(xiàn)在的飛行計劃中所使用的只是這幾個點的地理位置坐標,而不是它們的頻率,所以我們認為這是星基導航的方式。但如果GPS不可用或飛行管理計算機部分存在問題,我們就需要使用這些航路導航設(shè)施的具體頻率,向臺或者背臺飛行,從而達到進場的目的,這時候我們所使用的就是陸基導航的方式,也就是傳統(tǒng)的無線電導航模式。由此可見,不是說使用陸地上的導航設(shè)備就是陸基導航,也不是說星基導航是僅僅使用GNSS(全球衛(wèi)星導航系統(tǒng))。在區(qū)域?qū)Ш降默F(xiàn)階段,還是脫離不了這些航路導航設(shè)施的,或許在未來的新航行系統(tǒng)中會完全拋棄現(xiàn)有的航路導航設(shè)施,實行點與點之間的直接對話。
我們通常所說的無線電位置,是指機載接收機向飛行管理計算機傳送接收到的信號,通過測距定位(DME-DME)或測距測向定位(DME-VOR),來確定的位置。其工作原理是:飛機起飛后,與飛行管理計算機有關(guān)的機載無線電導航系統(tǒng)開始工作,對兩個地理位置最好的DME臺(兩個臺與飛機連線之間的夾角大于30度小于150度)進行自動調(diào)諧,計算出距離后與導航數(shù)據(jù)庫里的各臺經(jīng)緯度以及從其它渠道得到的飛行高度等其它信息相結(jié)合,計算出飛機的無線電位置。當DME接收機無法接收到兩個符合條件的地面DME臺信號時,機載無線電導航系統(tǒng)就會選擇同一位置的DME/VOR。在盲降進近期間,用LOC(航向信標)更新使用LOC波束的橫向位置(DME/DME-LOC或VOR/DME-LOC)。
全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)(GNSS)是星基導航系統(tǒng)的核心。它主要包括美國國防部掌握的GPS和前蘇聯(lián)從80年代開始建設(shè)現(xiàn)在由俄羅斯空間局管理的GLONASS,以及由西歐歐洲空間局正在建設(shè)的NAVSAT系統(tǒng)。GPS是目前應用最廣泛的衛(wèi)星導航系統(tǒng),但在航空應用方面卻受到了技術(shù)和政策的干擾,在純民用的NAVSAT系統(tǒng)投入使用前,用戶還沒有自主選擇的空間,所以使用的還是INS/GPS 這種組合,這也是現(xiàn)在我們最主要和最常用的導航方式。所以我們平常所說的GPS位置,對飛機而言,其實就是GPIRS,即INS/GPS的混合位置。每一部慣性基準系統(tǒng)都有一個和GPS的混合位置,飛行管理計算機根據(jù)其品質(zhì)等級數(shù)及優(yōu)選性選擇其中的一個。
綜上所述可知,單純的NDB和VOR是不能定位的,那么慣導位置、無線電位置和GPIRS位置哪個才是代表飛機的位置呢?FMC(本文不涉及FMC對飛機其它系統(tǒng)提供其它類型數(shù)據(jù)的作用,單獨考慮其在坐標和位置方面的計算)考慮每個定位設(shè)備的精確性和完整性而選擇最精確的位置,從這個意義上來說,飛機的位置,就是FM的位置。假如GPS數(shù)據(jù)有效并且測試合格,那么GPS/INERTIAL為基本的導航方式。否則的話,使用無線電導航臺加慣導或僅用慣導。即FMGS(飛行管理引導系統(tǒng),以A320為例,它包括2個飛行管理引導計算機FMGC、2個多功能控制顯示組件MCDU、1個飛行控制組件FCU和2個飛行增穩(wěn)計算機FAC)使用GPS或當GPS不工作時使用無線電導航臺更新FM位置。優(yōu)先順序為:IRS-GPS、IRS-DME/DME、IRS-VOR/DME、僅用IRS。飛行初始化時,每部FMGC(飛行管理引導計算機,我們通常講的FMC是指它的管理部分而沒有提及其引導部分)顯示一FM位置,這個位置是一個GPIRS;起飛時,F(xiàn)M位置更新為儲存在數(shù)據(jù)庫里的跑道入口位置;飛行中,F(xiàn)M位置向無線電位置或GPS位置接近,其接近率取決于飛機高度。FMGC一直在計算從混合慣導位置到無線電位置或GPS位置的矢量偏差。如果無線電位置或GPS位置可用,每部FMGC不斷更新這個偏差。所以飛機的位置不是單純的慣導位置或無線電位置或GPS位置,這和飛機的導航方式以及飛機所處的不同階段是相關(guān)的。當然,所有的位置都是針對WGS-84坐標系而言的,在內(nèi)地使用北京54坐標系時,由于GPS使用的也是WGS-84坐標系,可能還會有所偏差,在這里就不額外表述了。
地圖上常用的定向方法有哪三種
定向法共有三種。分別是指向標定向法,經(jīng)緯網(wǎng)定向法和一般定向法。一般采用第三種也就是上北下南左西右東
航空定向生與普通大學生的生活是一樣的么?
不一樣啊,航空定向生會很累的,平常除了必要的學習,還有很多訓練項目,就像國防生差不多
關(guān)于《航空定向班》的介紹到此就結(jié)束了。