航空圖

航空圖

專供航空使用的地圖,叫航空圖。它著重表示與航空有關的地形要素與航空要素,可供研究航空區域、確定航線、判定飛機位置和飛行方向以及實施空中指揮。

基本介紹

  • 中文名:航空圖
  • 外文名:aeronautical chart
  • 功能:空中領航與地面導航
航空圖基本知識,航空圖的種類與用途,航空圖的投影,航空圖的分幅、編號與圖名,航空圖的識別,地物的表示與識別,地貌的表示與識別,航空要素的表示與識別,航空圖的一般套用,點位確定,標繪航線,量算航線角,量算航線距離,

航空圖基本知識

航空圖的種類與用途

航空圖按表示內容與用途的不同,分為普通航空圖和專用航空圖。
(1)普通航空圖
它是飛行的基本用圖,其比例尺大小與飛機戰鬥性能匹配,顯示內容以地形圖為基礎並加繪航空要素。我國已基本形成1:25萬、1:50萬、1:100萬和1:200萬比例尺系列。
1:25萬航空圖,主要供低空、超低空飛行使用,也可供高炮、地空飛彈部隊使用,又是諸軍兵種協同作戰指揮的戰役用圖。圖上較詳細地表示對航空有影響的自然要素和社會經濟要素。
1:50萬航空圖,主要用於低空、低速、近程飛行時目視地標領航。採用與地形圖一致的高斯-克呂格投影。在內容顯示上,對領航判讀有關的地形要素和航空資料,都表示得較為詳細,海圖的有關內容也扼要表示。
1:100萬航空圖,為航空基本用圖。主要用於中空、中程飛行時目視地標領航,同時也是計畫航線、組織戰鬥和進行飛行訓練的基本用圖。在內容顯示上,著重表示有利於領航的線狀、面狀、重要點狀地形要素及航空資料。
1:200萬航空圖,主要用於高空、高速、遠程飛行時目視地標領航。在內容表示上與1:100萬航空圖基本一致。
(2)專用航空圖
為滿足飛行和寧中作戰的某些特殊需要而編制的航空圖,稱為專用航空圖。主要有以航線為中心,按一定寬度所編制的帶狀航空圖,稱為航線圖;以機場、大城市或地區為中心,按擔任防空機種的最大航程為半徑所編制的區域圖,稱為空域圖,也叫基地半徑圖;以機場為中心編制的供飛機安全起降使用的穿雲圖。

航空圖的投影

早期的航空用圖直接使用地形圖,隨著飛機航速與續航能力的不斷增加,活動範圍日趨擴大。因此帶面間隔只有6、相鄰帶圖幅不便拼接的高斯投影,已不能滿足航空兵用圖要求;墨卡托投影雖便於圖幅拼接,但長度和面積變形太大,亦不能滿足飛行用圖需要。因此,必須編製成系列、大範圍、無角度變形和長度變形較小的航空圖。目前1:100萬、1:200萬航空圖,在南北緯度80之間採用雙基準緯線等角圓錐投影;南、北緯度80以外,採用等角正方位投影。
(1)雙基準緯線等角圓錐投影的基本概念
雙基準緯線等角圓錐投影,又叫等角割圓錐投影。如右圖(a),構想圓錐軸與參考橢球體的短軸重合,圓錐面與參考橢球面上選定的某兩條緯線相割;光源置於球心,把參考橢球面上的點、經緯線投影在圓錐面上;沿母線將圓錐面裁展為投影平面,如右圖(b)。該投影具有如下特性:
雙基準緯線等角圓錐投影雙基準緯線等角圓錐投影
——經線的投影為一束相交於圓錐頂點的直線,且任兩直線間的夾角與經差成正比。
——緯線的投影為以圓錐頂點為圓心的同心圓弧,其半徑的大小,僅取決於緯度而與經度無關。
——有長度和面積變形。在兩條割緯線內的投影長度變短、面積變小;其外的投影長度變長、面積變大;割緯線上的長度變形為零。
雙基準緯線等角圓錐投影,取緯差4為一投影帶,每帶的兩條基準緯線位於邊緯線內的30‘處。按該投影方法編制的地圖,同一帶內相鄰圖幅拼接不產生問題。但南北圖幅拼接時將會因不屬於同一投影帶而產生裂隙
(2)等角正方位投影的基本概念
等角正方位投影又叫極球面投影。如右圖,構想投影平面切於極點,光源置於另一極點,把球面上的點、經緯線投影在平面上。經線投影后為交於極點的一束直線,經線間的夾角(經差)投影前昏不變;緯線的投影為以極點投影為圓心的同心圓,其曲率半徑小於日晷投影。
極球面投影極球面投影

航空圖的分幅、編號與圖名

(1)1:100萬航空圖的分幅與編號
自赤道起,分別向南、北按緯差4劃分橫行;由180經線起,按逆時針方向在緯度0~48範圍內取經差6,緯度48~60範圍內取經差9,緯度60~68範圍內取經差12,緯度68~76範圍內取經差15,緯度76~88範圍內取經差24劃分縱列間隔而分幅,緯度88以上範圍為一幅。其編號按所含1:100萬地形圖相應的行與列號表示。對於被包含半個縱列的範圍,用虛線框出其相應縱列號,如右圖所示。若為南半球的圖幅,在圖號前冠以“S”。
1:100萬航空圖分幅與編號1:100萬航空圖分幅與編號
圖幅形式採用經緯線分幅的半矩形圖廓。即圖幅的西、南以經緯線為界,東、北從邊經、緯線起,向外擴出成矩形直線邊,擴出部分最窄處不得小於1.5cm,並以此線裁切。全圖不繪外圖廓,以便於鄰圖拼接。
(2)1:200萬航空圖的分幅與編號
自赤道起分別向南、北按緯差8劃分橫行;經差自180經線起,按逆時針方向,在緯度0~48範圍內取12,在緯度48~64範圍內取18,在緯度64~72範圍內取24,在72~80範圍內取30劃分縱列間隔而分幅。
其編號,規定以1:100萬地形圖的分幅與編號為基準,按1:200萬航空圖的上述分幅為實地範圍,包含有那些1:100萬地形圖圖幅,則以相應橫行和縱列號的組合,為某幅1:200萬航空圖的編號。為區分南、北半球,還應在橫列前加注“北”或“南”。例如武漢所在的1:200萬航空圖的編號為北GH一49、50。
1:25萬、1:50萬航空圖的分幅、編號與地形圖完全相同。

航空圖的識別

航空圖主要供空中識別地形使用。俯視對照地形時,視野開闊範圍大,看到的地形景像與圖上表示十分相近。所以航空圖特彆強調地形元素的分布特徵和相互關係位置,而對地面的高差、坡度以及微地形元素的表示較粗略。
空中用圖時把地形元素稱為“地標”。按景觀感受和航空圖比例尺的不同,分為點狀、線狀和面狀地標。

地物的表示與識別

(1)居民地
居民地是良好的面狀或點狀地標。飛行中可作為航線的起點、拐彎點、檢查點和終點以及判定飛機位置、檢查航向和量算飛行距離的基準點。航空圖上按面積大小、行政等級和導航作用的不同,用依比例尺和不依比例尺兩種符號表示,如右圖。前者強調居民地的外輪廓和主要街道,為便於量算,在居民地的主要部位繪有直徑為0.8mm的小圈,作為約定中心;後者以不同的圈形符號表示,符號中心為建築區的主要部位或中心。位於邊界、山隘、林區及人煙稀少地區有地標意義的單憧房屋,用專門符號表示。
居民地符號居民地符號
(2)道路
鐵路和公路是連線大居民地的幹線,路面平滑整齊,方向長遠,反光性強,易於空中發現,且沿道路飛行不易迷航,是良好的線狀地標,是航空圖表示的重點。公路稀疏地區,可有選擇地表示其它道路。
(3)水系
水系的位置和分布特徵較穩定,白天清晰可辯,夜間用雷達探測時,在螢幕上呈現明顯的黑色影像,是領航中晝夜都可利用的良好地標。航空圖對水系的表示與地形圖基本相同。
(4)植被
圖上只表示有地標意義的樹林和灌木林。
(5)獨立地物
凡具有軍事、經濟和歷史意義的重要獨立地物,以及位於曠野和機場周圍便於導航或可能成為飛行障礙的建築物,如無線電塔、塔形建築物、油(氣、鹽)井架、廟宇等,航空圖上都有表示,其表示方法與地形圖相同。
(6)境界
航空圖上主要表示國界和政治性地區界。
對航空圖上地物的識別與對地形圖上的地物識別方法相同,仍然是從符號的象形、顏色、設計邏輯等方面聯想判定。

地貌的表示與識別

地貌要素是目視領航良好的地標和確定安全飛行高度的依據,是穩定的導航要素。依據飛行特點,要求在一瞥之下迅速感知山體走向和高低對比印象,所以航空圖採用以等高線為基礎,分層設色加暈渲和高程註記的方法,表示地貌的分布形態和突出點的高程,如右圖所示,而不要求地貌的細部顯示。即以等高線為基礎,根據用途、比例尺和區域地理特點的不同,將地表的起伏形態按海拔高度分為四層,按由低到高的順序分別塗染綠、黃、棕、紅棕四色,由淺變深逐漸變化;按照光照原理,向陽面塗色淡,背陽面塗色重,以增強立體效果;按照一定密度以不同字型、字級與顏色,注出圖幅內的最高標高、主要標高(每一經緯線格線內的最高點)和一般地形點的高程。
航空圖上地貌的表示航空圖上地貌的表示
普通航空圖採用可變等高距。這是因為一幅圖包含的實地範圍大,地形類別多,難以用同一等高距顯示地貌,且空中用圖重在感受地形的起伏形態,並不依等高線的條數判定點的高程。對航空圖上地貌的識別,主要依色層和暈渲顯示的立體分布和必要的高程註記判定。

航空要素的表示與識別

航空要素是指直接服務于飛行的專門要素。航空圖上用紫色突出表示。
(1)航空設施
指保證飛機安全起降和引導飛行的設施。
機場:通常以特定符號表示,如右圖。符號中心為主要跑道的中點,直徑線方向表示跑道方向,符號旁註有機場名稱、跑道標高和方位角。
航空設施符號航空設施符號
靶場:為供飛機訓練、試驗和高炮射擊的場區。圖上用依比例尺和不依比例尺兩種符號表示,如右圖。
導航台(站圖上符號如右圖,右側方框內的文字為台(站)名稱,NDB表示該台(站)為無方向性無線電信標。若為VOR,則為甚高頻全向信標。
燈塔與導航台符號燈塔與導航台符號
導航燈光:通常只表示航空和航海燈塔及燈船。
(2)地磁資料
為便於利用羅盤領航,航空圖上標有等磁偏線和磁力異常區(點)。
(3)空中特區與垂直障礙物
一個國家根據某種考慮,在領土或領海上空劃定的各種特定空域,叫做空中特區。圖上用紫色繪出邊線,中間加繪暈線(點)並註明特區類型、編號和所屬國家,如右圖所示。
空中特區與障礙物符號空中特區與障礙物符號
以機場為中心,半徑15km範圍內獨立、高大,對飛行安全有潛在危險的建築物叫垂直障礙物。圖上亦用紫色特定符號表示,並注有比高和頂端高程,如右圖所示。

航空圖的一般套用

點位確定

(1)量取點的地理坐標
以右圖為例,設欲查取456高地的地理坐標,可將直角尺縱邊與所在方格的經線重合,橫邊與高地相切,沿橫線在經線上的讀數4749’15”即為高地的緯度值;再使直角尺橫邊與緯線重合,縱邊與高地相切,沿縱邊在緯線上的讀數12509‘00"即為高地的經度值。
確定點的地理坐標與位置確定點的地理坐標與位置
(2)確定目標在圖上的位置
如圖右圖,欲確定地理坐標為北緯4714’00“、東經12551‘20”目標在圖上的位置,可按此經緯度值依圖上的經緯線分劃作出經緯線,兩線的交點即為目標點在圖上的位置。

標繪航線

等角航線和大圓圈航線在圓錐投影的航空圖上一般都不是直線,但航線長小於400km或1000km時,圖上兩點所連直線可分別視為等角航線或大圓圈航線的投影。可按此原則在圖上標繪短航線。它包括起點、終點、拐彎點和檢查點,如右圖所示。
航線標繪航線標繪

量算航線角

量取短航線真航線角時,以直線連線起終點,該直線與圖上最鄰近起點的經線構成的真方位角,即為該航線的真航線角,可用量角器量出。當需磁航線角時,可將圖上量得的真航線角按下式化算為磁航線角。
磁航線角=真航線角-磁偏角(磁差)
磁偏角=圖上磁偏角值+磁偏年變率×年期
長航線的航線角,需計算求出(略)。

量算航線距離

短航線,用直尺量出圖上航線長,乘以比例尺分母即得航線距離。長航線應按相應公式計算。

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