Википедија

Altimetar

(preusmereno sa Visinomer)

Altimetar ili visinomer je instrument koji se koristi za merenje nadmorske visine objekta u odnosu na određeni fiksirani nivo.[1][2] Merenje nadmorske visine naziva se altimetrija, što je povezano sa pojmom batimetrija,[3][4][5] merenje dubine pod vodom. Najčešća jedinica za kalibraciju visinomera širom sveta su hektopaskali (hPa), osim u Severnoj Americi[6][7] (neračunajući Kanadu[8]) i Japanu gde se koriste inči žive (inHg).[9] Da bi se dobilo tačno očitavanje nadmorske visine u stopama ili metrima, lokalni barometarski pritisak mora biti ispravno kalibrisan korišćenjem barometrijske formule.

Primer avionskog altimetra koji pokazuje visinu od 10 180 ft.

Istorija

uredi

Naučne principe koji stoje iza visinomera je prvi napisao sveštenik Aleksandar Brajs, škotski ministar i astronom 1772. godine, koji je uvideo da se principi barometra mogu prilagoditi za merenje visine.[10]

Barometarski altimetri

uredi

Visina može biti određena na osnovu merenja atmosferskog pritiska. Što je veća visina to je pritisak manji. Kada barometar može biti nelinearno kalibrisan da može da pokazuje visinu, on se naziva barometarski altimetar. Ovakav tip visinomera prisutan je u najvećem broju vazduhoplova, a koriste ga i padobranci. Planinari i slobodni penjači koriste uređaje koji izgledaju poput ručnog sata.

Kalibracija altimetra se može opisati sledećoj jednačinom:[11]

 

gde je c konstanta, T apsolutna temperatura, p pritisak na visini h, a po pritisak na nivou mora. Konstanta c zavisi od gravitacionog ubrzanja i molarne mase vazduha. Ipak, pojedinac treba biti svestan da očitavanja ovakvih uređaja mogu varirati u stoninama stopa zbog naglog promena vazdušnog pritiska usled npr. hladnih frontova.[12]

Primena u planinarenju i penjanju

uredi

Barometarski visinomeri, korišćeni uz topografsku kartu, mogu pomoći u određivanju lokacije. Osim toga što je pouzdaniji, on je i često tačniji od GPS prijemnika. Naime, GPS može biti nedostupan zbog nadmorske visine, zaklonjenosti ili nekog drugog faktora, dok se atmosferski pritisak menja uporedo sa vremenom, te korisnice ovakve opreme moru da podese svoje instrumente kada se zadese na poznatoj visini, poput obeleženog vrha na topografskoj karti.

Primena u padobranstvu

uredi
 
Digitalni padobranski altimetar postavljen na zglob u modu dnevnika, prikazuje posljednji snimljeni profil skoka.
 
Padobranac u slobodnom padu, koriste ručni visinomer. Vidljivo je analogno lice, koje prikazuje bojom kodirane visinske opsege odlučivanja. Prikazani altimetar je elektronski, uprkos toga što koristi analogni displej.

Visinomer je najvažniji deo opreme pri skakanju s padobranom, izuzev samog padobrana. Poznavanje visine je presudno u svakom trenutku tokom skoka i određuje odgovarajući respons za održavanje sigurnosti.

Budući da je uvid u visinu toliko važan u padobranstvu, postoji širok raspon dizajna visinomera posebno izrađenih za korištenje u sportu, a nestudentski padobranac će obično koristiti dva ili više visinomera u jednom skoku.[13]

Primena u vazduhoplovstvu

uredi
 
Presek koji pokazuje delove senzitivnog avionskog altimetra
 
Primer najviše korišćenog tipa avionskih barometara

U vazduhoplovstvu, barometarski visinomer meri atmosferski pritisak spoljne sredine pomoću Pito-statičkog sistema. Vazdušni pritisak se smanjuje sa povećanjem visine - približno 100 hPa na 800 m, odn. 1 mmHg na 1000 ft iznad nivoa mora.

Ovakav visinomer je kalibrisan da pokazuje pritisak kao visinu iznad nivoa mora, u saglasnosti sa matematičkim modelom definisanim Međunarodnim atmosferskim standardom (International Standard Atmosphere (ISA)). Stariji avioni koriste jednostavni barometar gde kazaljka može načiniti manje od jednog obrtaja na skali od nule do nekog maksimuma. Ovaj dizajn je kasnije evoluirao u dizajn gde primarna igla i jedna ili više sekundarnih igala pokazuje broj revolucija, slično satu. Drugim rečima, svaka kazaljka pokazuje različitu cifru izmerene visine. Ipak, ovaj dizajn jeste napušten jer je lako pogrešiti pri čitanju merenja, pogotovo u stresnim situacijama. Sve navedeno je dovelo do dizajna u kome svaka revolucija jedne kazaljke vredi hiljadu stopa, dok se broj hiljada stopa pokazuje na odometru. Da bi pilot odredio visinu letelice, on mora prvo pogledati broj hiljada, a nakon toga odrediti položaj kazaljke, tj. očitati stotine stopa. Poslednji je najkorišćeniji tip altimetra, a sa komercijalnih i vojnih aviona postao je standard u opštoj avijaciji.

Moderni avioni koriste podesivi altimetar, na kome se može podesiti referentni pritisak (pritisak nivoa mora). Referentni pritisak se meri u inčima živinog stuba u SAD i Kanadi, dok se u drugim državama koriste hektopaskali (ranije milibari), koji se pokazuje na Kolmanovom prozoru. Podešavanje je neophodno jer atmosferski pritisak zavisi od lokacije, temperature i kretanja vazdušnih masa u atmosferi.

U terminologiji vazduhoplovstva, lokalni vazdušni pritisak na nivou mora se naziva QNH, a pritisak koji bi kalibrisao altimetar da pokazuje visinu iznad tla za zadatu tačku se naziva QFE. Altimetar se ne može podešavati za promene u temperaturi vazduha. Razlike u temperature ISA modela izazivaju greške indikovane visine.

Mehanički altimetri sa dijafragmom se zamenjuju integrisanim sistemom koji se naziva Air data computer (ADC),[14] koji meri visinu, brzinu, spoljašnju temperaturu i pruža mnogo preciznije izlazne podatke.

Globalni pozicioni sistem

uredi

Globalni pozicioni sistem[15][16][17] (GPS) prijemnici takođe mogu da odrede visinu trilateracijom sa četiri ili više satelita. U vazduhoplovu visina utvrđena korišćenjem autonomnog GPS-a nije dovoljno pouzdana da zameni pritisni visinomer bez primene neke od metoda korigovanja.[18] U pešačenju i planinarenju, često se dešava je da je nadmorska visina izmerena GPS-om netačna za čak 120 m (390 ft) u zavisnosti od satelitske orijentacije.[19]

Reference

uredi
  1. ^ Mišić, Milan, ur. (2005). Enciklopedija Britanika. V-Đ. Beograd: Narodna knjiga : Politika. str. 61. ISBN 86-331-2112-3. 
  2. ^ Wragg, David W. (1973). A Dictionary of Aviation (1st izd.). Reading: Osprey. str. 33. ISBN 0-85045-163-9. 
  3. ^ βαθύς, Henry George Liddell, Robert Scott, A Greek-English Lexicon, on Perseus
  4. ^ μέτρον, Henry George Liddell, Robert Scott, A Greek-English Lexicon, on Perseus
  5. ^ Wölfl, A.C.; Snaith, H.; Amirebrahimi, S.; et al. (2019). „Seafloor Mapping – The Challenge of a Truly Global Ocean Bathymetry”. Frontiers in Marine Science. 6: 283. doi:10.3389/fmars.2019.00283  . 
  6. ^ Mechtly, E. A., 1973: The International System of Units, Physical Constants and Conversion Factors. NASA SP-7012, Second Revision, National Aeronautics and Space Administration, Washington, D.C.
  7. ^ U.S. Standard Atmosphere, 1976, U.S. Government Printing Office, Washington, D.C., 1976. (Linked file is 17 Mb)
  8. ^ „Manual of Surface Weather Observation Standards (MANOBS) 8th Edition, Amendment”. canada.ca. Government of Canada. decembar 2021. Pristupljeno 2. 8. 2022. „9.1.3 Units of measurement: The unit of measurement of atmospheric pressure is hectopascals; the corresponding symbol is hPa.” 
  9. ^ „Aviation's Crazy, Mixed Up Units of Measure - AeroSavvy”. 5. 9. 2014. 
  10. ^ „Bryce, (The Rev) Alexander”. 
  11. ^ Crocker, Graham Jackson, Chris. „The use of altimeters in height measurement”. www.hills-database.co.uk. Arhivirano iz originala 25. 10. 2017. g. Pristupljeno 29. 4. 2018. 
  12. ^ "How Aircraft Instruments Work." Popular Science, March 1944, p. 118.
  13. ^ „What's a Skydiving Altimeter (and How Does It Work?)”. Skydive The Wasatch. Arhivirano iz originala 23. 04. 2015. g. Pristupljeno 2. 2. 2015. 
  14. ^ United States Joint Chiefs of Staff (1988). The official dictionary of military terms. Science Information Resource Center, Hemisphere Publishing. str. 63. ISBN 0-89116-792-7. 
  15. ^ United States Department of Transportation; Federal Aviation Administration (31. 10. 2008). „Global Positioning System Wide Area Augmentation System (WAAS) Performance Standard” (PDF). str. B-3. Arhivirano (PDF) iz originala 27. 4. 2017. g. Pristupljeno 3. 1. 2012. 
  16. ^ United States Department of Defense (septembar 2008). „Global Positioning System Standard Positioning Service Performance Standard - 4th Edition” (PDF). Arhivirano (PDF) iz originala 27. 4. 2017. g. Pristupljeno 21. 4. 2017. 
  17. ^ Science Reference Section (19. 11. 2019). „What is a GPS? How does it work?”. Everyday Mysteries. Library of Congress. Arhivirano iz originala 12. 4. 2022. g. Pristupljeno 12. 4. 2022. 
  18. ^ Albéri, Matteo; Baldoncini, Marica; Bottardi, Carlo; Chiarelli, Enrico; Fiorentini, Giovanni; Raptis, Kassandra Giulia Cristina; Realini, Eugenio; Reguzzoni, Mirko; Rossi, Lorenzo; Sampietro, Daniele; Strati, Virginia; Mantovani, Fabio (16. 8. 2017). „Accuracy of Flight Altitude Measured with Low-Cost GNSS, Radar and Barometer Sensors: Implications for Airborne Radiometric Surveys”. Sensors. 17 (8): 1889. doi:10.3390/s17081889. 
  19. ^ „Official Garmin Support - United States - Support Center”. support.garmin.com. Arhivirano iz originala 04. 03. 2016. g. Pristupljeno 29. 4. 2018. 

Literatura

uredi
Preuzeto iz „https://sr.wiki.x.io/w/index.php?title=Алтиметар&oldid=28856223”