Высота полета спутников над землей: Какова высота орбиты полёта космонавтов и спутников?

Содержание

Как следить за спутниками Starlink?

4 июня SpaceX запустила уже восьмую партию спутников Starlink, которые постепенно формируют вокруг Земли систему всемирного спутникового интернета. Воспользоваться услугами космического провайдера пока не получится — тестовый запуск сервиса назначен на конец года и только на территории Северной Америки. Но можно посмотреть на сами спутники, которые будут забираться на свои рабочие орбиты еще некоторое время. Вот как это сделать.

Mariano Ribas / YouTube

Вообще, невооруженным глазом можно увидеть и многие другие спутники, и не только в ближайшие месяцы. Это возможно потому, что солнечные панели, плоские антенны и другие элементы космического аппарата отражают попадающий на них солнечный свет. Обычно пролетающий спутник выглядит как звезда, перемещающаяся по небу, а еще недавно можно было застать яркие вспышки спутников Iridium. Но со Starlink ситуация несколько иная.

SpaceX планирует, что через несколько лет над Землей будут летать десятки тысяч аппаратов Starlink (к концу 2019 года американский регулятор уже одобрил «созвездие» из 12 тысяч спутников, еще 30 тысяч ожидают утверждения Международного союза электросвязи). Поэтому спутники запускают часто и помногу — 60 штук за запуск. После запуска они превращаются для нас, наблюдателей с Земли, в длинную светящуюся линию, медленно и красиво передвигающуюся по небу.

Но эта красота мимолетна сразу по нескольким причинам. Во-первых, спутники Starlink держатся плотной колонной сравнительно недолго, несколько недель после запуска, а потом разлетаются по своим рабочим местам на орбите. Во-вторых, даже по ночам они видны не каждый день, а только в определенные периоды. Ну и, наконец, в-третьих, астрономы очень недовольны тем же, чему рады мы, и потому компания Маска собирается затемнять следующие партии спутников, чтобы они не мешали научным наблюдениям.

Спутник Starlink с затемняющими панелями

SpaceX

В новой партии, отправленной на орбиту в 04:25 4 июня, уже есть один затемненный (во всяком случае так планировали инженеры) спутник. При отделении от второй ступени он развернул два набора прозрачных для радиосигналов, но непрозрачных для видимого света щитков. Они должны почти полностью убрать блики от основных отражающих поверхностей. В следующей партии, которую запустят в июне, такие щитки будут установлены в каждом аппарате. А пока возможность наблюдать за яркой полосой из 60 спутников еще остается, давайте наблюдать.

Как следить-то?

Ничего сложного в этом нет, потому что почти всю работу и расчеты выполняют сайты или приложения. Кстати, их же потом можно будет использовать, если захотите посмотреть на летящую в небе МКС или просто узнать, что за светящаяся точка летит по ночному небу.

Find Starlink

Самый простой вариант — специальный сайт Find Starlink. На нем вы просто задаете свой город и получаете в ответ все ближайшие видимые пролеты. Для каждого пролета обозначено в какую дату и во сколько он будет, а также откуда и куда будут лететь спутники по небу, например, с юга на восток. Также простым языком обозначено насколько ярким будет пролет, а в самой нижней строке показано, какова его максимальная высота. У сервиса есть приложение на Android и iOS, которое, по сути, просто загружает тот же самый сайт, но вдобавок к этому умеет уведомлять о пролетах.

Пролет партии спутников с низкой видимостью

Find Starlink

Heavens Above

Cервис Heavens Above — это некоммерческий проект Криса Пита (Chris Peat) из Германии. Он есть в виде сайта и приложения на Android, но основное внимание разработчик уделяет сайту, поэтому функционал у последнего шире — среди них и отдельные страницы для слежения за Starlink. 

Heavens Above слегка сложнее в использовании, чем Find Starlink, но зато он умеет следить и за другими спутниками, поэтому навык работы с ним может вам пригодиться, если вы захотите посмотреть за пролетом какого-нибудь еще орбитального аппарата (например, МКС). А еще на Heavens Above можно визуально следить за пролетом конкретной группировки Starlink на отдельной странице с 3D-моделью Земли.

Для начала вам надо будет указать свое местоположение на этой странице, чтобы сайт вел расчеты именно для того места, где вы находитесь. Сразу после этого можно зайти на страницу пролетов Starlink. По умолчанию он выбирает последний запуск (в нашем случае это Starlink 7) и текущую дату. Если таблица пуста — значит видимых пролетов этой партии спутников в этот день нет, и вам нужно промотать дни дальше до тех пор, пока данные не появятся. Или выбрать другой «паровозик», например, Starlink 6 — он тоже пока еще не распался.

Пролеты спутников Starlink

Heavens Above

Если в таблице появились данные — это значит, что вам повезло и у вас есть шанс увидеть пролет. Может показаться, что данных в таблице много, но на самом деле все просто. Яркость или звездная величина — это то, насколько ярким будет спутник для нас. Как ни странно, чем она меньше, тем ярче объект, причем она может принимать и отрицательные значения. К примеру, МКС почти всегда имеет отрицательную звездную величину, поэтому ее без проблем можно увидеть даже в крупном городе с сильным световым загрязнением неба. Высота в градусах показывает, насколько высоко спутник будет лететь над горизонтом. А азимут говорит  о том, в какую сторону смотреть, чтобы не пропустить пролет.

Судя по расчетам Heavens Above для Москвы, жителям Центральной России повезло — они смогут увидеть много пролетов спутников, если, конечно, также повезет с погодой. А если погода этого не позволит, то вы, разобравшись с тем, как пользоваться упомянутыми сервисами, всегда сможете попытать счастья в будущем.

Полет Джеффа Безоса в космос. Как это было

Богатейший человек в мире совершил свой первый суборбитальный космический полет. Он продлился около 11 минут. Что видели Безос и другие пассажиры на высоте 105 километров над Землей?

Старт ракеты New Shepard. Фото: Joe Skipper/Reuters

Обновлено в 19:20

Миллиардер Джефф Безос вернулся из космоса. Корабль основанной им компании Blue Origin под названием New Shepard поднялся чуть выше формальной границы космоса и успешно приземлился.

На борту находились: сам миллиардер, его брат Марк Безос, 82-летняя летчица Уолли Фанк и 18-летний студент из Нидерландов Оливер Дэмен.

Scenes from #NSFirstHumanFlight astronaut load. pic.twitter.com/L7u1ZaYn60

— Blue Origin (@blueorigin) July 20, 2021

New Shepard должен был стартовать с космодрома в Техасе ровно в 8 утра по местному времени, то есть в 16:00 по Москве. Запуск состоялся на несколько минут позже.

Полет Безоса продлился почти 11 минут, из них три минуты миллиардер и его спутники провели в невесомости. В это время космические туристы могли расстегнуть ремни безопасности и перемещаться по кабине.

На аудиотрансляции было слышно, как пассажиры восторженно реагируют на происходящее. Например, 18-летний Оливер был так увлечен невесомостью, что не сразу отреагировал на запрос центра полетов во время переклички:

— *ликование*

— Предупреждение, одна минута. Предупреждение, одна минута. Проверка статуса. Астронавт Оливер?

— *ликование*

— Астронавт Оливер!

— Ой, простите. Я Оливер. Статус… прекрасный.

Что видели Безос и другие пассажиры на высоте 105 километров над Землей и можно ли считать это космосом? Комментирует космонавт, Герой России Сергей Волков:

Сергей Волков космонавт, Герой России

Через несколько минут после запуска ракета-носитель New Shepard отделилась от кабины с астронавтами и перешла к снижению. К восьмой минуте полета бустер успешно приземлился на площадку неподалеку от места старта. Пассажирская капсула завершила траекторию и еще через несколько минут опустилась на землю на трех парашютах.

Jeff Bezos, space tourists celebrate on Earth after historic flight https://t.co/hSgkdGwOD0pic.twitter.com/88pn6wd1Rm

— Fox News (@FoxNews) July 20, 2021

Через некоторое время после приземления участники полета вышли на пресс-конференцию.

Полет Безоса стал первым визитом миллиардера за линию Кармана, стокилометровую условную границу космоса. Неделей ранее астронавтом стал другой человек из списка Forbes, британец Ричард Брэнсон. Его ракетоплан Unity поднял бизнесмена на 80 километров над землей, что тоже можно считать космосом. При этом обоих миллиардеров резко критиковали за то, что подобный космический туризм — это игрушки для богатых, а решать нужно проблемы на Земле. Вот как ответил на вопрос CNN Джефф Безос:

«В целом эти люди правы. Но нам следует делать и то, и то. На Земле есть много проблем, и нам нужно над этим работать. Но одновременно с этим миссия Blue Origin и цель этого туристического полета — отработать практическую сторону космических запусков настолько, чтобы они стали похожи на путешествие на обычном авиалайнере. Если у нас это получится, мы сможем проложить дорогу в космос для будущих поколений. И уже они смогут использовать ресурсы космоса так, чтобы решать проблемы на Земле».

Как бы там ни было, полет New Shepard в любом случае войдет в историю. 82-летняя Уолли Фанк и 18-летний Оливер Дэмен стали самым старым и самым молодым человеком за пределами земной атмосферы. Поездку студента из Нидерландов оплатил его отец, владелец инвесткомпании — благотворительный аукцион за место на New Shepard завершился на отметке в 28 млн долларов. А американскую женщину-пилота пригласили на борт в качестве «почетной гостьи» Безоса — Фанк прошла программу подготовки женщин-астронавтов еще в 60-х годах, но в космос смогла полететь только сейчас.

Наконец еще одна маленькая деталь — во вторник самым богатым человеком на Земле на несколько минут стал Илон Маск. Потому что Безос в это время был в космосе.

Добавить BFM.ru в ваши источники новостей?

От секунды до года: 2. Искусственные спутники Земли

g ≈ 10 м/с2 — ускорение свободного падения,
R — радиус Земли

Подавляющее большинство космических аппаратов — это искусственные спутники Земли. Они движутся по круговой или вытянутой орбите вокруг Земли на высоте от сотен до тысяч километров (интересующиеся этой темой могут посмотреть спутники в реальном времени на Google Earth). Поэтому длину их траектории можно принять примерно равной длине земной окружности — 40 тыс. км. Для того чтобы удержаться на круговой орбите, спутники движутся с первой космической скоростью — она составляет примерно 7,9 км/с. Отсюда получаем период обращения спутника на низкой околоземной орбите:

T  =   40 000 км   ≈ 5000 с ≈ полтора часа.
8 км/с

Самый крупный искусственный спутник — Международная космическая станция, МКС, — очень хорошо видна на темном вечернем или утреннем небе. Когда на Земле уже наступили сумерки, а МКС еще освещена Солнцем, она предстает внимательному наблюдателю в виде яркой немигающей белой звездочки, быстро перемещающейся по небу.

Такое может быть только тогда, когда траектория МКС проходит географически близко к наблюдателю. Высота орбиты МКС составляет 330 км, а значит, для достаточно близкого наблюдателя она будет хорошо видна на протяжении примерно одной-двух тысяч километров своей траектории. Поэтому наблюдатель увидит ее проход по небу примерно за

t  =   1000 км   ≈ 2 минуты.
8 км/с

Так что, если вы, вооружившись точным временем пролета МКС над вашим домом, решили ее пронаблюдать, помните — вам на это зрелище дается от силы несколько минут!

Кстати, с непривычки МКС можно спутать и с ярко освещенным самолетом, ведь он тоже выглядит перемещающейся по небу звездочкой. Что самое забавное, скорости перемещения по небу для них примерно равны. Хотя МКС летит примерно в 30 раз быстрее самолета, ее орбита проходит в 30 раз выше траектории самолета, так что угловые скорости их движения совпадают для наземного наблюдателя. Это просто совпадение, никакого глубокого физического смысла за ним не стоит.

SpaceX увеличила до 300 число микроспутников Starlink на околоземной орбите | Новости из Германии о событиях в мире | DW

Американская технологическая компания SpaceX отправила на низкую околоземную орбиту очередные 60 интернет-спутников в рамках проекта Starlink. В понедельник, 17 февраля, компания Илона Маска подтвердила успешный вывод на орбиту всех спутников. Таким образом, число микроспутников на орбите в рамках развертывания глобальной сети интернет-покрытия Starlink доведено до 300.

Ракета-носитель Falcon 9 с микроспутниками была запущена с базы ВВС США на мысе Канаверал во Флориде. При этом первая многоразовая ступень тяжелой двухступенчатой ракеты, использовавшейся уже в четвертый раз, не смогла совершить посадку на плавучую платформу Of Course I Still Love You в Атлантическом океане у побережья штата Южная Каролина и упала в воду вблизи от нее. Тем не менее SpaceX пообещала доставить ее на берег.

Спутники Starlink начали выводить на орбиту в мае

Первоначально спутники выводятся на орбиту высотой 290 км. После проверки инженерами SpaceX их работоспособности, аппараты поднимаются на более высокую орбиту с помощью собственных ионных двигателей. Первые 60 аппаратов были запущены в конце мая 2019 года, вторые — в ноябре, затем последовали два запуска в январе.

Компания Маска планирует развернуть орбитальную группировку космических аппаратов данного типа для создания глобальной сети, которая обеспечит жителей планеты широкополосным интернетом в любой точке земного шара. Общая сумма инвестиций для реализации проекта оценивается в 10 млрд долларов. По словам Маска, для обеспечения минимального интернет-покрытия потребуется по меньшей мере шесть запусков ракет с 60 спутниками, то есть 360 аппаратов, а для среднего — 12 запусков, которые позволят создать группировку из 720 аппаратов.

SpaceX — одна из целого ряда компаний, которые стремятся разместить на орбите крупные группировки спутников для обеспечения глобального интернет-покрытия. Среди них — OneWeb, Telesat, LeoSat и Amazon. В феврале 2019 года компания OneWeb вывела на орбиту первые шесть спутников своей собственной системы.

Смотрите также:

  • Как спутники Земли помогают бороться с изменением климата

    Наблюдения из космоса помогают на земле

    До того, как в середине 20-го столетия первые спутники оказались на околоземной орбите, мы почти ничего не знали о динамике изменения климата. Сейчас благодаря снимкам и другим данным, получаемым со спутников, человечество пишет историю постоянно изменяющейся планеты Земля. В 1985 году с помощью спутников была обнаружена озоновая дыра. Эти данные помогают бороться с изменениями климата.

  • Как спутники Земли помогают бороться с изменением климата

    Спутники, сообщающие о тающих ледниках

    Некоторые спутники фиксируют признаки изменения климата: тающие ледники, повышающийся уровень мирового океана и даже растущее содержание в атмосфере CO2. Этот спутник Jason-3 — один из самых современных, он способен с максимальной точностью провести замеры водной поверхности Земли. Эти данные помогут понять, как глобальное потепление влияет на мировой океан.

  • Как спутники Земли помогают бороться с изменением климата

    Данные со спутников помогают предотвратить катаклизмы

    Искусственные спутники играют важную роль в предотвращении природных катаклизмов: ураганов, землетрясений, цунами, лесных пожаров. Они собирают информацию, которая помогает заблаговременно оповещать о возможном  природном бедствии, прогнозировать его масштабы и интенсивность. Особенно полезны данные со спутников для наблюдения за ураганным ветром и предотвращения его последствий.

  • Как спутники Земли помогают бороться с изменением климата

    Цветы в космосе

    Могут ли расти цветы на околоземной орбите? Астронавты на МКС обнаружили, что в космосе для того, чтобы вырастить овощи, понадобится меньше воды. А КНР уже давно предпринимает попытки вырастить на Луне хлопок. Все эти знания могут в будущем играть решающую роль в развитии сельского хозяйства.

  • Как спутники Земли помогают бороться с изменением климата

    Негативное влияние освоения космоса

    Освоение космического пространства имеет и негативные последствия для окружающей среды. После каждого запуска ракеты происходит выброс оксида алюминия, который накапливается в стратосфере и влияет на уменьшение озонового слоя земли.

  • Как спутники Земли помогают бороться с изменением климата

    Космический мусор

    На околоземной орбите сейчас находятся 20 000 элементов космического мусора: от деталей ракет до шурупов и отработанных матриц. Если этот мусор не утилизировать, то он может негативно воздействовать на спутники, подлетая к ним слишком близко и препятствуя сбору информации, которая необходима для борьбы с глобальным потеплением.

    Автор: Тим Шауэнберг, Наталья Позднякова

Что такое GPS? Определение положения спутника в космическом пространстве

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛОЖЕНИЯ СПУТНИКА В КОСМИЧЕСКОМ ПРОСТРАНСТВЕ

До сих пор во всех наших рассуждениях мы исходили из того, что знаем точно, где в космическом пространстве находятся спутники, и на основе этого можем вычислить свое местоположение по их координатам и дальностям до них. Но как узнать, где именно в космическом пространстве располагается нечто, удаленное на расстояние в 20000 километров?

«Кому на месте не сидится, тот добра не наживет». Так звучит старая английская пословица. Но для высоколетящего спутника высота в 20000 километров является настоящим приобретением. Все на такой высоте находится полностью вне земной атмосферы. А это значит, что полет по орбите вокруг Земли будет описываться простыми математическими соотношениями. Подобно Луне, которая вращается вокруг нашей старой планеты миллионы лет без каких-либо заметных изменений орбиты и периода обращения, спутники GPS совершают такое же, в достаточной степени предсказуемое, орбитальное движение вокруг Земли.

Спутники выводятся очень точно на свои орбиты в соответствии с генеральным планом развертывания системы и, поскольку на высоте 20000 километров атмосферное торможение отсутствует, остаются на них в течение длительного времени. Орбиты известны заранее, а каждый приемник содержит в памяти своего компьютера «альманах», т.е. своеобразный, постоянно обновляемый справочник, из которого видно, где будет находиться каждый спутник в любой момент времени.

Все спутники находятся под постоянным контролем

Далее. Исходная математическая модель для орбит была бы достаточно хороша сама по себе, но чтобы сделать ее совершенной, движение спутников GPS поставлено под постоянный контроль специалистов МО США.

По той же причине спутники GPS не располагаются на геостационарных орбитах, подобно телевизионным спутникам. Обращаясь вокруг планеты один раз за 12 часов, спутники GPS проходят над контрольными станциями дважды в сутки. Это дает возможность точно измерять их положение, высоту и скорость. Отклонения от теоретических орбит, которые обнаруживают контрольные станции, называются «ошибками эфемерид». Они обычно очень незначительны и вызваны такими явлениями, как гравитационные притяжения Луны и Солнца и солнечное световое давление на спутник. После того, как одна из станций слежения определила положение спутника и вычислила поправки к его орбите, эта обновленная информация передается обратно на спутник, заменяя собой в памяти его бортового компьютера прежнюю информацию. Все последующее время эти поправки вместе с дальномерными кодовыми сигналами будут непрерывно передаваться каждым спутником на Землю.

Таким образом, каждый спутник GPS в непрерывном режиме передает не только свои индивидуальные дальномерные коды (общедоступный гражданский C/A-код и защищенный P-код военного назначения, см. далее), но также и сообщения о своем точно предвычисленном положении на орбите, о движении остальных спутников GPS (альманах), о состоянии своих бортовых систем и многочисленную другую служебную информацию.

Эти сообщения используются всеми видами приемников GPS.

Спутники GPS

  • Наименование : NAVSTAR
  • Разработчик : Rockwell International
  • Высота : 20000 километров
  • Масса : 860 килограмм
  • Габариты : 5,2 метра с вынесенными солнечными панелями
  • Период обращения : 12 часов
  • Наклонение орбиты : 55 градусов
  • Ресурс на орбите : 7,5 лет
  • Полный состав созвездия: 24 спутника

 

ТАКИМ ОБРАЗОМ:

  • Для вычисления координат места на Земле необходимо знать как расстояния до спутников, так и местонахождение каждого из них в космическом пространстве.
  • Спутники GPS движутся настолько высоко, что их орбиты можно прогнозировать с большой точностью.
  • Станции слежения МО США регулярно определяют даже самые незначительные изменения в орбитах, и данные об этих изменениях передаются спутниками.

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

На какой высоте над землей летает мкс. Чем вызваны высота и наклонение орбиты мкс

Вы хотите отслеживать МКС онлайн и быть наготове, чтобы успеть к наблюдению за станцией? Но как узнать, когда пролетит МКС над Вашим домом или огородом? Вот самые лучшие онлайн сервисы для этого.

Во-первых, у НАСА есть сайт Быстрых и Простых Наблюдений , на котором Вы просто находите свою страну и город, после чего выводятся дата, местное время, продолжительность наблюдения и данные подхода МКС, чтобы не упустить станцию в небе. Правда, есть один недостаток — не для всех стран и городов возможно определить онлайн координаты МКС. Так, например, для России доступны только крупные города: Санкт-Петербург, Москва, Волгоград, Тверь, Тула, Самара, Ставрополь, Псков, Краснодар, Екатеринбург, Новосибирск, Ростов, Норильск, Красноярск, Владивосток и другие мегаполисы. Иначе говоря, если Вы живете в маленьком населенном пункте, то можете только положиться на информацию для самого близкого к Вам города.

Во-вторых, сайт Heavens Above — также превосходный ресурс, чтобы узнать, когда над Вами в небе пролетает МКС, а также все виды других спутников. В отличии от сайта НАСА, Небеса-Выше позволяет Вам ввести свою точную широту и долготу. Таким образом, если Вы живете в отдаленном районе, то сможете получить точное время и местоположение, чтобы самостоятельно начать искать спутники. Сайт также предлагает регистрацию посетителям для расширения возможностей и удобства его использования.

В-третьих, у Spaceweather есть своя Спутниковая страница , которая обеспечивает информацией США и Канаду. Но Вы также можете воспользоваться этой ссылкой для других стран. Интересно, что можно задать расчет координат не только для МКС, но и, например, для телескопа Хаббл или спутников. Для стран североамериканского континента Вам необходимо только указать ZIP-код и выбрать объект. Для других континентов Вы выбираете Страну — Регион/Штат — Населенный пункт. Например, мне удалось найти координаты спутников и МКС для московских Химок. Однако данный сайт бывает часто перегружен, поскольку пользуется большим успехом у любителей наблюдений.

Есть также этот очень крутой мониторинг передвижения МКС от Google. Вы не можете задать данные для расчета времени и координат местоположения МКС, но зато у Вас есть возможность наблюдать онлайн за передвижением станции.

Траекторию полета Международной Космической станции в реальном времени также можно проследить на специальной странице официального сайта Российского Центра Управления космическими полетами (для этого потребуется установить плагин Java (TM)). Помимо трассы полета Вы можете узнать об ориентации Международной Космической станции, заглянуть в архив полетов МКС и многое другое.

Дополнительно, Вы можете получить извещение на Twitter, когда космическая станция будет пролетать над Вами. Для этого воспользуйтесь

Большинство космических полётов выполняется не по круговым, а по эллиптическим орбитам, высота которых меняется в зависимости от местоположения над Землёй. Высота так называемой «низкой опорной» орбиты, от которой «отталкивается» большинство космических кораблей, равна примерно 200 километрам над уровнем моря. Если быть точным, перигей такой орбиты равен 193 километрам, а апогей составляет 220 километров. Однако на опорной орбите имеется большое количество мусора, оставленного за полвека освоения космоса, поэтому современные космические корабли, включив свои двигатели, перебираются на более высокую орбиту. Так, например, Международная Космическая Станция (МКС
) в 2017 году вращалась на высоте порядка 417 километров
, то есть в два раза выше опорной орбиты.

Высота орбиты большинства космиечских кораблей зависит от массы корабля, места его запуска и мощности его двигателей. У космонавтов она варьируется от 150 до 500 километров. Так, например, Юрий Гагарин
летел на орбите с перигеем в 175 км
и апогеем в 320 км. Второй советский космонавт Герман Титов летел на орбите с перигеем в 183 км и апогеем в 244 км. Американские «челноки» летали на орбитах высотой от 400 до 500 километров
. Примерно такая же высота и у всех современных кораблей, доставляющих людей и грузы на МКС.

В отличие от пилотируемых космических кораблей, которым надо вернуть космонавтов на Землю, искусственные спутники летают на гораздо более высоких орбитах. Высота орбиты спутника, вращающегося на геостационарной орбите, может быть рассчитана, опираясь на данные о массе и диаметре Земли. В результате нехитрых физических расчетов можно выяснить, что высота геостационарной орбиты
, то есть такой, при которой спутник «зависает» над одной точкой на поверхности земли, равна 35 786 километрам
. Это очень большое удаление от Земли, поэтому время обмена сигналом с таким спутником может достигать 0,5 секунд, что делает его непригодным, например, для обслуживания онлайн-игр.

Сегодня 11 июня 2019 года. А вы знаете, какой сегодня праздник ?

Расскажите Какова высота орбиты полёта космонавтов и спутников
друзьям в социальных сетях:

Граница между атмосферой Земли и космосом проходит по линии Кармана, на высоте 100 км над уровнем моря.

Космос совсем рядом, осознаете?

Итак, атмосфера. Воздушный океан, который плещется у нас над головой, а мы живем на самом его дне. Иначе говоря, газовая оболочка, вращающаяся вместе с Землей, наша колыбель и защита от разрушительного ультрафиолетового излучения. Вот как это выглядит схематично:

Схема строения атмосферы

Тропосфера.
Простирается до высоты 6-10 км в полярных широтах, и 16-20 км в тропиках. Зимой граница ниже, чем летом. Температура с высотой падает на 0.65°C каждые 100 метров. В тропосфере находится 80% общей массы атмосферного воздуха. Здесь, на высоте 9-12 км, летают пассажирские самолеты
. Тропосфера отделена от стратосферы озоновым слоем, который служит щитом, защищающим Землю от разрушительного ультрафиолетового излучения (поглощает 98% УФ-лучей). За озоновым слоем жизни нет.

Стратосфера.
От озонового слоя до высоты 50 км. Температура продолжает падать, и, на высоте 40 км, достигает 0°C. Следующие 15 км температура не меняется (стратопауза). Здесь могут летать метеозонды
и *.

Мезосфера.
Простирается до высоты 80-90 км. Температура падает до -70°C. В мезосфере сгорают метеоры
, на несколько секунд оставляя светящийся след на ночном небе. Мезосфера слишком разрежена для самолетов, но, в то же время, слишком плотна для полетов искусственных спутников. Из всех слоев атмосферы она самая недоступная и малоизученная, поэтому ее называют “мертвой зоной”. На высоте 100 км проходит линия Кармана, за которой начинается открытый космос. На этом официально заканчивается авиация и начинается космонавтика. Кстати, линия Кармана юридически считается верхней границей расположенных внизу стран.

Термосфера.
Оставив позади условно проведенную линию Кармана выходим в космос. Воздух становится еще более разреженным, поэтому полеты тут возможны только по баллистическим траекториям. Температура колеблется от -70 до 1500°C, солнечная радиация и космическое излучение ионизируют воздух. На северном и южном полюсах планеты частицы солнечного ветра, попадая в этот слой, вызывают , видимые в низких широтах Земли. Здесь же, на высоте 150-500 км летают наши спутники
и космические корабли
, а чуть выше (550 км над Землей) – прекрасный и неподражаемый (кстати, люди поднимались к нему пять раз, т.к. телескоп периодически требовал ремонта и технического обслуживания).

Термосфера простирается до высоты 690 км, дальше начинается экзосфера.

Экзосфера.
Это внешняя, рассеянная часть термосферы. Состоит из ионов газа, улетающих в космическое пространство, т.к. сила притяжения Земли больше на них не действует. Экзосферу планеты также называют “короной”. “Корона” Земли имеет высоту до 200 000 км, это примерно половина расстояния от Земли до Луны. В экзосфере могут летать только беспилотные спутники
.

*Стратостат – аэростат для полетов в стратосферу. Рекордная высота подъема стратостата с экипажем на борту на сегодня составляет 19 км. Полет стратостата “СССР” с экипажем из 3-х человек состоялся 30 сентября 1933 года.

Стратостат

**Перигей – ближайшая к Земле точка орбиты небесного тела (естественного или искусственного спутника)

***Апогей – наиболее отдаленная от Земли точка орбиты небесного тела

Наблюдение с веб-камер МКС за поверхностью Земли и самой Станцией онлайн. Атмосферные явления, стыковки кораблей, выходы в открытый космос, работа внутри американского сегмента — все в режиме реального времени. Параметры МКС, траектория полета и местоположение на карте мира.


Трансляция с веб-камер МКС

Видеоплееры NASA №1 и №2 ведут трансляцию с веб-камер МКС онлайн с непродолжительными перерывами.

Видеоплеер NASA №1 (онлайн)

Видеоплеер NASA №2 (онлайн)

Карта с орбитой МКС

Видеоплеер Роскосмоса №1

Видеоплеер Роскосмоса №2

Видеоплеер NASA TV

Видеоплеер NASA TV»s Media Channel

Описание видеоплееров

Видеоплеер NASA №1 (онлайн)

Трансляция онлайн с видеокамеры №1 без звука с кратковременными перерывами. Очень редко наблюдалась трансляция записи.

Видеоплеер NASA №2 (онлайн)

Трансляция онлайн с видеокамеры №2, иногда со звуком, с кратковременными перерывами. Трансляция записи не наблюдалась.

Видеоплееры Роскосмоса

Интересные видеоролики оффлайн, а также значимые события, связанные с МКС, иногда транслируемые Роскосмосом онлайн: старты космических кораблей, стыковки и расстыковки, выходы в открытый космос, возвращение экипажей на Землю.

Видеоплееры NASA TV и NASA TV»s Media Channel

Трансляция научных и информационных программ на английском языке, в том числе видео с камер МКС, а также некоторых важных событий на МКС онлайн: выходов в открытый космос, видеоконференций с Землей на языке участников.

Особенности трансляции с веб-камер МКС

Трансляция с Международной Космической Станции онлайн ведется с нескольких веб-камер, установленных внутри американского сегмента и снаружи Станции. Звуковой канал в обычные дни подключается редко, но всегда сопровождает такие важные события, как стыковки с транспортными кораблями и кораблями со сменным экипажем, выходы в открытый космос, проведение научных экспериментов.

Периодически направление веб-камер на МКС меняется, как и качество передаваемого изображения, которое может меняться в течение времени даже при трансляции с одной и той же веб-камеры. Во время работ в открытом космосе изображение чаще передается с камер, установленных на скафандрах астронавтов.

Стандартная
или серая
заставка на экране Видеоплеера NASA №1 и стандартная
или синяя
заставка на экране Видеоплеера NASA №2 говорят о временном прекращении видеосвязи Станции c Землей, аудиосвязь может продолжаться. Черный экран
— пролет МКС над ночной зоной.

Звуковое сопровождение
подключается редко, обычно, на Видеоплеере NASA №2. Иногда включают запись
— это видно по несоответствию передаваемой картинки с положением Станции на карте и отображению текущего и полного времени транслируемого видеоролика на полосе прогресса. Полоса прогресса появляется справа от значка динамика при наведении курсора на экран видеоплеера.

Нет полосы прогресса
— значит видео с текущей веб-камеры МКС транслируется онлайн
. Видите Черный экран
? — сверьтесь с !

При зависании видеоплееров NASA обычно помогает простое обновление страницы
.

Местоположение, траектория и параметры МКС

Текущее положение Международной Космической Станции (International Space Station) на карте обозначает условный значок МКС.

В левом верхнем углу карты отображаются текущие параметры Станции — координаты, высота орбиты, скорость движения, время до восхода или заката.

Условные обозначения параметров МКС (единицы измерения по умолчанию):

  • Lat:
    широта в градусах;
  • Lng:
    долгота в градусах;
  • Alt:
    высота в километрах;
  • V:
    скорость в км/час;
  • Время
    до восхода или заката солнца на Станции (на Земле смотрите границу светотени по карте).

Скорость в км/ч, конечно, впечатляет, но более наглядна ее величина в км/с. Чтобы изменить единицу измерения скорости МКС, нажмите на шестеренки в левом верхнем углу карты. В открывшемся окне на панели сверху нажмите на значок с одной шестеренкой и в списке параметров вместо km/h
выберите km/s
. Здесь же можно изменить и другие параметры карты.

Всего на карте мы видим три условных линии, на одной из которых расположен значок текущего положения МКС — это текущая траектория перемещения Станции. Две другие линии обозначают две следующие орбиты МКС, над точками которых, расположенных на одной долготе с текущем положением Станции, МКС пролетит, соответственно, через 90 и 180 минут.

Масштаб карты изменяется кнопками «+»
и «-»
в левом верхнем углу или обычной прокруткой, когда курсор расположен на поверхности карты.

Что можно увидеть через веб-камеры МКС

Американское космическое агентство NASA ведет трансляцию с веб-камер МКС онлайн. Часто изображение передается с камер, направленных на Землю, и во время пролета МКС над дневной зоной можно наблюдать облака, циклоны, антициклоны, в ясную погоду земную поверхность, поверхность морей и океанов. Подробности ландшафта можно хорошо рассмотреть, когда транслирующая веб-камера направлена вертикально на Землю, но иногда бывает хорошо видно и когда она направлена на горизонт.

При пролете МКС над материками в ясную погоду хорошо видны русла рек, озера, снежные шапки на горных хребтах, песчаная поверхность пустынь. Острова в морях и океанах проще наблюдать только в самую безоблачную погоду, так как с высоты МКС они внешне мало отличаются от облаков. Гораздо проще на поверхности мирового океана обнаружить и наблюдать кольца атоллов , которые при небольшой облачности видны хорошо.

Когда один из видеоплееров транслирует изображение с веб-камеры NASA, направленной вертикально на Землю, обратите внимание, как по отношению к спутнику по карте перемещается транслируемая картинка. Так будет проще поймать отдельные объекты для наблюдения: острова, озера, русла рек, горные массивы, проливы.

Иногда изображение онлайн передается с веб-камер, направленных внутрь Станции, тогда мы можем наблюдать за американским сегментом МКС и действиями астронавтов в режиме реального времени.

Когда на Станции происходят какие-то события, например, стыковки с транспортными кораблями или кораблями со сменным экипажем, выход в открытый космос, трансляция с МКС ведется с подключением звука. В это время мы можем слышать переговоры членов экипажа Станции между собой, с Центром Управления Полетом или со сменным экипажем на приближающемся для стыковки корабле.

О приближающихся событиях на МКС можно узнать из сообщений средств массовой информации. Кроме того, с помощью веб-камер могут транслироваться онлайн некоторые научные эксперименты, проводимые на МКС.

К сожалению, веб-камеры установлены только в американском сегменте МКС, и мы можем наблюдать только за американскими астронавтами и проводимыми ими экспериментами. Но при включении звука, часто бывает слышна и русская речь.

Чтобы включить воспроизведение звука, наведите курсор на окно плеера и кликните левой кнопкой мыши по появившемуся изображению динамика с крестиком. Звуковое сопровождение будет подключено с уровнем громкости по умолчанию. Для увеличения или уменьшения силы звука, поднимите или опустите планку громкости до желаемого уровня.

Иногда, звуковое сопровождение кратковременно подключают и без повода. Передача звука может быть включена и при синем экране
, во время отключения видеосвязи с Землей.

Если вы много времени проводите за компьютером, оставьте вкладку открытой с включенным звуковым сопровождением на видеоплеерах NASA, иногда заглядывайте на нее, чтобы увидеть восход и закат, когда на земле темно, а части МКС, если они есть в кадре, освещены восходящим или закатывающимся солнцем. Звук же даст о себе знать сам. При подвисании видеотрансляции обновите страницу.

Полный оборот вокруг Земли МКС совершает за 90 минут, однократно пересекая ночную и дневную зоны планеты. Где Станция находится в данный момент, смотрите на карте с орбитой выше.

Что можно увидеть над ночной зоной Земли? Иногда вспышки молний во время грозы. Если веб-камера направлена на горизонт, бывают видны самые яркие звезды и Луна.

Через веб-камеру с МКС невозможно увидеть огни ночных городов, ведь расстояние от Станции до Земли более 400 километров, и без специальной оптики никаких огоньков не видно, кроме самых ярких звезд, но это уже не на Земле.

Наблюдайте за Международной Космической Станции с Земли. Смотрите интересные , сделанные с представленных здесь видеоплееров NASA.

В перерывах между наблюдениями за поверхностью Земли из космоса попробуйте поймать и разложить (достаточно сложный).

12 апреля грядет день космонавтики. И конечно же, было-бы неправильно обойти этот праздник стороной. Тем более, что в этом году дата будет особенной, 50 лет со дня первого полёта человека в космос. Именно 12 апреля 1961 года Юрий Гагарин совершил свой исторический подвиг.

Ну а без грандиозных суперсооружений человеку в космосе не обойтись. Именно таковым и является Международная космическая станция (англ. International Space Station).

Габариты МКС — невелики; длина — 51 метр, ширина вместе с фермами — 109 метров, высота — 20 метров, вес — 417,3 тонны. Но думаю всем понятно, что уникальность этого суперсооружения не в его размерах, а в технологиях используемых для фукционирования станции в открытом космосе. Высота орбиты МКС составляет 337-351 км над землей. Скорость движения по орбите — 27700 км/ч. Это позволяет станции совершать полный оборот вокруг нашей планеты за 92 минуты. То есть, каждые сутки космонавты, находящиеся на МКС встречают 16 рассветов и закатов, 16 раз ночь сменяет день. Сейчас экипаж МКС состоит из 6 человек, а вообще за все время функционирования станция приняла 297 посетителей (196 разных людей). Началом эксплуатации Международной космической станции считается 20 ноября 1998 года. И на данный момент (9.04.2011) станция находится на орбите уже 4523 суток. За это время она достаточно сильно эволюционировала. Предлагаю убедиться Вам в этом, просмотрев фото.

МКС, 1999 год.

МКС, 2000 год.

МКС, 2002 год.

МКС, 2005 год.

МКС, 2006 год.

МКС, 2009 год.

МКС, март 2011 года.

Ниже приведу схему станции, из которой можно узнать названия модулей а также увидеть места стыковки МКС с другими космическими кораблями.

МКС является международным проектом. В нём участвуют 23 государства: Австрия, Бельгия, Бразилия, Великобритания, Германия, Греция, Дания, Ирландия, Испания, Италия, Канада, Люксембург(!!!), Нидерланды, Норвегия, Португалия, Россия, США, Финляндия, Франция, Чехия, Швейцария, Швеция, Япония. Ведь осилить в финансовом плане строительство и поддержания функциональности Международной космической станции в одиночку не под силу ни одному государству. Подсчитать точные или даже приблизительные затраты на строительство и эксплуатацию МКС не представляется возможным. Официальная цифра уже перевалила за 100 млрд долларов США, а если прибавить сюда все побочные затраты, то получится около 150 млрд долларов США. Это уже сейчас делает Международную космическую станцию самым дорогостоящим проектом
за всю историю человечества. А исходя из последних договоренностей России, США и Японии (Европа, Бразилия и Канада пока в раздумьях) о том, что срок эксплуатации МКС продлен минимум до 2020 года (а возможно и дальнейшее продление), то суммарные затраты на содержание станции возрастут еще больше.

Но предлагаю отвлечься от цифр. Ведь помимо научной ценности есть у МКС и другие достоинства. А именно, возможность оценить первозданную красоту нашей планеты с высоты орбиты. И совсем необязательно для это выходить в открытый космос.

Потому как, есть на станции своя смотровая площадка, застеклённый модуль «Купол».

Phantom 4 RTK — Информация о продукте

Продукт
1.Чем Phantom 4 RTK отличается от других дронов серии Phantom?

Дроны серии Phantom разрабатывались для профессиональных фотографов и любителей, а Phantom 4 RTK – для высокоточного картографирования и прочих видов получения данных. Phantom 4 RTK похож на другие дроны серии Phantom камерой и внешним видом. Он имеет такие важные дополнения как модуль позиционирования RTK, система TimeSync, специальное приложение для картографирования и другие.

2.Какие пропеллеры используются на Phantom 4 RTK?

Быстросъемные пропеллеры 9455S, как и на Phantom 4 Pro.

3.Можно ли использовать Phantom 4 RTK в других странах и регионах?

Нет. Версии Phantom 4 RTK отличаются в зависимости от страны/региона. Пользователи могут получить эту информацию по коду версии, указанному на упаковке, или через приложение GS RTK (Aircraft Information (информация о дроне) -> Firmware (программное обеспечение)).

Камера
1.В чем заключаются различия между камерой Phantom 4 RTK и Phantom 4 Advanced/Pro?

1-дюймовая матрица CMOS с разрешением в 20 мегапикселей используется в Phantom 4 RTK и Phantom 4 Pro/Advanced. Однако возможности камеры Phantom 4 RTK шире, так как ее объектив способен корректировать искажения изображения. Объектив каждого летательного аппарата Phantom 4 RTK проходит через процесс калибровки, который позволяет измерить значение дисторсии объектива и записать неискаженные параметры. Камера позволяет пользователям получать исходный снимок без коррекции дисторсии или неискаженные параметры в файле XMP для последующей обработки.

2.Подойдет ли фильтр нейтральной плотности Phantom 4 Pro для Phantom 4 RTK?

Да, фильтры нейтральной плотности Phantom 4 Pro подходят для Phantom 4 RTK.

3.Поддерживает ли цифровой сигнальный процессор Phantom 4 RTK коррекцию искажений изображения?

Нет. Коррекцию дисторсии можно активировать в камере, но качество снимков будет ниже, чем если бы коррекция дисторсии выполнялась при последующей обработке в специальной программе.

4.Как откалибровать камеру Phantom 4 RTK?

Объектив каждого летательного аппарата Phantom 4 RTK проходит через процесс калибровки, который позволяет измерить значение дисторсии объектива и записать неискаженные параметры в поле DewarpData файла XMP. Если опция «distortion correction» (коррекция искажений) выключена, исходный снимок будет получен с искажениями.

При включении коррекции искажений параметры, используемые для устранения искажений, будут совпадать с заводскими, но не с параметрами калибровки. Искажения устраняются по пикселю.

Пульт управления
1.Каковы основные функции стандартного пульта управления Phantom 4 RTK?

1. Встроенный 5,5-дюймовый дисплей, 1080p, яркостью до 1000 нит. Изображение на дисплее видно даже при ярком солнечном свете. Пульт может работать при низких температурах.
2. Быстрая замена аккумуляторов.
3. Приложение GS RTK помогает выполнять задачи «Photogrammetry» (фотограмметрия), «Waypoint» (полет по точкам) и другие.
4. Система передачи видеосигнала OcuSync.

2.Как переключаться между режимами FCC и CE?

Переключение между режимами FCC и CE недоступно.

3.Можно ли использовать пульты других дронов серии Phantom для управления Phantom 4 RTK?

Нет.

Передача видеосигнала
1.Какова дальность передачи сигнала Phantom 4 RTK?

Расстояние зависит от способа передачи видео (например, положения антенны) и условий полета. Максимальное расстояние составляет 7 км при выполнении стандарта FCC на открытом пространстве, 5 км при выполнении стандарта CE (2,4 ГГц).

2.Что делать, если приложение выдает следующее оповещение: «the remote controller signal is weak, please adjust the antenna» (Слабый сигнал пульта управления. Отрегулируйте положение антенны.)?

Оповещение означает, что антенна расположена неправильно, и, возможно, это повлияет на сигнал передачи и качество просмотра в режиме реального времени. Попробуйте направить антенны так, чтобы плоская сторона указывала на Phantom 4 RTK.

3.Можно ли продолжать картографирование автоматически, если Phantom 4 RTK потерял видеосигнал во время выполнения задания?

Да. При потере сигнала видео подключение можно возобновить и продолжить картографирование.

Аккумулятор
1.Можно ли использовать аккумуляторы Phantom 4 Pro для Phantom 4 RTK и наоборот?

Да. Аккумуляторы Phantom 4 RTK и Pro взаимозаменяемы и имеют одинаковую емкость. Это означает, что замена не повлияет на время полета.

2.Сколько времени уходит на полную зарядку аккумулятора Phantom 4 RTK?

Полная зарядка аккумулятора Phantom 4 RTK занимает 60 минут.

3.Как хранить аккумуляторы?

Аккумуляторы нужно хранить в сухом и прохладном месте, вдали от огня, высоких температур и легко воспламеняющихся материалов. Не храните аккумуляторы в месте, где они могут нагреться. Например, под воздействием солнечных лучей в автомобиле. При необходимости длительного хранения рекомендуемый заряд аккумулятора – 50%. Для поддержания эксплуатационных характеристик разряжайте и заряжайте аккумуляторы каждые 3 месяца.

4.Что означает желтый цвет значка батареи в приложении?

Это означает, что напряжение ячейки батареи низкое, и ее необходимо зарядить. Соблюдайте осторожность при полете в данной ситуации.

5.Можно ли использовать аккумуляторы Phantom 4 RTK при низких температурах?

Емкость аккумулятора (а следовательно и время) резко снизится при низкой температуре (< -10℃). Чтобы этого избежать, рекомендуется нагреть аккумулятор до 20℃ перед полетом. В целях безопасности аккумулятор нельзя зарядить, если температура ниже 5℃ или выше 40℃.

6.Почему аккумуляторы начинают нагреваться после длительного хранения?

Это нормально. Когда аккумуляторы хранятся долгое время с зарядом более 65%, активируется автоматическая разрядка, которая снизит уровень заряда до 65%. При этом аккумуляторы могут нагреваться.

Расположение и ориентация
1.Каким образом можно получить данные позиционирования с Phantom 4 RTK?

1. Соединение с мобильной станцией D-RTK 2 по локальной сети через OcuSync (RTCM3.2)
2. Удаленное соединение с сетью RTK при помощи модема 4G и учетной записи NTRIP (сетевая передача RTCM через интернет) (RTCM3.2).
3. Удаленное соединение с сетью RTK при помощи точки доступа WiFi и учетной записи NTRIP. Эта опция недоступна в Европе (RTCM3.0/RTCM3.1/RTCM3.2).

2.Какого значения точности позиционирования может достичь Phantom 4 RTK?

Точность данных, получаемых с Phantom 4 RTK, достигает 1 см + 1 мд (в горизонтальной плоскости), 1,5 см + 1 мд (в вертикальной плоскости).

3.Что такое система TimeSync и как она обеспечивает точность позиционирования каждого снимка, полученного при помощи Phantom 4 RTK?

TimeSync объединяет работу полетного контроллера, камеры и модуля RTK, затем передает данные в центр CMOS и записывает данные в формате EXIF и XMP.

4.В чем разница между технологиями PPK и RTK и как их применять?

RTK и PPK – две технологии кинематики, которые по-разному используют данные. Точность позиционирования PPK немного выше, чем в RTK, хотя обе технологии обеспечивают получение данных с точностью до сантиметра. Используйте технологию RTK для полетов с подключением через OcuSync в режиме реального времени или 4G. PPK больше подходит для тех пользователей, которым не так важно выполнить задачу как можно быстрее и которые работают без соединения.

5.Какие типы файлов PPK поддерживает Phantom 4 RTK? Для чего используются эти файлы?

EVENTLOG.bin – формат бинарного файла, хранящего информацию об экспозиции, времени и операциях.
PPKRAW.bin – формат файла RTCM3.2 MSM5, хранящего информацию о данных со спутника и эфемеридных данных.
Rinex.obs – формат файла Rinex, который создается после транскодирования.
Timestamps.MRK – формат файла ASCII, хранящего информацию об экспозиции и времени.

6.Как извлечь информацию XMP из снимков Phantom 4 RTK?

Откройте снимок в текстовом формате и введите «XMP» для поиска информации о каждом снимке.

7.Откуда записывается местоположение в метаданных снимков Phantom 4 RTK?

Благодаря системе TimeSync в метаданных записывается местоположение центра CMOS.

8.Как получить значение отношения между центром фазы антенны и центром CMOS?

Для каждого снимка значение отношения между центром фазы антенны модуля RTK и центром CMOS в системе координат записывается в файле timestamp.MRK в папке под названием «survey».

9.Какие методы вычисления используются облачным хранилищем данных PPK?

Вычисление данных PPK для облачного хранилища возможно 2 методами: базовая станция DJI и RINEX.
(1) Базовая станция DJI: подключите мобильную станцию для высокоточной спутниковой системы позиционирования D-RTK 2 к пульту управления при помощи кабеля USB, чтобы загрузить данные PPK в базовую станцию. После получения данных с дрона и мобильной станции D-RTK 2 вычисление начнется автоматически.
(2) Базовая RINEX: переведите значения данных, полученных базовыми станциями сторонних производителей со спутника в стандартный формат RINEX, затем импортируйте исходные данные в пульт управления и загрузите их на сервер облачного хранилища для вычисления PPK.

10.В какой папке карты памяти сохраняются данные, полученные со спутника, при использовании базовой станции RINEX для последующей обработки (PPK)? Где сохраняются результаты последующей обработки кинематики?

Путь сохранения полученных со спутника данных: sd card/third_base/ на карте памяти пульта управления. Путь сохранения результатов PPK: SD card/DCIM/SURVEY/(название файла задачи)/result.csv.

11.Как облачное хранилище PPK получает информацию о географических координатах из базовых станций сторонних производителей, используя базовую станцию RINEX для вычисления PPK?

(1) Если файл RINEX содержит поле «APPROX POSITION XYZ» (примерное позиционирование XYZ) с информацией о примерном местоположении базовой станции в системе координат ECEF, тогда облачное хранилище PPK сможет проанализировать местоположение и переводить информацию в географические координаты. Эти координаты будут установлены в по умолчанию для центра фазы антенны базовой станции.
(2) Пользователи также могут вручную ввести информацию о широте и долготе места установки базовой станции, а также расстояние между основанием базовой станции и центром фазы антенны (APC). Используя эту информацию, а также введенные пользователем данные о центре фазы антенны, облачное хранилище PPK произведет вычисления.
(3) Облачное хранилище PPK также может определить местоположение центра фазы антенны через позиционирование точки (SPP), используя данные RINEX. Эти координаты будут использоваться для вычисления PPK*.
*В настоящее время доступно только в Европе.

12.В каких странах доступно облачное хранилище PPK?

Облачное хранилище доступно во всех странах, кроме США, Канады, Гонконга и Макао.

13.Где сохраняются файлы координат при использовании мобильной станции D-RTK 2 в качестве переходной станции RTK?

Путь сохранения: /DJI/EXPORT/RTK_SCOUT.

14.Как переходная станция RTK измеряет данные?

Существует два способа:
(1) Мгновенное измерение
(2) Обычное измерение с использованием 10 значений, собранных в течение 2 секунд

15.Должна ли мобильная станция D-RTK 2 иметь статус «FIX» (координаты определены) RTK, чтобы использовать ее в качестве переходной станции?

(1) Мгновенное измерение: да, требуется статус «FIX».
(2) Обычное измерение: статус «FIX» RTK рекомендуется.

16.Как запустить обновления программного обеспечения на мобильной станции D-RTK 2?

В настоящий момент ее можно обновить только при помощи пульта управления Phantom 4 RTK (отличного от пульта SDK).

17.Что такое «режим поддержания точности позиционировании RTK»?

При активации режима поддержания точности позиционировании RTK в случае потери связи с базовой станцией RTK точность позиционировании будет постепенно снижаться с абсолютного 1 см + 1 мд (ppm) до приблизительно 20 см. Флаговое значение RTK в XMP-данных изображения будет равно 16, а статус RTK пульта управления останется FIX («координаты определены»).

Программное обеспечение (ПО)
1.Как обновить ПО Phantom 4 RTK?

Процессы обновления ПО Phantom 4 RTK и Phantom 4 Pro схожи. Обновите ПО дрона и пульта управления отдельно, используя DJI Assistant 2.
Одновременно ПО дрона и пульта можно обновить через приложение GS RTK. Сперва подключите пульт управления к летательному аппарату при помощи кабелей OTG и USB, затем следуйте инструкциям в приложении GS RTK.

2.В каких ситуациях активируются датчики боковых камер TOF и инфракрасные датчики?

В настоящий момент датчики боковых камер TOF и инфракрасные датчики не могут быть активированы. Летайте осторожно.

3.Какое программное обеспечение (ПО) используется для управления Phantom 4 RTK и планирования полетов?

Используйте приложение GS RTK для управления полетом и планирования или ПО на базе ПК (например, DJI Terra) для задач из области картографии. При покупке пульта управления SDK вы можете использовать DJI GS Pro, DJI Pilot и другие приложения сторонних производителей, разработанные при помощи мобильного SDK DJI.

4.Какая платформа используется для загрузки картографических данных в приложение Phantom 4 RTK?

Для загрузки картографических данных в приложение GS RTK используется платформа Mapbox.

5.Существуют ли ограничения относительно точек маршрута в Phantom 4 RTK?

Максимальное количество точек в приложении GS RTK: 199.
В DJI Terra: точки маршрута должны располагаться в 2 км друг от друга. Максимальное количество точек – 99. Общее расстояние при выполнении маршрута по точкам не может превышать 40 км. Макс. расстояние в режиме фотограмметрии: 100 км.

6.Сколько можно задать граничных точек при импортировании файлов KML в программу?

В данный момент приложение GS RTK поддерживает до 199 граничных точек, а DJI Terra – 99.

7.В какие задачи можно импортировать файлы KML?

«Photogrammetry 2D» (двухмерная фотограмметрия), «Photogrammetry 3D (Double Grid)» (трехмерная фотограмметрия (двойная сетка)), «Photogrammetry 3D (Multi-oriented)» (трехмерная фотограмметрия (несколько направлений)), «Block Segmentation» (разделение на блоки) и «Terrain Awareness» (полет над рельефом разной высоты).

8.Можно ли выключить отображение карты рельефа в режиме «Terrain Awareness» (полет над рельефом разной высоты)?

Да. Нажмите ··· в правом верхнем углу режима «Terrain Awareness Mode» и нажмите ··· на боковой панели. Отображение можно выключить в «General Settings» (общие настройки).

9.Для каких ситуаций создан режим «Block Segmentation» (разделение на блоки)?

Этот режим разбивает крупные участки на небольшие маршруты полета, что повышает эффективность. Для наилучших результатов рекомендуется планировать маршруты над плоской поверхностью с небольшими возвышениями.

10.Как планировать маршруты полета в режиме разделения на блоки?

(1) Выберите «Block Segmentation» (разделение на блоки).
(2) Установите область для картографирования: задайте ее вручную или импортируйте файлы KML.
(3) Задайте размер сетки и направление.
(4) Настройте параметры (например, параметры камеры и степень наложения).

11.Планируются ли маршруты по отдельности или одновременно при разделении на блоки?

Маршруты полета планируются для всех областей одновременно. Пользователи не могут изменить степень наложения, высоту, направление маршрута или другие параметры для каждой области в отдельности.

12.Как управлять несколькими дронами одновременно при выполнении задач в режиме «Block Segmentation» (разделение на блоки)?

После завершения планирования привяжите каждый Phantom 4 RTK к соответствующему маршруту полета. Затем вы можете начать один маршрут или все маршруты одновременно.

13.Сколькими дронами Phantom 4 RTK можно управлять одновременно в режиме «Block Segmentation» (разделение на блоки)?

Максимум 5.

14.При работе нескольких дронов одновременно могут ли они столкнуться друг с другом?

Нет. Благодаря сканеру препятствий, когда более двух Phantom 4 RTK приближаются друг к другу, они автоматически снижают скорость или зависают в воздухе. Они продолжают маршрут только когда препятствий нет.

15.Можно ли выполнить маршрут при помощи Phantom 4 RTK, используя функцию «Absolute Altitude Flight» (абсолютная высота полета)?

Да, но только в режиме «Waypoint Flight» (полет по точкам).

16.Как выполнить маршрут при помощи функции «Absolute Altitude Flight» (абсолютная высота полета)?

(1) Откройте «RTK Settings» (настройки RTK) и подтвердите, что статус RTK – «FIX» (координаты определены).
(2) Выберите «Waypoint Flight» (полет по точкам), включите RTK и начните добавлять точки. Система автоматически запишет абсолютную высоту каждой точки.
(3) Выберите «Absolute Altitude» во всплывающем окне «Height» (высота) при выполнении задачи.

17.Можно ли выполнить маршрут Phantom 4 RTK, используя «Absolute Altitude» (абсолютная высота), если система RTK не включена или ее статус RTK отличен от «FIX» (координаты определены).

Нет. Полет возможен только с использованием режима «Relative Altitude» (относительная высота) по умолчанию без RTK или если статус RTK отличен от «FIX».

18.В каком случае необходимо изменить значение относительной высоты?В случае когда высота места взлета отличается от высоты картографируемой области. Это нужно для того, чтобы значения степени наложения кадров было достаточно для измерения. См. изображение:
Дрон взлетает с 50-метрового здания, отмеченного h2 на иллюстрации. Участок обозначен буквой А, прогнозируемая высота, используемая для сбора данных, составляет 100 м. Задайте «Mission Altitude» (высота полета) 100 м, а «Relative Height» (относительная высота) – 50 м. Соответственно, если дрон взлетает со здания h3 для картографирования участка B, представляющего собой холм высотой 40 м, и прогнозируемая высота сбора данных составляет 60 м, то значение высоты полета должно быть установлено на 60 м, а относительной высоты – на -40 м. Вы можете изменить значения следующих задач: «Relative Height in Photogrammetry 2D» (относительная высота в двухмерной фотограмметрии), «Photogrammetry 3D (Double Grid)» (трехмерная фотограмметрия (двойная сетка)), «Photogrammetry 3D (Multi-oriented)» (трехмерная фотограмметрия (несколько направлений)), «Linear Flight Mission» (линейный маршрут полета) и «Block Segmentation» (разделение на блоки).
19.В каких случаях применяются маршруты полета с переменной высотой?

Полет по маршруту с переменной высотой осуществляется при моделировании местности со значительными перепадами высоты, например, в процессе съемки линий электропередач, дорог или рек на протяженной территории с многочисленными подъемами и спусками.

20.Существуют ли какие-либо ограничения в отношении определения высоты или угла перемещения дрона между точками полета при планировании маршрута полета с переменной высотой?

Никаких ограничений по выбору высоты перемещения дрона между двумя любыми точками полета не установлено. Фактическая высота полета зависит от заданной максимально допустимой высоты. Ограничения по выбору угла наклона траектории полета также отсутствуют.

21.Поддерживаются ли импортированные KML-файлы при выполнении заданий, предусматривающих перемещение дрона по маршруту полета с переменной высотой? Каковы требования в отношении использования KML-файлов?

Да. Чтобы выбрать нужный файл, нажмите значок KML в меню функций. KML-файлы должны быть линейного типа, а в качестве формата поля для абсолютной высоты в KML-файле должен быть выбран «абсолютный».

22.Что означает «высота полетного задания» применительно к полету по маршруту с переменной высотой?

Это расстояние между плоскостью траектории полета и плоскостью, образуемой Точками A, B и C.

23.Возможно ли пройти маршрут полета в обратном направлении при выполнении задания, предусматривающего перемещение по маршруту с переменной высотой?

Да, маршрут полета может быть пройден в обратном направлении. По завершении генерации маршрута на основе записанных точек нажмите на кнопку «Выполнить в обратном порядке» в нижней части экрана, чтобы расположить точки полета в обратном порядке.

24.В каких случаях применяются маршруты полета в наклонной плоскости?

Маршруты этого типа используются при моделировании таких объектов, как склоны холмов или фасады зданий. При планировании маршрута полета в наклонной плоскости система автоматически генерирует маршрут перемещения вдоль наклонной поверхности или фасада здания и осуществляет сбор фотограмметрических данных.

25.Для каких целей служит «вид сверху» при выполнении маршрута полета в наклонной плоскости?

Во время выполнения полетного задания, предусматривающего перемещение дрона в наклонной плоскости, на экране приложения отображается окно передачи изображения, окно с картой и вид маршрута сверху. «Вид сверху» расположен в нижнем правом углу экрана. Во время выполнения задания он показывает маршрут полета с позиции перпендикулярно плоскости перемещения дрона, что обеспечивает лучший обзор и облегчает процесс позиционирования и выбора участков для картографирования.

26.Что означает «дальность полетного задания» и «высота полетного задания» применительно к полету по маршруту в наклонной плоскости?

Как дальность, так и высота полетного задания используются для определения расстояния между плоскостью траектории полета и плоскостью, образованной точками A, B и C. Если местность, над которой перемещается дрон, отличается значительным уклоном или полностью вертикальная, вы можете выбрать режим «перпендикулярно целевой плоскости» и скорректировать расстояние между плоскостью траектории полета и плоскостью, образованной точками A, B и C, путем определения «дальности полета». Если местность относительно ровная, вы можете использовать режим «перпендикулярно горизонтальной плоскости» и скорректировать расстояние между плоскостью траектории полета и плоскостью, образованной точками A, B и C, определив «высоту полета».

27.Как обеспечить безопасность перемещения при планировании маршрута полета в наклонной плоскости?

При выборе точек полета для перемещения дрона по маршруту над наклонной плоскостью, образованной точками A, B и C, особое внимание следует уделить картографируемой области, определенной на основе стандартного удлинения до точки C. Убедитесь, что в образуемой стандартным удлинением зоне отсутствуют угрозы безопасности полета.

Картография
1.Какие форматы дифференциальных данных поддерживает Phantom 4 RTK?

В настоящий момент Phantom 4 RTK поддерживает форматы RTCM 3.0, RTCM 3.1 и RTCM 3.2 (MSM4, MSM5, MSM6 и MSM7).

2.Являются координаты, полученные Phantom 4 RTK, относительными или абсолютными?

Координаты, полученные Phantom 4 RTK, являются абсолютными по стандарту системы WGS84.

3.Как вычислить высоту полета при помощи значения наземного разрешения?

Используйте уравнение H=36.5*GSD, где GSD – наземное разрешение (см), а Н – высота полета (м). Заметьте, что в уравнении GSD (наземное разрешение) измеряется в сантиметрах, а H (высота или высота полета) – в метрах. Например, GSD=2,74 см при высоте равной 100 м.

4.Сохраняются ли данные о высоте в снимках Phantom 4 RTK? Если сохраняются, то каким образом?

Значения высоты над уровнем моря и относительной высоты полета (по отношению к точке взлета) сохраняются P4 Multispectral. Абсолютная высота полета может использоваться для картографирования, относительная высота сохраняется в файле XMP.

5.Как можно получить аэрофотоснимки при помощи Phantom 4 RTK?

Аэрофотоснимки можно получить в режиме Photogrammetry (фотограмметрия) в приложении GS RTK. В этом режиме угол стабилизатора настраивается от -90° до -45° в параметрах камеры. В каждой задаче можно установить только одно значение угла обзора. Если вам необходимо получить снимок с нескольких углов обзора, задайте новое значение в следующем маршруте.

6.Можно ли создать 3D-модель или облако точек, используя снимки, полученные на Phantom 4 RTK, при помощи программного обеспечения сторонних производителей? Если можно, то насколько точной будет модель?

Да. Для обработки данных изображений Phantom 4 RTK и создания моделей можно использовать программное обеспечение сторонних производителей, но точность данных будет зависеть от используемого алгоритма фотограмметрии. Обратитесь к провайдеру программного обеспечения для получения более подробной информации о прогнозируемой точности.

7.Какова точность создания модели Phantom 4 RTK без использования точек маршрута? Соответствует ли точность стандарту масштаба 1:500 аэротриангуляции?

Точность ортофотографий, созданных при помощи снимков Phantom 4 RTK, составляет приблизительно 5 см при использовании программного обеспечения для реконструкции, в то время как стандарт масштаба 1:500 аэротриангуляции составляет менее 30 см. Это означает, что точность Phantom 4 RTK соответствует требованиям масштаба 1:500 аэрокарт.

8.Совместим ли Phantom 4 RTK с базовыми станциями сторонних производителей?

Нет. Базовые станции сторонних производителей нельзя подключить к Phantom 4 RTK или пульту управления через радиостанцию. Однако данные могут быть доступны через сервер сети RTK при помощи модема 4G или WiFi, используя протокол NTRIP. Данные со спутника могут быть сохранены пользователями летательного аппарата для последующей обработки кинематики.

9.Что может вызвать неточности высоты при получении ортофотографий с помощью Phantom 4 RTK?

Возможные причины:
(1) GCP (опорная точка) или значение высоты заданы в системе координат, отличной от Phantom 4 RTK. Убедитесь, что эти значения находятся в одной системе координат.
(2) Статус RTK Phantom 4 RTK отличен от «FIX» (координаты определены). Убедитесь, что статус RTK – «FIX» при сборе данных.
(3) Внутренние параметры камеры, используемые программным обеспечением для последующей обработки, не точны.

10.Каким образом можно скорректировать высоту в процессе сбора ортофотографических данных с помощью Phantom 4 RTK, если оказывается, что внутренние параметры камеры, используемые программой для моделирования и постобработки, определены не совсем точно, а значит, и высота выбрана неправильно?

Функция «оптимизации высоты полета» по умолчанию активирована в настройках параметров для режимов планирования «Двухмерная фотограмметрия» и «Разделение на блоки». Если эта функция активирована, после прохождения маршрута полета дрон Phantom 4 RTK вернется в центр картографируемой области и соберет необходимые фотоданные о характере наклонной местности для повышения точности определения высоты. Данная функция доступна только в режимах планирования «Двухмерная фотограмметрия» и «Разделение на блоки».

Где космос? | Nesdis

Атмосфера Земли — это наш естественный щит от суровых условий космоса, включая все, от метеоров и падающих спутников до смертоносного ультрафиолетового излучения Солнца. Он также содержит воздух, которым мы дышим, погодные условия, которые мы переживаем, и помогает регулировать планетарные температуры. Кредит: NOAA

.

The U.С. военные и НАСА по-разному определяют космос. По их словам, космос начинается в 12 милях ниже линии KaÌrman, на высоте 50 миль над поверхностью Земли. Пилоты, специалисты миссии и гражданские лица, пересекающие эту границу, официально считаются космонавтами.

Если мы определяем попадание в космос с помощью самых строгих терминов — то есть, полностью покинув атмосферу Земли, — вам, возможно, придется пройти более 600 миль или более к самому внешнему слою атмосферы, чтобы добраться до него. Здесь атмосфера становится невероятно тонкой и начинает уступать место более сильным солнечным ветрам Солнца.

Однако такой способ определения пространства немного усложняет ситуацию. На этой высоте Международная космическая станция (на орбите от 205 до 270 миль), космический челнок (на орбите на высоте 200 миль) и некоторые из полярно-орбитальных спутников NOAA (на орбите на высоте 540 миль) не будут считаться космическими кораблями!

В последние годы ученые пытались определить окончательный «край космоса» с помощью различных исследований атмосферы. В 2009 году исследователи из Университета Калгари разработали и запустили Supra-Thermal Ion Imager, прибор, разработанный для измерения перехода между относительно слабыми ветрами земной атмосферы и более сильными потоками заряженных частиц в космосе.По их данным, край космоса начинается на высоте 118 км (73 мили) над уровнем моря.

Где космос? До сих пор, возможно, было достаточно простого кивки в небо, но кажется, что с каждым годом последний рубеж становится все более доступным. В сегодняшнем мире потенциальных коммерческих пассажирских космических полетов, миссий на Марс и невообразимых технологических достижений космическое пространство, возможно, становится ближе, чем мы когда-либо думали.

«Свобода космоса»

Концепция «свободы космоса» зародилась в 1950-х годах на заре космической эры, холодной войны и президента Дуайта Д.Эйзенхауэр. С надвигающейся угрозой ядерной войны президент Эйзенхауэр и его советники стремились обеспечить международное признание «свободы космоса» для негласного использования разведывательных спутников.

Его интерпретация космоса очень похожа на открытое море. За пределами национального территориального воздушного пространства государства могли проводить мирные космические операции, не заботясь о международных границах. Хорошо зная о негласной мотивации президента к безопасной эксплуатации высотных спутников-шпионов, Советский Союз категорически противился этой идее, стремясь установить гораздо более высокие границы воздушного пространства.

Высота полета

— обзор

8 Позиционирование

В то время как добавление камеры к нормальной полезной нагрузке SSA может оказаться трудным даже для самого компетентного пилота SSA, поскольку требуется особая осторожность при запуске, посадке и во время медленного движения на малых высотах. Управлять самолетом, оценивать расстояния, высоту полета и положение, особенно при полете на большие расстояния, было одинаково сложно.

Одной из проблем, выявленных при полете SSA, является установка его на желаемой высоте и оценка его положения в полете, а также рыскания, тангажа и крена.Для опытного летчика это не проблема. Коммерческие операторы предположили, что для получения изображений необходимы и пилот, и фотограф, чтобы обеспечить правильное расположение бортовой платформы и, в конечном итоге, помочь в получении хорошей аэрофотосъемки. Некоторые использовали GPS на вертолетных платформах, а также канал передачи видео, чтобы обеспечить «виртуальный опыт» полета. Также был доступен ряд альтернатив для оценки высоты, в том числе использование альтиметра (к сожалению, не всегда рентабельно для недорогих операций), нанесение серии черных полос или полос на нижней стороне крыльев, которые можно было устранить на различные расстояния путем визирования и предположений, а также с помощью оптических дальномеров или тригонометрии.

Проблемы, связанные с положением платформы по отношению к положению объектива камеры, часто компенсировались установкой камеры на подвесах, которые обеспечивали постоянное направление линзы прямо вниз. Определение поля зрения (FOV), связанная с этим проблема, также было не менее трудным. И снова опытный оператор смог довольно точно определить, когда самолет был правильно расположен. Альтернативой была установка видеокамеры на самолет вместе с подключением к монитору (Fagerlund and Gunnershed, 1975), чтобы пилот мог визуально определить местоположение самолета.Однако это также не всегда было практично из-за стоимости дополнительного оборудования, требований к нисходящей линии связи видео, размера самолета и его общих ограничений потенциальной полезной нагрузки.

Похожая проблема заключалась в возможности определить, как далеко самолет находится от оператора и покрывала ли камера желаемую область. Предлагались разные решения. Один из них заключался в поэтапном облете местности с использованием коллег, находящихся в поле, чтобы сигнализировать, когда самолет находится над головой.Другая альтернатива, предложенная Ведлером (1984), заключалась в том, чтобы разрешить работу на большие расстояния до 15 км, поместив оператора в грузовик, движущийся по линии полета. Однако это было практично только на местности, доступной для транспортного средства по дороге и не слишком пересеченной.

В некоторых районах необходимо проявлять особую осторожность, чтобы избежать полета других низколетящих самолетов. В горных районах Великобритании крайне важно связаться с соответствующими властями, чтобы установить планы полета военных самолетов до планирования полета.Частично проблема для пилотов SSA заключается в том, что трудно получить представление о пространственном положении ( X , Y , Z ) SSA относительно других бортовых транспортных средств на расстоянии от оператора. Чтобы улучшить потенциальную видимость SSA, были использованы такие решения, как окраска SSA в яркий цвет, например флуоресцентный зеленый / оранжевый.

Также следует проявлять особую осторожность при полете на этих самолетах, чтобы избежать столкновения с другими людьми и силовыми кабелями, поскольку даже самолет такого размера может быть смертельным или причинить довольно много повреждений при столкновении.Поэтому важен комплексный страховой полис. В некоторых районах, например, не разрешено летать возле аэропортов, но другие районы также запрещены из-за фактора шума. Чтобы обеспечить полное и успешное управление самолетом, радиопередатчики должны быть свободны от помех, поскольку потеря управления также может быть возможной из-за зависимости от радиосигнала для управления. Подобные проблемы могут возникнуть при полете возле клубов авиамоделистов, если другие люди летают на той же частоте.

Высотные самолеты и спутники | Anderson Research Group

Чтобы понять химию нашей атмосферы, мы должны уметь измерять, какие химические вещества присутствуют в каких концентрациях и как эти концентрации меняются в пространстве и времени. Для некоторых целей можно проводить очень широкие измерения со спутников, но если внимательно присмотреться к химическим реакциям, приборы in situ и предлагают более точные и часто более точные измерения. Чтобы понять атмосферу, нам нужно доставить наши инструменты в верхнюю тропосферу и нижнюю стратосферу.

Первые инструменты Джима Андерсона полетели в стратосферу на небольших ракетах. После этого мы построили инструменты для больших исследовательских аэростатов. Преимущество этих больших аэростатов в том, что они могут подниматься намного выше, чем большинство самолетов, но материально-техническая база и затраты, необходимые для их запуска, означают, что может быть возможно только один или два полета в год, а затем только один подъем. и одиночный спуск.

В 1987 году мы построили наш первый прибор для самолетов. После неожиданного открытия озоновой дыры в Антарктике НАСА искало инструмент для измерения монооксида хлора (ClO), чтобы расширить набор инструментов, уже летающих на борту их самолета ER-2.ER-2 — это длиннокрылая версия самолета-разведчика U-2, который может достигать высоты более 65 000 футов. НАСА перекрасило их в белый цвет, изменило название на «Ресурсы Земли» и поставило свои камеры для использования карт землепользования, мониторинга лесных пожаров и ущерба от штормов, а также проведения научных измерений в стратосфере.

Переход с аэростатов на летательные аппараты привел к значительному увеличению количества наблюдений. При хорошей погоде ER-2 мог летать через день до восьми часов. В августе и сентябре 1987 года мы участвовали в воздушной антарктической озоновой экспедиции, базирующейся в Пунта-Аренасе, Чили.Оттуда ER-2 полетел на юг, к полуострову Палмер в Антарктиде, проникая в полярный вихрь и документируя беспрецедентные уровни ClO, которые были стержнем каталитического разрушения озона.

Мы продолжали проектировать и запускать инструменты на борту ER-2 до 2000 года. В 2001 году мы начали работать с NASA WB-57. WB-57 — модифицированный бомбардировщик. Он не способен достигать такой же высоты, как ER-2, но у него меньше ограничений на погодные условия, которые он может выдержать, и он способен непрерывно летать на более низких высотах, что желательно для измерений в тропосфере.

Хотя эти самолеты сыграли решающую роль в составлении карты химического состава и динамики, ограничения на их дальность, высоту и вместимость означают, что мы взяли пробы только небольшой части земной атмосферы. По мере того, как появляется все больше свидетельств изменения климата, нам нужны действительно глобальные средства мониторинга жизненно важных функций Земли. На орбите имеется множество метеорологических спутников, но поскольку их цель — погода, а не климат, они расположены над густонаселенными частями земного шара, а их инструменты разработаны с учетом лишь кратковременной относительной точности.Чтобы получить глобальные измерения температуры, нам нужны спутники на полярной орбите, способные отображать всю атмосферу и спроектированные с самого начала с надежной калибровкой, основанной на международных стандартах, таких как те, которые задокументированы Национальным институтом стандартов и технологий.

Контролируемое воздушное пространство

Штат / город

Аэропорт

АЛАБАМА

Бирмингем

Бирмингем-Шаттлсуорт
Международный

Хантсвилл

International-Carl T Jones Fld

мобильный

Региональный

АЛЯСКА

Анкоридж

Международный Тед Стивенс

АРИЗОНА

Дэвис-Монтан

AFB

Тусон

Международный

АРКАНСАС

Фейетвилл (Спрингдейл)

Северо-западный регион Арканзаса

Литл-Рок

Адамс Филд

КАЛИФОРНИЯ

Бил

AFB

Бербанк

Боб Хоуп

Фресно

Йосемитский международный

Монтерей

Полуостров

Окленд

Метрополитен Окленд
Международный

Онтарио

Международный

Риверсайд

Март AFB

Сакраменто

Международный

Сан-Хосе

Норман Ю.Минета Интернэшнл

Санта-Ана

Джон Уэйн / округ Ориндж

Санта-Барбара

Муниципальный

КОЛОРАДО

Колорадо-Спрингс

Муниципальный

CONNECTICUT

Виндзорские замки

Брэдли Интернэшнл

ФЛОРИДА

Дейтона-Бич

Международный

Форт-Лодердейл

Голливуд Интернэшнл

Форт Майерс

SW Флорида Региональный

Джексонвилл

Международный

Орландо

Сэнфорд Интернэшнл

Палм-Бич

Международный

Пенсакола

NAS

Пенсакола

Региональный

Сарасота

Брадентон Интернэшнл

Таллахасси

Региональный

Уайтинг

NAS

ГРУЗИЯ

Саванна

Международный аэропорт Хилтон-Хед

HAWAII

Кахулуи

Кахулуи

ИДАХО

Бойсе

Аэровокзал

Иллинойс

Шампанское

Урбана, штат Иллинойс-Уиллард,

Чикаго

Мидуэй Интернэшнл

Молайн

Quad City International

Пеория

Регион Большого Пеория

Спрингфилд

Авраам Линкольн Кэпитал

ИНДИАНА

Эвансвилл

Региональный

Форт Уэйн

Международный

Индианаполис

Международный

Саут-Бенд

Региональный

ИОВА

Сидар-Рапидс

Восточная Айова

Де-Мойн

Международный

КАНЗАС

Уичито

Мид-Континент

КЕНТУКИ

Лексингтон

Голубая трава

Луисвилл

Интернэшнл-Стэндифорд Филд

ЛУИЗИАНА

Батон-Руж

Метрополитен, Райан Филд

Лафайет

Региональный

Шривпорт

База авиабаз Барксдейл

Шривпорт

Региональный

ГЛАВНАЯ

Бангор

Международный

Портленд

Международный Джетпорт

Мичиган

Флинт

Бишоп Интернэшнл

Гранд-Рапидс

Джеральд Р.Ford International

Лансинг

Столица

MISSISSIPPI

Колумбус

AFB

Джексон

Джексон-Эверс Интернэшнл

MISSOURI

Спрингфилд

Спрингфилд-Брэнсон Нэшнл

МОНТАНА

Биллингс

Логан Интернэшнл

НЕБРАСКА

Линкольн

Линкольн

Омаха

Аэродром Эппли

Offutt

AFB

НЕВАДА

Рино

Рино / Тахо Интернэшнл

НОВЫЙ HAMPSHIRE

Манчестер

Манчестер

НЬЮ-ДЖЕРСИ

Атлантик-Сити

Международный

НОВАЯ МЕКСИКА

Альбукерке

Международный Санпорт

НЬЮ-ЙОРК

Олбани

Международный

Буффало

Ниагара Интернэшнл

Islip

Лонг-Айленд Макартур

Рочестер

Международный аэропорт Большого Рочестера

Сиракузы

Хэнкок Интернэшнл

СЕВЕРНАЯ КАРОЛИНА

Эшвилл

Региональный

Фейетвилл

Региональный / Граннис Филд

Гринсборо

Piedmont Triad International

Папа

AFB

Роли

Международный аэропорт Роли-Дарем

Огайо

Акрон

Региональный округ Акрон-Кантон

Колумбус

Международный Порт Колумбус

Дейтон

Джеймс М.Кокс Интернэшнл

Толедо

Экспресс

ОКЛАГОМА

Оклахома-Сити

Мир Уилла Роджерса

Тинкер

AFB

Талса

Международный

ОРЕГОН

Портленд

Международный

ПЕНСИЛЬВАНИЯ

Аллентаун

Международный аэропорт Лихай Вэлли

ПУЭРТО-РИКО

Сан-Хуан

Луис Муньос Марин Интернэшнл

РОД-Айленд

Провиденс

Теодор Фрэнсис Грин Стейт

ЮЖНАЯ КАРОЛИНА

Чарльстон

AFB / Международный

Колумбия

Метрополитен

Грир

Гринвилл-Спартанбург
Международный

Миртл-Бич

Международный аэропорт Миртл-Бич

Шоу

AFB

ТЕННЕССИ

Чаттануга

Ловелл Филд

Ноксвилл

МакГи Тайсон

Нашвилл

Международный

ТЕХАС

Абилин

Региональный

Амарилло

Rick Husband International

Остин

Austin-Bergstrom International

Corpus Christi

Международный

Дайесс

AFB

Эль-Пасо

Международный

Харлинген

Valley International

Лафлин

AFB

Лаббок

Престон Смит Интернэшнл

Мидленд

Международный

Сан-Антонио

Международный

ВЕРМОНТ

Берлингтон

Международный

ВИРГИНСКИЕ ОСТРОВА

ул.Томас

Шарлотта Амалия Сирил Э. Кинг

ВИРДЖИНИЯ

Ричмонд

Международный

Норфолк

Международный

Роанок

Региональный / Вудрам Филд

ВАШИНГТОН

Поинт Робертс

Международный Ванкувер

Спокан

База данных Fairchild

Спокан

Международный

Остров Уидби

NAS, Ault Field

ЗАПАДНАЯ ВИРДЖИНИЯ

Чарльстон

Йегер

Висконсин

Грин Бэй

Austin Straubel International

Мэдисон

Региональный округ округа Дейн — поле Траукс

Милуоки

General Mitchell International

1-средний уровень моря, GPS и геоид

Средний уровень моря, GPS и геоид

Витольд Фракчек, Лаборатория прототипов приложений Esri

Геоид приблизительно соответствует среднему уровню моря.Форма эллипсоида была рассчитана на основе гипотетической эквипотенциальной гравитационной поверхности. Между этой математической моделью и реальным объектом существует существенная разница. Однако даже самый математически сложный геоид может лишь приблизительно описать реальную форму Земли.

Часто исследовательские и технологические усилия приводят к непредвиденным, но положительным результатам. Когда европейские исследователи намеревались найти кратчайший путь в Индию, они открыли Новый Свет.Когда культура бактерий стафилококка была ошибочно заражена обычной плесенью, чистое пространство между плесенью и бактериальной колонией привело к выводу, что плесень Penicillin notatum продуцирует соединение, которое ингибирует рост бактерий. Это случайное открытие привело к разработке антибиотика пенициллина.

То, что Земля не имеет геометрически совершенной формы, хорошо известно, и геоид используется для описания уникальной и неправильной формы Земли.Однако только недавно были обнаружены более существенные неровности поверхности, создаваемые глобальным средним уровнем моря (MSL). Этих нарушений на порядок больше, чем прогнозировали эксперты. Эти неровности, контролируемые гравитационным потенциалом Земли, образуют очень пологие, но массивные «холмы» и «долины». Это удивительное открытие стало возможным благодаря использованию GPS, технологии, разработанной Министерством обороны США, чтобы произвести революцию в навигации для США.С. Военно-морской флот и авиация. GPS сделал это — и многое другое.

Что такое средний уровень моря?

Точность измерения высоты с помощью GPS зависит от нескольких факторов, но наиболее важным из них является «несовершенство» формы Земли. Рост можно измерить двумя способами. GPS использует высоту (h) над опорным эллипсоидом, который приблизительно соответствует земной поверхности. Традиционная ортометрическая высота (H) — это высота над воображаемой поверхностью, называемой геоидом, которая определяется силой тяжести Земли и аппроксимируется с помощью MSL.Разница со знаком между двумя высотами — разница между эллипсоидом и геоидом — и есть высота геоида (N). На рисунке выше показаны отношения между различными моделями и объясняются причины, по которым эти две модели почти никогда не совпадают в пространстве.

Для поколений единственный способ выразить топографическую или батиметрическую высоту — это связать ее с уровнем моря. Геодезисты когда-то считали, что море находится в равновесии с земным притяжением и образует совершенно правильную фигуру.MSL обычно описывается как приливные данные, которые представляют собой среднеарифметическое значение почасового повышения уровня воды, наблюдаемого в течение определенного 19-летнего цикла. Это определение усредняет приливные максимумы и минимумы, вызванные изменяющимся действием гравитационных сил Луны и Солнца.

MSL определяется как нулевая отметка для локальной области. Нулевая поверхность, привязанная к отметке, называется вертикальной точкой отсчета. К сожалению для картографов, уровень моря — непростая поверхность. Поскольку морская поверхность соответствует гравитационному полю Земли, MSL также имеет небольшие холмы и долины, которые похожи на поверхность земли, но намного более гладкие.Однако нулевая отметка, определенная Испанией, не совпадает с нулевой отметкой, определенной Канадой, поэтому локально определенные вертикальные точки отсчета отличаются друг от друга.

Поверхность МСЛ находится в состоянии гравитационного равновесия. Его можно рассматривать как простирающееся под континентами и являющееся близким приближением геоида. По определению, геоид описывает неправильную форму земли и является истинной нулевой поверхностью для измерения высот. Поскольку поверхность геоида нельзя наблюдать напрямую, высоты над или под поверхностью геоида не могут быть измерены напрямую и могут быть получены путем измерения силы тяжести и математического моделирования поверхности.Раньше не было возможности точно измерить геоид, поэтому он был приблизительно аппроксимирован MSL. Хотя для практических целей предполагается, что на береговой линии поверхности геоида и MSL по существу одинаковы, в некоторых местах геоид может фактически отличаться от MSL на несколько метров.

Разные измерения

GPS изменил способ измерения высоты в любой точке. GPS использует эллипсоидную систему координат как для горизонтальных, так и для вертикальных датумов. Эллипсоид — или сплющенная сфера — используется для представления геометрической модели Земли.

Поверхность глобальных волн была рассчитана на основе альтиметрических наблюдений и очень точных (до двух сантиметров) измерений со спутника TOPEX / POSEIDON. Эти данные были представлены в геодезической модели Земли (EGM96), которую также называют сферической гармонической моделью гравитационного потенциала Земли.

Концептуально этот точно рассчитанный эллипсоид, называемый сплюснутым эллипсоидом вращения, был предназначен для воспроизведения MSL в качестве основной геодезической точки отсчета или вертикальной системы отсчета.Если использовать этот эллипсоид по вертикали, высота над эллипсоидом не будет такой же, как MSL, и прямые показания высоты для большинства местоположений будут неприятно отключены. Частично это вызвано тем, что определение высоты GPS не относится к MSL, а скорее к гравитационной поверхности, называемой опорным эллипсоидом. Поскольку эталонный эллипсоид был предназначен для близкого приближения к MSL, было удивительно, когда эти две цифры сильно различались.

Спутник TOPEX / POSEIDON, запущенный в 1992 году, был специально разработан для выполнения очень точных альтиметрических наблюдений.Эти измерения продемонстрировали, что ни ошибка человека, ни погрешности GPS не являются причиной иногда значительных расхождений между измерениями эллипсоида и MSL. Фактически, трехмерная поверхность, созданная уровнем моря Земли, не является геометрически правильной, и ее значительные неровности невозможно вычислить математически; это объясняет разницу между показаниями высоты GPS на основе эллипсоида и высотами, показанными на точных топографических картах.

Краткий анализ показаний высоты для штаб-квартиры Esri в Редлендсе, Калифорния, демонстрирует эти различия.Высота кампуса показана на топографических четырехугольных картах и ​​цифровых моделях высот (ЦМР) с высоким разрешением для области примерно на 400 метров выше MSL. Однако точные, нескорректированные показания GPS для того же места обычно показывают высоту 368 метров.

На карте показаны области земного шара, в которых уровень моря будет ниже теоретической поверхности эллипсоида WGS84 или теоретически и геометрически правильный уровень моря (показан синим цветом).Резкий контраст между синим и зеленым показывает, где пересекаются эллипсоид и геоид. Когда континенты отображаются как непрозрачные, оставшаяся площадь, покрытая водой, показывает, где уровень моря фактически находится на нулевой отметке относительно эллипсоида WGS84.

Почему разница в 32 метра? Приемник GPS использует теоретический уровень моря, рассчитанный с помощью эллипсоида Всемирной геодезической системы (WGS84), который не полностью соответствует теоретическому MSL. MSL, аппроксимируемый эллипсоидом, связан с гравитацией или центром масс Земли.Расхождения между эллипсоидом WGS84 и геоидом зависят от местоположения. Продолжая этот пример, показания высоты для Юкайпы, города, расположенного менее чем в 10 милях к востоку от Редлендса, отличаются на 31,5 метра.

Продолжение на стр. 2

Frontiers | Сравнение параметров группировки низкоорбитальных спутников «Starlink» для различных орбитальных оболочек

Введение

Орбиты высот от 300 км до примерно 1400 км над поверхностью Земли определяются как низкие околоземные орбиты, и спутники консолидируются на этих орбитах. орбиты известны как спутники LEO.Нижний диапазон высот ограничен атмосферой Земли, точнее, уровнем над атмосферой Земли, где почти нет воздуха, поэтому можно избежать снижения скорости спутника и его торможения. Более высокий диапазон высот ограничен внутренним поясом Ван Аллена (радиационный пояс Ван Аллена, 2020). Пояс Ван Аллена известен как зона космического излучения и оказывает нежелательное воздействие на полезную нагрузку и платформу спутников (электронные компоненты и солнечные элементы могут быть повреждены этим излучением), поэтому пояс не следует использовать для размещения спутников.

Положение спутника в космосе (космический слот) определяется параметрами космической орбиты , известными как элементы Кеплера. Один из них — это радиус орбиты (для круговых орбит) как основной компонент, связанный с расстоянием между спутником и наземной станцией. Наземная станция — это место на земле, оснащенное соответствующим оборудованием, которое будет использоваться для связи со спутником. Связь между спутником и наземной станцией возможна только тогда, когда спутник стабилизирован в своем собственном космическом слоте и виден с наземной станции (пользователя) (Richharia, 1999; Cakaj and Malaric, 2007).

Помимо связи, спутники LEO также используются в научных и исследовательских целях, в частности в обстоятельствах, когда наземные средства не подходят. Динамика изменений климата, приложения дистанционного зондирования океанов, различные астрономические наблюдения, записи плотности ионов в ионосфере и очень специфические гуманитарные приложения, связанные с поисково-спасательными службами, — вот некоторые из видов деятельности, выполняемой спутниками LEO, которые слишком сложны или невозможны. для реализации на Земле.Для этой деятельности внутри спутниковых структур устанавливаются инструменты или устройства для соответствующего приложения или миссии (Zee and Stibrany, 2002; Cakaj et al., 2010a). Обычно спутники LEO, предназначенные для научных целей или приложений дистанционного зондирования, размещаются на специально разработанных орбитах, известных как синхронизированные с Солнцем. Функция синхронизации с Солнцем позволяет наблюдать со спутника обработанную область на земле при одинаковых условиях освещения из-за различных прохождений спутника (Cakaj et al., 2005; Cakaj et al., 2009).

Спутники на низкоорбитальной околоземной орбите, использовавшиеся в конце прошлого века, были известны как микроспутники из-за их легкости и малых размеров. Позже наноспутники были разработаны как более удобная структура для процесса запуска, поскольку для запуска таких спутников в космический слот НОО требуется меньше энергии. Но недавно появилась возможность запускать наноспутники с Международной космической станции (МКС) (Список космических аппаратов, развернутых с Международной космической станции, 2020 г.).В связи с процессом запуска низкие околоземные орбиты играют дополнительную роль в качестве первой космической оболочки для спутников на геостационарных (геостационарных) орбитах благодаря трехступенчатому процессу перехода (известному как переход Хомана) (Cakaj et al., 2015).

наименьшее расстояние от Земли по сравнению с другими орбитами и, следовательно, наименьшее время задержки, обеспечиваемое , делают спутники LEO очень удобным оборудованием для интегрированных спутниковых и наземных сетей связи.Спутники LEO движутся со скоростью около 7,5 км / с относительно фиксированной точки на Земле (наземной станции). Период обращения спутников составляет 90–110 мин. Продолжительность связи между спутником и наземной станцией составляет 5–15 минут более 6–8 раз в течение дня (Cakaj and Malaric, 2007). Например, космический телескоп Хаббла работает на высоте около 610 км с периодом обращения 97 минут (Оберрайт, 2004).

Это предполагает, что в ближайшем будущем всемирные широкополосные услуги, предоставляемые интегрированными спутниково-наземными сетями связи, станут частью повседневной деятельности связи, потребности в которой будут быстро расти, поэтому операторы должны тщательно управлять работой и распределением реальных сетей. службы времени для максимизации пропускной способности нисходящей линии связи, связанной с требованиями широкополосной связи, без значительного влияния на стоимость миссии (Botta and Pescape, 2013; Garner, et al., 2009). Таким образом, полезные нагрузки и платформы будущих спутников должны стать более гибкими, легкими и компактными, более простыми в запуске и реконфигурируемыми в соответствии с EIRP и покрытием, чтобы обеспечить большую пропускную способность при минимальных затратах для достижения основной цели всемирного покрытия широкополосными услугами. . Среди этих проектов достижение всемирного широкополосного покрытия с использованием небольших и легких спутников LEO с гибкой архитектурой полезной нагрузки является ключевой целью спутников Starlink LEO.

Спутниковые сети в соответствии с их архитектурой в пространстве подразделяются на одноуровневые (одна оболочка) сети и многоуровневые сети. Одноуровневая сеть обеспечивает связь только между спутниками одной высоты, тогда как многослойные сети обеспечивают связь между спутниками в разных оболочках. Многоуровневая сеть более сложна, но ее пропагандируют из-за ее гибкости в обеспечении более устойчивого глобального покрытия, бесперебойной передачи обслуживания и надежной связи.Система спутников LEO Starlink организована как многослойная сеть из трех оболочек.

Основной вклад этой статьи заключается в разработке структуры, которая подчеркивает математико-геометрическую корреляцию между идеальной и спроектированной плоскостью горизонта для спутниковой связи на НОО. Отношение между идеальной и проектной шириной плоскости горизонта определяется и анализируется на предмет оптимальных значений. В дальнейшем они применяются для интерпретации и подтверждения процесса передачи обслуживания с созвездием LEO с точки зрения местоположения пользователя.

Этот амбициозный проект является предметом данной статьи, начиная с краткой презентации группировки спутников Starlink LEO, в основном связанной с положением спутников в космосе, соответственно с их нынешней и будущей структурой оболочки. В следующем разделе сравниваются элементарные параметры скорости, периода и количества ежедневных проходов. Затем проводится дальнейшее сравнение диапазона наклона и, в частности, идеальных и спроектированных параметров плоскости горизонта, видимых с точки зрения пользователя.Наконец, рассматриваются аспекты покрытия для каждой оболочки. В конце извлеченные результаты применяются для геометрической интерпретации и подтверждения процесса передачи обслуживания между соседними спутниками. Эта статья завершается табличными сравнительными параметрами для трех орбитальных снарядов в соответствии с ее названием.

Starlink Satellites Constellation

Технологические усилия по созданию интегрированной спутниково-наземной сети начались в конце прошлого века, особенно с применением микроспутников и наноспутников на низкой околоземной орбите.Некоторые активные спутниковые проекты, связанные с интегрированной спутниково-наземной сетью связи, включают группировку Iridium с 66 спутниками (Cochetti, 2015), группировку OneWeb с 648 спутниками (De Selding, 2015; Pultarova and Henry, 2017) Amazon, которая подала заявку в запустить 3236 космических аппаратов в своей группировке Койпера (Sheetz, 2019) и Telesat с инициативой создания 117 космических аппаратов (Foust, 2018), но самые серьезные действия в последнее время предпринимает компания SpaceX, которая будет доработана.

Планируется, что группировка Starlink будет состоять из тысяч небольших спутников LEO, развернутых в трех оболочках (слоях), предназначенных для максимизации широкополосных интернет-услуг для глобального покрытия Земли и в сочетании с наземными станциями (приемопередатчиками), которые будут организована как спутниково-наземная интегрированная сеть.

К 24 октября 2020 года SpaceX подтвердила, что 893 спутника размещены в космосе на низких орбитах. Всего планируется развернуть около 12000 спутников и организовать их в трех орбитальных оболочках, как показано ниже (Starlink, 2020; Starlink Satellite Missions, 2020) .

• Первый снаряд: 1440 снарядов на высоте 550 км.

• Второй снаряд: 2825 в снаряде высотой 1110 км.

• Третий снаряд: 7 500 снарядов на высоте 340 км.

Первая оболочка из 1440 спутников будет состоять из 72 орбитальных самолетов по 20 спутников в каждой, а остальные планируется завершить к 2024 году для предоставления широкополосных услуг в реальном времени (Starlink, 2020; Starlink Satellite Missions, 2020).

Для группировки спутников LEO как части спутниково-наземной сети, предназначенной для глобальных широкополосных услуг, с наземных наблюдений должны быть реализованы два типа наземных станций.Первый — это пользовательская станция (точка доступа пользователя) с соответствующей тарелкой и транс-приемником для блокировки / разблокировки связи со спутниками. Первоначально пользователи будут общаться со спутниками под углом возвышения пользователей 40 °, но это можно изменить. Starlink подал запрос в FCC (Федеральная комиссия по связи) на меньший угол возвышения пользователей 25 °, а не 40 °, чтобы улучшить прием (Starlink, 2020), (Starlink Satellite Missions, 2020).

Другие наземные станции связаны с эксплуатацией, управлением и обслуживанием спутников. SpaceX подала заявки в FCC на как минимум 32 наземные станции в Соединенных Штатах, и по состоянию на 30 июля 2020 года получила одобрение на шесть из них (в шести штатах). Для этого спутники связываются с тремя испытательными наземными станциями для краткосрочных экспериментов продолжительностью менее 10 минут несколько раз в день (Starlink, 2020). Наземные станции, предназначенные для управления и эксплуатации, обычно связываются со спутниками на высоте 10 ° [прим.Наземные станции NOAA (National Oceanic and Administration) для поисково-спасательных служб] (Cakaj, 2010). Этот документ касается только станций пользователей.

К 1 апреля 2020 года Союз обеспокоенных ученых (UCS), который ведет базу данных активных спутников на орбитах, объявил в общей сложности 2666 спутников в космосе, из которых 1918 на низких околоземных орбитах (НОО) (Geospatial World, 2021 ). Благодаря действиям, предпринятым SpaceX и другими компаниями, в ближайшем будущем спутники охватят Землю, что обязательно повлияет на небо и изменит его.

Что касается перспективы связи, с моей точки зрения, шаг, предпринятый для охвата Земли спутниками для повсеместных широкополосных услуг, представляет собой очень гигантский технологический шаг на пути к равенству людей во всем мире, но с множеством проблем, с которыми придется столкнуться в будущем. Это упростит связь для всемирных целей из любой точки Земли. Позвольте мне завершить эту часть двумя наглядными примерами.

17 ноября 2020 года Reddit опубликовал изображение под названием «Блюдо с чистым видом на небо и дружелюбным лосем» (Reddit, 2020), представленное на Рисунке 1.Спутниковая тарелка и лось изображены близко друг к другу, но не мешают друг другу. В ноябре 2018 года Синь Ян представил свою докторскую диссертацию на тему «Мега-созвездия на низкой околоземной орбите (НОО) — спутниковые и наземные интегрированные сети связи» в Университете Суррея. В разделе Обзор литературы, стр. 41, у него есть изображение, озаглавленное «Созвездие Starlink (11 943 спутника, воображаемое представление, созданное с помощью SaVi [55])», представляющее Землю, окутанную спутниками Starlink (Ян, 2018). как показано на рисунке 2 (Yang, 2018; Lutz et al., 2012). Первая картинка говорит о простоте, вторая — о сложности. Между этими двумя изображениями, между простотой и сложностью, есть много места для будущих научных задач, не только в области интегрированных спутниково-наземных сетей для повсеместных широкополосных услуг, но и в преобразовании неба, которое будет вызывать серьезную озабоченность. Дальнейшая разработка будет способствовать решению этих проблем.

РИСУНОК 1 . Блюдо с чистым видом на небо и дружелюбным лосем (Reddit, 2020).

РИСУНОК 2 . Созвездие Starlink (11 943 спутника, воображаемое представление, создано с помощью SaVi [55]) (Ян, 2018; Lutz et al., 2012).

Горизонтальная плоскость, наклонная дальность и задержка сигнала

Наземные станции (наземные пользователи) являются частью любой спутниковой сети, предназначенной для блокировки / разблокировки связи со спутниками. Наземные станции могут быть заблокированы для связи со спутниками LEO только тогда, когда спутник находится в зоне их видимости. Продолжительность видимости определяет продолжительность общения (Cakaj, 2009; Cakaj et al., 2011). Будут проанализированы характеристики в отношении плоскости горизонта, наклонной дальности и соответствующей задержки для связи между станцией пользователя и спутниками Starlink для различных орбитальных оболочек спутников (слои).

В качестве первого шага для трех снарядов скорость, период и количество дневных проходов рассчитаны в таблице 1. Каждая круговая орбита характеризуется своей высотой H , соответственно с радиусом r , взаимосвязанным как :

, где RE = 6 371 км — радиус Земли.Скорость спутника v на круговой орбите равна:

, где r — радиус орбиты, а μ = M⋅G = 3,986 × 105 км3 / с2 — постоянная величина как произведение массы Земли и гравитационной постоянной Земли (Richharia , 1999; Cakaj, Malaric, 2007). Орбитальный период выражается как:

, а количество дневных проходов ( n ) — это отношение сидеральных суток ( T = 23 ч 56 мин 4,1 с) к периоду обращения.

ТАБЛИЦА 1 .Радиус, скорость, период обращения и количество ежедневных проходов.

Плоскость орбиты спутника в космосе определяется параметрами орбиты, которые в идеальных условиях остаются неизменными относительно тела Земли. Поскольку НОО летают слишком низко и, следовательно, имеют короткий период пролета, они совершают несколько ежедневных пролетов над Землей с одинаковыми параметрами орбиты.

Когда НОО движется по своей орбите над Землей, Земля также вращается вокруг своей оси север-юг под орбитой спутника.Из-за вращения Земли наземная станция на поверхности Земли меняет свое положение относительно плоскости пространственной орбиты, поэтому наведение от наземной станции (пользователя) на спутник не идентично для разных спутников, проходящих ежедневно по одной и той же орбите.

Таким образом, вид спутника с наземной станции (пользователя) различается для каждого дневного прохода ( n в Таблице 1). Различный вид спутника со стороны пользователя (наземной станции) означает различную продолжительность видимости между пользователем и спутником и, как следствие, различную продолжительность связи.Это типично для спутников LEO. В заключение, с одной наземной станции (точка местоположения пользователя) спутник на своей орбите виден по-разному при разных проходах спутника по одной и той же орбите, следовательно, каждый проход LEO обеспечивает разную продолжительность связи с соответствующей точкой на земле (пользователем) ( Cakaj and Malaric, 2007). Это касается любой наземной станции (пользователя) на поверхности Земли.

Геометрическое описание, обеспечивающее вид из космоса между спутником и наземной станцией, приведено на рисунке 3 (Cakaj, 2009; Cakaj et al., 2011). Плоскость горизонта рассматривается как касательная плоскость (перпендикуляр) в векторе пользователя (наземной станции) к центру Земли (RE →). Синие эллипсы на рисунке 3 представляют собой идеальную плоскость горизонта, видимую пользователем (наземная станция-GS). Теоретически каждая точка на поверхности Земли имеет разную плоскость горизонта, а это означает, что из каждой точки на Земле спутник НОО виден под разными углами обзора. Если смотреть с точки зрения наземной станции (пользователя), положение спутника в космосе в пределах его орбиты определяется углами азимута и угла места .Азимут — это угол направления на спутник, измеренный в плоскости горизонта от географического севера по часовой стрелке в диапазоне от 0 ° до 360 °. Возвышение — это угол между спутником и горизонтальной плоскостью пользователя (наземной станции) в диапазоне от 0 ° до 90 °. (Cakaj, 2009; Cakaj et al., 2011).

РИСУНОК 3 . План горизонта и наклонная дальность.

На рисунке 3 показано, что связь между спутником LEO и пользователем заблокирована, когда спутник появляется прямо в плоскости горизонта пользователя, и связь разблокируется, когда спутник исчезает из плоскости горизонта пользователя.

Прохождение спутника над наземной станцией характеризуется тремя типичными событиями, которые происходят в следующем порядке. Во-первых, когда спутник появляется прямо в плоскости горизонта, определенной как событие Захват спутника (AOS), это устанавливает связь с пользовательской станцией. Теоретически это происходит при угле возвышения 0 °. Второе событие — это когда спутник достигает максимальной высоты (Max-El) соответствующего спутника, проходящего над станцией пользователя.Третье событие происходит, когда спутник исчезает с плоскости горизонта, известное как событие потери спутника (LOS) (LOS), которое теоретически также происходит на высоте 0 °. Эти события на рисунке 3 обозначены как AOS, Max-El и LOS.

Каждый спутник, проходящий над пользовательской станцией, характеризуется своим максимальным возвышением (Max-El), видимым со станции пользователя (событие Max-El). Для перехода спутника от события AOS к событию Max-EL высота увеличивается (до Max-El), а от события Max-El к событию LOS высота симметрично уменьшается.Очевидно, что чем больше угол в случае Max-El, тем длиннее путь спутника, и обратное также верно: чем меньше угол Max-El, тем короче путь спутника. Более короткий спутниковый путь (более низкий Max-El) обеспечивает более короткую связь с наземной станцией (пользователем), а более длинный спутниковый путь (более высокий Max-El) обеспечивает более длительную связь. В заключение, продолжительность связи между спутником и пользователем зависит от максимальной высоты (Max-El) от места пользователя, с которого виден спутник.

Виртуальная линия, соединяющая спутник и наземную станцию ​​на рисунке 3, представляет фактическое расстояние между спутником и наземной станцией (пользователем), известное как наклонный вектор дальности (d →) между спутником и наземной станцией ( Пользователь). Наклонная дальность (модуль вектора d →) между наземной станцией и спутником LEO зависит от максимальной высоты (Max-El) пути спутника над наземной станцией (пользователем).

Идеальная и спроектированная плоскость горизонта

События AOS (захват спутника) и LOS (потеря спутника) на высоте 0 ° географически определяют идеальную плоскость горизонта .Первое событие идентифицирует случай, когда спутник появляется только в плоскости горизонта для захвата и связи с наземной станцией (пользователем), а второе — случай, когда спутник просто исчезает из плоскости горизонта, разблокируется и отключает связь с наземной станцией (пользователем). наземная станция (пользователь). Виртуальная линия, соединяющая точки в пространстве, когда AOS и LOS происходят на высоте 0 °, определяют идеальную ширину плоскости горизонта ( IHPW ), представленную на рисунке 4.Ширина плоскости горизонта зависит от высоты орбиты спутника (Cakaj et al., 2011).

РИСУНОК 4 . Идеальная и продуманная горизонтальная плоскость.

Идеальная плоскость горизонта фактически представляет собой область видимости под углом возвышения 0 °. Но обычно из-за различных барьеров (естественных или искусственных) эта область видимости может быть скрыта, и, следовательно, невозможно заблокировать / разблокировать связь между спутником и пользователем. Чтобы избежать проблемы таких препятствий, поскольку область видимости может быть скрыта, конструкторы заранее определяют наименьшую отметку плоскости горизонта для блокировки / разблокировки безопасной связи.

Плоскость горизонта с соответствующей проектной высотой (X °) считается расчетной плоскостью горизонта с ее проектной шириной плоскости горизонта ( DHPW ). Обычно расчетная ширина плоскости горизонта всегда меньше идеальной ширины плоскости горизонта (Cakaj et al., 2011). IHPW и DHPW показаны на рисунке 4. Для целей связи, чтобы обеспечить безопасную и надежную связь между пользователями и спутниками, угол места проектируемой плоскости горизонта еще больше.Созвездие OneWeb, например, применяет высоту для расчетной плоскости горизонта в 55 ° для станций пользователей (Yang, 2018).

Starlink, для первой оболочки (слой на высоте 550 км), применяет угол возвышения для расчетной плоскости горизонта в 40 ° для пользователей, с тенденцией изменять его или применять для других снарядов превышение 25 ° для пользователей. По этой причине для дальнейшего моделирования и анализа высота проектируемой плоскости горизонта для пользователей обрабатывается от 25 ° до 40 ° с шагом 5 °.

Наклонная дальность и задержка сигнала

Далее математически продвинемся вперед с расчетами, относящимися к наклонной дальности между спутником и наземной станцией (пользователем). На рисунке 3 показан треугольник, описывающий спутник, наземную станцию ​​и центр Земли, который можно увидеть в двух других статьях (Cakaj et al., 2011; Cakaj et al., 2014). Подробно анализируется наклонный диапазон, который математически определяется как:

d = RE [(H + RERE) 2 − cos2ε0 − sin⁡ε0] (4)

, где d — наклонный диапазон под углом места ε0. H — высота орбиты, а RE = 6371 км — радиус Земли. И наоборот, угол места ε0, выраженный через наклонную дальность d, равен:

sin⁡ε0 = H (H + 2RE) −d22dRE (5)

Для d2 = H (H + 2RE) дает sin⁡ε0 = 0⇒ε0 = 0 , представляющее наибольшее расстояние между спутником и наземной станцией (пользователем), как:

dmax = d (ε0 = 0) = H (H + 2RE) (6)

Этот диапазон при минимально возможном угле места ε0 = 0, представляет максимально возможное расстояние между наземной станцией (пользователем) и спутником на высоте H и, следовательно, наихудший вариант бюджета линии.Основываясь на приведенном выше обсуждении, относящемся к рисунку 4, это расстояние фактически представляет собой расстояние между наземной станцией (пользователем) и точкой в ​​пространстве события AOS (обнаружение спутника) или LOS (потеря спутника) при ε0 = 0, поскольку AOS и LOS симметрично связаны с наземной станцией (пользователем). Математически это выражается так:

Наконец, виртуальное географическое расстояние между точками AOS и LOS в космосе при высоте ε0 = 0 представляет собой Идеальную ширину плоскости горизонта ( IHPW ), математически выраженную как:

IHPW = 2dmax = 2d. (ε0 = 0) = 2H (H + 2RE) (9)

и схематично показано на рисунке 4, обозначено как IHPW .

Минимальное расстояние между спутником и наземной станцией происходит при событии Max-El (максимальная высота) при прохождении соответствующего спутника и выражается как:

dmin (ε0 = MaxEl) = RE [(H + RERE) 2 − cos2 (MaxEl) −sin (MaxEl)] (10)

и для особого случая: ε0 = MaxEl = 90 °, вынос:

dmin (ε0 = MaxEl = 90 °) = H (11)

Теперь предположим, что проектируемая плоскость горизонта определяется самой низкой отметкой ε0D = X ° (ε0D — добавленный индекс D называется «расчетным») (см. Рисунок 4).Для группировки спутников Starlink для первой оболочки (слой на высоте 550 км) он применяется под углом места для расчетной плоскости горизонта 40 ° для пользователей, но поскольку он может быть изменен, для дальнейшего анализа выработкой считается X ° = [25, 30, 35, 40].

Максимальное расстояние между спутником и наземной станцией (пользователем) для (ε0D = X °) определяется уравнением. 4 для ε0D = X °, как:

dmax (X °) = d (ε0D = X °) (12)

Наконец, движение спутника по собственной орбите относительно расчетной плоскости горизонта при ε0D = X ° выглядит следующим образом , интерпретируемая с помощью рисунка 4.Спутник появляется на идеальном горизонте из-за события AOS (0 °) (захват спутника), но не привязан к наземной станции (пользователю) до тех пор, пока не произойдет событие AOS (X °) на высоте ε0D = X °, когда он заблокирован с наземной станцией (пользователем) и с наклонной дальностью dmax (X °) (для этого случая максимальная дальность достигается при расчетной (X °). Таким образом, между спутником и пользователем нет блокировки (нет связи) от события AOS (0 °) до события AOS (X °). Блокировка устанавливается только в AOS (X °).Далее, спутник летит выше к событию максимального возвышения при ε0 = MaxEl, достигая наклонной дальности dmin, а затем совершает орбиту вниз по направлению к событию LOS (X °) на высоте ε0D = X °, снова имея наклонную дальность dmax (X °). ), разблокированный с наземной станции (пользователь), и все еще летящий над наземной станцией (пользователь), но без связи, пока спутник не исчезнет при событии LOS (0 °). Это цикл связи между спутником и наземной станцией (пользователем). Следует подчеркнуть, что наклонный диапазон dmin остается неизменным, независимо от проектной отметки, и выражается формулой.10, поскольку пользователь не изменяет свое положение на заданную высоту, только заданная плоскость горизонта перемещается вверх, оставаясь всегда параллельной плоскости идеального горизонта.

Таким образом, линия, соединяющая AOS (X °) и LOS (X °), представляет расчетную ширину плоскости горизонта ( DHPW ), представленную на рисунке 4 и математически выраженную как:

, где dAOS (X) и dLOS (X) измеряются относительно точки C на рисунке 4. Точка C — это проекция пользовательской станции на заданную плоскость горизонта.

Следующим шагом является определение ширины проектируемой плоскости горизонта по сравнению с идеальной и насколько они удалены друг от друга. Если смотреть с наземной станции (пользователя), расчетная ширина плоскости горизонта ( DHPW ) является основанием виртуального приподнятого конуса с вершиной точно на наземной станции (пользователя). Расчетная ширина плоскости горизонта ( DHPW ) фактически равна диаметру основания соответствующего виртуального конуса. Решение треугольника наземной станции (пользователь) — AOS (X °) — центра DHPW (C) на рисунке 4, дает:

DHPW = 2 dAOS (X) = 2d (ε0D = X °) sin (90 −X) = 2d (ε0D = X °) cos⁡X (14)

Обозначение LDHPW параллельного расстояния проектируемой плоскости горизонта от идеальной (см. Рисунок 4) из того же треугольника, который показывает, что LDHPW составляет:

LDHPW = d (ε0D = X °) cos (90 − X) = d (ε0D = X °) sin⁡X (15)

Наклонный диапазон между спутником и пользователем изменяется со временем, вызывая различные задержки сигнала от спутник к пользователю или наоборот.Обозначая задержку сигнала (задержку) как τ , для спутникового тракта, видимого пользователем, при односторонней связи, задержка сигнала изменяется как:

τmin (из-за dmin) <τ <τmax (из-за dmax) (16)

Результаты

На основе уравнения. 6 и учитывая скорость света c = 3,00,000 км / с, в таблице 2 дана временная задержка в одном направлении, относящаяся к соответствующим максимальным расстояниям при различной расчетной высоте для всех трех снарядов Starlink .

ТАБЛИЦА 2 .Максимальное расстояние и задержка одностороннего сигнала для разных снарядов.

Для трех высот Starlink , H = 550, 1110 и 340 км и расчетной высоты ε0D = 25 °, 30 °, 35 °, 40 ° расчетной плоскости горизонта в местах расположения пользователей, на основе уравнений 4, 8, 10, 13 и 14 IPHW и DPHW рассчитаны для соответствующей отметки. Кроме того, вертикальное параллельное расстояние ( L DPHW ) проектируемого ( DHPW ) относительно плоскости идеального горизонта ( IHPW ) на основе уравнения.15 рассчитаны и приведены в таблице 3.

ТАБЛИЦА 3 . IHPW , DHPW и L DHPW для различных кожухов.

Таблица 2 подтверждает, что время приема-передачи для каждой спутниковой оболочки не займет больше 15 мс (в зависимости от второй оболочки) для связи пользователя с одним спутником. Для обеспечения непрерывности услуг большее количество спутников может быть задействовано в связи даже из разных оболочек, что увеличивает задержку, но в худшем случае все равно останется меньше 100 мс, что может считаться незначительным для связи (Gojal et al., 1998; Зонг и Кохани, 2019).

Очевидно, что из таблиц 2 и 3 наибольшая расчетная ширина плоскости горизонта будет иметь вторую оболочку на высотах 1110 км. Среди этих трех снарядов самое короткое расстояние будет для третьего снаряда на высоте 340 км, и, следовательно, у него будет наименьшая задержка сигнала.

Принимая во внимание последние данные к началу апреля 2021 года, SpaceX запустила 1380 спутников Starlink на первой оболочке на высоте 550 км, которые уже проходят испытания и предоставляют услуги пользователям при расчетной высоте 40 °.Чтобы создать ощущение размеров в пространстве, на рисунке 5 обсуждаются и вычисляются параметры пространства как: максимальная наклонная дальность между пользователем и наземной станцией [ d max (км)], идеальная плоскость горизонта, если смотреть из точка пользователя [ IHPW (км)], расчетная плоскость горизонта под углом 40 ° [ DHPW (км)] и параллельное расстояние между идеальной и расчетной плоскостью горизонта L DHPW (км) видно с пользовательской станции.

РИСУНОК 5 . Размеры IHDW, DHPW, d max и L DHPW для H = 550 км.

Зона покрытия

Часто возникает путаница между зоной покрытия и идеальной / расчетной плоскостью горизонта. Для пояснения: зона покрытия одиночного спутника — это круглая область на поверхности Земли, откуда спутник может быть виден под углом возвышения. Наибольшая зона покрытия достигается при угле возвышения 0 °. Идеальная плоскость горизонта — это виртуальная плоская поверхность, лежащая перпендикулярно радиус-вектору Земли (рис. 3).Планируемая плоскость горизонта параллельна идеальной, удаленной от нее на расстояние (LDHPW), определяемое расчетным углом места. Спутник смотрит вниз на свою зону покрытия, чтобы пользователь мог заблокировать и общаться, а с другой стороны, пользователь смотрит вверх от своей собственной плоскости горизонта, чтобы спутник был заблокирован для связи. В пределах зоны покрытия спутника (зоны покрытия) у каждого пользователя есть своя идеальная / спроектированная плоскость горизонта, поэтому каждый пользователь на земле имеет разные пути связи с одним спутником.

Зона действия спутника на Земле определяется параметрами орбиты. Смоделированная зона покрытия, основанная на параметрах орбиты спутника LEO, представлена ​​на рисунке 6. Пользователь на земле (определяемый как LUTKOS для целей моделирования) привязан к спутнику LEO, поскольку он находится в зоне покрытия (зона покрытия спутника). Замок обозначен линией, соединяющей LUTKOS и спутник SAT (Cakaj, 2010; Cakaj et al., 2014).

РИСУНОК 6 . Смоделированная зона покрытия спутника LEO.

Для целей моделирования и интерпретации покрытия заданы еще четыре базовых точки связи (BC): BC1, BC2, BC3 и BC4. В случае, представленном на рисунке 6, только два из них (BC1 и BC4) могут быть синхронизированы со спутником, поскольку они находятся в зоне действия спутника, а два других (BC2 и BC3) находятся вне зоны покрытия, поэтому связь невозможна. . Это означает, что BC1 и BC4 могут связываться друг с другом через спутник, но не с BC2 и BC3, поскольку последние недоступны для спутника.Это известно как — связь в зоне покрытия (зона покрытия) или как индивидуальное спутниковое покрытие . Когда спутник движется вниз по своей орбите, зона покрытия также перемещается по вертикали, оставляя наземную станцию ​​(LUTKOS) и две базовые станции (BC1, BC4) вне зоны обслуживания и, как следствие, теряя связь (Cakaj, 2010; Cakaj et al., 2014).

В последнее время спутниковые услуги были ориентированы на глобальное покрытие. Глобальное спутниковое покрытие можно рассматривать как взаимодействующий дополнительный сетевой процесс нескольких спутников, организованных в группировку, каждый из которых вносит свой вклад в свой индивидуальный охват (Seyedi and Safavi, 2012; Papapetrou et al., 2003).

Далее предположим, что второй спутник на низкой околоземной орбите с той же высотой вращается вокруг Земли на рисунке 6. Поскольку оба имеют одинаковую высоту, размеры области спутника одинаковы, только покрывают разные зоны. Предположим, что зоны покрытия смежные, поэтому второй спутник покрывает базовые точки связи BC2 и BC3. Это означает, что BC2 и BC3 могут связываться друг с другом при посредничестве второго спутника, но не с BC1 и BC4, поскольку последние недоступны для второго спутника.Если первый и второй спутники могут связываться друг с другом, эти спутники обеспечат связь между всеми четырьмя основными точками связи. Это дополнительный процесс взаимодействия двух спутников, обеспечивающих связь в двух зонах покрытия. Эта концепция, шаг за шагом, добавляя больше спутников, обеспечивает глобальное покрытие. Спутники LEO, организованные в группировки, действуют как удобное сетевое решение для глобального покрытия в реальном времени (Seyedi and Safavi, 2012; Papapetrou et al., 2003).

Стремление достичь полного покрытия спутниками LEO Созвездие Starlink стало очень привлекательным для исследователей. Это может быть достигнуто, поскольку спутники LEO перемещаются вертикально вместе с их зоной покрытия, но в то же время, когда Земля вращается вокруг своей оси N-S, зона покрытия также фактически перемещается по горизонтали. Таким образом, каждый отдельный спутник группировки вносит свой вклад в глобальное покрытие, создаваемое совместимостью всех из них.На пути к глобальному охвату стоит очень сложный процесс моделирования для оптимизации покрытия и надежной связи. Основной проблемой для глобального охвата является процесс переключения между спутниками (Seyedi and Safavi, 2012; Papapetrou et al., 2003), который более подробно рассматривается в последнем разделе.

Зона покрытия спутника определяется как доля поверхности Земли и обычно выражается в процентах. Концепция зоны покрытия представлена ​​на рисунке 7. На рисунке 7 изображены два треугольника.Большой представляет случай полного покрытия НОО при угле места ε0 = 0 °. Соответствующее покрытие показано большим кружком. Меньший кружок представляет собой зону покрытия НОО на поверхности Земли при расчетной высоте. Для обоих треугольников: ε0 — угол места, α0 — угол надира, β0 — центральный угол, d — наклонный диапазон. H — высота орбиты, а RE = 6 371 км — радиус Земли. Поскольку идеальная плоскость горизонта всегда перпендикулярна радиус-вектору Земли, получается:

Дальнейшее применение теоремы синуса:

sin⁡α0Re = sin (90 + ε0) Re + H (18) sin⁡α0 = ReRe + Hcos⁡ ε0 (19)

Полное покрытие достигается при ε0 = 0, и это условие определяет наибольший угол надира распространения спутниковой линии вниз, и он составляет:

α0, max = sin − 1 (ReRe + H) (20)

По По определению, охват C (%) — это доля поверхности Земли, покрываемая спутником, выраженная как отношение площади покрытия спутника (SATCOVERAGE) к поверхности Земли [SEARTH] как:

C (%) = SATCOVERAGESEARTH (21 )

Из (Cakaj et al., 2014), даже исходя из элементарной геометрии: SATCOVERAGE = 2πRe2 (1 − cosβ0) и SEARTH = 4πRe2, таким образом, зона покрытия спутником LEO, выраженная в процентах, составляет:

C (%) = 12 (1 − COSβ0) ( 22)

РИСУНОК 7 . Концепция зоны покрытия.

Результаты

Теперь будет уточнен расчет зоны покрытия. Для созвездия Starlink с учетом трех снарядов на высотах H = 550, 1110 и 340 км для полного покрытия под углом ε0 = 0 и для расчетной высоты ε0D = 25 °, 30 °, 35 °, 40 ° на основе формул 17 и 19, угол надира α0 (°) и центральный угол β0 (°) вычисляются в качестве первого шага для расчета покрытия для всех трех снарядов Starlink и представлены в таблице 4.

ТАБЛИЦА 4 . Угол надира и центральный угол для разных высот.

Применяя вычисленное выше β0 (°) и принимая во внимание три снаряда на высотах H = 550, 1110 и 340 км для полной высоты охвата ε0 = 0 и для расчетной высоты ε0D = 25 °, 30 °, 35 °, 40 ° на основании уравнения. 22 и Таблица 4, соответствующее покрытие для всех трех снарядов Starlink рассчитано и представлено в Таблице 5.

ТАБЛИЦА 5 . Покрытие спутников Starlink .

Площадь Земли составляет 510 млн км 2 , таким образом, со спутником LEO на высоте 550 км под углом места 40 ° покрывается площадь 0,00206 × 510 млн км 2 = 1,05 млн км 2 покрывается , с приблизительным радиусом 580 км.

Процесс передачи обслуживания: геометрическая интерпретация и подтверждение

Кроме того, все вышеупомянутые обсуждения и результаты применяются для геометрической интерпретации и подтверждения процесса передачи обслуживания (известного как простая передача обслуживания) между двумя спутниками LEO с целью достижения глобального покрытия и непрерывности услуги в реальном времени.

Для слежения за спутниками применяется программное обеспечение реального времени, питаемое элементами Kepler. Соответствующее программное обеспечение предоставляет информацию об отслеживании в реальном времени, обычно отображаемую в различных режимах (вид со спутника, радиолокационная карта, таблица и т. Д.). Далее рассматривается режим «радиолокационной карты» для предполагаемой геометрической интерпретации процесса передачи обслуживания. Режим «радиолокационной карты» включает в себя точную траекторию спутника с наземной станцией, рассматриваемой в центре, как показано на рисунке 8 (Cakaj et al., 2011; Cakaj et al., 2014).

РИСУНОК 8 . Геометрическая интерпретация процесса передачи-поглощения.

Периметр круга представляет собой горизонтальную плоскость пользователя , с севером наверху ( Az, = 0 °, 360 °), затем востоком ( Az, = 90 °), югом ( Az, = 180 °) и Запад ( Аз, = 270 °). Пользователь находится в центре плоскости горизонта. Три концентрических круга обозначают разные углы возвышения: 0 °, 30 ° и 60 °. По центру угол возвышения составляет 90 °.Плоскость под углом 0 ° представляет собой идеальную плоскость горизонта. Большинство параметров программного обеспечения, которые определяют движение спутника, связанного с пользователем: AOS время — захват спутника (время), LOS время — потеря спутника (время), AOS Az —Обнаружение спутника (азимут), LOS Az —Потеря спутника (азимут) и Max El — максимальная высота (Cakaj et al., 2011; Cakaj et al., 2014). Для спутников LEO максимальная высота является основным параметром пролета спутника над пользовательской станцией и определяет продолжительность связи между спутником LEO и соответствующей пользовательской станцией. Плоскость горизонта с заданной минимальной высотой считается проектируемой плоскостью горизонта . Для спутников Starlink расчетная плоскость горизонта для пользователей определяется под углом 40 ° и представлена ​​в виде более толстого черного круга, обозначенного 40 ° на рисунке 8.

Для интерпретации и подтверждения три случайно выбранные орбиты обозначаются как Орбита1, Орбита2 и Орбита3, вместе с соответствующими спутниками для каждой из них. Для каждой орбиты дается стрелка, указывающая направление движения спутника, видимого пользователем. Пользователь находится в центре. На каждой орбите определены точки обнаружения спутников (AOS) и потери спутников (LOS) в космосе. Поскольку это только геометрический подход, время как переменная не рассматривается.Захват и потеря спутников учитываются для идеальной плоскости горизонта в (0 °) и для расчетной плоскости горизонта в (40 °), обозначенных как AOS (0), AOS (40) и LOS (0), и АОС (40) соответственно. Эти события в космосе определяются азимутом и углом места. Каждый из трех проходов определяется своей максимальной высотой и соответствующим азимутом. Для всех точек, показанных на Рисунке 8, координаты приведены в Таблице 6 в виде пар азимута и возвышения [Az °, El °]. Значения извлекаются и аппроксимируются из рисунка 8, поскольку орбиты выбираются случайным образом.

ТАБЛИЦА 6 . Координаты спутников космических событий.

Спутник, летящий на орбите 1, появляется в плоскости идеального горизонта пользователя приблизительно с азимутом 240 ° при угле места 0 °, что обозначается как событие AOS1 (0). Спутник перемещается выше, достигая Max-El 21 ° (при Az = 305 °), а затем опускается до события LOS1 (0) в координатах [360 °, 0 °] и исчезает с идеального горизонта пользователя. У пользователя и этого спутника не было связи, так как спутник всегда ниже проектной плоскости горизонта пользователя на 40 ° (21 ° <40 °) и, следовательно, не заблокирован.Таким образом, этот спутник уходит незаметно для пользователя. Этот факт объясняет NA (неприменимо) результат AOS (40) и LOS (40) для Orbit1.

Спутник, летящий на орбите 2, появляется в плоскости идеального горизонта пользователя приблизительно с азимутом 160 ° при угле места 0 °, что отмечается как событие AOS2 (0), но не фиксируется пользователем. Спутник перемещается выше к событию AOS2 (40) в координатах (Az = 220 °, 40 °), где спутник заблокирован с пользователем, устанавливая связь. Расстояние между спутником и пользователем в этот момент составляет 809.5 км (таблица 2). Спутник движется выше к событию Max El в координатах (Az = 310 °, 58 °), все еще находясь на связи со спутником и находясь ближе всего к нему на расстоянии 641,4 км. Спутник движется вниз, все еще находясь на связи, к событию LOS2 (40) с координатами (Az = 345 °, 40 °), снова имея дальность 809,5 км. В этот момент спутник покидает заданную пользователем горизонтальную плоскость и разблокирует связь. Спутник движется дальше к событию LOS2 (0) с координатами (Az = 30 °, 0 °) и покидает идеальную горизонтальную плоскость пользователя.Для дальнейших целей точки AOS2 (40) и LOS2 (40) соответственно обозначены как A и B. Таким образом, во время орбиты 2 пользователь и спутник осуществляли связь из точки A в B с диапазоном изменения от 641,4 до 809,5 км, и следовательно, задержка одностороннего сигнала варьируется от 2,13 до 2,69 мс.

Спутник, летящий на орбите 3, появляется в плоскости идеального горизонта пользователя приблизительно с азимутом 315 ° при угле места 0 °, что отмечено как событие AOS3 (0), но не зафиксировано пользователем. Спутник перемещается выше к событию AOS3 (40) в координатах (Az = 345 °, 40 °), где спутник заблокирован с пользователем, устанавливая связь.Расстояние между спутником и пользователем в этой точке составляет 809,5 км (таблица 2). Спутник движется выше к событию Max El в координатах (Az = 30 °, 63 °), все еще находясь на связи со спутником и находясь ближе всего к нему на расстоянии 611,2 км. Спутник движется вниз, все еще находясь на связи, к событию LOS3 (40) с координатами (Az = 85 °, 40 °), снова имея дальность 809,5 км. В этот момент спутник покидает заданную пользователем горизонтальную плоскость и разблокирует связь. Спутник движется дальше к событию LOS3 (0) с координатами (Az = 125 °, 0 °) и покидает идеальную горизонтальную плоскость пользователя.Для дальнейших целей точки AOS3 (40) и LOS3 (40) соответственно обозначены как B и C. Таким образом, во время орбиты 3 пользователь и спутник осуществляли связь из точки B в C с диапазоном изменения от 611,2 до 809,5 км, и следовательно, задержка одностороннего сигнала варьируется от 2,03 до 2,69 мс.

Пользователь связался со спутником на орбите 2 из точки A в точку B. Тот же пользователь связался со спутником на орбите 3 из точки B в C. Точка B определяет потерю спутника на орбите 2 из заданной пользователем плоскости горизонта. [событие LOS2 (40)] и захват спутника на орбите 3 с помощью проектируемой пользователем плоскости горизонта [событие AOS 3 (40)].Если спутник на Орбите 2 может обмениваться данными по межспутниковому протоколу связи со спутником на Орбите 3 в этой точке (зоне), устанавливая процесс передачи обслуживания между спутниками на Орбите 2 и Орбите 3, непрерывная связь между пользователем и группировкой из точки A в C будет обеспечен. Таким образом, в процессе передачи обслуживания в точке B обеспечивается непрерывность обслуживания для пользователя и поддерживается связь от A к C. Эта геометрическая интерпретация подтверждает непрерывность обслуживания двух спутников.То же самое относится и к большему количеству из них.

Это очень скоординированный и синхронизированный процесс (интерпретация этого будет моей следующей работой). Для облегчения процесса передачи обслуживания зоны покрытия спутников LEO (зона около 1 миллиона км 2 ) перекрываются на несколько градусов, перекрывающиеся зоны используются именно для процесса передачи обслуживания. Для этого процесса спутники должны быть смежными друг с другом и иметь возможность взаимодействовать между собой (Cakaj et al., 2010b). Чтобы дополнительно проиллюстрировать процесс передачи обслуживания в космосе, предположим, что этот процесс будет происходить при угле возвышения 39 ° для спутника на Орбите 2 (всего за 1 ° до выхода из плоскости горизонта пользователя) и при угле места 41 ° для спутника на Орбите 3 ( всего за 1 ° до входа в горизонтальную плоскость пользователя).Разница в 2 ° обеспечивается перекрытием. Могут ли эти два спутника связываться друг с другом, чтобы обеспечить процесс передачи обслуживания между спутником на орбите 2 и спутником на орбите 3? Если смотреть со стороны пользователя под углом под 39 °, спутник на орбите 2 находится на расстоянии 827,9 км, готов к процессу передачи обслуживания и готов покинуть заданную плоскость горизонта. С другой стороны, спутник на орбите 3 на высоте 41 ° находится на расстоянии 800,6 км от пользователя, готов войти в заданную пользователем горизонтальную плоскость и самостоятельно принять связь со спутником на орбите 2.В этих положениях эти спутники могут обмениваться данными. Применяя правило косинусов, эти спутники находятся далеко друг от друга, примерно в 40 км в космосе, поэтому могут легко связываться друг с другом, обеспечивая процесс передачи обслуживания. Наконец, это геометрическое подтверждение процесса передачи обслуживания, что доказывает непрерывность спутниковых услуг в реальном времени, включая широкополосные всемирные интернет-услуги, которые являются основной целью Starlink .

Этот документ завершится таблицей 7, в которой представлены параметры движения спутника, наклонная дальность, вид на горизонт и параметры покрытия для удобного сравнения.Параметры, зависящие от превышения, рассматриваются при расчетном превышении ε0 = 40 °.

ТАБЛИЦА 7 . Сравнение параметров трех орбитальных снарядов группировки Starlink LEO (ε0 = 40 °).

Заключение

Анализ и соответствующие сравнения между различными оболочками LEO подтверждают, что группировка Starlink является очень удобной структурой для наземной спутниковой сети для предоставления надежных всемирных широкополосных услуг с низкой задержкой, даже когда в процесс связи включено большее количество спутников. .

Слишком малая часть поверхности Земли, покрытая спутниками LEO, даже без перекрытия, оправдывает использование большого количества спутников в группировке для обеспечения безопасной связи и непрерывности обслуживания в реальном времени.

Анализ, связанный с идеальной и спроектированной плоскостью горизонта с точно рассчитанными результатами, представляет собой новизну в этой статье, которая в дальнейшем используется для геометрической интерпретации и подтверждения процесса передачи обслуживания между спутниками для обеспечения бесперебойного обслуживания.

Заключительная таблица содержит все данные, относящиеся к поведению спутника в космосе в пределах каждой орбитальной оболочки Starlink .

Шаг вперед, сделанный SpaceX по развертыванию созвездия LEO Starlink для покрытия Земли спутниками для повсеместных широкополосных услуг, представляет собой гигантский технологический шаг на пути к равенству людей во всем мире, но с множеством проблем, с которыми придется столкнуться в будущем.

Заявление о доступности данных

Исходные материалы, представленные в исследовании, включены в статью / дополнительные материалы, дальнейшие запросы можно направить соответствующему автору.

Вклад авторов

Автор установил математическую и геометрическую корреляцию между идеальной и проектируемой плоскостью горизонта наземной станции (пользователя) с точно рассчитанными результатами, относящимися к снарядам «Starlink». Результаты далее применяются для геометрической интерпретации и подтверждения процесса передачи обслуживания для непрерывности услуг в реальном времени. Автор подтверждает, что является единственным соавтором этой работы, и одобрил ее к публикации.

Конфликт интересов

Автор заявляет, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Ссылки

Ботта А. и Пескапе А. (2013). Услуга спутникового широкополосного доступа в Интернет нового поколения: стоит ли беспокоить ADSL и 3G . Италия: Турин. TMA 2013, в сотрудничестве с IEEE INFOCOM 2013, апрель 2013.

CrossRef Полный текст

Cakaj, S., Kamo, B., Kolici, V., and Shurdhi, O. (2011). Моделирование дальности и горизонтали для наземных станций спутников на низкой околоземной орбите (НОО). Ijcns 04 (09), 585–589. doi: 10.4236 / ijcns.2011.49070

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Cakaj, S., Фишер, М., и Шотлз, Л.А. (2009). Солнечная синхронизация низких околоземных орбит (LEO) по углу наклона. Материалы: 28-я Международная конференция IASTED по моделированию, идентификации и контролю, MIC. Австрия: Инсбрук, 155–161.

Google Scholar

Какай, С., Фицморис, М., Райх, Дж. И Фостер, Э. (2010a). Моделирование реализации локального пользовательского терминала для спутников поиска и спасания на низкой околоземной орбите (НОО). Материалы: Вторая международная конференция по достижениям в области спутниковой и космической связи SPACOMM 2010, IARIA.Афины, Греция: IEEE, 140–145.

Google Scholar

Какай, С., Фицморис, М., Райх, Дж. И Фостер, Э. (2010b). Соседние помехи на линии вниз для спутников поиска и спасания на низкой околоземной орбите (НОО). Ijcns 03 (2), 107–115. doi: 10.4236 / ijcns.2010.32016

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Cakaj, S., Kamo, B., Lala, A., Agastra, E., and Shinko, I. (2015). Приращение скорости для компланарного перехода Хомана с разных низких околоземных орбит. Fae 4 (1), 35–41. doi: 10.12783 / fae.2015.0401.04

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Cakaj, S., Keim, W., and Malaric, K. (2005). Измерение солнечного шума на наземной станции спутника на низкой околоземной орбите. Материалы: 47-й Международный симпозиум ELMAR 2005, посвященный мультимедийным системам и приложениям. Задар, Хорватия: IEEE, 345–348.

Google Scholar

Какай, С., Камо, Б., Лала, А., и Ракипи, А. (2014). Анализ покрытия для спутников на низкой околоземной орбите на малых высотах. Внутр. J. Adv. Комп. Sci. Прил. 5 (6), 6–10. doi: 10.14569 / ijacsa.2014.050602

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Cakaj, S. (2010). Локальные абонентские терминалы для спутников поиска и спасания . Саарбрюккен, Германия: Издательство VDM.

CrossRef Полный текст

Какай, С., и Маларич, К. (2007). Тщательный анализ работы наземной спутниковой станции LEO в городских условиях. Внутр. J. Satell. Commun. Netw. 25 (6), 619–643.doi: 10.1002 / sat.895

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Cakaj, S. (2009). Практическая плоскость горизонта и продолжительность связи для наземных станций спутников на низкой околоземной орбите (НОО) .. WSEAS J. Trans. Commun. 8 (4), 373–383. ISSN: 1109-2742, DOI: 10.5555 / 1558727.1558728

Google Scholar

Cochetti, R. (2015). «Системы мобильной спутниковой связи на низкой околоземной орбите (НОО)», в Справочник по мобильной спутниковой связи (Хобокен, Нью-Джерси: Wiley Telecom), 119-155.

Google Scholar

Де Селдинг, Б. П. (2015). Virgin, Qualcomm инвестирует в OneWeb Satellite Internet Venture . Париж: SpaceNews.

Гарнер П., Кук Д. и Хаслхерст А. (2009). Разработка масштабируемой цепи нисходящего канала полезной нагрузки для высокоскоростных миссий наблюдения Земли на низкой околоземной орбите. Материалы: 4-я Международная конференция «Последние достижения космических технологий». 529-534. Турция Стамбул.

Google Scholar

Gojal, R., Kota, S., Джайн, Р., Фахми, С., Вандалор, Б., и Каллаус, Дж. (1998). Анализ и моделирование требований к задержкам и буферам спутниковых сетей ATM для трафика TCP / IP. J. Selected Areas Commun. , 1–24. arXiv: cs / 9809052.

Google Scholar

Лутц, Э., Вернер, М., Ян, А. (2012). Спутниковые системы для персональной и широкополосной связи . Берлин, Германия: Springer-Verlag.

Оберрайт, Э. Дж. (2004). Спутниковый искусственный мир Книжный онлайн-справочный центр .Чикаго: World Book, Inc.

Папапетру П., Карапантазис С. и Павлиду Н. Ф. (2003). Политика передачи обслуживания в системах LEO с разнесением спутников. Труды: Международная конференция по передовым спутниковым мобильным системам (ASMS 2003). Фраскати, Италия.

Google Scholar

Пултарова, Т., и Генри, К. (2017). OneWeb весит еще 2000 спутников . Вашингтон, округ Колумбия: SpaceNews.

Ричхария, М. (1999). Системы спутниковой связи .Нью-Йорк: Макгроу-Хилл.

Сейеди Ю. и Сафави М. С. (2012). Об анализе случайного времени покрытия в мобильной спутниковой связи на НОО. Commun. Lett. IEEE 16 (5). doi: 10.1109 / lcomm.2012.031912.112323

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Yang, X. (2018). Низкая околоземная орбита (НОО) Мега-группировки — спутниковые и наземные интегрированные сети связи . Суррей GU2 7XH, Великобритания: Институт систем связи, факультет инженерии и физических наук, Университет Суррея Гилфорд, 196.[диссертация].

Зи Р. Э. и Стибрани П. (2002). Первый канадский микроспутник — доступная недорогая технология для будущих космических научных и технологических миссий. Кан. Аэронавт. Space J. 48 (1), 1–11. doi: 10.5589 / q02-008

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Zong, P., and Kohani, S. (2019). Оптимальный дизайн группировки спутников на низкоорбитальной орбите, основанный на глобальном охвате за один раз. Внутр. J. Aerospace Eng. , DOI: 10.1155 / 2019/4373749

Google Scholar

14 CFR § 1.1 — Общие определения. | CFR | Закон США

§ 1.1 Общие определения.

Используется в подразделах с A по K данной главы, если контекст не требует иного:

Администратор означает Федерального авиационного администратора или любое лицо, которому он делегировал свои полномочия в соответствующем вопросе.

Аэродинамические коэффициенты означают безразмерные коэффициенты аэродинамических сил и моментов.

Авиаперевозчик означает лицо, которое непосредственно путем аренды или иного соглашения обязуется осуществлять воздушные перевозки.

Воздушная торговля означает межгосударственную, зарубежную или зарубежную воздушную торговлю или перевозку почты воздушным судном, или любую операцию или навигацию воздушного судна в пределах любой федеральной воздушной трассы, или любую операцию или навигацию воздушных судов, которые напрямую влияют или могут угрожать безопасности в , межгосударственная, зарубежная или зарубежная воздушная торговля.

Воздушное судно означает устройство, которое используется или предназначено для использования в полете в воздухе.

Авиационный двигатель означает двигатель, который используется или предназначен для использования для приведения в движение летательного аппарата.Он включает турбокомпрессоры, вспомогательное оборудование и аксессуары, необходимые для его функционирования, но не включает гребные винты.

«Планер» означает фюзеляж, стрелы, гондолы, обтекатели, обтекатели, поверхности аэродинамического профиля (включая винты, но исключая гребные винты и вращающиеся аэродинамические поверхности двигателей), а также шасси самолета, их аксессуары и органы управления.

Самолет означает самолет с неподвижным крылом с приводом от двигателя, тяжелее воздуха, который поддерживается в полете за счет динамической реакции воздуха на его крылья.

Аэропорт означает участок земли или воды, который используется или предназначен для использования для посадки и взлета воздушных судов, и включает его здания и сооружения, если таковые имеются.

Дирижабль — летательный аппарат легче воздуха с приводом от двигателя, которым можно управлять.

Воздушное движение означает воздушные суда, выполняющие полеты в воздухе или на поверхности аэропорта, за исключением погрузочных рамп и стоянок.

Разрешение на воздушное движение означает разрешение авиадиспетчерской службы с целью предотвращения столкновения между известными воздушными судами, чтобы воздушное судно продолжало движение в определенных условиях движения в пределах контролируемого воздушного пространства.

Управление воздушным движением означает службу, управляемую соответствующими полномочными органами для обеспечения безопасного, упорядоченного и быстрого потока воздушного движения.

Маршрут обслуживания воздушного движения (ОВД) — это определенный маршрут, предназначенный для распределения потока движения, необходимого для предоставления обслуживания воздушного движения. Термин «маршрут ОВД» относится к различным воздушным трассам, включая маршруты реактивных самолетов, маршруты зональной навигации (RNAV), а также маршруты прибытия и отправления. Маршрут ОВД определяется спецификациями маршрута, которые могут включать:

(1) Обозначение маршрута ОВД;

(2) Путь к значительным точкам или от них;

(3) Расстояние между значительными точками;

(4) Требования к отчетности; а также

(5) Наименьшая безопасная высота, определяемая соответствующими полномочными органами.

Воздушная перевозка означает межгосударственную, зарубежную или зарубежную воздушную перевозку или перевозку почты воздушным транспортом.

Зона оповещения. Зона тревоги устанавливается для информирования пилотов о конкретной зоне, в которой проводится большой объем обучения пилотов или необычный тип авиационной деятельности.

Запасной аэропорт означает аэропорт, в котором воздушное судно может приземлиться, если посадка в предполагаемом аэропорту становится нецелесообразной.

Высотный двигатель означает поршневой авиационный двигатель, номинальная взлетная мощность которого достигается от уровня моря до установленной большей высоты.

Любительская ракета означает беспилотную ракету, которая:

(1) Приводится в движение двигателем или двигателями, имеющими суммарный общий импульс не более 889 600 ньютон-секунд (200 000 фунт-секунд); а также

(2) Не может достигать высоты более 150 километров (93,2 статутных мили) над поверхностью земли.

Устройство означает любой инструмент, механизм, оборудование, деталь, аппарат, приспособление или вспомогательное оборудование, включая оборудование связи, которое используется или предназначено для использования при эксплуатации или управлении воздушным судном в полете, установленное на воздушном судне или прикрепленное к нему, и не является частью планера, двигателя или воздушного винта.

Одобрено, если не используется в отношении другого лица, означает одобренное FAA или любое лицо, которому FAA делегировало свои полномочия в рассматриваемом вопросе, или одобренное в соответствии с положениями двустороннего соглашения между Соединенными Штатами и иностранным государством или юрисдикция.

Зональная навигация (RNAV) — это метод навигации, который позволяет воздушным судам выполнять полеты по любой желаемой траектории.

Маршрут зональной навигации (RNAV) — это маршрут ОВД, основанный на RNAV, который может использоваться соответствующим образом оборудованным воздушным судном.

Вооруженные силы означают армию, флот, военно-воздушные силы, корпус морской пехоты и береговую охрану, включая их регулярные и резервные компоненты, а также членов, не имеющих статуса компонента.

Авторотация означает состояние полета винтокрылого летательного аппарата, в котором подъемный винт приводится в движение полностью за счет действия воздуха, когда винтокрылый летательный аппарат находится в движении.

Вспомогательный винт означает несущий винт, который служит либо для противодействия влиянию крутящего момента несущего винта на винтокрылый аппарат, либо для маневрирования винтокрылого летательного аппарата вокруг одной или нескольких из трех его основных осей.

Воздушный шар означает воздушное судно легче воздуха, которое не имеет двигателя и которое поддерживает полет за счет использования либо газовой плавучести, либо бортового обогревателя.

Тормозная мощность означает мощность, передаваемую на гребной вал (главный привод или главный выход) авиационного двигателя.

Калиброванная воздушная скорость означает указанную воздушную скорость воздушного судна с поправкой на местоположение и ошибку прибора. Калиброванная воздушная скорость равна истинной воздушной скорости в стандартной атмосфере на уровне моря.

Canard означает переднее крыло конфигурации «утка» и может представлять собой фиксированную, подвижную поверхность или поверхность с изменяемой геометрией, с управляющими поверхностями или без них.

Конфигурация

Canard означает конфигурацию, в которой размах переднего крыла существенно меньше, чем у основного крыла.

Категория:

(1) Используемый в отношении сертификации, рейтингов, привилегий и ограничений пилотов означает широкую классификацию воздушных судов. Примеры включают: самолет; винтокрылый аппарат; планер; и легче воздуха; а также

(2) Применительно к сертификации воздушных судов означает группировку воздушных судов, основанную на предполагаемом использовании или эксплуатационных ограничениях.Примеры включают: транспортный, нормальный, служебный, акробатический, ограниченный, ограниченный и предварительный.

Категория A в отношении винтокрылых машин транспортной категории означает многодвигательные винтокрылые летательные аппараты, спроектированные с функциями изоляции двигателя и системы, указанными в Части 29, и использующие запланированные взлетно-посадочные операции в соответствии с концепцией критического отказа двигателя, которая обеспечивает адекватную обозначенную площадь поверхности и адекватные рабочие характеристики для продолжения работы. безопасный полет при отказе двигателя.

Категория B в отношении винтокрылых аппаратов транспортной категории означает однодвигательные или многодвигательные винтокрылые летательные аппараты, которые не полностью соответствуют всем стандартам категории A. Винтокрылые летательные аппараты категории B не имеют гарантированной возможности оставаться в воздухе в случае отказа двигателя и предполагается внеплановая посадка.

Полеты по категории II в отношении эксплуатации воздушных судов означают заход на посадку по ILS с прямой на взлетно-посадочную полосу аэропорта в соответствии с процедурой захода на посадку по приборам ILS категории II, выданной Администратором или другим соответствующим полномочным органом.

Полеты по категории III в отношении эксплуатации воздушных судов означают заход на посадку по ILS и посадку на взлетно-посадочную полосу аэропорта с использованием схемы захода на посадку по приборам ILS категории III, выданной Администратором или другим соответствующим полномочным органом.

Потолок означает высоту над поверхностью земли самого нижнего слоя облаков или затемняющих явлений, который сообщается как «разорванный», «облачный» или «затемнение» и не классифицируется как «тонкий» или «частичный».

Гражданские воздушные суда означают воздушные суда, отличные от воздушных судов общего пользования.

Класс:

(1) Используемый в отношении сертификации, рейтингов, привилегий и ограничений пилотов означает отнесение воздушных судов к категории, имеющей аналогичные эксплуатационные характеристики. Примеры включают: одиночный двигатель; многодвигательный; земля; воды; автожир; вертолет; дирижабль; и свободный воздушный шар; а также

(2) Применительно к сертификации воздушных судов означает широкую группу воздушных судов, обладающих схожими характеристиками тяги, полета или посадки.Примеры включают: самолет; винтокрылый аппарат; планер; воздушный шар; наземный самолет; и гидросамолет.

Clearway означает:

(1) Для самолетов с газотурбинными двигателями, сертифицированных после 29 августа 1959 года, — зона за пределами взлетно-посадочной полосы шириной не менее 500 футов, расположенная в центре вдоль продолженной осевой линии взлетно-посадочной полосы и находящаяся под контролем администрации аэропорта. Свободная полоса обозначается как плоскость, свободная от взлетно-посадочной полосы, идущая от конца взлетно-посадочной полосы с восходящим уклоном, не превышающим 1.25 процентов, выше которых не выступает ни объект, ни ландшафт. Однако пороговые огни могут выступать над самолетом, если их высота над концом взлетно-посадочной полосы составляет 26 дюймов или меньше и если они расположены с каждой стороны взлетно-посадочной полосы.

(2) Для самолетов с газотурбинным двигателем, сертифицированных после 30 сентября 1958 г., но до 30 августа 1959 г., зона за взлетно-посадочной полосой, простирающаяся не менее чем на 300 футов по обе стороны от продолженной осевой линии взлетно-посадочной полосы, на высоте не более 300 футов. выше отметки конца взлетно-посадочной полосы, без каких-либо фиксированных препятствий и под контролем администрации аэропорта.

Скорость набора высоты по отношению к винтокрылому аппарату означает расчетную воздушную скорость, при которой траектория полета выходит за пределы диапазона высоты-скорости во время начального набора высоты.

Коммерческий оператор означает лицо, которое за компенсацию или по найму занимается воздушными перевозками лиц или имущества, кроме как в качестве авиаперевозчика или иностранного авиаперевозчика или в соответствии с положениями Части 375 настоящего раздела. В тех случаях, когда сомнительно, что операция предназначена для «компенсации или найма», применяется проверка того, является ли воздушная перевозка просто второстепенной по отношению к другому бизнесу лица или сама по себе является крупным прибыльным предприятием.

Документ

по конфигурации, техническому обслуживанию и процедурам (CMP) означает документ, утвержденный FAA, который содержит минимальные требования к конфигурации, эксплуатации и техническому обслуживанию, ограничения на срок службы оборудования и ограничения Основного перечня минимального оборудования (MMEL), необходимые для комбинации самолета и двигателя. соответствие требованиям ETOPS по утверждению типовой конструкции.

Консенсусный стандарт означает для целей сертификации легких спортивных самолетов разработанный в отрасли консенсусный стандарт, который применяется к проектированию, производству и летной годности самолетов.Он включает в себя, помимо прочего, стандарты конструкции и характеристик самолета, требуемое оборудование, системы обеспечения качества изготовителя, процедуры приемочных испытаний производства, инструкции по эксплуатации, процедуры технического обслуживания и проверки, идентификацию и регистрацию капитального ремонта и крупных изменений, а также поддержание летной годности. .

Контролируемое воздушное пространство означает воздушное пространство определенных размеров, в пределах которого обеспечивается диспетчерское обслуживание полетов по ППП и полетов по ПВП в соответствии с классификацией воздушного пространства.

Примечание:

Контролируемое воздушное пространство — это общий термин, который охватывает воздушное пространство класса A, класса B, класса C, класса D и класса E.

Зона контролируемой стрельбы. Контролируемая зона стрельбы устанавливается для ограничения действий, которые, если они не будут проводиться в контролируемой среде, будут опасны для неучаствующих самолетов.

Член экипажа — лицо, назначенное для выполнения дежурства на воздушном судне во время полета.

Критическая высота означает максимальную высоту, на которой в стандартной атмосфере можно поддерживать при определенной скорости вращения указанную мощность или указанное давление в коллекторе.Если не указано иное, критическая высота — это максимальная высота, на которой можно поддерживать при максимальной постоянной скорости вращения одно из следующих значений:

(1) Максимальная продолжительная мощность для двигателей, у которых эта номинальная мощность одинакова на уровне моря и на номинальной высоте.

(2) Максимальное продолжительное номинальное давление в коллекторе для двигателей, максимальная продолжительная мощность которых регулируется постоянным давлением в коллекторе.

Критический двигатель означает двигатель, отказ которого наиболее неблагоприятно повлияет на летно-технические характеристики или управляемость воздушного судна.

Абсолютная высота принятия решения (DA) — это заданная высота в схеме захода на посадку по приборам, на которой пилот должен решить, инициировать ли немедленный уход на второй круг, если пилот не видит требуемого визуального ориентира, или продолжить заход на посадку. Высота принятия решения выражается в футах над средним уровнем моря.

Высота принятия решения (DH) — это заданная высота над землей в схеме захода на посадку по приборам, при которой пилот должен решить, инициировать ли немедленный уход на второй круг, если пилот не видит требуемого визуального ориентира, или продолжить заход на посадку.Высота принятия решения выражается в футах над уровнем земли.

Ранняя ETOPS означает одобрение типовой конструкции ETOPS, полученное без получения опыта обслуживания не-ETOPS в отношении потенциальной комбинации самолета и двигателя, сертифицированной для ETOPS.

Работа

EFVS означает операцию, при которой условия видимости требуют использования EFVS вместо естественного обзора для выполнения захода на посадку или посадки, определения улучшенной видимости в полете, определения необходимых визуальных ориентиров или проведения развертывания.

Улучшенная видимость в полете (EFV) означает среднее расстояние вперед по горизонтали от кабины воздушного судна в полете, на котором видные топографические объекты могут быть четко различимы и идентифицированы днем ​​или ночью пилотом с использованием системы улучшенного обзора в полете.

Усовершенствованная система обзора полета (EFVS) означает установленную систему воздушного судна, которая использует электронные средства для отображения топографии переднего внешнего вида (естественные или искусственные особенности места или региона, особенно для отображения их относительного положения и высоты. ) за счет использования датчиков изображения, включая, помимо прочего, дальний инфракрасный порт, радиометрию миллиметрового диапазона, радар миллиметрового диапазона или усиление изображения при низком уровне освещенности.EFVS включает в себя элемент дисплея, датчики, компьютеры и источники питания, индикации и элементы управления.

Эквивалентная воздушная скорость означает калиброванную воздушную скорость воздушного судна с поправкой на адиабатический сжимаемый поток для определенной высоты. Эквивалентная воздушная скорость равна калиброванной воздушной скорости в стандартной атмосфере на уровне моря.

Важная система ETOPS означает систему самолета, включая двигательную установку, отказ или неисправность которой может отрицательно сказаться на безопасности полета ETOPS или на продолжении безопасного полета и посадки самолета во время отклонения от курса ETOPS.Каждая значимая система ETOPS является либо системой, значимой для группы 1 ETOPS, либо системой, значимой для группы 2 ETOPS.

(1) Важная система группы 1 ETOPS —

(i) Обладает характеристиками отказоустойчивости, напрямую связанными со степенью резервирования, обеспечиваемой количеством двигателей на самолете.

(ii) Это система, отказ или неисправность которой может привести к IFSD, потере контроля тяги или другой потере мощности.

(iii) вносит значительный вклад в безопасность переключения ETOPS, обеспечивая дополнительное резервирование для любого источника питания системы, потерянного в результате неработающего двигателя.

(iv) Необходим для продолжительной эксплуатации самолета на высотах с неработающим двигателем.

(2) Значимая система ETOPS группы 2 — это значимая система ETOPS, которая не является значимой системой ETOPS группы 1.

Расширенные полеты (ETOPS) означает полет самолета, отличный от полностью грузового полета на самолете с более чем двумя двигателями, во время которого часть полета выполняется сверх временного порога, указанного в части 121 или части 135 настоящего документа. Глава, которая определяется с использованием утвержденной крейсерской скорости при неработающем одном двигателе в стандартных атмосферных условиях и в неподвижном воздухе.

Средства расширенной эксплуатации над водой —

(1) В отношении летательных аппаратов, кроме вертолетов, операция над водой на горизонтальном расстоянии более 50 морских миль от ближайшей береговой линии; а также

(2) В отношении вертолетов — операция над водой на горизонтальном расстоянии более 50 морских миль от ближайшей береговой линии и более 50 морских миль от прибрежных вертодромов.

Внешняя нагрузка означает груз, который переносится или выходит за пределы фюзеляжа самолета.

Средство крепления внешней нагрузки означает структурные компоненты, используемые для прикрепления внешней нагрузки к воздушному судну, включая контейнеры для внешней нагрузки, резервную конструкцию в точках крепления и любое быстросъемное устройство, используемое для сброса внешней нагрузки.

Контрольная точка конечного участка захода на посадку (FAF) определяет начало конечного участка захода на посадку и точку, где может начаться снижение на конечном участке.

Конечная взлетная скорость означает скорость самолета, которая существует в конце траектории взлета в маршрутной конфигурации с одним неработающим двигателем.

Огнестойкий —

(1) В отношении материалов и частей, используемых для локализации огня в обозначенной зоне пожара, означает способность выдерживать, по крайней мере, так же хорошо, как сталь в размерах, подходящих для цели, для которой они используются, тепла, выделяемого при воздействии тепла. сильный пожар продолжительной продолжительности в этой зоне; а также

(2) По отношению к другим материалам и деталям означает способность выдерживать тепло, связанное с огнем, по крайней мере, а также сталь в размерах, соответствующих цели, для которой они используются.

Огнестойкость —

(1) В отношении листовых или конструкционных элементов означает способность противостоять теплу, связанному с огнем, по крайней мере, а также алюминиевый сплав в размерах, соответствующих цели, для которой они используются; а также

(2) В отношении трубопроводов для жидкости, деталей гидравлической системы, проводки, воздуховодов, фитингов и органов управления силовой установкой означает способность выполнять предусмотренные функции в условиях высокой температуры и других условий, которые могут возникнуть при пожаре в помещении. место, о котором идет речь.

Огнестойкость означает невосприимчивость к возгоранию до точки распространения пламени сверх безопасных пределов после удаления источника воспламенения.

Воспламеняющийся по отношению к жидкости или газу означает способность легко воспламеняться или взорваться.

Скорость выдвижения закрылков означает максимальную допустимую скорость с закрылками в заданном выдвинутом положении.

Устойчивость к вспышкам означает, что они не подвержены сильному горению при воспламенении.

Член летного экипажа означает пилота, бортинженера или штурмана, выполняющего служебные обязанности на воздушном судне во время полета.

Эшелон полета означает уровень постоянного атмосферного давления, относящийся к исходной точке 29,92 дюйма ртутного столба. Каждая указана тремя цифрами, которые соответствуют сотням футов. Например, эшелон полета 250 соответствует показанию барометрического высотомера 25 000 футов; эшелон полета 255, индикация 25 500 футов.

План полета означает определенную информацию, относящуюся к предполагаемому полету воздушного судна, которая подается устно или письменно в службу управления воздушным движением.

Тренажер для имитации полета (FSTD) означает полный имитатор полета или устройство для обучения полету.

Время полета означает:

(1) Время пилота, которое начинается, когда воздушное судно движется своим ходом с целью полета, и заканчивается, когда воздушное судно останавливается после посадки; или

(2) Для планера без возможности самозапуска — время пилота, которое начинается, когда планер буксируется с целью полета, и заканчивается, когда планер останавливается после приземления.

Учебно-тренировочное устройство (FTD) означает копию приборов, оборудования, панелей и органов управления самолета в открытой зоне кабины экипажа или закрытую копию кабины самолета. Он включает в себя оборудование и компьютерные программы, необходимые для представления операций самолета (или группы самолетов) в наземных и полетных условиях с полным набором возможностей систем, установленных в устройстве, как описано в части 60 настоящей главы, и квалификационного стандарта характеристик ( QPS) для определенного квалификационного уровня FTD.

Полетная видимость означает среднее расстояние вперед по горизонтали от кабины воздушного судна в полете, на котором заметные неосвещенные объекты можно увидеть и идентифицировать днем, а заметные освещенные объекты можно увидеть и идентифицировать ночью.

Иностранный авиаперевозчик означает любое лицо, не являющееся гражданином Соединенных Штатов, которое обязуется напрямую, по договору аренды или по иной договоренности, осуществлять воздушные перевозки.

Зарубежная воздушная торговля означает воздушную перевозку людей или имущества за компенсацию или аренду, или перевозку почты воздушным судном, или эксплуатацию или управление воздушным судном при ведении или продвижении бизнеса или профессии, в торговле между местом в Соединенные Штаты и любое другое место за их пределами; осуществляется ли такая торговля полностью самолетами или частично самолетами и частично другими видами транспорта.

Зарубежная воздушная перевозка означает перевозку самолетом людей или имущества в качестве обычного перевозчика за компенсацию или аренду, или перевозку почты самолетом в торговле между местом в Соединенных Штатах и ​​любым местом за пределами Соединенных Штатов, независимо от того, торговля осуществляется полностью самолетами или частично самолетами и частично другими видами транспорта.

Переднее крыло означает переднюю подъемную поверхность самолета с конфигурацией «утка» или «тандемное крыло».Поверхность может быть фиксированной, подвижной или изменяемой геометрией с управляющими поверхностями или без них.

Полнопилотажный тренажер (FFS) — копия определенного типа; или марка, модель и серия кабины самолета. Он включает в себя набор оборудования и компьютерных программ, необходимых для представления операций воздушного судна в наземных и летных условиях, визуальную систему, обеспечивающую обзор из-за кабины, систему, которая предоставляет подсказки, по крайней мере, эквивалентные тем, которые используются для трехградусного обзора. of-Freedom Motion и обладает полным набором возможностей систем, установленных в устройстве, как описано в части 60 этой главы, и стандартами квалификационных характеристик (QPS) для определенного квалификационного уровня FFS.

Планер означает летательный аппарат тяжелее воздуха, который поддерживается в полете за счет динамической реакции воздуха на его подъемные поверхности и свободный полет которого не зависит в основном от двигателя.

Наземная видимость означает преобладающую горизонтальную видимость у поверхности земли, по данным Национальной метеорологической службы США или аккредитованного наблюдателя.

Настройка мощности или тяги для ухода на второй круг означает максимально допустимую мощность или тягу в полете, указанную в технических характеристиках.

Gyrodyne означает винтокрылый летательный аппарат, роторы которого обычно приводятся в движение двигателем для взлета, зависания и посадки, а также для полета вперед через часть своего диапазона скоростей, и чьи средства движения, обычно состоящие из обычных гребных винтов, не зависят от системы винта.

Гироплан означает винтокрылый летательный аппарат, роторы которого не имеют привода от двигателя, за исключением первоначального запуска, но приводятся во вращение под действием воздуха при движении винтокрылого летательного аппарата; и чьи средства движения, обычно состоящие из обычных гребных винтов, не зависят от роторной системы.

Вертолет означает винтокрылый аппарат, горизонтальное движение которого зависит главным образом от его несущих винтов с приводом от двигателя.

Вертодром означает участок земли, воды или строения, используемый или предназначенный для использования для посадки и взлета вертолетов.

Тяга на холостом ходу означает реактивную тягу, полученную при уровне управления мощностью двигателя, установленном на остановке для положения наименьшей тяги, в котором он может быть установлен.

Условия

IFR означают погодные условия ниже минимальных для полета по правилам визуального полета.

Переполнение ППП, в отношении эксплуатации воздушного судна, означает работу воздушного судна, превышающую план полета по ППП, когда диспетчерское управление дает разрешение на поддержание «условий ПВП» или «условий ПВП на высшем уровне». ».

Указанная воздушная скорость означает скорость воздушного судна, показанную на его индикаторе статической воздушной скорости Пито, откалиброванном для отражения стандартного атмосферного адиабатического сжимаемого потока на уровне моря без поправки на ошибки системы воздушной скорости.

Выключение в полете (IFSD) означает, только для ETOPS, когда двигатель перестает работать (когда самолет находится в воздухе) и выключается, независимо от того, вызван ли он самопроизвольным, инициированным летным экипажем или вызванным внешним воздействием.FAA рассматривает IFSD по всем причинам: например, срыв пламени, внутренний отказ, остановка по инициативе летного экипажа, попадание посторонних предметов, обледенение, неспособность получить или контролировать желаемую тягу или мощность, а также включение управления пуском, пусть кратковременное, даже если двигатель до конца полета работает нормально. Это определение исключает прекращение работы двигателя в воздухе при немедленном автоматическом повторном зажигании двигателя и когда двигатель не достигает желаемой тяги или мощности, но не останавливается.

Инструмент означает устройство, использующее внутренний механизм для визуального или звукового отображения положения, высоты или работы самолета или его части. Он включает в себя электронные устройства для автоматического управления самолетом в полете.

Схема захода на посадку по приборам (IAP) представляет собой серию заранее определенных маневров по приборам с заданной защитой от препятствий и гарантией возможности приема навигационных сигналов. Он начинается с начальной точки захода на посадку или, если применимо, с начала определенного маршрута прибытия до точки:

(1) Откуда может быть завершена посадка; или

(2) Если посадка не завершена, на позицию, в которой применяются критерии пролета препятствий на маршруте или в зоне ожидания.

Воздушная торговля между штатами означает перевозку самолетами людей или имущества за компенсацию или аренду, или перевозку почты самолетом, или эксплуатацию или управление воздушным судном для ведения или развития бизнеса или профессии, в торговле между местом в любой штат США или округ Колумбия, а также место в любом другом штате США или округе Колумбия; или между местами в одном и том же штате Соединенных Штатов через воздушное пространство над любым местом за его пределами; или между местами на той же территории или владении Соединенных Штатов или округа Колумбия.

Межгосударственный воздушный транспорт означает перевозку воздушным судном людей или имущества в качестве обычного перевозчика за компенсацию или аренду, или перевозку почты воздушным судном в коммерческих целях:

(1) Между местом в штате или округе Колумбия и другим местом в другом штате или округе Колумбия;

(2) Между пунктами в одном и том же государстве через воздушное пространство над любым местом за пределами этого государства; или

(3) Между местами в одном владении Соединенных Штатов;

Независимо от того, осуществляется ли эта торговля полностью самолетами или частично самолетами и частично другими видами транспорта.

Внутриштатная воздушная перевозка означает перевозку людей или имущества в качестве общего перевозчика за компенсацию или аренду на самолетах с турбореактивными двигателями, способными перевозить тридцать или более человек, полностью в пределах одного и того же штата Соединенных Штатов.

Воздушный змей означает каркас, покрытый бумагой, тканью, металлом или другим материалом, предназначенный для полета на конце веревки или кабеля и имеющий в качестве единственной опоры силу ветра, проходящего мимо его поверхностей.

Скорость выдвинутого шасси означает максимальную скорость, с которой самолет может безопасно лететь с выпущенным шасси.

Рабочая скорость шасси означает максимальную скорость, при которой шасси можно безопасно выдвигать или убирать.

«Большой самолет» означает воздушное судно с максимальной сертифицированной взлетной массой более 12 500 фунтов.

Легкий спортивный самолет означает воздушное судно, кроме вертолета или подъемной силы, которое с момента первоначальной сертификации продолжало удовлетворять следующим требованиям:

(1) Максимальный взлетный вес не более —

(i) 1320 фунтов (600 кг) для самолетов, не предназначенных для эксплуатации на воде; или

(ii) 1430 фунтов (650 кг) для самолета, предназначенного для эксплуатации на воде.

(2) Максимальная воздушная скорость в горизонтальном полете с максимальной продолжительной мощностью (VH) не более 120 узлов CAS при стандартных атмосферных условиях на уровне моря.

(3) Максимальная никогда не превышающая скорость (VNE) не более 120 узлов CAS для планера.

(4) Максимальная скорость сваливания или минимальная установившаяся скорость полета без использования устройств повышения подъемной силы (VS1) не более 45 узлов CAS при максимальной сертифицированной взлетной массе самолета и наиболее критическом центре тяжести.

(5) Максимальная вместимость не более двух человек, включая пилота.

(6) Одиночный поршневой двигатель, если он приводится в действие.

(7) Фиксированный или регулируемый с земли воздушный винт, если это летательный аппарат с механическим приводом, кроме механического планера.

(8) Фиксированная или флюгерная система гребного винта для механизированного планера.

(9) Полужесткая качающаяся двухлопастная несущая система с фиксированным шагом для автожира.

(10) Негерметичная кабина, если она оборудована кабиной.

(11) Стационарное шасси, кроме летательного аппарата, предназначенного для эксплуатации на воде или планера.

(12) Стационарное или убирающееся шасси или корпус самолета, предназначенного для эксплуатации на воде.

(13) Шасси фиксированное или убирающееся для планера.

Летательный аппарат легче воздуха означает летательный аппарат, который может подниматься и оставаться в подвешенном состоянии за счет использования содержащегося в нем газа, вес которого меньше веса воздуха, вытесняемого этим газом.

Коэффициент нагрузки означает отношение указанной нагрузки к общей массе самолета.Указанная нагрузка выражается в следующих терминах: аэродинамические силы, силы инерции или реакции земли или воды.

Система дальней связи (LRCS). Система, в которой используется спутниковая ретрансляция, канал передачи данных, высокочастотная или другая утвержденная система связи, выходящая за пределы прямой видимости.

Система дальней навигации (LRNS). Электронный навигационный блок, одобренный для использования в соответствии с правилами полетов по приборам в качестве основного средства навигации и имеющий по крайней мере один источник навигационных данных, такой как инерциальная навигационная система или глобальная система определения местоположения.

Число Маха означает отношение истинной воздушной скорости к скорости звука.

Главный винт означает винт, который обеспечивает основную подъемную силу винтокрылого летательного аппарата.

Техническое обслуживание означает осмотр, капитальный ремонт, ремонт, консервацию и замену деталей, но не включает профилактическое обслуживание.

Существенное изменение означает изменение, не указанное в характеристиках самолета, авиационного двигателя или воздушного винта —

(1) Это может существенно повлиять на вес, баланс, прочность конструкции, характеристики, работу силовой установки, летные характеристики или другие качества, влияющие на летную годность; или

(2) Это не делается в соответствии с принятой практикой или не может быть выполнено элементарными операциями.

Капитальный ремонт — это ремонт:

(1) Что в случае неправильного выполнения может существенно повлиять на вес, баланс, прочность конструкции, характеристики, работу силовой установки, летные характеристики или другие качества, влияющие на летную годность; или

(2) Это не делается в соответствии с принятой практикой или не может быть выполнено элементарными операциями.

Давление в коллекторе означает абсолютное давление, измеренное в соответствующей точке индукционной системы и обычно выражаемое в дюймах ртутного столба.

Максимальный превышение крутящего момента двигателя, применительно к турбовинтовым и турбовальным двигателям, включающим турбины свободной мощности для всех номинальных значений, за исключением одного неработающего двигателя (OEI) в течение двух минут или меньше, означает максимальный крутящий момент ротора в сборе свободной мощности турбины, непреднамеренное возникновение которые в течение периодов до 20 секунд не потребуют вывода двигателя из эксплуатации или каких-либо действий по техническому обслуживанию, кроме устранения причины. максимальная скорость для характеристик устойчивости, VFC / MFC означает скорость, которая не может быть меньше скорость на полпути между максимальной эксплуатационной предельной скоростью (VMO / MMO) и продемонстрированной скоростью пикирования в полете (VDF / MDF), за исключением того, что для высот, где число Маха является ограничивающим фактором, MFC не должен превышать число Маха, при котором появляется предупреждение об эффективной скорости .

Медицинская справка означает допустимое подтверждение физической пригодности по форме, установленной Администратором.

Район боевых действий. Зона военных операций (MOA) — это воздушное пространство, установленное за пределами воздушного пространства класса A, чтобы отделить или отделить определенные неопасные военные действия от движения по ППП и определить для движения по ПВП, где эти действия выполняются.

Минимальная высота снижения (MDA) — наименьшая высота, указанная в схеме захода на посадку по приборам, выраженная в футах над средним уровнем моря, на которую разрешается снижение на конечном этапе захода на посадку или во время маневрирования по кругу-земля до тех пор, пока пилот не увидит требуемые визуальные ориентиры. для вертодрома или взлетно-посадочной полосы предполагаемой посадки.

Незначительное изменение означает изменение, отличное от серьезного.

Мелкий ремонт означает ремонт, отличный от капитального.

Воздушное пространство национальной обороны означает воздушное пространство, установленное предписанием или приказом, изданным в соответствии с 49 U.S.C. 40103 (б) (3).

Судоходное воздушное пространство означает воздушное пространство на минимальных высотах полета и выше, предписанных настоящей главой или в соответствии с ней, включая воздушное пространство, необходимое для безопасного взлета и посадки.

Ночь означает время между окончанием вечерних гражданских сумерек и началом утренних гражданских сумерек, как опубликовано в Воздушном альманахе, переведенное на местное время.

Схема неточного захода на посадку означает стандартную схему захода на посадку по приборам, в которой не предусмотрено электронное планирование глиссады.

«Эксплуатация» применительно к воздушным судам означает использование, основание для использования или разрешение на использование воздушных судов для целей (кроме случаев, предусмотренных в § 91.13 настоящей главы) аэронавигации, включая пилотирование воздушных судов, с правом законного права или без него. контроль (как собственник, арендатор или иным образом).

Оперативный контроль в отношении полета означает осуществление полномочий по инициированию, выполнению или прекращению полета.

Зарубежная воздушная торговля означает воздушную перевозку людей или имущества за компенсацию или аренду, или перевозку почты воздушным судном, или эксплуатацию или управление воздушным судном при ведении или продвижении бизнеса или профессии, в торговле между местом в любой штат Соединенных Штатов или округ Колумбия и любое место на территории или владении Соединенных Штатов; или между местом на территории или владении Соединенных Штатов и местом на любой другой территории или владении Соединенных Штатов.

Морская воздушная перевозка означает перевозку воздушным судном людей или имущества в качестве обычного перевозчика за компенсацию или аренду или перевозку почты воздушным транспортом в коммерческих целях:

(1) Между местом в штате или округе Колумбия и местом во владении Соединенных Штатов; или

(2) Между местом во владении Соединенных Штатов и местом в другом владении Соединенных Штатов; осуществляется ли эта торговля полностью самолетами или частично самолетами и частично другими видами транспорта.

«Над верхом» означает над слоем облаков или другими явлениями, которые затемняют потолок.

Парашют означает устройство, используемое или предназначенное для замедления падения тела или объекта по воздуху.

Лицо означает физическое лицо, фирму, товарищество, корпорацию, компанию, ассоциацию, акционерное общество или государственное учреждение. Он включает в себя доверительного управляющего, управляющего, правопреемника или аналогичного представителя любого из них.

«Лоцманская проводка» означает навигацию по визуальным ориентирам.

Командирский пилот означает лицо, которое:

(1) Имеет окончательные полномочия и несет ответственность за выполнение и безопасность полета;

(2) Назначен командиром пилота до или во время полета; а также

(3) Обладает соответствующей категорией, классом и типовым рейтингом, если необходимо, для выполнения полета.

Настройка шага означает настройку лопасти гребного винта, определяемую углом лопасти, измеренным способом и с радиусом, указанным в руководстве по эксплуатации гребного винта.

Переносной концентратор кислорода означает медицинское устройство, которое отделяет кислород от других газов в окружающем воздухе и распределяет этот концентрированный кислород пользователю.

Положительный контроль означает контроль всего воздушного движения в пределах установленного воздушного пространства диспетчерскими службами воздушного движения.

Электропарашют означает летательный аппарат с приводом, состоящий из гибкого или полужесткого крыла, соединенного с фюзеляжем, так что крыло не находится в положении для полета, пока самолет не находится в движении.Фюзеляж парашюта с приводом содержит двигатель самолета, сиденье для каждого пассажира и прикреплен к шасси самолета.

Подъемная сила с механическим приводом означает воздушное судно тяжелее воздуха, способное к вертикальному взлету, вертикальной посадке и полету на малой скорости, что зависит главным образом от подъемных устройств с приводом от двигателя или тяги двигателя для подъема во время этих режимов полета и от невращающегося аэродинамического профиля (ов) для подъем при горизонтальном полете.

Схема точного захода на посадку означает стандартную схему захода на посадку по приборам, в которой обеспечивается электронный глиссадный уклон, такой как ILS и PAR.

Профилактическое обслуживание означает простые или незначительные операции по консервации и замену небольших стандартных деталей, не требующих сложных сборочных операций.

Запрещенная зона. Запрещенная зона — это воздушное пространство, обозначенное в соответствии с частью 73, в пределах которого никто не может управлять воздушным судном без разрешения агентства-пользователя.

Пропеллер означает устройство для приведения в движение летательного аппарата, имеющего лопасти на валу с приводом от двигателя и которое при вращении создает за счет воздействия на воздух тягу, приблизительно перпендикулярную его плоскости вращения.Он включает в себя элементы управления, обычно поставляемые его изготовителем, но не включает основные и вспомогательные роторы или вращающиеся аэродинамические поверхности двигателей.

Общественное воздушное судно означает любое из следующих воздушных судов, когда оно не используется в коммерческих целях или для перевозки лиц, не являющихся членами экипажа или квалифицированными членами экипажа:

(1) Самолет, используемый только правительством США; самолет, принадлежащий государству и эксплуатируемый любым лицом в целях, связанных с обучением экипажа, разработкой оборудования или демонстрацией; самолет, принадлежащий и эксплуатируемый правительством штата, округа Колумбия, территории или владения Соединенных Штатов или политического подразделения одного из этих правительств; или самолет, арендованный исключительно на срок не менее 90 дней подряд правительством штата, округа Колумбия, территории или владения Соединенных Штатов или политического подразделения одного из этих правительств.

(i) С единственной целью определения статуса государственного воздушного судна коммерческие цели означают перевозку людей или имущества для компенсации или найма, но не включают эксплуатацию воздушного судна вооруженными силами для возмещения расходов, когда такое возмещение требуется любым Федеральный закон, постановление или директива, вступившие в силу 1 ноября 1999 г., или одним правительством от имени другого правительства в соответствии с соглашением о возмещении затрат, если правительство, от имени которого проводится операция, удостоверяет администратору Федерального управления гражданской авиации, что операция необходима для реагирования на значительную и неминуемую угрозу жизни или имуществу (включая природные ресурсы) и что никакие услуги частного оператора не доступны для устранения угрозы.

(ii) С единственной целью определения статуса государственного воздушного судна государственная функция означает деятельность, осуществляемую правительством, такую ​​как национальная оборона, разведывательные миссии, пожаротушение, поиск и спасание, правоохранительные органы (включая транспортировку заключенных, задержанных и незаконных пришельцы), авиационные исследования или управление биологическими или геологическими ресурсами.

(iii) С единственной целью определения статуса государственного воздушного судна квалифицированный не член экипажа означает лицо, не являющееся членом экипажа, находящееся на борту воздушного судна, эксплуатируемого вооруженными силами или разведывательным агентством правительства Соединенных Штатов, или чье присутствие необходимо для выполнения или связано с выполнением правительственной функции.

(2) Самолет, принадлежащий или эксплуатируемый вооруженными силами или зафрахтованный для перевозки вооруженных сил, если —

(i) Воздушное судно эксплуатируется в соответствии с разделом 10 Кодекса США;

(ii) Воздушное судно используется для выполнения государственных функций в соответствии с разделами 14, 31, 32 или 50 Кодекса Соединенных Штатов Америки, и оно не используется в коммерческих целях; или

(iii) Самолет зафрахтован для перевозки вооруженных сил, и министр обороны (или секретарь департамента, в котором работает береговая охрана) определяет использование самолета как необходимое в национальных интересах.

(3) Самолет, принадлежащий или эксплуатируемый Национальной гвардией штата, округа Колумбия или любой территории или владений Соединенных Штатов, и который соответствует критериям параграфа (2) этого определения, считается публичным. самолет только в той степени, в которой он эксплуатируется под прямым контролем Министерства обороны.

Номинальная 30-секундная мощность OEI применительно к газотурбинным двигателям винтокрылых летательных аппаратов означает утвержденную тормозную мощность, развиваемую в статических условиях на заданных высотах и ​​температурах в пределах эксплуатационных ограничений, установленных для двигателя в соответствии с частью 33 настоящей главы, для продолжения одного полета. после отказа или остановки одного двигателя в многодвигательном винтокрылом аппарате — до трех периодов использования не более 30 секунд каждый в одном полете с последующим обязательным осмотром и предписанными действиями по техническому обслуживанию.

Номинальная 2-х минутная мощность OEI применительно к газотурбинным двигателям винтокрылых летательных аппаратов означает утвержденную тормозную мощность, развиваемую в статических условиях на заданных высотах и ​​температурах в пределах эксплуатационных ограничений, установленных для двигателя в соответствии с частью 33 настоящей главы, для продолжения одного полета. после отказа или остановки одного двигателя многодвигательного винтокрылого летательного аппарата — до трех периодов использования не более 2 минут каждый в одном полете с последующими обязательными проверками и предписанными действиями по техническому обслуживанию.

Номинальная продолжительная мощность при первом включении для газотурбинных двигателей винтокрылого летательного аппарата означает утвержденную тормозную мощность, развиваемую в статических условиях на определенных высотах и ​​температурах в пределах эксплуатационных ограничений, установленных для двигателя в соответствии с частью 33 настоящей главы, и ограниченная при использовании до необходимого времени. для завершения полета после отказа или остановки одного двигателя многодвигательного винтокрылого летательного аппарата.

Номинальная максимальная продолжительная увеличенная тяга в соответствии с сертификатом типа турбореактивного двигателя означает утвержденную реактивную тягу, развиваемую статически или в полете, в стандартной атмосфере на заданной высоте, с впрыском жидкости или при сжигании топлива в отдельной камере сгорания. , в пределах эксплуатационных ограничений двигателя, установленных в соответствии с частью 33 настоящей главы, и утвержденных для неограниченного использования.

Номинальная максимальная продолжительная мощность в отношении поршневых, турбовинтовых и турбовальных двигателей означает утвержденную тормозную мощность, развиваемую статически или в полете, в стандартной атмосфере на определенной высоте, в пределах эксплуатационных ограничений двигателя, установленных в соответствии с частью 33 и утвержденных. для неограниченного использования.

Номинальная максимальная продолжительная тяга в соответствии с сертификатом типа турбореактивного двигателя означает утвержденную реактивную тягу, развиваемую статически или в полете, в стандартной атмосфере на заданной высоте, без впрыска жидкости и без сжигания топлива в отдельной камере сгорания. в пределах эксплуатационных ограничений двигателя, установленных в части 33 настоящей главы, и разрешенных для неограниченного использования.

Номинальная взлетная увеличенная тяга в соответствии с сертификатом типа турбореактивного двигателя означает утвержденную реактивную тягу, развиваемую статически при стандартных условиях на уровне моря, с впрыском жидкости или сжиганием топлива в отдельной камере сгорания в пределах установленных эксплуатационных ограничений двигателя. в соответствии с частью 33 этой главы и ограничены периодом использования не более 5 минут для взлета.

Номинальная взлетная мощность в соответствии с сертификацией типа поршневого, турбовинтового и турбовального двигателей означает утвержденную тормозную мощность, развиваемую статически при стандартных условиях на уровне моря, в пределах эксплуатационных ограничений двигателя, установленных в соответствии с частью 33, и ограниченную периодом использования не более 5 минут для взлета.

Номинальная взлетная тяга в соответствии с сертификатом типа турбореактивного двигателя означает утвержденную реактивную тягу, развиваемую статически при стандартных условиях на уровне моря, без впрыска жидкости и без сжигания топлива в отдельной камере сгорания, в пределах эксплуатационных ограничений двигателя, установленных в часть 33 данной главы и ограничена периодом использования не более 5 минут для взлета.

Номинальная 30-минутная мощность OEI применительно к газотурбинным двигателям винтокрылых летательных аппаратов означает утвержденную тормозную мощность, развиваемую в статических условиях на определенных высотах и ​​температурах в пределах эксплуатационных ограничений, установленных для двигателя в соответствии с частью 33 настоящей главы, и ограниченная при использовании до одной период использования не более 30 минут после выхода из строя или остановки одного двигателя многодвигательного винтокрылого летательного аппарата.

Оценка 2
Мощность 1/2-минутного OEI применительно к газотурбинным двигателям винтокрылых летательных аппаратов означает утвержденную тормозную мощность, развиваемую в статических условиях на заданных высотах и ​​температурах в пределах эксплуатационных ограничений, установленных для двигателя в соответствии с частью 33 настоящей главы в течение периодов использования не более 2
По 1/2 минуты после отказа или остановки одного двигателя многодвигательного винтокрылого летательного аппарата.

Рейтинг

означает заявление, которое как часть сертификата устанавливает особые условия, привилегии или ограничения.

Контрольная посадочная скорость означает скорость самолета в заданной посадочной конфигурации в точке снижения на высоту 50 футов при определении посадочной дистанции.

Пункт передачи сообщений означает географическое положение, относительно которого сообщается местоположение воздушного судна.

Зона ограниченного доступа. Зона ограниченного доступа — это воздушное пространство, обозначенное согласно Части 73, в котором полет воздушных судов, хотя и не запрещен полностью, подлежит ограничению.

Ракета означает летательный аппарат, приводимый в движение за счет выбрасываемых расширяющихся газов, образующихся в двигателе из автономного топлива, и не зависящий от поступления посторонних веществ. Он включает в себя любую часть, которая отделяется во время операции.

Винтокрылый аппарат означает летательный аппарат тяжелее воздуха, поддержка которого в полете в основном зависит от подъемной силы, создаваемой одним или несколькими несущими винтами.

Комбинация винтокрылого аппарата и груза означает комбинацию винтокрылого аппарата и внешней нагрузки, включая средства крепления внешней нагрузки.Комбинации винтокрыл-груз обозначаются как класс A, класс B, класс C и класс D следующим образом:

(1) Комбинация винтокрылого аппарата и нагрузки класса A означает такое, в котором внешняя нагрузка не может свободно перемещаться, не может быть сброшена и не выступает ниже шасси.

(2) Комбинация винтокрылого аппарата класса В — груз означает такое, в котором внешняя нагрузка сбрасывается и поднимается без земли или воды во время работы винтокрылого аппарата.

(3) Комбинация винтокрылого аппарата класса С — нагрузка означает такое, в котором внешняя нагрузка сбрасывается и остается в контакте с землей или водой во время эксплуатации винтокрылого аппарата.

(4) Комбинация винтокрылого аппарата класса D — это тот, в котором внешняя нагрузка отличается от класса A, B или C, и был специально одобрен Администратором для этой операции.

Сегмент маршрута — это часть маршрута, ограниченная на каждом конце контрольной точкой или навигационным средством (NAVAID).

Двигатель на уровне моря означает поршневой авиационный двигатель с номинальной взлетной мощностью, который может производиться только на уровне моря.

Заместитель командующего означает пилота, который назначен заместителем командира воздушного судна во время полета.

Показать, если контекст не требует иного, означает демонстрацию к удовлетворению Администратора.

Малый самолет означает воздушное судно с максимальной сертифицированной взлетной массой 12 500 фунтов или меньше.

Малый беспилотный летательный аппарат означает беспилотный летательный аппарат, вес которого на взлете составляет менее 55 фунтов, включая все, что находится на борту или иным образом прикреплено к летательному аппарату.

Малый беспилотный летательный аппарат (малый беспилотный летательный аппарат) означает небольшой беспилотный летательный аппарат и связанные с ним элементы (включая каналы связи и компоненты, управляющие малым беспилотным летательным аппаратом), которые необходимы для безопасной и эффективной эксплуатации небольшого беспилотного летательного аппарата в национальном воздушном пространстве. система.

Особые условия по ПВП — это метеорологические условия, которые ниже тех, которые требуются для базового полета по ПВП в контролируемом воздушном пространстве, и при которых некоторым воздушным судам разрешен полет по правилам визуального полета.

Специальные полеты по ПВП означают, что воздушные суда, выполняющие полеты в соответствии с разрешениями в пределах контролируемого воздушного пространства, в метеорологических условиях ниже основных метеорологических минимумов по ПВП. Такие операции должны быть запрошены пилотом и одобрены УВД.

Стандартная атмосфера означает атмосферу, определенную в U.С. Стандартная атмосфера, 1962 г. (Таблицы геопотенциальной высоты).

Стоп-путь означает зону за пределами взлетно-посадочной полосы, не менее ширину, чем взлетно-посадочную полосу, с центром на протяженной центральной линии взлетно-посадочной полосы, способную поддерживать самолет во время прерванного взлета, не вызывая повреждений конструкции самолета, и обозначенная властями аэропорта. для использования при замедлении самолета во время прерванного взлета.

Подходящая система RNAV — это система RNAV, которая соответствует требуемым характеристикам, установленным для типа операции, например.грамм. IFR; и подходит для полетов по маршруту, по которому будет выполняться полет, с точки зрения любых критериев эффективности (включая точность), установленных поставщиком аэронавигационного обслуживания для определенных маршрутов (например, океанических, маршрутов ОВД и IAP). Пригодность системы RNAV зависит от наличия наземных и / или спутниковых навигационных средств, которые необходимы для выполнения любых критериев характеристик маршрута, которые могут быть предписаны в спецификациях маршрута для навигации воздушного судна по маршруту, по которому должен лететь. Информация о подходящих системах RNAV опубликована в инструктивном материале FAA.

Синтетическое зрение означает созданное компьютером изображение топографии внешней среды с точки зрения кабины экипажа, полученное на основе положения самолета, высокоточного навигационного решения и базы данных о местности, препятствиях и соответствующих культурных особенностях.

Система синтетического зрения означает электронное средство для отображения синтетического изображения топографии внешней сцены для летного экипажа.

Взлетная мощность:

(1) В отношении поршневых двигателей означает тормозную мощность, развиваемую при стандартных условиях на уровне моря и при максимальных условиях частоты вращения коленчатого вала и давления в коллекторе двигателя, утвержденных для нормального взлета и ограниченных при непрерывном использовании в течение периода. времени, указанного в утвержденной спецификации двигателя; а также

(2) В отношении газотурбинных двигателей означает тормозную мощность, развиваемую в статических условиях на указанной высоте и при температуре окружающей среды, а также при максимальных условиях частоты вращения вала ротора и температуре газа, утвержденных для нормального взлета и ограниченных в непрерывное использование в течение периода времени, указанного в утвержденных технических характеристиках двигателя.

Взлетная безопасная скорость означает расчетную воздушную скорость, полученную после отрыва, при которой могут быть достигнуты требуемые характеристики набора высоты при неработающем одном двигателе.

Взлетная тяга, применительно к газотурбинным двигателям, означает реактивную тягу, развиваемую в статических условиях на определенной высоте и при температуре окружающей среды при максимальных условиях частоты вращения вала ротора и температуре газа, утвержденных для нормального взлета и ограниченных при непрерывном использовании до период времени, указанный в утвержденной спецификации двигателя.

Тандемная конфигурация крыла означает конфигурацию, в которой два крыла одинакового размаха установлены тандемно.

TCAS I означает TCAS, который использует запросы и ответы от бортовых радиолокационных ответчиков радиомаяков и предоставляет пилоту рекомендации по воздушному движению.

TCAS II означает TCAS, который использует запросы и ответы от транспондеров бортовых радиолокационных маяков и предоставляет рекомендации по движению и разрешению в вертикальной плоскости.

TCAS III означает TCAS, который использует опрос и ответы от бортовых радиолокационных ответчиков радиомаяков и предоставляет пилоту рекомендации по движению и разрешению в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

Срок службы в отношении учета времени технического обслуживания означает время с момента отрыва воздушного судна от поверхности земли до его касания в следующей точке приземления.

Схема движения означает поток движения, предписанный для посадки, руления или взлета воздушных судов в аэропорту.

Истинная воздушная скорость означает воздушную скорость воздушного судна относительно невозмущенного воздуха. Истинная воздушная скорость равна эквивалентной воздушной скорости, умноженной на (ρ0 / ρ).
1/2.

Тип:

(1) Используемый в отношении сертификации, рейтингов, привилегий и ограничений пилотов означает конкретную марку и базовую модель воздушного судна, включая модификации к ним, которые не изменяют его управляемость или летные характеристики. Примеры включают: DC-7, 1049 и F-27; а также

(2) Используемый в отношении сертификации воздушных судов означает те воздушные суда, которые аналогичны по конструкции. Примеры включают: DC-7 и DC-7C; 1049G и 1049H; и F-27 и F-27F.

(3) Термин «сертификация авиационных двигателей» означает те двигатели, которые аналогичны по конструкции. Например, JT8D и JT8D-7 — двигатели одного типа, а JT9D-3A и JT9D-7 — двигатели одного типа.

Соединенные Штаты в географическом смысле означает (1) Штаты, округ Колумбия, Пуэрто-Рико и владения, включая территориальные воды, и (2) воздушное пространство этих территорий.

Авиаперевозчик Соединенных Штатов Америки означает гражданина Соединенных Штатов, который берет на себя обязательства непосредственно по договору аренды или иной договоренности осуществлять воздушные перевозки.

Беспилотный летательный аппарат означает летательный аппарат, эксплуатируемый без возможности прямого вмешательства человека изнутри или на борту воздушного судна.

Система беспилотного летательного аппарата означает беспилотный летательный аппарат и связанные с ним элементы (включая каналы связи и компоненты, управляющие беспилотным летательным аппаратом), которые необходимы для безопасной и эффективной эксплуатации беспилотного летательного аппарата в воздушном пространстве США.

VFR over-the-top, применительно к работе воздушного судна, означает работу воздушного судна over-the-top согласно VFR, когда оно не выполняется по плану полета по IFR.

Зона предупреждения. Зона предупреждения — это воздушное пространство определенных размеров, простирающееся от 3 морских миль от побережья Соединенных Штатов, в котором происходит деятельность, которая может быть опасной для неучаствующих воздушных судов. Назначение таких зон предупреждения — предупредить неучаствующих пилотов о потенциальной опасности. Зона предупреждения может располагаться над внутренними или международными водами или над обоими.

Самолет с управляемой нагрузкой — это летательный аппарат с двигателем, имеющий каркасное поворотное крыло и фюзеляж, управляемый только по тангажу и крену за счет способности пилота изменять центр тяжести самолета по отношению к крылу.Управление полетом самолета зависит от способности крыла гибко деформироваться, а не от использования рулевых поверхностей.

Крылышко или острие ребра означает поверхность, выходящую за пределы плоскости подъема. Поверхность может иметь или не иметь управляющих поверхностей.

От редакции:

Ссылки из Федерального реестра, затрагивающие § 1.1, см. В Списке затронутых разделов CFR, который появляется в разделе «Помощь при поиске» печатного тома и на сайте www.govinfo.gov.

.

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *