WERYfikACjA koncepcji POmiARU WYSOkOśCi i PRędkOśCi PiONOWEj LOTU WYbRANYCh ObiEkTóW LATAjąCYCh

Transkrypt

1 PRACE instytutu LOTNiCTWA 221, s , Warszawa 2011 WERYfikACjA koncepcji POmiARU WYSOkOśCi i PRędkOśCi PiONOWEj LOTU WYbRANYCh ObiEkTóW LATAjąCYCh StaNISłaW PoPoWSkI Instytut Lotnictwa Streszczenie W artykule przedstawiono propozycję systemu pomiaru wysokości oraz prędkości pionowej lotu. W systemie tym zintegrowano trzy źródła informacji: pomiar wysokości barometrycznej, pomiar przyspieszenia pionowego oraz pomiar wysokości za pomocą odbiornika GPS ze wsparciem SBAS. Weryfikacja podanego rozwiązania została przeprowadzona w oparciu o badania symulacyjne oraz na podstawie obliczeń wykorzystujących w trybie off-line zarejestrowane dane z badań w locie na samolocie typu Mewa. 1. WStęP aby jednoznacznie określić położenie wybranego punktu w pobliżu lub na powierzchni globu należy podać trzy współrzędne. W przypadku Ziemi dwie współrzędne określają długość i szerokość geograficzną na elipsoidzie, która jest przybliżeniem geoidy. trzecią współrzędną jest wysokość od poziomu odniesienia. tak jak w przypadku długości i szerokości geograficznej nie ma wątpliwości (są jednoznacznie określone), tak w przypadku wysokości mamy różne możliwości definiowania tej wielkości (rys. 1). Najczęściej jako odniesienie pojawia się poziom morza. W Europie używano układu wysokości kronsztad, amsterdam, triest i Marsylia, jako średnie poziomy morza w tych miejscach. Niestety układy te różnią się od siebie (np. układ kronsztad różni się od układu triest o m). Średni poziom morza określa z dość dużą dokładnością rzeczywisty kształt Ziemi, czyli geoidę. ale powszechne dzisiaj układy nawigacji satelitarnej wskazują, jako informację pierwotną wysokość względem elipsoidy. Różnica wysokości w danym punkcie na Ziemi względem elipsoidy i geoidy nazywana jest undulacją geoidy. Istnieją modele, które odwzorowują kształt geoidy. W oparciu o nie pomiary wykonane względem elipsoidy można, odnieść również do geoidy.

2 144 StaNISłaW PoPoWSkI Rys. 1. Wysokość mierzona od elipsoidy i geoidy W prostych odbiornikach GPS modele geoidy są mało precyzyjne. Jedna wartość undulacji może obejmować obszar 10 o x10 o (długość geograficzna x szerokość). Na rysunku 1 przedstawiono zarys elipsoidy, geoidy oraz rzeczywiste ukształtowanie terenu. Wysokość w danym punkcie określamy, jako odległość do elipsoidy (h) lub geoidy (H) przy znanej undulacji geoidy (u): H = h u (1) W odbiornikach GPS używa się elipsoidy WGS84. Geoida i elipsoida stanowi odniesienie do pomiarów wysokości. ale nie jedyne. Geoida jest utożsamiana ze średnim poziomem morza i względem tego poziomu są określane wysokości punktów terenu oraz obiektów latających. Najprostszą metodą mierzenia wysokości jest wykorzystanie zależności ciśnienia atmosferycznego od wysokości. W tym celu stworzono w oparciu o wieloletnie obserwacje wzorcowy model atmosfery. Stał się on podstawą działania wysokościomierzy barometrycznych. Wysokościomierze barometryczne mierzą ciśnienie atmosferyczne, a następnie korzystając ze wzoru opisującego atmosferę wzorcową wskazują odpowiadającą mu wysokość. W zależności od przyjętego poziomu odniesienia ciśnienia występują różne wysokości (standardowa QNE, do lotniska QFE, nad poziomem morza QNH rys. 2). Pomiary wykonane wysokościomierzem barometrycznym charakteryzują się wysoką niezawodnością. Cechą ujemną są ułomności atmosfery wzorcowej, która wskazuje wartości oczekiwane, mogące znacznie się różnić od rzeczywistych. Dlatego tego rodzaju pomiary wykonuje się albo na przelotach (wszyscy użytkownicy mierzą wysokość standardową z tymi samymi błędami i dzięki temu separacja pionowa może być utrzymana) albo podczas lądowania, gdzie zwiększa się precyzję pomiarów wprowadzając ciśnienie odniesienia lotniska. Z innych metod mierzących wysokość (i prędkość pionową) należy wymienić: metody radiowe [1], ultradźwiękowe, inercjalne [2], [3], pomiary satelitarne a ostatnio również laserowe. Można również przedstawione metody integrować, aby osiągnąć wymagane charakterystyki metrologiczne. 2. RoDZaJE WySokoŚCI Na rysunku 2 przedstawiono najczęściej spotykane wysokości. Podstawowa wysokość mierzona jest od poziomu elipsoidy (tu wg WGS 84). taką wysokość mierzą odbiorniki nawigacji satelitarnej. Pochodną tej wysokości jest wysokość nad średnim poziomem morza (mean sea level MSL). Można ją wyznaczyć albo z pomiarów satelitarnych po uwzględnieniu undulacji geoidy, albo z wysokościomierza barometrycznego po uwzględnieniu korekcji QNH. Popularną

3 WERyFIkaCJa koncepcji PoMIaRu WySokoŚCI I PRęDkoŚCI z uwagi na powszechne stosowanie wysokościomierzy barometrycznych jest wysokość standardowa QNE. W przypadku wprowadzenia korekcji QFE (przez wprowadzenie ciśnienia odniesienia lotniska) wysokościomierz barometryczny będzie mierzyć wysokość względną. Podobnie wysokość względną mierzą radiowysokościomierze, układy ultradźwiękowe i laserowe. Rys. 2. Rodzaje wysokości 3. MEtoDa barometryczna PoMIaRu WySokoŚCI I PRęDkoŚCI PIoNoWEJ Wysokościomierz barometryczny działa w oparciu o wzór hipsometryczny będący zapisem atmosfery wzorcowej. Dla wysokości do m n.p.m. można skorzystać z zależności:, (2) gdzie: stała gazowa, gradient temperaturowy, temperatura dla H = 0, ciśnienie dla H = 0.

4 146 StaNISłaW PoPoWSkI Wzór ten przedstawia zależność wysokości od mierzonego ciśnienia p przy założeniu stałych wielkości p 0, T 0,, R. Charakterystyka wysokości w funkcji ciśnienia jest nieliniowa. Najczęściej jest ona linearyzowana przez odpowiednio ukształtowaną charakterystykę elementu sprężystego (aneroidu). Na poziomie morza zmiana ciśnienia statycznego o 1 hpa odpo - wiada zmianie wysokości o około 27 stóp, czyli około 8 m. Na rysunku 3 przedstawiono schemat funkcjonalny typowego wysokościomierza barometrycznego oraz typowy wygląd tarczy wskaźnika. Rys. 3. Schemat funkcjonalny wysokościomierza barometrycznego (z lewej) oraz widok wskaźnika (z prawej) Z zależności (2) po podstawieniu wielkości stałych można wyznaczyć ciśnienie (w hekto - paskalach) w funkcji wysokości. Związek taki dla atmosfery wzorcowej do wysokości 11 km przedstawia zależność (3):. (3) Zgodnie z [3] typowa dokładność określenia wysokości za pomocą wysokościomierza barometrycznego wynosi około 5 m przy pomiarach na poziomie morza. typowe charakterystyki błędów pomiaru wysokości przedstawiono na rysunku 4 dla dwóch dokładności pomiaru ciśnienia statycznego (1.0 hpa i 0.5 hpa).

5 WERyFIkaCJa koncepcji PoMIaRu WySokoŚCI I PRęDkoŚCI Rys. 4. Błędy pomiaru wysokości barometrycznej w funkcji wysokości dla różnych dokładności pomiaru ciśnienia statycznego Problemem istotniejszym niż dokładność czujników mogą okazać się odstępstwa rzeczywistych panujących warunków atmosfery od założonych w modelu atmosfery wzorcowej. Wbrew pozorom błędy te mogą osiągać duże wartości. Na rysunku 5 przedstawiono przykładowe błędy wysokości powstałe na skutek zmiany głównych parametrów w modelu atmosfery wzorcowej. Pierwszy z wykresów przedstawia błędy, gdy temperatura na poziomie morza nie jest równa T 0 = k. Drugi przedstawia błędy wynikające z błędnie założonej wartości gradientu temperaturowego. I ostatni wykres dla innego niż p 0 = hpa ciśnienia na poziomie morza. błędy te mogą osiągać wartości kilkuset metrów. Nie przedstawiono sytuacji skrajnej (np. dla sytuacji gdy na poziomie morza jest 40 C przy locie na wysokości m). błędy te dodatkowo mogą się kumulować osiągając bardzo duże wartości. Wysokościomierze barometryczne mają możliwość korygowania tylko jednego parametru, ciśnienia statycznego na poziomie lotniska. Wynika to z faktu wymogu zapewnienia największej dokładności podczas podejścia do lądowania. Zarówno błędy zależne od temperatury jak i gradientu temperaturowego maleją wraz ze zmniejszaniem wysokości i osiągają zerowe błędy dla zerowej wysokości. tylko w przypadku zmiany ciśnienia na poziomie zerowym błędy zgodnie z rysunkiem 5 osiągają największe wartości. Dlatego wprowadzono możliwość modyfikacji tej wartości według przekazanych z lotniska wartości. Do pomiaru prędkości pionowej używa się wariometrów. Schemat funkcjonalny takiego przyrządu z kapilarą oraz widok tarczy wskaźnika przedstawia rysunek 6. Wariometry przyrządy do pomiaru prędkości wznoszenia lub opadania statku powietrznego. Najbardziej rozpowszechniona metoda polega na bezpośrednim różniczkowaniu ciśnienia statycznego. Można również różniczkować sygnały elektryczne proporcjonalne do H. Z innych metod, można

6 148 StaNISłaW PoPoWSkI również całkować przyspieszenia pionowe. Dla wariometru z kapilarą różnica ciśnień wewnątrz i na zewnątrz puszki membranowej wynosi (rys. 6):, (4) gdzie: p w ciśnienie wewnątrz puszki przyrządu, p z ciśnienie na zewnątrz puszki przyrządu, V z prędkość pionowa, h współczynnik lepkości powietrza, A stały współczynnik, l długość kapilary, Q objętość przyrządu, d średnica wewnętrzna kapilary, a współczynnik zależny od temperatury powietrza podczas skalowania. Rys. 5. Błędy w pomiarze wysokości baro - metrycznej powstałe wskutek od stępstw w stosunku do atmosfery wzorcowej (lewy na górze inna T 0, prawy na górze inny, dolny inne p 0 )

7 WERyFIkaCJa koncepcji PoMIaRu WySokoŚCI I PRęDkoŚCI Rys. 6. Schemat funkcjonalny wariometru z kapilarą (z lewej) oraz widok wskaźnika (z prawej) Poza przedstawionym wariometrem z kapilarą znane są również wariometry skrzydełkowe, gdzie różniczkowanie odbywa się z wykorzystaniem szczeliny pomiędzy ruchomym skrzy - dełkiem i obudową przyrządu oraz z różniczkowaniem sygnałów wysokości w postaci elektrycznej. 4. INtEGRaCJa PoMIaRóW WySokoŚCI barometrycznej I INERCJaLNEJ układ przedstawiony na rysunku 7 pozwala na estymację wysokości lotu oraz prędkości pionowej z możliwością chwilowej korekcji błędów czujnika ciśnienia oraz zmian ciśnienia atmosferycznego. Pomiar wysokości barometrycznej obarczony jest zakłóceniami wysoko - częstotliwościowymi spowodowanymi z jednej strony szumami czujnika, a z drugiej strony szumami wynikającymi z nadajnika ciśnienia statycznego i instalacji ocp (Instalacja odbioru Ciśnień Powietrznych). aby wyeliminować te szumy oraz zwiększyć czułość układu można przeprowadzić filtrację komplementarną z podwójnie całkowanym przyspieszeniem pionowym [3], [5]. Przy okazji można otrzymać zintegrowaną wartość prędkości pionowej. Propozycję takiego układu przedstawiono na rysunku 7. Do zbudowania tego układu potrzebne jest pionowe przyspieszenie liniowe obiektu bez przyspieszenia grawitacyjnego. Struktura zintegrowanego pomiaru wysokości i prędkości pionowej aby z przyspieszenia pionowego określić wysokość należy wartość przyspieszenia dwukrotnie całkować. W przypadku prędkości pionowej raz. Warunki początkowe do całkowania należy w pierwszym kroku ustalić na podstawie pomiaru z odbiornika GPS lub wyliczonej wartości QNH, a w kolejnych krokach należy podstawiać wartości estymowane z poprzedniego kroku. Proponowana komplementarna struktura pomiaru prędkości pionowej jest wykorzystywana w zespolonych wariometrach baro-inercyjnych. Na rysunku 8 przedstawiono schemat działania oraz budowę takiego przyrządu [4]. Podstawą jest zwykły wariometr membranowy z kapilarą, uzupełniony elementem mierzącym przyspieszenie pionowe (bezwładnik w pompie). taki zintegrowany wariometr cechuje większa czułość (działanie bezwładnika) przy stabilności długookresowej takiej jak w typowym wariometrze membranowym.

8 150 StaNISłaW PoPoWSkI Rys. 7. Zintegrowany układ pomiaru wysokości i prędkości pionowej Przedstawiony na rysunku 7 schemat filtru komplementarnego można dla transmitancji przedstawić w formie jak pokazano na rysunku 9. oba przedstawione schematy są sobie równoważne.

9 WERyFIkaCJa koncepcji PoMIaRu WySokoŚCI I PRęDkoŚCI Rys. 8. Schemat działania (z prawej) i budowa (z lewej) wariometru baro-inercyjnego o strukturze jak na rysunku 9 [4] Rys. 9. Schematy równoważne filtrów komplementarnych W rzeczywistych warunkach pojawia się jeszcze dodatkowy czynnik destabilizujący, dający dodatnie sprzężenie zwrotne (rysunek 10). Wynika on z całkowania różnicy zmierzonego przyspieszenia pionowego i przyspieszenia ziemskiego przy zmieniającej się wysokości. Niezależnie od tego jak dokładnie będą realizowane obliczenia, układ z rysunku 10 (lewy) prowadzi w krótkim czasie do niewiarygodnych wyników. Dopiero sprzężenie tego pomiaru z pomiarem wysokości barometrycznej stabilizuje układ i powoduje, że możliwe jest praktyczne jego wykorzystanie (rys. 10 z prawej). Rys. 10. Proces całkowania przyspieszenia pionowego (lewy) i integracja tego pomiaru z wysokością barometryczną (prawy)

10 152 StaNISłaW PoPoWSkI Na rysunku 11 przedstawiono dalsze możliwe modyfikacje zintegrowanej struktury pomiaru [6]. Na rysunku od góry wprowadzono dodatkowe sprzężenie zwrotne z całkowaniem w celu usunięcia błędów ustalonych, a na dolnym rysunku wprowadzono w torze porównania sygnałów opóźnienie w sygnale estymowanym w celu eliminacji szkodliwego oddziaływania opóźnienia instalacji ocp na wynik integracji. Rys. 11. Modyfikacje układu zintegrowanego: od góry, wprowadzenie dodatkowego sprzężenia z całkowaniem, z dołu, eliminacja opóźnienia instalacji OCP 5. badania SyMuLaCyJNE EStyMaCJI WySokoŚCI I PRęDkoŚCI PIoNoWEJ Do badań symulacyjnych wykorzystano strukturę przedstawioną na rysunku 10 z prawej oraz dla porównania wykonano obliczenia dla struktury z rysunku 11 od góry.

11 WERyFIkaCJa koncepcji PoMIaRu WySokoŚCI I PRęDkoŚCI Rys. 12. Od góry: przyspieszenie, prędkość oraz wysokość podczas symulowanego wznoszenia przebiegi idealne W pierwszej kolejności wygenerowano idealne przebiegi: przyspieszenia pionowego, prędkości pionowej oraz wysokości. Na rysunku 12 przedstawiono te przebiegi. Następnie wprowadzono w torze pomiaru przyspieszenia pionowego oraz pomiaru wysokości barometrycznej zakłócenia, zarówno wysokoczęstotliwościowe, jak i niskoczęstotliwościowe. W przypadku pomiaru przyspieszenia pionowego poza zaszumieniem wprowadzono skokową zmianę mierzonego przyspieszenia w 25 sekundzie symulacji. Dla wysokości barometrycznej wpro - wadzono podobnie zaszumienie wysokoczęstotliwościowe (symulacja generowania wirów na odbiorniku ciśnienia statycznego) oraz skokową zmianę wysokości w 50 sekundzie symulacji (o 10 m). Przebiegi z zakłóceniami przedstawia rysunek 13.

12 154 StaNISłaW PoPoWSkI Rys. 13. Wejściowe przebiegi z zakłóceniami oraz wynik symulacji Na dolnym rysunku 13 jest wynik symulacji, wysokość estymowana. Zakres zmian wy - sokości jest tak duży, że trudno zauważyć błędy. Dlatego na rysunku 14 przedstawiono różnicę wartości wysokości estymowanej oraz przebiegu idealnego i podobnie dla prędkości pio nowej. Widać z przebiegów, że zakłócenia wysokoczęstotliwościowe zostały w dużym stopniu zredukowane. W przypadku wysokości estymowanej pojawia się skokowy błąd wysokości w 50

13 WERyFIkaCJa koncepcji PoMIaRu WySokoŚCI I PRęDkoŚCI sekundzie symulacji. Czyli zakłócenie ciśnienia statycznego nie ulega zmniejszeniu. Jest to zgodne z zasadą filtracji komplementarnej. ulegają redukcji zaszumienia wysokości barometrycznej. Jednocześnie skokowa zmiana wartości przyspieszenia pionowego nie uwidacznia się w sposób istotny w przebiegu estymowanym. W przebiegu prędkości pionowej estymowanej oba skokowe zakłócenia są widoczne, jako chwilowe błędy pojawiające się w 25 i 50 sekundzie symulacji. Rys. 14. Błędy estymowanej wysokości i prędkości pionowej Ciekawy wykres przedstawiono na rysunku 15. Jest to wykres błędów prędkości pionowej estymowanej przy braku dodatkowego sprzężenia z całkowaniem (układ jak na rys.10 z pra - wej). W tym przypadku pojawia się w 25 sekundzie skokowa zmiana prędkości pionowej, która nie wraca do wartości zerowej jak poprzednio, tylko utrzymuje swą wartość przez cały czas symulacji.

14 156 StaNISłaW PoPoWSkI Rys. 15. Błąd estymowanej prędkości pionowej w przypadku braku dodatkowego sprzężenia z całkowaniem Wnioski z przeprowadzonych badań symulacyjnych są zgodne z przewidywaniami dla filtra komplementarnego o przedstawionej strukturze i są następujące: układ zintegrowany pozwala na dużą redukcję zakłóceń szumowych w torze pomiaru wysokości barometrycznej, układ nie redukuje wolnozmiennych błędów w torze pomiaru ciśnienia barometrycznego; błędy te (w większości błędy addytywne) należy redukować w inny sposób, tor pomiaru wysokości inercjalnej wprowadza do wartości estymowanych składnik szybkozmienny, aby nie pojawiały się błędy ustalone w pomiarze prędkości pionowej należy wprowadzić dodatkowe sprzężenie z całkowaniem, układ z rysunku 11 dolnego, wprowadzający opóźnienia instalacji ocp ma sens wpro - wadzania, gdy współczynnik opóźnienia jest duży (0.5-1s). 6. PRaktyCZNa EStyMaCJa WySokoŚCI I PRęDkoŚCI PIoNoWEJ PoDCZaS Lotu SaMoLotu (tryb off-line) Rejestracje do badań zostały wykonane podczas lotów przeprowadzonych w okolicach lotniska Jasionka na samolocie Mewa. obliczenia w trybie off-line przeprowadzono przy wykorzystaniu zbioru danych nr1528 z rejestracji pomiarów uzyskanych z: zintegrowanego układu orientacji IG-500N, układu orientacji VRu-bb-P, centrali danych aerodynamicznych Ca05 oraz odbiornika GPS.

15 WERyFIkaCJa koncepcji PoMIaRu WySokoŚCI I PRęDkoŚCI Rys. 16. Obliczone przyspieszenie pionowe według schematu z rysunku 10 Do obliczeń wykorzystano następujące wielkości: z odbiornika GPS składowe prędkości względem ziemi, liczbę dostępnych satelitów oraz do kontroli otrzymanych wyników, z CDa prędkość pionową, wysokość i ciśnienie statyczne; z ahrs przyspieszenia liniowe, prędkości kątowe oraz kąty orientacji. W pierwszej kolejności obliczono składową pionową przyspie - szenia obiektu z pominięciem przyspieszenia grawitacyjnego. Na rysunku 16 przedstawiono wynik tych obliczeń po filtracji odszumiającej. Rys. 17. Ciśnienie statyczne mierzone podczas lotu

16 158 StaNISłaW PoPoWSkI W drugim kroku obliczana jest, w oparciu o zmierzone ciśnienie statyczne oraz wzór (2), wysokość. Jednocześnie przy sprzyjających warunkach pracy odbiornika GPS (co najmniej widzialność 6 satelitów i brak zmiany ich liczby w ostatnim okresie) mierzona jest wysokość względem geoidy i w oparciu o wzór opisujący atmosferę wzorcową (3) jest obliczane ciśnienie statyczne odniesienia. Po usunięciu błędów addytywnych, wysokość barometryczna i składowa przyspieszenia pionowego są wprowadzane do układu estymacji wysokości i prędkości pionowej według rysunku 11. Na rysunku 18 przedstawiono wynik obliczeń: estymowaną wyso - kość w porównaniu do wysokości GPS. Z lewej przedstawiono wykresy wysokości, z prawej różnicę między wartością estymowaną a otrzymaną z GPS. Rys. 18. Wysokość estymowana w porównaniu do wysokości GPS (z lewej) oraz różnica tych wysokości (z prawej) Na rysunku 19 przedstawiono podobne wykresy dla estymowanej prędkości pionowej. Rys. 19. Estymowana prędkość pionowa w porównaniu do prędkości pionowej GPS (z lewej) oraz różnica tych prędkości (z prawej)

17 WERyFIkaCJa koncepcji PoMIaRu WySokoŚCI I PRęDkoŚCI WNiOSki końcowe Dokładny, niezawodny pomiar wysokości lotu jest możliwy pod warunkiem wykorzystania różnych metod pomiarowych oraz ich odpowiedniej integracji. każda metoda rozpatrywana indywidualnie posiada liczne ograniczenia. I tak: A. Metoda ciśnieniowa pomiaru wysokości. Niewątpliwą zaletą tej metody jest ciągłość uzyskanej informacji, jej autonomiczność oraz w dobie czujników typu MEMS, łatwość realizacji. Największym niedostatkiem tej metody jest wykorzystanie modelu atmosfery wzorcowej, w indywidualnych przypadkach stosowanie zależności atmosfery wzorcowej może doprowadzić do znacznych różnic w stosunku do stanu faktycznego, a pojawiające się błędy mogą osiągać bardzo duże wartości. B. Metoda inercjalna pomiaru wysokości. Zaletą jest autonomiczność. Wadą jest niestabilność wskazań powodująca w krótkim czasie bardzo szybkie narastanie błędów. Praktycznie po paru minutach pomiary tą metodą są niewiarygodne [6]. C. Metoda pomiaru wysokości oparta na pomiarach nawigacji satelitarnej. umożliwia pomiar wysokości względem elipsoidy i geoidy oraz prędkości pionowej. Pomiary są wykonywane z dużą dokładnością i częstotliwościami od 1 Hz do kilkudziesięciu herców, w zależności od zastosowanego odbiornika. Przy wykorzystaniu wsparcia SbaS dokładność pomiaru wysokości jest poniżej 5m. Niedogodnością jest podatność na zakłócenia oraz zmienna dokładność wynikająca z aktualnej konfiguracji satelitów. Niewątpliwie słabą stroną tej metody jest niezawodność. D. Metoda radarowa pomiaru wysokości. umożliwia tylko pomiar wysokości względnej. Podatna na zakłócenia radiowe oraz warunki propagacji odbitych fal radiowych. Z reguły o ograniczonym zasięgu działania do kilkuset metrów. Zaletą jest duża dokładność pomiaru w warunkach pracy niezakłóconej. E. Metoda ultradźwiękowa pomiaru wysokości. Podobnie jak metoda radarowa umożliwia pomiar wysokości względnej. Zaletą jest niewielka cena przy dość dobrych dokładnościach. Wadą jest ograniczony zasięg oraz bardzo istotny wpływ rodzaju terenu na jakość pomiaru. F. Metoda laserowa pomiaru wysokości. Metoda o dużej dokładności ale wymaga odpowiedniej przejrzystości atmosfery. Wadą jest pomiar nieciągły, punktowy. aby spełnić wymagania zarówno dokładnościowe, jak i niezawodnościowe należy integrować różne metody pomiaru o odmiennych charakterystykach błędów. W przedstawionej propozycji zintegrowano trzy metody. Metodę ciśnieniową, metodę inercjalną oraz opartą na nawigacji satelitarnej. Przedstawione na rysunkach 10 i 11 struktury zintegrowanego systemu pomiaru wysokości lotu oraz prędkości pionowej pozwalają na znaczące ograniczenie zakłóceń wynikających z szumu w torze pomiaru ciśnienia statycznego oraz skokowej zmiany w torze pomiaru przyspieszenia pionowego (dla układu z rys. 11). Potwierdziły to zarówno badania symulacyjne, jak i badania przeprowadzone na obiekcie, samolocie Mewa.

18 160 StaNISłaW PoPoWSkI bibliografia [1] J. Dziupiński: Prędkościomierz opadania samolotu podczas lądowania, Konferencja Awio - nika, Rzeszów [2] R. P. G. Collinson: Introduction to avionics, Chapman & Hall, [3] M. kayton, W. R. Fried: avionics Navigation Systems, John Wiley and Sons, Inc. New york, London, Sydney, toronto [4] E. H. J. Pallett: aircraft instruments and integrated systems, Pearson, [5] S. Popowski, W. Dąbrowski:. an Integrated Measurement of altitude and Vertical Speed for uav, Scientific Proceedings of Riga technical university, Series 6 transport and Engineering. transport. aviation transport, N27. Riga,, Rtu,(ISSN ). [6] G. M. Siouris: aerospace avionics Systems, Academic Press, Inc.,1993. StaNISłaW PoPoWSkI Abstract VERIFICatIoN of the IDEa of altitude and RatE of CLIMb MEaSuREMENt IN SELECtED aircraft In the article the system for altitude and rate of climb measurement is proposed. Three sources of information are integrated in the system: barometric altitude, vertical acceleration and altitude acquired from GPS system supported by SBAS. Presented solution (being applied off-line) is verified by simulation tests as well as by computations with results of real in-flight tests completed on Mewa aircraft.