Korkeusmittarin toiminta

[Guest vaarami1]

Tulipa eilen mieleen kun 11km korkeudessa vietin aikaani: mihin perustuu matkustajakoneiden korkeusmittareiden toiminta? Kun matkustamon monitori näyttää korkeudeksi 11km, onko se merenpinnasta mitattu?

[Jari Laakko 0]

Eikö se yleensä aseteta standardi QHN 1013 siirtopinnan jälkeen. Että eikö ne sen mukaan lennä.Korjatkaa jos olen väärässä!

 

EDIT: Niin ja kait se ilmapaineella toimii edelleenkin siellä yläilmoissa. Joissakin olen kyllä nähnyt kuvia sellaisesta värkistä joka mittaa tarkkaa korkeutta sen hetkisestä maanpinnasta. Eli koneesta lähtee ns. säde joka taas maasta kimpoaa takaisin ja sen perusteella mitataan korkeus. Ja tämä säde taas lähtee hieman etuviistoon jotta saadaan etukäteen tietoutta edessä olevasta korkeudesta jotta pystytään tarvittaessa väistämään jotain!!

[Harri Koskinen 290]

Eikö se yleensä aseteta standardi QHN 1013 siirtopinnan jälkeen. Että eikö ne sen mukaan lennä.Korjatkaa jos olen väärässä!

 

Ylöspäin noustessa oikea termi on siirtokorkeus (joka Suomessa on 5000 ft MSL) ja alaspäin laskeuduttaessa alin käytettävissä oleva lentopinta QNE-asetuksella on siirtopinta. Lisätietoa esim. http://vacc.fi/tutorials/useful/alt/.

 

EDIT: Korjattu QNH -> QNE (=1013)

[Jari Laakko 0]

Näin juuri.. 5000feet tai 5500feet. Ainakin joskus kuullut jaksolla kun ollaan sanottu Transition level 55.. vai miten se nyt kirjotetaan

 

[Teemu Siren 0]

Se on tuo Harrin mainitsema 5000 ft MSL. Transition level (siirtopinta) on puolestaan riippuvainen QNH-arvosta. Kun paine alenee siirtopinta nousee ja vv.

[Jari Laakko 0]

Joo juuri itsekkin tarkistin.. Näin se on!

[Niklas Lindström 0]

Jaa maanpinnasta tapahtuva korkeusmittaus on myöskin olemassa. Radiokorkeusmittari.

 

Tosin toiminta on vissiin usein rajoitettu johonkin parin kilometrin korkeuteen.

[Jari Laakko 0]

No siitä en tiä mihin on rajattu. Mutta tälläisen kuvan teksteineen joskus jossai näin. Olikohan vielä esittely kuvasarjana sellainen tapahtuma kun kone lenteli tuolla vuoristoseudulla niin tämän korkeusmittarin ansiosta kone pystyi seuraamaan edessä olevin vuorien korkeutta. Mutta mikäpä vuori nyt 11km korkea on (normi matkalentokorkeus). Joku tälläinen juttu joskus on tullut luettua. Mutta toisaalta miksi tälläinen korkeudenmittausjärjestelmä ei voisi olla käytössä. Kuitenkin aika varmaa tietoa siitä saa . Samalla periaattella toimisi kuin kaikki muutkin normaali tutkat. Eli lähetetään vaikka infraa maahan ja lasketaan sitten aika kuinka kauan sillä säteellä kestää kun se tulee takaisin koneeseen.. Siitähän saadaan se korkeus sitten!! En tiedä miksi korkeus voisi vaiktutaa tähän. Eli että olisi ollut käytössä vain 2km asti..???

[Tuomo Seppälä 0]

Jaahas. Sorvailin tähän jotain omaa vastaustani jo ennen muita mutta en sitten jostain syystä sitä postannutkaan kun piti rientää. Sanoisin vain etteivät vastaukset ainakaan mielestäni vastaa ihan sitä mitä Mikko kysyi.

 

Korkeusmittari toimii ilmanpaineen kautta. Mittari vertaa ympärillä vallitsevaa ilmanpainetta, standardi ilmanpaineeseen, ja laskee sen perusteella korkeuden. Korkeusmittarille "syötetään" ns. staattista painetta.

 

Kun kone on kentällä korkeusmittariin syötetään vallitsevan ilmanpaineen lukema, millibareina tai Jenkeissä in/Hq (inches per Mercury). Kone saa ilmanpainetiedon paitsi lennonjohtajalta myös ATIS-tiedotteesta. Tämä lukema syötetään siis korkeusmittariin, jolloin todellisen ilmanpaineen ja mittarin mittaaman ilmanpaineen suhde pysyy samana.

 

Kun kone nousee --> ilmanpaine laskee. Paineen laskiessa mittari "vertaa" asetettua maanpinnan ilmanpainetta ympärillä olevaan ilmanpaineeseen. Suhde muuttuu ja korkeusmittari ilmaisee asetetun maantason ilmanpaineen ja ympärillä olevan ilmanpaineen eron korkeutena.

 

Kun kiivetään tuonne mainitsemaasi korkeuteen eli 30 000 jalkaan ts. matkustajakoneiden matkalentokorkeuksille, ilmanpaine säädetään mittariin vastaamaan niinsanottua standardi-ilmanpainetta joka on 10.13Mb tai 29.92in/Hq. Tämä muutos tehdään kun läpäistään niinsanottu transitio-korkeus, joka Suomessa on muistaakseni 5000ft.

Standardi-ilmanpaine asetetaan jotta jokaisella lentokoneella olisi toistensa kanssa sama vertailukelpoinen korkeusinformaatio. Todellisuudessahan suhteellinen ilmanpaine saattaa vaihdella jonkunverran josta seuraa että korkeusmittarissa on heittoa - enemmän tai vähemmän ???. Korkeusheitto on kuitenkin kaikilla koneilla sama, joten se ei haittaa vaan helpottaa lennonjohtajan työtä.

 

Tässä siis simppelisti ilmanpaineeseen perustuvan korkeusmittarin toimintaperiaate. Niin - ja se korkeus on siis aina merenpinnasta eli MSL (mean sea level).

 

Sitten on vielä radiokorkeusmittari, joka mittaa TODELLISTA korkeutta MAAN pinnasta (AGL above ground level), mutta ymmärtääkseni vain noin 2500ft asti.

 

Toivottavasti oli taas tarpeeksi monimutkaisesti selitetty. Sitten vain odottelemme Kimmo W:tä joka täräyttää se OIKEAN vastauksen - jäämme siis odottelemaan ja pohtimaan

 

Näillä eväillä...

 

-tuomo

[Tuomo Seppälä 0]

Mutta toisaalta miksi tälläinen korkeudenmittausjärjestelmä ei voisi olla käytössä.

 

Siksi että maanpinta on epätasaista, joten jos haluttaisiin lentää vaikkapa 30 000 ft korkeudella reitistä tulisi yhtälailla epätasainen.

 

Ajatteleppa lentäväsi vuoristossa, ja olet säätänyt autopilottiin korkeudeksi vaikkapa 10 000ft AGL. Matkanteko voisi olla aikamoista vuoristorataa - eikö? 

 

Eli siksi mitataan ilmanpaineeseen perustuvalla systeemillä korkeutta merenpinnasta, jotta ei tarvitsisi muuttaa omaa lentokorkeutta koko ajan.

 

-tuomo

 

PS. Tokihan tälläinen infrapuna tjsp. (kaikuluotain) mittauslaite voisi olla erillinen apulaite, mutta mitäpä todellista hyötyä siitä olisi - paitsi todella lähellä maata - jossa käytetäänkin radiokorkeusmittaria.

[Raine Haikarainen 4]

Mikko viittasi alkuperäisessä kysymyksessään matkustamon karttamonitoriin. Voisiko olla, että näiden näyttöjen korkeustiedot saadaan suoraan GPS:sta? Niinkuin muukin matkantekoon liittyvä tieto.

[Kimmo Wjuga 1]

Noni. Täältä pesee. Radiokorkeus ei sitten muuten katso eteenpäin, kuin sen about 15-30 astetta kartion, ihan van koneen asennon kompensoimiseksi. Ja toimii suurimmassa osassa mittareita just sen 2500ft agl. Eipä sitä sen enempään ole tarvetta. Muutenhan tuo edellinen (kaikessa monimutkaisuudessaan) olikin jotain sinnepäin. Siirtokorkeuden yläpuolella on tosiaan kohtalaisen fiksua mitata samasta referenssistä (1013mBar muuten... ei 10.13MegaBar . Ja ei siinä sen kummempaa. Niin ja sen verran vielä, että PILOTTI saa sen QNH:n atiksesta ja kone saa sen taas pilotilta niinkuin perinteisissä järjestelmissä...

Ja siinäpä se. Sitten vaan ruuvataan se referenssipaine mittariin ja mittari kattelee, että mikäpä se staattinen paine oikeasti pihalla on ja antaa lukemia sen mukaan. Yksinkertaista

 

[Jaakko Kuusisto 3]

Korkeusmittarin toiminta on ,kuin mittaisi ilmapallon halkaisijaa lentokorkeuden muutoksissa.

Hankala väline vain mitata.

 

Korkeusmittarissa on aneroidi ( suljettu haitaripalje ) sijoitettuna mittarikoteloon, johon johdetaan vain staattinen paine. siis vallitseva ilmanpaine.

 

 Lentokorkeuden kasvaessa, staattinen paine pienenee mittarikotelossa, jolloin  tuo aneroidi pullistuu paksummaksi.

Tuon aneroidin paksuus mitataan vipukoneistolla korkeusmittarin näytöksi.

 

 

[Tuomo Seppälä 0]

Noni. Täältä pesee.

 

Njäh...  ;D

 

-tuomo

[Kimmo Wjuga 1]

Mikko viittasi alkuperäisessä kysymyksessään matkustamon karttamonitoriin. Voisiko olla, että näiden näyttöjen korkeustiedot saadaan suoraan GPS:sta? Niinkuin muukin matkantekoon liittyvä tieto.

 

Eikös tästä ollu joskus jotai juttua? Tais Skytän manu höpistä jotai sellasta, et FMS:n tieto tulis noihi monitoreihinki, mut suomalaisessa SI-yksikköjärjestelmässä (eli metrit, jne...). Joku jos muistaa, niin tonkikoot linkin. Toi hakujärjestelmä o aika syvältä...

[Ilkka Mäkelä 1 216]

Sellaisia koneessa olevia systeemejä, jotka pystyvät seuraamaan koneen reitillä olevan maaston korkeutta verrattuna koneen korkeuteen ja laskemaan trendejä ja varoittamaan törmäyksestä maastoon (CFIT, controlled flight into terrain) on toki olemassa ja pakollisina varusteinakin.

 

Nimittäin GPWS (ground proximity warning system), EGPWS (enhanced ground proximity warning system) ja TAWS (terrain awareness & warning system).

 

Vanhin näistä systeemeistä, GPWS, käyttää radiokorkeusmittarin lukemia apuna, joten sen käyttö rajautuu niihin korkeuksiin maanpinnasta, mihin radiokorkeusmittarin kapasiteetti riittää, eli maanpinnasta 2500 jalkaan, kuten yläpuolella on jo todettu.

 

TAWS sensijaan käyttää GPS-pohjaista maanpinnan korkeusdatabasea, joka ilmestyy valinnanvaraiselle koneen näyttöruudulle (tutkanäyttöön, multi-function displayhin tai muuhun vastaavaan näyttöruutuun, joka koneessa voi olla jo valmiina) värillisenä korkeusdatana liikkuvaan GPS-karttapohjaan ja pystyy ennakoimaan vaikkapa sen, että tasangolla edessäpäin onkin yllättäen 5 Km korkea vuori ja lähettää tilanteesta riippuen valo- tai äänivaroituksen ohjaamoon.

 

Eteenpäin/alaspäin katsova tutka- tai infrapunakorkeusmittausjärjestelmä joka koneeseen asennettuna olisi liian kallis, ymmärtääkseni, jotta sellaista käytettäisiin liikennekoneissa. Säätutka toki löytyy omaan tarkoitukseensa.

 

Sensijaan GPWS, EGPWS ja TAWS käyttävät hyväksi sellaisia järjestelmiä, joita liikennekoneissa on jo valmiiksi, eikä niiden edellyttämien lisäjärjestelmien asentaminen ole liian kallista.

 

Tämä nyt poikkeaa alkuperäisen kysymyksen aiheesta, mutta ajattelinpa mainita, kun oli radio- tms. korkeusmittareista puhetta ja tavallaan liittyy aiheeseen.

 

Sitä, mistä matkustamon näyttöruutuihin tulee korkeustieto, en ainakaan minä nyt tähän hätään muista.

[Jari Laakko 0]

ahaa.. Saattoi olla joku mainitsemastasi vaihtoehdosta kyseinen tapaus minkä jostain lehdestä tai vast. näin. Mutta käytännössähän esim infrapunaan perustuva korkeusmittausjärjestelmä ei olisi kallis eikä se vaatisi mitään erikoisia vempeleitä koneeseen. Samanlainen tapaus kuin poliisin normaali tutka. Sekin mittaa aikaa kuin kauan säteellä kestää kun se lähetyshetkestä lähtee ja palaa takaisin laitteeseen. Toki tälläisellä järjestelmällä ei suurta hyötyä olisi niinkuin joku jo yllä mainitsi. Mutta voisihan se olla toisaalta turvallisuutta lisäävä vaihtoehto. Kuinka moni lennonjohtaja tietää missä kohdassa se 8km vuori oli. Saatta ohjata jonkin koneen sinne selvityksellä fl 260. Ehkä huono esimerkki mutta en näe syytä miksi siitä ei olisi mitään hyötyä.. Toki sitten porrastus ym muissa asioissa on täysin selvää se että kaikki käyttävät samaa korkeusmittaria..

 

 

[Kimmo Wjuga 1]

No infrapunassa lienee ensinnäkin se huono puoli, että sen taajuusalueen laitteita on jo aika paljon käytössä. Eli kone saattaa saada virheellisestä lähteestä informaatiota. Ja toisekseen juuri tuolla samalla periaatteella radiokorkeuskin toimii. Taajuusalue on vaan eri.

Lähinnä tarpeettomaksi sen tarkan korkeustiedon korkealla lennettäessä tekee juuri EGPWS/TAWS-järjestelmät (huom! GPWS ei näe eteenpäin!). Ne katsovat navipuolen laitteilta, missä kone menee ja kurkkaavat karttatietokannasta onko tiellä vuoria. Yksinkertaisempi toteuttaa se noin. Jos tehtäisiin 11km asti toimiva radiokorkeusmittari, niin sen lähetystehon pitäisi olla aikamoinen, kun tutkalaitteiden säten vaimeneminen tuppaa tapahtumaan säteen neljännessä potenssissa. Eli se olisi sellainen tehosyöppö, että esim. emergency tilanteissa sitä ei voisi käyttää.

 

[Leo Nyman 0]

Hauska yksityiskohta vanhoissa ilmanpaineeseen perustuvissa korkeusmittareissa (baro-altimeter) on että mittarin saa suurissa korkeuksissa näyttämään tarkemmin kun sitä naputtelee sormella. Joissakin paremmissa korkeusmittareissa on sisäinen täristin joka hoitaa tämän tehtävän pilotin puolesta.

 

EFIS-koneissa systeemit onkin jo sitten hieman kehittyneempiä..

 

-leo

[Tuomas Kuosmanen 51]

Hauska yksityiskohta vanhoissa ilmanpaineeseen perustuvissa korkeusmittareissa (baro-altimeter) on että mittarin saa suurissa korkeuksissa näyttämään tarkemmin kun sitä naputtelee sormella. Joissakin paremmissa korkeusmittareissa on sisäinen täristin joka hoitaa tämän tehtävän pilotin puolesta.

 

Jep. Osassa koneista on myös semmoinen integroitu täristin siinä keulalla.

 

//T

 

[Hannu Niemi 1]

Hauska yksityiskohta vanhoissa ilmanpaineeseen perustuvissa korkeusmittareissa (baro-altimeter) on että mittarin saa suurissa korkeuksissa näyttämään tarkemmin kun sitä naputtelee sormella. Joissakin paremmissa korkeusmittareissa on sisäinen täristin joka hoitaa tämän tehtävän pilotin puolesta.

-leo

 

Itse kyllä naputtelen enimmäkseen vain matalalla, jossa 10-30 metrin tarkkuudella on jotain (joskus suurtakin) merkitystä. Yleinen ongelma (purjekoneissa nyt ainakin) on se, että korkeusmittarikoneisto ei ole kitkaton ja pienet muutokset eivät välttämättä heti välity neulaan ja esim. heikossa matalalla kaarrettaessa ei välttämättä tiedä mihin suuntaan mennään (korkeussuunnassa) ilman naputtelua. Tosin nykyjään PDA:n AGL-näyttö (GPS-oggerin korkeustiedosta) antaa aika kivasti senkin tiedon ulos.

 

Moottorikoneissa taitaa se moottorin tärinä hoitaa tuon naputtelun virkaa

 

hannu

[Kimmo Wjuga 1]

Ja onko siitä mittarien lasien naputtelusta joskus koulussa sanottu jotain..?

[Kimmo Huoviala 1]

Siirtokorkeuden yläpuolella on tosiaan kohtalaisen fiksua mitata samasta referenssistä (1013mBar muuten... ei 10.13MegaBar .

 

hPa. Hehtopascal. Baariin mää meen illalla, ei mitään tekemistä ilmanpaineen kanssa.

[Hannu Niemi 1]

Ja onko siitä mittarien lasien naputtelusta joskus koulussa sanottu jotain..?

 

Et pitää muistaa tehdä, jos ollaan matalalla - ettei olla yllättäen liian matalalla

 

hannu

[Kimmo Huoviala 1]

Niin - ja se korkeus on siis aina merenpinnasta eli MSL (mean sea level).

 

-tuomo

 

Mä oon kyllä lentäny suurimman osan lennoistani referenssikorkeutena lähtökentän korkeus eli QFE. Pyssy-yhtiökin lensi ei niin kovin montaa vuotta sitten QFE:llä. Metreinä.