Как будет выглядеть высотный профиль типичного авиарейса?

Трудно оценить скорость изменения высоты самолета, в частности, в отношении его движения через массу воздуха , а не над землей , поскольку на последнюю существенно влияет скорость ветра (расстояние, которое самолет проходит относительно земли). земля сильно изменчива по сравнению с расстоянием, которое она проходит по отношению к окружающему ее воздуху).

Затем, когда строятся профили набора высоты, они всегда отображаются на графике с сильно сжатой горизонтальной осью (естественно, потому что трудно различить много информации, когда одна ось в тысячу раз длиннее другой).

Наконец, когда задаются скорости набора высоты/снижения, они обычно выражаются в вертикальном расстоянии/минутах, что полезно с авиационной точки зрения, но его трудно сравнить с измерением вертикального/горизонтального расстояния или, например, знакомой фигурой градиента, которая используется для описания уклона дороги.

Итак, предполагая, что воздух во время полета абсолютно неподвижен , как может выглядеть профиль высоты в зависимости от расстояния для типичного авиалайнера, выполняющего полет достаточно долго, чтобы находиться на крейсерской высоте в течение нескольких часов?

И какие градиенты будут представлены для набора высоты после взлета и снижения к месту назначения?

Возможно, я смогу добавить немного информации позже, а пока — почему бы вам не преобразовать один из имеющихся у вас профилей набора высоты в диаграмму с общим масштабом оси для визуализации, которую вы хотели бы видеть?
Если мне придется предположить, что «воздух абсолютно неподвижен на протяжении всего полета», сюжет, предоставленный любым онлайн-трекером полетов, отвечает на ваш вопрос. Проблема в том, что вы спрашиваете, заключается в том, что если вы не умеете регистрировать ветровые условия во время полета, вы никогда не сможете реконструировать то, что ищете.
@Federico Поскольку самолеты оснащены как высотомерами, так и индикаторами скорости полета, эта информация должна существовать. Я почти уверен, например, что пилоты имеют представление о цифрах. И ясно, что информация, которую я ищу , не будет доступна при просмотре онлайн-трекеров , которые здесь являются полным отвлекающим маневром . Меня не интересует восстановление информации из какого-то конкретного набора данных, я спрашиваю о том, как может выглядеть типичный пример .
Даниэле, могу я предложить вам пройти мимо в чате? Не уверен, что слежу за вами, и если обсуждение затянется, то лучше в чате.
Я написал здесь то, чего не понимаю Пожалуйста, присоединяйтесь

Ответы (3)

Немного непонятно, чего вы хотите добиться.

Если вы хотите узнать, как это выглядит, вы можете поискать некоторые документы, подобные этой . Короче говоря, кривая высота-расстояние очень похожа на кривую высоты-время, но сегменты набора высоты и спуска более изогнуты с большими секундными производными для набора высоты и спуска. Подробности читайте в статье.

Если вас интересует какой-то анализ, вам нужны два компонента: сами полетные данные и программное обеспечение для анализа данных .

Если вы ищете профессиональные системы анализа полетных данных , например, FlightDataServices , как правило, они не предоставляются бесплатно, но даже если у вас есть доступ, вам все равно нужны полетные данные для анализа. Найти его может быть сложнее. Если это то, что вы ищете, просто погуглите «Программное обеспечение для анализа полетов» и «Полетные данные».

Вы можете сделать этот анализ самостоятельно, с немного меньшей точностью, чем профессиональная система. Ближайший вариант получения точных данных о рейсах — FlightAware.com . Они не предоставляют информацию о высоте и расстоянии «из коробки», но предоставляют множество данных для дальнейшего анализа. Например, этот полет . Вы можете открыть журнал отслеживанияи увидеть зависимость высоты/скорости от времени (что вам не нужно, но полезно для «общей картины»), а в самом журнале вы можете найти широту, долготу, скорость и скороподъемность для некоторых точек. Точки предоставляются с периодичностью менее минуты, что довольно точно. Их не так сложно экспортировать в любую электронную таблицу или CSV и сгенерировать все, что вам интересно: довольно распространенная задача визуализации данных. Это легко сделать с помощью Matlab/Excel/LibreOffice. Например, высота и пройденное расстояние, курс и время, скорость набора высоты и время, скорость набора высоты и расстояние и т. д.

Если вы ищете программное обеспечение для визуализации данных , предназначенное для анализа полетов, я не уверен, что существует что-то, что подходит для всех запросов. Особенно онлайн-инструмент. Причины таковы: Flightaware предоставляет как данные, так и наиболее распространенные графики (т. е. альтернатива в зависимости от времени и скорость в зависимости от времени); и если у вас уже есть данные, довольно легко построить все, что вы хотите, используя Matlab/R/Python/Excel.

Ну, он не включает данные для height/distance , что меня и беспокоит, так что нет, к сожалению, он не дает самого основного, о чем я спрашиваю. Вместо этого он предоставляет данные о высоте/времени (которые, как указывает вопрос, легко доступны, но не то, что я ищу).
Он обеспечивает широту и долготу, а также скорость. Вы можете скопировать эти данные в любой инструмент (даже в Excel) и построить график высоты/расстояния.
Это было бы а) само по себе довольно много работы, потому что то, что я надеюсь найти, уже существует б) было бы очень трудно сделать точно, принимая во внимание тот факт, что самолет обычно делает несколько разворотов, особенно на этапах набора высоты и снижения, и c) не принимает во внимание, что вопрос касается расстояния по воздуху , а не расстояния по земле.
Да, это немного работы само по себе, скопируйте, вставьте в любую электронную таблицу и сделайте после этого 4-5 щелчков мышью, чтобы создать диаграмму. А по поводу всех остальных точек... У вас есть горизонтальный и вертикальный профили с широтой и долготой в путевом журнале. О каком расстоянии по воздуху вы говорите? Lat-log - это наземные ссылки! Все развороты авиалайнеров обычно очень пологие, а положения в журнале даются не реже одного раза в минуту. Довольно точно для вычислений.
Пожалуйста, прочитайте вопрос еще раз. Я знаю, что вы пытаетесь быть полезными, но я потратил довольно много времени на формулировку вопроса, чтобы уточнить, что именно я пытался выяснить. Возможно, я выразился не так ясно, как надеялся, и спасибо за попытку ответить, но информация, которую вы пытаетесь мне сообщить, не та информация, которую я ищу . Я не думаю, что вы поняли вопрос.
И я искренне ценю ваш ответ - просто он не отвечает на мой вопрос.
Хорошо, я обновил свой ответ

Вот график профиля полета , который показывает высоту в зависимости от времени, как вы часто упоминаете, но он также включает воздушную скорость, которая дает расстояние, пройденное через воздушную массу, как вам нужно. Воздушную скорость можно использовать для растяжения/сжатия оси x на диаграмме высот, чтобы показать расстояние по воздуху вместо времени, и это мало меняется, когда самолет превышает 20 км/ч.

Если вы предполагаете, что ось x составляет ~ 400 узлов, фаза набора высоты на ~ 200 узлов сократит ее вдвое.

введите описание изображения здесь

Вы уверены, что это график воздушной скорости, а не путевой?

Как « выглядит » профиль? Ну, если бы вы изобразили это в виде графика, он был бы очень, очень длинным и тонким... (есть причина, по которой вертикальные масштабы обычно преувеличены)

Это может звучать язвительно, и я знаю, что вы думаете, что много думали о тщательной формулировке своего вопроса, но он очень широк, как сказано: что вы действительно ищете в ответе, общий вид профиля при построении с равными вертикальными и горизонтальными масштабами? Градиенты подъема или спуска, выраженные в градусах? Или подъем/бег по склону? В каких единицах измерения вы хотели бы получить ответ?

А что такое " типичный " полет? (2 часа круиза или 12 часов круиза?!)

Я знаю, вы сказали, что не хотите анализировать фактические данные, но я думаю, что приведенные здесь предложения разумны, если вы ищете типичные. Любые эффекты ветра будут усредняться по мере увеличения размера выборки. И есть другие переменные, которые имеют такое же или даже большее влияние на градиент набора высоты.

Однако, если вы ищете приблизительный ответ, вот моя попытка дать вам дополнительную точку зрения:

Подъем — авиалайнеры обычно не ориентируются на вертикальную скорость при наборе высоты, потому что это приведет к постепенному снижению скорости полета. Вместо этого устанавливается воздушная скорость набора высоты, что делает вертикальную скорость постоянно изменяющейся переменной. И эта вертикальная скорость будет варьироваться в зависимости от типа самолета, нагрузки и от того, выбран ли экономичный крейсерский набор высоты или более высокая скорость набора высоты для обеспечения клиренса. (опять же, нет такого понятия, как «типичный»…)

Круиз . Возьмите длинный лист миллиметровой бумаги, потому что « профиль высоты в зависимости от расстояния » за 4 часа при скорости 300 узлов на высоте 30 000 футов будет составлять 243 единицы по горизонтали на каждую единицу по вертикали. (Это, очевидно, просто пример, вы можете соответствующим образом масштабировать в зависимости от высоты и продолжительности полета)

Спуск — это, вероятно, проще всего определить/предсказать для «типичного», и есть несколько различных способов выяснить, как может выглядеть профиль спуска:

  • Вертикальная скорость: для комфорта пассажиров полет может быть направлен на снижение на 1500-2000 футов в минуту в зависимости от скорости полета и высоты. При скорости 250 узлов (предельная скорость ниже 10 000 футов) и скорости снижения 1500-2000 футов в минуту градиент будет равняться 13-17 единицам по горизонтали на каждую единицу по вертикали.
  • Система управления полетом может быть запрограммирована на расчет снижения по умолчанию в 3 градуса для автопилота, и большинство заходов на посадку составляет около 3 градусов. Таким образом, 3 градуса - это, вероятно, хороший угол снижения для типичного использования.
  • Система управления полетом на более крупных авиалайнерах обычно рассчитывает снижение на основе профиля скорости снижения, что затем приводит к изменению угла снижения и вертикальной скорости, как раз на участке набора высоты, описанном выше.
  • Наконец, для пилотов, планирующих грубое планирование, мы используем эмпирическое правило 3:1 для спусков. Это означает, что на каждые 3 морских мили вы должны планировать потерю 1000 футов. Это соответствует соотношению примерно 18 горизонтальных единиц на каждую вертикальную единицу.

Надеюсь, это поможет.

@Bianfable, спасибо за эту точку зрения. Мой опыт ограничен, но на Dash 8 Q-400, на котором я сейчас тренируюсь, мы либо следуем по пути VNAV, либо нацеливаемся на VS. Если вы хотите предложить отредактировать или преобразовать свои числа в градиент спуска, я был бы рад добавить информацию к моему ответу...
@Bianfable, я немного подправил свой ответ в разделе спуска, дайте мне знать, если у вас есть какие-либо предложения.
Я добавил еще один пункт в секцию спуска, чтобы скрыть свои замечания из комментариев.