مقياس الإرتفاع Altimeter هو جهاز فعال (ومهم جدا للطائرات) يستخدم لقياس إرتفاع جسم ما فوق مستوى معين - مستوى سطح البحر بالنسبة لمقاييس الطيران-. ويسمى قياس الإرتفاع Altimetry ، وهو مشابه ومعاكس لقياس أعماق البحار Bathymetry .
فهرس |
أجهزة قياس الطائرة
مقياس ارتفاع ضغطي
يسمى أحيانا بارومتر الإرتفاع هو مقياس تقليدي للإرتفاع وموجود بمعظم الطائرات. وهو بارومتر معدني يقيس ضغط الجو من انبوب ثابت خارج جسم الطائرة ويسمى انبوب استاتيكي static port ويقل ضغط الهواء كلما ارتفعنا للأعلى بمعدل واحد ملي بار(0.03 انش من الزئبق) لكل 27قدم(8.23متر) من سطح البحر.
مقياس الإرتفاع معيَر ليعطي قراءة الضغط كإرتفاع مطابقا للنظام الرياضي المعرف من إيكاو, الطائرات القديمة تستخدم بارومتر معدني بسيط حيث كان مؤشر الإبرة يعطي دورة كاملة من الصفر حتى القراءة الكاملة, ولكن الأجهزة الحديثة تستعمل مقياس ارتفاع حساس حيث المؤشر الأولي يعطي عدة دورات كاملة ومؤشر ثانوي أو أكثر يعطون عدد الدورات التي حصلت وهو شبيه بواجهة الساعة, بمعنى أن كل إبرة ترمز إلى رقم من قياس الإرتفاع الحالي.
إشارة الضغط تعدل بواسطة مقبض العيار, تقرأ بالإنش من الزئبق ويكون بيمين الشاشة وهي مهمة حيث أن ضغط الهواء الجوي لمستوى سطح البحر يتغير بتغير الحرارة والضغط, بتعريفات الطيران يسمى الضغط الجوي المحلي لمستوى سطح البحر ب QNH أو ضبط مقياس الإرتفاع, والضغط الذي يعدل مقياس الإرتفاع لتظهر فوق سطح الأرض على ارتفاع معين بالمطار يسمى QFE. لايمكن تعديل مقياس الإرتفاع حسب التغيرات بحرارة الجو لأنه سوف يعطي قراءة خاطئة بمؤشر الإرتفاعات.
معادلة المعايرة لمقياس الإرتفاع حتى علو 36090 قدم(11000متر) تكتب كما يلي:
حيث أن
- h الإرتفاع بالأقدام
- p الضغط الإستاتيكي
- Pref الضغط الأساسي
هذه المعادلة تصلح بطبقة التروبوسفير.
مقياس ارتفاع رقمي
ويسمى أيضا مؤشر الإرتفاع الرقمي, وعند الخطأ تظهر كلمة OFF تظهر بالواجهة وهي تظهر عند حدوث خلل بالطاقة أو خلل بالجهاز نفسه, لذلك فالعلامة تختفي عند وجود الطاقة الكافية ولكن لاتتحرك من مكانها عند حدوث الخلل بالجهاز نفسه إلا عند اصلاحه أو تبديله.
مقياس الإرتفاع الراداري
مقياس الإرتفاع الراديوي يقيس الإرتفاع بشكل مباشر بمعنى يرسل الإشارة إلى الأرض ويحسب الوقت اللازم حتى عودتها فيستخلص منها الإرتفاع عن مستوى الأرض, وتستخدم بالمجالين: المدني والعسكري, وهي جزء من أنظمة إنذار التضاريس terrain avoidance warning systems ، حيث تنبه قائد الطائرة عند التحليق بالإرتفاعات المنخفضة جدا. أو ظهور تضاريس مرتفعة مباشرة أمامه وهو نظام مفيد جدا للطائرات المقاتلة عند الإرتفاعات المنخفضة جدا.
نظام تحديد المواقع GPS
أجهزة تحديد المواقع اليدوية GPS تحدد الإرتفاع بطريقة التثليث المساحي trilateration مع الأقمار صناعية. ومع ذلك فهو غير معتمد بقوة من هيئات الطيران المحلية بسبب عدم وجود الدقة المطلوبة للقراءة في الطيران ماعدا الأنظمة المطورة التي هي موجودة حاليا بكثير من الطائرات.
الإستخدام بوسائط النقل الأخرى
مقياس الإرتفاع Altimeter المزود للسيارات تعتبر أداة اضافية للمساعدة, وقد استخدم بالثلاثينات من القرن الماضي لسيارات تسمى دوسنبرغ Duesenberg وهي سيارات فاخرة. متسلقي الجبال أيضا يضعون بمعاصمهم مقاييس بارومترية عند تسلقهم الجبال وكذلك يضعها مستخدمي الهبوط بالمظلات.
الإستخدامات العلمية
قياس الضغط الجوي (البارومتري مقابل المطلق)
هناك طريقتان لإستعمال مقياس الإرتفاع الموجود بالطائرة لقياس ضغط الهواء:
- لقياس ضغط الجو المحلي للمنطقة يعير المقياس لقراءة الإرتفاع صفر قدم, ومن ثم تكون قراءة الضغط بالمطلق
- الضغط البارومتري يعني أحيانا التصحيح لمستوى سطح البحر بدلا من المطلق فنعدل المقياس ليقرأ الإرتفاع المحلي الحقيقي فتكون القراءة بالضغط البارومتري المصحح تماما مثل قراءة المطارات والنشرات الجوية.[1].
الأقمار الصناعية
تستعمل بعض الأقمار الصناعية مايسمى مقاييس ارتفاع رادارية مزدوجة النطاق الترددي exotic dual-band radar altimeters لقياس الإرتفاع من المركبة الفضائية. تلك القياسات تكون مرتبطة بعناصر مدارية(احيانا من أنظمة تحديد المواقعGPS) يمكنها من تحديد التضاريس, وجود طولين لموجات الراديو يمكنها من التصحيح الذاتي عند وجود اختلاف في فترة التأخير عند طبقة الأيونسفير ionosphere.
بالمسطحات المائية, بيانات الأقمار الصناعية اعطت تفاصيل مفيدة بشكل عجيب, التحدبات بالمسطحات تشير إلى تركيز الجاذبية مما يسمح للبرامج الكمبيوترية لتشكيل خرائط لتحت الماء كتشكيل الجبال فوق الأرض, ويمكن لتلك مقاييس الإرتفاع قياس ارتفاع الموجة واتجاهاتها وكذلك الطيف الضوئي لها. وأيضا أمكن بواسطة الكمبيوترات قياس سرعة تيارات المحيطات واستخلاص خرائط مفصلة لسرعة الرياح واتجاهها على سطح اليابسة وبيان درجة خطورتها.
