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仿真专业词义辨析(四)——能见度与可见距离

作者:  童彭年
 
    在飞行模拟器的视景系统中,要显示飞行中飞行员视线所能达到的距离内的景物,又需要模拟大气的能见度。视线所能达到的距离,称为理想可见距离(简称为可见距离),它与能见度是两个不同的概念。
 
能见度  
    这是气象学中的一个名词,其基本涵义是正常视力的人用肉眼能够看得见目标物的最大距离。能见度分为地面能见度(也称为气象能见度)和空中能见度。
    地面能见度,指在昼间以靠近地平线的天空为背景,能分辨视角大于20'的地面灰暗目标轮廓的最大距离。例如,一个宽度为58米,距离眼点10公里的物体,其视角为20',正常视力的人用肉眼刚好能够看得见,则能见度为10公里。空中能见度是指在空中飞行时,透过座舱玻璃观测地面或空中目标的能见度。
    能见度的大小与空气的洁净程度有关。空中的尘埃、烟雾、水汽凝结物等,都对能见度有影响。雨后天晴,空气如洗,空中、地面能见度就很好。
    能见度与飞行活动有密切关系,能见度不好是飞行活动中严重的视程障碍,直接给目视飞行造成困难,甚至会危及飞行安全。空军气象台预报的能见度通常是1、2、4、6、8、10和10公里以上几个等级。当能见度在4公里以下时就称为复杂气象;当能见度大于10公里,就认为能见度很好了。能见度也是决定本机场开放还是关闭的最关键的决定因素。在地面导航设备较差的机场,在能见度小于0.8公里时就要关闭。国际民航组织根据机场的导航设备,规定了飞机进入机场着陆的三类最低标准,如表1所示。
表1   机场的三类最低标准
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可见距离 
    也称可视距离(简称视距)。其涵义是人在地面或空中可能看见地面或空中景物的最大距离。
    人可能看见地面的最大距离与人眼的位置(在飞行中,约等于飞机的飞行高度)及周围的地形有关。
    例如,当飞机飞行时,假设其位置在右图中的A点。若飞机相对地面的高度为h,且地面为平原,则飞行员所能看得见的地面景物的最大距离为AC线段的长度(在飞行高度小于20000米的情况下,视线的下视角(θ)不大于5度,AC近似于BC弧长,即地面距离)。        
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图1  飞行时的可视距离
 
    图中,O点为地球的圆心,R 为地球的半径(R = 6371.5千米),则:                                      
    下视角 θ= COS-1(OC/(OB+BA))
    AC = R×TAN(θ)                                
    BC(弧长)= R×θ
    其计算结果(可视的地面距离与飞行高度的关系)如表2和图2所示。                              
表2  可视的地面距离与飞行高度的关系
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图2  视距与飞行
    由表2可知,在地面是一马平川的情况下,如果大气是绝对纯净,人眼的视力又非常非常好,那么,人在500米的空中,就能看到距离约80千米处的地面景物;在5千米的高空,则视线的范围就有250多千米。这已经大大超过了前述能见度所规定的等级范围了。对于远处的高大建筑物,或是山峰,虽然距离更远一些,也可能看得到。但是,在实际上,由于大气不是绝对纯净的,人的视力也十分有限,因此不可能看清那么远的景物。
 

 

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点击次数:  更新时间:2015-09-09 16:18:40  【打印此页】  【关闭】
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