Hoogtemeter is een vliegtuigbarometer die de hoogte aangeeft

Hoogtemeter

Een hoogtemeter is een instrument dat wordt gebruikt om de hoogte van een object boven een vast niveau te meten. Het meten van hoogte
wordt hoogtemeting genoemd, wat verwant is aan de term bathymetrie, het meten van diepte onder water. De meest gebruikte eenheid voor hoogtemeterkalibratie wereldwijd is hectopascal (hPa), behalve in Noord-Amerika en Japan, waar inches kwik (inHg) worden gebruikt. Om een nauwkeurige hoogtemeting in voet of meter te verkrijgen, moet de lokale barometrische druk correct worden gekalibreerd.

Afbeelding-1

Afbeelding-2

Afbeelding-3

1: Diagram dat de voorkant van de "drie-pointer" -gevoelige vliegtuig-hoogtemeter toont met een hoogte van 10.180 ft (3.100 m) en een
drukmeting van ongeveer 29.92 inHg (1013 hPa).

2: Digitale luchtdruksensor voor hoogtemeting in consumentenelektronica

3: Digitale hoogtemeter voor parachutespringen aan de pols in logboekmodus, met het laatst geregistreerde sprongprofiel.

Druk hoogtemeter

Hoogte kan worden bepaald op basis van de meting van atmosferische druk. Hoe groter de hoogte, hoe lager de druk. Wanneer een barometer wordt geleverd met een niet-lineaire kalibratie om hoogte aan te geven, wordt het instrument een drukhoogtemeter of barometrische hoogtemeter genoemd. Een drukhoogtemeter is de hoogtemeter die in de meeste vliegtuigen wordt aangetroffen, en skydivers gebruiken voor soortgelijke doeleinden aan de pols bevestigde versies. Wandelaars en bergbeklimmers gebruiken hoogtemeters aan de pols of in de hand, naast andere navigatiehulpmiddelen zoals een kaart, magnetisch kompas of GPS-ontvanger.

De kalibratie van een hoogtemeter volgt de vergelijking

z=c T log (Po/P)

Waarbij c een constante is, T de absolute temperatuur is, P de druk op hoogte z en Po de druk op zeeniveau. De constante c hangt af van de versnelling van de zwaartekracht en de molaire massa van de lucht. Men moet zich er echter van bewust zijn dat dit type hoogtemeter afhankelijk is van "dichtheidshoogte" en dat de aflezingen honderden meters kunnen variëren als gevolg van een plotselinge verandering in luchtdruk, zoals bij een koufront, zonder enige daadwerkelijke verandering in hoogte.

Het gebruik bij wandelen, klimmen en skiën

Een barometrische hoogtemeter, die samen met een topografische kaart wordt gebruikt, kan helpen om iemands locatie te verifiëren. Het is betrouwbaarder en vaak nauwkeuriger dan een gps-ontvanger voor het meten van hoogte; het GPS-signaal kan bijvoorbeeld niet beschikbaar zijn wanneer iemand zich diep in een kloof bevindt, of het kan enorm onnauwkeurige hoogtes opleveren wanneer alle beschikbare satellieten dicht bij de horizon zijn. Omdat de barometrische druk verandert met het weer, moeten wandelaars hun hoogtemeters periodiek opnieuw kalibreren wanneer
ze een bekende hoogte bereiken, zoals een kruising van een pad of een piek die op een topografische kaart is aangegeven.

Parachutespringen

Digitale hoogtemeter voor parachutespringen aan de pols in logboekmodus, met weergave van het laatst geregistreerde sprongprofiel. Skydiver in vrije val, gebruikmakend van een handgemonteerde hoogtemeter. Het analoge gezicht is zichtbaar en toont kleurgecodeerde beslissingshoogtes.
De afgebeelde hoogtemeter is elektronisch, ondanks het gebruik van een analoog display.

Een hoogtemeter is na de parachute zelf het belangrijkste stuk parachutespringen. Hoogtebewustzijn is te allen tijde cruciaal tijdens de sprong en bepaalt de juiste reactie om de veiligheid te behouden. Omdat hoogtebewustzijn zo belangrijk is bij parachutespringen, is er een grote verscheidenheid aan hoogtemeterontwerpen die speciaal zijn gemaakt voor gebruik in de sport, en een niet-leerling-skydiver gebruikt meestal twee
of meer hoogtemeters in een enkele sprong.

Analoge visuele hoogtemeters.

Dit is het meest basale en meest voorkomende type en wordt gebruikt door (en wordt vaak verplicht gesteld voor) vrijwel alle skydivers van studenten. Het gemeenschappelijke ontwerp heeft een wijzerplaat gemarkeerd van 0 tot 4000 m (of 0 tot 12000 ft, wat de wijzerplaat nabootst), waarop een pijl naar de huidige hoogte wijst. De sportdelen van de frontplaat zijn duidelijk gemarkeerd met respectievelijk geel en rood, wat de aanbevolen inzethoogte aangeeft, evenals de beslissingshoogte voor de noodprocedure (algemeen bekend als "hard deck"). Een mechanische hoogtemeter heeft een knop die handmatig moet worden aangepast om hem vóór de sprong naar 0 op de grond te laten wijzen, en als de landingsplaats niet op dezelfde hoogte is als de startplaats, moet de gebruiker deze op de juiste manier aanpassen. Er zijn ook enkele geavanceerde elektronische hoogtemeters beschikbaar die, ondanks dat ze intern digitaal werken, gebruik maken van het vertrouwde analoge display.

Digitale visuele hoogtemeters

Dit type werkt altijd elektronisch en geeft de hoogte weer als een getal in plaats van als een wijzer op een wijzerplaat. Aangezien deze hoogtemeters al alle elektronische schakelingen bevatten die nodig zijn voor hoogteberekening, zijn ze gewoonlijk uitgerust met extra functies zoals een elektronisch logboek, real-time herhaling van het sprongprofiel, snelheidsindicatie, simulatormodus voor gebruik bij grondtraining, enz.
Een elektronische hoogtemeter is geactiveerd op de grond vóór de sprong, en kalibreert automatisch om naar 0 te wijzen. Het is dus essentieel dat de gebruiker het niet eerder inschakelt dan nodig is om bijvoorbeeld de rit naar een dropzone op een andere hoogte dan het huis te vermijden. kan een mogelijk fatale foutieve aflezing veroorzaken. Als de beoogde landingszone zich op een andere hoogte bevindt dan het startpunt, moet de gebruiker de juiste offset invoeren met behulp van een aangewezen functie

Hoorbare hoogtemeters (ook bekend als "dytters"

Deze worden in de helm gestoken en geven een waarschuwingstoon op een vooraf gedefinieerde hoogte. Hedendaagse audibles zijn aanzienlijk geëvolueerd vanaf hun primitieve begin en hebben een breed scala aan functies, zoals meerdere tonen op verschillende hoogten, meerdere opgeslagen profielen die snel kunnen worden omgeschakeld, elektronisch logboek met gegevensoverdracht naar een pc voor latere analyse,
duidelijke vrije val en canopy-modi met verschillende waarschuwingshoogtes, begeleidingstonen voor snelle nadering, enz. Audibles zijn strikt ondersteunende apparaten en vervangen niet, maar vormen een aanvulling op een visuele hoogtemeter die het belangrijkste hulpmiddel blijft voor
het handhaven van hoogtebewustzijn.

De opkomst van moderne skydive-disciplines zoals freeflying, waarbij de grond lange tijd niet in het gezichtsveld staat, heeft het gebruik van audibles bijna universeel gemaakt en vrijwel alle parachutespringende helmen worden geleverd met een of meer ingebouwde poorten waarin een hoorbaar
kan worden geplaatst. Audibles worden niet aanbevolen en worden vaak niet gebruikt door skydivers van studenten, die voor zichzelf een goed bewustwordingsregime voor hoogte moeten opbouwen. .

Skydiver in vrije val, gebruikmakend van een analoge hoogtemeter en toont kleurgecodeerde beslissingshoogtes.

Sprekende hoogtemeter met helm voor parachutespringen

Hoorbare hoogtemeter

Extra visuele hoogtemeters.

Deze tonen niet de exacte hoogte, maar helpen eerder om een algemene indicator in het perifere zicht te behouden. Ze kunnen ofwel werken in combinatie met een geluid dat is uitgerust met een geschikte poort, in welk geval ze waarschuwingsflitsen uitzenden ter aanvulling van de geluidstonen, of op zichzelf staan en een andere weergavemodus gebruiken, zoals groen of rood licht laten zien, afhankelijk van de hoogte.

Sprekende hoogtemeters (ook wel stemhoogtemeters genoemd).

Een ander type hoogtemeter dat zowel hoorbare als visuele hoogtemeterfuncties combineert. De eenheid heeft alle benodigde hoogtes die worden gebruikt bij parachutespringen en kondigt dit aan als een getal in de moedertaal van Skydiver. Deze worden ook in de helm gestoken (dezelfde zakgrootte als voor audibles), maar zenden stem uit met automatische volumeaanpassing, afhankelijk van de snelheid om het gehoor te wissen. Sprekende hoogtemeters hebben meestal softwareconfiguratie via een mobiele applicatie. Het belangrijkste doel van dit type hoogtemeter is een sterke beveiligingsfunctie voor ervaren skydivers, zodat ze altijd hun eigen huidige positie kennen, wat ook erg handig is voor
FS-ladingsorganisatoren of AFF-instructeurs.

De exacte keuze van hoogtemeters is sterk afhankelijk van de individuele voorkeuren, het ervaringsniveau, de primaire disciplines en het type sprong van de skydiver. Aan de ene kant van het spectrum kan een demonstratiesprong op lage hoogte met waterlanding en geen vrije val afzien van het verplichte gebruik van hoogtemeters en helemaal geen hoogtemeters gebruiken. Daarentegen kan een springer die freeflying sprongen maakt en met een hoogwaardige luifel vliegt, een mechanische analoge hoogtemeter gebruiken voor gemakkelijke referentie in vrije val, een in de helm hoorbare waarschuwing voor ontsnappingshoogte, bovendien geprogrammeerd met swoop-begeleidingstonen voor luifelvliegen een digitale hoogtemeter op een armband om snel de precieze hoogte te zien bij het naderen. Een andere skydiver die vergelijkbare soorten sprongen maakt, kan een digitale hoogtemeter dragen als primaire visuele, en geeft de voorkeur aan de directe hoogte-uitlezing van een numeriek display.

Het gebruik in vliegtuigen

In vliegtuigen meet een aneroïde barometer de atmosferische druk vanuit een statische poort buiten het vliegtuig. De luchtdruk neemt af naarmate
de hoogte toeneemt met ongeveer 100 hectopascal per 800 meter of één inch kwik per 1000 voet nabij zeeniveau.

De aneroïde hoogtemeter is gekalibreerd om de druk direct weer te geven als een hoogte boven zeeniveau, in overeenstemming met een wiskundige modelatmosfeer gedefinieerd door de International Standard Atmosphere (ISA). Oudere vliegtuigen gebruikten een eenvoudige aneroïde barometer waarbij de naald minder dan één omwenteling rond het gezicht maakte van nul
tot volledige schaal. Dit ontwerp evolueerde naar hoogtemeters met een primaire naald en een of meer secundaire naalden die het aantal omwentelingen aangeven, vergelijkbaar met een wijzerplaat. Met andere woorden, elke naald wijst naar een ander cijfer van de huidige hoogtemeting.

Dit ontwerp is echter uit de gratie geraakt vanwege het risico van verkeerde interpretatie in stressvolle situaties. Het ontwerp evolueerde verder naar hoogtemeters van het trommeltype, de laatste stap in analoge instrumentatie, waarbij elke omwenteling van een enkele naald goed was voor 1.000 voet
(300 meter), met stappen van duizend voet opgenomen op een numerieke trommel van het odometer-type. Om de hoogte te bepalen, moest een piloot eerst de trommel lezen om de duizenden meters te bepalen, en vervolgens naar de naald kijken voor de honderden meters. Moderne analoge hoogtemeters in transportvliegtuigen zijn typisch van het trommeltype.
De nieuwste ontwikkeling op het gebied van duidelijkheid is een elektronisch vlieginstrumentensysteem met geïntegreerde digitale hoogtemeterweergaven. Deze technologie is van vliegtuigen en militaire vliegtuigen naar beneden gesijpeld totdat het nu standaard is in veel vliegtuigen voor algemene luchtvaart.

Een oude vliegtuighoogtemeter

Moderne vliegtuigen gebruiken een "gevoelige hoogtemeter". Op een gevoelige hoogtemeter kan de referentiedruk op zeeniveau worden aangepast met een instelknop. De referentiedruk, in inches kwik in Canada en de Verenigde Staten, en hectopascal (voorheen millibar) elders, wordt weergegeven in het kleine Kollsman-venster [6] op de voorkant van de vliegtuighoogtemeter. Dit is nodig omdat de referentiedruk op zeeniveau op een bepaalde locatie in de tijd varieert met de temperatuur en de beweging van druksystemen in de atmosfeer.

Een vliegtuighoogtemeter van het trommeltype, met de kleine Kollsman-vensters linksonder (hectopascal) en rechtsonder (inches kwik) van het gezicht.

Diagram met de interne componenten van de gevoelige vliegtuighoogtemeter.

In luchtvaartterminologie wordt de regionale of lokale luchtdruk op zeeniveau (MSL) de QNH of 'hoogtemeterinstelling' genoemd, en de druk die de hoogtemeter kalibreert om de hoogte boven br /> de grond op een bepaald vliegveld weer te geven, wordt de QFE van het veld. Een hoogtemeter kan echter niet worden aangepast aan variaties in luchttemperatuur. Verschillen in temperatuur met het ISA-model zullen dienovereenkomstig fouten in de aangegeven hoogte veroorzaken.

In de lucht- en ruimtevaart werden de mechanische stand-alone hoogtemeters die zijn gebaseerd op diafragma-balgen vervangen door geïntegreerde meetsystemen die luchtgegevenscomputers (ADC) worden genoemd. Deze module meet de hoogte, vliegsnelheid en buitentemperatuur om nauwkeurigere uitvoergegevens te leveren die automatische vluchtregeling en vluchtniveaudeling mogelijk maken. Meerdere hoogtemeters kunnen worden gebruikt om een drukreferentiesysteem te ontwerpen om informatie te verschaffen over de positiehoeken van het vliegtuig om zo de berekeningen van traagheidsnavigatiesystemen verder te ondersteunen.

Gebruik in grondeffectvoertuig

Na uitgebreid onderzoek en experimenten is aangetoond dat "fase-radiohoogtemeters" het meest geschikt zijn voor grondeffectvoertuigen, in vergelijking met laser-, isotrope of ultrasone hoogtemeters.

Sonische hoogtemeter

In 1931 testten het US Army Air Corps en General Electric een sonische hoogtemeter voor vliegtuigen, die als betrouwbaarder en nauwkeuriger werd beschouwd dan een die afhankelijk was van luchtdruk bij zware mist of regen. De nieuwe hoogtemeter gebruikte een reeks hoge tonen, zoals die van een vleermuis, om de afstand van het vliegtuig tot de oppervlakte te meten, die bij terugkeer naar het vliegtuig werd omgezet in voeten die op een meter in de cockpit van het vliegtuig werden weergegeven.

Radar hoogtemeter

Een radarhoogtemeter meet de hoogte directer, door gebruik te maken van de tijd die een radiosignaal nodig heeft om van het oppervlak terug naar het vliegtuig te reflecteren. Als alternatief kanfrequentiege-moduleerde continue golfradar worden gebruikt. Hoe groter de frequentieverschuiving, hoe verder de afgelegde afstand. Deze methode kan een veel betere nauwkeurigheid bereiken dan de gepulseerde radar voor dezelfde kosten en radarhoogtemeters die frequentiemodulatie gebruiken, zijn industriestandaard.

De hoogtemeter op deze Piper PA-28 is te zien op de bovenste rij instrumenten, tweede van rechts

De radarhoogtemeter wordt gebruikt om de hoogte boven het maaiveld te meten tijdens de landing in commerciële en militaire vliegtuigen. Radarhoogtemeters zijn ook een onderdeel van waarschuwingssystemen voor terreinvermijding, die de piloot waarschuwen als het vliegtuig te laag vliegt of als er voorliggend terrein is. Radarhoogtemetertechnologie wordt ook gebruikt in terreinvolgende radar waardoor gevechtsvliegtuigen op zeer lage hoogte kunnen vliegen.

Global Positioning System

GPS -ontvangers kunnen ook hoogte bepalen door middel van trilateratie met vier of meer satellieten. In vliegtuigen is de hoogte bepaald met behulp van autonome GPS niet betrouwbaar genoeg om de drukhoogtemeter te vervangen zonder een of andere methode van vergroting. Bij het wandelen en klimmen is het gebruikelijk om te ontdekken dat de hoogte die door GPS wordt gemeten, wel 122 meter afwijkt, afhankelijk van de oriëntatie van de satelliet

Andere vervoerswijzen

De hoogtemeter is een optioneel instrument in terreinwagens om te helpen bij het navigeren. Sommige high-performance luxe auto's die nooit bedoeld waren om verharde wegen te verlaten, zoals de Duesenberg in de jaren dertig, zijn ook uitgerust met hoogtemeters.
Wandelaars en bergbeklimmers gebruiken handbediende of aan de pols gemonteerde barometrische hoogtemeters, net als parachutisten.

Bronnen: Wikipedia-en

Categorieën: Meteorologische instrumenten I Weer A tot Z