
【機】 aerohypsometer
high altitude; upper air
【機】 high altitude
hypsometer
【建】 cathetometer
高空測高計(Altimeter)是一種用于測量物體相對于海平面高度的儀器,其英文定義可參考《牛津航空工程詞典》中"an instrument for determining altitude attained"的表述。該設備主要通過氣壓變化或電磁波反射原理實現高度測算,主要分為以下三類:
氣壓式測高計
基于大氣壓強隨高度增加而遞減的物理特性(公式:$P = P_0 cdot e^{-h/H}$,其中$P_0$為海平面氣壓,$H$為大氣标高),廣泛應用于民航飛機與登山設備。美國國家航空航天局(NASA)在飛行器大氣數據系統中對此類設備有詳細技術說明。
雷達測高計
通過向地面發射無線電波并計算回波時延确定高度,符合公式:$h = frac{c cdot Delta t}{2}$(c為光速)。歐洲空間局(ESA)的哨兵衛星曾使用該技術進行冰川厚度監測。
GNSS測高計
結合全球導航衛星系統(如GPS、北鬥)的三邊定位原理計算海拔高度,其精度受電離層延遲校正技術影響。國際大地測量協會(IAG)在2023年發布的《衛星測高技術白皮書》中對此有專項分析。
該設備在航空安全、氣象預測、地形測繪等領域具有關鍵作用,國際民航組織(ICAO)第19號技術附件明确要求商用航空器必須配備雙重冗餘測高系統。最新技術發展可參考《IEEE航空航天電子系統彙刊》關于量子測高技術的突破性研究論文。
高度計(又稱測高儀)是一種測量海拔高度或物體垂直距離的儀器,其核心功能基于氣壓或雷達波的物理特性。用戶提到的“高空測高計”可能指專用于高空環境的高度測量設備,以下是綜合解釋:
氣壓式高度計
通過大氣壓力變化推算高度。氣壓與海拔成反比,公式可表示為:
$$
P = P_0 cdot left(1 - frac{L cdot h}{T_0}right)^{frac{g cdot M}{R cdot L}}
$$
其中 (P_0) 為海平面氣壓,(h) 為高度,(T_0) 為海平面溫度,(L) 為溫度遞減率,(g) 為重力加速度,(M) 為空氣摩爾質量,(R) 為氣體常數。這類儀器常用于航空和登山,但易受天氣影響(如冷鋒導緻誤差)。
雷達/無線電高度計
通過發射并接收反射的無線電波計算高度,公式為:
$$
h = frac{c cdot Delta t}{2}
$$
其中 (c) 為光速,(Delta t) 為信號往返時間。此類儀器適用于高空飛行(如飛機巡航階段),精度高且不受氣壓變化幹擾。
在高空環境中(如飛機巡航),氣壓式高度計需校準為“标準氣壓高度”,即以國際标準大氣壓(1013.25 hPa)為基準,确保不同區域飛行器高度統一。而雷達高度計則直接測量與地面的實際距離,常用于着陸階段。
“高空測高計”并非标準術語,可能指代以下兩類設備:
如需進一步了解具體設備的技術參數或校準方法,可參考航空工程手冊或衛星遙感資料。
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