指示高度

飛行高度是指飛行器在空中至某一基準水平面的垂直距離，是重要的飛行參數之一。

指示高度是指飛機高度表所指示的高度值，高度表有兩種，一為機械式的壓力高度表，另一為較精準的無線電/雷達高度表。

進行轟炸和照相偵察時，必須知道飛機的飛行高度。在執行轟炸、對地攻擊、照相偵察、搜尋和救援，以及農林作業等任務時需要知道真實高度。一定的飛行器只能在預先設計的某高度範圍內飛行。

基本介紹

• 中文名：指示高度
• 外文名： indicated altitude
• 高度表：氣壓式高度表、無線電高度表

常用高度參數

①絕對高度：飛行器到海平面的垂直距離。在海上飛行用雷達可直接測出絕對高度。
②標準氣壓高度：飛行器從空中到標準氣壓平面（即大氣壓力等於760毫米汞柱的水平面）的垂道距離，叫做標準氣壓高度。大氣壓力經常發生變化，因此，標準氣壓平面與海平面的垂道距離也經常改變。如果標準氣壓平面恰好與海平面相重合，則標準氣壓高度等於絕對高度。民航飛機在航線上飛行和軍用飛機轉場飛行時，都需要利用標準氣壓高度，以免飛機相撞。它可由氣壓式高度表顯示出來。把氣壓式高度表的氣壓刻度調到標準大氣狀態（101325帕或760毫米汞柱），所指示的高度就是標準氣壓高度。
③相對高度：飛行器到某指定的水平面（機場、靶場、戰場等）的垂直距離。飛機在起飛和著陸時需要知道飛機對機場的相對高度。這時把高度表的氣壓刻度調到該機場的氣壓值即場壓，飛機距機場的相對高度即可由高度表顯示出來。
④真實高度：飛行器從空中到正下方地面目標的垂道距離。

氣壓式高度表

原理

根據大氣層的組成及特點，我們知道大氣的靜壓Ps隨著高度增加而減小。通過測量氣壓Ps，間接測量高度，就是氣壓式高度表的工作原理，這種高度表實質上是測量絕對壓力的壓力表。下圖是氣壓式高度表的簡單原理及盤面圖。

如圖所示,將高度表殼密封，空氣壓力Ps由傳壓管送入高度表內腔。高度增加表內壓力減小,置於表殼內的真空膜盒(內腔抽真空後密封)隨之膨脹而產生變形，膜盒中心的位移經傳動機構傳送，變換和放大後，帶動指針沿刻度面移動，指示出與氣壓Ps相對應的氣壓高度數值。

在盤面的下部有個小視窗，其示數是基準面的氣壓值。可通過調整旋鈕調節。測量標準氣壓高度時，視窗內的示值應為760（毫米水銀柱）。當測量與機場的相對高度時，其示數是機場地面的氣壓值。

誤差分析

氣壓式高度表只能通過測量大氣壓力來間接測量高度，測量得出的高度只是飛機距某一氣壓面的距離，精度隨外界大氣溫度、壓力的變化而變化。由於氣壓式高度表自身原理上的缺陷，我們需要方法來修正氣壓式高度表的指示高度。在航空史上，因為忘調、錯調修正海壓(或場壓)而導致的飛行事故不少。隨著人們對該問題的研
究，情況有了明顯的好轉。但對於低溫導致的氣壓式高度表指示高度偏差問題，由於其更加隱秘，而且具有很強的季節性、區域性，往往容易被人忽視，一旦發生又讓人不知所措。美國曾發生過一架飛機反覆多次進近均觸發地形警告，而不得不備降的事例，其原因就是沒有進行低溫高度修正。

氣壓誤差
由高度表的測量原理，可以看出氣壓式高度的測量是以標準大氣為基準的，如果實際的海平面壓力與國際標準大氣不符，就會產生氣壓誤差。一般每差1個百帕高度差28英尺。
溫度偏差
就像前面討論到的情況，所有的氣壓式高度表都必須假設一個大氣壓力與高度的關係，ISA（國際標準大氣）就是為了這一目的而建立的大氣模型。但是當大氣的溫度比國際標準大氣的溫度高或低的時候，氣壓和高度的關係就與國際標準大氣模型不一致了。

無線電高度表

原理

無線電高度表是利用無線電波反射的原理工作的。飛機上裝有無線電發射機及發射接收天線。測量時，發射機經發射天線向地面發射無線電波，接收機將先後接收到由發射機直接傳來的電波和經地面反射後的回波進行比較，兩束電波存在有時間差。如果電波在傳送過程中沒有受到干擾，時間差正比於被測的高度。測量出時間差,高度也就知道了。

使用的無線電高度表有調頻式和脈衝式兩種類型。前者發射機發射的是調頻式無線電波，電波的頻率隨時間周期性地變化，因此接收機所接收的兩束電波時間差，直接轉換成信號的頻率差,測量頻率差，即可得到真實高度。而後者發射機發射的是離散脈衝，需要測量發射脈衝與反射脈衝之間的時間差。

在高度小於1000米的情況下,無線電高度表的準確度優於氣壓式高度表。因此，在飛機起飛、進場著陸階段，大部採用無線電高度測量飛機的離地高度。新設計的無線電高度表除指示被測高度外，還具有警戒高度的報警信號(聲、光報警)和故障警告旗。

誤差分析

無線電高度表採用電波來測量，由於發射的頻率很高，電波為直線傳播，因此受外界干擾小，測量出的高度非常精確，低空條件下可達到1m以內。
無線電高度表的測量精度較高，但在安裝和使用時應注意剩餘高度問題。無線電高度表在飛機上安裝和使用時，應根據無線電高度系統收/發天線在飛機上的安裝位置和饋線長度計算剩餘高度，並進行補償。理論上可由下式確定。

式中，A為剩餘高度(m) ；L為收/發饋線長度(m)；D為飛機停在地面時，由發射天線到地面再由地面到接收天線的最短距離(m)。

高度指示表的比較

飛機在距地面或水面高度100一1000 m時的飛行稱為低空飛行，此時擾動氣流大且複雜，氣壓高度表高度誤差較大。同時由於飛行速度的影響，大氣機對誤差的修正量偏差較大。而在1500 m以下無線電高度表精度優於大氣數據系統的精度，因此應首選無線電高度表提供的真實高度指示，參考大氣數據系統和氣壓高度表提供的高度。在高原、山區飛行，則應將氣壓高度表與無線電高度表配合使用。
在高空飛行時，高度越高，氣壓式高度表靈敏度越低。飛行時，它作為一個應急用的高度指示儀表，在正常情況下提供參考信息。而無線電高度表的指示範圍主要在1500 m以下。在高空飛行時，高度超出了其測量範圍，無線電高度表無法使用。因此應選擇大氣數據計算機系統的高度信息作為標準，氣壓高度表的高度信息作為參考。