Výškoměr

Z Multimediaexpo.cz

Verze z 13. 4. 2011, 00:02

Letecký barometrický výškoměr, nastavený na atmosférický tlak 29,87 in Hg (1011,5 hPa), zobrazuje výšku 75 stop (23 m)

Výškoměr je zařízení určené k měření výšky objektu nad určitým daným povrchem (např. povrchem Země či jiné planety).

Tlakový výškoměr

Tlakový (též barometrický) výškoměr se používá především v letecké dopravě, v přenosné verzi ho používají také horolezci a potápěči během svých výprav. Nevýhodou tohoto výškoměru je závislost na momentálním tlaku vzduchu, potažmo počasí. Výškoměr je proto nutno před použitím nastavit podle aktuálních podmínek; to je zvláště důležité v letectví, kde na správném nastavení výškoměru závisí bezpečnost letadla.

Funkce

Tlakový výškoměr je ve skutečnosti barometr, který naměřený tlak přepočítává (na základě matematického modelu standardní atmosféry) a zobrazuje v jednotkách výšky. Závislost atmosférického tlaku na počasí se odstraňuje tím, že se na barometru nastaví referenční tlak. V turistice se prakticky vždy předem nastavuje taková hodnota, aby výškoměr ukazoval aktuální nadmořskou výšku (známou např. z mapy). V letectví se používají různé referenční hodnoty, podle toho poté výškoměr zobrazuje různé údaje. Základním nastavením je tzv. QNH – hodnota atmosférického tlaku na příslušném místě přepočteného na hladinu moře. Výškoměr se správně nastaveným QNH ukazuje nadmořskou výšku letadla (na letišti tedy ukazuje nadmořskou výšku letiště). Někdy se namísto QNH nastavuje tzv. QFE – hodnota atmosférického tlaku na letišti, bez přepočtu na hladinu moře. Výškoměr pak ukazuje výšku nad úrovní tohoto letiště (na letišti tedy ukazuje nulu). Pokud letadlo přelétá na větší vzdálenost, prolétá oblastmi s různým atmosférickým tlakem. Aby nebylo třeba za letu výškoměr neustále přelaďovat, používá se při letech nad jistou výškou (tzv. převodní výška) standardní nastavení 1013,25 hPa (29,92 in Hg) bez ohledu na skutečný místní atmosférický tlak. Údaj prezentovaný výškoměrem pak neudává skutečnou výšku, ale tzv. letovou hladinu (FL).

Zobrazení výšky

Turistické výškoměry mají často digitální displej zobrazující výšku číselně. Zejména v letectví se často používají přístroje s mechanickým zobrazováním. Tyto přístroje se pak podle způsobu odečítání údajů dělí na bubínkové a tříručičkové. Bubínkový výškoměr je vybaven jedinou ručkou, jejíž plná otáčka obvykle odpovídá tisíci stopám s dělením po 20 stopách. Otáčky ručky se přenáší na bubínkové číslicové počítadlo, ukazující celkovou letovou výšku či letovou hladinu. Tříručičkový přístroj je vybaven třemi ručkami, indikujícími postupně stovky (dlouhá ručička), tisíce (krátká) a desetitisíce (dlouhá tenká s terčíkem na konci) stop. Referenční tlak se nastavuje na pomocné stupnici viditelné okénkem, u bubínkových přístrojů je zpravidla také číslicová, u tříručičkových je okénkem v segmentu základní stupnice vidět malá otočná stupnice. V letectví se dnes jako jednotka výšky používají téměř výhradně stopy, zejména ve státech východního bloku se před rokem 1990 používal metrický systém.

Laserový a radiolokační výškoměr

Topografická měření měsíčního povrchu provedená sondou Clementine

Mnohem přesnější je výškoměr aktivní, tedy zařízení, které vysílá vlastní signál (laserový či rádiový) a svou výšku nad povrchem zjišťuje z doby potřebné k jeho odrazu a návratu (princip radaru). V některých letadlech se absolutní výškoměr (tzn. výškoměr zobrazující skutečnou výšku nad zemí) používá jako doplňkový přístroj k barometrickému výškoměru při letu nízko nad zemí, zvláště při vzletu a přistání. Umožňuje např. detekovat hrozící náraz do hory, kdy ač letadlo stoupá (roste nadmořská výška), výška nad zemí klesá (viz též GPWS). Pro vědecké účely se používá radiolokační výškoměr v případě, že je povrch zahalen hustou atmosférou (jako např. u Země, Venuše či Saturnova měsíce Titanu), pokud je atmosféra slabá (Mars) či žádná (Měsíc či Merkur) používá se výkonnějšího výškoměru laserového. Laserový výškoměr se sestává z laserového generátoru a výkoných optických soustav (dalekohledů), které zachycují signál odražený od povrchu. Podle množství zachyceného světla ze kromě vertikální vzdálenosti k povrchu dá určit také albedo a hrubost povrchu. Celá aparatura generuje velké množství optických pulsů, takže měření podél orbitální dráhy jsou velmi přesná a mají malé rozestupy. Nevýhodou je naopak poměrně velká vzdálenost mezi jednotlivými stopami (např. u měření měsíční topografie sondou Clementine), kde se musí mezi těmito měřeními provádět interpolace. Tento nedostatek může být odstraněn kombinací se stereokamerou, která produkuje nezávisle relativní výškové modely topografie se širším záběrem.

GPS

Pro určování výšky lze na Zemi používat také zařízení GPS, případně DGPS.

Související články

• Barometrické měření výšky