natgillin/translations-raw huggingface dataset:
Ground track geometry in terms of turns and straight segments
Jednou z najdôležitejších úloh, ktorú musí používateľ modelu zvládnuť, je definovať profily letu, ktoré adekvátne spĺňajú požiadavky modelovania – efektívne, bez spotreby neprimerane dlhého času a zdrojov.
straight segment Standard instrument
Prirodzene, na dosiahnutie vysokej presnosti, musia profily čo najpresnejšie odrážať prevádzky lietadiel, pre ktoré sú určené.
departure route
Vyžaduje si to spoľahlivé informácie o atmosférických podmienkach, typoch alebo variantoch lietadiel, prevádzkových hmotnostiach a postupoch – odchýlkach nastavenia ťahu a nastavenia klapiek a kompenzáciou medzi zmenami výšky a rýchlosti – všetky náležite spriemerované za požadované časové obdobie(-ia).
turning segment
Často takéto podrobné informácie nie sú dostupné, ale to nemusí byť nevyhnutne prekážkou; aj keď sú tieto informácie dostupné, tvorca modelu musí uvažovať nad tým, ako vyváži presnosť a podrobnosť vstupných informácií s potrebami izofónových výstupov a ich využitím.
straight segment
Syntéza letových profilov z „procedurálnych krokov“ získaných z databázy ANP alebo od prevádzkovateľov lietadiel je opísaná v oddiele 2.7.13 a dodatku B. Uvedený postup, ktorý je zvyčajne jediným východiskom pre tvorcu modelu v prípade, keď nie sú k dispozícii radarové údaje, poskytuje geometriu dráhy letu, ako aj súvisiace odchýlky rýchlosti a ťahu.
Fitting a backbone track to radar data is more complex, firstly because actual turns are made at a varying rate and secondly because its line is obscured by the scatter of the data.
Bežne by sa dalo predpokladať, že všetky (podobné) lietadlá v rozptýlených dráhach, či už sú pridelené k priemetu strednej dráhy, alebo rozptýleným čiastkovým dráham, letia po profile priemetu strednej dráhy na zemský povrch.
As explained, formalised procedures have not yet been developed and it is common practice to match segments, straight and curved, to the average positions calculated from cross-sections of radar tracks at intervals along the route.
Okrem databázy ANP, ktorá poskytuje štandardné informácie o procedurálnych krokoch, sú najlepším zdrojom spoľahlivých informácií, t. j. postupov, ktoré používajú a typických hmotností pri lete prevádzkovatelia lietadiel.
Computer algorithms to perform this task are likely to be developed in future but, for the present, it is for the modeller to decide how to use available data to best advantage.
Pre jednotlivé lety, je „zlatým štandardným“ zdrojom zapisovač letových údajov (FDR), z ktorého možno získať všetky príslušné informácie.
A major factor is that the aircraft speed and turn radius dictate the angle of bank and, as will be seen in Section 2.7.19, non-symmetries of sound radiation around the flight path govern noise on the ground, as well as the position of the flight path itself.
Ale dokonca aj vtedy, ak sú takéto údaje k dispozícii, je predbežné spracovanie neľahkou úlohou.
Theoretically, seamless transition from straight flight to fixed radius turn would require an instantaneous application of bank angle ε, which is physically impossible.
Preto je stanovovanie informovaných predpokladov o priemerných hmotnostiach a prevádzkových postupoch bežným riešením v praxi a je aj v súlade s potrebou úsporného modelovania.
In reality it takes a finite time for the bank angle to reach the value required to maintain a specified speed and turn radius r, during which the turn radius tightens from infinity to r.
Treba byť obozretný pred prijatím štandardných procedurálnych krokov uvedených databáze ANP (čo sa zvyčajne predpokladá, keď skutočné postupy nie sú známe).
The first step is to group the data by route.
V dodatku B sa uvádzajú usmernenia o typických postupoch; vďaka tomu sa vo všeobecnosti vytvoria realistickejšie izofóny, než pri predpoklade plného ťahu.
Departure tracks are characterised by substantial lateral dispersion which, for accurate modelling, has to be taken into account.
Ak sú však napríklad vzletové a pristávacie dráhy krátke a/alebo priemerné teploty vzduchu vysoké, plný ťah je pravdepodobne realistickejším predpokladom.
Arrival routes normally coalesce into a very narrow swathe about the final approach path and it is usually sufficient to represent all arrivals by a single track.
Pri modelovaní skutočných scenárov sa dá dosiahnuť väčšia presnosť, ak sa tieto nominálne informácie doplnia alebo nahradia radarovými údajmi.
But if the approach swathes are wide within the region of the noise contours they might need to be represented by sub-tracks in the same way as departure routes.
Profily letu možno určiť z radarových údajov podobným spôsobom ako laterálne priemety strednej dráhy na zemský povrch – ale až po rozdelení premávky podľa typov a variantov lietadiel a niekedy podľa hmotnosti alebo dĺžky úseku (ale nie podľa rozptylu tratí) – s cieľom získať stredný profil výšky a rýchlosti v závislosti od prejdenej vzdialenosti od zeme.
However, if inspection indicates that the data for different categories of aircraft or operations differ significantly (e.g. should large and small aircraft have substantially different turn radii), further subdivision of the data into different swathes may be desirable.
Keď je známa hmotnosť lietadla, je možné vypočítať zmenu rýchlosti a propulzívneho ťahu metódou procedurálnych krokov pomocou pohybových rovníc.
For each swathe, the lateral track dispersions are determined as a function of distance from the origin; movements then being apportioned between a backbone track and a suitable number of dispersed sub-tracks on the basis of the distribution statistics.
Predtým je užitočné predspracovať údaje tak, aby sa minimalizovali vplyvy radarových chýb, v dôsledku ktorých môžu byť odhady zrýchlenia nespoľahlivé.
As it is normally unwise to disregard the effects of track dispersion, in the absence of measured swathe data a nominal lateral spread across and perpendicular to the backbone track shall be defined by a conventional distribution function.
Prvým krokom v každom prípade je nanovo definovať profil dosadením priamych segmentov, aby zobrazovali príslušné fázy letu; pričom každý segment je primerane klasifikovaných; t. j. ako rozjazd alebo dojazd, stúpanie alebo klesanie konštantnou rýchlosťou, zníženie ťahu alebo zrýchlenie/spomalenie so zmenou alebo bez zmeny klapiek.
Calculated values of noise indices are not particularly sensitive to the precise shape of the lateral distribution: the Normal (Gaussian) Distribution provides an adequate description of many radar-measured swathes.
Požadovanými vstupmi sú aj hmotnosť lietadla a atmosférický stav.
Typically a 7-point discrete approximation is used (i.e. representing the lateral dispersion by 6 subtracks equally spaced around the backbone track).
V oddiele 2.7.11 sa objasňuje, že je potrebné prijať osobitné ustanovenie s cieľom zohľadniť laterálny rozptyl dráh letu okolo priemetov nominálnych alebo hlavných trás.
The spacing of the subtracks depends on the standard deviation of the lateral dispersion function.
Pre vzorky radarových údajov je charakteristický podobný rozptyl dráh letu vo vertikálnej rovine.
For normally distributed tracks with a standard deviation S, 98,8 % of the tracks are located within a corridor with boundaries located at ± 2,5 · S. Table 2.7.a gives the spacing of the six subtracks and the percentage of the total movements assigned to each.
V praxi však nie je bežné modelovať vertikálny rozptyl ako nezávislú premennú; vzniká hlavne v dôsledku rozdielnych hmotností lietadiel a prevádzkových postupov, ktoré sa zohľadňujú pri predspracovaní vstupných údajov o prevádzke.
Appendix C gives values for other numbers of subtracks.
Tvorba segmentov dráhy letu
Table 2.7.a
Každá dráha letu musí byť definovaná súborom segmentových súradníc (uzlov) a letových parametrov.
Percentages of movements for a normal distribution function with standard deviation S for 7 subtracks (backbone track is subtrack 1)
Na začiatku sa musia určiť súradnice segmentov priemetu dráhy na zemský povrch.
Subtrack number
Potom sa vypočíta profil letu, pričom treba pamätať na to, že pre daný súbor procedurálnych krokov závisí profil od priemetu dráhy na zemský povrch; napr. pri rovnakom ťahu a rýchlosti je rýchlosť stúpania lietadla pri otáčaní nižšia než počas priameho letu.
Location of subtrack
Nakoniec sa vytvoria trojrozmerné segmenty dráhy letu zlúčením dvojrozmerného profilu letu s dvojrozmerným priemetom dráhy na zemský povrch [15].
Percentage of movements on subtrack
Priemet dráhy na zemský povrch
2,14 · S
Priemet dráhy na zemský povrch, či už priemet strednej dráhy na zemský povrch, alebo rozptýlených čiastkových dráh, je definovaný súborom súradníc (x, y) v rovine zeme (napr. z radarových informácií) alebo prostredníctvom sekvencie vektorových príkazov, ktoré opisujú priame segmenty a kruhové oblúky (otáčania v definovanom polomere r a zmenou kurzu Δξ).
1,43 · S
Na účely modelovania segmentácie je oblúk zobrazený ako sekvencia priamych segmentov zasadených do čiastkových poloblúkov.
0,71 · S
Hoci sa neobjavia priamo v segmentoch priemetu dráhy na zemský povrch, priečny náklon lietadla počas otáčaní ovplyvňuje ich definíciu.
The standard deviation S is a function of the coordinate s along the backbone-track.
V dodatku B 4 sa vysvetľuje, ako sa majú vypočítať uhly priečneho náklonu počas rovnomerného otáčania, ale samozrejme sa v skutočnosti neuplatňujú alebo sa okamžite odstránia.
It can be specified — together with the description of the backbone-track — in the flight track data sheet shown in Appendix A3.
Ako zvládnuť prechody medzi priamym letom a otáčajúcim letom alebo medzi jedným otáčaním a bezprostredne nasledujúcim druhým otáčaním, nie je predpísané.
In the absence of any indicators of the standard deviation — e.g. from radar data describing comparable flight tracks — the following values are recommended:
Údaje, ktoré sú ponechané pre užívateľa (pozri oddiel 2.7.11), mávajú na konečné izofóny spravidla zanedbateľný vplyv; treba hlavne zabrániť prudkým prerušeniam na koncoch otáčania, čo možno dosiahnuť jednoducho napríklad začlenením krátkych prechodových segmentov, v rámci ktorých sa uhol priečneho náklonu mení lineárne so vzdialenosťou.
For tracks involving turns of less than 45 degrees:
Len v osobitnom prípade, keď by konkrétne otáčanie mohlo mať dominantný vplyv na konečné izofóny, by bolo potrebné modelovať dynamiku prechodu realistickejšie s cieľom uviesť uhol priečneho náklonu do súvislosti s konkrétnymi typmi lietadla a prijať príslušné rýchlosti zmeny priečneho náklonu.
for 2700 m ≤ s ≤30000 m
V tomto prípade stačí uviesť, že koncové čiastkové oblúky Δξtrans pri akomkoľvek otáčaní sú určené požiadavkami na zmenu uhla priečneho náklonu.
For tracks involving turns of more than 45 degrees:
Zvyšok oblúka so zmenou kurzu Δξ – 2·Δξtrans stupňov je rozdelený na nsub čiastkových oblúkov podľa rovnice:
For practical reasons, S(s) is assumed to be zero between the start of roll and s = 2700 m or s = 3300 m depending on the amount of turn.
kde nsub musí byť dostatočne veľké na zabezpečenie toho, aby Δξsub ≤ 30 stupňov.
Routes involving more than one turn shall be treated as per equation (2.7.2).
Segmentácia oblúka (s výnimkou ukončujúcich prechodových čiastkových segmentov) je znázornená na obrázku 2.7.f [16].
For arrivals, lateral dispersion can be neglected within 6000 m of touchdown.
Obrázok 2.7.f
Flight profiles
Tvorba segmentov dráhy letu, keď sa otáčanie rozdelí na segmenty s dĺžkou Δs (horný pohľad v horizontálnej rovine, dolný pohľad vo vertikálnej rovine)
The flight profile is a description of the aircraft motion in the vertical plane above the ground track, in terms of its position, speed, bank angle and engine power setting.
Nové body segmentu po segmentácii priemetu dráhy na zemský povrch
One of the most important tasks facing the model user is that of defining aircraft flight profiles that adequately meet the requirements of the modelling application — efficiently, without consuming excessive time and resources.
Profil letu
Naturally, to achieve high accuracy, the profiles have to reflect closely the aircraft operations they are intended to represent.
Parametre opisujúce každý segment profilu letu na začiatku (index 1) a na konci (index 2) segmentu:
This requires reliable information on the atmospheric conditions, aircraft types and variants, operating weights and the operating procedures — the variations of thrust and flap settings and the trade-offs between changes of height and speed — all appropriately averaged over the time period(s) of interest.
vzdialenosť pozdĺž priemetu dráhy na zemský povrch,
Often such detailed information are not available but this is not necessarily an obstacle; even if they are, the modeller has to exercise judgement to balance the accuracy and detail of the input information with the needs for, and uses of, the contour outputs.
výška letúna,
The synthesis of flight profiles from ‘procedural steps’ obtained from the ANP database or from aircraft operators is described in Section 2.7.13 and Appendix B. That process, usually the only recourse open to the modeller when no radar data are available, yields both the flight path geometry and the associated speed and thrust variations.
traťová rýchlosť,
It would normally be assumed that all (alike) aircraft in a swathe, whether assigned to the backbone or the dispersed subtracks, follow the backbone track profile.
parameter výkonu súvisiaci s hlukom (zodpovedá výkonu, pre ktorý sú definované krivky NPD) a
Beyond the ANP database, which provides default information on procedural steps, the aircraft operators are the best source of reliable information, i.e. the procedures they use and the typical weights flown.
uhol priečneho náklonu.
For individual flights, the ‘gold standard’ source is the aircraft flight data recorder (FDR) from which all relevant information can be obtained.
S cieľom vytvoriť profil letu profilu letu zo súboru procedurálnych krokov (syntéza dráhy letu) sa segmenty tvoria v sekvencii, aby sa dosiahli požadované podmienky v koncových bodoch.
But even if such data are available, the pre-processing task is formidable.
Parametre koncových bodov pre každý segment slúžia ako parametre začiatočných bodov ďalšieho segmentu.
Thus, and in keeping with the necessary modelling economies, the normal practical solution is to make educated assumptions about mean weights and operating procedures.
Pri každom výpočte týkajúcom sa segmentu sú známe parametre začiatku; požadované podmienky na konci sú stanovené procedurálnymi krokmi.
Caution must be exercised before adopting default procedural steps provided in the ANP database (customarily assumed when actual procedures are not known).
Samotné kroky sú definované buď štandardmi ANP, alebo používateľom (napr. z letových príručiek lietadla).
These are standardised procedures that are widely followed but which may or may not be used by operators in particular cases.
Koncovými podmienkami sú zvyčajne výška a rýchlosť; úlohou tvorby profilu je určiť vzdialenosť na trati, ktorú lietadlo preletí pri dosahovaní uvedených podmienok.
A major factor is the definition of take-off (and sometimes climb) engine thrust that can depend to an extent on prevailing circumstances.
Nedefinované parametre sa určujú pomocou výpočtov výkonnosti letu opísaných v dodatku B.
In particular, it is common practice to reduce thrust levels during departure (from maximum available) in order to extend engine life.
Ak je priemet dráhy na zemský povrch priamy, profilové body a súvisiace letové parametre možno určiť nezávisle od priemetu dráhy na zemský povrch (uhol priečneho náklonu je vždy nula).
Appendix B gives guidance on representing typical practice; this will generally produce more realistic contours than a full thrust assumption.
Priemety dráhy na zemský povrch sú však len zriedka priame; zvyčajne zahŕňajú otáčania a na dosiahnutie najlepších výsledkov sa tieto otáčania musia zohľadniť pri určovaní dvojrozmerného profilu letu, keď je potrebné rozdeliť profilové segmenty v uzlových bodoch priemetu dráhy na zemský povrch tak, aby bolo možné naniesť zmeny uhla priečneho náklonu.
However, if, for example, runways are short and/or average air temperatures are high, full thrust is likely to be a more realistic assumption.
Dĺžka nasledujúceho segmentu je na začiatku spravidla neznáma a počíta sa predbežne s predpokladom, že uhol priečneho náklonu sa nezmenil.
When modelling actual scenarios, improved accuracy can be achieved by using radar data to supplement or replace this nominal information.
Ak sa potom zistí, že predbežný segment zahŕňa jeden alebo viac uzlov priemetu dráhy na zemský povrch, pričom prvý sa nachádza v s, t. j. s1 < s2, segment sa v s ukončí a príslušné parametre sa vypočítajú interpoláciou (pozri ďalej v texte).
Flight profiles can be determined from radar data in a similar way to the lateral backbone tracks — but only after segregating the traffic by aircraft type and variant and sometimes by weight or stage length (but not by dispersion) — to yield for each sub-group a mean profile of height and speed against ground distance travelled.
Tieto parametre sa stávajú parametrami koncového bodu daného segmentu a parametrami začiatočného bodu nového segmentu, ktorý má stále tie isté cieľové koncové podmienky.
Again, when merging with the ground tracks subsequently, this single profile is normally assigned to the backbone and subtracks alike.
Ak neexistuje žiaden uzlový bod, ktorý by zasahoval do priemetu dráhy na zemský povrch, potvrdí sa predbežný segment.
Knowing the aircraft weight, the variation of speed and propulsive thrust can be calculated via step-by-step solution of the equations of motion.
Ak sa majú ignorovať vplyvy otáčaní na profil letu, použije sa riešenie priameho letu, jedného segmentu, no údaj o uhle priečneho náklonu sa ponechá na neskoršie použitie.
The aircraft weight and atmospheric state are also required inputs.
kde:
Section 2.7.11 makes it clear that special provision has to be made to account for the lateral dispersion of flight tracks about the nominal or backbone routeings.
Upozorňujeme, že pri z a ε sa predpokladá, že sa menia lineárne so vzdialenosťou, no pri V a P sa predpokladá, že sa menia lineárne s časom [t. j. konštantné zrýchľovanie [17]].
Radar data samples are characterised by similar dispersions of flight paths in the vertical plane.
Pri zosúlaďovaní segmentov profilu letu a radarových údajov (analýza dráhy letu) sa všetky koncové vzdialenosti a výšky koncových bodov, rýchlosti a uhly priečneho náklonu určujú priamo z týchto údajov; iba nastavenia výkonu sa musia vypočítať pomocou rovníc výkonnosti.
However it is not usual practice to model vertical dispersion as an independent variable; it arises mainly due to differences in aircraft weights and operating procedures that are taken into account when pre-processing traffic input data.
Keďže priemet dráhy na zemský povrch a súradnice profilu letu môžu byť takisto príslušne zosúladené, zvyčajne to nie je veľmi komplikované.
Construction of flight path segments
Segmentácia rozjazdu pri vzlete
Each flight path has to be defined by a set of segment coordinates (nodes) and flight parameters.
Pri vzlete, keď lietadlo zrýchľuje medzi bodom odbrzdenia (nazývaným aj začiatok rozjazdu (start-of-roll, SOR) a bodom odpútania, sa na úseku medzi 1500 a 2500 m rýchlosť prudko mení z nuly na 80 až 100 m/s.
The starting point is to determine the coordinates of the ground track segments.
Rozjazd pri vzlete je preto rozdelený na segmenty s rôznou dĺžkou, v rámci ktorých sa rýchlosť lietadla mení o špecifický prírastok ΔV, ktorý nie je vyšší ako 10 m/s (približne 20 uzlov).
The flight profile is then calculated, remembering that for a given set of procedural steps, the profile depends on the ground track; e.g. at the same thrust and speed the aircraft climb rate is less in turns than in straight flight.
Aj keď je rýchlosť lietadla počas rozjazdu pri vzlete rôzna, je na tento účel vhodný predpoklad konštantného zrýchľovania.
Finally the 3-D flight path segments are constructed by merging the 2-D flight profile with the 2-D ground track [15].
V tomto prípade, keď ide o fázu vzletu, je V1 počiatočná rýchlosť, V2 je vzletová rýchlosť, nTO je počet vzletových segmentov a sTO je ekvivalentná vzletová vzdialenosť.
Ground track
Pokiaľ ide o ekvivalentnú vzletov vzdialenosť sTO (pozri dodatok B), štartovaciu rýchlosť V1 a vzletovú rýchlosť V2, počet nTO segmentov rozjazdu pri vzlete je
A ground track, whether a backbone track or a dispersed sub-track, is defined by a series of (x,y) coordinates in the ground plane (e.g. from radar information) or by a sequence of vectoring commands describing straight segments and circular arcs (turns of defined radius r and change of heading Δξ).
a teda zmena rýchlosti pozdĺž segmentu teda je
For segmentation modelling, an arc is represented by a sequence of straight segments fitted to sub-arcs.
a čas Δtpre jednotlivý segment je (predpokladá sa konštantné zrýchľovanie)
Although they do not appear explicitly in the ground-track segments, the banking of aircraft during turns influences their definition.
Dĺžka sTO,k segmentu k (1 ≤ k ≤ nTO) rozjazdu pri vzlete je potom:
Appendix B4 explains how to calculate bank angles during a steady turn but of course these are not actually applied or removed instantaneously.
Príklad:
How to handle the transitions between straight and turning flight, or between one turn and an immediately sequential one, is not prescribed.
V prípade vzletovej vzdialenosti sTO = 1600 m, V1 = 0 m/s a V2 = 75 m/s sa získa nTO = 8 segmentov s dĺžkou v rozsahu 25 až 375 metrov (pozri obrázok 2.7.g).
As a rule, the details, which are left to the user (see Section 2.7.11), are likely to have a negligible effect on the final contours; the requirement is mainly to avoid sharp discontinuities at the ends of the turn and this can be achieved simply, for example, by inserting short transition segments over which the bank angle changes linearly with distance.
Obrázok 2.7.g
Only in the special case that a particular turn is likely to have a dominating effect on the final contours would it be necessary to model the dynamics of the transition more realistically, to relate bank angle to particular aircraft types and to adopt appropriate roll rates.
Segmentácia rozjazdu pri vzlete (príklad pre 8 segmentov)
Here it is sufficient to state that the end sub-arcs Δξtrans in any turn are dictated by bank angle change requirements.
Podobne ako pri zmenách rýchlosti sa ťah lietadla mení v každom segmente o konštantný prírastok ΔP, ktorý sa vypočíta ako:
The remainder of the arc with change of heading Δξ – 2 · Δξtrans degrees is divided into nsub sub-arcs according to the equation:
kde PTO označuje ťah lietadla v bode odpútania a Pinit ťah lietadla na začiatku rozjazdu pri vzlete.
where int(x) is a function that returns the integer part of x.
Cieľom použitia tohto konštantného prírastku ťahu (namiesto použitia rovnice kvadratickej rovnice 2.7.8) je zabezpečiť súlad s lineárnym vzťahom medzi ťahom a rýchlosťou v prípade lietadiel s prúdovými motormi (rovnica B-1).
Then the change of heading Δξsub of each sub-arc is computed as
Segmentácia segmentu počiatočného stúpania
where nsub needs to be large enough to ensure that Δξsub ≤ 30 degrees.
Počas segmentu počiatočného stúpania sa geometria rýchlo mení, pokiaľ ide predovšetkým o pozorovateľské miesta na bočnej strane dráhy letu, pričom uhol beta sa rýchlo mení v závislosti od stúpania lietadla v rámci tohto počiatočného segmentu.
The segmentation of an arc (excluding the terminating transition sub-segments) is illustrated in Figure 2.7.f [16].
Z porovnania s výpočtami týkajúcimi sa veľmi malých segmentov vyplýva, že v prípade jedného segmentu stúpania to vedie k nedostatočnej aproximácii hluku po stranách dráhy letu pre integrovanú metriku.
Figure 2.7.f
Presnosť výpočtov sa zvýši ďalšou segmentáciou prvého segmentu odpútania.
Construction of flight path segments dividing turn into segments of length Ds (upper view in horizontal plane, lower view in vertical plane)
Dĺžka každého segmentu a ich počet je silne ovplyvnený laterálnym útlmom.