A gravidade da Terra não é uniforme devido à distribuição não uniforme de massa / matéria. Acima está o modelo padrão usado para descrever a ondulação (diferenças de cima para baixo) do geóide: o formato da superfície do mar da Terra com base na gravidade e rotação (ventos e ondas não são contabilizados).
Os satélites GNSS orbitam em torno do centro de gravidade da Terra (um único ponto). Portanto, haverá diferenças entre o que um GNSS mede com base em seu modelo da Terra (baseado neste único ponto: elipsóide) e o real.
Nem todos os países aderem ao padrão acima, portanto, a dificuldade está em concordar com um modelo. Os dispositivos GNSS usam tabelas de consulta para corrigir a diferença (as duas esferas em sua postagem são a diferença entre o que o satélite vê e o que deve ver).
Cockpits não mostram nem para os pilotos. Eles use altitudes / níveis indicados ou sob pressão que trabalham na pressão barométrica.
Para indicações no cockpit: Sistemas GNSS não pode substituir para medições estáticas pitot porque todos precisam ter o mesmo sistema e ter uma taxa de atualização confiável e independente de fontes externas. Como mostra a imagem abaixo, uma altitude / nível com base em pressão também é ondulada devido à pressão superficial não uniforme e taxas de lapso. Os aviões voam para cima e para baixo em um vôo nivelado, mas é difícil perceber.
(fonte)
Para mapear o terreno: Qualquer que seja o sistema que um país use para marcar o terreno em seus gráficos, eles indicarão a fonte no AIP, como você demonstrou. Para o geóide, os países podem até usar modelos diferentes, como escrevi anteriormente.
A boa notícia é que cada estação local corrigirá o QNH com base na pressão do nível do mar com base no país em que se encontra.
RE editar:
821 ft é o 'H', que é a elevação acima do MSL depois de considerar o geóide. "hé o que sem correção O receptor GNSS mede (982 'nessa foto) e precisa corrigir'N'(161'). A ondulação positiva é removida, pois está acima do 'dado elipsóide'.
O que é que é usado para?
Não usado no cockpit. É usado para gráficos locais (os padrões diferem de um lugar para outro; os AIPs mencionam a fonte).
Nota do RE:
If an aircraft is 35,000 ft above Saint Exupéry airport, then this gives two possible horizontal positions, which for aircraft can be very distant.
Não. Mas tenho que explicar o porquê. Não existe um diagrama on-line para explicá-lo, já que é um não, então fiz meu próprio diagrama incorreto.
- azul é geóide
- tracejado em elipsóide
- vermelho é a altura do receptor não corrigida (menos o bit que viaja pela Terra)
- o círculo verde mostra os diferentes locais da superfície com base nos normais, desde as diferentes alturas elipsóides até o geóide (o que é proposto; não está correto)
- (ξ, η) é o deflexão da vertical, o ângulo deriva do solo, pois a topografia (diferente do geóide) não é ilustrada acima, e é de onde o geóide e o elipsóide se encontram (um nível do mar correto para os dois modelos)
Deflexão da vertical:
Imagine uma mesa com pernas não uniformes, de modo que dois cantos opostos estejam no mesmo nível e os outros dois não. Se eu colocar uma bola nessa mesa, ela se moverá em direção ao canto inferior.
Se eu quiser medir o nível desta tabela em relação ao teto / solo, precisarei de dois ângulos verticais, um norte-sul e um leste-oeste. Se tivéssemos um ângulo, não saberíamos a direção do nível. É por isso que dois ângulos são usados.
Medir essa deflexão é um elemento essencial para conhecer a ondulação (ela muda de local para local). Esse é o ângulo que está causando essa confusão.
x e y:
Agora imagine-se no topo de um monumento, este monumento tem coordenadas elipsóides x e y. Você então se conecta a um balão meteorológico e sobe em linha reta (com referência à gravidade). O receptor GNSS de mão não mostrará valores x e y diferentes por dois motivos:
- xey não são derivados de z (corrigidos ou não)
- sua localização elipsóide (x, y) não tem nada a ver com a ondulação
A ondulação é uma correção para z, não muda sua localização atual [física e medida], independentemente da altitude. Se a altura (linha vermelha) estiver reta do monumento, então a esquerda e a direita da linha vermelha são diferentes ondulações locais diferentes.
Note que eu não poderia desenhar os normais errados do outro lado da linha vermelha, se quisesse.
Veja este artigo: Como as alturas derivadas do GNSS diferem de outros sistemas de altura? Explica onde é necessária alta precisão e os problemas que podem surgir quando dois países com sistemas geóides diferentes decidem construir uma ponte entre eles.
As @JanHudec mencionado, O EGPWS precisa da correção porque seu modelo é elipsóide. Portanto, o país x precisa ter um sistema pelo qual eles medam o geóide, sua ondulação e relatam ao setor de aviação a correção. É por isso que, quando um aeroporto não está no banco de dados, o piloto recebe "cautela, terreno" quando está em uma boa abordagem.
Outra aplicação é minimizar a deriva dos sistemas de navegação inercial, pois eles indicam inerentemente a vertical astronômica. É mais barato corrigir o desvio através do GNSS, como no Boeing 787 (alinhar em movimento).
