Метео 44--умовне позначення бюлетеня метеоракетний для ракети 8К14;

NN - умовний номер метеостанції;

ДД - подінь (число) складання бюлетеня;

ЧЧМ - годинник (ЧЧ) і десятки хвилин (М) закінчення зондування атмосфери;

ВВВВ - висота розташування метеостанції над рівнем моря, м;

ПППГТ - наземний тиск атмосфери на рівні метеостанції. мб;

Т'Т' - наземна віртуальна температура повітря на рівні метеостанції, ;

24, 34, 44, 54, 64 - стандартні висоти над рівнем метеостанції, км;

ТТ - балістичне відхилення температури повітря від табличної в шарі від поверхні землі до стандартної висоти, ;

ННН - дирекції напряму балістичною вітру (звідки дме вітер) в шарі від поверхні землі до стандарт нон висоти, град;

СС - швидкість балістичного вітру в Тому ж шарі, м/с.

При складанні бюлетеня " Метео 44" керуються тими ж правилами, що і при складанні бюлетеня " Метеосередній" (см. п. 1.5.4).

Метеодані, що поміщаються в бюлетень " Метео 44", визначаються методами, розглянутими в пн. 2.7.1-2.7.3, безпосередньо

за результатами зондування або бюлетеня «Метеосередній»

Наприклад, бюлетень " Метео 44", складений шляхом перерахунку бюлетеню " Метео 1106" (см. п. 2.5.4) із застосуванням виразів (2.56), (2.58), (2.59), (2.60), (2.61), має наступний вигляд: " Метео 4406-12085-0190- 098903-2400-28821 -3401 -28517 - 4402-5403-6403".

2.8. ТОЧНІСТЬ МЕТЕОРОЛОГІЧНОЇ ПІДГОТОВКИ ПРИ ВИЗНАЧЕННІ УСТАНОВОК ДЛЯ СТРІЛЬБИ СПОСОБОМ ПОВНОЇ ПІДГОТОВКИ

2.8.1.Джерела помилок метеорологічної підготовки і фізична природа їх виникнення

Точність метеорологічної підготовки є величиною похідної від багатьох чинників: тут і технічні можливості метеорологічних приладів і методів їх застосування, тут і сама фізична природа атмосфери, стан якої безперервно міняється. Тому точність метеорологічної підготовки необхідно вивчити за джерелами виникнення приватних помилок, з тим щоб напрямлено впливати на них для підвищення її точності.

Завдання метеорологічної підготовки, як відомо, знаходиться у визначенні відхилень метеорологічних умов від табличних, необхідних для розрахунку метеорологічних поправок при визначенні установок. Поправки розраховують по формулі виду (2.2):

де — балістичне відхилення метеорологічного елемента, яке прийнято обчислювати за середнім відхиленням у відповідності з формулою (2.11):

В результаті таких обчислень виникають помилки двох видів, які на основі виразу (2.2) можна записати прикладом:

(2.62)

(2.63)

це помилки обчисленні балістичних відхиленні через помилки бюлетеня «Метеосередній» (назвемо їх помилками виду А);

(2.64)

це помилки методу обчислення балістичних відхиленні метеорологічних елементів за середніми відхиленнями бюлетеня «Метеосередній» (назвемо їх помилками виду Б).

Основним результатом метеорологічної підготовки є бюлетень «Метеосередній», тому розглянемо спочатку точність бюлетеня «Метеосередній» за трьома групами помилок, які мають свої джерела виникнення, а отже, і свої практичні шляхи зменшення:

(2.65)

Перша група помилок - помилки бюлетеня на момент закінчення зондування (помилки методу визначення метеорологічних факторів, які розміщені в бюлетень).

Друга група помилок - помилки бюлетеня внаслідок мінливості метеорологічних елементів з плином часу.

Третя група помилок - помилки бюлетеня внаслідок мінливості метеорологічних елементів з відстанню.

У свою чергу, перша група помилок є складною. Джерелами є три приватні групи помилок:

де — інструментальні помилки (помилки виготовлення приладів вимірювання та обробки, методичні похибки їх застосування та помилки працюючих з ними людей. Умовно до них можна віднести помилки округленні результатів у бюлетенях);

— помилки неповної показовості одиничного виміру (зондування);

— помилки за рахунок мінливості метеорологічних елементів за період зондування.

Причиною помилок неповної показовості одиничного виміру (зондування) є турбулентність атмосфери дрібних масштабів. Дрібні і найдрібніші турбулентні вихори призводять до того, що величина метеорологічного елемента безперервно змінюється навколо деякого середнього значення, найбільш характерного для даного стану атмосфери, тому вимірювання зазвичай повторюють кілька разів і за істину беруть середнє значення. Там, де це зробити неможливо, виникають помилки

повної показовості одиничного вимірювання (характерно для зондування атмосфери).

Причиною помилок внаслідок мінливості метеорологічних елементів за період зондування є турбулентні вихори малих і середніх масштабів. Так як підйом радіозондів, здійснюється зі швидкостями 300-400 м / хв, сильно розтягнуть по часу (на зондування до 30 км потрібно до 1, 5 год.), то результати вимірювань метеорологічних елементів в нижніх шарах встигають значно застаріти і на момент закінчення зондування помилки через мінливість за період зондування в помилках бюлетеня «Метеосередній» набагато перевершують інструментальні помилки і помилки неповної показовості разом узяті.

Причиною другої і третьої груп помилок є турбулентність атмосфери середніх та великих масштабів, яка обумовлює вихровий характер атмосферних рухів, і процеси непереривної зміни і перетворення енергії рухомих в атмосферних вихорах (циклонах і антициклонах) неоднорідних повітряних мас.

Як видно зі співвідношення (2.67), помилки мінливості за період зондування є переважаючими в помилках першої групи. Помилки другої і третьої груп мають ту ж саму фізіологічну природу, тому мінливість метеорологічних елементів необхідно розглянути детально.

У результаті багаторічних досліджень в різних фізико-географічних районах встановлено, що в рівнинній місцевості в шарі атмосфери від поверхні землі до висоти 5 км при швидкості середнього вітру W=10 м/с

серединна мінливість середнього вітру и середнього відхилення температури повітря в часі (помилки другої групи) і з відстанню (помилки третьої групи) може бути виражена рівнянням

=b (2.68)

де b - структурний коефіцієнт мінливості, що дорівнює: для складають середнього вітру 0, 8 м / с / ч; для середнього відхилення температури повітря 0, 6 ° С / год.;

- інтервал часу, год.

- відстань, км.

З урахуванням цих пояснень на підставі (2.68) середина мінливості метеорологічних елементів одночасно в часі і з відстанню характеризується рівняннями

(2.69)

(2.70)

Вираз, що стоїть під квадратним коренем, являє собою так звану умовну давність результатів зондування в годинах, тобто

, (2.71)

де — - фактична давність результатів зондування атмосфери, год.;

- видалення від пункту зондування, км;

а - коефіцієнт умовного старіння даних зондування з відстанню; в рівнинній місцевості а = 25 км / ч.

Коефіцієнт а показує співвідношення між відстанню і часом, для яких мінливість метеорологічних елементом однакова. У приморських районах внаслідок бризової циркуляції цей коефіцієнт дорівнює 20 км / ч. У гірській місцевості з різко вираженим оточуючим рельєфом внаслідок місцевої гірсько – долинної циркуляції він дорівнює 10 км / ч.

Зі збільшенням швидкості вітру мінливість метеорологічних елементів зростає, а зі збільшенням висоти (товщини шару) вона убуває. Залежність серединної мінливості складають середнього вітру і середнього відхилення температури показана даними табл. 2.10. У ній представлені залежності коефіцієнтів середньої мінливості від швидкості середнього вітру £ = f (W) і висоти £ = f (Y).

Таблиця 2.10

Залежність коефіцієнтів середньої мінливості від швидкості середнього вітру і висоти

Коефі- цієнти	Швидкість W м/с	Висота Y, км
					0, 2	0, 5	1, 0	2, 0	5, 0	10, 0	15, 0	20, 0
£	0, 82	1, 00	1, 14	1, 28	1, 46	1, 32	1, 22	1, 13	1, 07	1, 00	0, 91	0, 70	0, 58
£	0, 93	1, 00	1, 09	1, 22	1, 36	1, 45	1, 36	1, 26	1, 15	1, 00	0, 88	0, 60	0, 50

Середня мінливість метеорологічних елементів для різних особистих швидкостей середнього вітру і різних висот може бути обчислена у відповідності з рівнянням

ξ (W) ξ (Y), (2.72)

де — серединна мінливість при м/с та = 5 км, характеризується виразами (2.69) та (2.70);

ξ (W), ξ (Y), - коефіцієнти, взяті за табл. 2.10 відповідно з граф «Швидкість W» і «Висота Y».

Серединна мінливість наземного відхилення тиску атмосфери (в мм рт. ст.) виражається рівнянням

=0, 65 , (2.73)

Де

. (2.74)

2.8.2. Точність бюлетеня «Метеосередній».

Гранично допустимі помилки метеорологічної підготовки при визначенні установок для стрільби способом повної

підготовки

Знаючи середню мінливість метеорологічних елементів і серединні помилки методів їх визначення при складанні бюлетеня , помилки бюлетеня «Метеосередній» можуть бути знайдені за формулою

. (2.75)

Для існуючих засобів зондування атмосфери до 30 км зі швидкостями підйому радіозондів 300-400 м / хв при швидкості середнього вітру, показовою для Середньої Європи, точність бюлетеня «Метеосередній» характеризується даними табл. 2.11 і 2.12.

При серединні помилки табл. 2.11 та 2.12 для висоти метеостанції характеризують точність бюлетеня «Метеосередній» на момент закінчення зондування (точність складання бюлетеня). при

=0 вони, як це випливає з формули (2.71), характеризують точність бюлетеня «Метеосередній» з плином часу Δ t (в годинах), пройшовши від моменту закінчення зондування. При =0 ці помилки висловлюють точність бюлетеня з віддаленням від метеостанції (в кілометрах). При 0 та 0 дані табл. 2.11 та 2.12 будуть характеризувати точність бюлетеня «Метеосередній» одночасно з часом і з відстанню.

Так як точність бюлетеня «Метеосередній» знижується з часом та з відстанню, то використовувати бюлетень для підготовки стрільби можна тільки протягом певного часу по моменту його складання та на певному віддаленні від метеостанції.

Таблиця 2.11

Таблиця 2.12

При встановленні границі придатності бюлетеня для стрільби артилерії без пристрілки на основі повної підготовки середні помилки бюлетеня виражають у серединних помилках дальності і напрямку стрільби. Для цього серединні помилки в середньому вітрі і середньому відхиленні температури бюлетеня «Метеосередній» попередньо переводять в серединні помилки балістичного

вітру і балістичного відхилення температури. Щоб здійснити такий переклад, необхідно розрахувати помилки виду А і виду Б обчислення балістичних відхилень по середнім.

Після детального вивчення джерел помилок бюлетеня «Метеосередній» повернемося знову до виразів (2.63) і (2.64).

У відповідності до змісту п. 2.2.5 в помилках виду. А через помилки бюлетеня «Метеосередній» можуть виникати додаткові помилки методичної природи, пов'язані з трансформацією помилок бюлетеня ваговими коефіцієнтами при розрахунку балістичних відхилень метеоелементів даним методом. Ці помилки необхідно розглядати спільно з помилками виду Б через заміну точної вагової функції наближеною .

Отже, помилку методу обчислення балістичного відхилення метеоелементів за середніми відхиленнями бюлетеня «Метеосередній» можна записати виразом

(2.76)

де - помилка методу через заміну точної ваговій функції наближений; із збільшенням числа n ця помилка зменшується;

- помилка методу через трансформації помилок бюлетеня ваговими коефіцієнтами; з збільшенням числа n ця помилка збільшується.

Тому для кожного методу з точки зору його точності є оптимальне число n вище якого точність методу не підвищує, а навпаки, може знижуватися.

У виразі (2.70) є частина помилок бюлетеня «Метеосередній», яка трансформується (змінюється) ваговими коефіцієнтами даного методу обчислення балістичного відхилення метеоелементів. У цю частину (групу) входять помилки бюлетеня: інструментальні, включаючи помилки за рахунок заокруглень; неповної показовості одиничного зондування; помилки інтерполяції даних бюлетеня при розрахунку балістичних відхилень.

Розглядаючи перераховані помилки бюлетеня в групі помилок виду Б, помилки виду А в цьому випадку, зумовлені нетрасформіруемі помилками бюлетеня, обчислюються для точної

вагової функції при великому значенні n. Вираз для помилок виду А можна записати в такому змісті:

(2.77)

де - нетрасформіруемі помилки бюлетеня «Метеосередній».

У цю частину (групу) входять помилки через мінливість метеорологічних елементів за період зондування при складанні бюлетеня і мінливість даних бюлетеня з плином часу і відстанню.

Для артилерії балістичні відхилення метеоелементів визначають методом номограм, викладеним у п. 2.3.2. У відповідно з цим методом в бюлетень «Метеосередній» входять по висоті Для методу номограм трансформованих помилок бюлетеня не буде, оскільки при будь-якому значенні n в формулі (2.76) вагові коефіцієнти У цьому випадку виділяти помилки групи з помилок

бюлетеня не має сенсу, і тоді помилки виду А у відповідності з (2.76) і (2.77) можна записати як

(2.78)

Так як при методі номограм балістичні відхилення визначаються за середнім відхиленням відповідно до висловлюванням (2.20), то помилки виду А будуть рівні

, (2.79)

Помилки виду Б методу номограм визначення балістичних відхилень за даними бюлетеня на підставі (2.76) будуть дорівнювати

У підсумку серединні помилки виду А визначення балістичних відхиленні метеоелементів для артилерії відповідно до виразу (2.20), практично рівні помилки бюлетеня «Метеосередній».

(2.81)

Можуть бути отриманні по табл. 2.11 при входе в неї по висоті Помилки виду Б, осереднені для різних

артилерійських систем, в залежності від висоти траєкторії =f(Ys)

представлені в табл. 2.13

Таблиця 2.13

Сумарні помилки визначення балістичних відхиленні метеорологічних елементів знаходять за формулою

де — середня помилка визначення балістичного відхилення температури повітря або балістичного вітру .

При оцінці точності визначення балістичних відхилень метеоелементів для артилерії і ракет, коли обчислення виробляються методами при n = 2, 3, 4,..., Серединні помилки виду А і виду Б розраховують за формулами, побудованим на підставі залежностей (2.76) і (2.77).

Для реактивної артилерії вітер в межах активної ділянки траєкторії визначається за результатами вимірювань метеопосту па вогневої позиції не раніше 15 хв до стрільби методами ВР-2 або польового ветромера (п. 2.3.3).

Сумарна точність визначення балістичного вітру в пре справах АУТ реактивних снарядів за даними метеопосту батареї характеризується серединними помилками .

У сумарну помилку метеорологічної підготовки входять також помилки визначення наземного відхилення тиску атмосфери на висоті батареї за даними бюлетеня «Метеосередній» методом барометричної щаблі (п. 2.3.1). Такі серединні помилки наведено в табл. 2.12 у графі .

Висловлюючи помилки визначення метеорологічних факторів системи (2.1) в дальності і напрямку стрільби, серединні

помилки метеорологічної підготовки розраховують за формулами

;

(2.83)

;

де ;

- середні помилки метеорологічних факторів ;

- табличні поправки напрямку ;

- середні помилки визначення вітру .

При розрахунках по формулам (2.83) помилку переліку вітру в границях АУТ беруть з розрахунком переміни вітру за15 хв. Помилки переліку метеорологічних факторів по бюлетеню «Метеосередній» беруть як .

В якості серединних помилок визначення наземного відхилення тиску атмосфери на висоті батареї за даними бюлетеня «Метеосередній» беруть помилки з табл. 2.12 для . Ці величини додатково до помилок бюлетеня містять помилки, обумовлені похибками методу барометричної (барическої) ступені приведення даних бюлетеня до висоти батареї.

Межа придатності бюлетеня для визначення установок способом повної підготовки встановлюють, виходячи з допустимої помилки метеорологічної підготовки, оцінюваної з співвідношення по другим джерелам помилок підготовки стрільби (топогеодезичної, балістичної, технічної підготовок), з урахуванням реальних технічних можливостей метеорологічних підрозділів. У якості допустимих помилок метеорологічної підготовки стрільби артилерії без пристрілки на основі повної підготовки прийняті серединні помилки бюлетеня «Метеосередній» з умовною давністю Отже, гранично допустимими помилками метеорологічної підготовки є помилки бюлетеня з відповідною давністю На цій підставі вимоги до точності метеорологічної підготовки для визначення установок способом повної підготовки можна сформулювати положенням: метеорологічна підготовка відповідає вимогам повної підготовки,

коли в частинах і підрозділах є бюлетені «Метеосередній» з умовною давністю

(2.84)

В тому випадку, коли помилки бюлетеня «Метеосередній» більше гранично допустимих помилок для визначення установок способом повної підготовки, в артилерійському дивізіоні (батареї реактивної артилерії) за допомогою метеорологічного поста, озброєним ДМК, складається наближений бюлетень «Метеосередній». Точність наближеного бюлетеня «Метеосередній» з давністю 1 год. характеризується середніми помилками, наведеними в табл. 2.14.

З табл. 2.11 та 2.14 видно, що середні помилки наближеного бюлетеня «Метеосередній» для висот до 800 м менше або дорівнюють середнім помилкам бюлетеня «Метеосередній» при , гранично допустимим для стрільби на основі повної підготовки;, для висот, більших 800 м, серединні помилки наближеного бюлетеня «Метеосередній» багато більше допустимих. Через це наближений бюлетень придатний для стрільби на основі повної підготовки протягом 1 год. і лише на дальність, коли висоти входу в нього не перевищують 800 м.

У гірських долинах з різко вираженим навколишнім рельєфом наближений бюлетень за даними метеопосту, збройного ДМК, чи не складається через низьку точність.

Метеопост, озброєний станцією вітрового зондування, складають наближений бюлетень «Метео 11 СВЗ» як у рівнинній, так і в гірській місцевості. Точність бюлетеня «Метео 11 СВЗ» з давністю 1 год. характеризується середніми помилками, наведеними в табл. 2.15.

Наближений бюлетень «Метео 11 СВЗ» придатний для стрільби на основі повної підготовки протягом 1 год. на дальності, коли висота входу в бюлетень не перевищує 3000 м. При висоті