Истинный и видимый ветер: в чём разница и как его измеряют
На движущемся судне прибор всегда меряет видимый ветер — векторную сумму истинного ветра и встречного потока от собственного хода. Истинный ветер получают расчётом, и его точность зависит от курса, скорости и качества компаса. Разбираем физику, практику и источники ошибки.
Почему 100WX и 110WX дают только видимый ветер, а 150WX и 200WX — истинный. Формула, точность, практические примеры.
Физика: видимый и истинный ветер
Видимый (кажущийся, apparent) ветер — это вектор, который ощущает датчик на движущейся платформе: сумма истинного ветра и вектора, противоположного скорости движения. Истинный ветер — реальный ветер относительно земли.
| Что нужно для расчёта истинного ветра | |
|---|---|
| Видимый ветер (Vapp) | Измеряет ультразвуковой датчик — есть во всех WX |
| Скорость ТС (SOG) | GPS 10 Гц — есть только в 150WX и 200WX |
| Курс ТС (HDG/COG) | Компас — есть только в 150WX (2-ос.) и 200WX (3-ос.) |
| 150WX: точность истинного ветра | Ограничена 1° RMS компаса (2-ос., без гироскопа) |
| 200WX: точность истинного ветра | Ограничена 2° RMS (3-ос. компас + гироскоп, в динамике) |
| 100WX / 110WX | Нет GPS и компаса — истинный ветер не вычисляется |
Когда истинный ветер критичен: практика
Сельхозтехника: опрыскивание СЗР
Большинство регламентов запрещает распыление при истинном ветре более 3–4 м/с. Трактор движется 15 км/ч (4,2 м/с). Видимый ветер даже в штиль показывает 4,2 м/с — автоматика по видимому ветру заблокировала бы распыление. 150WX вычисляет истинный ветер = 0 м/с и разрешает работу.
Спецавтомобили МЧС
При движении к месту ЧС экипаж получает истинный ветер на месте аварии ещё до прибытия. Это позволяет планировать позиционирование техники и зону безопасности с учётом дыма/АХОВ.
Суда: навигация и безопасность
На яхте истинный ветер — основа тактики парусного хода: TWA (True Wind Angle), TWS (True Wind Speed). Для механических судов истинный ветер важен для расчёта устойчивости при боковом ветре.
Точность истинного ветра: откуда берётся ошибка
Ошибка истинного ветра складывается из ошибки видимого ветра (±1 м/с или 5%) и ошибки курса (1° для 150WX, 2° для 200WX в динамике) и ошибки GPS-скорости (<0,1 м/с).
| Источники ошибки истинного ветра | |
|---|---|
| Ошибка видимого ветра | ±1 м/с или 5% (сухо, >5 м/с) |
| Ошибка курса 150WX (2-ос. компас, статика) | 1° RMS |
| Ошибка курса 200WX (3-ос. + гироскоп, динамика) | 2° RMS |
| Ошибка GPS SOG | <0,1 м/с (10 Гц GPS) |
| Итоговая ошибка при 20 м/с и 1° компасе | ~0,35 м/с от компаса + 1 м/с от ветродатчика |
Полные технические характеристики серии WX (из datasheet)
| Датчик ветра — все модели WX | |
|---|---|
| Диапазон скорости | 0–40 м/с (0–78 уз / 0–89 MPH) |
| Разрешение скорости | 0,1 м/с / 0,1 уз |
| Точность скорости (сухо, 0–5 м/с) | ±0,5 м/с + 10% от показания |
| Точность скорости (сухо, 5–40 м/с) | ±1 м/с или 5% (бóльшее) |
| Точность скорости (мокро: дождь/иней/брызги) | ±2,5 м/с RMS |
| Диапазон направления | 0°–359,9° |
| Разрешение направления | 0,1° |
| Точность направления (2–5 м/с, сухо) | 5° RMS (типично) |
| Точность направления (>5 м/с, сухо) | 2° RMS (типично) |
| Точность направления (мокро, >4 м/с) | 8° RMS (типично) |
| Настройка демпфирования | Пользовательская (через WeatherCaster) |
| Заводская калибровка | В аэродинамической трубе (Milford, NH, USA) |
| Датчики атмосферы — все модели WX | |
|---|---|
| Диапазон температуры воздуха | −40 до +80°C |
| Точность температуры | ±1,1°C при 20°C (при ветре >2 м/с) |
| Разрешение температуры | 0,1°C |
| Расчётные параметры (базово) | Ветрохолодовой индекс |
| Диапазон атм. давления | 300–1100 гПа |
| Точность давления (100WX/110WX) | ±1 гПа при 25°C |
| Точность давления (150WX/200WX) | ±0,5 гПа при 25°C (или лучше) |
| Разрешение давления | 0,1 гПа |
| Датчик влажности RH (опция: 110WX, 150WX, 200WX) | |
|---|---|
| Диапазон | 0–100% RH |
| Точность 110WX (RH) | ±3% RH при 0–90% RH, 20°C |
| Точность 150WX / 200WX (RH) | ±5% RH при 0–90% RH, 20°C |
| Разрешение | 0,1% RH |
| Монтаж | Полевая замена без снятия прибора с мачты |
| Защита корпуса без RH | IPX6 |
| Защита корпуса с RH | IPX4 (снижается) |
| Расчётные параметры с RH | Точка росы, ветрохолодовой индекс, индекс тепла |
| Компас и GPS (150WX и 200WX) | |
|---|---|
| 150WX: тип компаса | 2-осевой твёрдотельный |
| 150WX: точность (горизонт.) | 1° RMS |
| 150WX: компас + акселерометр | 3-осевой акселерометр для крена/дифф |
| 150WX: диапазон крена/дифф | ±50° |
| 150WX: точность крена/дифф | <1° в диапазоне ±30° |
| 200WX: тип компаса | 3-осевой + динамическая стабилизация |
| 200WX: точность статическая | лучше 1° RMS |
| 200WX: точность динамическая | 2° RMS — лучший в классе |
| 200WX: гироскоп | 3-осевой MEMS (Rate of Turn) |
| 200WX: диапазон крена/дифф | ±60° |
| 200WX: точность крена/дифф | ±1° в диапазоне ±30° |
| GPS (150WX/200WX): точность | 3 м CEP (150WX) / 2,5 м CEP (200WX) с WAAS |
| GPS: частота обновления | 10 Гц |
| GPS: данные | Позиция, COG, SOG, время, магн. вариация |
| Общие параметры — все модели WX | |
|---|---|
| Рабочая температура | −25 до +55°C |
| Диапазон питания | 9–40 В постоянного тока |
| Потребление 100WX | <50 мА / <0,6 Вт при 12 В |
| Потребление 110WX | <50 мА / <0,6 Вт при 12 В (LEN=1) |
| Потребление 150WX | <75 мА / <0,9 Вт при 12 В (LEN=2) |
| Потребление 200WX | <75 мА / <0,9 Вт при 12 В (LEN=2) |
| Вес 110WX | 275 г |
| Вес 150WX / 200WX | 300 г |
| Резьба монтажная | 1"-14 UNS (опция 3/4" NPT) |
| Диаметр корпуса | 72 мм (75 мм с нагревательным колпаком) |
| Высота | 131 мм |
| Частота вывода данных | 1 Гц типично; до 10 Гц (пользовательская) |
| Интерфейсы | RS232 или RS422 + CAN Bus (NMEA 2000) |
| LEN NMEA 2000 (100WX/110WX) | 1 |
| LEN NMEA 2000 (150WX/200WX) | 2 |
Часто задаваемые вопросы
Подобрать оборудование Airmar
Доставка по всей России · Официальный поставщик · Бесплатная техконсультация
Оснащение производства
Промышленный контроль
Лаборатория и Тестирование
Связь и Телекоммуникации
Безопасность и Спецтехника
Энергетика и Электротехника