Ich kann nur aus Erfahrung sprechen, und dies ist relevant für PALLAS , die im griechischen ACC- und LGAV-Ansatz installiert sind. Was ich während der Diskussion mit Fluglotsen festgestellt habe, ist, dass die verwendete Projektion gnomonisch ist . Leider habe ich kein Dokument gelesen, um dies zu beweisen (das ist reine Beobachtung), und selbst wenn ich es hätte, könnte ich es nicht zitieren (aus offensichtlichen Gründen der Vertraulichkeit).

Wie auch immer, Gnomonic ist die Projektion, die ich bei der Entwicklung des PALLAS-Simulators für HCAA verwendet habe, und die Ergebnisse waren identisch. Welche Eigenschaften hat also die gnomonische Projektion:

• Jede gerade Linie, die Sie darauf zeichnen, ist Teil des Großkreises . Dies ist von großer Bedeutung, da der Großkreisbogen zwischen 2 Punkten der kleinste Abstand zwischen diesen 2 Punkten ist. Und beim Fliegen will man Extrameilen vermeiden
• Es verzerrt Bereiche der Karte stark vom Projektionszentrum weg, ergibt aber nahe dem Zentrum eine sehr gute Annäherung. Dadurch eignet es sich für relativ kleine geografische Gebiete.
• Man kann nie eine ganze Hemisphäre sehen. Wenn Sie sich den Artikel in Wikipedia ansehen, werden Sie sehen, warum.

Vielleicht möchten Sie sich dieses Bild ansehen, das nicht vom realen System, sondern von der Simulation stammt. Leider habe ich kein Foto des Systems, das das Konzept zeigt, aber ich hoffe, das tut es. Beachten Sie, dass der 19. und der 30. Meridian gerade Linien sind (jeder Meridian ist ein großer Kreisbogen) und wie sie nach Norden zusammenlaufen. Beachten Sie auch die bläuliche Linie, die eine zufällige Entfernung misst. Das ist garantiert eine Großkreisdistanz. Jede gerade Linie auf der Karte, entweder von einem Werkzeug wie dem abgebildeten oder einem Luftweg, ist also eine potenzielle Flugbahn, der ein Flugzeug folgen kann. Auf diese Weise sehen Sie jedes Mal die „Wahrheit“, wenn Sie eine gerade Linie sehen.

^{Copyright: eigene Arbeit, Tool DARSSY}

PS: Nun zu Ihrer eigentlichen Frage, welche Projektionen üblicherweise verwendet werden : Andere haben stereografisch erwähnt, während ich gnomonisch (und ich bin mir ziemlich sicher, dass es diese ist) für PALLAS erwähnt habe. So etwas wie gewöhnlich gibt es also nicht . Projektion ist ein Werkzeug . Und so müssen Sie für jede Situation die richtige auswählen. Jetzt weiß ich nicht, was Ihr berufliches Interesse ist, entweder ein Pilot, ATCO oder ein Mitentwickler, der seinen/ihren eigenen Simulator (oder sogar CWP???) schreiben möchte. Auf jeden Fall würde ich vorschlagen, dass Sie sich an jemanden wenden, der sich mit den Interna auskennt des spezifischen Systems, an dem Sie interessiert sind.

In Bezug auf die Genauigkeit müssen Sie sich zunächst mit der Radargenauigkeit befassen, die von der Abdeckung, der Entfernung zum Radar, den atmosphärischen Bedingungen und anderen Faktoren beeinflusst wird, die den Rahmen der Antwort sprengen würden. Dann können Sie sich fragen, ob es die Mühe wert ist, zu analysieren, ob die Projektion den Controller zu Fehlern verleiten könnte.

Normalerweise wird für ATC-Anzeigen eine stereografische Projektion verwendet, insbesondere wenn ein Multisensor-Tracker Daten aus mehreren Quellen fusioniert. Das europäische Überwachungsdatenverarbeitungssystem ARTAS verwendet es intern und für die Ausgabe (unprojiziertes WGS84 wird auch für Displays unterstützt, die ihre eigenen Projektions- und Controller-Support-Tools ausführen). Auch das Eurocat/TopSky-System von Thales verwendet stereografische Projektion.

In älteren Einzelradarsystemen wird manchmal eine einfache lokale Projektion verwendet.

$X=\rho \sin(\theta)\\ Y=\rho \cos(\theta)$

Mit:

• $\rho$: gemessene Reichweite
• $\theta$: gemessener Azimut

Aufgrund von Verzerrungen, die durch die Projektion von 3D auf 2D verursacht werden, funktioniert dies nur für ein einzelnes Radar.

Sieht so aus, als ob @mins richtig ist. Gemäß Stereographic Projection of Radar Data in a Netted Radar System von JJ Burke,

In vernetzten Luftverteidigungs- und Flugverkehrskontrollsystemen werden Daten von den Langstreckenradaren zu einem Sektorbetriebszentrum geleitet und stereografisch auf eine gemeinsame Koordinatenebene projiziert, um sie den Systembedienern auf den Anzeigekonsolen zu präsentieren.

Auch aus On the Application of Stereographic Projection to the Representation of Moving Targets in Air Traffic Control Systems von Robert G. Mulholland:

ein ARTCC wird von einer Vielzahl von Radargeräten bedient, und die Steuerung von Flugzeugen im horizontalen Sinne wird durch stereografische Darstellungen von Zielorten in einem einzigen Flugzeug bewirkt.

Und,

Die horizontale Trennung von Flugzeugen unter der Kontrolle eines einzelnen Air Route Traffic Control Center im National Airspace System (NAS) wird erreicht, indem die relative Trennung von Punkten in einem Flugzeug gesteuert wird, die tatsächliche Flugzeugstandorte darstellen. Eine solche Darstellung soll das Bild der orthogonalen Projektion eines Flugzeugs auf die mittlere Meeresspiegeloberfläche der Erde unter einer stereografischen Abbildung sein.

Kartenprojektionen sind notorisch schlecht an den Rändern des Bereichs, den sie darstellen.

Wenn Sie sich also eine Wandkarte des Globus ansehen, ist der Bereich nahe der Mitte ziemlich genau, und nahe der Ober- und Unterseite wird es verrückt.

ATC-Sektorkarten werden immer auf ihrem Feld zentriert angezeigt. Die Mitte ihrer Karte ist also genau und im schlimmsten Fall sind die äußersten Ränder ein wenig verzerrt.

Die größten Zentren , die ich finden kann, sind ungefähr 1.000 Meilen vom Zentrum bis zu einem Rand entfernt. (Die Sektoren werden offensichtlich deutlich kleiner sein).

Obwohl ich Ihnen also nicht den genauen Betrag der Verzerrung sagen kann, denke ich, dass die Verzerrung über geschätzte 500 Meilen auf einem Zielfernrohr ziemlich gering wäre.

Hier habe ich einige Erfahrung. Basierend auf meiner Beobachtung des tatsächlichen Radars basiert die Platzierung von Zielen auf einem Zielfernrohr vollständig auf der Neigungsreichweite. Kartenelemente basieren ausschließlich auf der Entfernung vom Sensor. Als ich dies zum ersten Mal beobachtete, war ich verwirrt über die Diskrepanzen, die es einführen würde. Aber die Auflösungsfaktoren sind die Grenzen der Luftraumabmessungen und die Tatsache, dass Piloten in der Lage sind, konsistente Höhen zu fliegen. Wir müssen uns nie Sorgen machen, ein Flugzeug in 20000 Fuß und 4 Meilen Entfernung von einem Flugzeug zu trennen, das 3000 Fuß und eine Meile entfernt ist. Die Bereiche sind viel horizontaler als vertikal, wodurch die Probleme mit der Trennung minimiert werden.

Dies ist weder umfassend noch umfasst es Radarkartierungen in der Nähe der Polarregionen, aber in CONUS und vielen anderen Gebieten ist der Radarschirm ungefähr eine Lambert-Projektion. In Wirklichkeit sind genaue Messungen von ATC-Displays nicht wirklich erforderlich, sodass es wenig Bedenken hinsichtlich der tatsächlichen Projektion gibt.

In Zielsystemen wird die Kartierung als Teil des Fehlerbudgets beim Verwalten des Zielens und der Navigation zum Ziel (wie in einer Raketenführungsanwendung) genauer verwaltet.

Zurück zu ATC, es nähert sich einem Lambert an, aber die genaue Linearität der Projektion ist auf dem Bildschirm nicht kritisch.

Schließlich sind bei Zentraloperationen und bei großflächigen Überwachungsoperationen Displays, die große Flächen abdecken, zusammengesetzte Displays, und wiederum werden präzise Messungen nicht vom Bildschirm genommen, sondern eher von Ziel-Metadaten, die von den Computern verwaltet werden.

Es gibt drei Punkte, die in Ihrer Frage berücksichtigt werden müssen. Normalerweise berücksichtigt die zum Plotten von Papierkarten verwendete Projektion den maximalen Fehler, den die Drucktechnologie normalerweise handhabt. Das heißt, unter Berücksichtigung der Verformungen des Thermopapiers durch Wärmequellen/-senken und der mechanischen Toleranzen beim Drucken, d.h. wie 0.1mmToleranzen zulässig sind. Auf einem normalen 1:25000Chart bedeutet dies einen absoluten Fehler von 2,5 m im Feld. Das zu berücksichtigende Gegenstück ist die Bildschirmauflösung. Bei Auflösungen von 4096 Pixel mal 4096 Pixel haben Sie einen relativen Fehler von1/4096Sie können dies nicht als Einschränkung des Anzeigebildschirms beheben. Dies kann den Fehler in absoluten Einheiten viel größer machen, wenn Sie in der Kartenerweiterung größer werden, wodurch die Projektion absolut effektiv wird, indem die Fehler in den anderen Fehlern vergraben werden.

Normale Projektionen weichen normalerweise vom Konstruktionspunkt (oder der Linie im Falle von UTM, Lambert oder Straight Mercator) ab. Ich betrachte jeden.

Normalerweise wird an Landplätzen (jetzt) ​​wegen seiner Genauigkeit UTM am häufigsten akzeptiert, das nicht kontinuierlich ist, da es darin besteht, die Erdoberfläche als einen elliptischen Zylinder abzubilden, dessen Achse senkrecht zur Rotationsachse der Erde steht. In diesem Zylinder wird nur ein Längengrad von sechs Grad berücksichtigt, und die Ebene tangiert einen vollständigen Meridian. Der maximale Abstand beträgt 6 Längengrad, was dazu führt, dass er um weniger als 0,05% vom wahren Punkt abweicht (und aus diesem Grund wird er um 0,9995 skaliert, um die halbe Abweichung der gesamten Ebenenausdehnung zu erhalten). Normalerweise ist eine Abbildung dieser Klasse vollständig passt in die Auflösung eines normalen Displays (selbst bei Auflösungen von 4000 x 4000 Pixel), ohne dass es Sinn macht, um einen Pixel von der Bezugsfläche abzuweichen. Dies ergibt ein Maximum von 0,03 % bei ca. 350 km vom Meridian entfernt.

Lambert, der eine Tangentenparallele verwendet, sogar mit mehr Ablenkungsfehlern, liegt ebenfalls weit unter der Grenze für einen 4000x4000-Pixel-Bildschirm, selbst wenn er um mehr als 1000 km von der Tangentenparallele abweicht. Dies ergibt einen effektiven genauen Bildschirm für Karten mit einer Abdeckung von mehr als 2000 km (N/S).

Schließlich wird die polare Stereographie normalerweise nur für hohe Breiten (in der Nähe der Pole) verwendet und wird in den meisten Teilen der Welt nicht berücksichtigt. Aufgrund der elliptischen Erdoberfläche wird aufgrund der unterschiedlichen Krümmungsradien der Erdoberfläche in Meridian- und Parallelrichtung normalerweise nicht zur Darstellung an einem Punkt verwendet.

Die gnomonische Projektion wurde ebenfalls erwähnt, da die Eigenschaften, dass alle maximalen Kreise auf gerade Linien abgebildet werden (dies macht normale gerade Annäherungen an die Abbildung auf gerade Linien), ähnliche Abweichungen aufweisen (wie doppelt, indem sie keine Tangentenlinienprojektion, sondern ein Tangentenpunkt sind). Projektion weicht es mehr ab, aber Fehler sind ca. doppelt so hoch wie bei tangentialen Linienprojektionen)

Es sollte auch berücksichtigt werden, dass im Falle eines Radarsystems die wahrscheinlich genaueste Projektion, um die besten Ergebnisse zu erzielen, eine lokale UTM-Projektion sein sollte (wobei der Mittelmeridian durch die Radarrotationsachse verläuft), da Sie dann keine Abweichung haben vom Nordpol aufgrund der Meridiankonvergenz. Es ist bemerkenswert, dass mit diesen Bemerkungen wahrscheinlich die Unterschiede zwischen astronomischen (diejenigen, die Sie zum Geoid messen) und geodätischen Koordinaten bei Entfernungen von weit über signifikant werden 1000km.

Auf der anderen Seite machen Radargeräte Fehler und Sie erhalten auf dem Bildschirm normalerweise Punkte, auf die durch Entfernung und Azimut verwiesen wird. Wie schon bei anderen Antworten auf diese Frage gesagt wurde. Die Entfernung unterliegt meteorologischen Störungen, die Fehler machen, die die zuvor erwähnten vollständig überschreiten. Und bei Winkeln ist das Problem noch größer, da Sie von Brechungsproblemen beim Radar betroffen sein können. Dies führt dazu, dass einige Punkte bei der Erfassung von Fehlern betroffen sind, die weitaus größer sind als die in der Projektion gemachten (außer in dem Fall, dass die Projektion schlecht berechnet ist), Sie können der verwendeten Projektion vollständig vertrauen.

FAZIT

Nur für den Fall, dass Ihre Projektion fälschlicherweise ausgewählt oder berechnet wurde, müssen Sie sich um die Fehler kümmern, die (bei jeder Entfernung) für die Radarpositionierung eingeführt werden. Wenn die Projektionssoftware gut konfiguriert ist, liegen die Fehler mehrere Größenordnungen unter den Messfehlern und Sie können die Erdoberfläche als nahezu flach betrachten. (Sie müssen sowieso nur die Azimutkorrekturen aufgrund der Meridiankonvergenz vornehmen, da die Projektionen nur lokal konform sind, aber alles, was Sie auf dem Bildschirm sehen, wird genau so sein, wie auf dem Bildschirm mit den Bildschirmauflösungsfunktionen gemessen)

KLÄRUNG

Als Softwareentwickler ist die wahrscheinlichste graphografische Projektion, die Sie haben, Lambert Conical oder UTM Mercator , unabhängig davon, wie die Koordinaten dargestellt werden, da beide die Genauigkeit der Ergebnisse mit der Konformität von Datengittern kombinieren. Ich empfehle jedoch, das Handbuch des Radarbildschirms zu lesen, um die endgültige Antwort zu erhalten. UTM ist in den meisten Ländern der Welt offiziell, aber historisch gesehen wird Lambert seit langem verwendet.