Hoogtemeter

Een hoogtemeter is een instrument dat de hoogte boven het aardoppervlak aangeeft.

Ook wanneer men afdaalt, zoals in een grot, noemt men het instrument nog steeds hoogtemeter, ook al is het om de diepte te bepalen.

 

 

• 1Techniek
  • 1.1Barometer
  • 1.2Radar
  • 1.3GPS
• 2Toepassingen

Techniek

Er zijn meerdere manieren om hoogte te bepalen:

Barometer

In zijn eenvoudigste vorm bestaat een hoogtemeter uit een barometer met een schaalverdeling die de hoogte aangeeft. Daarbij wordt gebruikgemaakt van het feit dat de luchtdruk afneemt wanneer de hoogte toeneemt. De lucht wordt ijler naarmate men hoger is; de luchtdruk neemt op zeeniveau met ca. 1 hectoPascal (millibar) af voor iedere 8,2 meter dat men stijgt. De oudere instrumenten werken geheel mechanisch, de moderne hebben een elektronische luchtdruksensor en werken verder geheel elektronisch. Zodoende ontstonden er vele extra funkties, terwijl de apparaten toch steeds kleiner werden.

De eerste hoogte meters hadden een naald welke een keer de schaal rond kon gaan. Modernere hoogtemeters hebben meerdere naalden, zoals een klok, waarbij de secondaire naalden aangeven hoe vaak de primaire naald de klok rondgegaan is.

In de luchtvaart gebruikt men hoogtemeters die de hoogte aangeven volgens een rekenkundig model: de International Standard Atmosphere (ISA). De hoogte wordt internationaal aangeduid in voeten ten opzichte van zeeniveau. Omdat de aanwijzing van een hoogtemeter varieert met luchtdrukverschillen, is een instelling op de hoogtemeter aangebracht die door de piloot op de juiste luchtdruk wordt ingesteld. Deze wordt door de luchtverkeersleiding doorgegeven. Dat kan lokaal zijn op een luchthaven. Daarnaast worden de 'regional QNH' doorgegeven door Amsterdam Information en door Dutch Mil. Nederland is daarvoor in 4 gebieden verdeeld.

De luchtdruk kan met een knop ingesteld worden. De ingestelde druk wordt weergegeven in het zogenaamde Kollsman-venster. Dit is nodig omdat de referentiedruk varieert door temperatuur en de beweging van drukgebieden door de atmosfeer. Hierdoor is de aanwijzing van een barometrische hoogtemeter soms minder nauwkeurig dan men zou willen. Ook is het zo dat luchtdrukvariaties ook meetfouten veroorzaken, hierom moet een barometrische hoogtemeter zo vaak als mogelijk "gelijk gezet" worden.

Als een vliegtuig (veel) hoger vliegt dan het hoogste punt in de omgeving, is het minder belangrijk om precies de vlieghoogte te weten. In plaats daarvan wil men zeker weten dat men niet op dezelfde hoogte vliegt als de andere vliegtuigen in de omgeving. Nu zou het kunnen gebeuren dat vliegtuigen vanuit verschillende vliegvelden met een verschillende hoogtemeter-instelling vliegen. Vliegtuig A vertrekt vanuit een lagedruk-gebied, met 1000 hPa, en vliegtuig vanuit een hogedruk-gebied met 1020 hPa. Het ingestelde verschil is dan 20 hPa is, dus geven de meters een hoogteverschil ten opzichte van elkaar aan van 600 voeten. Maar dat komt alleen door de instelling. In werkelijkheid vliegen ze even hoog.

Vandaar dat boven een bepaalde hoogte (in Nederland 3500 voeten) de hoogtemeter wordt verdraaid tot de standaard druk op zeeniveau: 1013,2 hPa. Iedereen heeft nu hetzelfde ijkpunt. Dat vliegtuig A dan in werkelijkheid niet op 5000 voeten vliegt, maar bijvoorbeeld op 5300 voeten, is niet erg. Je 'tegenligger' meldt dat hij volgens zijn meter, met de standaard luchtdruk op 5500 voeten vliegt. Dus een veilig verschil van 500 voeten. Dat hij in werkelijkheid ook 300 voeten hoger vliegt dan de 5500 voeten op zijn meter, is niet erg. Het verschil, de zogenaamde 'separatie' is in orde.

De calibratieformule kan, tot 36,090 voet (11,000 m), geschreven worden als:

h hoogte in voet
gemeten statische druk
referentie druk

Deze formule is afgeleid van de barometrische formule door gebruik te maken van de hoogteschaal voor de troposfeer.

Radar

Een ander type hoogtemeter maakt gebruik van radar. Een hoogtemeter die volgens dit principe werkt geeft niet de hoogte boven zeeniveau aan, maar de afstand tot de grond en/of obstakels onder het vliegtuig.
De radar zendt een signaal uit naar de grond en meet hoe lang het duurt tot het signaal terug is bij het vliegtuig.
Radarhoogtemeters worden in de commerci?le en militaire luchtvaart gebruikt tijdens de landing.
Radarhoogtemeters worden ook gebruikt in systemen die de piloot waarschuwen dat het vliegtuig te laag vliegt of wanneer heuvels of bergen opdoemen.

GPS

Een modernere manier is met behulp van navigatie-satellieten, zoals het GPS-systeem. Hierbij kan de hoogte gemeten worden, door de hoek te bepalen met vier of meer satellieten. Hoogtebepaling d.m.v. GPS is echter niet zo nauwkeurige dat het de traditionele hoogte bepalingen kan vervangen. Hiervoor is het nodig dat de GPS signalen worden gecorrigeerd (Augmentation).

Toepassingen

In vliegtuigen is de hoogtemeter vanzelfsprekend een belangrijk instrument. Maar ook bij bergbeklimmen, bij parachutespringen, bij parapente en bij deltavliegen is een hoogtemeter onmisbaar.