Содержание
3.2 Определение магнитного азимута по компасу
Магнитный азимут направления определяется с помощью компаса (рис. 7). При этом отпускают тормоз магнитной стрелки и поворачивают компас в горизонтальной плоскости до тех пор, пока северный конец стрелки не установится против нулевого деления шкалы.
Затем, не меняя положения компаса, устанавливают визирное приспособление так, чтобы линия визирования через целик и мушку совпала с направлением на предмет. Отсчет шкалы против мушки соответствует величине определяемого магнитного азимута направления на местный предмет.
Азимут направления с точки стояния на местный предмет называется прямым магнитным азимутом. В некоторых случаях, например для отыскания обратного пути, используют обратный магнитный азимут, который отличается от прямого на 180°. Чтобы определить обратный азимут, нужно к прямому азимуту прибавить 180°, если он меньше 180°, или вычесть 180°, если он больше 180°.
Рис. 7. Определение магнитного азимут направления на отдельно стоящее дерево
3.3 Определение горизонтальных углов по компасу
Вначале мушку визирного устройства компаса устанавливают на нулевой отсчет шкалы. Затем поворотом компаса в горизонтальной плоскости совмещают через целик и мушку линию визирования с направлением на левый предмет (ориентир).
После этого, не меняя положения компаса, визирное устройство переводят в направление на правый предмет и снимают по шкале отсчет, который будет соответствовать величине измеряемого угла в градусах.
При измерении угла в тысячных линию визирования совмещают сначала с направлением на правый предмет (ориентир), так как счет тысячных возрастает против хода часовой стрелки.
Определение точки своего местонахождения на местности обратной засечкой минимум по двум ориентирам.
При движении вне дорог и понаправлениям, не обозначенным на карте, определение своего местонахождения определяется обратной засечкой минимум по двум ориентирам. Для этого находят на местности в разных направлениях, под углом не менее 30 градусов друг от друга и не более 150 градусов, два местных предмета, которые имеются на карте.
Топографическую карту ориентируют покомпасу, а затем поочередно визируют на каждый ориентир и прочерчивают по линейке направления от ориентиров на себя. Место пересечения на карте этих направлений и будет точкой нашего местонахождения.
По материалам книги «Карта и компас мои друзья». Клименко А.И.
Определение своего местоположения
Решение этой задачи может пригодиться, если путешественник сбился с пути и желает разобраться, где именно он находится. Для этого ему кроме компаса обязательно нужна карта.
В основе этого метода лежит определение азимутов на два ориентира, видимых на местности и выстраивание лучей от изображения этих ориентиров на карте в направлении обратных азимутов. Точка пересечения двух лучей и будет местом нахождения человека.
Также возможен вариант, когда человек стоит на линейном ориентире либо на краю площадного и измеряет азимут на один ориентир, а после по аналогии с предыдущим способом переносит измерения на карту.
Подробнее об этих способах мы рассказывали в отдельном материале (Ориентирование по компасу).
1.5. Ориентирование карты.
Наверное, самый простой из них — это использование компаса. Нужно положить компас на карту, и развернуть карту так, чтобы северная стрелка расположилась параллельно северным линиям карты
Обратите внимание на то, чтобы не перепутать севери юг
А как же поступить, если компаса у вас нет? Существует еще один способ. Для его использования необходимо знать свою точку стояния на карте. Отыщите на местности какой-нибудь ориентир, найдите его и на карте. Затем поворачивайте карту до тех пор, пока воображаемые линии, проведенные из точки вашегостояния к этому ориентиру, не совпадут на картеи местности. Если же вы стоите на дороге, разверните карту так, чтобы эта дорога на карте стала параллельна этой же дороге на местности.
Умея ориентировать карту по местным предметам, можно определить направление на озеро (см. параграф1.3.), без использования компаса. Сориентировав карту по расположению дороги и домика лесника, продолжим линию, соединяющую нашу точку стояния и озеро. Эталиния и будет искомым направлением. Теперь главное —не потерять этого направления при движении в густом бору.
Как, двигаясь без компаса по лесу, можно сохранить прямолинейность движения? В солнечный день можно запомнить угол между тенью и направлением движения. Акак быть в пасмурныйдень?
Школьникам, изучающим геометрию, известна аксиома: «Через две точки можно провести прямую, причем только одну». Именно эта аксиома лежит в основе предлагаемого способа.
Посмотрев в направлении требуемого движения, заметим на некотором расстоянии какой-нибудь приметный ориентир — дерево, куст и т. п. Затем, смотря далее в этом же направлении, заметим еще один ориентир, лежащий на одной прямой с первым и с точкой нашего стояния. Будем двигаться вперед до первого ориентира.Дойдя до него, посмотрим через второй ориентир вперед и выберем следующий, третий ориентир. Затем дойдем до второго ориентира и так далее.
Выбор впереди себя объекта, к которому нужно двигаться — самый точный и надежный способ движения по азимуту.
Но, двигаясь по лесу, нам постоянно приходится обходить различные препятствия: деревья, муравейники, завалы. Чтобы не сойти с азимута, нужно обходить такие препятствияпоочередно то слева, то справа, то есть «змейкой».
А чтобы не сбиться при обходе большого препятствия, например озера, нужно в направлении азимутазасечь на противоположном берегу ориентир. Обойти озеро, дойти до этого ориентираипродолжить от него движение по азимуту.
Задания для самостоятельной работы.
- На поляне или во дворе расставлено 8–12 КП. На каждом КП лежит «карта» с расположением всех КП. Нужно сориентировать карту по окружающим КП.
- Двигаясь с одного КП на другой, нарисовать на листе бумаги расположение видимых КП относительно отрезка вашего движения.
- КП расставлены на открытой площадке. На каждом КП — карточка, на которой изображенперегон с этого КП на следующий и северные линии. Сориентировав карточку по компасу, определить, какой пункт брать следующим. Пройти весь маршрут.
- Аналогично предыдущему заданию. Но на карточках нет северных линий, зато указаны номера КП. Сориентировав карточку по КП, нанести на нее северные линии.
- Выполнить те же задания в парке (лесу) на реальной карте. По мере роста уверенности соседний КП можно ставить за пределами видимости.
- Написал Алексей Абрамов kontur.tk
Download SocComments v1.3
| < Предыдущая | Следующая > |
|---|
Спутниковая навигация
Как работает система GPS?
GPS — Global Positioning System — система глобальной спутниковой навигации, разрабатывается америкосами с 1977 года . Полностью развернута в 1993г.
Сеть искусственных спутников равномерно “покрывает” всю земную поверхность. В состав «созвездия» входит 21 основной и 5 запасных спутников на 6 орбитах. Плоскости орбит наклонены на угол около 55° к плоскости экватора и сдвинуты между собой на 60° по долготе. Радиусы орбит — 26 тыс. км, период обращения — около 12 ч. В любой момент времени в любой точке Земли могут быть видны от 5 до 12 спутников одновременно.
Принцип работы:
Орбиты вычисляются с очень высокой точностью, поэтому в любой момент времени известны координаты каждого спутника. Спутники непрерывно излучают сигналы точного времени в направлении Земли. Эти сигналы принимаются GPS-приемником, который вычисляет время задержки сигнала (сравнивая с собственными внутренними часами). Зная задержку радиосигнала, распространяющегося со скоростью света, можно вычислить расстояние до спутников. А зная расстояния от точки до трех точек с известными координатами можно вычислить трехмерные географические координаты (широту, долготу и высоту) самой этой точки, что нам и требуется.
Итак, в теории для определения координат достаточно трех спутников. Но в реальных условиях всегда существует ошибка синхронизации внутренних часов GPS-приемника с бортовыми часами спутников. (Отсчеты системного времени на всех спутниках очень точны и синхронизированы между собой.) Из-за смещения часов приемника относительно системного времени на поправку dT, в приемнике вычисляется лишь «псевдодальность» до спутников.
Так как поправка dT для всех спутников одинакова (их часы точно синхронизированы), то, получив псевдодальности до четырех спутников, можно решить систему уравнений с 4-мя неизвестными, получив трехмерные координаты точки приемника и точное время.
Избыточные измерения (сверх четырех) позволяют повысить точность определения координат и обеспечить непрерывность решения навигационной задачи. Если приемник установлен на движущемся объекте и наряду с «псевдодальностями» измеряет доплеровские сдвиги частот радиосигналов, то может быть вычислена и скорость объекта.
Что дает использование GPS?
Безусловно, использование GPS-приемника очень полезно при ориентировании в путешествиях. На экране прибора вы, поймав сигнал со спутников, видите свое местоположение относительно других ориентиров. Точность очень приличная — сделав пару шагов, вы видите, в какую сторону перемещаетесь.
-
Преимущества следующие:
- возможность определения своего местоположения в любое время суток, в любую погоду, в любой точке земли.
- возможность записи поройденного трека, по которому всегда можно вернуться назад, определить протяженность пути и т. п.
- возможность определения расстояний до выбранных точек, а также определение высоты и скорости передвижения.
- Но есть и недостатки:
- ориентирование невозможно, если в прибор не залиты карты или хотя бы опорные точки местности. Точные географические координаты вам вряд ли помогут найти путь =)
- возможности приема спутников ограничены рельефом. Приемником невозможно пользоваться под землей, в помещениях, в глубоких оврагах и даже в густом лесу.
- сложный прибор требует бережного обращения, а также… батареек. Они могут сдохнуть в самый неподходящий момент, и если нет других приспособлений для навигации (карты и компаса), то вы окажетесь в трудной ситуации.
Более подробно приемы работы с GPS-приемниками будут описаны в других статьях.
Выбор направления
Выбор направления по измеренному на карте азимуту — обычное дело, когда идти приходится не по тропам и просекам, а напрямик.
Обычно применяется именно для этого, хотя возможна и обратная задача — откладывание на карте маршрута пути по измеренным на местности азимутам. Так, например, я строил карту некоторых участков одесских катакомб.
В принципе, эта задача является обратной той, которую мы рассмотрели ранее. То есть в этом случае вначале указатель устанавливается на нужное значение на шкале, а затем компас поворачивается в пространстве до тех пор, пока северная часть стрелки не совпадет со значением 0°/360° на шкале. Как только это произошло, компас окажется расположен в нужном направлении.
Ориентирование по местным предметам
Местные предметы служат ориентирами при облачности, когда небесные светила не видны, при отсутствии часов. При этом выбирают такие признаки, которые напрямую зависят от солнечного света. Чтобы точность такого определения была выше, необходимо использовать несколько признаков.
Определить направление на север можно по мхам и лишайникам, растущим на отдельно стоящих деревьях, так как в чаще леса действие солнечных лучей выражено нечетко. Для роста мхов и лишайников нужна влага, поэтому на коре деревьев они преимущественно растут с северной стороны, где меньше света и тепла. Также мох и лишайник можно найти с северной стороны на камнях и скалах, на старых деревянных строениях. Сравнивая несколько предметов, можно довольно точно определить линию север – юг.
С северной стороны обычно кора деревьев бывает грубее и темнее, чем с южной, это особенно хорошо видно на соснах, березах, осинах, лиственницах. После дождя обычно стволы сосен чернеют с северной стороны, так как на сосновой коре развита тонкая вторичная корка, которая во время дождя темнеет и набухает. В жаркую погоду на южной стороне ствола сосны и ели выделяется больше смолы, чем на северной.
Травяной покров также может служить признаком для определения направления на север. Так, в весеннее время травяной покров лучше развит на северных окраинах полян, поскольку они дольше и лучше прогреваются солнцем. В весеннее время в оврагах и ямах снег быстрее оттаивает с северной стороны из-за падающих с юга лучей солнца. Весной с юга от отдельных деревьев, камней, пней снег тает быстрее, так как в этих местах земля прогревается лучше.
Солнечный свет оказывает влияние на созревание плодов. Ягоды клубники поспевают раньше на северных склонах оврагов. На деревьях ягоды краснеют или желтеют раньше на ветках, обращенных к югу.
Часто в качестве предмета для определения сторон света называют крону отдельно стоящего дерева, существует представление, что крона дерева более пышная с южной стороны. Это не всегда верно, так как крона зависит от господствующего направления ветра. Также нельзя ориентироваться по годовым кольцам на пнях спиленных деревьев, поскольку ширина колец также зависит от целого ряда факторов, в том числе, например, от розы ветров.
Солнечный свет влияет на жизнедеятельность животных и насекомых. Муравьи почти всегда свой дом строят с юга от ближайших камней и деревьев, при этом южная сторона муравейника более пологая, чем северная, что позволяет ему получать больше тепла и света. Однако иногда расположение муравейников зависит от местного климата и рельефа местности. Стаи перелетных птиц весной летят на север, осенью – на юг.
Помочь в определении сторон света могут лесные просеки. В больших лесных массивах обычно просеки прорубают по направлениям север-юг и запад-восток. Лес разделяется просеками на кварталы, которые нумеруются обычно с запада на восток и с севера на юг, так что первый номер ставится в северо-западном углу, а последний – в юго-восточном. Номера кварталов обозначаются на квартальных столбах, которые ставятся на пересечении просек, причем верхняя часть столба обтесывается в виде граней, на каждой из которых надписывается номер противолежащего ей квартала. Таким образом, ребро между двумя соседними гранями с наименьшими цифрами указывает направление на север. Надо помнить, что иногда по каким-либо соображениям сеть просек может быть ориентирована и в каком-то другом направлении.
При ориентировании по одним только местным приметам нельзя делать вывод о направлении сторон света по одному-двум признакам. Наблюдения надо произвести по нескольким из них, проанализировать и делать выводы только после подтверждения и совпадения результатов наблюдений. Во время движения стоит постоянно внимательно наблюдать за состоянием местных признаков, убеждаясь в правильности сделанного вывода.
Интересные факты о компасе
Прежде чем получить современный вид, знакомый всем компас прошел продолжительный путь усовершенствования. В связи с этим в истории осталось много удивительных фактов, дошедших до нашего времени:
- Первая игла, сделанная для китайского прибора, имела форму головастика.
- Флер-де-Лис (с французского «цветок лилии») – часто используемый символ для обозначения севера на компасе.
- В период Второй мировой войны компасы (в форме лезвий, пуговиц) тайно доставлялись военнопленным в лагеря, чтоб помочь им сбежать.
- Компас Кибла – это навигационный прибор, используемый мусульманами. Он показывает направление к городу Мекка, куда верующие люди поворачиваются, чтоб совершить ритуал моления.
- Старые арабские устройства на циферблате имели 32 кардинальные точки, однако современные размечены в градусах.
- В нынешних жидкостных устройствах в качестве жидкости применяется минеральное масло, этиловый спирт, очищенный керосин.
- В Китае компас вначале использовали не для навигации, а для постройки домов по фен-шуй.
- В авиации навигационный прибор указывает курс лишь на прямых участках (например, из Азии – в Америку). Во время полета пилотов ведут диспетчеры.
Компас – удивительный прибор, который с момента создания претерпел несущественные изменения
Когда-то благодаря такому важному изобретению были обнаружены новые земли: моряки отважились выйти в открытое море. Сегодня он широко применяется в разных сферах деятельности человека
Это именно тот случай, когда древнее открытие не потеряло актуальности по нынешний день.
Способ ориентирования топографической карты по компасу и вертикальным линиям километровой сетки.
Часто при работе на местности топографическая карта бывает сложена так, что боковые стороны ее рамки оказываются завернутыми внутрь ее. В этом случае для ориентирования карты вместо боковой стороны ее рамки можно воспользоваться вертикальными линиями километровой сетки. На одну из которых и устанавливаюткомпас по тем же правилам, что и на боковую сторону рамки.
При этом для точного ориентирования топографической карты устанавливают ее так, чтобы северный конец стрелки компаса показывал цифру на лимбе компаса, соответствующую величине и знаку поправки.
По материалам книги «Карта и компас мои друзья». Клименко А.И.
Ориентирование с помощью компаса
Способы ориентирования на местности
Также хорошо, если человек отправляясь в поход или путешествие, имеет с собой компас. Особенно в плане ориентирования незаменим он в тех случаях, когда выбрать какой-либо ориентационный объект не предоставляется возможным (в тундре, в пустыне, в условиях тумана, в дремучем лесу).
Чтобы прибор стал настоящим помощником, нужно проверить его исправность. Дома, выбрав ровную поверхность, нужно положить на нее компас и подождать пока стрелка замрет. Далее понадобится любой металлический предмет (иголка, ножницы, нож). Поднеся его к компасу, стрелка должна вновь прийти в движение. Убрав предмет, стрелка должна снова замереть в том положении, которое она занимала до поднесения к ней металлического объекта. Если это произошло – прибор исправен и им можно пользоваться.
Также при использовании компаса нужно запомнить одно очень важное правило: данный инструмент нельзя использовать при непосредственной близости ЛЭП, больших металлических предметов, природных аномалий. Почему? Все дело в том, что действие данного навигационного прибора основано на ориентации магнитных стрелок параллельно линиям магнитного поля Земли
Иными словами, стрелки показывают на земные магнитные полюса. Перечисленные выше объекты могут вызывать отклонения стрелок компаса.
Для того, чтобы определить стороны света необходимо положить компас горизонтально и освободить его стрелку от зажима. Через некоторое время стрелка перестанет двигаться и укажет своим выделенным концом на север («северный» конец стрелки может быть окрашен в какой-либо цвет, может быть короче или иметь форму стрелочки). Определив север, без особых проблем можно найти и другие стороны света: с противоположной стороны будет юг, справа (от севера) – восток, слева – запад.
Далее, выбрав по маршруту следования хорошо видимый объект (дерево, гора, холм), нужно определить его азимут. Для этого необходимо встать лицом к объекту и совместить отметку шкалы «0» с северным концом стрелки. В этом случае цифровое значение на шкале компаса по направлению к объекту и будет его азимутом (а также путем назад).
Следует запомнить, что азимут отсчитывается исключительно по часовой стрелке. И никак иначе!
Например:
Азимут севера – 0º или 360º.
Юга — 180º.
Запада — 270º.
Востока — 90º.
Далее нужно обратить внимание на числовое значение, расположенное четко напротив первого значения и запомнить его. Это будет азимут направления вперед
Именно по этой цифре будет сверяться траектория пути.
При возвращении обратно, компас нужно сориентировать таким образом, чтобы линия возвращения указывала вперед. Не изменяя положения прибора, медленно нужно повернуться таким образом вокруг своей оси, чтобы магнитная стрелка компаса показала на север.
Следуя по компасу, человек обязательно окажется в той точке, из которой начал совершать свой путь.
Ориентирование по звездам
Как научить ребенка ориентироваться таким методом?
Часы для туризма. Фото AliExpress
Для этого важно, чтобы ребенок умел определять время на механических часах. Далее лучше использовать метод навигации по Солнцу:
- Кладут часы на ладонь или другую горизонтальную поверхность, просят ребенка крутить их до тех пор, пока часовая стрелка не будет направлена на Солнце.
- Необходимо найти биссектрису между 12 дня и часовой стрелкой. Поскольку деление угла пополам – сложное понятие для ребенка, то на циферблат можно просто положить маленькую палочку, и сказать, что она должна быть ровно посередине между цифрой и стрелкой.
- Объяснить, что впереди, куда указывает палочка – юг, а сзади – север. Можно привести ассоциацию, что к теплу нужно стремиться, а от холода – бежать, оставлять его за спиной.
- Далее следует сказать, что восток будет справа, а запад слева.
? Как составить точный маршрут по азимуту без карт
Магнитный компас позволяет построить точный маршрут без карты. Это можно сделать с помощью азимутов.
Предположим, что человек стоит на берегу реки, хочет уйти в лес и вернуться вечером.
Для этого:
- Входят в лес и встают спиной к точке старта (к берегу).
- Освобождают зажим стрелки, кладут компас на раскрытую ладонь.
- Совмещают северный конец стрелки с нулем шкалы.
- Через центр компаса проводят воображаемую прямую в сторону леса (или используют визирное устройство) и смотрят значение на шкале. Это прямой азимут, направление движения.
- Чтобы выйти обратно, достают компас, находят север и совмещают его с нулем.
- На другом конце линии, проведенной через центр стрелки и прямой азимут, находится значение обратного азимута. Обратный азимут (направление в сторону реки) отличается от прямого на 180 градусов.
Если нужно построить сложный маршрут, используют блокнот, транспортир и считают шаги. Опытным путем измеряют среднюю длину шага. На местности, для удобства, считают пары шагов.
- На лист бумаги наносят точку стояния, транспортиром откладывают азимут (север находится в верхней части эскиза) и проводят линию направления движения.
- Двигаются по местности по азимуту, считая пары шагов.
- Выйдя в нужную точку, записывают количество шагов, обозначают ее на эскизе.
- Визуально определяют другой отдаленный ориентир, берут азимут и двигаются к следующей точке.
Имея опыт, можно составить маршрут с погрешностью не более 2-3 градусов. Чтобы вернуться обратно, достаточно брать обратные азимуты и считать шаги.
Определение азимута по карте
По карте азимуты измеряются в основном для прокладывания пути, хотя иногда это делается для определения своего местоположения или для нанесения на карту увиденного на местности объекта.
Для того, чтобы определить азимут по карте:
- Карта ориентируется, как было сказано ранее.
- Компас располагают линейкой от предполагаемого места стояния человека на карте до ориентира, на который измеряется азимут.
- Буссоль компаса вращается до тех пор, пока северная часть стрелки не укажет на значение 0°/360° на шкале.
- Указатель компаса при этом покажет на шкале значение магнитного азимута.
Как видим, этот способ мало чем отличается от определения азимута на местности, ведь по сути это одно и то же.
Определять азимут можно и без предварительной ориентировки карты, но в этом случае будет измерен истинный азимут, а не магнитный. А перевести один в другой не представляет никакой сложности.
Компас Сталь 3D
Это русскоязычное приложение, напичканное массой дополнительных функций. Оно предлагает пользователю множество вариантов дизайна рабочего поля компаса. Для исправной работы необходимо предоставить программе права доступа к вашему местоположению.
Варианты дизайна
Чтобы скачать «Сталь 3D», переходите в Google Play. После установки вы не только найдете online север и восток, но также сможете вычислить положение Солнца и Луны. Чтобы было удобнее работать с этой программой, отключите поворот экрана.
Приложение полностью бесплатное. Реклама и встроенные покупки отсутствуют.
Пошаговая инструкция как осуществлять движение на местности таким методом:
После того, как угол найден, нужно уметь правильно воспользоваться полученными знаниями.
Обычные условия
Компас-брелок. Фото OZON
Основные правила передвижения:
Важно заранее на карте распланировать маршрут, разделить его на множество небольших отрезков. У каждого из них конец должен располагаться возле крупного ориентира.
Определив градус, следует двигаться в строго прямом направлении.
Препятствия нужно обходить попеременно, то слева, то справа
Так можно уменьшать, возникающую погрешность.
Если препятствие на пути возникло большое, то, вернувшись обратно на маршрут, стоит пересчитать азимут.
Пройденный путь следует постоянно проверять, оглядываясь назад и проверяя линейность маршрута.
Важно!
Даже небольшая погрешность в несколько градусов, способна отклонить от маршрута на сотни метров.
Ночью
Ночью ориентиры для вычисления градуса становятся невидимыми, поэтому можно либо еще днем позаботиться об их отметке на карте, либо использовать в качестве «помощников» звезды и Луну. Также пригодятся фонари и прожекторы, если астронавигация проблематична.
Зимой
Снег покрывает все ориентиры, затрудняет навигацию. Чтобы точнее вычислять азимут, понадобится взбираться на возвышенности, чтобы определять для направления более крупные объекты.
В лесу
Кучность деревьев, лесоповал создают помехи при навигации, заставляют отклоняться от маршрута и постоянно заново вычислять азимут. С определением сторон света помогут муравейники (с южной стороны они более пологие), кора деревьев (с севера более грубая, часто зарастает мхом). Большим подспорьем будет карта, на которой заранее выбирается крупный ориентир.
В сложных метеоусловиях
Любые осадки снижают видимость, поэтому маршрут тогда лучше заранее прорисовывать на карте, и как можно чаще останавливаться, отмечать точками, сколько было пройдено, и в каком направлении. В качестве ориентиров лучше использовать небольшие, близко расположенные предметы. Отлично, если рядом протекает река или ручей, они помогут не заблудиться.
