Местность и измерения на ней

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.

Топогеодезическое обеспечение

Комплекс мероприятий по обеспечению войск и штабов топогеодезическими данными по ТВД называется топогеодезическим обеспечением (ТГО). Является одним из видов боевого обеспечения и составной частью Военной топографии.

Топогеодезическое обеспечение включает в себя следующие пункты:

  • подготовка и доведение до войск астрономо-геодезических и гравиметрических данных
  • изготовление, постоянное обновление, накопление запасов и снабжение штабов и войск топографическими картами
  • изготовление и снабжение войск специальными картами и фотоснимками местности
  • осуществление топографической разведки

Организация ТГО осуществляется топографическими подразделениями при штабах соединений в ВВС и Сухопутных войсках и гидрографическими подразделениями при штабах соединений ВМФ.

Связь военной топографии с другими отраслями военной науки

Местность
как один из элементов боевой обстановки изучается тактикой, оперативным
искусством и другими отраслями военной науки, каждой из них применительно к
своей задаче.

ТАКТИКА, например,
разрабатывает вопросы теории и практики подготовки и ведения боевых действий
подразделения, частями и соединениями, подробно изучает при этом влияние
местности на организацию и ведение боя. Исходя из этого она указывает основные
принципы и наиболее эффективные способы использования местности при решении
боевых задач.

ВОЕННО-ИНЖЕНЕРНОЕ дело
рассматривает местность и ее свойства применительно к задачам инженерного
обеспечения боевых действий. Оно разрабатывает инженерные способы и средства
изменения естественных условий местности, облегчающие действия своих войск и
всемерно затрудняющие действия противника.

ВОЕННАЯ ГЕОГРАФИЯ
всесторонне изучает условия и возможности различных стран и театров военных
действий в том числе и местность. Изучая строение земной поверхности,
естественные рубежи и преграды, гидрографию, дорожную сеть и другие важнейшие
объекты местности, она представляет о них конкретные данные, которые необходимо
учитывать при подготовке и ведении боевых действий в том же районе.

ВОЕННАЯ ТОПОГРАФИЯ
использует данные тактики и других отраслей военной науки о влиянии местности
на действия войск и на применение различных видов оружия и боевой техники для
разработки вопросов топографической подготовки войск и топогеодезического
обеспечения боевых действий. Данные разрабатываемые военной топографией, в свою
очередь используются другие дисциплины и отрасли военной науки при решении
вопросов, связанных с изучением и использованием местности.

Что такое условные знаки на плане местности

Картографические условные знаки — это значки на карте, которые применяются для символьного обозначения предметов и явлений, указания качественных и количественных параметров. Не требуется особой достоверности расположения знака на местности.  Каждый графический символ привязан к определенному типу объекта или явления.  Как правило, такие знаки имеют международный характер и не отличаются по написанию в разных странах.

Специальные условные знаки используют для обозначения различных объектов на плане местности

Размер изображения зависит от масштаба карты, однако рисунок не изменяется.

На карте часто изображается легенда карты — это перечень использованных обозначений с пояснениями их значения. Она находится в любом свободном пространстве плана, часто располагается в углу.

Чертеж значка выполняется четкими линиями. Пояснительные подписи используются для указания дополнительных характеристик. Например, с их помощью обозначается преобладающий тип деревьев в лесу, материал покрытия транспортной дороги.

Правильное чтение топографии позволяет получить подробные сведения о любой части местности.

Понятие о карте. Топографические карты, их классификация, назначение и использование в оперативно-боевой деятельности органов безопасности

Топографической картой называется уменьшенное, подробное и точное изображение небольшого участка местности на плоскости (бумаге).

Топографическая карта — основной графический документ о местности, содержащей точное, подробное и наглядное изображение местных предметов и рельефа.

Карты масштаба 1:10 000 (1:25 000) – самые подробные и точные, предназначены для детального изучения и оценки отдельных небольших участков местности командирами подразделений и частей при форсировании водных преград, высадке воздушных и морских десантов, ведении боевых действий в городах, строительстве инженерных сооружений. Они используется также для точных измерений и расчетов при планировании и выполнении мероприятий но инженерному оборудованию местности и топогеодезической подготовки стрельбы.

Карта масштаба 1:50000 предназначена для изучения и оценки местности, ориентирования, целеуказания и используется, как правило, подразделениями и частями в различных видах боя, особенно при организации обороны. В наступлении она используется для изучения и оценки местности при прорыве обороны противника, преодолении водных преград, высадке воздушных и морских десантов, а также при ведении боевых действий за населенные пункты. Эта карта используется также для топогеодезической подготовки стрельбы, проектирования военно-инженерных сооружений и выполнения расчетов по инженерному оборудованию местности.

Карта масштаба 1:100000 предназначена для изучения местности и оценки ее тактических свойств при планировании боя, организации взаимодействия и управлении войсками, ориентирования на местности и целеуказания, топогеодезической привязки элементов боевых порядков войск, определения координат объектов (целей) противника. Она также используется при проектировании военно-инженерных сооружений и выполнении мероприятий по инженерному оборудованию местности.

Карта масштаба 1:200000 предназначена для изучения и оценки местности. Она используется при планировании боевых действий войск и мероприятий по их обеспечению, управлении войсками. Карта широко используется в качестве дорожной, так как наглядно и достаточно полно отображает дорожную сеть и ее пригодность для передвижения боевой и другой техники. Кроме дорожной сети на этой карте хорошо отображены общий характер рельефа, основные водные преграды, крупные лесные массивы и населенные пункты. Поэтому она используется для изучения проходимости местности вне дорог, се защитных и маскирующих свойств.

Карта масштаба 1:500000 предназначена для изучения и оценки общего характера местности при подготовке и ведении операций. Она используется при организации взаимодействия и управлении войсками, для ориентирования при передвижении войск и целеуказания, а также для нанесения общей боевой обстановки.

Карта масштаба 1:1000000 предназначена для общей оценки местности и изучения природных условий крупных географических районов, военно-географической оценки театров военных действий, управления войсками и решения других задач.

Место и роль военной топографии в системе боевой подготовки войск

Как учебная дисциплина
военная топография является одной из важнейших составных частей боевой
подготовки офицеров, сержантов и рядового состава всех родов войск.

В тесной связи с другими
предметами обучения войск, особенно с тактикой, огневой и инженерной
подготовкой, военная топография вооружает командиров и солдат необходимыми
топографическими знаниями и навыками, умелое применение которых способствует
повышению боевой активности войск и достижению успехов в бою.

Многие вопросы военной
топографии, например, ориентирование на местности при вхождении войск,
производство полевых измерений при разведке, подготовка исходных данных для
ведения огня и т.п., органически входят в задачи тактической, огневой и
специальной подготовке войск, что находит соответствующее отражение в
войсковых уставах и направлениях.

Таким образом,
топографическая подготовка командиров и солдат должна осуществляться не только
на занятиях по этому предмету, но закрепляться и непрерывно совершенствоваться
в процессе подготовки по другим дисциплинам, особенно на полевых занятиях и
войсковых учениях.

Боевые действия могут
развертываться на любой местности, в любое время года и в любую погоду. Общие
указания по действиям войск в различных условиях местности содержаться в
уставах и наставлениях. Однако уставные документы не могут подробно
характеризовать разновидности и свойства местности, которые командиры обязаны
учитывать при ведении боя.

Основы работы с компасом

Что
такое азимут.

Как определить
местонахождение
предмета, зная азимут:
Для определения
местонахождения
нужного предмета нужно знать расстояние
Определение времени
по
компасу:

Топографическое
ориентирование.

При пользовании любым компасом следует помнить, что в свободно
подвешенном
состоянии магнитная стрелка своими концами будет направлена на север и
на юг. Но
это приближенно. Стрелка располагается не по направлению
истинного
(географического) меридиана, а по направлению магнитного меридиана.
Угол между
истинным меридианом и магнитным называется склонением магнитной стрелки

(магнитное склонение).

Оно для каждой местности различно и может быть восточным
(со знаком +) или западным (со знаком -). Величина его для большей
территории Европы
и Азии не превышает 5—7°, за исключением районов
магнитных аномалий.
Поэтому в
большинстве случаев можно считать, что магнитный меридиан практически
совпадает
с истинным, и северный конец стрелки показывает направление примерно на
север.
Однако для более точного ориентирования, особенно при движении по
азимутам
, нужно
учитывать величину склонения, которая указывается на топографических
картах.
(На военных картах обычно оно указывается внизу листа-квадрата).
Не следует слишком полагаться на магнитный полюс, если район путешествия
совпадает с близким к поверхности залеганием железных руд. Также
следует учитывать
миграцию магнитного полюса и соответственного, хотя и малого, но
изменения
направления магнитного склонения.
Чтобы с помощью компаса определить стороны горизонта, следует отпустить
тормоз
магнитной стрелки и установить компас горизонтально. Затем повернуть
его так,
чтобы северный конец стрелки оказался против буквы
«С» (север). При
таком
положении буквы «В», «3» и
«Ю» укажут направление на восток, запад и
юг. В любом из
этих направлений можно выбрать на местности какой-либо предмет —
ориентир,
который и будет в дальнейшем использоваться для ориентирования при
движении по
маршруту.

Военная топография
дает знания о местности, учит способам
ориентирования на ней, умелому
использованию топографических карт
при выполнении различных задач, а так
же приемам работы с картой на местности
и составлению графических документов.

Знания военной
топографии позволяют командиру более
полно оценить обстановку, принять
наиболее целесообразное решение лучше
организовать наблюдение и систему огня,
полнее использовать тактические и
защитные свойства местности в интересах
успешного выполнения боевых задач.

Система условных обозначений на картах. Масштабные, внемасштабные и пояснительные условные знаки

Условные знаки — это графические обозначения, показывающие положение какого-либо объекта на местности и передающие его качественную и количественную характеристику. В РФ и странах СНГ используется 465 условных знаков (в США — 243, во Франции — 288. в ФРГ — 231).

Группы однородных местных предметов изображаются на картах с помощью основного (базового) условного знака. Качественная и количественная характеристика объектов одной группы определяется с помощью усложнения базового условного знака.

Чем крупнее масштаб карты, тем больше объектов и с большими подробностями показывается на ней при изображении данной территории. С уменьшением масштаба карты сокращается информационная емкость изображения на ней различных объектов.

На топографических картах масштаба 1:25000 – 1:100000 показываются по возможности все топографические объекты и их характерные особенности, имеющие значение для войск. На картах масштабов 1:200000 и 1:500000 отображаются лишь наиболее существенные из них, причем со значительным обобщением их плановых очертаний и других показателей.

Условные знаки местных предметов делятся на три основные группы:

  • масштабный;
  • внемасштабные;
  • пояснительные.

Масштабными (или контурными) условными знаками обозначаются объекты, выражающиеся в масштабе карты, то есть такие, размеры которых (длину, ширину, площадь) можно измерить по карте.

Каждый такой знак состоит из контура, т. е. планового очертания изображаемого объекта и заполняющего его пояснительного обозначения в виде фоновой окраски, цветной штриховки или сетки одинаковых по своему рисунку значков (запоминающих знаков), указывающих род и разновидность объекта. Контуры объектов показываются на картах пунктиром, если они не совпадают с другими линиями местности (канавами, береговыми линиями, дорогами и т. д.), которые обозначаются своими условными знаками.

Внемасштабными (точечными) условными знаками изображаются малоразмерные объекты (колодцы, отдельные дома, башни, памятники и др.), не выражающиеся в масштабе карты, фигурный рисунок такого знака включает главную точку, показывающую точное положение объекта на местности, и обозначает, что это за предмет.

Внемасштабные условные знаки можно разделить на 4 группы в зависимости от положения главной точки:

  • знаки, имеющие центр симметрии, (кружок, квадрат, прямоугольник, звездочка и т. д.); главная точка совпадает с центром симметрии;
  • знаки, имеющие широкое основание, главная точка — в середине основания;
  • знаки, имеющие основание в виде прямого угла; главная точка — в вершине утла;
  • знаки, представляющие сочетание нескольких фигур; главная точка — в центре симметрия нижней фигуры.

Рис. 1. 1 – пункты геодезической сети; 2 – точки съемочной сети, закрепленные на местности центрами; 3 – астрономические пункты; 4 – церкви; 5 – заводы, фабрики и мельницы без труб; 6 – электростанции; 7 – водяные мельницы и лесопилки; 8 – склады горючего и газгольдеры; 9 – шахты и штольни действующие; 10 – нефтяные и газовые скважины без вышек.

Геометрический центр фигуры

Середина основания знака

Рис. 2. 1 — заводские и фабричные трубы; 2 – терриконы; 3 – телеграфные и радиотелеграфные конторы и отделения, телефонные станции; 4 – метеорологические станции; 5 – семафоры и светофоры; 6 – памятники, монументы, братские могилы, туры и каменные столбы высотой более 1 м; 7 – буддийские монастыри; 8 – отдельно лежащие камни.

Вершина прямого угла у основания знака

Рис. 3. 1 – ветряные двигатели; 2 – бензоколонки и заправочные станции4 3 – ветряные мельницы; 4 – постоянные знаки речной сигнализации; 5 – отдельно стоящие лиственные деревья; 6 — отдельно стоящие хвойные деревья

Геометрический центр нижней фигуры

Рис. 4. 1 – заводы, фабрики и мельницы с трубами; 2 – будки трансформаторные; 3 – радиостанции и телецентры; 4 – нефтяные и газовые вышки; 5 – сооружения башенного типа; 6 – часовни; 7 – мечети; 8 – радиомачты и телевизионные мачты; 9 – печи для обжига извести и древесного угля; 10 – мазары, суборганы.

Этими главными точками необходимо пользоваться при точных измерениях расстояний между объектами по карте и при определении координат объектов. К внемасштабным условным знакам относятся такие знаки дорог, ручьев и других линейных объектов, у которых в масштабе выражается только длина, ширина же не может быть измерена по карте. Точное положение таких объектов на местности соответствует продольной оси (середина) знака на карте.

Пояснительные условные знаки применяются для дополнительной качественной и количественной характеристики изображаемых объектов и показа их разновидностей (например, условный знак дерева внутри леса).

Тактическая классификация разновидностей местности.

В
тактическом отношении местность обычно подразделяется:

a) По степени
пересеченности и изрезанности ее реками, каналами, озерами, балками, и тому
подобными препятствиями, ограничивающими свободу передвижения и маневра войск –
на пересеченную (сильно-, средне-,слабопересеченную)и непересеченную.

b) По степени
ее закрытости возвышениями рельефа и местными предметами (лесами, рощами,
населенными пунктами), затрудняющими просматривание местности, образующими
маски от наблюдения и укрытия от поражающих средств противника – на открытую,
полузакрытую и закрытую.

Типичными примерами
сильнопересеченной местности являются горные и высокогорные районы, районы
сильно развитого овражно-балочного рельефа, характерного для некоторых степных
и лесостепных областей, а также озерно-речные районы.

Силнопересеченная
местность отмечается густой сетью труднопреодолимых препятствий, значительно
ограничивающих её доступность не только для боевых и транспортных машин, но и
для подразделений, передвигающихся в пешем порядке. Наличие таких препятствий
требует выполнения значительных работ по инженерному оборудованию местности и
применению специальных средств, облегчающих их преодоление. Такая местность
усиливает оборону и значительно затрудняет наступление.

Пересеченная местность,
изобилующая резко выраженными складками рельефа, является наиболее выгодной в
отношении защиты от ядерного и других видов оружия. Она облегчает маскировку и
затрудняет наблюдение, особенно наземное. Чем больше складок рельефа, чем они
глубже и резче выражены, тем в большей степени местность обладает указанными
выше свойствами, особенно при наличии лесного покрова.

Среднепересеченная
местность в отличииот сильнопересеченной
имеет также сплошную, но более редкую сеть препятствий, большинство из которых
без особых трудностей может преодолеваться на гусеничном ходу.

Местность с
незначительными или редко встречающимися препятствиями, большинство из которых
сравнительно легко преодолевается как гусеничными, так и колесными машинами,
относится к слабопересеченной.

Местность всех этих
видов можетбыть в различной
степени открытой и закрытой.

К открытой относится
более или менее ровная безлесная местность, лишенная значительных естественных
масок и укрытий. По сравнению с другими типами она имеет наименее благоприятные
по своим маскировочным и защитным свойствам. На такой местности затрудняются
организации противоядерной защиты, противотанковой и противовоздушной обороны,
скрытное передвижение войск, размещение и маскировка элементов боевых порядков.
Вместе с тем открытая местность, обеспечивая хороший кругозор и обстрел,
способствует повышению эффективности огня стрелкового оружия и
артиллеристского огня. При соответствующем грунте она почти повсеместно
доступна для всех видов транспортных и боевик машин, тем не менее наступать
или располагаться для обороны на открытой равнине не выгодно, особенно если
противник находится в более благоприятных условиях местности

На такой местности
для передвижения и действия войск особенно важно использовать ночное время и
условия плохой видимости

К закрытой местности
относятся главным образом лесные районы хорошо укрывающие войска и боевую
технику не только от наземного, но и от воздушного наблюдения, а также горные
районы и районы с густой сетью населенных пунктов. На такой местности
облегчаются скрытое передвижение и маневрирование войск, организация
противотанковой и противовоздушной обороны, но зато сильно затрудняются
ориентирование, целеуказание, ведение всех видов огня и взаимодействие войск.

К полузакрытой относится
местность, на которой закрытые пространства составляют около половины всей площади.

Интересный факт

В государствах, являвшихся стратегическими противниками (СССР и США), условное обозначение на картах своих войск и войск противника является противоположным.

К примеру, в ВС СССР на многоцветных картах и схемах боевой состав, принадлежность, положение, вооружение, боевые задачи и действия своих войск наносятся красным цветом (по названию Красной армии), а противника синим цветом.

В ВС США войска и вооружение противника принято изображать красным цветом, а свои синим цветом, что, возможно, происходит со времен Войны за независимость, когда мундиры подобного цвета имели британские и американские войска соответственно.

Как правильно читать условные знаки

Знание расшифровки условных знаков обеспечивает правильное и быстрое чтение планов и карт и понимание того, где и что находится. Потому, что в топографических картах разных масштабов применяются одинаковые или похожие друг на друга знаки, при чтении не возникает никаких трудностей. Часто, не зная обозначение топографических знаков, можно догадаться о них по определенному написанию.

 На карте можно увидеть изображение стрелки, помогающей сориентироваться в направлении топосъемки по сторонам света. 
При определении координат точки используется координатная сетка

Следовательно, предметы на планах и картах изображают, используя топографические знаки. Их написание однотипно и определяется конкретным ГОСТ и ГУГК. Такие знания могут помочь при ориентировании на местности и локальной географии.