Определение дирекционных углов и азимутов

Скачать « Военная топография »Бесплатно, а также скачать много других карт можно в нашем архиве карт

В древности, когда еще не было компаса, человечество ориентировалось за небесными светилами . Стороны горизонта определяли по восходом Солнца, то есть направление на восток считали основное направление, откуда, собственно, и возникло ориентирования - "ориенс", что в переводе с латинского означает "восток". Только начиная с XV в. основной стороной горизонта стали считать направление на север.

В каждой точке местности можно провести три направления на север:

• истинный (географический) меридиан покажет на северный географический полюс;
• магнитный меридиан покажет на северный магнитный полюс;
• вертикальная линия километровой сетки - на северо-географический полюс за осевым меридианом зоны.

Истинный меридиан (рис. 8.13) - линия пересечения поверхности Земли плоскостью, проведенной через данную точку и земную ось.

Магнитный меридиан (рис. 8.13б) - направление силовых линий магнитного поля Земли в данной точке - показывает стрелка компаса.

Вертикальная линия координатной сетки (рис. 8.13в) - линия, параллельная осевого меридиана зоны.

8.13. Положение полярных осей: а) истинный меридиан; б) магнитный меридиан; в) вертикальная линия километровой сетки.

В зависимости от того, какое направление принято за начальный, различают три вида углов: истинный азимут, магнитный азимут и дирекционный угол.

Азимут начало от арабского слова "ас-сумут", что означает пути или направления. Азимуты и дирекционные углы всегда измеряются по ходу часовой стрелки от 0 до 360 от северного направления соответствующей полярной оси к направлению на цель.

Истинный азимут (Аи) - угол между северным направлением истинного меридиана (восточной или западной рамки карты) и направлением на цель.

Магнитный азимут (Ам) - угол между северным направлением магнитного меридиана (зафиксированной магнитной стрелке компаса) и направлением на цель.

Дирекционный угол (α) - угол между северным направлением вертикальной линии километровой сетки и направлением на цель.

Схема изображения истинного и магнитного азимутов с дирекционным углом и их взаимосвязь показано на рис.8.14.

8.14. Изображения на схемах и взаимосвязь истинного (Аи) и магнитного азимутов (Ам), дирекционного угла (α), магнитного склонения (δ), сближение меридианов (γ) и поправки направления (ПН)

Для измерения на карте истинного азимута транспортиром необходимо:

• точки, между которыми измеряется истинный азимут, соединить прямой линией;
• между точками провести истинный меридиан, соединив одноименные минуты на северной и южной рамках карты, или линию, которая объединяет точки, продлить до пересечения с западной или восточной (что ближе) рамкой карты;
• в точке пересечения истинного меридиана проведенной прямой линией транспортиром измерить угол по ходу часовой стрелки от северного направления истинного меридиана до направления на цель.

Для измерения на карте дирекционного угла транспортиром надо:

• соединить прямой линией точки на карте, между которыми измеряется дирекционный угол.
• в любой точке пересечения проведенной прямой с вертикальной линией километровой сетки измерить транспортиром угол по ходу часовой стрелки от ее северного направления к направлению на цель (рис. 8.15).

8.15. Определение дирекционных углов на карте с помощью транспортира: а) более 180; б) до 180

Артиллерийским кругом (рис.8.16) дирекционные углы на карте измеряют так же, как и транспортиром. Центр круга устанавливают на точку, а нулевой радиус - на северное направление вертикальной линии километровой сетки или параллельно к ней. Напротив прочерченной на карте линии считывают с красной внутренней шкале круга значение дирекционного угла в делениях угломера. Средняя ошибка измерения углов артиллерийским кругом составляет 0-03 (10 ').

8.16. артиллерийский круг

Необходимо отметить, что в морской навигации и в других случаях удобнее ориентировать линии с помощью острых углов - румбов.

Румбом называют угол между северным или южным направлением магнитного меридиана данной линии и обозначаются буквой r. Румбы меняются от 0º до 90º и в каждой четверти могут быть одинаковыми по значению, поэтому необходимо перед числовым значением румба указать четверть относительно сторон света. В первой четверти - это северо-восток (ПнСх), во второй - юго-восток (ПдСх), в третьей - юго-запад (ПдЗх), в четвертой - северо-запад (ПнЗх). Первые две буквы означают направление меридиана, от которого определяется румб, а следующие две буквы - в какую сторону. Например, румб ПнСх 56º означает, что данное направление составляет с северным направлением магнитного меридиана угол в 56º, который отсчитывается от этого меридиана на восток.

Как и азимуты, румбы могут быть прямыми и обратными. Обратные румбы равны прямым по угловым значением, но название четверти меняется на противоположную. Например, прямой румб - ПнСх 30º, обращенный - ПдЗх 30º.

В зависимости от исходного направления румбы могут быть истинными, магнитными или дирекционными. Числовое значение румбов называют табличными углами. Все тригонометрические таблицы и таблицы прироста координат построено на углах от 0º до 90º. Между румбами и азимутам есть определенная зависимость, которая приведена в табл. 8.1 и на рис. 8.17.

Т а б л и ц я 8.1

угол направления

Ч в е р т и

r1 = A1 r 2 = 180 - A2 r 3 = A3 - 180 r 4 = 360 - A4 Азимут A1 = r1 A2 = 180 - r 2 A3 = 180 + r 3 A4 = 360 - r 4

8.17. Взаимосвязь румбов и азимутов

взаимосвязь азимутов

Наиболее удобным азимутом для работы на карте есть дирекционный угол, потому что километровая сетка проведена чаще. Но на местности необходимо работать с магнитным азимутом. Поэтому для перехода от дирекционного угла к магнитному азимута нужно знать соединительные углы, содержащиеся между выходными направлениям. Из рис. 8.14. видно, что истинный азимут, дирекционный угол и магнитным азимут взаимосвязаны между собой соединительными углами через магнитное склонение, сближение меридианов и поправку направления.

Магнитное склонение (δ) - горизонтальный угол между северным направлением истинного и магнитного меридианов. В тех случаях, если стрелка компаса отклоняется к западу от истинного меридиана - магнитное склонение будет западным, то есть отрицательным (рис. 8.18), а если стрелка компаса отклоняется к востоку от истинного меридиана магнитное склонение будет восточным - положительным (рис. 8.18 б).

Сущность магнитного склонения заключается в следующем. Магнитные полюса Земли находятся на значительной глубине и не совпадают с географическими полюсами. Например, северный магнитный полюс в конце ХV в. находился в 1300 км, а сейчас - примерно на 2000 км от северного географического полюса, неподалеку от острова Виктория (Канада), географические координаты которого в 2004 составляли j = 83º03 'с.ш., λ = 113º04 "з .д.

8.18. Магнитное склонение: а) западное (-); б) восточное (+)

Каждый день полюс движется по эллиптической траектории, и, кроме того, смещается в северном и северо-западном направлении со скоростью около 10 км в год, поэтому любые его координаты являются временными. Со второй половины ХХ века полюс движется от Канады до Таймыра (Россия), а скорость его движения за последнее десятилетие значительно возросло и на 2009 г.. Составляла 64 километра в год.

Южный магнитный полюс находится на побережье Антарктиды (земля Южная Виктория) вблизи французской антарктической станции Дюмон-Дюрвиль, координаты которого в 2004 были φ = 63º05 'ю.ш., λ = 138º00' в.д.

Магнитное склонение меняется со значительным изменением времени и места его определения. В результате действия магнитного поля Земли величина магнитного склонения подвергается суточным, годовым и возрастным колебаниям, а также зависит от влияния магнитного возмущения, полярного сияния и солнечной активности.

Колебания магнитной стрелки значительны в районах залежей железной руды, а в районах магнитных аномалий (Курской, Магнитогорской, Никопольский, Кольской) могут достигать почти противоположное значение. Например, в районе Курской магнитной аномалии (Россия) - самой значительной в мире, величина магнитного склонения может меняться на 130-170 ° на расстоянии до одного-двух километров. Понятно, что ориентировка с помощью буссоли или компаса в районах магнитных аномалий становится невозможным. Районы магнитных аномалий обязательно указываются на топографических, специальных картах и ​​схемах.

Возрастные изменения магнитного склонения является результатом действия годовых изменений. Достигнув определенного значения, они начинают изменяться в противоположном направлении. Например, в Лондоне в 1540 г.. Магнитное склонение было + 7 ° 12 ', а затем оно уменьшилось и в 1818 г.. Составило - 24 ° 38'. После этого он начал расти и в 1900 г.. Составило - 16 ° 30 ', а в 1960 г.. - 10 ° 00'. Например, в Париже в 1540 магнитное склонение составляло + 8 ° 12 ', в 1900 - 14 ° 30', а в 1960 г.. - 8 ° 00 'и этот процесс продолжается.

Приведенные примеры позволяют сделать выводы о том, что величина магнитного склонения в разные периоды и в разных точках земного шара неодинакова. В результате изучения годовых колебаний для различных районов земной поверхности определяют величину годового изменения магнитного склонения (увеличение или уменьшение) для конкретной территории. Наблюдениями установлено, что годовое изменение магнитного склонения не превышает ± 15 ', амплитуда колебаний (от самого маленького до самого) - до 35 °, а период возрастных колебаний магнитного склонения составляет около 500 лет.

Величина магнитного склонения и его годовое изменение указываются на каждом листе топографической карты на год издания карты. Например, на территории Украины годовое изменение магнитного склонения колеблется от 2 'до +6 ".

На картах масштабов 1: 500 000 и 1: 1000000 указываются районы магнитных аномалий с указанием амплитуды колебаний магнитного склонения.

Сближение меридианов (γ) - угол между северным направлением истинного меридиана данной точки и вертикальной линией километровой сетки (см. Рис. 8.14). Сближение меридианов, как и магнитное склонение, может быть западным (отрицательным) или восточным (положительным) и зависит от местонахождения листа топографической карты относительно осевого меридиана зоны.

Сущность сближения меридианов заключается в том, что боковые меридианы каждой зоны параллельные между собой только на экваторе, но постепенно сближаясь, сходятся на полюсах, в то время как вертикальные линии километровой сетки проведены параллельно осевого меридиана зоны (рис.8.19).

8.19. Сущность сближения меридианов

Величина сближения меридианов на осевой меридиане и на экваторе равен 0 и возрастает с удалением от осевого меридиана зоны и экватора, а максимальное значение не превышает 3 ° на полюсах. Сближение меридианов относится к средней (центральной) точки листа топографической карты и представляет собой величину, которая постоянна для каждого листа карты.

При необходимости величину сближения меридианов определяют по формуле

где L - долгота данной точки; L0 - долгота осевого меридиана зоны, в которой находится точка; B - широта данной точки;

Широту и долготу точки определяют по карте с точностью до 30 ', а долготу осевого меридиана зоны рассчитывают по формуле

где N - номер зоны, для определения которой используют формулу

Пример. Определить сближения меридианов для точки с координатами: В = 50 ° 36 'и L = 30 ° 42'.

Решение. Номер зоны N = 30 ° 42 '6 ° + 1 = 6; Lо = 6 ° х6 - 3 ° = 33 °;

λ = (30 ° 42 '- 33 °) х sin 50 ° 36' = - 2 ° 18 'х 0,770 = - 1 ° 46'

Поправка направления (ПН) - угол от магнитного меридиана до северного направления вертикальной линии километровой сетки в данной точке (см. Рис. 8.14). При этом следует запомнить следующее: если НН на схеме показать стрелке от магнитного меридиана до северного направления вертикальной линии километровой сетки, то обозначено направление стрелки по ходу часовой стрелки подскажет, что НН всегда будет со знаком ,, + ", а против часовой стрелки НН всегда будет со знаком ,, - ».

Поправка направления на топографических картах указывается в текстовой справке выражением "... среднее отклонение магнитной стрелки ..." и с противоположным знаком выражением ,, поправка к дирекционного угла ... ", но уже не в градусах, а в делениях угломера.

Поскольку магнитное склонение и сближение меридианов может быть как положительным, так и отрицательным, то и поправка направления (ПН) будет положительной, или отрицательной. Определение поправки направления для перехода от дирекционного угла α к магнитному азимута Ам и наоборот изображено на рис.8.20.

8.20. Определение поправки направления для перехода от дирекционного угла к магнитному азимута и наоборот

Данные о взаимосвязи азимутов можно выразить в виде табл. 8.2:

азимуты

(Измеряются только по ходу часовой стрелки)

соединительные углы

(измеряются с кратчайшим расстоянием на схеме и бывают восточные (+) или западные (-).

Истинный

Магнитное склонение (непостоянное) Магнитный Сближение меридианов (постоянное для листа карты) Дирекционный угол Поправка направления (непостоянная, так суммируются магнитное склонение и сближение меридианов)

Похожие