Как учитывать магнитное склонение

Определение азимутов, дирекционных углов и магнитных склонений

Работа с топографическими картами включает в себя знание вычислений дирекционного угла, определения истинного и магнитного азимутов, сближения меридианов и магнитных склонений.

В топографии различают 3 вида направлений на объекты: это дирекционный угол, истинный и магнитный азимуты

Дирекционный угол, истинный азимут и сближение меридианов на карте

Для определения магнитного склонения на момент вычисления необходимо умножить ежегодное изменение магнитного склонения на количество лет, прошедших с момента составления топокарты и прибавить значение, указанное на год составления.

Переход от дирекционного угла к магнитному азимуту и обратно. Переходить от дирекционного угла к магнитному азимуту необходимо, например, при построении маршрута движения по азимутам, учитывающего магнитное склонение, поскольку на топокарте все направления строятся по дирекционным углам, позволяющим оперативно работать с картой, ведь дирекционные углы откладываются от вертикальной координатной сетки. Движение же по азимутам на местности подразумевает использование компаса и магнитных азимутов, поэтому и необходим такой переход.

Переход от дирекционного угла к магнитному азимуту проводится по формуле:

Пример: магнитное склонение на 1982 год восточное, т.е. положительное 10°15′. Год вычисления 2011. Ежегодное изменение магнитного склонения тоже восточное 0°04′. Сближение меридианов западное, поэтому со знаком минус 2°10′. Необходимо дирекционный угол 95°12′ перевести в магнитный азимут для применения на местности.

Сначала вычислим магнитное склонения на 2011 год:

δ = 10°15′ + (0°04′ x 29) = 12°11′

Подготовка на топокарте маршрута для движения по магнитным азимутам

1) На топокарте необходимо наметить ориентиры на поворотных пунктах
2) Измерить дирекционные углы и длину каждого прямолинейного участка движения
3) Дирекционные углы перевести в магнитные азимуты, а расстояния в пары шагов, если движение по азимутам будет осуществляться пешком. Данные наносятся на карту, или составляется схема маршрута.

Схема маршрута движения по азимутам Как двигаться по азимутам?

В отправной точке при помощи компаса измеряют, указанный на карте магнитный азимут, по направлению которого замечают удаленный ориентир и выдвигаются в этом направлении. Дойдя до намеченного ориентира, сверяют по компасу магнитный азимут, намечают следующий ориентир и таким образом двигаются до следующего поворотного пункта, дойдя до которого весь процесс повторяется, но с другим магнитным азимутом. Ориентация на промежуточные ориентиры между поворотными пунктами позволяет выдерживать направление по заданным магнитным азимутам.

Если при составлении маршрута движения по азимутам по топокарте встречается препятствие, то в схему закладываются обходные азимуты поворотных пунктов и расстояния между ними.

Если по ходу движения по азимутам на местности встречается незапланированное препятствие, и оно просматривается до конца, то на противоположной стороне намечают ориентир, дойдя до которого после обхода, сверяют магнитный азимут и продолжают движение. Если препятствие не просматривается до конца, то обход делают по приведенной ниже схеме, причем расстояние отрезка ВС прибавляют к общему расстоянию до следующего поворотного пункта

Обход препятствий при движении по азимутам

Источник

Куда показывает компас на самом деле, о градусах, но не о температуре, и опять о непонятных моряках

Опять берем апельсин (в первый раз апельсин “брали” в прошлой статье о проекциях карт: /map_projection/)

На этот раз без обмана, это действительно апельсин 🙂

На нем сразу нарисована готовая карта из мира фильма Водный мир (В далеком будущем полярные снега растаяли, покрыв всю Землю водой. Авторы погружают нас в фантастический мир немногочисленных людей, живущих на воде… ) Такая карта нам, как ни странно, подойдет. Человечество не сильно задумывалось о проблемах навигации, пока ходило по суше или удалялось в море не дальше, чем виден берег. Поэтому все, о чем мы будем говорить, было изобретено в эпоху Великих географических открытий.

Отмечаем на нашем глобусе северный и южный полюса.

Как я говорил в прошлой статье, это точки, проткнув которые спицей, мы получим ось вращения планеты вокруг своей оси (благодаря этому вращению происходят смены дня и ночи).

Теперь я не только пишу, но и делаю!

Но сейчас я нарисую одну внезапную штуку.

Это Северный Магнитный Полюс. Именно туда показывает стрелка компаса. В настоящее время магнитный полюс находится около Канады и смещается в северном и северо-западном направлении со скоростью около 10 км в год, поэтому любые его координаты являются временными и неточными. Южный полюс ведет себя точно так же. На магнитном полюсе стрелка компаса будет крутиться вокруг себя, и вы не сможете определить направление.

Расхождение между магнитным полюсом и географическим (это тот, куда воткнута моя спица) называют магнитным склонением.

В зависимости от того, где находится компас, магнитное склонение может быть:

восточным (от показаний компаса нам надо взять левее, чтобы найти географический север);

западным (от показаний компаса нам надо взять правее, чтобы найти географический север).

На этой картинке черные стрелки показывают на географический север, а красные на магнитный.

Чем ближе к полюсу мы находимся и чем на более дальнее расстояние собираемся передвигаться, тем более внимательно надо относиться к магнитному склонению при движении по компасу.

Например в Москве магнитное склонение восточное и составляет 10.91°. При этом оно сдвигается к востоку на 0.12° за год.

В Кандалашском заливе Белого моря магнитное склонение будет уже почти 15° (14.98° Восточное), и оно сдвигается к востоку на 0.18° за год.

Все-таки 15° можно заметить даже на самом простеньком компасе.

Только в XX веке изобрели гирокомпас – прибор, указывающий не на магнитный, а на истинный (географический) север. Он очень тяжел, и устанавливается только на больших кораблях.

О магнитном склонении можно не думать, если вы бегаете спортивное ориентирование в парке, но если вы идете через море или заснеженную тундру, то ваш штурман должен быть предельно трезв!

Проще всего узнать магнитное склонение на сайте nakarte.me

Красным квадратом я выделил кнопку, которую надо нажать, чтобы инструмент включился. Проведите в любом месте нужного вам района прямую (синяя), так чтобы Magnetic azimut равнялся 0. Значение True azimut (истинный север) и будет величиной магнитного склонения в этом районе.

Магнитное склонение меняется со временем. Если вы хотите узнать магнитное склонение для какого-то места в определенный момент времени, то для этого вам понадобится вот этот сайт: https://www.ngdc.noaa.gov/geomag-web/#declination

Только надо будет задать координаты места. Как раз о них и поговорим (тут тему с компасом мы закончили, о том, как пользоваться им при ориентировании, есть отдельная статья)

Для начала вернемся к нашему глобусу-апельсину и начертим на нем экватор – линию, равноудаленную от обоих полюсов

Теперь у нас есть Северное и Южное полушария. И мы можем уже начать ориентироваться по нашему апельсину в направлении север-юг (верх-низ). Ведь мы можем нарисовать параллельные линии экватору – паралели и пронумеровать их как-нибудь.

Их может быть нарисовано сколько угодно, лишь бы не заслоняли собою изображения объектов на глобусе.

Чтобы создать координаты еще и по направлению запад-восток (лево-право), надо прочертить еще линии, соединяющие полюса – меридианы.

Слово “меридиан” происходит от латинского “meridianus” — полуденный. Когда солнце светит прямо на такую линию, то люди на этой линии говорят, что сейчас полдень.

Прочертить-то мы их прочертили, но надо будет выбрать какую-нибудь одну, от которой начать считать. Это с экватором, все ясно, он – линия, равноудаленная от полюсов, ровно посредине планеты (на линии север-юг), а тут надо решить творчески, какая из линий будет ровно посередине на линии запад-восток.

Разные страны и народы по разному решали этот вопрос. Если вы французский капер и захватили испанский галеон, то трофейными картами не удастся так просто воспользоваться. У испанцев и португальцев долгое время был точкой отсчета меридиан, проходящий через остров Ферро, а у французов через Париж. У англичан – через Гринвичскую обсерваторию, а в России – через Пулковскую обсерваторию под Санкт-Петербургом. В итоге на международной конференции в 1884 году за начальный (нулевой) меридиан принят Гринвичский, и все современные карты ведут отсчет меридиан от него.

Собственно, на глобусе у нас появилась такая сетка.Похоже на клеточки для игры в морской бой. Казалось бы, чтобы придумать систему координат, достаточно поставить вдоль экватора буквы, а вдоль Гринвичского меридиана цифры. И клеточки готовы. Но как тогда быть с картами более крупного масштаба? Тоже в них начертить сетку и нумеровать клеточки и буквы? А в них еще более мелкую сетку? Такая система неудобна.

Что придумали? Мерить углы.

На оси север-юг измеряют градус от экватора и называют это широтой. Широта бывает северная (выше экватора) или южной (ниже экватора);

На оси запад-восток измеряют градус от Гринвичского меридиана и называют это долготой. Долгота бывает западной (левее гринвича) или восточной (правее).

Долгота может быть от 0° до 180°. По полкруга: западной или восточной.

Градус слишком крупная величина, и только градусами нельзя указать точное место на Земле. Поэтому каждый градус делят на на 60 угловых минут (обозначаются штрихом сверху ′ ), а тот на 60 угловых секунд (обозначаются двумя штрихами сверху ″). Да, к сожалению это наследство астрономии, которое пришло к нам от древних шумеров, у которых была шестидесятеричная система счисления, а не привычная нам десятеричная. Позже это деление перенесли для определения времени, и теперь у нас в одном часе столько же минут, а в минуте столько же секунд.

Как это записывают?

Существуют различные форматы записи координат.

Это все координаты одного и того же места, записанные разным способом:

Исторически первым был формат “градусы, минуты, секунды”

Пример записи: 55°38’17.28″С 37°28’48.96″В

Читается как: 55 градусов, 38 минут 17 целых 28 сотых секунд северной широты; 37 градусов 28 минут 48 целых 96 сотых секунд восточной долготы.

Чем удобен: получив координаты вашего местонахождения (используя GPS приемник или путем астрономических наблюдений), вы можете найти это место на карте с координатной сеткой.

Например. Наши координаты 55°41’10”C 36°3’50”В. Где мы на карте?

В каждом углу координатной сетки карты указаны координаты этого угла. Чередующиеся черные и белые полосочки – минуты широты или долготы. Точки рядом с полосками – разделяют десятки секунд.

Найдем сначала широту. Широта нижней грани листа составляет 55°40’00”, откладываем вверх еще одну полосочку. У нас станет 41’, и доходим до ближайшей точки – это еще 10”. Кладем туда линейку.

На пересечении линеек окажется поворот дороги, который я обвел желтым кругом.

Определив свое местоположение на местности и найдя его на карте, можно провести обратную операцию, найдя свои координаты. Подробнее я об этом расскажу в следующих статьях, когда буду рассказывать подробнее о том, как работать с картами.

Формат “градусы, минуты, доли минут”

Пример записи: 55°38.288’С 37°28.816’В

Читается как: 55 градусов, 38 минут 288 тысячных минут северной широты; 37 градусов 28 минут 816 тысячных минут восточной долготы.

Чем удобен: сухопутчикам ничем. Но встречается у моряков, у них это сложилось исторически. Это связано с строением шкалы секстанта и долю минуты удобно представлять в виде доли морской мили.

Формат “градусы, доли градусов”

Пример записи: 55.638133°С 37.480267°В

Читается как: 55 точка 638133 северной широты; 37 точка 480267 восточной долготы

Чем удобен: Во-первых, в современном компьютерном мире этот формат более пригоден для печати на клавиатуре или в смс (или попробуйте найти все эти обозначения градусов, минут и секунд на клавиатуре и в телефоне – долго!); во-вторых, его проще диктовать, например, по рации.

Это всем знакомая десятичная дробь. Количество знаков после запятой может быть разным (обычно 5 или 6), но пропущенный последний шестой знак не критично повлияет на точность. Обычному человеку хватит и четырех знаков. (6й знак уточняет позицию на 8 см на экваторе, а в остальных местах еще меньше, а 5й знак 80 см на экваторе. В наших широтах – 64 см). При этом для той же точности в других форматах записи надо использовать большее количество знаков.

Именно в этом виде пользователи чаще всего увидят координаты во всяком пользовательском софте (Яндекс-карты, Гугл-карты, MapsMe и т.д.) Мало кто догадывается, но в этих приложениях, тыкнув пальцем на экран и подержав, можно увидеть координаты любого места, затем скопировать в буфер обмена и потом отправить по смс например.

Часто возникает вопрос. Сколько во всех этих градусах и минутах метров, километров и попугаев с удавами?

Один градус, измеренный по параллели, всегда разный – Земля мало того что не плоская, так еще и сплющенная. Поэтому у экватора один градус (ну или угловой минуты или угловой секунды) будет сильно больше градуса (соответственно минуты или секунды) находящегося ближе к полюсам. Например 1’ дуги экватора равняется 1855 метрам, а 1’ долготы на широте Москвы будет равнятся 1040 метров.

Длина дуги меридиана на уровне экватора будет составлять 1843 метра, а на уровне той же Москвы 1856 метров. На уровне 85°почти у северного полюса, 1’ она составит 1864 метра. В среднем 1852 метра.

Измерять дугу по меридиану (находить широту) люди научились раньше (для этого морякам было достаточно измерить (с помощью секстанта) угол между Полярной звездой (висит почти ровно над северным полюсом) и горизонтом), а меркаторские карты, как мы знаем из прошлой статьи, по которым плавали моряки, имеют искажение как раз по меридиану. Поэтому моряки измеряют расстояние как раз одной минутой дуги меридиана (1’), которая в среднем равна 1852 метра. Это расстояние они называют одной милей. Поскольку морская миля выведена естественным путем, моряки не спешат от нее отказываться и переходить на километры и метры.

В следующей статье я наконец-то дойду до карт и расскажу, какие они бывают. Над апельсинами больше издеваться не буду 🙂

Вот ТУТ можно прочитать о картах Генштаба, фрагмет которых я приводил в части о координатной сетке.

А ЗДЕСЬ о спутниковой навигации и как выбрать навигатор в путешествие.

Источник

Магнитное склонение, девиация, поправка магнитного компаса.

Устройство магнитного компаса основано на свойстве магнитной стрелки устанавливаться по направлению силовых линий магнитного поля. Линия NS картушки компаса устанавливается по направлению горизонтальной составляющей магнитного поля Земли – магнитного меридиана Nм.

Магнитным склонением (d)называется угол между плоскостью истинного меридиана (Nи) и направлением горизонтальной составляющей магнитного поля Земли (магнитного меридиана Nм) (Рис. 1.17). Положительному склонению присваивается наименование E, отрицательному – W.

Величина магнитного склонения различна в различных точках Земли и меняется от года в год. Это годовое изменение (увеличение или уменьшение) указывается на морских картах.

С тем, чтобы выбрать склонение с карты, необходимо:

dпл = dк + n∆d

где: dк – склонение, снятое с карты;

n – разница между годом плавания и годом к которому приведено склонение (выбирается с карты);

Рис. 1.17 Магнитное склонение ∆d – годовое изменение склонения (с карты).

Решение.

1 – находим разницу n: _Год плавания = 2010

Год на карте = 2003

2 – определяем изменение склоненияn∆d: _Х n = 7

3 – приводим склонение к году плавания dпл: ₊ dк = 7,3 0 W

На магнитный компас помимо магнитного поля Земли, действует магнитное поле судна, возникающее вследствие намагничивания железных конструкций судна магнитным полем Земли.

Ось NS, картушки магнитного компаса устанавливается по направлению горизонтальной составляющей с направлением магнитного меридиана.

Девиация (δ) – угол между плоскостью Nк и Nм. Величина девиации зависит от магнитного курса судна МК. Чтобы она была не слишком большой, девиация компенсируется с помощью помещаемых в нактоузе компаса магнитов. Остаточная девиация определяется и сводится в таблицы. Аргументом, по которому составляется таблица девиации, обычно служит компасный курс КК. Однако, учитывая, что при небольшой девиации, разница между КК и МК невелика, в таблицу можно входить с МК.

Общая поправка магнитного компаса (∆мк)– угол между истинным меридианом Nи

и компасным меридианом Nк – представляют собой сумму d и δ :

∆мк = δ + d

Расчет производится в следующей форме:

Если КК известен с ним входят в «Таблицу девиации» и выбирают из нее девиацию δ.

Когда КК совпадает с табличным значение, то значение девиации снимают табличное, в случаях, когда значение КК не совпадает с табличным, необходимо девиацию выбирать путем интерполирования между КК.

С карты снимают склонение приведенное на год карты dк, приводят склонение на год плавания dпл и рассчитывают общую поправку ∆мк.

При использовании магнитного компаса мы встречаемся с двумя поправками к его показанию. Так как направления на истинный географический и магнитный полюса не совпадают из-за специфического расположения магнитных силовых линий магнитного поля Земли, то нужно вводить поправку за склонение (d). Эта поправка, в связи с разным магнитным состоянием породы подстилающей водное пространство, в различных участках местности различна. Иногда она значительно изменяется на небольшом пространстве и не постоянна. Эти места отмечаются на навигационной карте как магнитные аномалии. У приполюсных районов, близких к размещению магнитного полюса, это склонение достигает значительных величин. В районе магнитного полюса использование магнитного компаса становится невозможным из-за малости горизонтальной составляющей земного магнетизма, удерживающей стрелку компаса в магнитном меридиане.

В общем случае, в пределах допустимых отклонений магнитной стрелки от направления истинного меридиана вводится в расчет поправка за склонение (Рис.1.18) Эта поправка может иметь положительный (+) или отрицательный (-) знак. Если магнитный меридиан находится к востоку (Е) от истинного, то знак у склонения (+), если к западу (W), то знак (-). Переход от магнитных направлений к истинным осуществляется следующим образом:

ИК = МК + d ИП = МП + d

Эти формулы алгебраические, и перед склонением d ставится соответствующий знак.

Компас, установленный на судне, подвергается воздействию сил не только магнитного поля Земли, но и магнитного поля судна. В этом случае стрелка компаса устанавливается по равнодействующей этих сил. Направление в таком случае называется компасным.

Для того чтобы привести показания компаса к направлению на магнитный полюс, нужно ввести поправку за девиацию (d) (Рис.1.19)

Девиация – это угол между направлениями на магнитный и условный компасный полюса. Эта поправка характеризуется величиной в градусах и знаками (+) плюс или (-) минус.

Рис.1.18 Магнитные и истинные Рис.1.19 Компасные направления

1. Когда северная часть компасного меридиана отклонена от магнитного меридиана к востоку (Е), то девиации присваивается знак (+). Если же компасный меридиан расположен к западу (W) от магнитного меридиана, то девиации присваивается знак (-).

2. Соотношение между магнитными и компасными направлениями запишется в виде:

МК = КК + d МП = КП + d

ИК = КК + d + d ИП = КП + d + d

D_MK = d + d(1.31)

ИК = КК + D_MK ИП = КП + D_MK (1.32)

D_MK = ИК – КК (1.34)

В навигации решаются три разновидности задач по исправлению направлений:

3. Прямая задача – компасные направления переводятся в истинные направления.

4. Обратная задача – истинные направления переводятся в компасные.

Вспомогательная – по известным ИК, КК, d (d) определяются поправка компаса, девиация или склонение.

Дата добавления: 2015-11-18 ; просмотров: 29680 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Схема средних значений склонения и сближения меридианов на картах

Магнитное склонение – это угол между меридианом данной точки (O) и магнитным меридианом данной точки.

Обозначается буквой δ (рисунок 1). Магнитное склонение может быть как западным — со знаком «-», так и восточным — со знаком «+».

Рисунок 1. — Магнитное склонение.

Магнитное поле Земли — пространство вокруг земной поверхности, в котором обнаруживаются действия магнитных сил.

Плоскостью магнитного меридиана называется вертикальная плоскость, проходящая через магнитную ось стрелки, свободно помещенной на острие иглы.

Магнитные меридианы сходятся на Земле в двух точках, называемых северным и южным магнитными полюсами (N и S), которые не совпадают с географическими полюсами. Северный магнитный полюс находится на северо-западе Канады и перемещается в северо-западном направлении со скоростью около 16 миль в год. Южный магнитный полюс находится в Антарктиде и тоже перемещается.

Склонением магнитной стрелки или магнитным склонением называется угол между геодезическим меридианом данной точки и ее магнитным меридианом, направленным на север.

Магнитное склонение считается положительным, если северный конец магнитной стрелки отклонен к востоку от геодезического меридиана (восточное склонение), и отрицательным, если он отклонен к западу (западное склонение). Направлению геодезического меридиана на топографической карте соответствуют боковые стороны ее рамки, а также прямые линии, которые можно провести между одноименными минутными делениями долгот.

Величина магнитного склонения подвержена суточным, годовым и вековым колебаниям, а также временным возмущениям под действием магнитных бурь. Величина магнитного склонения и его годовые изменения указаны на каждом листе топографической карты масштабов 1:25 000-1:200 000. Например:

Склонение на 2002 г. восточное 10°15′ (1-71).

Среднее сближение меридианов западное 2°10′ (0-36). Пр прикладывании буссоли (компаса) к вертикальным линиям координатной сетки среднее отклонение магнитной стрелки восточное 12°25′ (2-07). Годовое изменение склонения восточное 0°04′ (О-01). Поправка в дирекционный угол при переходе к магнитному азимуту минус (2-07). Примечание. В скобках показаны деления угломера (одно деление угломера равно 5).

На картах 1:500 000 и 1:1 000 000 показываются районы магнитных аномалий и в каждом из них подписывается значение амплитуды колебания магнитного склонения.

Для облегчения учета магнитного склонения в разных точках земной поверхности составляют специальные карты магнитных склонений, на которых точки с одинаковыми магнитными склонениями соединяют кривыми линиями. Эти линии называются изогонами. Их наносят на топографические карты 1:500 000 и 1:1 000 000.

Магнитное склонение и его изменения учитывают при точном определении магнитных азимутов направлений, например, при наводке орудий и пусковых установок, ориентировании с помощью буссоли технических средств разведки, подготовке данных для работы с навигационной аппаратурой и т.п.

Источник