Истинный и магнитный азимут, дирекционный угол и формулы связи

Девиация.

Итак, мы нанесли генеральный курс на карте, у нас получилось 062°. Магнитное склонение у нас 6° на запад, соответственно мы получили нужный нам магнитный курс: 62° + 6° = 68°. Это магнитный курс, и следовать ему мы можем по ручному пеленгатору. Но, на яхтах ручной пеленгатор обычно не используется для управления яхтой, обычно в нашем расположении стационарный корабельный компас, удобно расположенный в кокпите. Если бы все в этой жизни было просто, мы смогли бы использовать магнитный курс на корабельном компасе и он бы привел нас в нужную точку. Но, к сожалению, он скорее всего не приведет, так как мы так же должны учитывать девиацию. А девиация это разница между магнитным курсом на ручном пеленгаторе и компасным курсом на корабельном компасе. И, к сожалению, эта разница индивидуальна для каждого компаса! Если вы помните книжку ‘15-летний капитан’, то там есть замечательный пример девиации. Злой кок Негоро, лютый враг героя романа, подложил под компас железный топор! И наш герой, ничего не подозревая, уплыл совсем не туда куда было нужно. Отклонение компаса за счет посторонних предметов и есть девиация, и именно поэтому она разная для всех яхт. Вокруг компаса всегда есть мачта, двигатели, штурвалы и так далее. Из за всего этого появляется определенное отклонение компаса. В качественных компасах девиацию можно всегда свести практически к нулю (для этого вам потребуются услуги компасных дел мастера), а на остаточную девиацию вы или сами, или же с помощью мастера, сможете составить таблицу девиации. В сознательных чартерных конторах на каждой яхте в их управлении будет такая таблица. Выглядит она вот так:

Подсчитать девиацию не так сложно, вам потребуется несколько объектов с различными пеленгами, желательно на берегу, очень удобно использовать для этого створы, которым можно довольно легко следовать. Вам нужно будет записать разницу между истинным/магнитным курсом и компасным. Алгоритм прост, но, как вы понимаете, довольно трудоемок. Я несколько раз составлял таблицу девиации для наших яхт, обычно это занимает несколько часов для каждого компаса! Не стоит игнорировать девиацию, на многих чартерных яхтах она не редко достигает 10°, а если на яхте два компаса (обычно если наблюдается два штурвала), то жизнь становится на порядок сложнее, например на одной из наших яхт до коррекций разница между левым и правым компасом на некоторых курсах достигала 15°! Если об этом не знать, можно оказаться очень далеко от нужной точки назначения. Если у вас показания корабельного компаса приводят к не совсем правильным результатам, при качественной работе рулевого и навигатора, возможно девиация на судне больше чем вам кажется.

И, конечно же, во всем сказанном выше, мы подразумеваем, что ручной пеленгатор не подвержен девиации, так как является переносным, а девиация требует привязки к конкретному месту на борту. Тем не менее, старайтесь использовать пеленгатор подальше от мачты или металлических вещей кокпита. Так же, в наше время к очень интересным результатам приводит мобильный телефон лежащий в кармане рулевого (как раз на уровне компаса!). Несложные опыты показали отклонения до 30° при входящем звонке, так что осторожнее

Возвращаясь к девиации, у нас был истинный курс (на карте) 062°, мы добавили склонение (6° на запад) и получили 68°, и теперь мы используем таблицу девиации для яхты INTUITION, на которой мы совершаем путешествие. Девиация на 68° равна 1°на запад. Девиация работает таким же образом, что и склонение. Если мы хотим получить компасный курс из магнитного, мы прибавляем западную поправку и отнимаем восточную. Соответственно, компасный курс у нас получается 68° + 1° = 69°. И именно это значение, 69°, мы можем дать нашему рулевому, который использует корабельный компас для управления яхты.

Ориентирование направлений: истинные и магнитные азимуты

Ориентирование направлений: истинные и магнитные азимуты Зная магнитный и истинный азимуты, нужно знать определение направлений, имея географическую карту и компас. То есть, при этом нужно вычислить связи между истинным и магнитным азимутами и вычислить верное направление и дальнейшее ориентирование. Для этого нужно переводить одно значение в другое и наоборот. Итак, чтобы перевести истинный азимут в магнитный, зная магнитное склонение, необходимо первый уменьшить на величину этого склонения в случае отклонения к востоку, и, наоборот, увеличить в случае отклонения к западу, чтобы в итоге прийти в нужное место на карте. Чтобы перевести магнитные в истинные, нужно вычисления сделать наоборот, т.е. при западном склонении его величина отнимается, а при восточном – прибавляется.Этим способом можно пользоваться, когда необходимо невидимый с точки обзора предмет, найденный и определенный по карте, определить также с точки зрения магнитного склонения при передвижении по компасу. Если необходимо наоборот, перенести найденный на местности предмет на карту, нужно определить по компасу его нахождение, соответственно, и его магнитный азимут. Чтобы не совершить ошибки при откладывании ориентира на карту, нужно определить истинный азимут, а затем этот угол отложить на карте.

Кроме упомянутых выше двух направлений существует третье, называемое дирекционным углом. Это угол, градусная величина которого может составлять любое градусное значение от 0 до 360, откладываемый от вертикальной сетки координат по ходу движения часовой стрелки между северным направлением и тем, которое указывает на нужный объект на местности. Откладывание дирекционного угла позволяет осуществлять ориентирование по топографической карте. Чтобы подготовить маршрут передвижения по магнитным азимутам на карте, необходимо:

• Отметить ориентиры на поворотных пунктах топографической карты.
• Вычислить величину дирекционных углов с длиной каждого участка передвижения по прямой линии.
• Далее необходимо перевести значение дирекционных углов в магнитные азимуты. Это осуществляется с использованием такой формулы, при которой они находятся путем вычитания величины склонения из значения дирекционного угла и прибавления показателя сближения меридианов. При этом сближение меридианов определяется значением угла между истинным меридианом и вертикальной линией сетки топографической карты.
• Получившееся расстояниенеобходимо перевести в пары шагов, если передвижение планируется осуществлять пешим ходом. После этого все данные наносятся на топографическую карту или составляется подробная схема маршрута, чтобы осуществлять ориентирование.

Как уничтожить девиацию

Как мы уже упоминали, морской компас оборудован предметами для коррекции этих погрешностей. Железные шары компенсируют силы индуктивного магнетизма. Ошибки, связанные с твердым судовым железом, можно исправить с помощью специальных постоянных магнитов.

Шкипер может уничтожить девиацию самостоятельно, или вызвать профессионального настройщика. В любом случае, ошибки должны быть определены и исправлены. Наиболее простым и действенным для капитана является «способ Эри» (назван в честь британского математика и астронома Джоржа Эри).

1. Включив двигатели, яхта идет магнитным курсом 0˚;
2. Магнитами-компенсаторами, перпендикулярными меридиану, девиация уничтожается полностью;
3. Яхта ложится на обратный курс;
4. Теперь ошибка уменьшается до половины теми же магнитами;
5. Курс — перпендикулярно предыдущему;
6. Снова девиация уничтожается до нуля перпендикулярными меридиану магнитами;
7. Обратный курс;
8. Компенсация опять до половины.

И так далее, пока не скорректируются полностью все четыре главных магнитных курса.

Для того, чтобы избавиться от остаточной погрешности составляют девиационные таблицы и графики, используя ручной компас-пеленгатор или GPS-навигатор.

Точная настройка морского компаса на яхте не является особо уж сложным занятием и достигается достаточной практикой. Если не хотите оказаться в анекдотической роли героя популярного романа Жюля Верна, который промахнулся в своих расчетах, попав на совершенно другой материк, пренебрегать коррекцией никогда не стоит.

Магнитное склонение.

Вертикальная плоскость, проходящая через силовую линию магнитного поля (а, значит, и через стрелку магнитного компаса) называется в навигации плоскостью магнитного меридиана. Плоскость магнитного меридиана пересекает поверхность земного шара. В результате этого пересечения получается замкнутая кривая, близкая к окружности. Эта кривая — магнитный меридиан наблюдателя.
Но в разных, расположенных даже довольно близко, точках Земли оказывается (при точных замерах), что стрелка магнитного компаса показывает не одно и то же направление — на магнитный полюс. Такое природное явление обусловлено тем, что в разных точках Земли магнитное поле испытывает разнообразные влияния и, как следствие, имеет неоднородные характеристики. Величина указанных отклонений в навигации «привязывается» к плоскости истинного меридиана и называется магнитным склонением.
Значения склонения в различных точках земли различно и колеблется в умеренных широтах от 0° до 25°. В высоких широтах магнитное склонение достигает значений в десятки градусов, а если измерить его, находясь между северным магнитным и северным географическим полюсами, то оно составит 180° (так же и с «парой» южных полюсов).

Для осуществления измерений элементов земного магнетизма, из которых для навигации в яхтинге важнейшим является магнитное склонение, построены и используются специальные научно-исследовательские суда разных стран. На основании их измерений составляются карты склонений, которые называют — изогоническими. На этих картах нанесены кривые линии, соединяющие точки с одинаковыми значениями магнитных склонений. Эти линии принято называть изогонами. Изогона, соединяющая точки с нулевым склонением носит название агоны.

В результате упомянутых выше исследований также установлено, что в одном и том же месте величина склонения с течением времени изменяется (как изменяется и местоположение магнитных полюсов Земли). Что хорошо для яхтинга — изменение это имеет практически постоянную величину за определённый отрезок времени (в практических целях используют год). Поэтому на морских навигационных картах указывается величина магнитного склонения и год, в который она измерена. Ещё обязательно указывается, на какую величину и в какую сторону (к западу или востоку) в течение одного года это склонение изменяется. Такая величина называется годовое изменение склонения. Причём если изменение идёт в восточную сторону, то годовое изменение имеет знак «плюс» (+) и называется ещё годовым увеличением. А если значение изменяется к западу, то оно называется годовым уменьшением и имеет знак «минус» (—).

В процессе любой работы с навигационной картой в яхтинге необходимо обязательно приводить магнитное склонение к году плавания. Это делается достаточно просто. К значению склонения (со своим знаком), указанному на карте (в виде картушки магнитного компаса или просто надписью) прибавляют произведение величины годового изменения (также со своим знаком) и количества лет, прошедших от года, к которому отнесено склонение, до года фактического плавания.
Описанная процедура производится яхтсменом ещё на стадии предварительной прокладки маршрута перехода и обязательно — на каждой используемой карте

Есть тут маленькая особенность, на которую не всегда обращают внимание, особенно начинающие моряки. Как уже отмечалось, склонение в разных точках земной поверхности — разное

И оно зачастую разное на разных участках морской карты. Так оно и указывается — различное — в нескольких местах карты (вместе с соответствующим годовым изменением). Необходимо осуществить приведение склонения к году плавания на каждом таком участке!

Говоря о земном магнетизме, нельзя не затронуть такое явление, как магнитные аномалии. Они возникают в местах, где имеются крупные залежи пород, обладающим своим собственным магнитным полем. Такое поле, как бы складываясь с полем Земли, вызывает изменения параметров последнего. Магнитные аномалии указаны на картах специальными линиями. Так же указывается и величина наибольших изменений склонения. Пользоваться при яхтинге в таких районах магнитными компасами нежелательно, потому что их показания здесь не имеют практического значения.

Случаются в природе и магнитные бури. Учёные установили их определённую зависимость от солнечной активности, но до конца данное явление не изучено. Во время бури происходят изменения значений элементов земного магнетизма, достигающие порой весьма значительных величин. Магнитные бури длятся от нескольких часов до нескольких дней. Когда «на дворе» буря яхтсмену на показания магнитного компаса ни в коем случае нельзя полагаться.

Склонение меняется с течением времени и местоположения [ править ]

Магнитное склонение меняется как от места к месту, так и с течением времени. Например, когда путешественник путешествует по восточному побережью Соединенных Штатов, склонение изменяется от 16 градусов к западу в штате Мэн, до 6 градусов во Флориде, до 0 градусов в Луизиане и до 4 градусов восточной долготы (в Техасе). В Лондоне, Великобритания, наклонение составило один градус к западу (2014 г.), а к началу 2020 г. упало до нуля

В большинстве областей пространственные вариации отражают неравномерность потоков глубоко под землей; в некоторых областях залежи железной руды или магнетита в земной коре могут сильно способствовать склонению. Точно так же вековые изменения этих потоков приводят к медленным изменениям напряженности и направления поля в одной и той же точке на Земле.

Магнитное склонение в данной области может (скорее всего, будет) медленно меняться с течением времени, возможно, всего на 2–2,5 градуса каждые сто лет или около того, в зависимости от того, насколько далеко он находится от . Для более близкого к полюсу места, такого как Ивудживик , склонение может меняться на 1 градус каждые три года. Это может быть незначительным для большинства путешественников, но может быть важным при использовании магнитных пеленгов из старых карт или мете (направления) в старых документах для определения местоположения с какой-либо точностью.

В качестве примера того, как вариации меняются с течением времени, см. Две карты одной и той же области (западная оконечность пролива Лонг-Айленд ) ниже, обследованных с разницей в 124 года. Карта 1884 года показывает изменение в 8 градусов 20 минут западного времени. График 2008 года показывает 13 градусов 15 минут западной долготы.

Как определить азимут с помощью транспортира по топографической карте?

Азимут отсчитывается от 0, движется по часовой стрелке до показателя 360 градусов. То есть от северной метки магнитного меридиана к заданной точке.

Если вам необходимо передвигаться именно по компасу, вам нужно на карте указать значения азимута. Такой методикой пользуются воздушные и морские судна, которые совершают длительные по расстоянию перелеты либо плавания. Также данным методом пользуются путешественники во время плохой видимости, к примеру, в ночное время, если нет вообще шансов передвигаться по специальному ориентиру.

Для правильного определения возьмите:

• Путевую карту
• Компас
• Простой карандаш с линеечкой
• Транспортир

Азимут с транспортиром Далее следуйте нашей инструкции:

• Отметьте на своей карте собственное местоположение. Постарайтесь ориентироваться по обозначениям, которые есть на карте.
• Отыщите ориентир, куда именно вы должны попасть. Прямолинейное передвижение можно осуществить исключительно по воздуху либо по морю. Есть правда и исключения на суше – это пустыня либо степь. Как правило, по земле передвижение происходит по ломанной, при этом учитываются все природные препятствия. Следовательно, вам придется во время передвижения регулярно корректировать азимут.
• Положите на путевую карту линеечку так, чтобы место вашего расположения и конечный пункт были на этой линейке. Начертите при помощи простого карандаша полоску, пока она не пересечется с самым близким меридианом. К данной полоске приложите основание собственного транспортира. Дорисуйте риску, которая находится в центральной части, до места, где она пересекается с начерченной полоской – направление должно смотреть на ориентир. С дуги транспортира, где пересекается она с той полоской, возьмите показания. Азимут у вас готов.

Истинный и магнитный азимут, дирекционный угол и формулы связи.

При изображении участков местности на бумаге необходимо всегда указывать их положение относительно сторон света (направлений север – юг, восток – запад). Определение направления линии относительно сторон света называют ориентированием линии. Исходными направлениями для ориентирования линий в геодезии служат: 1 – северное направление истинного (географического) меридиана (И.М.), 2 – северное направление магнитного меридиана (М.М.) (меридиана проходящего через ось магнитной стрелки компаса), 3 – северное направление осевого меридиана (О.М.), или направление, параллельное ему (рисунок 2.8).

Ориентирование линий местности относительно исходных направлений осуществляется с помощью следующих ориентирных углов: истинного азимута (АИ), магнитного азимута (АМ), дирекционного угла (α).

И с т и н н ы м а з и м у т о м ( Аи) называют угол между северным направлением истинного меридиана и направлением заданной линии АВ местности, отсчитываемый по ходу часовой стрелки. Истинный азимут в зависимости от направления линии АВ может изменяться от 0 до 360о.

М а г н и т н ы м а з и м у т о м называют угол между северным направлением магнитного меридиана и заданной линией АВ местности, отсчитываемый по ходу часовой стрелки от 0 до 360о.

Д и р е к ц и о н н ы м у г л о м называется угол между северным направлением осевого меридиана и заданной линией АВ местности, отсчитываемый по ходу часовой стрелки от 0 до 360о.

Из рисунка 2.8 видно, что

АИ = α + γ; (2.1)

АИ = АМ + δ. (2.2)

Приравняв (2.1) и (2.2), получим:

α = АМ + δ – γ; (2.3)

АМ = α + γ – δ. (2.4)

Формулы (2.1) – (2.4) определяют зависимость между истинным азимутом, дирекционным углом и магнитным азимутом данной линии АВ местности. В этих формулах γ – сближение меридианов. Сближением меридианов называется угол между направлением географического меридиана и направлением, параллельным осевому меридиану в данной точке А земной поверхности. Если точка А расположена на осевом меридиане или на экваторе, то γ = 0. В общем случае

γ = ΔL· sin В, (2.5)

где ΔL – разность долгот географического меридиана точки А и осевого

меридиана зоны;

В – широта точки А.

Сближение меридианов отсчитывается всегда от истинного меридиана к осевому и может быть восточным, если осевой меридиан отклоняется к востоку от истинного (см. рисунок 2.8), или западным, если осевой меридиан отклоняется к западу от истинного. Восточному сближению меридианов приписывают знак плюс, а западному – минус. Как видно из формулы (2.5), наибольшее значение сближение меридианов достигает на полюсах (В = ±90о), где для шестиградусных зон в проекции Гаусса – Крюгера γ = ±3о.

Угол δ в формулах (2.1) – (2.4) называют склонением магнитной стрелки и определяется как угол между направлениями географического и магнитного меридиана в данной точке А поверхности Земли. Магнитное склонение отсчитывают от истинного меридиана к магнитному. Восточному склонению приписывают знак плюс, а западному – минус. Магнитное склонение зависит как от места на поверхности Земли, так и от времени, и имеет вековые, годичные и суточные периодические изменения. Суточные изменения могут достигать 15′. Сведения о магнитном склонении можно получить на метеостанциях или выбрать из схемы, приведенной под южной рамкой топографической карты.

Что такое геодезия

_______ Геодезия – это наука об измерениях на земной поверхности, выполняемых для изучения общей фигуры Земли, для составления планов и карт, для решения инженерных задач при изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений.

_______В процессе своего развития геодезия разделилась на ряд самостоятельных научных дисциплин: высшую геодезию, топографию, инженерную геодезию, аэрофотогеодезию, картографию и космическую геодезию.

_______Высшая геодезия занимается определением фигуры и размеров всей Земли и значительных ее частей.

_______Топография занимается измерением и изображением на планах и картах земной поверхности.

_______Инженерная геодезия занимается вопросами геодезических работ при изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений, при монтаже оборудования, при наблюдениях за вертикальными и горизонтальными смещениями инженерных сооружений и технологического оборудования.

_______Аэрофотогеодезия занимается изучением методов и средств создания топографических карт и планов по материалам фотографирования Земли.

_______Картография занимается изучением методов составления, издания и использования карт.

_______Космическая геодезия занимается обработкой измерений, полученных при помощи искусственных спутников Земли, орбитальных станций и межпланетных кораблей.

_______

Склонение — магнитная стрелка

Склонение магнитной стрелки меняется не только с переходом от одной точки к другой, но с течением времени претерпевает медленные изменения ( до 9 в год) в одной и той же точке. Эти медленные колебания, происходящие в каждой точке около некоторого среднего положения, называются вековыми, так как период их исчисляется столетиями.
 

Склонение магнитной стрелки меняется не только с переходом от одной точки к другой, но с течением времени претерпевает медленные изменения ( до 9 в год) в одной и той же точке. Эти медленные колебания, происходящие в каждой точке около некоторого среднего положения, называются вековыми, так как период их исчисляется столетиями. Кроме того, стрелка подвержена суточным колебаниям ( в пределах около 15), поэтому ориентирование по магнитной стрелке можно сделать с точностью не выше четверти градуса, что удовлетворяет многим случаям практики, магнитной стрелкой с горизонтальной наклонением. Наклонение увеличивается при перемещении стрелки от экватора к полюсам. Магнитной стрелкой нельзя пользоваться при работе вблизи подземных и наземных линий электропередач, вблизи скопления большого количества железных или стальных предметов, а также в районах магнитных аномалий; во всех этих случаях стрелка перестает давать правильные показания.
 

Склонение магнитной стрелки бывает восточным и западным, а величина его колеблется от нр-значительных долей градуса до 10 — 13 и более. Введение поправок производится следующим образом: величина восточного склонения прибавляется к величине произведенного замера, а западного — вычитается из нее.
 

Что называют склонением магнитной стрелки.
 

Магнитный азимут Лм 192 52, склонение магнитной стрелки б 2 17 восточное.
 

Затем поднимаются вверх и у устья ствола снова определяют величину склонения магнитной стрелки. Такое ориентирование производят несколько раз.
 

А, Ат — истинный и магнитный азимуты; 6 — склонение магнитной стрелки.
 

Деления нанесены для того, чтобы можно было принять во внимание склонение магнитной стрелки, если ориентировать планшет надо по истинному меридиану.
 

Угол б ( см. рис. 29, а) между направлениями магнитного и истинного меридианов называют склонением магнитной стрелки.
 

ЗЕРКАЛЬНАЯ ОРИЕНТИР-БУССОЛЬ — магнитный прибор, применяемый для измерения магнитных азимутов, а также для наблюдения за изменением склонения магнитной стрелки. Представляет продолговатую медную коробку со зрительной трубой. Коробка имеет подставки для установки на горизонтальную ось теодолита. На дне коробки имеется острие, на котором вращается магнитная система, состоящая из четырех попарно расположенных магнитных стрелок, скрепленных алюминиевой оправой. На южной стороне магнитной системы укреплено зеркало. В фокальной плоскости объектива зрительной трубки укреплена стеклянная пластинка, на верхней части которой нанесена шкала, на нижней части нить, совпадающая с нулевым штрихом шкалы. Если магнитная стрелка занимает положение, при котором плоскость зеркала перпендикулярна визирной оси зрительной трубки, то в поле зрения трубки нулевой штрих отраженной от зеркала шкалы совпадает с вертикальной нитью на пластинке.
 

Если на планшете прочерчено направление истинного меридиана, то ориентирование в этом случае отличается от рассмотренного выше только тем, что северный конец магнитной стрелки буссоли совмещается не с нулем, а с отсчетом, равным величине склонения магнитной стрелки. При восточном склонении северный конец стрелки должен отклоняться вправо от пуля, если смотреть из центра буссоли, а при западном — влево. К ориентированию планшета при помощи буссоли обращаются редко, так как оно дает менее точные результаты, чем ориентирование по линии, указанной на планшете и на местности.
 

Если на планшете прочерчено направление истинного меридиана, то ориентирование в этом случае отличается от рассмотренного выше только тем, что северный конец магнитной стрелки бус-сола совмещается не с нулем, а с отсчетом, равным величине склонения магнитной стрелки. При восточном склонении северный конец стрелки должен отклоняться вправо от нуля, если смотреть из центра буссоли, а при западном — влево. К ориентированию планшета при помощи буссоли обращаются редко, так как оно дает менее точные результаты, чем ориентирование по линии, указанной на планшете и на местности.