Как называется прибор для ориентирования на местности

Приборы для ориентирования на местности

Приборы для ориентирования на местности

При выполнении геодезических работ на местности, работ с картой или чертежом необходимо определить положение линии (ориентировать линию) относительно стран света или какого-нибудь направления, принимаемого за исходное.

Ориентирование заключается в том, что определяют угол между исходным направлением и направлением данной линии. За исходное направление для ориентирования принимают истинный (географический), магнитный меридианы или ось абсцисс прямоугольной системы координат плана.

При ориентировании на местности для измерения магнитных азимутов и магнитных румбов пользуются буссолями и компасами.

Принцип действия. Магнитная стрелка буссоли устанавливается в направлении меридиана, и если навести визирное приспособление буссоли, ось которого совпадает с диаметром шкалы, на какой-либо предмет, то отсчёт по шкале против северного конца стрелки даст величину магнитного азимута направления на этот предмет. Отклонение магнитной стрелки от направления географического меридиана называется магнитным склонением.

1- направление вращения Земли

Устройство гироскопа. Основными частями являются: датчик направления или чувствительный элемент, совершающий колебания относительно направления меридиана; следящая система, конструктивно связанная с теодолитом; несущая или поддерживающая часть прибора.

Для уменьшения моментов трения и других возмущающих воздействий в подобных гиротеодолитах применены воздушные, жидкостные, торсионные и другие подвесы. Помимо гироскопического чувствительного элемента, гиротеодолит включает угломерное устройство для снятия отсчётов положения чувствительного элемента и определения азимута (пеленга) ориентируемого направления. Угломерное устройство состоит из теодолита и автоколлимационной трубы, жестко связанной с его алидадой. Так как ось гироскопа совершает колебания относительно плоскости меридиана, то направление истинного меридиана в гиротеодолите определяется путём наблюдения при помощи автоколлимационной трубы точек реверсии чувствительного элемента (максимальные отклонения оси гироскопа от истинного меридиана) и их осреднения. Наблюдение ведётся по штриху, проектируемому на зеркале, которое укреплено на чувствительном элементе. При этом визирная линия автоколлимационной трубы будет располагаться параллельно оси гироскопа. Определение азимута (пеленга), ориентируемого с помощью гиротеодолита направления, производится по шкале, связанной с теодолитом. Гиротеодолит обладают высокой точностью (погрешности от единиц угловых минут до нескольких единиц угловых секунд).

Источник

Что следует знать при выборе компаса?

Компас как эффективное устройство для ориентирования на местности известен испокон веков и до сих пор не потерял актуальности, обеспечивая возможность навигации даже в тех условиях, когда небо затянуто тучами, а вокруг – непроходимый лес. Разумеется, только лишь в том случае, когда компас выбран и настроен правильно, а сам путешественник или охотник умеет им пользоваться.

Виды компасов

Все современные модели компасов можно разделить на три основных группы:

Жидкостные компасы

Наиболее простые и в то же время точные устройства. Представляют собой компактную емкость с жидкостью, поверх которой зафиксирована медная либо алюминиевая катушка с ферромагнитной стрелкой. По обе стороны от нее размещаются два магнита, создающих магнитное поле. Вращая компас по горизонтали, определить точное местоположение можно достаточно быстро. Жидкость же придает дополнительную стабилизацию стрелке, значительно повышая точность выполнения измерений.

ДОСТОИНСТВА
— Компактные размеры
— Низкая стоимость
— Не требуют настройки и калибровки
— Высокая точность выполнения измерений

НЕДОСТАТКИ
— Резервуары, как правило, выполнены из стекла и требуют предельно бережного обращения
— Не переносят резких ударов и тряски

Магнитный компас

Старое доброе, известное каждому из нас устройство. Представляет собой компактный «кругляш» с зафиксированным внутри циферблатом и вращающейся стрелкой, красный конец которой намагничен и всегда указывает на север. Определить таким образом собственное местоположение, зная, где находится север, не составит никакого труда даже в самой темной ночи. Магнитная система компаса широко применяется не только в универсальных туристических компасах, но также и в узкоспециализированных моделях – военных, геологических, устройствах для мореплавания, астрономических и прочих компасах.

ДОСТОИНСТВА
— Маленький и удобный в эксплуатации;
— Низкая цена;
— Неприхотливость;
— Высокая точность показаний;
— Простота использования

НЕДОСТАТКИ
— Может давать неправильные показания в случае присутствия рядом сильных магнитных полей

Электронный компас

Современный аналог классической модели, обладающий расширенным функционалом. Роль стрелки и циферблата здесь выполняет ЖК дисплей с подсветкой, а определение направления осуществляется при помощи хитроумных алгоритмов оценки информации.
Электронный компас MINI GPS от Photo-Hunter размером с брелок идеально подойдет для ориентирования в полевых условиях как путешественнику, так и охотнику.
Узнать больше

ДОСТОИНСТВА
— Сохраняет в памяти до 16 точек-координат;
— Указывает обратный путь с точностью до 5 метров;
— Оснащен модулем GPS и обрабатывает информацию со спутников;
— Имеет влагозащищенный корпус;
— Работает до 10 часов без подзарядки;
— Простой в использовании;
— Крепится к поясу или рюкзаку с помощью карабина, как брелок;
— Многофункциональный.

Источник

Приборы для ориентирования на местности

При ориентировании на местности для измерения магнитных азимутов и магнитных румбов пользуются буссолями (рис.5, а) и компасами (рис. 5, 6).

Главные части буссоли или компаса — магнитная стрелка 1, вращающаяся на острие шпиля, и кольцо 2 с угловыми делениями. Северный конец стрелки делают темно-синим или вороненым. В за­висимости от того, как подписаны деления, различают азимуталь­ное и румбическое кольца. В азимутальном кольце деления подпи­сывают против направления движения часовой стрелки от 0 до 360°, в румбическом — на концах нулевого диаметра ставят нули, пер­пендикулярного ему диаметра — 90°. В нерабочем состоянии стрел­ка приподнята на шпиле и прижата к защитному стеклу арретиром 3.

Рис.5. Приборы для ориентирования по магнитным меридианам:

а — буссоль, б — компас; 1 — стрелка, 2 — кольцо, 3 — арретир, 4,5 — диоптры

Буссоли бывают штативные, устанавливаемые при измерени­ях на штатив; ручные, теодолитные, устанавливаемые на угломер­ные приборы — теодолиты; настольные, укладываемые на карту или план при их ориентировании. Настольная буссоль(рис.5, а) называется ориентир-буссолью.

Штативные, ручные буссоли и компасы имеют приспособление для визирования — наведения на точку линии, азимут которой измеряется. Простейшие виды таких приспособлений — диоптры: глазной 5 и предметный 4. В буссолях линия, соединяющая середи­ны диоптров, постоянно совпадает с нулевым диаметром кольца; в компасах диоптры крепятся на вращающейся крышке.

Принцип измерения азимута линии буссолью заключается в том, что нулевой диаметр буссоли совмещают с направлением этой линии, а по северному концу магнитной стрелки отсчитывают зна­чение азимута или румба. Например, на рис. 2.5, а такой отсчет равен 335°05′.

В компасе с подвижными диоптрами совмещают северный конец стрелки с нулем кольца, а линию диоптров — с направлением опре­деляемой линии и по указателю предметного диоптра отсчитывают значение азимута данной линии.

Для определения истинного азимута применяют гиротеодолит, сочетающий в себе гироскоп как датчик направления географичес­кого меридиана и измеритель углов — теодолит. Гироскоп пред­ставляет собой вращающееся устройство, подобное волчку, главная ось которого под действием суточного вращения Земли и силы тяжести всегда занимает положение, параллельное оси вращения Земли, т. е. в плоскости географического меридиана.

4. Прямая и обратная геодезические задачи

В системе плоских прямоугольных координат многие геоде­зические расчеты основаны на формулах решения прямой и об­ратной геодезических задач.

В прямой геодезической задаче известны горизонтальное проложение d прямого отрезка 1—2 (рис. 6), его дирекционный угол α, координаты х₁ и у₁ начальной точки 1. Требуется вычис­лить координаты х₂, у₂, точки 2.

Рис. 6. Прямая и обратная геодезические задачи Рис. 7. Знаки приращений координат, дирекционные углы и румбы

в различных четвертях

Сначала вычисляются приращения координат:

а затем искомые координаты:

Знак приращения координат Δх и Δу зависит от направления отрезка 1—2 (рис.7) и соответствует знаку cos α и sin α. При вычислениях с использованием румба r значениям Δх и Δу при­писывают знак «плюс» или «минус».

Решение. Для вычисления используют румбы или дирекционные углы. Найдем вначале румб r_1-2 = ЮВ : (180° — α_1-2) = ЮВ : 54° 40′, а затем Δx = 100,00 · cos 54° 40′ = 57,83 м;

Δy = 100,00 · sin 54° 40′ = 81,58 м. Определив знак Δx и Δу, по формуле 2 вычислим x₂ и у₂ :

В обратной геодезической задаче по известным координатам х₁ и y₁, x₂ и y₂ конечных точек отрезка прямой 1—2 (см. рис.6) вычисляют горизонтальное проложение d, румб r_1-2 и дирекци­онный угол α_1-2.

Вначале вычисляют тангенс румба:

(3)

а затем численное значение румба: r = arc tg (Δу/Δx).

По знакам разностей у₂ — у₁ и x₂ — х₁ определяют название четверти румба (см. рис.7) и вычисляют дирекционный угол α (см. табл.1). Длину отрезка 1—2 находят по следующим фор­мулам:

(4)

Пример 2. Вычислить длину d_1-2 и дирекционный угол α_1-2 линии 1—2, если известны координаты точек 1 и 2:

Решение. По формуле (3) рассчитаем

По формулам (4) вычислим d_1-2 = 86,34 / cos 329° 41,9′ = 100,00 м;

Источник