Как определить азимут: по компасу, карте и с помощью солнца
Навык определения азимута наиболее востребованным является в сфере туризма для изучения местности и работы с топографическими и контурными картами. Полученные данные позволяют составить наиболее удобный маршрут, с учётом препятствий, обусловленных особенностями ландшафта, и остановок для отдыха. Стоит разобраться какими способами можно определить азимут, чтобы в туристическом походе уверенно ориентироваться на местности.
Что такое азимут
Это термин, применяемый в геодезии для определения угла между выбранной точкой на местности и северным направлением (на компасе 0°). Он равен любому показателю от oт 0 дo 360 градусов. Измеряется азимут по направлению движения часовой стрелки. Встречаются частные случаи исчисления против часовой стрелки. Метод используют астрономы для чтения и создания карт звёздного неба.
Туристы учатся отсчитывать азимут различными способами, так как под рукой может отсутствовать карта. Встречаются случаи, когда фактические данные расходятся с установленным ранее маршрутом, тогда путь к точке назначения узнают по полученным данным.
Для чего нужен расчёт азимута
Некоторые факты об этом понятии вспоминаются с уроков географии и окружающего мира в школе. Для применения знаний на практике требуется более обширно разобрать особенности процесса поиска азимутального угла. Если представление об общем определении что такое азимут в географии имеет практически каждый человек, то туристы применяют расчёты для следующих целей:
- Создание оптимального маршрута для передвижения между точками А и В.
- Выбор ориентиров на местности.
- Способ установления местонахождения туриста, используя данные по координатам 2-х точек.
Те, кто занимаются охотой и лесничеством также знакомы с азами расчёта азимута. В профессиональной деятельности поиск угла между объектом и севером применяется в таких сферах, как:
Представители профессий, часто находящиеся в море, космосе или воздушном пространстве, имеют усовершенствованную технику, но также владеют навыком поиска азимутального угла. Оборудование может дать сбой, а измерить угол можно с помощью нескольких простых подручных приборов из арсенала любого моряка и летчика, благодаря чему можно найти правильное направление движения, устранить ошибки в выбранном маршруте или установить местонахождения судна, самолета без дополнительных приборов.
Виды азимутов
К основным видам относят: истинный или географический и магнитный. Основное отличие между магнитным и географическим азимутом — исходное направление. Если вычисления производятся, отталкиваясь от координат географического меридиана, то это исходный вид. Для получения показателей понадобится план ландшафта и транспортир.
Если за основу берётся магнитный меридиан, то мы получим магнитный азимут. Вычисляют угол с помощью компаса.
В зависимости от необходимого направления в отношении предмета и наблюдателя или двух объектов, азимуты бывают обратными и прямыми. Прямой вид измеряется классическим методом по часовой стрелке. Обратный указывает на расстояние от объекта к точке, где находится наблюдатель.
Важно! Обратный азимут вычисляют, прибавляя 180 к показателям прямого азимута, если число меньше 180° или отнимая 180, если угол превышает 180°.
Различия между магнитным и истинным азимутом
Оба значения зависят от разницы координат географического меридиана и меридиана силовой линии магнитного поля Земли. Последней единице свойственно периодически меняться. Разность между данными показателями называют магнитным склонением. Определяют направление магнитного склонения с помощью компаса. Ориентирование по истинному азимуту имеет погрешности. Разница достигает как несколько метров, так и десятки км.
Путешественнику стоит овладеть навыком перевода показателей истинного меридиана в магнитный и наоборот. Если отклонение происходит на запад, производится вычитание магнитного склонения, а если на восток — суммирование. Эта информация указана на нижней части карты. Так как показатели регулярно меняются, в связи с трансформацией магнитного поля Земли, путешественникам стоит пользоваться новыми картами.
Как определить азимут по компасу
Компас имеется у каждого путешественника. В «полевых» условиях с его помощью можно быстро создать оптимальный маршрут или скорректировать существующий.
На большинстве компасов обозначены градусы у каждой из сторон света. Однако, есть устройства, на которых отметки могут отсутствовать. Туристам стоит запомнить под каким углом относительно севера находятся другие направления:
Для получения корректных данных необходимо знать, как держать устройство. Существует несколько способов, с помощью которых можно определить азимут по магнитному компасу с большой точностью.
Методика центрального захвата
На современном рынке представлены различные модификации магнитных компасов, но рекомендовано для удобства работать с устройством с плоской крышкой. Это поможет с большей точностью определить вектор направления. Такой прибор упрощает процесс работы с картой.
Пластиковую прозрачную подложку располагают в нижней части компаса на одном уровне с устройством. Далее открывают крышку заднего прицела. Важно, чтобы все значения на приборе хорошо просматривались.
Компас покажет корректную информацию, если правильно держать устройство. Правая рука фиксирует прибор в правильном положении. Большой палец расположен на крышке, а остальная часть ладони находится под картой/прибором. Большой палец левой руки лежит между устройством и задним прицелом. Определяют азимутальный угол любого объекта, повернувшись лицом к выбранной точке.
Важно! При использовании компаса необходимо располагать его на уровне солнечного сплетения. Руки разводят в стороны, выбирая правильное положение для устройства.
Методика «компас к щеке»
Этот способ предполагает расположение устройства на уровне кончика носа (щеки). Чтобы найти азимутальный угол, открывают крышку под прямым углом по отношению к циферблату. Задний прицел находится в положении, совпадающем с прицельной нитью, расположенной на крышке устройства. Предмет должен попадать в прицел. Значение, отображённое на устройстве, является азимутальным углом.
В арсенале путешественника находятся металлические предметы, необходимые в маршруте (к примеру, колышки для палатки или лопата). Измеряя азимутальный угол, стоит отложить кладь с железными элементами подальше. Это нужно для исправной работы устройства.
Важно! Высоковольтные линии электропередач воздействуют на магнитное поле земли, становясь причиной неверных показаний по компасу в радиусе действия. Стоит отойти подальше от сети для проведения измерений (минимум на 100 м).
Как определить магнитный азимут
Навык определения магнитного азимута позволит проложить маршрут к выбранному объекту. Для этого нужно выполнить следующие действия:
- путешественник становится лицом к объекту;
- устройство располагается на уровне солнечного сплетения или на вытянутой руке (компас работает исправно на ровной поверхности);
- прибор кладут так, чтобы стрелка совпадала с 0 градусом;
- по центру циферблата размещают спичку или тонкую палочку;
- спичку двигают по циферблату по часовой стрелке пока кончик палочки не укажет на нужный объект;
- полученные значения фиксируют.
Способ подходит и для определения аварийного азимута, координат ориентиров на пути с препятствиями.
Методики определения азимута по карте
В зависимости от наличия оборудования под рукой и обстоятельств, путешественник выбирает подходящий способ определения азимутального угла с помощью карты.
Работа с транспортиром
Определить истинный азимут по транспортиру удастся, придерживаясь следующего алгоритма действий:
- расположите карту на ровной поверхности;
- отметьте исходную точку;
- через точку проведите прямую линию по вертикали;
- вторая точка на карте – объект, чей азимут определяется;
- две точки соединяются с помощью транспортира, изменяется угол между ними, полученные показатели фиксируются.
Поиск азимута с помощью планшетного магнитного компаса
Определить истинный азимут на карте получится с помощью компаса. Лучше выбрать планшетный вариант. С помощью крышки из пластика со значениями получают точные показатели. С этой задачей справится даже начинающий турист:
- Отмечаем на карте две точки (исходную и конечную).
- Пластиковую крышку размещаем параллельно намеченному маршруту.
- На каждой карте нарисована километровая разметка. Линии компаса должны совпадать с сеткой. Для этого прибор вращаем пока не получат нужный результат.
- С помощью данного метода устанавливаем дирекционный угол, который переводим в азимут.
Определение азимута по солнцу
Если у туриста нет допуска к GPS-навигации и компаса под рукой, определить азимутальный угол можно по солнцу.
В полдень светило расположено на юге. Если встать к нему спиной, то впереди будет север, слева — запад, а справа — восток. Теперь с помощью подручных средств создают «циферблат» с градусной сеткой. В этом поможет листок бумаги. Лист сгибают пополам, затем снова и снова до 45 градусов. Затем лист разворачивают и кладут в точку стояния. По месту сгиба определяют угол азимута объекта.
Аварийный азимут
Эта информация необходима в условиях передвижения на местности с препятствиями. Путешественники находят аварийный азимут объектов, служащих как ориентир при отклонении от намеченного маршрута.
Выбирают предмет, расположенный на противоположной стороне по отношению к препятствию. При отсутствии подходящего объекта стоит самостоятельно создать ориентир. Чаще туристы делают насечку на дереве.
Построить маршрут и найти местоположение сегодня можно с помощью гаджетов. В два клика пользователь мобильного устройства может произвести расчёт азимута, но это возможно только при наличии интернета. Так как некоторые территории не покрыты сетью и интернет там работать не будет, вышеописанные способы помогут найти азимутальный угол с помощью подручных средств.
Источник
Определение азимута и долготы направления по измеренному зенитному расстоянию Солнца
В основу определения долготы по наблюдениям Солнца положена вторая теорема сферической астрономии: разность местных времен равна разности долтот, или
где Всемирное время UТ есть
а среднее солнечное время определяется по часовому углу истинного Солнца. как
m= t— Е, где Е — уравнение времени.
Азимут направления на земной предмет по наблюдениям Солнца вычисляется по обычной формуле:
где Q — измеренный горизонтальный угол.
Часовой угол t и азимут Солнца A могут быть вычислены из решения параллактического треугольника. в котором известны широта j и склонение Солнца d, а также зенитное расстояние Z:
Значение кругового угла определяется в зависимости от положения светила относительно меридиана. Если Солнце наблюдается к западу от меридиана (вечерние наблюдения), то
а если Солнце — к востоку от меридиана, то
Уравнение времени Е и склонение Солнца d интерполируются из Астрономического ежегодника на средний момент наблюдения в приеме по формулам с часовыми изменениями:
где d.Ео — табличные значения координат на дату наблюдения;
Азимут направления по зенитному расстоянию Солнца определяется в утренние и вечерние часы при высоте Солнца не менее 10°. Для наблюдений Солнца необходимо иметь часы, поправка которых относительно декретного времени данного пояса должна быть известна с погрешностью, не превышающей 2 m . Наблюдение Солнца в каждом приеме выполняется в следующем порядке. 1) При круге лево (право): наведение трубы на земной предмет; запись отсчетов по горизонтальному лим00бу; наведение трубы на Солнце; запись отсчетов по часам (до целых минут), по вертикальному и горизонтальному лимбам.
2) При круге право (лево): наведение трубы на Солнце; запись отсчетов по часам, по вертикальному и горизонтальному лимбам; наведение трубы на земной предмет; запись отсчетов по горизонтальному лимбу.
Наблюдения Солнца производятся со светофильтром. После того как изображение Солнца попало в поле зрения трубы, горизонтальная нить сетки подводится наводящим ‘ винтом трубы к верхнему или к нижнему краю диска Солнца. Вращением наводящего винта край диска Солнца удерживается на этой нити до тех пор, пока изображение бокового края диска Солнца не коснется вертикальной нити. В момент касания берутся и записываются в журнал отсчеты по часам, вертикальному и горизонталь ному лимбам теодолита. При КЛ и КП изображение диска Солнца наблюдается в противоположных углах сетки нитей трубы. В этом случае средние из отсчетов по вертикальному и горизонтальному лимбам будут отнесены к центру Солнца. Зенитное расстояние Солнца исправляется поправками за рефракцию и за суточный параллакс, т. е. Z =Z’ +r -Р, где Р = 9″sinz’.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ АЗИМУТА ПО ЧАСОВОМУ УГЛУ СОЛНЦА
Выгоднейшими условиями определения азимута по часовому углу Солнца являются утренние и вечерние часы, когда зенитное расстояние Солнца достаточно велико. Практически для определения азимута Солнца необходимо наблюдать на зенитных расстояниях от 50 до 80°. Погрешность в часовом угле Солнца в ts может дать погрешность в азимуте до 15″. Таким образом, при определении азимута по часовому углу Солнца время наблюдения нужно знать с большой точностью. Например, для определения астрономического азимута направления с погрешностью 10″ астрономическую долготу пункта и поправку часов нужно знать с погрешностью, не превышающей 0,35. Имея в виду, что при наблюдениях методом «глаз-ухо» такого же порядка может быть постоянная часть ΔТ погрешности момента Тн наблюдения Солнца, вряд ли имеет смысл говорить об определениях азимута методом «глаз-ухо» по часовому углу Солнца с точностью, превышающей 10″. Общий порядок наблюдения, как и в других способах, связанных с определением часовых углов светил, следующий: прием радиосигналов времени; определение азимута направления на земной предмет по наблюдениям Солнца; прием радиосигналов времени. Для определения астрономического азимута с погрешностью 10″ достаточно произвести 3-4 приема наблюдений с помощью оптического теодолита и двухстрелочного секундомера. Каждый прием наблюдения азимута выполняется в следующем порядке.
П р и к р у г е л е в о (право):
· Наведение трубы на земной предмет: запись отсчетов по горизонтальному лимбу;
· Наведение трубы на Солнце (перед наведением на окуляр трубы одевается светофильтр), наблюдение моментов прохождения левого (правого) края Солнца через три вертикальные нити методом «глаз-клавиша»; запись моментов Т; по секундомеру; запись отсчетов уровня накладного на горизонтальную ось (уровень и теодолит нужно все время прикрывать от действия солнечных лучей); запись отсчетов по горизонтальному лимбу; отсчет по вертикальному лимбу с точностью 1 ‘.
П р и к р у г е п р а в о (лево):
· Наблюдение другого края Солнца так же, как при первом положении теодолита;
· Наведение трубы на земной предмет, запись отсчетов горизонтального лимба.
Вычисления.
Поправки и ход секунда мера (часов) из приёма радиосигналов времени в зависимости от принятой методики вычисления часового угла Солнца могут быть вычислены в системе местного звёздного или среднего времени с известной долготой пункта λ.
Вычисление поправок и хода секундомера относительно местного времени производится по формулам:
Вычисления поправок и хода относительно местного среднего времени производят по формула:
где 
В журнале наблюдений вычисляются средний момент наблюдений Солнца в полуприёме
и в приёме
разность
зенитное расстояние Солнца в приёме (до минут) 
поправка горизонтального направления на Солнце за наклон горизонтальной оси
горизонтальное направление на на местный предмет
горизонтально направление на Солнце
горизонтальный угол между Солнцем и местным предметом
Азимут Солнца вычисляется со средним моментом наблюдения в приёме по формулам
где
где 
и 
выбираются из таблиц прил. 2.
Часовой угол Солнца 
может быть вычислен:
по местному звёздному времени
по местному среднему времени
Склонение Солнца 
, его прямое восхождение 
и уравнение времени Е интерполируются из таблиц Солнца АЕ на момент эфемеридного времени
Астрономический азимут направления на местный предмет из каждого приёма вычисляется по формуле
Переход к горизонтальному азимуту можно осуществить при формуле Лапласа (если известна геодезическая долгота пункта) или по схеме отклонений отвесной линии и поправок в астрономические азимуты направлений.
Дата добавления: 2018-04-15 ; просмотров: 1449 ; Мы поможем в написании вашей работы!
Источник