Как найти магнитный азимут
! Помни – топографическая карта отличается от спортивной карты по содержанию.
Определение азимутов и дирекционных углов
Азимуты и дирекционные углы.
Положение какого-либо объекта на местности чаще всего определяют и указывают в полярных координатах, то есть углом между начальным (заданным) направлением и направлением на объект и расстоянием до объекта. В качестве начального выбирают направление географического (геодезического, астрономического) меридиана, магнитного меридиана или вертикальной линии координатной сетки карты. За начальное может быть принято и направление на какой-нибудь удаленный ориентир. В зависимости от того, какое направление принято за начальное, различают географический (геодезический, астрономический) азимут А, магнитный азимут Ам и дирекционный угол α. (рис.1)
1. Географический (геодезический, астрономический) азимутА – это двугранный угол между плоскостью меридиана данной точки и вертикальной плоскостью, проходящей в данном направлении, отсчитываемый от направления на север по ходу часовой стрелки (измеряется на карте).
2. Магнитный азимут Ам — горизонтальный угол, отсчитываемый от северного направления магнитного меридиана по ходу часовой стрелки (измеряется компасом на местности).
3. Дирекционный угол α — это угол между проходящим через данную точку направлением и линией, параллельной оси абсцисс, отсчитываемый от северного направления оси абсцисс по ходу часовой стрелки (измеряется транспортиром на карте).
Все вышеперечисленные углы могут иметь значения от 0 до 360°.
Рис. 1. Направления, принимаемые за начальные.
Измерение по карте дирекционных углов и геодезическихазимутов выполняют транспортиром.
Транспортиром дирекционные углы измеряют в таком порядке (рис. 2). Исходную точку и местный предмет (цель) соединяют прямой линией, длина которой от точки ее пересечения с вертикальной линией координатной сетки должна быть больше радиуса транспортира. Затем совмещают транспортир с вертикальной линией координатной сетки, сообразуясь с величиной угла. Отсчет по шкале транспортира против прочерченной линии будет соответствовать величине измеряемого дирекционного угла. Средняя ошибка измерения угла транспортиром составляет 0,5°.
Рис. 2 Измерение дирекционных углов по карте транспортиром.
α — дирекционный угол направления на мост равен 271°;
β — дирекционный угол на яму равен 66°.
Сближение меридианов. Переход от геодезического азимута к дирекционному углу. Сближение меридиановγ — это угол в данной точке между ее меридианом и линией, параллельной оси абсцисс или осевому меридиану (рис. 3).
Направлению геодезического меридиана на топографической карте соответствуют боковые стороны ее рамки, а также прямые линии, которые можно провести между одноименными минутными делениями долгот.
Счет сближения меридианов ведется от геодезического меридиана. Сближение меридианов считается положительным, если северное направление оси абсцисс отклонено к востоку от геодезического меридиана (рис. 3), и отрицательным, если это направление отклонено к западу.
Величина сближения меридианов, указанная на топографической карте в левом нижнем углу, относится к центру листа карты.
Сближение меридианов равно нулю, если точка находится на осевом меридиане зоны или на экваторе. Для любой точки в пределах одной координатной шестиградусной зоны сближение меридианов по абсолютной величине не превышает 3°.
Геодезический азимут направления отличается от дирекционного угла на величину сближения меридианов (рис. 4).
Зависимость между ними может быть выражена формулой:
Из формулы легко найти выражение для определения дирекционного угла по известным значениям геодезического азимута и сближения меридианов:
Магнитное склонение. Переход от магнитного азимута к геодезическому азимуту. Свойство магнитной стрелки занимать определенное положение в данной точке пространства обусловлено взаимодействием ее магнитного поля с магнитным полем Земли.
Направление установившейся магнитной стрелки в горизонтальной плоскости соответствует направлению магнитного меридиана в данной точке.
!Магнитный меридиан в общем случае несовпадает с геодезическим меридианом.
Угол между геодезическим меридианом данной точки и ее магнитным меридианом, направленным на север, называется склонением магнитной стрелки или магнитным склонением.
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).
Рис. 5. Зависимость между геодезическим азимутом, магнитным азимутом и магнитным склонением
Зависимость между геодезическим азимутом, магнитным азимутом и магнитным склонением (рис. 5) может быть выражена формулой:
Магнитное склонение изменяется с течением времени и переменой места.
Переход от магнитного азимута к дирекционному углу.
На местности при помощи компаса (буссоли) измеряют магнитные азимуты направлений, от которых затем переходят к дирекционным углам. На карте, наоборот, измеряют дирекционные углы и от них переходят к магнитным азимутам направлений на местности. Для решения этих задач необходимо знать величину отклонения магнитного меридиана в данной точке от вертикальной линии координатной сетки карты.
Угол, образованный вертикальной линией координатной сетки и магнитным меридианом, представляющий собой сумму сближения меридианов и магнитного склонения, называется отклонением магнитной стрелки или поправкой направления (ПН).
Он отсчитывается от северного направления вертикальной линии координатной сетки и считается положительным, если северный конец магнитной стрелки отклоняется к востоку от этой линии, и отрицательным при западном отклонении магнитной стрелки. На рис. 6 поправка направления равна 2°16′ + 5о16’=+7032′.
Поправку направления и составляющие ее сближение меридианов и магнитное склонение приводят на карте под южной стороной рамки в виде схемы с пояснительным текстом (рис. 7).
Поправку направления в общем случае можно выразить формулой:
Если на карте измерен дирекционный угол направления, то магнитный азимут этого направления на местности
Измеренный на местности магнитный азимут какого-либо направления переводится в дирекционный угол этого направления по формуле:
Чтобы избежать ошибок при определении величины и знакапоправки направления, нужно пользоваться помещаемой на карте схемой направлений геодезического меридиана, магнитногомеридиана и вертикальной линии координатной сетки.
Для правильного определения магнитного азимута необходимо:
Шаг 1: Измерить на топографической карте дирекционный угол между вертикальной линией координатной сетки и направлением на объект.
Шаг 2: При помощи данных, расположенных в левом нижнем углу топографической карты определить поправку направления ПН.
Шаг 3: По формуле Ам=α-(±ПН) вычислить магнитный азимут Ам.
Активный туризм на Юге России
1.14. ДИРЕКЦИОННЫЕ УГЛЫ И АЗИМУТЫ
Дирекционный угол — угол а, измеряемый по ходу часовой стрелки от 0 до 360° между северным направлением вертикальной линии координатной сетки и направлением на определяемый объект
Дирекционные углы направлений измеряются преимущественно по карте или определяются по магнитным азимутам.
Истинный азимут—угол А, измеряемый по ходу часовой стрелки от 0 до 360° между северным направлением истинного (географического) меридиана и направлением на определяемую точку (рис. 24). Значения истинного азимута и дирекционного угла отличаются одно от другого на величину сближения меридианов.
Сближение меридианов — угол f (рис. 24) между северным направлением истинного меридиана данной точки и вертикальной линией координатной сетки (или линией, параллельной ей). Сближение меридианов отсчитывается от северного направления истинного меридиана до северного направления вертикальной линии. Для точек, расположенных восточнее среднего меридиана зоны, величина сближения положительная, а точек, расположенных западнее, — отрицательная.
Рис. 24. Дирекционный угол и сближение меридианов
Величина сближения меридианов на осевом меридиане зоны равна нулю и возрастает с удалением от среднего меридиана зоны и от экватора; ее максимальное значение будет вблизи полюсов и не превышает 3°.
Магнитный азимут—угол, измеряемый по ходу часовой стрелки от 0 до 360° между северным направлением магнитного меридиана (направлением установившейся магнитной стрелки компаса или буссоли) и направлением на определяемый объект.
Магнитные азимуты измеряются на местности компасом или буссолыо, а также определяются по карте по измеренным дирекционным углам.
Склонение магнитной стрелки (магнитное склонение) — угол между истинным (географическим) и магнитным меридианами.
Величина склонения магнитной стрелки подвержена суточным, годовым и вековым колебаниям, а также временным возмущениям под действием магнитных бурь. Величина склонения магнитной стрелки и его годовые изменения показываются на топографических и специальных картах. В районах магнитных аномалий обычно указывается амплитуда колебания величины склонения магнитной стрелки.
Склонение на 1965 г. западное 3°10′ (0-53). Среднее сближение меридианов западное 2°12′ (0-37). При прикладывании буссоли (компаса) к вертикальным линиям координатной сетки среднее отклонение магнитной стрелки западное 0°58′ (0-10). Годовое изменение склонения восточное 0″05′ 2(0-01). Поправка в дирекционый угол при переходе к магнитному азимуту плюс (0-16) Примечание. В скобках показаны деления угломера (одно деление угломера)
Рис. 25. Данные о склонении магнитной стрелки и сближении меридианов, помещаемые на картах
При обратном переходе, т. е. при определении дирекционного угла по магнитному азимуту, знак поправки изменяют на обратный и она вводится в магнитный азимут. Например, если магнитный азимут равен 10-00, то дирекционный угол этого направления для данной карты (рис. 25) равен 9-84 (10-00—0-16).
Переходно графической схеме (рис. 26). На схеме показывают примерное направление на объект и, сообразуясь с положением вертикальной линии координатной сетки и линии магнитного меридиана, увеличивают или уменьшают исходный угол на поправку, указанную на схеме в скобках.
Рис. 26. Переход от дирекционного угла к магнитному азимуту и обратно
Примеры (см. рис. 26):
2. 2 Магнитный азимут Ам = 153°; дирекционный угол будет равен
Переход по формуле. Зависимость между дирекционным углом II магнитным азимутом одного и того же направления выражается формулой
где Ая—магнитный азимут;
а — дирекиионпый угол;
5 — склонение магнитной стрелки;
f — сближение меридианов.
Это основная исходная формула для перехода от дирекционного угла к магнитному азимуту и обратно. Она применяется главным образом, когда приходится учитывать годовое изменение склонения магнитной стрелки.
Переход от дирекционного угла к магнитному азимуту с учетом годового изменения склонения магнитной стрелки. Вначале определяют склонение магнитной стрелки на данное время. Для этого годовое изменение склонения магнитной стрелки умножают на число лет, прошедшее после создания карты, и полученную величину алгебраически суммируют с величиной склонения магнитной стрелки, данной на карте. Затем производится переход от дирекционного угла к магнитному азимуту по основной формуле.
Пример перехода от дирекционного угла, равного 120°30′, к магнитному азимуту этого направления на 1972 г. (исходные данные взяты с рис. 25).
1. Определение величины изменения склонения магнитной стрелки за 7 лет (1972—1965 гг.): Д=0°05′,2Х7=0°36′.
2. Вычисление величины склонения магнитной стрелки на 1972 г.: б =—3°10’+0°36’=—2°34′.
3. Переход от дирекционного угла к магнитному азимуту по основной формуле (см. выше)
”
Истинный азимут и магнитный азимут: в чем разница?
Наверняка, всем известно о существовании истинного азимута и магнитного азимута. Они не совпадают так же, как географический полюс Земли с магнитным. Поэтому, ориентирование на местности должно производиться с учетом их разницы. Это нужно для того чтобы не столкнуться с той трудностью, когда выход к намеченной точке на карте местности обозначается разными показаниями компаса и измерениями азимута по карте.
Разница между двумя азимутами
Азимутом обозначается угол между двумя направлениями: северным и тем, где находится необходимая точка на конкретно взятой местности. Северным при этом считается направление на Северный полюс. Но при этом компасное северное направление, на самом деле, является указанием на магнитный полюс, а не географическое положение.
Таким образом, говоря об истинном полюсе, мы имеем в виду географический, связанный с формой Земли, а также ее осью вращения, проходящей через два полюса — северный и южный.Определение же магнитного полюса связано с существованием магнитного поля вокруг Земли, которое имеет два полюса, не совпадающие с истинными земными, как и соответствующие им истинный и магнитный меридианы.
Если между этими меридианами отложить определенное направление относительно предмета местности, то угол, образованный между каждым из этих меридианов будет являться истинным и магнитным азимутом соответственно.
Разница между величинами этих двух азимутов является магнитным склонением. В зависимости от стороны света, к которой склоняется стрелка компаса от истинного меридиана, склонение соответственно называется: восточное при отклонении к востоку, западное при отклонении к западу.
При этом склонение к востоку обозначается знаком «плюс», а к западу – знаком «минус». В зависимости от местности, величина склонения различается, так же, как и с течением времени. Чтобы определить величину магнитного склонения, указанное на топографической карте на данный момент вычисления, нужно умножить его ежегодное изменение на число лет, прошедших с момента составления карты, прибавив к нему значение, указанное на момент года составления.
Связь между истинным и магнитным азимутами
Чтобы определить магнитный меридиан, используется буссоль. Это специальная коробка круглой формы, с находящимся внутри нее кольцом с делениями, обозначающими градусы через каждые 10 значений.
Деления с обозначениями градусов от 0 до 360 по движению против часовой стрелки отсчитывают азимуты, а деления от 0 до 90 каждой четверти круглого поля отсчитывают так называемые румбы. Коробка закрыта стеклом, а на шпиле посередине нее свободно вращается стрелка, показывающая магнитный меридиан с его направлением. Зная румбы, можно вычислить азимуты и наоборот. Таким образом, формируется связь между истинными и магнитными азимутами.
Определение азимута истинного и магнитного
Чтобы узнать азимуты, необходимо сначала определить направление меридианов. Когда оно будет найдено, нужно измерить величину угла между направлением меридиана и тем, которое указывает на нужную точку местности. Искомый угол измеряется по часовой стрелке вправо от северного направления.
Для вычисления магнитного азимута можно воспользоваться значением, которое показывает магнитная стрелка, избавленная от влияния земного магнетизма, металлических предметов, электрических сетей. Она должна быть хорошо намагничена, беспрепятственно вращаться на шпиле. Прибор для определения магнитного азимута и направления магнитного меридиана с помощью магнитной стрелки называется буссоль.
Определение истинного азимута с помощью буссоля не совсем точно, но можно узнать его значение с разницей в 1-2 градуса при условии, что известна величина и направление склонения стрелки в конкретной точке местности. Более точным способом определения истинного меридиана является наблюдение за небесными светилами. Это осуществляется с помощью специальных угломерных инструментов, размещенных горизонтально.
