Страница полузащищенная
Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с Магнитного компаса )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Простой сухой магнитный портативный компас
Большинство смартфонов содержат магнитометр, который может работать как компас.

Компас является магнитометр используется для навигации и ориентации , что указывает направление по отношению к географическим сторонам света (или точек). Обычно диаграмма, называемая розой компаса, показывает направления на север , юг , восток и запад на лицевой стороне компаса в виде сокращенных инициалов. При использовании компаса розу можно выровнять по соответствующим географическим направлениям; например, знак «N» на розе указывает на север. Компасы часто отображают отметки углов в градусах в дополнение к (или иногда вместо) розе. Север соответствует 0 °, а углы увеличиваются по часовой стрелке.Таким образом, восток равен 90 °, юг - 180 °, а запад - 270 °. Эти числа позволяют компасу показывать азимуты магнитного севера или истинные азимуты севера или пеленги , которые обычно указываются в этих обозначениях. Если известно магнитное склонение между магнитным севером и истинным севером под углом широты и углом долготы, то направление магнитного севера также дает направление истинного севера.

Среди четырех великих изобретений магнитный компас был впервые изобретен как устройство для гадания еще во времена китайской династии Хань (с 206 г. до н.э.), [1] [2] и позже принят для навигации китайцами династии Сун во время 11 век. [3] [4] [5] Первое использование компаса в Западной Европе и в исламском мире произошло около 1190 года. [6] [7]

Магнитный компас

Военный компас, который использовался во время Первой мировой войны.

Магнитный компас - самый известный тип компаса. Он действует как указатель на « магнитный север », местный магнитный меридиан, потому что намагниченная стрелка в его сердце совмещается с горизонтальной составляющей магнитного поля Земли . Магнитное поле оказывает крутящий момент на иглу, потянув за конец Северного или полюс иглы приблизительно в стороне Земли магнитного полюса Северного и потянув другие в стороне Земли магнитного полюса Южного . [8] Игла установлена ​​на шарнире с низким коэффициентом трения, в лучших компасах - на подшипнике с драгоценным камнем., поэтому он может легко поворачиваться. Когда компас находится в горизонтальном положении, стрелка поворачивается до тех пор, пока через несколько секунд, позволяя колебаниям затухнуть, не установится равновесное положение.

В навигации направления на картах обычно выражаются относительно географического или истинного севера , направления на географический северный полюс , оси вращения Земли. В зависимости от того, где компас расположен на поверхности Земли, угол между истинным севером и магнитным севером , называемый магнитным склонением, может широко варьироваться в зависимости от географического положения. Местное магнитное склонение указано на большинстве карт, чтобы можно было сориентировать карту по компасу параллельно истинному северу. Расположение магнитных полюсов Земли медленно меняется со временем, что называется вековой геомагнитной вариацией.. Эффект от этого означает, что следует использовать карту с последней информацией о склонении. [9] Некоторые магнитные компасы включают средства для ручной компенсации магнитного склонения, чтобы компас показывал истинное направление.

Немагнитные компасы

Есть и другие способы найти север, кроме использования магнетизма, и с точки зрения навигации существует всего семь возможных способов [10] (где магнетизм - один из семи). Два датчика, которые используют два из оставшихся шести принципов, часто также называют компасами, то есть гирокомпас и GPS-компас.

Гирокомпас

Гирокомпас похож на гироскоп . Это немагнитный компас, который определяет истинный север , используя быстро вращающееся колесо (с электрическим приводом) и силы трения, чтобы использовать вращение Земли. Гирокомпасы широко используются на кораблях . У них есть два основных преимущества перед магнитными компасами:

  • они находят истинный север , то есть, направление земной оси вращения «s, в отличие от магнитного севера ,
  • на них не влияет ферромагнитный металл (включая железо, сталь, кобальт, никель и различные сплавы) в корпусе корабля. (Ни один компас не подвержен влиянию неферромагнитного металла, хотя на магнитный компас будут влиять любые провода, через которые проходит электрический ток .)

Большие корабли обычно полагаются на гирокомпас, а магнитный компас используется только в качестве резерва. Электронные феррозондовые компасы все чаще используются на небольших судах. Тем не менее, магнитные компасы по-прежнему широко используются, поскольку они могут быть небольшими, использовать простую надежную технологию, сравнительно дешевы, часто проще в использовании, чем GPS , не требуют энергоснабжения и, в отличие от GPS, не подвержены влиянию объектов, например деревьев, которые могут блокировать прием электронных сигналов.

Приемники GPS, используемые в качестве компасов

Приемники GPS, использующие две или более антенны, установленные отдельно и объединяющие данные с инерционным модулем движения (IMU), теперь могут достигать точности курса 0,02 ° и иметь время запуска в секундах, а не в часах для систем гирокомпаса. Устройства точно определяют положение (широту, долготу и высоту) антенн на Земле, из которых можно рассчитать стороны света. Изготовленные в основном для морского и авиационного применения, они также могут определять тангаж и крен судов. Небольшие портативные приемники GPS с одной антенной также могут определять направление, если они перемещаются, даже если они идут пешком. Точно определяя свое положение на Земле с интервалом в несколько секунд, устройство может рассчитать его скорость и истинный азимут (относительно истинного севера).) направления его движения. Часто предпочтительнее измерять направление, в котором фактически движется транспортное средство, а не его курс, то есть направление, в котором указывает его нос. Эти направления могут быть разными при боковом ветре или приливном течении.

GPS-компасы разделяют основные преимущества гирокомпасов. Они определяют истинный север [10] в отличие от магнитного севера, и на них не влияют возмущения магнитного поля Земли. Кроме того, по сравнению с гирокомпасами они намного дешевле, лучше работают в полярных регионах, менее подвержены механической вибрации и могут быть инициализированы гораздо быстрее. Однако они зависят от функционирования спутников GPS и связи с ними, что может быть нарушено электронной атакой или воздействием сильной солнечной бури. Гирокомпасы по-прежнему используются в военных целях (особенно на подводных лодках, где магнитные и GPS-компасы бесполезны), но в гражданском контексте в значительной степени вытеснены GPS-компасами с магнитными резервными копиями.

История

Первые компасы в древнем Китае при династии Хань были сделаны из магнитного камня , естественно намагниченной железной руды. [2] [11] Компас позже использовался для навигации во время династии Сун 11 века. [12] Позднее компасы были сделаны из железных игл, намагничиваемых ударом магнитного камня. Сухие компасы начали появляться около 1300 года в средневековой Европе и исламском мире . [13] [7] Он был вытеснен в начале 20 века заполненным жидкостью магнитным компасом. [14]

Современные компасы

Заполненный жидкостью транспортир или компас для ориентирования со шнурком

Магнитный компас

В современных компасах обычно используется намагниченная стрелка или циферблат внутри капсулы, полностью заполненной жидкостью (обычными являются ламповое масло, минеральное масло, уайт-спирит, очищенный керосин или этиловый спирт). В то время как более старые конструкции обычно включали гибкую резиновую диафрагму или воздушное пространство внутри капсулы, чтобы учесть изменения объема, вызванные температурой или высотой, в некоторых современных жидкостных компасах используются меньшие корпуса и / или гибкие материалы капсулы для достижения того же результата. [15] Жидкость внутри капсулы служит для гашения движения иглы, уменьшая время колебаний и повышая стабильность. Ключевые точки компаса, включая северный конец стрелки, часто отмечены фосфоресцирующими , фотолюминесцентными или самосветящимися материалами.[16], чтобы компас можно было читать ночью или при плохом освещении. Поскольку жидкость компаса не сжимается под давлением, многие обычные компасы, заполненные жидкостью, будут точно работать под водой на значительных глубинах.

Многие современные компасы включают в себя опорную пластину и транспортир , и их называют по-разному: « ориентирование », «опорная пластина», «компас для карты» или «транспортир». В этом типе компаса используется отдельная намагниченная стрелка внутри вращающейся капсулы, ориентирующая «коробка» или ворота для совмещения стрелки с магнитным севером, прозрачная основа, содержащая линии ориентации карты, и безель (внешний циферблат), отмеченный в градусах или других единицах. углового измерения. [17] Капсула монтируются в прозрачной опорной плите , содержащего направление-из-поездки индикатора (ДОТ) для использования при принятии подшипников непосредственно из карты. [17]

Воздушный линзовый компас cammenga

Другие функции современных компасов для спортивного ориентирования - это шкалы карт и ромеров для измерения расстояний и нанесения позиций на карты, световые отметки на циферблате или лицевых панелях, различные прицельные приспособления (зеркало, призма и т. Д.) Для более точного определения местоположения удаленных объектов, на шарнире, «глобальные» иглы для использования в различных полушариях, специальные магниты из редкоземельных элементов для стабилизации стрелок компаса, регулируемый наклон для мгновенного получения точных пеленгов без использования арифметических операций, а также такие устройства, как инклинометры для измерения градиентов. [18] Спортивное ориентирование также привело к разработке моделей с очень быстро оседающими и стабильными иглами, использующими редкоземельные магниты для оптимального использования стопографическая карта , метод наземной навигации, известный как ассоциация местности . [19] Многие морские компасы, разработанные для использования на лодках с постоянно меняющимися углами, используют демпфирующие жидкости, такие как isopar M или isopar L, чтобы ограничить быстрое колебание и направление стрелки. [20]

Военные силы нескольких стран, особенно армия Соединенных Штатов, продолжают выпускать полевые компасы с намагниченными циферблатами или карточками вместо игл. Компас с магнитной картой обычно оснащен оптическим, линзовым или призматическим прицелом, который позволяет пользователю считывать азимут или азимут с карты компаса, одновременно выравнивая компас с объективом (см. Фото). Конструкции компаса с магнитной картой обычно требуют отдельного транспортира для определения пеленга непосредственно с карты. [21] [22]

В военном линзовом компасе США M-1950 в качестве демпфирующего механизма используется не заполненная жидкостью капсула, а скорее электромагнитная индукция для управления колебаниями намагниченной карты. Конструкция «глубокого колодца» позволяет использовать компас во всем мире с углом наклона карты до 8 градусов без ухудшения точности. [23] Поскольку индукционные силы обеспечивают меньшее демпфирование, чем конструкции, заполненные жидкостью, для уменьшения износа на компасе установлен игольчатый фиксатор, работающий за счет складывания целика / держателя объектива. Использование индукционных компасов с воздушным наполнением с годами сократилось, поскольку они могут выйти из строя или стать неточными при отрицательных температурах или в чрезвычайно влажной среде из-за конденсации или попадания воды. [24]

Некоторые военные компасы, такие как военный линзатический компас США M-1950 ( Cammenga 3H), Silva 4b Militaire и Suunto M-5N (T), содержат радиоактивный материал тритий (3
1
ЧАС
) и комбинация люминофоров. [25] US M-1950, оборудованный самосветящейся лампой, содержит 120 мКи (милликюри) трития. Назначение трития и люминофоров - обеспечить освещение компаса с помощью радиолюминесцентного тритиевого освещения , которое не требует «подзарядки» компаса солнечным или искусственным светом. [26] Однако период полураспада трития составляет всего около 12 лет, [27] поэтому компас, который содержит 120 мКи трития, когда новый, будет содержать только 60, когда ему 12 лет, и 30, когда ему 24 года, и так далее. Следовательно, подсветка дисплея погаснет.

Морские компасы могут иметь два или более магнита, постоянно прикрепленных к карте компаса, которая свободно перемещается на оси. Линия lubber , которая может быть отметкой на чаше компаса или небольшой фиксированной стрелкой, указывает курс судна на карте компаса. Традиционно карта делится на тридцать две точки (известные как румбы ), хотя современные компасы размечены в градусах, а не по сторонам света. Ящик (или чаша), покрытый стеклом, содержит подвесной кардан внутри нактоуза . Это сохраняет горизонтальное положение.

Компас для большого пальца

Компас для большого пальца слева

Палец компас типа компаса обычно используется в ориентировании , спорт , в котором чтение карты и ассоциация местности имеет первостепенное значение. Следовательно, большинство компасов для большого пальца имеют минимальную маркировку или вообще не имеют градусной маркировки и обычно используются только для ориентации карты на магнитный север. Увеличенная прямоугольная стрелка или указатель севера улучшают обзор. Компасы для большого пальца также часто бывают прозрачными, так что ориентировщик может держать карту в руке с компасом и видеть карту через компас. В лучших моделях используются магниты из редкоземельных металлов, чтобы сократить время установки иглы до 1 секунды или меньше.

Твердотельные компасы

3-осевой электронный магнитометр AKM8975 производства AKM Semiconductor

Небольшие компасы, используемые в часах, мобильных телефонах и других электронных устройствах, представляют собой компасы твердотельных микроэлектромеханических систем (MEMS), обычно построенные из двух или трех датчиков магнитного поля, которые предоставляют данные для микропроцессора. Часто устройство представляет собой дискретный компонент, который выводит цифровой или аналоговый сигнал, пропорциональный его ориентации. Этот сигнал интерпретируется контроллером или микропроцессором и либо используется внутри, либо отправляется на дисплей. В датчике используется тщательно откалиброванная внутренняя электроника для измерения реакции устройства на магнитное поле Земли.

Специальные компасы

Стандартный Brunton Geo, обычно используемый геологами

Помимо навигационных компасов, были разработаны и другие специальные компасы для конкретных целей. К ним относятся:

  • Компас Qibla , который используется мусульманами, чтобы указать направление на Мекку для молитв.
  • Оптический или призматический компас , который чаще всего используется геодезистами, но также и спелеологами, лесниками и геологами. В этих компасах обычно используется капсула с жидкостным демпфированием [28] и намагниченный плавающий циферблат компаса со встроенным оптическим прицелом, часто оснащенный встроенной фотолюминесцентной подсветкой или подсветкой с питанием от батареи. [29] Используя оптический прицел, такие компасы можно считывать с чрезвычайной точностью при пеленге объекта, часто с точностью до долей градуса. Большинство этих компасов разработаны для тяжелых условий эксплуатации, оснащены высококачественными иглами и подшипниками с драгоценными камнями, а многие из них приспособлены для установки на штатив для большей точности. [29]
  • Циркуль , помещенный в прямоугольную коробку, длина которой часто в несколько раз превышала ее ширину, датируется несколькими столетиями. Их использовали для топографической съемки, в частности с помощью планшетов.

Ограничения магнитного компаса

Фото геологического компаса крупным планом

Магнитный компас очень надежен на умеренных широтах, но в географических регионах вблизи магнитных полюсов Земли он становится непригодным для использования. По мере того как компас приближается к одному из магнитных полюсов, магнитное склонение, разница между направлением на географический север и магнитный север, становится все больше и больше. В какой-то момент рядом с магнитным полюсом компас не будет указывать какое-либо конкретное направление, но начнет дрейфовать. Кроме того, при приближении к полюсам стрелка начинает указывать вверх или вниз из-за так называемого магнитного наклона . Дешевые компасы с плохим пеленгом могут из-за этого застрять и указывать неверное направление.

Магнитные компасы подвержены влиянию любых полей, кроме земных. Местная среда может содержать отложения магнитных минералов и искусственные источники, такие как МРТ , большие железные или стальные тела, электрические двигатели или сильные постоянные магниты. Любое электропроводящее тело создает собственное магнитное поле, когда по нему проходит электрический ток. Магнитные компасы подвержены ошибкам вблизи таких тел. Некоторые компасы содержат магниты, которые можно регулировать для компенсации внешних магнитных полей, что делает компас более надежным и точным.

Компас также подвержен ошибкам, когда компас ускоряется или замедляется в самолете или автомобиле. В зависимости от того, в каком из полушарий Земли расположен компас, и если сила - ускорение или замедление, компас будет увеличивать или уменьшать указанный курс. Компасы, которые включают компенсирующие магниты, особенно подвержены этим ошибкам, поскольку ускорение наклоняет иглу, приближая или удаляя ее от магнитов.

Еще одна ошибка механического компаса - погрешность поворота. При повороте с восточного или западного направления компас будет отставать от поворота или указывать вперед. Магнитометры и их заменители, такие как гирокомпасы, более устойчивы в таких ситуациях.

Конструкция магнитного компаса

Магнитная игла

Магнитный стержень необходим при изготовлении компаса. Его можно создать, совместив железный или стальной стержень с магнитным полем Земли, а затем закаляя или ударяя по нему. Однако этот метод производит только слабый магнит, поэтому предпочтительны другие методы. Например, намагниченный стержень можно создать, многократно натирая железный стержень магнитным магнитом . Этот намагниченный стержень (или магнитная игла) затем помещается на поверхность с низким коэффициентом трения, чтобы он мог свободно поворачиваться и выравниваться с магнитным полем. Затем он помечается так, чтобы пользователь мог отличить север от южного конца; в современной традиции северный конец обычно каким-то образом отмечен.

Игольчатое устройство

Если протереть иглу магнитным камнем или другим магнитом, игла намагнитится. Когда его вставляют в пробку или кусок дерева и помещают в таз с водой, он становится компасом. Такие устройства повсеместно использовались в качестве компаса до изобретения коробчатого компаса с «сухой» вращающейся стрелкой примерно в 1300 году.

Точки компаса

Наручный компас Советской Армии с двойной шкалой против часовой стрелки: 60 ° (как часы) и 360 °

Первоначально многие компасы указывали только направление магнитного севера или четыре стороны света (север, юг, восток, запад). Позже они были разделены в Китае на 24, а в Европе на 32 равноотстоящих точки вокруг карты компаса. Для таблицы из тридцати двух точек см. Точки компаса .

В современную эпоху прижилась система 360 градусов. Эта система до сих пор используется гражданскими навигаторами. Система градусов размещает 360 эквидистантных точек, расположенных по часовой стрелке вокруг циферблата компаса. В 19 веке некоторые европейские страны приняли вместо этого систему « град » (также называемую градусом или гоном), где прямой угол составляет 100 градусов, что дает круг в 400 градусов. Деление градаций на десятые, чтобы получить круг в 4000 дециградов , также использовалось в армиях.

Большинство вооруженных сил приняли французскую систему « миллием ». Это приблизительное значение миллирадиана (6283 на круг), в котором циферблат компаса разнесен на 6400 единиц или "мил" для дополнительной точности при измерении углов, наведении артиллерии и т. Д. Ценность для военных состоит в том, что один угловой mil проходит примерно на один метр на расстоянии одного километра. Императорская Россия использовала систему, полученную путем деления окружности круга на хорды той же длины, что и радиус. Каждый из них был разделен на 100 частей, давая круг из 600. Советский Союз разделил их на десятые части, чтобы получить круг из 6000 единиц, обычно переводимый как «милы».Эта система была принята странами бывшего Варшавского договора (например,Советский Союз , Восточная Германия ), часто против часовой стрелки (см. Изображение наручного компаса). Это до сих пор используется в России.

Балансировка компаса (магнитное падение)

Поскольку наклон и интенсивность магнитного поля Земли различаются на разных широтах, компасы часто балансируются во время производства, чтобы циферблат или стрелка находились в горизонтальном положении, что устраняет сопротивление стрелки, которое может давать неточные показания. Большинство производителей балансируют стрелки компаса для одной из пяти зон, от зоны 1, покрывающей большую часть Северного полушария , до зоны 5, покрывающей Австралию и южные океаны. Такая балансировка отдельных зон предотвращает чрезмерное погружение одного конца иглы, которое может привести к залипанию карты компаса и неправильным показаниям. [30]

Некоторые компасы оснащены специальной системой балансировки стрелок, которая точно указывает магнитный север независимо от конкретной магнитной зоны. У других магнитных компасов есть небольшой выдвижной противовес, установленный на самой стрелке. Этот скользящий противовес, называемый «наездником», можно использовать для уравновешивания стрелки против падения, вызванного наклоном, если компас переносится в зону с большим или меньшим падением. [30]

Коррекция компаса

Нактоуз , содержащий стандартный компас судна, с двумя железными шариками , которые исправить влияние ферромагнитных материалов. Этот агрегат выставлен в музее.

Как и на любое магнитное устройство, на компасы влияют близлежащие черные металлы, а также сильные местные электромагнитные силы. Компасы, используемые для наземной навигации в дикой местности, не должны использоваться вблизи объектов из черных металлов или электромагнитных полей (электрические системы автомобилей, автомобильные двигатели, стальные крюки и т. Д.) , Поскольку это может повлиять на их точность. [31] Компасы особенно трудно точно использовать в грузовиках, легковых автомобилях или других механизированных транспортных средствах или рядом с ними, даже если они корректируются на отклонение с помощью встроенных магнитов или других устройств. Большое количество черного металла в сочетании с включением и выключением электрических полей, вызванных системами зажигания и зарядки автомобиля, обычно приводит к значительным ошибкам компаса.

В море судовой компас также должен быть исправлен на наличие ошибок, называемых отклонением , вызванных железом и сталью в его конструкции и оборудовании. Корабль качается , то есть поворачивается вокруг фиксированной точки, а его курс фиксируется по привязке к фиксированным точкам на берегу. Карта отклонения компаса подготовлена ​​для того, чтобы навигатор мог конвертировать направление между компасом и магнитным курсом. Компас можно откорректировать тремя способами. Сначала можно отрегулировать смазочную линию так, чтобы она совпадала с направлением движения корабля, затем влияние постоянных магнитов можно скорректировать с помощью небольших магнитов, установленных в корпусе компаса. Влияние ферромагнетикаматериалы в окружающей среде компаса могут быть исправлены двумя железными шарами, установленными по обе стороны нактоуза компаса вместе с постоянными магнитами и штангой Флиндерса . [32] Коэффициент представляет погрешность в линии Люббера, а также ферромагнитные эффекты и неферромагнитный компонент. [33]

Аналогичный процесс используется для калибровки компаса в легких самолетах авиации общего назначения, при этом карта отклонения компаса часто устанавливается постоянно над или под магнитным компасом на приборной панели. Электронные компасы Fluxgate могут быть откалиброваны автоматически, а также могут быть запрограммированы с правильным изменением местного компаса, чтобы указывать истинный курс.

Использование магнитного компаса

Вращение шкалы компаса на карте (D - местное магнитное склонение)
Когда стрелка совмещена и наложена на очерченную ориентирующую стрелку на дне капсулы, число градусов на кольце компаса на индикаторе направления движения (DOT) указывает магнитный пеленг на цель (гору).

Магнитный компас указывает на северный магнитный полюс, который находится примерно в 1000 миль от истинного географического Северного полюса. Пользователь магнитного компаса может определить истинный север, найдя магнитный север и затем сделав поправку на изменение и отклонение. Вариация определяется как угол между направлением истинного (географического) севера и направлением меридиана между магнитными полюсами. Значения вариации для большинства океанов были рассчитаны и опубликованы к 1914 году. [34] Отклонениеотносится к реакции компаса на местные магнитные поля, вызванные наличием железа и электрического тока; их можно частично компенсировать путем тщательного размещения компаса и размещения компенсирующих магнитов под самим компасом. Морякам давно известно, что эти меры не отменяют полностью отклонение; следовательно, они выполнили дополнительный шаг, измерив компасный пеленг ориентира с известным магнитным пеленгом. Затем они направили свой корабль на следующую точку компаса и снова измерили, построив график. Таким образом, могут быть созданы таблицы поправок, к которым можно будет обращаться при использовании компасов во время путешествий в этих местах.

Моряков волнуют очень точные измерения; тем не менее, случайным пользователям не нужно беспокоиться о различиях между магнитным и истинным севером. За исключением областей с экстремальным отклонением магнитного склонения (20 градусов и более), этого достаточно для защиты от ходьбы в направлении, существенно отличном от ожидаемого, на короткие расстояния, при условии, что местность достаточно ровная и не ухудшается видимость. Тщательно записывая расстояние (время или шаги) и пройденные магнитные пеленги, можно проложить курс и вернуться к исходной точке, используя только компас. [35]

Солдат с помощью призматического компаса для определения азимута

Для навигации по компасу в сочетании с картой ( привязка к местности ) требуется другой метод. Чтобы определить пеленг карты или истинный пеленг (пеленг, взятый относительно истинного, а не магнитного севера) к пункту назначения с помощью компаса транспортира , край компаса помещается на карту так, чтобы он соединял текущее местоположение с желаемым пунктом (некоторые источники рекомендуют физически провести линию). Ориентирующие линии в основании шкалы компаса затем поворачиваются для выравнивания с фактическим или истинным севером путем совмещения их с отмеченной линией долготы (или вертикальным полем карты), полностью игнорируя стрелку компаса. [36] Получившийся истинный пеленгили пеленг карты может быть затем считан по индикатору градуса или линии направления движения (DOT), по которой можно следовать как азимут (курс) до пункта назначения. Если требуется магнитный северный пеленг или пеленг компаса, перед использованием пеленга необходимо настроить компас на величину магнитного склонения, чтобы карта и компас согласовывались. [36] В данном примере большая гора на второй фотографии была выбрана в качестве целевой точки на карте. Некоторые компасы позволяют настраивать шкалу для компенсации местного магнитного склонения; при правильной настройке компас будет показывать истинный азимут вместо магнитного.

Современный портативный транспортир-компас всегда имеет дополнительную стрелку направления движения (DOT) или индикатор, нанесенный на опорную плиту. Чтобы проверить свое продвижение по курсу или азимуту, или убедиться, что объект в поле зрения действительно является пунктом назначения, новое показание компаса может быть принято к цели, если она видна (здесь большая гора). После того, как указывает стрелка ДОТ на опорной плите на мишени, компас ориентирован так, чтобы игла накладывается поверх ориентирующего стрелкой в капсуле. Указанный результирующий пеленг является магнитным пеленгом к цели. Опять же, если используется «истинный» пеленг или пеленг карты, и у компаса нет предустановленного, предварительно отрегулированного склонения, необходимо дополнительно добавить или вычесть магнитное склонение, чтобы преобразовать магнитный пеленг.в истинное положение . Точное значение магнитного склонения зависит от места и меняется со временем, хотя склонение часто указывается на самой карте или доступно в Интернете с различных сайтов. Если турист следовал правильным путем, скорректированный (истинный) пеленг компаса должен точно соответствовать истинному пеленгу, ранее полученному с карты.

Компас следует положить на ровную поверхность так, чтобы стрелка опиралась или висела только на подшипнике, соединенном с корпусом компаса - при использовании под наклоном стрелка может касаться корпуса компаса и не двигаться свободно, следовательно, не указывать. на северный магнитный полюс, что дает ошибочные показания. Чтобы убедиться, что игла выровнена, внимательно посмотрите на иглу и слегка наклоните ее, чтобы убедиться, что игла свободно покачивается из стороны в сторону и не касается ли игла корпуса компаса. Если стрелка наклоняется в одном направлении, слегка и осторожно наклоните компас в противоположном направлении, пока стрелка компаса не станет горизонтальной в продольном направлении. Рядом с компасами следует избегать любых магнитов и любой электроники. Магнитные поля от электроники могут легко повредить иглу, не дав ей выровняться с магнитными полями Земли.вызывая неточные показания. Естественные магнитные силы Земли довольно слабы и составляют 0,5.Гаусс и магнитные поля бытовой электроники могут легко превысить его, подавляя стрелку компаса. Воздействие сильных магнитов или магнитных помех иногда может привести к тому, что магнитные полюса стрелки компаса различаются или даже меняются местами. Избегайте отложений, богатых железом, при использовании компаса, например, некоторых горных пород, содержащих магнитные минералы, таких как магнетит . На это часто указывает скала с темной поверхностью с металлическим блеском, не все породы, содержащие магнитные минералы, имеют это указание. Чтобы увидеть, не мешает ли компас камнем или какой-либо другой местности, выйдите из этого места и посмотрите, двигается ли стрелка на компасе. Если это так, это означает, что место или камень, в котором ранее находился компас, создают помехи, и их следует избегать.

Смотрите также

  • Абсолютный подшипник
  • Компас самолета поворачивает
  • Астрокомпас
  • Нактоуз
  • Бокс с компасом
  • Компас Брантона
  • Координаты
  • Компас индуктора земли
  • Волоконно-оптический гирокомпас
  • Флюксгейт компас
  • Геологический компас
  • Гирокомпас
  • Компас
  • Инерциальная навигационная система
  • Магнитное склонение
  • Магнитное отклонение
  • Магнитное падение
  • Магнитометр
  • Датчик магнитного поля MEMS
  • Маршевый рубеж
  • Пелорус (инструмент)
  • Радиокомпас
  • Радиопеленгатор
  • Относительный подшипник
  • Солнечный компас
  • Наручный компас

Рекомендации

  1. Ли Шу-хуа , стр. 176
  2. ^ a b Лоури, Уильям (2007). Основы геофизики . Лондон: Издательство Кембриджского университета. С.  281 . ISBN 978-0-521-67596-3. В начале династии Хань, между 300–200 гг. До н.э., китайцы создали элементарный компас из магнита ... компас, возможно, использовался при поиске драгоценных камней и выборе участков для строительства домов ... их директивная сила привела к использование компасов для навигации
  3. Перейти ↑ Kreutz , p. 367
  4. ^ Нидхэм, Джозеф (1986) Наука и цивилизация в Китае , Vol. 4: «Физика и физическая техника», ч. 1: «Физика», Тайбэй. п. 252 Caves Books, первоначально опубл. издано Cambridge University Press (1962), ISBN 0-521-05802-3 
  5. Ли Шу-хуа , стр. 182f.
  6. Перейти ↑ Kreutz , p. 370
  7. ^ а б Шмидл, Петра Г. (2014). "Компас". В Ибрагиме Калине (ред.). Оксфордская энциклопедия философии, науки и технологий в исламе . Издательство Оксфордского университета. С. 144–146. ISBN 978-0-19-981257-8.
  8. ^ Магнитные силовые линии в поле Земли неточно следуют большим кругам вокруг планеты, проходя точно над магнитными полюсами. Следовательно, стрелка компаса лишь приблизительно указывает на магнитные полюса.
  9. ^ «Регулировка склонения по компасу» . Rei.com . Проверено 6 июня 2015 .
  10. ^ a b Гэйд, Кеннет (2016). «Семь способов найти заголовок» (PDF) . Журнал навигации . 69 (5): 955–970. DOI : 10.1017 / S0373463316000096 .
  11. ^ Гварньери, М. (2014). «Жил-был компас». Журнал IEEE Industrial Electronics Magazine . 8 (2): 60–63. DOI : 10.1109 / MIE.2014.2316044 .
  12. ^ Merrill, Рональд Т .; Макэлхинни, Майкл В. (1983). Магнитное поле Земли: его история, происхождение и планетарная перспектива (2-е изд.). Сан-Франциско: Академическая пресса. п. 1 . ISBN 978-0-12-491242-7.
  13. Перейти ↑ Lane, Frederic C. (1963). «Экономический смысл изобретения компаса». Американский исторический обзор . 68 (3): 605–617 [615]. DOI : 10.2307 / 1847032 . JSTOR 1847032 . 
  14. ^ Скрип, WH (1920). «История жидкостного компаса». Географический журнал . 56 (3): 238–239. DOI : 10.2307 / 1781554 . JSTOR 1781554 . 
  15. ^ Обзор снаряжения: Альпийский компас Каспера и Рихтера , OceanMountainSky.Com
  16. ^ Немото & Co. Ltd., статьи архивации 2008-12-05 в Wayback Machine : В дополнении к обычным фосфоресцирующей светящейся краске ( сульфид цинка ),ярких покрытия фотолюминесцентныхкоторые включают радиоактивные изотопы , такие как стронций-90 ,правилов виде Алюминат стронция , или тритий , который является радиоактивным изотопом водорода , теперь используется в современных компасах. Преимущество трития состоит в том, что его излучение имеет настолько низкую энергию, что не может проникнуть через корпус компаса.
  17. ^ a b Джонсон , стр. 110
  18. ^ Джонсон , стр. 110-111
  19. ^ Kjernsmo, Кьетил, как использовать компас , извлекаться 8 апреля 2012
  20. ^ "Ritchie Compass Fluid" . EastMarineAsia.com .
  21. ^ Джонсон , стр. 112
  22. Армия США, Чтение карт и наземная навигация , FM 21–26, Штаб, Департамент армии, Вашингтон, округ Колумбия (7 мая 1993 г.), гл. 11, стр. 1–3: Любой компас типа «плавающая карта» с линейкой или осью осевой линии можно использовать для считывания азимута карты, ориентируя карту на магнитный север с использованием нарисованного магнитного азимута, но этот процесс намного проще с транспортир компас.
  23. ^ Статья MIL-PRF-10436N , ред. 31 октября 2003 г., Вашингтон, округ Колумбия: Министерство обороны США.
  24. Кирни, Крессон Х., Jungle Snafus ... And Remedies , Oregon Institute Press (1996), ISBN 1-884067-10-7 , стр. 164–170: В 1989 году один инструктор пехоты в джунглях армии США сообщил, что около 20 человек % выпускаемых в его компании линзовых компасов, использовавшихся в одном упражнении в джунглях в Панаме, были испорчены дождем и влажностью за три недели. 
  25. ^ Министерство обороны, Руководство по чтению карт и наземной навигации , Кодекс армии HMSO 70947 (1988), ISBN 0-11-772611-7 , 978-0-11-772611-6 , гл. 8, сек. 26, стр. 6–7; гл. 12, сек. 39, стр. 4 
  26. ^ «Военный компас» . Orau.org . Проверено 30 июня 2009 .
  27. ^ Справочник CRC по химии и физике . п. B247
  28. ^ Крамер, Мелвин Г., Патент США 4,175,333 , Магнитный компас , Ривертон, Вайоминг: Компания Брантона, паб. 27 ноября 1979 года. Карманный транзит Brunton , в котором используется демпфирование магнитной индукции, является исключением.
  29. ^ a b Джонсон , стр. 113–114
  30. ^ a b Глобальные компасы , MapWorld.
  31. ^ Джонсон , стр. 122
  32. ^ ГЕОСПАТИАЛЬНО-РАЗВЕДОЧНОЕ АГЕНТСТВО, Национальное (2004). «Справочник по настройке магнитного компаса» (PDF) .
  33. Перейти ↑ Lushnikov, E. (декабрь 2015). «Магнитный компас в современной морской навигации» . TransNav, Международный журнал морского судоходства и безопасности морского транспорта . 9 (4): 539–543. DOI : 10.12716 / 1001.09.04.10 . Проверено 11 февраля +2016 .
  34. ^ Райт, Монте (1972) Наиболее вероятное положение . Университетское издательство Канзаса, Лоуренс. п. 7
  35. ^ Джонсон , стр. 149
  36. ^ a b Джонсон , стр. 134–135

Цитированные источники

  • Джонсон, Г. Марк (2003). Полный справочник по пустыне . McGraw-Hill Professional. ISBN 978-0-07-139303-4.
  • Крейц, Барбара М. (1973). «Вклад Средиземноморья в компас средневекового мореплавателя». Технологии и культура . 14 (3): 367–383. DOI : 10.2307 / 3102323 . JSTOR  3102323 .
  • Ли Шу-хуа (1954). "Origine de la Boussole II. Aimant et Boussolee". Исида . 45 (2): 175–196. DOI : 10.1086 / 348315 . JSTOR  227361 .

дальнейшее чтение

  • Адмиралтейство, Великобритания (1915 г.) Адмиралтейское руководство по навигации, 1914 г. , Глава XXV: «Магнитный компас (продолжение): анализ и коррекция отклонения», Лондон: HMSO, 525 с.
  • Aczel, Amir D. (2001) Загадка компаса: изобретение, изменившее мир , 1-е изд., Нью-Йорк: Harcourt, ISBN 0-15-600753-3 
  • Карлсон, Джон Б. (1975). «Междисциплинарный анализ гематитового артефакта ольмеков из Сан-Лоренцо, Веракрус, Мексика». Наука . 189 (4205): 753–760. Bibcode : 1975Sci ... 189..753C . DOI : 10.1126 / science.189.4205.753 . PMID  17777565 .
  • Гис, Фрэнсис и Гиз, Джозеф (1994) Собор, кузница и водяное колесо: технологии и изобретения в средние века , Нью-Йорк: HarperCollins, ISBN 0-06-016590-1 
  • Габбинс, Дэвид, Энциклопедия геомагнетизма и палеомагнетизма , Springer Press (2007), ISBN 1-4020-3992-1 , 978-1-4020-3992-8 
  • Герни, Алан (2004) Компас: история исследований и инноваций , Лондон: Нортон, ISBN 0-393-32713-2 
  • Кинг, Дэвид А. (1983). «Астрономия мамлюков». Исида . 74 (4): 531–555. DOI : 10.1086 / 353360 . S2CID  144315162 .
  • Людвиг, Карл-Хайнц и Шмидтхен, Фолькер (1997) Metalle und Macht: 1000 до 1600 , Propyläen Technikgeschichte, Берлин: Propyläen Verlag, ISBN 3-549-05633-8 
  • Ма, Хуан (1997) Ин-яй шэн-лан [Общий обзор берегов океана (1433 г.)], Фэн, Чэн-чюн (ред.) И Миллс, JVG (перевод), Бангкок: White Lotus Press , ISBN 974-8496-78-3 
  • Сейдман, Дэвид и Кливленд, Пол, The Essential Wilderness Navigator , Ragged Mountain Press (2001), ISBN 0-07-136110-3 
  • Тейлор, EGR (1951). «Игла, указывающая на юг». Imago Mundi . 8 : 1–7. DOI : 10.1080 / 03085695108591973 .
  • Уильямс, JED (1992) От парусов к спутникам: происхождение и развитие навигационной науки , Oxford University Press, ISBN 0-19-856387-6 
  • Райт, Монте Дуэйн (1972) Наиболее вероятное положение: История воздушной навигации до 1941 года , University Press of Kansas, LCCN  72-79318
  • Чжоу, Дагуан (2007) Обычаи Камбоджи , переведенные на английский язык с французской версии Полом Пеллиотом китайского оригинала Чжоу Дж. Гилманом д'Арси Полом, Пномпень: Indochina Books, пред. Публ. Бангкок: Siam Society (1993), ISBN 974-8298-25-6 

внешняя ссылка

  • Справочник по настройке магнитного компаса
  • Пол Дж. Ганс, Средневековые страницы технологий: компас
  • Вечерняя лекция для Британской ассоциации на собрании в Саутгемптоне в пятницу, 25 августа 1882 года . Относится к коррекции компаса по рядам Фурье .