Как устроен компас и как им пользоваться

Несмотря на существование современных навигаторов и электронных карт, компас до сих пор остается самым надежным прибором для ориентирования на местности и определения своего местоположения. Естественно, чтобы правильно пользоваться компасом, нужно знать, как он работает.

Этот вопрос мы и рассмотрим в сегодняшней статье. Из нее вы узнаете не только принципы работы и технические параметры компаса, но также ознакомитесь с его видами и вариантами использования прибора в условиях дикой природы.

Основные принципы как работает компас

Чтобы научиться ориентироваться на местности с помощью компаса, нужно четко понимать, по каким принципам он работает.

Практически любой компас состоит из корпуса с тонкой иглой по центру, на которой держится стрелка. Ее стороны окрашены в синий и красный цвет. Если прибор работает правильно, синяя стрелка всегда показывает на север, а красная, соответственно, на юг.

Как правильно пользоваться КОМПАСОМ без карты/Азимут/Инструкция для Чайников

На корпус нанесена шкала из цифр, которая называется лимб. Она разделена на деления от 0 до 360, которые отвечают за градус поворота стрелки. Именно с помощью этой схемы и определяется местоположение в пространстве и дальнейшее направление движения. В зависимости от модели, на корпусе также могут стоять обозначения сторон света, выполненные русскими или английскими буквами (рисунок 1).

Простой компас оснащен специальным магнитом, который и дает стрелке возможность постоянно показывать на север. Проверить исправность прибора можно с помощью любого металлического предмета. Сначала компас кладут на любую ровную поверхность и дожидаются, пока стрелка придется в стабильное положение и укажет на север. Далее к прибору подносят металл. Если компас исправен, его стрелка отклонится в сторону, а когда металлический предмет уберут – вернется в исходное положение.

Такая особенность магнитного компаса позволяет достаточно точно определять свое положение в пространстве. Однако следует учитывать, что возле линий электропередач или железнодорожных путей прибор будет работать некорректно.

Технические параметры и механизм компаса

Человечество изобрело компас много веков назад, но этот вполне обычный прибор до сих пор считается одним из самых совершенных. Дело в том, что его намагниченная стрелка работает в точном соответствии с законами физики и разворачивается строго вдоль силовых линий Земли, окутанной магнитным полем.

Несмотря на то, что сейчас на рынке появились более современные модели компасов, прибор по-прежнему работает по принципам, установленным нашими предками.

Рассмотрим механизм работы одной из самых распространенных моделей – компаса Адрианова:

1. Корпус прибора обычно выполняют из пластика, но допускается и использование немагнитного металла.
2. Корпус представляет собой циферблат с делениями от 0 до 360 градусов, что представляет собой полный охват окружности.
3. Большинство моделей оснащены арретиром – специальным механическим рычажком, который удерживает стрелку. Перед определением местоположения его отпускают, и стрелка, под действием магнитного поля Земли, начинает указывать на север.

При этом важно учитывать и некоторые особенности работы с прибором, в частности места, где компас не работает. В первую очередь, чтобы точно определить свое местоположение и направление дальнейшего движения нужно держать прибор строго горизонтально. В идеале, его следует положить на плоскую поверхность, хотя в походных условиях это не всегда возможно. Кроме того, нельзя пользоваться компасом рядом с железнодорожными путями или линиями электропередач. Их излучение слишком сильное, и стрелка просто будет показывать неправильное направление (рисунок 2).

Разновидности приборов

Простая модель компаса, созданная нашими предками, была существенно усовершенствована современными учеными.

В данный момент выделяют такие разновидности прибора:

1. Магнитный: в нем стрелка располагается вдоль силовых линий магнитного пола нашей планеты и указывается на южный и северный полюс. Определив север и юг, можно с легкостью установить расположение других сторон света и выбрать направление движения.
2. Электронный (цифровой): в данном приборе традиционная магнитная стрелка заменена специальным датчиком, но и он определяет расположение севера и юга с помощью магнитного поля Земли. Для работы такого компаса нужны батарейки или переносной аккумулятор.
3. Радиокомпас: часто используется в самолетах, так как этот прибор определяет направление не по магнитному полю Земли, а с помощью сигнала радиостанции с четко определенным местоположением. В данный момент эта модель считается устаревшей и ее заменяют более современными GPS-навигаторами.
4. Спутниковый: работа прибора основана на сигналах, получаемых со спутников. С одной стороны это плюс, так как подобный компас позволяет максимально точно определить положение в пространстве. Но с другой стороны эта же особенность является и минусом, так как прибор станет абсолютно бесполезным, если сигнал со спутника пропадет.

Также среди моделей выделяют электромагнитный и гирокомпас, работающих по другому принципу, но их конструкция слишком сложна и не подходит для применения в походных условиях. Определившись с видами компасов, стоит установить и то, как правильно ими пользоваться в различных ситуациях (рисунок 3).

Определение сторон света

Чаще всего компасы используют для определения расположения полюсов Земли, указывающих на основные стороны света – север и юг. Даже этой небольшой доли информации будет достаточно, чтобы определить свое примерное местоположение и составить маршрут дальнейшего движения (рисунок 4).

Чтобы определить стороны света с помощью этого прибора, нужно сделать следующее:

1. Компас устанавливают на максимально ровную поверхность и отпускают рычажок, удерживающий стрелку в неподвижном состоянии.
2. После этого стрелка начнет вращаться и постепенно остановиться. Ее синий конец будет указывать на север, а красный – на юг.
3. Восток и запад будут располагаться, соответственно, справа и слева.

Определившись со сторонами света и зная примерное расположение своего пункта назначения, можно составить маршрут дальнейшего движения. Однако в процессе передвижения нужно периодически делать остановки и повторно сверять направление по компасу. В промежутках прибор желательно держать в специальном чехле, предварительно установив рычажок для фиксации стрелки.

Ориентирование на карте

Несмотря на то, что компас считается самым простым и точным прибором для определения сторон света, одного этого прибора может быть недостаточно для составления детального маршрута. Именно поэтому лучше использовать не только компас, но и карту местности (рисунок 5).

Обычная бумажная карта поможет учесть все возможные отклонения из-за особенностей рельефа и других факторов, способных повлиять на передвижение по пересеченной местности.

Чтобы точно составить маршрут, вам понадобится не только компас и карта, но также линейка и карандаш для нанесения необходимой разметки.

Дальнейшие действия по составлению маршрута выглядят так:

1. Карту нужно расстелить на горизонтальной поверхности и отметить на ней все точки маршрута, включая его конечную цель.
2. На карту кладут компас и снимают его стрелку с рычажка. Желательно использовать прибор с функцией поворота лимба. Так вам будет проще составить маршрут.
3. Когда север, юг, восток и запад соответственно определены, нужно начать поворачивать карту так, чтобы обозначение севера на ней совпало с направлением стрелки.
4. Далее прикладывайте линейку к карте так, чтобы ее линия совпадала с серединой лимба и первой точкой, отмеченной на карте. Далее нужно определить угол (в градусах) между севером и линейкой. Чтобы не запутаться, полученное значение лучше сразу записать на карте на выбранном отрезке пути. Если вы планируете возвращаться обратно тем же путем, лучше сразу же определить обратный азимут.

Аналогичным образом поступают для всех оставшихся точек маршрута. Дальше вам останется только двигаться по выбранному пути, периодически сверяясь с компасом. Если вы выполнили правильно все действия, вы никогда не заблудитесь.

Определение азимута

Даже с самым простым компасом в лесу можно определить не только расположение магнитных полюсов Земли, севера и юга, но и установить азимут – направление на выбранный объект на местности относительно направления на север (рисунок 6).

Чтобы определить этот показатель, нужно:

1. Повернуть компас так, чтобы синий конец его стрелки указывал строго на север.
2. От центра компаса проведите зрительную линию направления, по которому вы двигаетесь в данный момент.
3. Эта визуальная линия, в комплексе с северным концом стрелки, образуют угол. Он и называется азимутом.

Отсчет величины азимута ведется от нулевой отметки (северной стрелки) по движению часовой стрелки.

Если же вам необходимо двигаться по определенному азимуту, то сначала определите север, затем отмерьте на лимбе нужный угол (азимут) или просто найдите нужный показатель на шкале. Дальше останется только провести зрительную линию от центра компаса к этому показателю и двигаться по этому направлению.

Выбор направления и определение местоположения

Часто бывает, что компас в арсенале имеется, а карта местности отсутствует. Если вам нужно определить север, юг, восток и запад, чтобы определиться с направлением движения, манипуляции можно провести и просто с компасом, без топографической карты (рисунок 7).

Следует помнить, что без карты все передвижения по компасу будут приблизительными, но все же они помогут не заблудиться в незнакомой местности.

В качестве начального ориентира нужно взять какой-то крупный объект на местности, к примеру, реку или крупную автостраду. Основой ориентирования будут служить все те же стороны света, определенные с помощью компаса.

До начала движения нужно стать лицом к объекту отсчета и спиной к началу маршрута. Далее по компасу засекается примерное направление движения, к примеру, юго-восток. Это и будет направлением, по которому придется возвращаться обратно, так как движение вперед будет осуществляться в противоположном направлении, в нашем примере – на северо-запад.

Другими словами, если вы отправляетесь за грибами в незнакомый лес, просто двигайтесь по выбранному направлению, периодически сверяя свое местоположение по компасу. Когда вы захотите вернуться обратно, вам останется только развернуться, определить противоположное направление, и двигаться уже по нему. Это совершенно не гарантирует, что вы выйдете обратно к точке отсчета маршрута, но зато вы будете точно уверены, что не заблудитесь в зарослях.

Источник: nowifi.ru

Как работает компас?

Если когда-нибудь вы захотите поехать в Антарктиду, чтобы увидеть Южный полюс, то первым, что вы возьмете с собой в путешествие, станет компас. Ну и немного теплой одежды. Однако знаете ли вы, что компасы не только способны привести вас к магнитному полюсу, но и сбить вас с толку, заставив заблудиться рядом с практически достигнутой вами целью? Как же работают компасы и почему им нельзя доверять, находясь рядом с магнитным полюсом?

Компасы впервые были изобретены в Древнем Китае в качестве приборов для определения сторон света при дальних путешествиях

Что такое компас и как он работает?

Компас — древний навигационный прибор, который был придуман в Китае во втором тысячелетии до нашей эры. Первые компасы представляли из себя кусочки намагниченного металла, которые находились в сосуде с водой и были закреплены в нем при помощи специальной планки из дерева. Известно, что из Китая компасы постепенно перекочевали в арабский мир, где их применяли при путешествиях через пустыни, а спустя несколько веков устройство смогло впервые попасть в Европу.

Из-за того, что магнитное поле Земли постоянно притягивает намагниченное окончание компаса к Северному полюсу, пользователи устройства всегда могут знать, в какой именно стороне лежит магнитный север. Вместе с тем, вы можете быть сильно удивлены, узнав, что компасы способны вести себя более чем странно, в том случае, если они находятся близко к Южному полюсу планеты.

Компасы ориентируются по направлениям линий магнитного поля Земли

Что же, как известно, планета Земля имеет как географические, так и магнитные полюса. Географические Северный и Южный полюса увенчивают противоположные концы центральной магнитной оси планеты, вдоль которой вращается Земля. Вместе с тем, положение Северного и Южного магнитных полюсов не является фиксированным, а расстояние от них до соответствующих географических полюсов может варьироваться на целых несколько тысяч километров.

Что такое магнитное поле Земли?

Магнитное поле планеты представляет из себя особое силовое поле, которое оказывает определенное воздействие на электрические заряды. Так, именно его наличие помогает Земле бороться с губительными для всего живого ионизированными частицами солнечного ветра, без которого жизнь в знакомом нам виде просто не могла бы существовать. Кроме того, подобная необходимость резко сужает число потенциально обитаемых экзопланет, которые будут доступны на детального изучения в будущем.

Известно, что магнитное поле Земли возникает в результате постоянного вращения планеты, которое приводит к кипению вязкой железистой жидкости в ее ядре, благодаря чему магнитные полюса планеты постепенно смещаются в ответ характер движения и скорость внутрипланетной жидкости.

Из-за того, что магнитное поле Земли не располагается по прямым линиям, ведущим от Северного полюса до Южного, по мере их движения к Южному полюсу, магнитные линии поля будут постепенно изгибаться для того, чтобы в конечном итоге попасть прямо под землю. Столь необычная особенность влечет за собой довольно неприятный эффект, вводящий в заблуждение любого отважного путешественника, решившего в одиночку отыскать заветный Южный полюс планеты: стрелка компаса попросту указывает неверное направление и уводит горе-путешественника от нужной цели.

Если вам понравилась данная статья, приглашаю вас присоединиться к нашему официальному каналу на Яндекс.Дзен, где вы сможете найти еще больше полезной информации из мира популярной науки и техники.

Из-за того, что компасы часто отличаются непредсказуемым поведением рядом с магнитными Северным и Южным полюсами, полярные исследователи все чаще используют технологию GPS, позволяющую отыскать правильное направление на север. Поэтому если однажды вы загоритесь желанием непременно посетить Антарктиду и Южный полюс, то советуем вам приобрести качественный GPS навигатор, а старый добрый компас оставить для путешествий к экватору, ведь только там все линии магнитного поля планеты являются полностью горизонтальными и параллельными поверхности планеты.

Источник: hi-news.ru

Учимся определять направление по компасу

И снова здравствуйте, дорогие друзья! Отгадайте загадку!

Когда с тобою этот друг,

Ты можешь без дорог

Шагать на север и на юг,

На запад и восток!

Догадались? Вот вам подсказка! Это устройство, помогающее ориентироваться на местности, не заблудиться в лесу и найти обратный путь. Ну, конечно же, это компас!

Кто-то, может быть, улыбнётся: зачем сегодня простачок-компас, если в мире новейших технологий прокладывать дорогу можно современными навигаторами!

Безусловно, нужно идти в ногу со временем и облегчать себе жизнь при помощи модных технических примочек. Но если вдруг в глухом лесу у супер-проводника сядет батарейка, а с собой запасной нет? Или откажет GPS-связь? Как тогда быть? Пусть это возможно не пригодится, но каждый из нас должен, по крайней мере, знать, как пользоваться компасом, чтобы легко воспользоваться им при необходимости.

• 1 Как появился компас?
• 2 Какие бывают компасы?

• 2.1 Магнитные приборы
• 2.2 Электромагнитные приборы
• 2.3 Гирокомпасы
• 2.4 Электронные компасы

Как появился компас?

Прежде чем научить вас правильно пользоваться этим простым прибором, хотелось бы кратко рассказать, кто придумал эту штучку, помогающую находить дорогу.

Как вы думаете, где родился компас? Вы не поверите, но здесь опять не обошлось без китайцев! По некоторым имеющимся фактам доисторические приборы для определения сторон света появились у них ещё до нашей эры. Позднее, с X века, китайцы использовали его для определения правильного пути в пустыне.

Из Китая компас перекочевал к арабским мореходам, которые так нуждались в проводнике. Намагниченный предмет, помещённый в воду, поворачивался к одной стороне света.

Европейцы обрели нужный прибор к XIII веку и усовершенствовали его. Итальянец Джойя сделал циферблат, а также разделил его на 16 частей. Кроме того, он закрепил стрелку на тонкой шпильке, а чашу прибора закрыл стеклом,налив туда воды.

С тех пор прошло немало лет, компас учёные всё время совершенствовали, но сама европейская идея сегодня не изменилась.

Какие бывают компасы?

Разновидности путеводителей связаны с тем, где их используют.

Магнитные приборы

Содержат намагниченный элемент, который взаимодействует с магнитным полем нашей планеты, указывая на магнитные полюса. Наиболее распространённая модель была изобретена российским инженером Адриановым. Она названа по имени изобретателя. Это известные помощники туристов.

Электромагнитные приборы

Работают за счёт магнитной индукции и применяются в самолётах, а также морских судах. Они не намагничиваются от металла, поэтому дают меньшую погрешность.

Гирокомпасы

Работают с помощью особенного прибора под названием гироскоп. Это такое устройство, которое реагирует на изменение угла ориентации. Такие приборы применяют в судоходстве, а также ракетной технике.

Электронные компасы

Это новинка последних десятилетий, которая уже больше смахивает на навигатор, так как ловит сигнал от спутника.

Как работает обычный компас?

Чтобы научиться ориентироваться, нужно понимать, что из себя представляет обычный компас, а также как он работает. Предлагаю рассмотреть всем известную адрианову модель.

Магнитный прибор состоит из корпуса и расположенной в центре иголочки, на которой держится стрелка. Чаще всего эта стрелка окрашена двумя цветами: один её кончик – синий, а другой – красный. Правильно работающий компас всегда синей стрелкой смотрит на север, красная же, соответственно, показывает точно противоположно — на юг.

Ещё у него есть шкала. Называется она лимб и состоит из цифр. Внешняя шкала цифр разделена делениями от 0 до 360. Это градус, или угол, поворота стрелки. По нему устанавливают направление движения. Кроме того, на лимбе могут быть подписаны стороны света русскими или английскими заглавными буквами:

— С или N обозначает север,

— Ю или S значит юг,

— В или Е направляет на восток,

— З или W показывает, где запад.

Прежде чем использовать компас, его проверяют. Чтобы убедиться, что ваш прибор работает без ошибок, нужно положить его на горизонтальную поверхность и дождаться, пока стрелка замрёт, показывая, где север. Поднесите к прибору любой металлический предмет. Под воздействием магнита стрелка отклонится в его сторону. Затем убираем из поля действия металл и наблюдаем за нашей стрелкой.

Если наш компас исправный, то стрелочка непременно повернётся в исходное положение на север.

Это важно! Магнитным компасом не пользуются около линий электропередач, а также вблизи железнодорожных путей. Стрелка начинает тянуться к металлу, поэтому механизм работает неправильно.

Учимся ходить по компасу

Научиться пользоваться компасом перед тем, как отправиться с ним в далёкий путь, можно в квартире. Итак, вот короткая инструкция, которая поможет вам освоить это нехитрый прибор и при помощи него благополучно вернуться обратно из путешествия.

1. Выбираем ориентир, откуда идём, куда потом вернёмся. Для этого подойдёт неподвижный предмет в квартире. А вот в лесу будет лучше, если этим ориентиром станет что-то протяжённое, например, дорога или река, чтобы не промахнуться. Поворачиваемся лицом к ориентиру.
2. Правильное положение компаса – на поднесённой к груди ладони. Это, когда вы определяете направление без карты. Если вы хотите свериться с нахождением пункта назначения по карте, то кладём карту на ровную поверхность, а сверху неё – компас.
3. Поворачиваем компас до тех пор, пока стрелка не установится ровно на обозначении севера.
4. Через центр проводим мысленно линию, куда мы пойдём. Ну, например, в соседнюю комнату. Если хотите, для этого можно использовать прямой предмет: дома линейку, а на природе – ветку.
5. Смотрим цифры и определяем градусы от нулевого показателя до условной линии по часовой стрелке. Это будет наш азимут, или точка возврата. Запоминаем, а лучше записываем.
6. Смотрим цифру, которая по линии находится точно в противоположной стороне от азимута. Например, азимуту 315 будет противоположна цифра 135. Это направление, куда мы идём. Запоминаем или записываем.

Здесь наша работа с компасом закончилась. Идём себе в соседнюю комнату «по грибы и ягоды». Когда приходит время возвращаться домой, достаём наш компас и начинаем искать правильный путь.

1. Компас кладём на ладошку. Устанавливаем стрелочку по направлению к северу.
2. Строим линию возвращения: через центр соединяем две цифры: точку азимута и ту, что указывала наше первоначальное движение, а именно к«соседнему лесу».
3. Возвращаемся туда, куда направлен азимут.

Если вы вернулись в первоначальную точку к условному ориентиру, то смело можете отправляться в путешествие. Если вместо кухни, откуда вы вышли, вы вдруг вернулись к ванной комнате, то в лес вам ещё рановато. Нужно потренироваться.

Это важно! Если ваш путь извилист и часто сворачивает то в одну, то в другую сторону, опытные путешественники советуют разделить его на участки, на каждом участке выбирать отдельный ориентир и записать его данные. Возвращаться от точки до точки будет проще.

Как перенести путь на карту?

Некоторым туристам удобно идти по карте, где нанесены условные обозначения. Иногда это просто необходимо, когда не знаешь точных координат, а нужное место нарисовано лишь графически. Как его найти за несколько километров? Нужно перенести свой курс на обычную карту.

1. Карту кладём на ровную поверхность.
2. Компас размещаем поверх карты так, чтобы использовать его край как линию от текущего места до вашего места назначения.
3. Крутим прибор, пока стрелка не упрётся в указатель севера. Но! В указатель не на самом устройстве, а указатель северного направления, нарисованного на карте (так называемый географический север).
4. Как только стрелочка прибора соединилась со стрелочкой, нарисованной на карте, смотрим цифру — азимут, показывающий на место, куда мы идём.
5. Цифру назначения запоминаем, карту убираем.

Перемещение по карте помогает и тогда, когда вы заблудились. Для этого достаточно на бумаге найти ориентир, около которого вы находитесь, например, река или дорога, и при помощи инструкции, описанной выше, выйти к нужному месту.

Соблазняли и запад меня, и восток.

Только им никогда я не верил!

Я прошёл и проплыл сотни миль и дорог,

Но душа вечно рвётся на север!

Это верно, что есть у каждого путь,

Да нечасто он прост и привычен!

А пройти по нему, не плутать, не свернуть,

Сможет тот, кто как я, намагничен!

Убедились, что ничего сложного в пользовании компасом нет?! Зато этот простой прибор может стать незаменимым помощником! Поэтому берите скорее его, крутите, тренируйтесь, ведь скоро лето, а это хорошее время проверить свои знания и устроить соревнования по ориентированию!

Для закрепления полученной информации посмотрите видео-урок, и если что-то до сих пор было непонятно, то после просмотра все обязательно прояснится.

Советую вам почитать еще одну интересную статью про то, как был изобретен телефон.

Друзья, не забудьте подписаться на новости блога, чтобы не пропустить новые интересные статьи! И присоединяйтесь к нам « ВКонтакте »!

«ШколаЛа» ненадолго прощается с вами с пожеланиями хороших путешествий!

Источник: shkolala.ru

Как работает компас, в том числе в смартфоне или в более простом телефоне

На сегодняшний день человечество придумало множество различных моделей компасов. Они отличаются не только по устройству, но и по принципу работы. То, как работает, например, магнитный компас, сильно отличается от принципа действия компаса в смартфоне и телефоне, хотя в общем конечный результат их действия — показания — будут сходными.

Механические компасы — все они работают по одному принципу.

Каждая модель имеет свои достоинства и недостатки, благодаря чему под каждую конкретную ситуацию можно подобрать наиболее подходящий прибор.

Для примера рассмотрим принцип действия некоторых видов компасов.

Магнитный компас

В магнитном компасе основной элемент — магнитная стрелка — располагается вдоль силовых линий магнитного поля Земли — естественного гигантского магнита — и указывает на ее полюса.

Стрелка такого компаса выравнивается по направлению магнитных линий Земли.

Благодаря тому, что магнитные полюса находятся вблизи географических полюсов, на большей части поверхности Земного шара можно использовать магнитный компас для нахождения приблизительного направления на истинный север или юг, а по ним определять и все остальные стороны света.

Электронный (цифровой) компас

В этом виде компаса показания также определяются направлением магнитного поля Земли, однако в данном случае работает не стрелка, а специальное электронное устройство (магнитный датчик).

Такой компас не зависит от спутников и их видимости.

В отличии от магнитного компаса, это устройство потребляет электроэнергию от переносного аккумулятора или батареек.

Здесь стоит отметить, что цифровым компасом также иногда называют спутниковым, что не совсем верно. О спутниковом расскажем чуть позже.

Электромагнитный компас

Этот прибор также ориентируется на магнитное поле Земли, однако для того, чтобы он начал работу, необходимо движение его в пространстве. Ведь именно перемещение в магнитном поле рамки с обмоткой — основной детали электромагнитного компаса — генерирует электрический ток, который, в свою очередь, отражается в виде показаний на приборах, по которым и происходит сверка направления движения транспорта с заданным курсом.

Благодаря этой конструкции, данный прибор нечувствителен к магнитным девиациям, связанным с деталями транспорта, на котором он установлен. Однако для ориентирования по электромагнитному компасу обязательно нужно находиться в движении, ведь стоя на одном месте, электрические токи в катушках возникать не будут, а значит и замерять приборам будет нечего.

Радиокомпас

В радиокомпасе направление определяется не по магнитному полю, а по сигналу от радиостанции, местоположение которой известно заранее. На фото показан пример такого компаса, снятого с панели самолета:

Радиокомпасы нашли широкое применение в авиации, однако обладают рядом недостатков, связанных с возникновением больших ошибок в измерениях (более десятка градусов) из-за искажения радиосигнала. Сегодня их все чаще заменяют другими приборами для навигации, например, GPS-навигаторами.

Спутниковый компас

Спутниковый компас работает, получая сигналы от спутников. Такой прибор показывает направление на истинные полюса, то есть на географический север и географический юг.

Такой компас не будет работать в помещении или под землей, что ограничивает область его применения.

Показания этого компаса не зависят от магнитной аномалии и девиаций, однако он не будет работать, если сигнал спутника пропадет, либо закончится заряд источника электропитания. Именно такие устройства встроены в современные телефоны и смартфоны, и на том же Айфоне компас работает, принимая сигнал от спутников и указывая направления на разные стороны света. В большинство смартфонов изначально вшит GPS-приемник для расширения его функционала, а получая данные о местоположении телефона очень просто указать направления по сторонам света.

Гирокомпас

Работа гирокомпаса основана на способности гироскопа удерживать одно и то же положение в пространстве, независимо от поворота рамки, в которой он закреплен.

Гирокомпас, как и спутниковый компас, показывает географический север и независим от магнитных полей, создаваемых деталями транспорта, в котором он установлен.

Лучший компас для туризма

Для туризма наиболее подходящими можно считать три варианта — магнитные, электронные и спутниковые компасы — из-за их компактности. Однако, давайте разберемся, какой же вариант наиболее подходит для многодневного пребывания в дикой природе в экстремальных условиях.

Электронные и спутниковые компасы используются в новейших средствах связи — мобильных телефонах, смартфонах, айфонах, планшетах, а также в часах, что делает их постоянными спутниками современного человека. А это значит, что с большой долей вероятности такой прибор окажется при владельце, если тот попадет в аварийную ситуацию вдали от цивилизации. В этом большой плюс таких устройств.

Из всех приборов, которые всегда под рукой у человека, первый — телефон, и зачастую на нем имеется и GPS с функцией компаса.

Однако электронный компас проигрывает обычному магнитному, ведь для определения тех же магнитных полюсов в электронном варианте нужен источник электроэнергии, а в случае поломки электрический компас вряд ли удастся починить в условиях дикой природы. В то же время простой магнитный компас не нуждается в питании электрическим током и его можно быстро сделать из подручных средств.

Ну, а спутниковый компас в современном средстве связи — хоть вещь и нужная, но все же менее удобная, чем навигатор. Лучше установить на телефон не компас, а навигатор, который не только сориентирует владельца по сторонам света, но и сможет указать точное местоположение его на карте.

Раз уж такое функциональное устройство есть под рукой, ограничиваться только функцией компаса на нем не рационально.

Тем не менее, и в этом случае такое средство навигации будет обладать тем же недостатком, что и электронный компас, — зависимостью от электроэнергии и невозможностью ремонта в случае поломки. А ведь поломка может наступить в том числе и от падения или намокания телефона, если только он не оснащен специальной защитой, которой на большинстве телефонов нет.

Плюс такого цифрового компаса заключается также в его миниатюрных размерах и устойчивости к магнитным девиациям.

Кроме того, сигнал от спутника в некоторых случаях попросту не дойдет до устройства-приемника, что может привести к возникновению чрезвычайной ситуации. Например, в пещерах или катакомбах, где можно легко потеряться, использовать спутниковый компас не получится: не будет сигнала от спутника.Поэтому из всего разнообразия компасов на первое место все же нужно вынести магнитный, благодаря простоте его устройства и независимости от электропитания.

Далее разберемся в работе магнитного компаса — наиболее универсального и популярного устройства навигации в среде туристов, охотников и других людей, чья деятельность связана с пребыванием в дикой природной среде.

Работа с магнитным компасом

Магнитный компас помогает определить направление на магнитные север и юг, а также направление на выбранный объект относительно направления на север — азимут.

Поскольку магнитный компас реагирует на любое магнитное поле, то в большинстве случаев его стрелка указывает не на магнитные полюса Земли, о которых мы говорили здесь, а в сторону от них.

Это в первую очередь связано с магнитными девиациями, которые вызываются находящимися рядом намагниченными объектами.

Единственный способ снизить магнитные девиации в туристическом компасе — находиться на достаточном расстоянии от магнитных предметов (например, ножа, мобильного телефона или другого компаса), объектов (например, машины, самолета или судна) и источников электрического тока (например, линии электропередач). Хотя на морских судах магнитные девиации, связанные с деталями самого судна, устраняются с помощью специальных систем, оснащенных магнитами.

Также существуют области, в которых силовые линии магнитного поля Земли сильно отклоняются от подобных линий в соседних областях. Такие районы называются магнитными аномалиями. Стрелка компаса в этих областях также «врет».

Стоит заметить, что вблизи географических полюсов Земли, как в северном, так и в южном полушарии, в наше время компас может давать большие ошибки, вплоть до 180°, то есть самую большую ошибку из гипотетически возможных.

Я не зря сказал, что именно в наше время. Дело в том, что местоположение магнитного полюса (как южного, так и северного) непостоянно. Во-первых, на данный момент магнитные полюса не совпадают с местоположениями географических полюсов, а во-вторых, местоположение магнитных полюсов меняется со временем, причем движется непредсказуемо, изменяя как направление движения, так и скорость. Поэтому нельзя исключать возможности, что рано или поздно в какой-то момент времени оно совпадет с положением одного из географических полюсов Земли.

Магнитные полюса за всю историю Земли неоднократно диаметрально меняли свое местоположение, то есть вблизи северного географического полюса в разные времена был как северный магнитный, так и южный магнитный полюс.

Кроме того, из-за близости географических полюсов к магнитным полюсам в измерениях с помощью магнитного компаса могут возникнуть трудности по той же причине, по которой они возникают на самих магнитных полюсах.

В точках на земной поверхности, соответствующих магнитным полюсам Земли, магнитный компас не будет работать, поскольку силовые линии магнитного поля Земли в этих областях направлены строго вертикально. Точнее, работать-то он будет, но только, если его повернуть набок — магнитная стрелка в этом случае займет строго вертикальное положение, то есть как раз вдоль магнитных линий Земли.

Неисправность компаса

Давать неправильные показания может и неисправный компас, поэтому перед тем, как отправиться в путешествие каждый взятый с собой прибор нужно проверить на исправность.

Для этого к компасу сбоку подносится намагниченный предмет, например, нож, пока стрелка компаса не отклонится в сторону. После того, как объект, вызывающий магнитную девиацию, будет устранен, стрелка должна вернуться в прежнее положение. То же самое необходимо проделать, поднося намагниченный предмет с другой стороны.

Если стрелка после всех манипуляций вернулась на прежнее место, такой компас будет работать правильно. Если же не вернулась, то таким компасом пользоваться нельзя: он неисправен.

Работает ли магнитный компас за пределами Земли

Многие звезды, планеты и их спутники обладают магнитным полем, однако зачастую магнитное поле настолько слабо, что не способно повлиять на стрелку магнитного компаса. Более же чувствительные приборы улавливают даже столь незначительное проявление магнетизма, но сейчас речь не о них.

Так, например, на Луне скорее всего не удастся использовать магнитный компас для ориентирования, поскольку магнитное поле Луны очень слабо.

То же самое касается открытого космоса на большом удалении от небесных тел. Здесь магнитные поля, как правило, настолько малы, что не способны сдвинуть стрелку магнитного компаса с места.

Последнее утверждение справедливо только для магнитного компаса, находящегося вдали от бороздящего просторы космоса космического корабля. На МКС показания компаса целиком будут зависеть от магнитных девиаций, вызванных исключительно деталями самой космической станции.

С другой стороны, не стоит забывать, что даже на тех планетах, где магнитное поле не меньше, а то и больше, чем на Земле, магнитные полюса периодически меняются местами, и направление на магнитный полюс с большой вероятностью не совпадет с направлением на географический полюс. В принципе, как и говорилось ранее, у Земли та же «беда», и то, что мы имеем возможность сегодня использовать магнитный компас для приблизительного определения направления на географические полюса, можно сказать — просто счастливое совпадение.

Таким образом, говоря о магнитном компасе, как об основном средстве навигации для туриста, всегда нужно помнить об ограничениях в его работе, которых, к счастью не так много. В большинстве случаев магнитный компас при корректном его использовании поможет людям сориентироваться в пространстве, при наличии карты — определить свое местоположение, а также найти направление для дальнейшего движения, в том числе и для того, чтобы в аварийной ситуации наиболее быстро выйти к людям.

Если же в аварийной ситуации у человека не оказалось ни навигатора, ни компаса, ни металлических предметов, из которых можно было бы его изготовить, тогда остается ориентироваться по так называемому солнечному компасу — гномону.

Узнайте также:

• Как определить азимут по компасу…
• …и без него

Источник: vijivaka.com

Как работает компас и как он устроен? Почему его стрелка показывает именно на север?

Нас окружает огромное количество очень интересных вещей, которые были изобретены много веков назад и практически не изменились с точки зрения функциональности. Одним из таких предметов является компас или другими словами – устройство с встроенной намагниченной стрелкой. Практически каждый из нас хоть раз задумывался, как работает компас и каков его принцип действия.

Кто изобрел компас?

Этот прибор, пользующийся популярностью и сегодня, был придуман в Древнем Китае. Существует несколько версий его появления:

1. Еще за три тысячи лет до нашей эры тогдашними китайскими землями правил Хуан-Ди. Императору приписывают создание первых навигационных приспособлений, благодаря которым он спас свою армию в пустыне. Однако точных данных по этому факту нет;
2. Согласно другой версии, на рубеже 1-2 века до нашей эры древние китайцы уже применяли предмет круглой формы, внутри которого находилась магнитная палочка;
3. Исторически известно, что уже в 13 столетии, во время правления династии Сун, в империи массово использовали приборы для ориентации во время пересечения пустынь.

Что касается европейской части континента, то компас появился здесь в середине 12-13 веков. Внешне он выглядел весьма просто и лаконично. В небольшой емкости, заполненной водой, устанавливали пробку, а сверху крепили указатель.

Лишь двести лет спустя благодаря стараниям Флавио Джойя, предшественник навигатора потерпел изменения. Итальянец модернизировал конструкцию, установив на вертикальную ось стрелочку, а вокруг разместил немагнитный круглый контур с делениями.

С того времени конструктивные особенности постоянно менялись, однако принцип и смысл остался тем же.

Как устроен компас?

Принцип работы устройства зависит от его типа. Известно три основных разновидности компаса:

• Магнитный;
• Гирокомпас;
• Электронный.

Классический магнитный компас состоит из круглой коробочки из пластика или латуни, по центру которой установлен стальной шпиль. На конце шпиля перпендикулярно его оси располагается магнитный указатель. Также у некоторых моделей имеется специальный тормоз (предохранитель), а сверху корпус закрыт стеклом.

Работает он очень просто. Намагниченная указательная ось взаимодействует с природным магнитным полем Земли и поворачивается параллельно силовым линиям нашей планеты. Соответственно, согласно направлению линии на север, стрелочка будет направлена аналогично.

Что касается гирокомпаса, то он широко применяется в навигационных системах кораблей в качестве указателя географического направления и определяет азимут и курс движения. Он состоит из гироскопа, размещенного в середине шара. Сам шар свободно плавает в сосуде с жидкостью. Его центр тяжести размещен в нижней части.

Электронный вариант прибора работает по принципу вычисления местоположения при помощи спутниковых данных. Он постоянно принимает и получает сигнал от навигационного спутника, и тем самым определяет направление движения, а также координаты и скорость.

Как определить стороны горизонта?

Для ориентации на местности, прежде всего, установите компас максимально ровно относительно горизонтальной плоскости, после чего отпускаем тормоз. Стрелка начнет вращаться и затем укажет сторону света. Острая ее часть будет направлена на север. Чаще всего она окрашена в темно-синий цвет, а нижняя часть в красный. В противоположной стороне будет юг, а справа и слева восток и запад соответственно.

На дне конструкции на внутренней стороне есть разметка. Окружность может быть поделена на четыре равнозначных сектора двумя перпендикулярными диаметрами, на концах которых обозначены буквы С, Ю, З и В. Также на лимбе располагается шкала от 0 до 360 градусов с шагом деления 10-15 градусов.

Следует уточнить, что показания магнитного указателя могут быть ошибочными, если определять направления света возле высоковольтных линий электропередач или железнодорожного полотна.

Также периодически необходимо выполнять проверку компаса. Для этого в состоянии покоя возбудить стрелочку кратковременным влиянием постороннего металлического предмета. Если после воздействия она вернулась в прежнее положение, то прибор исправен. По окончания работы с ним рекомендуется всегда нажимать на рычажок предохранителя и носить его в футляре или чехле.

Как сделать компас самому?

Примечательно, но такой помощник туриста можно сделать своими руками в домашних условиях. Для этого:

1. Выбираем материал для иглы приборчика. В качестве нее можем взять булавку, скрепку, шпильку или же обычную иголку для шитья;
2. Намагничиваем выбранный элемент конструкции. Желательно это делать обычным магнитом, проводя им вдоль нашего указателя не менее 40-50 раз. Если магнита под рукой не оказалось, используйте шерстяное или шелковое полотно, но тереть надо будет чуть дольше;
3. Помимо вышеуказанных компонентов необходимо подготовить банку или небольшую миску с водой, а также пробку или пенопласт диаметром около 2 см. Далее вставьте горизонтально указатель симметрично в пробку;
4. Осталось только собрать наш гаджет. Для этого просто вставляем кустарный поворотный механизм в банку или мисочку с водой.

Таким образом, вращаясь, иголка укажет, в каком направлении север. Данный способ определяет только приблизительное направление, и делать это лучше всего в стоячей воде и при отсутствии ветра.

Преимущества и недостатки GPS

В эру цифровых технологий все больше и больше путешественников отказывается от бумажных карт в пользу электроники. Мы сравним, что же лучше и удобнее, и чему отдать предпочтение.

Из преимуществ GPS следует выделить:

• Отлично ориентирует в условиях плохой видимости, тумана, снега, точно определит путь;
• Поддержка локальных региональных карт;
• Загрузка уже проложенных маршрутов со всеми необходимыми отметками;
• Визуализация пройденных треков, выгрузка их в интернет.

Из минусов отметим следующее:

• Навыки и умение работать с картой притупляются;
• Зависимость от источника электропитания;
• Вероятность потери сигнала.

Техника постоянно развивается, и каждый день появляется что-то новое и лучшее. Это же относится и к устройствам ориентирования и навигации. И какими бы они не были, базовой основой является принцип того, как и за счет чего работает компас.

Видео про устройство компаса

В этом ролике Аркадий Пушной расскажет как устроен компас, как им правильно пользоваться и как можно сделать прибор самостоятельно из подручных средств:

Источник: znay.co