В наш век электронных гаджетов многие, даже пользуясь различными навигационными приложениями для ориентирования на местности, могли и не слышать о магнитном склонении и его влиянии на навигацию — тогда как не так давно, в эпоху, когда компас и карта играли главенствующую роль в навигации и ориентировании, неучет этого фактора мог привести к довольно печальным результатам.
На большинстве сканов карт, распространённых в интернете, поля карт обрезаны — тогда как те, кто видел бумажные карты «живьём» или кому попадались сканы карт с полями, могли обратить внимание на подобные надписи на полях карты:
Это склонение необходимо учитывать при ориентировании по компасу — поскольку стрелка компаса указывает не на истинный север, который обычно на картах сверху, а на северный магитный полюс, который, как известно, мигрирует — потому надпись на старой карте Самарской губернии, указывающей склонение в 9 градусов 45 минут к востоку. сейчас уже не актуальна.
На магнитное склонение влияет не только текущее положение магнитного компаса, но и искривление магнитных силовых линий:
Компас и магнитное склонение
По указанным причинам в каждый конкретный момент времени магнитное склонение будет отличаться от указанного на картах, и для определения истинного направления на Север в той или иной местности необходимо знать текущую величину магнитного склонения — именно поэтому, в частности. для практического применения малопригодны новомодные компасы с индивидуальной геокомпенсационной калибровкой, о которых я как-то уже писал.
В наш век всеобщей компьютеризации и Интернета для расчета магнитного склонения в любой точке планеты достаточно зайти на сайт с одним из калькуляторов магнитного склонения, и посчитать магнитное склонение для любого места на текущую дату.
Для Самары на сегодня это будет следующая величина:
| Используемая модель расчета магнитного склонения: | WMM2015V2 | |
| Широта расчетной точки: | 53.185535° N | |
| Долгота расчетной точки: | 50.087677° E |
Дата расчета склонения
Расчетное магнитное склонение на 24 апреля 2019 года наглядно демонстрирует вот эта картинка:
Как видите, направление на истинный север, относительно которого сориентирована вертикаль карты города, довольно заметно будет отличаться от того направления, куда укажет стрелка магнитного компаса — наглядно видно, что смещение может достигать ширины квартала на расстоянии двух городских кварталов — что уж говорить о том, насколько можно промахнуться в лесу.
Как учитывать магнитное склонение?
Так что, дабы не ошибиться с направлением на север, не забудьте после того, как успокоится стрелка компаса, повернуть его картушку против часовой стрелки на величину магнитного склонения — и только после этого отсчет азимута по шкале будет верным.
Источник: honzales.livejournal.com
Магнитное склонение
Магнитное склонение — угол между географическим и магнитным меридианами в точке земной поверхности. Магнитное склонение считается положительным, если северный конец магнитной стрелки компаса отклонен к востоку от географического меридиана, и отрицательным — если к западу.
Значение магнитного склонения указывается на магнитных картах и используется для определения истинного меридиана по показанию магнитного компаса. Приблизительно можно считать, что Земля является однородно намагниченным шаром, магнитная ось которого составляет угол 11,5° с осью вращения Земли (положение магнитных полюсов Земли со временем меняется).
На 1970 год Северный геомагнитный полюс имел координаты 76° с. ш. и 101° з. д.
Отношение наклона магнитной оси и оси вращения Земли не тождественно величине магнитного склонения во всех точках Земной поверхности, как это может показаться на первый взгляд. Оно вообще не одинаково в разных точках земной поверхности. Чтобы убедиться в этом, достаточно представить плоскость, проходящую через магнитную ось и ось вращения Земли (или соответствующий меридиан) где величина магнитного склонения всегда будет равна нулю (в идеальной модели), тогда как в точках вне этого меридиана, очевидно, будет ненулевой, если только магнитный полюс не совпадает с географическим, и даже будет иметь разный знак по разные от этого меридиана стороны. Кроме того, на величину магнитного склонения могут влиять магнитные аномалии Земли.
История
Христофор Колумб открыл, что магнитное склонение не остается постоянным, а претерпевает изменения с изменением географических координат [1] . Открытие Колумба послужило толчком к новому изучению магнитного поля Земли: сведения о нем были нужны мореплавателям.
Источники
- ↑Магнитное склонение — Энциклопедия «Вокруг света»
Ссылки
Источник: dic.academic.ru
1.8. Магнитное склонение и правило учета поправок
В навигации в качестве начала отсчета выбирают различные направления. В географии, как и во многих других науках, азимут (пеленг) отсчитывают от северного направления географического меридиана.
В навигации любой географический меридиан (дугу большого круга, проходящую через полюсы) называют истинным меридианом, а измеренные от него направленияистинными. Например,истинный пеленг самолета(ИПС),истинный курс(ИК) и т.д.
Истинный пеленг самолета – это угол, заключенный между северным направлением истинного меридиана и направлением на самолет.
В этом определении о «северном направлении» упоминается потому, что в любой точке (кроме полюсов) меридиан направлен как в сторону северного полюса, так и в сторону южного. Начало полярной системы координат, то есть, от какой точки берется направление на самолет, здесь не упоминается, но подразумевается в каждом конкретном случае. Так, если ИПС получен с помощью наземного радиомаяка, то подразумевается направление на самолет от этого радиомаяка.
Очень часто в навигации в качестве начала отсчета используется северное направление магнитного меридиана. Дело в том, что одним из древнейших навигационных приборов является магнитный компас, поэтому полученные с его помощью направления называются магнитными.
За северное направление магнитного меридиана в данной точке принимается направление горизонтальной составляющей вектора напряженности магнитного поля Земли в данной точке. Это направление не совпадает с направлением истинного меридиана из-за несовпадения магнитных и географических полюсов и из-за неравномерности магнитного поля Земли.
Магнитное склонение ΔМ – угол, заключенный между северным направлением истинного и магнитного меридианов в данной точке. Оно отсчитывается от истинного меридиана к востоку со знаком плюс, а к западу – с минусом (рис.1.23).
Рис. 1.23. Магнитное склонение.
На английском языке для истинных величин используется прилагательное true, а для магнитных – magnetic, например, true bearing. Магнитное склонение – magnetic variation или просто variation.
В различных точках Земли ΔМ разное и может меняться от –180° до +180°. Правда, очень большие значения наблюдаются, как правило, лишь в районе магнитных и географических полюсов.
Определить величину ΔМ в любой точке можно с помощью аэронавигационных карт, на которых нанесены линии, соединяющие точки с одинаковым магнитным склонением, –изогоны.
Рис.1.24 Изогоны на карте мира.
На радионавигационных (маршрутных) картах изогоны наносят пунктиром голубого цвета.
Для того, чтобы узнать магнитное склонение в интересующем месте, нужно найти ближайшую к нему изогону.
Рис. 1.25. Истинный и магнитный пеленги самолета
Если измерять одно и то же направление от истинного или магнитного меридиана, их численные выражения будут различными и отличаться на величину ΔМ (рис. 1.25,ΔМ изображено положительным).
Пилот должен безошибочно уметь переходить от одной системы отсчета к другой. Зная магнитный пеленг самолета (МПС) можно найти истинный (ИПС) и наоборот:
МПС=ИПС – (± ΔМ);
ИПС=219°,ΔМ =–5°, МПС=219º– (–5º)=224º
Вообще, все величины, которые имеют знак (в том числе ΔМ) в навигациипринято записывать со знаком, то есть плюс не пропускается. Неправильно писатьΔМ =5, а правильноΔМ =+5.
Таким образом, при переходе от МПС к ИПС магнитное склонение нужно прибавить, а при переходе от ИПС к МПС – вычесть. Разумеется, это правило справедливо и тогда, когда рассматривается не пеленг, а какое-либо другое направление: курс, путевой угол и т.п
В процессе последовательного учета поправок измеренное (приборное) значение становится все более правильным или, как говорят, более «истинным». Правило учета поправок может быть сформулировано следующим образом.
При переходе от приборных величин к истинным поправки прибавляются, а при переходе от истинных к приборным – вычитаются.
Применительно к учету ΔМ это правило может быть применено следующим образом. Магнитный меридиан как начало отсчета, конечно, является более «приборным», чем истинный, поскольку он связан с магнитным компасом. Поэтому при переходе от магнитных величин (пеленгов, курсов и т.п.) магнитное склонение необходимо прибавлять, а при переходе от истинных к магнитным – вычитать, разумеется, с учетом собственного знакаΔМ.
В англоязычных учебниках по навигации похожее правило приводится в следующем виде.
«Variation west – magnetic best. Variation east – magnetic least».
Дословно это означает: «Магнитное склонение западное – магнитный (курс, пеленг) лучше (то есть, больше истинного). Магнитное склонение восточное – магнитный (курс, пеленг) наименьший (то есть, меньше истинного)».
Источник: studfile.net
Определение азимутов, дирекционных углов и магнитных склонений
Работа с топографическими картами включает в себя знание вычислений дирекционного угла, определения истинного и магнитного азимутов, сближения меридианов и магнитных склонений.
В топографии различают 3 вида направлений на объекты: это дирекционный угол, истинный и магнитный азимуты
Дирекционный угол — это угол α откладываемый по часовой стрелке от 0° до 360° между северным направлением координатной сетки карты и направлением на объектом. Откладывание дирекционного угла по вертикальной координатной сетки позволяет оперативно вести вычисления при работе с топографической картой.
Истинный азимут, или географический азимут — это угол A, измеряемый по часовой стрелке между географическим меридианом и направлением на объект. Разница между дирекционным углом и истинным азимутом состоит в сближении меридианов.
Сближение меридианов — это угол γ между истиyным меридианом и вертикальной линией картографической сетки.
Магнитный азимут — угол AM, откладываемый по часовой стрелке между магнbтным меридианом (направлением на Север стрелки компаса) и направлением на объект.
Дирекционный угол, истинный азимут и сближение меридианов на карте
Магнитное склонение — угол между истинным меридианом и магнитным. Восточное магнитное склонение считается положительным, западное магнитное склонение отрицательным. Величина магнитного склонения в разных местах разная и не изменяется с течением времени, поэтому на топографических картах указывается не только магнитное склонение на год составления карты, но и его ежегодное изменение. На картах масштаба 1:500 000 и 1:1 000 000 помечают районы магнитных аномалий и величины колебаний магнитного склонения.
Для определения магнитного склонения на момент вычисления необходимо умножить ежегодное изменение магнитного склонения на количество лет, прошедших с момента составления топокарты и прибавить значение, указанное на год составления.
Пример обозначения на карте магнитного склонения и сближения меридианов
Переход от дирекционного угла к магнитному азимуту и обратно. Переходить от дирекционного угла к магнитному азимуту необходимо, например, при построении маршрута движения по азимутам, учитывающего магнитное склонение, поскольку на топокарте все направления строятся по дирекционным углам, позволяющим оперативно работать с картой, ведь дирекционные углы откладываются от вертикальной координатной сетки. Движение же по азимутам на местности подразумевает использование компаса и магнитных азимутов, поэтому и необходим такой переход.
Переход от дирекционного угла к магнитному азимуту проводится по формуле:
A M = α — δ + γ
и наоборот
α= A M + δ — γ
где: A M — магнитный азимут
α — дирекционный угол
δ — магнитное склонение
γ — сближение меридианов
Пример: магнитное склонение на 1982 год восточное, т.е. положительное 10°15′. Год вычисления 2011. Ежегодное изменение магнитного склонения тоже восточное 0°04′. Сближение меридианов западное, поэтому со знаком минус 2°10′. Необходимо дирекционный угол 95°12′ перевести в магнитный азимут для применения на местности.
Схема перехода от дирекционного угла к магнитному азимуту
Сначала вычислим магнитное склонения на 2011 год:
δ = 10°15′ + (0°04′ x 29) = 12°11′
Вычисление магнитное азимута:
A M = 95°12′ — 12°11′ + (-2°10′) = 80°51′
Подготовка на топокарте маршрута для движения по магнитным азимутам
1) На топокарте необходимо наметить ориентиры на поворотных пунктах
2) Измерить дирекционные углы и длину каждого прямолинейного участка движения
3) Дирекционные углы перевести в магнитные азимуты, а расстояния в пары шагов, если движение по азимутам будет осуществляться пешком. Данные наносятся на карту, или составляется схема маршрута.
Схема маршрута движения по азимутам Как двигаться по азимутам?
В отправной точке при помощи компаса измеряют, указанный на карте магнитный азимут, по направлению которого замечают удаленный ориентир и выдвигаются в этом направлении. Дойдя до намеченного ориентира, сверяют по компасу магнитный азимут, намечают следующий ориентир и таким образом двигаются до следующего поворотного пункта, дойдя до которого весь процесс повторяется, но с другим магнитным азимутом. Ориентация на промежуточные ориентиры между поворотными пунктами позволяет выдерживать направление по заданным магнитным азимутам.
Если при составлении маршрута движения по азимутам по топокарте встречается препятствие, то в схему закладываются обходные азимуты поворотных пунктов и расстояния между ними.
Если по ходу движения по азимутам на местности встречается незапланированное препятствие, и оно просматривается до конца, то на противоположной стороне намечают ориентир, дойдя до которого после обхода, сверяют магнитный азимут и продолжают движение. Если препятствие не просматривается до конца, то обход делают по приведенной ниже схеме, причем расстояние отрезка ВС прибавляют к общему расстоянию до следующего поворотного пункта
.
Обход препятствий при движении по азимутам
Источник: i-survive.ru
Куда показывает компас на самом деле, о градусах, но не о температуре, и опять о непонятных моряках
На нем сразу нарисована готовая карта из мира фильма Водный мир (В далеком будущем полярные снега растаяли, покрыв всю Землю водой. Авторы погружают нас в фантастический мир немногочисленных людей, живущих на воде… ) Такая карта нам, как ни странно, подойдет. Человечество не сильно задумывалось о проблемах навигации, пока ходило по суше или удалялось в море не дальше, чем виден берег. Поэтому все, о чем мы будем говорить, было изобретено в эпоху Великих географических открытий.
Отмечаем на нашем глобусе северный и южный полюса.
Как я говорил в прошлой статье, это точки, проткнув которые спицей, мы получим ось вращения планеты вокруг своей оси (благодаря этому вращению происходят смены дня и ночи).
Теперь я не только пишу, но и делаю!
Но сейчас я нарисую одну внезапную штуку.
Это Северный Магнитный Полюс. Именно туда показывает стрелка компаса. В настоящее время магнитный полюс находится около Канады и смещается в северном и северо-западном направлении со скоростью около 10 км в год, поэтому любые его координаты являются временными и неточными. Южный полюс ведет себя точно так же. На магнитном полюсе стрелка компаса будет крутиться вокруг себя, и вы не сможете определить направление.
Расхождение между магнитным полюсом и географическим (это тот, куда воткнута моя спица) называют магнитным склонением.
В зависимости от того, где находится компас, магнитное склонение может быть:
восточным (от показаний компаса нам надо взять левее, чтобы найти географический север);
западным (от показаний компаса нам надо взять правее, чтобы найти географический север).
На этой картинке черные стрелки показывают на географический север, а красные на магнитный.
Чем ближе к полюсу мы находимся и чем на более дальнее расстояние собираемся передвигаться, тем более внимательно надо относиться к магнитному склонению при движении по компасу.
Например в Москве магнитное склонение восточное и составляет 10.91°. При этом оно сдвигается к востоку на 0.12° за год.
В Кандалашском заливе Белого моря магнитное склонение будет уже почти 15° (14.98° Восточное), и оно сдвигается к востоку на 0.18° за год.
Все-таки 15° можно заметить даже на самом простеньком компасе.
Только в XX веке изобрели гирокомпас – прибор, указывающий не на магнитный, а на истинный (географический) север. Он очень тяжел, и устанавливается только на больших кораблях.
О магнитном склонении можно не думать, если вы бегаете спортивное ориентирование в парке, но если вы идете через море или заснеженную тундру, то ваш штурман должен быть предельно трезв!
Проще всего узнать магнитное склонение на сайте nakarte.me
Магнитное склонение меняется со временем. Если вы хотите узнать магнитное склонение для какого-то места в определенный момент времени, то для этого вам понадобится вот этот сайт: https://www.ngdc.noaa.gov/geomag-web/#declination
Только надо будет задать координаты места. Как раз о них и поговорим (тут тему с компасом мы закончили, о том, как пользоваться им при ориентировании, есть отдельная статья)
Для начала вернемся к нашему глобусу-апельсину и начертим на нем экватор – линию, равноудаленную от обоих полюсов
Теперь у нас есть Северное и Южное полушария. И мы можем уже начать ориентироваться по нашему апельсину в направлении север-юг (верх-низ). Ведь мы можем нарисовать параллельные линии экватору – паралели и пронумеровать их как-нибудь.
Их может быть нарисовано сколько угодно, лишь бы не заслоняли собою изображения объектов на глобусе.
Чтобы создать координаты еще и по направлению запад-восток (лево-право), надо прочертить еще линии, соединяющие полюса – меридианы.
Слово “меридиан” происходит от латинского “meridianus” — полуденный. Когда солнце светит прямо на такую линию, то люди на этой линии говорят, что сейчас полдень.
Прочертить-то мы их прочертили, но надо будет выбрать какую-нибудь одну, от которой начать считать. Это с экватором, все ясно, он – линия, равноудаленная от полюсов, ровно посредине планеты (на линии север-юг), а тут надо решить творчески, какая из линий будет ровно посередине на линии запад-восток.
Разные страны и народы по разному решали этот вопрос. Если вы французский капер и захватили испанский галеон, то трофейными картами не удастся так просто воспользоваться. У испанцев и португальцев долгое время был точкой отсчета меридиан, проходящий через остров Ферро, а у французов через Париж. У англичан – через Гринвичскую обсерваторию, а в России – через Пулковскую обсерваторию под Санкт-Петербургом. В итоге на международной конференции в 1884 году за начальный (нулевой) меридиан принят Гринвичский, и все современные карты ведут отсчет меридиан от него.
Собственно, на глобусе у нас появилась такая сетка.Похоже на клеточки для игры в морской бой. Казалось бы, чтобы придумать систему координат, достаточно поставить вдоль экватора буквы, а вдоль Гринвичского меридиана цифры. И клеточки готовы. Но как тогда быть с картами более крупного масштаба? Тоже в них начертить сетку и нумеровать клеточки и буквы? А в них еще более мелкую сетку?
Такая система неудобна.
Что придумали? Мерить углы.
На оси север-юг измеряют градус от экватора и называют это широтой. Широта бывает северная (выше экватора) или южной (ниже экватора);
На оси запад-восток измеряют градус от Гринвичского меридиана и называют это долготой. Долгота бывает западной (левее гринвича) или восточной (правее).
Углы измеряются в градусах (обозначается кругляшком сверху °) . На экваторе широта будет 0°, а на северном полюсе она будет 90° СШ (северной широты), на южном соответственно 90° ЮШ (южной широты).
Долгота может быть от 0° до 180°. По полкруга: западной или восточной.
Градус слишком крупная величина, и только градусами нельзя указать точное место на Земле. Поэтому каждый градус делят на на 60 угловых минут (обозначаются штрихом сверху ′ ), а тот на 60 угловых секунд (обозначаются двумя штрихами сверху ″). Да, к сожалению это наследство астрономии, которое пришло к нам от древних шумеров, у которых была шестидесятеричная система счисления, а не привычная нам десятеричная. Позже это деление перенесли для определения времени, и теперь у нас в одном часе столько же минут, а в минуте столько же секунд.
Как это записывают?
Существуют различные форматы записи координат.
Это все координаты одного и того же места, записанные разным способом:
- 55°38’17.28″С 37°28’48.96″В
- 55°38.288’С 37°28.816’В
- 55.638133°С 37.480267°В
- 55.638133 37.480267
Исторически первым был формат “градусы, минуты, секунды”
Пример записи: 55°38’17.28″С 37°28’48.96″В
Читается как: 55 градусов, 38 минут 17 целых 28 сотых секунд северной широты; 37 градусов 28 минут 48 целых 96 сотых секунд восточной долготы.
Чем удобен: получив координаты вашего местонахождения (используя GPS приемник или путем астрономических наблюдений), вы можете найти это место на карте с координатной сеткой.
Например. Наши координаты 55°41’10”C 36°3’50”В. Где мы на карте?
В каждом углу координатной сетки карты указаны координаты этого угла. Чередующиеся черные и белые полосочки – минуты широты или долготы. Точки рядом с полосками – разделяют десятки секунд.
Найдем сначала широту. Широта нижней грани листа составляет 55°40’00”, откладываем вверх еще одну полосочку. У нас станет 41’, и доходим до ближайшей точки – это еще 10”. Кладем туда линейку.
Подобную операцию проделываем для нахождения долготы. Только от угла карты будем двигаться вправо. Координаты левой грани листа 36°00’00” , до требуемых 36°3’50” нам не хватает 3’50” – это три полосочки и пять точек. Ставим туда линейку.
На пересечении линеек окажется поворот дороги, который я обвел желтым кругом.
Определив свое местоположение на местности и найдя его на карте, можно провести обратную операцию, найдя свои координаты. Подробнее я об этом расскажу в следующих статьях, когда буду рассказывать подробнее о том, как работать с картами.
Формат “градусы, минуты, доли минут”
Пример записи: 55°38.288’С 37°28.816’В
Читается как: 55 градусов, 38 минут 288 тысячных минут северной широты; 37 градусов 28 минут 816 тысячных минут восточной долготы.
Чем удобен: сухопутчикам ничем. Но встречается у моряков, у них это сложилось исторически. Это связано с строением шкалы секстанта и долю минуты удобно представлять в виде доли морской мили.
Формат “градусы, доли градусов”
Пример записи: 55.638133°С 37.480267°В
Читается как: 55 точка 638133 северной широты; 37 точка 480267 восточной долготы
Чем удобен: Во-первых, в современном компьютерном мире этот формат более пригоден для печати на клавиатуре или в смс (или попробуйте найти все эти обозначения градусов, минут и секунд на клавиатуре и в телефоне – долго!); во-вторых, его проще диктовать, например, по рации.
Это всем знакомая десятичная дробь. Количество знаков после запятой может быть разным (обычно 5 или 6), но пропущенный последний шестой знак не критично повлияет на точность. Обычному человеку хватит и четырех знаков. (6й знак уточняет позицию на 8 см на экваторе, а в остальных местах еще меньше, а 5й знак 80 см на экваторе. В наших широтах – 64 см). При этом для той же точности в других форматах записи надо использовать большее количество знаков.
Мало того, в современном цифровом мире не только всё выражают в виде десятичной дроби, но и при записи координат часто уходят от частей света и значков градуса ( 55.638133 37.480267) . Условно обозначая положительными значениями широты северное полушарие, а отрицательными – южное, а для долготы, соответственно, положительные значения у восточной долготы, а у западной – отрицательные.
Например координаты столицы Кубы: 23.135435, -82.412522
Именно в этом виде пользователи чаще всего увидят координаты во всяком пользовательском софте (Яндекс-карты, Гугл-карты, MapsMe и т.д.) Мало кто догадывается, но в этих приложениях, тыкнув пальцем на экран и подержав, можно увидеть координаты любого места, затем скопировать в буфер обмена и потом отправить по смс например.
Часто возникает вопрос. Сколько во всех этих градусах и минутах метров, километров и попугаев с удавами?
Один градус, измеренный по параллели, всегда разный – Земля мало того что не плоская, так еще и сплющенная. Поэтому у экватора один градус (ну или угловой минуты или угловой секунды) будет сильно больше градуса (соответственно минуты или секунды) находящегося ближе к полюсам. Например 1’ дуги экватора равняется 1855 метрам, а 1’ долготы на широте Москвы будет равнятся 1040 метров.
Длина дуги меридиана на уровне экватора будет составлять 1843 метра, а на уровне той же Москвы 1856 метров. На уровне 85°почти у северного полюса, 1’ она составит 1864 метра. В среднем 1852 метра.
Измерять дугу по меридиану (находить широту) люди научились раньше (для этого морякам было достаточно измерить (с помощью секстанта) угол между Полярной звездой (висит почти ровно над северным полюсом) и горизонтом), а меркаторские карты, как мы знаем из прошлой статьи, по которым плавали моряки, имеют искажение как раз по меридиану. Поэтому моряки измеряют расстояние как раз одной минутой дуги меридиана (1’), которая в среднем равна 1852 метра. Это расстояние они называют одной милей. Поскольку морская миля выведена естественным путем, моряки не спешат от нее отказываться и переходить на километры и метры.
В следующей статье я наконец-то дойду до карт и расскажу, какие они бывают. Над апельсинами больше издеваться не буду
Вот ТУТ можно прочитать о картах Генштаба, фрагмет которых я приводил в части о координатной сетке.
А ЗДЕСЬ о спутниковой навигации и как выбрать навигатор в путешествие.
Источник: shuriktravel.ru