Слайд 2Координатами называют угловые или линейные величины, определяющие положение точек в пространстве,
на земной поверхности или на карте.Для определения координат точек местности (целей) на карте чаще применяются географические и плоские прямоугольные (зональные), реже – полярные координаты (местные системы).Географическими координатами называются угловые величины — широта и долгота, определяющие положение точек на земной поверхности относительно экватора и начального меридиана.Географическая широта (φ) – это угол между отвесной линией в данной точке земной поверхности и плоскостью экватора.Широта отсчитывается от 0 до 90º по дуге меридиана в обе стороны от экватора. В северном полушарии все широты называются северными, в южном — южными.Географическая долгота (λ) – это угол между плоскостью меридиана, проходящего через данную точку и плоскостью Гринвичского меридиана, принятого за начальный.Все точки, расположенные к востоку от начального меридиана (до меридиана 180º) имеют восточную долготу, а к западу — западную.
1. Системы координат, применяемые в топографии: географические, плоские прямоугольные, полярные и биполярные координаты, их сущность и использование.
Координатами
называются угловые и линейные величины (числа), определяющие положение точки на какой-либо поверхности или в пространстве.
В топографии применяют, такие системы координат, которые позволяют наиболее просто и однозначно определять положение точек земной поверхности как по результатам непосредственных измерений на местности, так и с помощью карт. К числу таких систем относятся географические, плоские прямоугольные, полярные и биполярные координаты. Географические координаты
(рис.1) – угловые величины: широта (j) и долгота (L), определяющие положение объекта на земной поверхности относительно начала координат – точки пересечения начального (Гринвичского) меридиана с экватором. На карте географическая сетка обозначена шкалой на всех сторонах рамки карты. Западная и восточная стороны рамки являются меридианами, а северная и южная – параллелями. В углах листа карты подписаны географические координаты точек пересечения сторон рамки.
Рис. 1. Система географических координат на земной поверхности |
В системе географических координат положение любой точки земной поверхности относительно начала координат определяется в угловой мере. За начало у нас и в большинстве других государств принята точка пересечения начального (Гринвичского) меридиана с экватором. Являясь, таким образом, единой для всей нашей планеты, система географических координат удобна для решения задач по определению взаимного положения объектов, расположенных на значительных расстояниях друг от друга. Поэтому в военном деле эту систему используют главным образом для ведения расчетов, связанных с применением боевых средств дальнего действия, например баллистических ракет, авиации и др.Плоские прямоугольные координаты
(рис. 2) – линейные величины, определяющие положение объекта на плоскости относительно принятого начала координат – пересечение двух взаимно перпендикулярных прямых (координатных осей Х и Y).
В топографии каждая 6-градусная зона имеет свою систему прямоугольных координат. Ось Х — осевой меридиан зоны, ось Y – экватор, а точка пересечения осевого меридиана с экватором – начало координат.
Система плоских прямоугольных координат является зональной; она установлена для каждой шестиградусной зоны, на которые делится поверхность Земли при изображении ее ни картах в проекции Гаусса, и предназначена для указания положения изображений точек земной поверхности на плоскости (карте) в этой проекции.
Началом координат в зоне является точка пересечения осевого меридиана с экватором, относительно которой и определяется в линейной мере положение всех остальных точек зоны. Начало координат зоны и ее координатные оси занимают строго определенное положение на земной поверхности. Поэтому система плоских прямоугольных координат каждой зоны связана как с системами координат всех остальных зон, так и с системой географических координат.
Применение линейных величин для определения положения точек делает систему плоских прямоугольных координат весьма удобной для ведения расчетов как при работе на местности, так и на карте. Поэтому в войсках эта система находит наиболее широкое применение. Прямоугольными координатами указывают положение точек местности, своих боевых порядков и целей, с их помощью определяют взаимное положение объектов в пределах одной координатной зоны или на смежных участках двух зон.Системы полярных и биполярных координат
являются местными системами. В войсковой практике они применяются для определения положения одних точек относительно других на сравнительно небольших участках местности, например при целеуказании, засечке ориентиров и целей, составлении схем местности и др. Эти системы могут быть связаны с системами прямоугольных и географических координат.
Определение на карте точки своего местонахождения
Сличение карты с местностью:
- — ориентировать карту и определить на ней точку своего стояния,
- — сохраняя ориентировку карты, повернуться лицом к предмету, положение которого нужно найти на карте,
- — приложить линейку (карандаш) к точке стояния на карте и направить ее на предмет, видимый на местности,
- — по направлению линейки найти на карте условный знак наблюдаемого предмета. Положение условного знака укажет местоположение предмета на карте.
- — ориентировать карту и найти на ней точку стояния,
- — приложить линейку (карандаш) к точке стояния и условному знаку искомого предмета,
- — не сбивая ориентировки карты и не сдвигая линейку, смотреть на местность по направлению вдоль линейки (карандаша),
- — в этом направлении отыскать предмет, учитывая до него расстояние, определенное предварительно по карте.
По компасу
Подойдя к лесу, повернитесь лицом в направлении, куда собираетесь идти. Возьмите компас, и, держа его строго горизонтально, поверните так, чтобы буква N на циферблате сместилась северным концом к компасной стрелке. Строго сохраняя это совмещение (фундаментальное требование при пользовании компасом) посмотрите, какое число на циферблате компаса находится на той стороне, куда вы собираетесь идти. Если показывает 60, это значит, что азимут равен 60. Азимут – направление в градусах. Азимут определяется если направление уже определено визуально. Подходит в тех случаях, когда необходимо контролировать прямолинейность движения в направлении.
Слайд 12ОПРЕДЕЛЕНИЕ АЗИМУТОВ И ДИРЕКЦИОННЫХ УГЛОВДля движения по азимуту нужно :- наметить
легкоопознаваемые ориентиры и соединить между собой прямыми линиями;- измерить дирекционные углы и перевести их в магнитные азимуты;- измерить расстояние между ориентирами;- оформить данные для движения на карте, схеме или таблице.Магнитные азимуты можно определить по карте с помощью компаса:- ориентировать карту по компасу с учетом магнитного склонения или поправки направления;- положить компас на линию маршрута и совместить отсчет 0-180° с направлением движения (0° всегда вперед по ходу движения);- взять отсчет по северному концу стрелки и вычесть его из 360° (разность—Аи).
Определение расстояний до целей
Расстояние определяется в метрах. Наиболее точно можно определить расстояние по масштабу карты путем сличения карты с местностью.
Разведчику чаще всего приходится определять расстояние следующими способами.
По угловым размерам объектов (целей):
Для этого необходимо знать линейные размеры и углы, в пределах которых они наблюдаются. Угловые величины измеряются с помощью биноклей и других оптических средств наблюдения. Для измерения дальностей на местности существует так называемая формула тысячной:
где Д — дальность до объекта (цели) в метрах,
В — высота объекта (цели),
У — угол, под которым виден объект (цель) в тысячных, 1000 — постоянное число.
С помощью этой формулы легко определяются углы, под которыми видны цели
Пример: Высота одноэтажного (8 м) дома перекрывается двумя делениями (0-10) шкалы бинокля. Расстояние до цели определяется по формуле
-
Технология проведения фестиваля в школе
-
Кодекс корпоративного управления это кратко
-
Ответ школы на жалобу родителей в управление образования
-
Мероприятие про зиму для начальной школы
- История развития аппаратного обеспечения кратко
ИЗМЕРЕНИЯ И ПОСТРОЕНИЯ НА ТОПОГРАФИЧЕСКОЙ КАРТЕ
§
1. ИЗМЕРЕНИЕ
(ОПРЕДЕЛЕНИЕ) РАССТОЯНИЙ НА КАРТЕ
А) Измерение расстояний циркулем-измерителем
Б) Измерение расстояний курвиметром
В) Коэффициент увеличения длины маршрута, измеренного
по
карте
ПОПРАВКА
ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ
ДЛИНЫ МАРШРУТА, ИЗМЕРЕННОГО ПО КАРТЕ
характер местности |
1:200 000 | 1:100 000 | 1 : 50 000 |
горная(сильнопересечённая) | 1, 25 | 1, 20 | 1, 15 |
холмистая(среднепересечённая) | 1, 15 | 1, 10 | 1, 05 |
равнинная(слабопересечённая) | 1, 05 | 1, 00 | 1, 00 |
ИЗМЕРЕНИЯ И
ПОСТРОЕНИЯ НА
ТОПОГРАФИЧЕСКОЙ КАРТЕ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПО
КАРТЕ ВЫСОТЫ
ТОЧКИ, НАПРАВЛЕНИЯ И КРУТИЗНЫ
СКЛОНА
а) Определение
абсолютных высот
и относительных превышений точек
б) Определение направления склонав) Определение
крутизны склона
ПОСТРОЕНИЕ
ПРОФИЛЯ ПО
КАРТЕ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
ПО КАРТЕ
ПРЯМОУГОЛЬНЫХ КООРДИНАТ ТОЧКИ
а) Определение прямоугольных координат с помощью циркуля (линейки)б). Определение
прямоугольных
координат с помощью координатомера
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
СТОРОН
ГОРИЗОНТА НА МЕСТНОСТИ
а) Определение сторон горизонта по Солнцу) Определение сторон
горизонта по
Полярной звездев) Определение
сторон горизонта
по признакам местных предметовг) Определение
сторон горизонта
с помощью карты
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
МАГНИТНЫХ
АЗИМУТОВ НАПРАВЛЕНИЙ НА МЕСТНОСТИ
НАХОЖДЕНИЕ
НАПРАВЛЕНИЯ
НА МЕСТНОСТИ ПО ЗАДАННОМУ АЗИМУТУ
ОРИЕНТИРОВАНИЕ
ПО КАРТЕ
(НА МЕСТЕ)
Ориентирование
карты,
определение точки стояния
Определение точки стояния по ближайшим
ориентирам.
Промером
расстояний. По створу.Определение точки
стояния по
створу и линейному ориентиру. — по створу и
боковому ориентиру. Определение
точки стояния
по створу и боковому ориентиру. Определение
точки стояния
засечкой по боковому ориентиру.
Определение точки стояния засечкой по трём ориентирам
(обратной засечкой).
Определение точки стояния засечкой по
обратным
дирекционным углам.
Определение
расстояний на местности.
Для более быстрого измерения удобно пользоваться самодельным аналогом
дальномерной сетки:
Из листового материала (например из картона) изготавливается
прямоугольная пластина
с прорезью в форме прямоугольного треугольника с основанием 80 мм и
высотой 17 мм.
По основанию делается сантиметровая разметка и наносятся
цифры по
порядку:
50, 58, 67, 80, 100, 133, 200 — это и будет расстояние до
объекта
(до человека).
К пластине привязывается бечёвка или шнурок длиной 50 см с узелком на
конце.
Зажав узелок в зубах и вытянув руку с пластиной Вы получите дальномер,
расположенный точно на расстоянии 50 см от глаз. Подобный дальномер
часто
используется в таких приборах, как прицелы и бинокли. По такому же
принципу измеряется
расстояние оптическим теодолитом, но вместо простого объекта
применяется мерная линейка.
Разметка на нашем «приборе» наносится из простого расчёта:
Пересчитав шкалу, используя другой эталон вместо среднего роста
человека (170 см), можно
сделать дальномер для любого типа объектов. например:
При визуальном определении расстояний используются субъективные данные,
как то — слух и зрение.
Например можно определять расстояние:
Следует знать о линии горизонта, которая тем дальше, чем выше точка
наблюдения.
Например: человек ростом 170 см будет видеть линию горизонта на ровной
местности
на расстоянии около 4,5 километра, а с высоты 5 метров — на расстоянии
9 километров.
ДВИЖЕНИЕ
ПО АЗИМУТАМ
А) Подготовка по карте данных для движения по азимутам
В) Обход препятствий
а)
Особенности
ориентирования в лесу
б)
Особенности
ориентирования в пустынно-степной местности
в)
Особенности
ориентирования в крупных населенных пунктах
г)
Особенности
ориентирования в горах
Определение координат местонахождения с помощью iPhone
Ускорение темпа научно-технического прогресса на современном этапе привело к революционным открытиям мобильной техники, с помощью которой стало доступным быстрое и более точное определение географических координат.
Для этого существуют различные мобильные приложения. В телефонах iPhone это очень легко сделать с использованием приложения Compass.
Порядок определения:
- Для этого нажмите «Настройки», а затем — «Конфиденциальность».
- Теперь нажмите «Службы местоположения» на самом верху.
- Прокрутите вниз до тех пор, пока вы не увидите компас и не коснетесь его.
- Если вы видите, что он сообщает «При использовании на правой стороне», можно начинать определение.
- Если нет, коснитесь его и выберите «При использовании приложения».
- Откройте приложение Compass, и вы увидите свое текущее местоположение и текущие координаты GPS в нижней части экрана.
Переход от дирекционного угла к магнитному азимуту и обратно
Переход от дирекционного угла к магнитному азимуту и обратно выполняют тогда, когда на местности необходимо с помощью компаса найти направление, дирекционный угол которого измерен по карте (например при подготовке данных для движения по азимуту), или наоборот, когда на карту необходимо нанести направление, магнитный азимут которого измерен на местности с помощью компаса. Так как измеряемые дирекционные углы на карте не соответствуют магнитным азимутам на местности, необходимо определить величину склонения магнитного меридиана данной точки от вертикальной километровой линии. Величину этого отклонения называют поправкой направления (Пн) или отклонением магнитной стрелки.
Поправка направления и составляющие её углы – сближение меридианов и магнитное склонение – указываются на карте под южной стороной рамки в виде схемы с необходимыми пояснениями.
Сближение меридианов (Сб)–
это угол в данной точке между истинным меридианом и вертикальной километровой линией и в зависимости от удаления этой точки от осевого меридиана зоны, он может иметь значение от 0º до ±3º Чем дальше вертикальные километровые линии отстоят от осевого меридиана зоны, тем этот угол больше.
Если вертикальная линия километровой (координатной) сетки отклоняется северным концом к востоку от истинного меридиана, то сближение меридианов считается восточным, со знаком плюс, при отклонении в противоположную сторону – западным, со знаком минус.
Свойство магнитной стрелки занимать определенное положение в данной точке пространства обусловлено взаимодействием её магнитного поля с магнитным полем Земли.
Направление установившейся магнитной стрелки в горизонтальной плоскости соответствует направлению магнитного меридиана в данной точке. Магнитный меридиан в общем случае не совпадает с геодезическим меридианом.
Угол между геодезическим меридианом и магнитным, направленным на север, называется склонением магнитной стрелки или магнитным склонением (Ск).
Магнитное склонение считается положительным (со знаком +) или восточным, если северный конец стрелки уклоняется к востоку от истинного меридиана, и западным (со знаком –) при уклонение к западу.
Магнитное склонение изменяется с течением времени и переменной места. Изменения бывают постоянные и случайные. Эту особенность магнитного склонения необходимо учитывать при точном определении магнитных азимутов направлений, например, при движении по азимуту и т.п.
Изменения магнитного склонения обусловлены свойствами магнитного поля Земли, вокруг которой обнаруживаются действия магнитных сил. Поправку направления в общем случае можно выразить формулой:
Пн = (±Ск) – ( ±Сб).
Если на карте измерен дирекционный угол направления, то магнитный азимут этого направления на местности будет определяться формулой:
Ам = Ду – ( ±Пн).
Измеренный на местности магнитный азимут какого-либо направления переводится в дирекционный угол этого направления по формуле:
Ду = Ам + (Пн).
Чтобы избежать ошибок при определении величины и знака поправки направления, нужно пользоваться помещаемой на карте схемой направлений геодезического меридиана, магнитного меридиана и вертикальной линии координатной сетки.
При точных измерениях переход от дирекционных углов к магнитным азимутам и обратно выполняется с учетом годового изменения магнитного склонения. Сначала определяют склонение магнитной стрелки на данное время (указанное на карте годовое изменение склонения магнитной стрелки умножают на число лет, прошедшее после издания карты), затем полученную величину алгебраически суммируют с величиной склонения магнитной стрелки, указанной на карте. После этого переходят от измеренного дирекционного угла к магнитному азимуту по приведенным выше формулам.
Бубнов И. А., Богатов С. Ф. и д.р. Военная топография : Учебник М., 1976. С. 52.
Спутниковая навигация
Как работает система GPS?
GPS — Global Positioning System — система глобальной спутниковой навигации, разрабатывается америкосами с 1977 года . Полностью развернута в 1993г.
Сеть искусственных спутников равномерно “покрывает” всю земную поверхность. В состав «созвездия» входит 21 основной и 5 запасных спутников на 6 орбитах. Плоскости орбит наклонены на угол около 55° к плоскости экватора и сдвинуты между собой на 60° по долготе. Радиусы орбит — 26 тыс. км, период обращения — около 12 ч. В любой момент времени в любой точке Земли могут быть видны от 5 до 12 спутников одновременно.
Принцип работы:
Орбиты вычисляются с очень высокой точностью, поэтому в любой момент времени известны координаты каждого спутника. Спутники непрерывно излучают сигналы точного времени в направлении Земли. Эти сигналы принимаются GPS-приемником, который вычисляет время задержки сигнала (сравнивая с собственными внутренними часами). Зная задержку радиосигнала, распространяющегося со скоростью света, можно вычислить расстояние до спутников. А зная расстояния от точки до трех точек с известными координатами можно вычислить трехмерные географические координаты (широту, долготу и высоту) самой этой точки, что нам и требуется.
Итак, в теории для определения координат достаточно трех спутников. Но в реальных условиях всегда существует ошибка синхронизации внутренних часов GPS-приемника с бортовыми часами спутников. (Отсчеты системного времени на всех спутниках очень точны и синхронизированы между собой.) Из-за смещения часов приемника относительно системного времени на поправку dT, в приемнике вычисляется лишь «псевдодальность» до спутников.
Так как поправка dT для всех спутников одинакова (их часы точно синхронизированы), то, получив псевдодальности до четырех спутников, можно решить систему уравнений с 4-мя неизвестными, получив трехмерные координаты точки приемника и точное время.
Избыточные измерения (сверх четырех) позволяют повысить точность определения координат и обеспечить непрерывность решения навигационной задачи. Если приемник установлен на движущемся объекте и наряду с «псевдодальностями» измеряет доплеровские сдвиги частот радиосигналов, то может быть вычислена и скорость объекта.
Что дает использование GPS?
Безусловно, использование GPS-приемника очень полезно при ориентировании в путешествиях. На экране прибора вы, поймав сигнал со спутников, видите свое местоположение относительно других ориентиров. Точность очень приличная — сделав пару шагов, вы видите, в какую сторону перемещаетесь.
-
Преимущества следующие:
- возможность определения своего местоположения в любое время суток, в любую погоду, в любой точке земли.
- возможность записи поройденного трека, по которому всегда можно вернуться назад, определить протяженность пути и т. п.
- возможность определения расстояний до выбранных точек, а также определение высоты и скорости передвижения.
- Но есть и недостатки:
- ориентирование невозможно, если в прибор не залиты карты или хотя бы опорные точки местности. Точные географические координаты вам вряд ли помогут найти путь =)
- возможности приема спутников ограничены рельефом. Приемником невозможно пользоваться под землей, в помещениях, в глубоких оврагах и даже в густом лесу.
- сложный прибор требует бережного обращения, а также… батареек. Они могут сдохнуть в самый неподходящий момент, и если нет других приспособлений для навигации (карты и компаса), то вы окажетесь в трудной ситуации.
Более подробно приемы работы с GPS-приемниками будут описаны в других статьях.
Типы и формы рельефа местности
Рельеф — совокупность неровностей суши, дна океанов и морей, разнообразных по очертаниям, размерам, происхождению, возрасту и истории развития. Слагается из положительных (выпуклых) и отрицательных (вогнутых) форм. Основными формамирельефа являются: гора, котловина, хребет, лощина и седловина.
Кроме перечисленных форм рельеф имеет детали. К деталям рельефа относятся: овраги, промоины, курганы, насыпи, выемки, уступы, каменоломни и т. д. Все разновидности форм и деталей рельефа состоят из элементов. Основными элементами рельефа являются: основание (подошва), склон (скат), вершина (дно), высота (глубина), крутизна и направление ската, линии водораздела и водосбора (тальвег).
В военном деле под местностью понимают участок земной поверхности, на котором предстоит вести боевые действия. Неровности земной поверхности называются рельефом местности, а все расположенные на ней объекты, созданные природой или трудом человека (реки, населенные пункты, дороги и т. п.) — местными предметами.
Рельеф и местные предметы являются основными топографическими элементами местности, влияющими на организацию и ведение боя, применение боевой техники в бою, условия наблюдения, ведения огня, ориентирования, маскировки и проходимость, т. е. определяющими ее тактические свойства.
Топографическая карта является точным отображением всех наиболее важных в тактическом отношении элементов местности, нанесенных во взаимно точном расположении относительно друг друга. Она дает возможность изучить любую территорию в относительно короткий срок. Предварительное изучение местности и принятие решения для выполнения подразделением (частью, соединением) той или иной боевой задачи обычно производят по карте, а затем уже уточняют на местности.
Местность, оказывая влияние на боевые действия, в одном случае может способствовать успеху войск, а в другом оказывать отрицательное воздействие. Боевая практика убедительно показывает, что одна и та же местность может больше преимуществ дать тому, кто лучше ее изучит и более умело использует.
По характеру рельефа местность делится на равнинную, холмистую и горную.
Равнинная местность характеризуется небольшими (до 25 м) относительными превышениями и сравнительно малой (до 2°) крутизной скатов. Абсолютные высоты обычно небольшие (до 300 м).
Тактические свойства равнинной местности зависят главным образом от почвенно-растительного покрова и от степени пересеченности. Глинистые, суглинистые, супесчаные, торфяные грунты ее допускают беспрепятственное движение боевой техники в сухую погоду и значительно затрудняют движение в период дождей, весенней и осенней распутицы. Она может быть изрезана руслами рек, оврагами и балками, иметь много озер и болот, значительно ограничивающих возможности маневра войск и снижающих темпы наступления.
Холмистая местность характеризуется волнистым характером земной поверхности, образующей неровности (холмы) с абсолютными высотами до 500 м, относительными превышениями 25 — 200 м и преобладающей крутизной 2-3° (рис. 3, 4). Холмы обычно сложены твердыми породами, вершины и склоны их покрыты толстым слоем рыхлых пород. Понижения между холмами представляют собой широкие, ровные или замкнутые котловины.
Холмистая местность обеспечивает скрытое от наземного наблюдения противника передвижение и развертывание войск, облегчает выбор мест для огневых позиций ракетных войск и артиллерии, обеспечивает хорошие условия для сосредоточения войск и боевой техники. В целом она благоприятна как для наступления, так и для обороны.
Горная местность представляет собой участки земной поверхности, значительно приподнятые над окружающей местностью (имеющей абсолютные высоты 500 м и более). Она отличатся сложным и разнообразным рельефом, специфическими природными условиями. Основные формы рельефа — горы и горные хребты с крутыми скатами, часто переходящими в скалы и скалистые обрывы, а также лощины и ущелья, расположенные между горными хребтами. Горная местность характеризуется резкой пересеченностью рельефа, наличием труднодоступных участков, редкой сетью дорог, ограниченным количеством населенных пунктов, бурным течением рек с резкими колебаниями уровня воды, разнообразием климатических условий, преобладанием каменистых грунтов.
Боевые действия в горной местности рассматриваются, как действия в особых условиях. Войскам часто приходится использовать горные проходы, затрудняется наблюдение и ведение огня, ориентирование и целеуказание, в то же время она способствует скрытности расположения и передвижения войск, облегчает устройство засад и инженерных заграждений, организацию маскировки.