Картография начало и развитие

Ориентация по звездам.

Если ваше местоположение находится на юге, важно понимать что все правила нахождения сторон горизонта, пригодные для северного полушария здесь так работать не будут. И чтобы понять, как происходит ориентация по звездам, где какая сторона горизонта расположена, найдите созвездие Южного креста. Оно включает в себя пять звезд, сами по себе они очень яркие. Четыре звезды этого созвездия имеют форму креста, таково их расположение, и чтобы определить стороны горизонта просто мысленно соедините их и представьте себе крестик.

В получившейся фигуре, одна линия будет длиннее другой, поэтому эта звезда будет находиться дальше, формируя своеобразную ручку для держания крестика. Именно ее нужно представить более длинной, примерно раза в четыре, и положить вертикально на линию горизонта, именно это и будет южная сторона. Если у вас есть время, и нет желания проделывать все вышеописанные мысленные манипуляции, просто дождитесь, чтобы крест стал в вертикальное положение, и тогда ручка будет смотреть в южную сторону.

Еще один способ — ориентирование на местности с помощью полярной звезды. Дождитесь ночного времени суток. Ночь должна быть ясной а небо безоблачным. Найдите созвездие большой медведицы, который послужит вам хорошим ориентиром в поиске ковша малой медведицы, если вы мысленно проведете черту между первыми звездами большой медведицы, то конец черты окажется у полярной звезды. Повернитесь к ней лицом и расставьте руки в стороны, тогда перед вами будет север, сзади юг, слева запад и справа восток.

Третьим способом ориентирования является созвездие Орион, хотя пользоваться эти методом сложно! Вообще, оно похоже на три яркие созвездия Орион, которые расположены на середине созвездия. Оно всегда направлено на восточную сторону света в момент рассвета, и в западную на закате, потому что располагается на экваторе.

Ориентирование по полярной звезде

Чтобы прибегнуть к этому способу ориентирования необходимо дождаться ночного времени суток. Ночь должна быть ясной а небо безоблачным. Найдите созвездие большой медведицы. Как оно выглядит довольно известно и почти каждый житель страны может отыскать его на небе. Его нахождение послужит вам хорошим ориентиром в поиске ковша малой медведицы, если вы мысленно проведете черту между первыми звездами большой медведицы, то конец черты окажется у полярной звезды. Повернитесь к ней лицом и расставьте руки в стороны, тогда перед вами будет север, сзади юг, слева запад и справа восток.

Картография нового времени

Дальнейшее развитие капиталистических отношений в Зап. Европе, расширение экономических связей, колонизация новых территорий увеличивало потребность в новых картах различных масштабов и назначения, внедрения более точных методов съемок, составления и использования карт. Картографические работы заняли видное место в деятельности ряда академий наук (Парижской, Берлинской, Петербургской).

В конце XVIII в. большая работа проведена астрономом Ц.Кассини по созданию геодезической основы топографических карт для территории Франции с использованием триангуляции, что существенно повысило точность карт. Данный опыт использования триангуляции при составлении карт позже получил широкое распространение во многих странах Европы. На этой основе в XIX в. начались большие работы по созданию карт для военных целей. Во многих странах были организованы специальные военнотопографические подразделения, которые затем приобрели статус государственных картографических служб. В результате их работы уже к середине XIX в. многие европейские страны издали топокарты своих территорий с изображением рельефа способом штрихов.

Повышение требований к топокартам, в частности, в определении высот точек местности, углов наклона привело во второй половине XIX в. к пименению способа горизонталей для изображения рельефа. В итоге, к концу XIX в. многие страны Европы, в том числе и Россия, составили обновленные, более точные и крупные по масштабу топографические карты с подробным изображением рельефа.

Кроме обеспечения армии, топографические карты стали широко использоваться и для гражданских целей при проведении различных научных исследований и составлении тематических карт. Тематические карты (климатические, геологические и др.) появились еще в XVII в, но они были немногочисленны. В XIX в. во всех крупных морских странах (в том числе и России) большое значение приобрело составление навигационных карт для целей мореплавания, были созданы специальные гидрографические службы. Многие науки накопили большой фактический материал, который при отображении на картах давал возможность выявления связей исследуемых явлений между собой и с окружающей средой и устанавливать определенные закономерности в природе и обществе. Так, А.Гумбольт в 1817 г. на основе карт с изотермами установил закономерности распределения температур на земном шаре. Во второй половине XIX в. многие науки (геология, метеорология, почвоведение, океанография, экономическая география и др.) стали широко использовать тематические карты в своих исследованиях. Карты позволяли выявлять закономерности размещения и взаимосвязей исследуемых явлений, а также их развития и прогнозирования. Таким образом, начиная с XIX в. для картографии характерно широкое развитие тематического картографирования.

При составлении различных карт и атласов в XIX в. и в последующем широко использовались картографические и описательные материалы экспедиций, организованных географическими обществами, в том числе и Русским географическим обществом, организованным в 1845 г.

В XIX в. во многих странах для коммерческого издания карт и атласов были созданы наряду с небольшими картоиздательствами крупные специализированные картоиздательские фирмы, в том числе картографическое издательство А.Ильина в Петербурге (1859).

Развитие русской картографии в XVIIIXIX вв. Русская картография при Петре I становится на путь научного развития. Главными достижениями картографии при ПетреI явились: подготовка кадров для картографических съемок и составления карт; проведение планомерной государственной съемки для создания генеральной карты России, организация экспедиций для картографирования морей; издание карт.

Большой вклад в развитие картографии в России в начале XVIII в. внес выдающийся картограф того времени, оберсекретарь сената И.К.Кирилов – руководитель всей работы по картографированию страны в то время. Он ратовал за развитие русской картографии независимой от иностранной, за отображение своей страны на картах во всей ее полноте, планировал создать большой «Атлас Всероссийской Империи» в трех томах по 120 листов каждый, но изза ранней смерти успел напечатать и подготовить к печати лишь 37 карт.

Департамент опубликовал более 250 географических карт, отразивших результаты государственных съемок и различных исследований. Большое влияние на развитие картографии в XVIII в. оказал великий русский ученый М.В.Ломоносов, возглавлявший Географический департамент с 1757 г. Он много сделал для подготовки картографогеодезических кадров, для повышения точности съемок и картографических работ, обновления и совершенствования составления карт. Выдающимся картографическим произведением середины XIX в. явилась трехверстная карта Европейской России (1:126 000), на которой рельеф изображен методом штрихов крутизны. Со второй половины XIX в. на крупномасштабных топокартах России для отображения рельефа вместо штрихов начали применять горизонтали.

В XIX в. в России, как и в странах Зарубежной Европы, все шире стало развиваться тематическое картографирование. Были созданы тематические карты по различным отраслям знаний. Особенно большое значение имели работы В.В.Докучаева по почвенному картографированию, А.А.Тилло по составлению гипсометрических карт Европейской России, П.П.СеменоваТянШанского по картографированию экономики и населения.

Компас

Компас- прибор для определения горизонтальных направлений на местности. Применяется для определения направления, в котором движется морское, воздушное судно, наземное транспортное средство; направления, в котором идет пешеход; направления на некоторый объект или ориентир. Компасы подразделяются на два основных класса: магнитные компасы типа стрелочных, которыми пользуются топографы и туристы, и немагнитные, такие, как гирокомпас и радиокомпас.

Картушка компаса.

Для определения направлений в компасе имеется картушка – круговая шкала с 360 делениями (соответствующими одному угловому градусу каждое), размеченными так, что отсчет ведется от нуля по часовой стрелке. Направлению на север (норд, N, или С) обычно соответствует 0, на восток (ост, O, E, или В) – 90, на юг (зюйд, S, или Ю) – 180, на запад (вест, W, или З) – 270. Это главные компасные румбы (страны света). Между ними расположены «четвертные» румбы: норд-ост, или С-В (45), зюйд-ост, или Ю-В (135), зюйд-вест, или Ю-З (225) и норд-вест, или С-З (315). Между главными и четвертными расположены 16 «основных» румбов, таких, как норд-норд-ост и норд-норд-вест (некогда было еще 16 румбов, таких, как «норд-тень-вест», называвшихся просто румбами).

Магнитный компас

Принцип действия.

В приборе, указывающем направление, должно быть некое опорное направление, от которого отсчитывались бы все другие. В магнитном компасе таким направлением служит линия, соединяющая Северный и Южный полюса Земли. В этом направлении сам собой устанавливается магнитный стержень, если его подвесить так, чтобы он мог свободно поворачиваться в горизонтальной плоскости. Дело в том, что в магнитном поле Земли на магнитный стержень действует вращающая пара сил, устанавливающая его в направлении магнитного поля. В магнитном компасе роль такого стержня играет намагниченная стрелка, которая при измерении сама устанавливается параллельно магнитному полю Земли.

Стрелочный компас.

Это самый распространенный вид магнитного компаса. Он часто применяется в карманном варианте. В стрелочном компасе (рис. 2) имеется тонкая магнитная стрелка, установленная свободно в своей средней точке на вертикальной оси, что позволяет ей поворачиваться в горизонтальной плоскости. Северный конец стрелки помечен, и соосно с ней закреплена картушка. При измерении компас необходимо держать в руке или установить на штативе так, чтобы плоскость вращения стрелки была строго горизонтальна. Тогда северный конец стрелки будет указывать на северный магнитный полюс Земли. Компас, приспособленный для топографов, представляет собой пеленгаторный прибор, т.е. прибор для измерения азимута. Он обычно снабжен зрительной трубой, которую поворачивают до совмещения с нужным объектом, чтобы затем считать по картушке азимут объекта.

Жидкостный компас.

Жидкостный компас, или компас с плавающей картушкой, – это самый точный и стабильный из всех магнитных компасов. Он часто применяется на морских судах и потому называется судовым. Конструкции такого компаса разнообразны; в типичном варианте он представляет собой наполненный жидкостью «котелок» (рис. 3), в котором на вертикальной оси закреплена алюминиевая картушка. По разные стороны от оси к картушке снизу прикреплены пара или две пары магнитов. В центре картушки имеется полый полусферический выступ – поплавок, ослабляющий нажим на опору оси (когда котелок наполнен компасной жидкостью). Ось картушки, пропущенная через центр поплавка, опирается на каменный подпятник, изготовляемый обычно из синтетического сапфира. Подпятник закреплен на неподвижном диске с «курсовой чертой». В нижней части котелка имеются два отверстия, через которые жидкость может переливаться в расширительную камеру, компенсируя изменения давления и температуры.

Картушка плавает на поверхности компасной жидкости. Жидкость, кроме того, успокаивает колебания картушки, вызываемые качкой. Вода не годится для судового компаса, так как она замерзает. Используется смесь 45% этилового спирта с 55% дистиллированной воды, смесь глицерина с дистиллированной водой либо высокочистый нефтяной дистиллят.

Котелок компаса отлит из бронзы и снабжен стеклянным колпаком с уплотнением, исключающим возможность протечки. В верхней части котелка закреплено азимутное, или пеленгаторное, кольцо. Оно позволяет определять направление на различные объекты относительно курса судна. Котелок компаса закреплен в своем подвесе на внутреннем кольце универсального (карданного) шарнира, в котором он может свободно поворачиваться, сохраняя горизонтальное положение, в условиях качки.

Котелок компаса закрепляется так, что его специальная стрелка или метка, называемая курсовой, либо черная линия, называемая курсовой чертой, указывает на нос судна. При изменении курса судна картушка компаса удерживается на месте магнитами, неизменно сохраняющими свое направление север – юг. По смещению курсовой метки или черты относительно картушки можно контролировать изменения курса.

Поправка компаса

Поправкой компаса называется отклонение его показаний от истинного норда (севера). Ее причины – девиация магнитной стрелки и магнитное склонение.

Девиация.

Компас показывает на т.н. компасный, а не на магнитный норд (северный магнитный полюс), и соответствующая угловая разность направлений называется девиацией. Она обусловлена наличием местных магнитных полей, налагающихся на магнитное поле Земли. Местное магнитное поле могут создавать корпус судна, груз, крупные массы железных руд, расположенные неподалеку от компаса, и другие объекты. Правильное направление получают, учитывая в показаниях компаса поправку на девиацию.

Судовой магнетизм.

Местные магнитные поля, создаваемые корпусом судна и охватываемые понятием судового магнетизма, делятся на переменные и постоянные. Переменный судовой магнетизм наводится в стальном корпусе судна магнитным полем Земли. Напряженность переменного судового магнетизма изменяется в зависимости от курса судна и от географической широты. Постоянный судовой магнетизм наводится в процессе постройки судна, когда под влиянием вибрации, вызываемой, например, операциями клепки, стальная обшивка становится постоянным магнитом. Напряженность и полярность (направление) постоянного судового магнетизма зависят от местоположения (широты) и ориентации корпуса судна в период его сборки. Постоянный магнетизм частично теряется после спуска судна на воду и после того, как оно побывает в бурном море. Кроме того, он несколько изменяется в процессе «старения» корпуса, но его изменения существенно уменьшаются после эксплуатации судна в течение года.

Судовой магнетизм можно разложить на три взаимно перпендикулярные компоненты: продольную (относительно судна), поперечную горизонтальную и поперечную вертикальную. Отклонения магнитной стрелки, обусловленные судовым магнетизмом, корректируют, помещая возле компаса постоянные магниты, параллельные этим компонентам.

Нактоуз.

Судовой компас обычно устанавливается в универсальном шарнире на специальной подставке, называемой нактоузом (рис. 4). Нактоуз жестко и надежно прикрепляется к палубе судна, обычно на средней линии последнего. На нактоузе устанавливаются также магниты, компенсирующие влияние судового магнетизма, и закрепляется защитный колпак для компаса с внутренним осветителем картушки. Ранее нактоуз выполнялся в виде резной фигуры из дерева, но на современных судах это просто цилиндрический стенд.

Магнитное склонение.

Магнитное склонение – это угловая разница между магнитным и истинным нордом, обусловленная тем, что магнитный северный полюс Земли смещен на 2100 км относительно истинного, географического.

Карта склонений.

Магнитное склонение изменяется по времени и от точки к точке на земной поверхности. В результате измерений магнитного поля Земли получены карты склонения, которые дают величину магнитного склонения и скорость его изменения в разных районах. Контуры нулевого магнитного склонения на таких картах, исходящие из северного магнитного полюса, называются агоническими линиями или агонами, а контуры равного магнитного склонения – изогоническими или изогонами.

Учет поправки компаса.

В настоящее время находит применение целый ряд разных способов учета поправки компаса. Все они одинаково хороши, а потому достаточно привести для примера лишь один, принятый в ВМС США. Девиации и магнитные склонения к востоку считаются положительными, а к западу – отрицательными. Вычисления производят по следующим формулам:

Магн. напр.  Комп. напр.  Девиация,

Комп. напр.  Магн. напр.  Склонение.

Радионавигация

Радионавигация - это совокупность операций по обеспечению вождения движущихся объектов (летательных аппаратов, судов и пр.), а также по наведению управляемых объектов с помощью радиотехнических средств. Как научно-техническая дисциплина, рассматривающая принципы построения радиотехнических средств и разрабатывающая методы их использования для обеспечения движения объектов по определённой траектории и вывода их в заданную точку в заданное время.

При решении основной задачи навигации - определения местоположения объектов и элементов их движения - в радионавигации используют как специальные радиотехнические средства, так и средства, применяемые в других областях техники, например в радиолокации, радиовещании.

Действие радионавигационных средств основано на использовании распространения радиоволн над поверхностью Земли по кратчайшему (ортодромическому) расстоянию между пунктами излучения и приёма с постоянной скоростью.

Радионавигация прошла длинный путь развития от первых наблюдений А. С. Попова до создания необходимых средств морской, воздушной и космической навигации, картографии и геодезической съёмки. Радионавигационные методы позволяют определять положение и скорость объектов наблюдения с относительной погрешностью до ^{1 и 1 1}.

Различают пассивные методы радионавигации, когда на подвижном объекте имеются лишь устройства, принимающие сигналы опорных наземных радиостанций, и активные, использующие радиолокацию. В практику вошли преимущественно пассивные и комбинированные радионавигационные системы.

Однако, например, посадка космических аппаратов на Луну и планеты Солнечной системы обеспечивается автономными активными системами, получающими с Земли лишь исходные команды.

Простейшим устройством навигации является радиокомпас. Первоначально направление определялось с его помощью вручную. Затем появился автоматический радиокомпас - самолётный радиопеленгатор для автоматической пеленгации наземных передающих радиостанций. Он состоял из радиоприёмника с двумя антеннами (направленной - рамочной и ненаправленной - штыревой) и индикаторного устройства. Автоматическая следящая система поворачивает рамку в положение минимума сигнала, совпадающее с направлением на пеленгуемую радиостанцию. Угол поворота рамки посредством электромеханической дистанционной передачи сообщается стрелочному индикатору, Для функционирования радиокомпасов строились радиомаяки - передающие радиостанции, установленные в известном месте на земной поверхности или на движущемся объекте (например, самолёте-заправщике), которые передавали специальные радиосигналы, параметры которых связаны с координатами радиомаяка.

В 30-40-х гг. XX в. радиокомпасами были оснащены практически все самолеты. В фильме «Воздушный извозчик» 1, который смотрели ваши бабушки и прабабушки, самолет возвращается домой по сигналу радиостанции, транслирующей из театра оперную арию.

В 40-60-х гг. XX в. создаются фазовые и импульснофазовые радионавигационные системы (РНС) (см. разделы 4.1 и 5.1). Принцип определения местоположения в таких системах основан на измерении разности расстояний от радиостанций с известными координатами. Кривые, у которых разность расстояний от каждой точки до фокусов остается постоянной, в математике известны как гиперболы. Поэтому РНС такого типа называют также гиперболическими РНС.

В РНС, разбросанных на огромной территории, используются сверхмощные передатчики мощностью от нескольких сотен до нескольких тысяч киловатт и большие антенны от 250 до 450 метров. Измеряя разность фаз трех радиостанций (взаимное запаздывание сигналов) с точно известными координатами, можно определить местоположение с точностью до нескольких сотен метров

Работа РНС требует синхронизации всех её передатчиков. Для этого одна из станции оснащается квантовым стандартом частоты с относительной стабильностью частоты порядка 10"¹²

В настоящее время РНС LORAN-C (США) и «ЧАЙКА» (СССР/РФ) выступают как компоненты интегрированного радионавигационного поля. Совместное использование систем LORAN-C и «ЧАЙКА» открыло широкие возможности улучшения качества навигационного обеспечения не только в Европе и на Дальнем Востоке, но и в других регионах мира, где работают или могут быть установлены новые сети передающих станций LORAN-C/«4AflKA».

Запуск первого ИСЗ в 1957 г. открыл новую страницу в развитии методов навигации. Навигационные системы постепенно из региональных превратились в глобальные.

В 70-х годах XX в. на орбиту выведены спутники международной системы «КОСПАС/SARSAT» - космической системы обнаружения терпящих бедствие. Аварийный буй пеленгуется спутниками и по каналам связи информация передается в центры поисково-спасательных служб района бедствия.

В конце 70-х годов XX века в США и СССР развернулись работы по созданию спутниковых навигационных систем. По проекту 24 спутника, вращаясь на 3-х взаимно перпендикулярных орбитах в 20 тыс. км от Земли, должны обеспечивать навигацию в любой точки Земли, в любое время суток (система ГЛОНАСС - СССР и система GPS - США)“.

Передатчики излучают сигналы в диапазоне единиц ГГц, что позволяет создавать миниатюрные, а, следовательно, недорогие приборы, обеспечивающих точность определения координат в единицы метров и даже доли метра. Для обеспечения такой точности на спутниках этих систем размещаются высокостабильные квантовые стандарты частоты и времени, которые корректируются с Земли по сигналам государственного эталона частоты и времени.

В мире существует четыре проекта глобальных радионавигационных спутниковых систем: американский GPS (24 спутника, запущены в 1989-1994 гг.), российский ГЛОНАСС (24 спутника) и два развертываемых - европейский «Galileo» (30 спутников, ввод всей группировки ожидается в 2020 г.) и китайский «Compass» (35 спутников, ввод в строй в полном объеме планируется на 2020 г.).

Первый спутник ГЛОНАСС был выведен Советским Союзом на орбиту 12 октября 1982 года. Система была официально принята в эксплуатацию с орбитальной группировкой из 12 спутников 24 сентября 1993 году. В 1995 г. в космическом сегменте системы уже было 24 спутника. Основное отличие системы ГЛОНАСС от системы GPS в том, что спутники ГЛОНАСС в своем орбитальном движении не имеют синхронности с вращением Земли, что обеспечивает им большую стабильность. Поэтому группировка спутников ГЛОНАСС не требует дополнительных корректировок в течение всего срока активного существования. В настоящее время для навигации используется объединенная система GPS/ГЛОНАСС.

Принцип действия

Сущность инерциальной навигации состоит в определении ускорения объекта и его угловых скоростей с помощью установленных на движущемся объекте приборов и устройств, а по этим данным — местоположения (координат) этого объекта, его курса, скорости, пройденного пути и др., а также в определении параметров, необходимых для стабилизации объекта и автоматического управления его движением. Это осуществляется с помощью:

1. датчиков линейного ускорения (акселерометров);

2. гироскопических устройств, воспроизводящих на объекте систему отсчёта (например, с помощью гиростабилизированной платформы) и позволяющих определять углы поворота и наклона объекта, используемые для его стабилизации и управления движением.

3. вычислительных устройств (ЭВМ), которые по ускорениям (путём их интегрирования) находят скорость объекта, его координаты и др. параметры движения;

Преимущества методов инерциальной навигации состоят в автономности, помехозащищённости и возможности полной автоматизации всех процессов навигации. Благодаря этому методы инерциальной навигации получают всё более широкое применение при решении проблем навигации надводных, подводных и воздушных судов, космических судов и аппаратов и других движущихся объектов.

История

Принципы инерциальной навигации базируются на сформулированных ещё Ньютоном законах механики, которым подчиняется движение тел по отношению к инерциальной системе отсчёта (для движений в пределах Солнечной системы — по отношению к звёздам).

Разработка основ инерциальной навигации относится к 1930-м годам. Большой вклад в неё внесли: в СССР — Б. В. Булгаков, А. Ю. Ишлинский, Е. Б. Левенталь, Г. О. Фридлендер, в Германии — М. Шулер (нем. Maximilian Schuler) и в США — Чарльз Дрейпер. Значительную роль в теоретических основах инерциальной навигации играет теория устойчивости механических систем, большой вклад в которую внесли российские математики А. М. Ляпунов и А. В. Михайлов.

Практическая реализация методов инерциальной навигации была связана со значительными трудностями, вызываемыми необходимостью обеспечить высокую точность и надёжность работы всех устройств при заданных габаритах и весе. Преодоление этих трудностей становится возможным благодаря созданию специальных технических средств — инерциальных навигационных систем (ИНС). Первые полноценные ИНС были разработаны в США и в СССР в начале 1950-х гг. Так, аппаратура первой американской ИНС (в том числе навигационная ЭВМ) конструктивно была выполнена в виде нескольких ящиков внушительных размеров и, занимая почти весь салон самолёта, впервые была испытана во время перелёта в Лос-Анджелес, автоматически ведя самолёт по маршруту.

Инерциальные навигационные системы

Инерциальная навигационная система БР S3 (Франция).

Инерциальные навигационные системы (ИНС) имеют в своём составе датчики линейного ускорения (акселерометры) и угловой скорости (гироскопы или пары акселерометров, измеряющих центробежное ускорение). С их помощью можно определить отклонение связанной с корпусом прибора системы координат от системы координат, связанной с Землёй, получив углы ориентации: рыскание (курс), тангаж и крен. Угловое отклонение координат в виде широты, долготы и высоты определяется путём интегрирования показаний акселерометров. Алгоритмически ИНС состоит из курсовертикали и системы определения координат. Курсовертикаль обеспечивает возможность определения ориентации в географической системе координат, что позволяет правильно определить положение объекта. При этом в неё постоянно должны поступать данные о положении объекта. Однако технически система, как правило, не разделяется и акселерометры, например, могут использоваться при выставке курсовертикальной части.

Инерциальные навигационные системы делятся на имеющие гиростабилизированную платформу платформенные (ПИНС) и бесплатформенные (БИНС).

В платформенных ИНС взаимосвязь блока измерителей ускорений и гироскопических устройств, обеспечивающих ориентацию акселерометров в пространстве, определяет тип инерциальной системы. Известны три основных типа платформенных инерциальных систем.

1. Инерциальная система геометрического типа имеет две платформы. Одна платформа с гироскопами ориентирована и стабилизирована в инерциальном пространстве, а вторая с акселерометрами — относительно плоскости горизонта. Координаты объекта определяются в вычислителе с использованием данных о взаимном расположении платформ. Обладает высокой точностью позиционирования относительно поверхности планеты (например Земли), но неудовлетворительно работает на высокоманевренных аппаратах и в космическом пространстве. Применяется, в основном, на самолётах с большой дальностью полёта (гражданские, военно-транспортные, стратегические бомбардировщики), подводных лодках и крупных надводных кораблях.

2. В инерциальных системах аналитического типа и акселерометры, и гироскопы неподвижны в инерциальном пространстве (относительно сколь угодно далёких звёзд или галактик). Координаты объекта получаются в вычислителе, обрабатывающем сигналы, поступающие с акселерометров и устройств-определителей поворота самого объекта относительно гироскопов и акселерометров. Обладает сравнительно невысокой точностью при движении у поверхности Земли, но хорошо работает на маневренных объектах (истребители, вертолеты, ракеты, скоростные маневренные надводные суда) и в космическом пространстве.

3. Полуаналитическая система имеет платформу, которая непрерывно стабилизируется по местному горизонту. На платформе имеются гироскопы и акселерометры. Координаты самолёта или иного летательного аппарата определяются в вычислителе, расположенном вне платформы.

В БИНС акселерометры и гироскопы жестко связаны с корпусом прибора. Передовой технологией в производстве БИНС является технология волоконно-оптических гироскопов (ВОГ), принцип действия которых основан на эффекте Саньяка. БИНС на базе таких гироскопов не имеет подвижных частей, абсолютно бесшумна, механически сравнительно прочна, не требует специального обслуживания, имеет хорошие показатели наработки на отказ (до 80 тыс. часов у некоторых моделей) и малое энергопотребление (десятки ватт). Технологии ВОГ пришли на смену лазерно-кольцевым гироскопам (ЛКГ).

 

Ориентация по звездам.

Если ваше местоположение находится на юге, важно понимать что все правила нахождения сторон горизонта, пригодные для северного полушария здесь так работать не будут. И чтобы понять, как происходит ориентация по звездам, где какая сторона горизонта расположена, найдите созвездие Южного креста. Оно включает в себя пять звезд, сами по себе они очень яркие. Четыре звезды этого созвездия имеют форму креста, таково их расположение, и чтобы определить стороны горизонта просто мысленно соедините их и представьте себе крестик.

В получившейся фигуре, одна линия будет длиннее другой, поэтому эта звезда будет находиться дальше, формируя своеобразную ручку для держания крестика. Именно ее нужно представить более длинной, примерно раза в четыре, и положить вертикально на линию горизонта, именно это и будет южная сторона. Если у вас есть время, и нет желания проделывать все вышеописанные мысленные манипуляции, просто дождитесь, чтобы крест стал в вертикальное положение, и тогда ручка будет смотреть в южную сторону.

Еще один способ — ориентирование на местности с помощью полярной звезды. Дождитесь ночного времени суток. Ночь должна быть ясной а небо безоблачным. Найдите созвездие большой медведицы, который послужит вам хорошим ориентиром в поиске ковша малой медведицы, если вы мысленно проведете черту между первыми звездами большой медведицы, то конец черты окажется у полярной звезды. Повернитесь к ней лицом и расставьте руки в стороны, тогда перед вами будет север, сзади юг, слева запад и справа восток.

Третьим способом ориентирования является созвездие Орион, хотя пользоваться эти методом сложно! Вообще, оно похоже на три яркие созвездия Орион, которые расположены на середине созвездия. Оно всегда направлено на восточную сторону света в момент рассвета, и в западную на закате, потому что располагается на экваторе.

Ориентирование по полярной звезде

Чтобы прибегнуть к этому способу ориентирования необходимо дождаться ночного времени суток. Ночь должна быть ясной а небо безоблачным. Найдите созвездие большой медведицы. Как оно выглядит довольно известно и почти каждый житель страны может отыскать его на небе. Его нахождение послужит вам хорошим ориентиром в поиске ковша малой медведицы, если вы мысленно проведете черту между первыми звездами большой медведицы, то конец черты окажется у полярной звезды. Повернитесь к ней лицом и расставьте руки в стороны, тогда перед вами будет север, сзади юг, слева запад и справа восток.

Картография начало и развитие

Истоки зарождения картографии относятся к глубокой древности. Еще в первобытном обществе, задолго до появления письменности появились схематические рисунки (чертежи) расположения участков охоты, рыбной ловли с указанием дорог к ним и др. Эти рисунки изображались на скалах, стенах пещер, берестяных, костяных или глиняных пластинах. Так, в Сибири по берегам Енисея на скалах обнаружены рисунки«писанцы». К числу древнейших принадлежит наскальный рисунок бронзового века (II тыс. до н.э.) в Северной Италии, картографический рисунок на серебряной вазе, найденный при раскопках вблизи г. Майкопа на Северном Кавказе (III тыс. до н.э.) и др. Древнейшая из сохранившихся карт обнаружена при раскопках вблизи г. Вавилона (2200 г. до н.э.).

Научные истоки картографии берут начало в Древней Греции, где были составлены географические карты, учитывающие шарообразность Земли. Этому способствовали расширение колониальных владений и торговли, походы Александра Македонского (IV в. до н.э.), которые сопровождались географическими открытиями. Первые научные доказательства о шарообразности Земли привел Аристотель (IV в. до н.э.). Опираясь на учение о шарообразности Земли, выдающийся древнегреческий астроном и географ Эратосфен впервые определил размеры Земли (III в. до н.э.). Астроном Гиппарх (II в.до н.э.) предложил при создании карт наносить градусную сетку, построенную по данным астрономических наблюдений широт и долгот. Он же впервые применил и сам термин «географическая широта» и «географическая долгота», ввел деление окружности на 360˚ и разработал ряд проекций для звездных карт. В это же время был изготовлен первый глобус.

Научные основы картографии заложил знаменитый древнегреческий ученыйматематик, астроном, картограф и географ Клавдий Птолемей (III.вв. н..э.).