Измерение углов и расстояний на местности различными способами. Формула тысячной

iPhone до сих пор считается одним из самых революционных продуктов Apple последнего десятилетия, что не удивительно. Отказ от стилуса, шикарный интерфейс, емкостный сенсорный дисплей, защитное стекло вместо пластика и акселерометр . Последний компонент в портативном устройстве вообще казался какой-то магией и быстро был освоен как разработчиками игр, так и приложений. Появилось немало всяких «виртуальных инструментов», позволяющих, например, ровно установить стиральную машину или холодильник по уровню в iPhone. Но программно это реализовать просто. А как насчет того, чтобы превратить смартфон в своего рода рулетку для измерения длины или же в прибор для измерения углов? Да-да, именно полноценный инструмент, а не игрушку-безделушку с изображением транспортира или же линейки на экране. Вот этим я и предлагаю заняться в данной статье, а поможет нам весьма неординарное приложение Flying Ruler .

Когда требуется что-то измерить точно, то мы берем линейку или рулетку и меряем. Иногда возникают ситуации, что таких аксессуаров поблизости нет, и начинаются поиски альтернатив, замеры шагами, пальцами на глазок или еще как-нибудь. Голь, как говорится, на выдумки хитра. Но все это неудобные полумеры. Еще хуже ситуация, если нужно точно узнать угол между двумя плоскостями. Тут в принципе линейкой не обойдешься, нужен специальный инструмент. А теперь давайте вспомним, какой предмет мы таскаем с собой практически постоянно? Правильно - смартфон! Значит, чтобы решить проблему нужно хитрое приложение, способное заменить рулетку и измеритель углов. Пока в App Store существует лишь одно такое - Flying Ruler .

Скажу честно, в ходе изучения описания программы и даже во время просмотра демонстрационного видео у меня возникали серьезные сомнения по поводу того, что все показанное и написанное реально работает. Да вы сами посмотрите, выглядит как магия:

Тем не менее, когда я провел собственные испытания, что называется, с пристрастием, то лично убедился - программа действительно работает ! Есть свои особенности, но обо всем по порядку.

При первом запуске приложения оно предлагает провести калибровку, что несложно - переходим в меню опций, кликнув на соответствующую иконку шестеренки, и в нем буквально красным выделены пункты, в которые надо ткнуть пальцем. Процесс сопровождается подсказками, что понравилось:

Во время основной калибровки достаточно просто положить iPhone на ровную поверхность, кликнуть «Старт» и чуточку подождать. Расширенная калибровка предполагает замеры состояния телефона в нескольких положениях, но все это делается в течение секунд и не напрягает.

Раз уж сразу попали в опции, то обратите внимание на возможность выбора единиц измерения - сантиметры или дюймы, а также установку толщины чехла, если таковой надет на телефон. Дело в том, что в программе есть режим, когда замер производится по габаритам телефона, то есть начальная точка отсчета - это верхняя грань устройства, конечная - нижняя. При наличии чехла физические размеры iPhone, естественно, чуть больше.

Поковырявшись с опциями и калибровкой, я решил провести свой первый замер и вот тут возникли сложности. Дело в том, что даже при наличии базовой подсказки далеко не сразу можно понять, как именно надо пользоваться программой.

То есть, прежде чем приступать к работе с Flying Ruler, очень желательно почитать встроенную справку. Правда, энтузиазма она не вызывает и по своему виду напоминает веб-страницы 90-х и времен бума доткомов.

Есть три варианта определения замера : с помощью виртуальной линейки, по габаритам смартфона (о чем я упоминал выше) и вновь по габаритам, но прикладывать аппарат нужно экраном или спинкой к поверхности.

Вопросы у меня возникли к первому варианту и ко второму. С третьим разобраться было несложно. Например, надо измерить расстояние между стенами или тумбочками: прикладываем телефон к одной, кликаем на центральную кнопку, дожидаемся пока она покраснеет, после этого плавно по прямой переносим аппарат к противоположной стене и прикладываем экраном (можно и спинкой, но для точности лучше не крутить iPhone в воздухе, пока переносим его от стены к стене), дожидаемся сигнала (противный, но хорошо различимый писк) и смотрим результат:

На скриншоте выше желтым отображен средний результат, под ним - это количество замеров, а голубыми цифрами слева - обозначен результат последнего замера. Как показала практика, хватает 3–4 замеров для довольно точного среднего результата. Погрешность обычно не превышает 2–4% .

А вот что я не сразу понял в виртуальной линейке, так это сам принцип работы данного способа. Отмечу, что значение начальной точки отсчета (красный ноль) можно перемещать по линейке влево или вправо - сей момент я тоже не сразу заметил. Итак, метод работает следующим образом: размещаем где удобно на линейке точку отсчета, кладем телефон возле измеряемой поверхности, кликаем на центральную кнопку, дожидаемся пока она покраснеет, аккуратно берем гаджет и, не крутя его, в таком же положении переносим вдоль измеряемого объекта до нужного места, после чего опускаем так, чтобы конечная точка была напротив экрана с линейкой. Буквально в течение секунды аппарат пискнет, после этого ткните пальцем в виртуальную линейку напротив конечной точки замера и программа выведет результат. Далее можно вновь кликнуть по центральной кнопке, чтобы начать повторный замер - повторяем действие еще 2–3 раза:

Измеряемый предмет я легко сфотографировал прямо внутри программы и указал, что же именно измерялось - это полезная и очень удобная фишка, особенно если замеров много:

Синей стрелкой указано место замера

Второй метод замера по габаритам телефона самый простой, но по иконке я не сразу понял, что он означает и как работает, хотя чуть позже разобрался. Допустим, мне нужно померить ширину MacBook: кладу телефон перед ним так, чтобы он не выступал за пределы корпуса, кликаю на центральную кнопку, жду пока она покраснеет, затем в таком же положении перемещаю телефон ко второму краю корпуса лэптопа так, чтобы он не выступал за его пределы, опускаю и жду результат. Затем, не двигая телефон, снова кликаю на центральную кнопку и повторяю процесс, перемещая телефон в обратном направлении, и так пару раз для получения среднего значения. Вроде бы много букв написано, но на самом деле все просто: приложил → клик → аккуратно переместил телефон в конечную точку → получил результат .

Предлагаю взглянуть на все описанное выше вживую:

Вторая основная функция Flying Ruler - это измерение углов , и у нее есть два режима работы.

Первый я для себя назвал «транспортир ». Он позволяет измерить угол на одной плоскости. Собственно, то же самое мы в школе делали с помощью того самого транспортира. Схема работы идентичная той, что описана выше. Кладем аппарат на ровную поверхность, кликаем на центральную кнопку, она стала красной, разворачиваем телефон для замера нужного угла и получаем результат.

Но намного интереснее второй режим, позволяющий измерить угол между двумя плоскостями . В этом случае схема работы чуть отличается. Кликнуть на центральную кнопку для запуска процесса замера надо еще до того, как приложишь телефон к первой плоскости. Выглядит это так: телефон в руках - клик на центральную кнопку → приложил к первой поверхности → кнопка покраснела → приложил ко второй поверхности → получил результат .

Как и в случае с измерением длины, результаты замера углов тоже можно сохранять, сделав фото объекта и отметив замеряемую область.

Измерение углов и расстояний на местности

Местоположение объекта (цели) определяется обычно по отношению к тому ориентиру, который находится ближе всего к объекту (цели). Достаточно знать две координаты объекта (цели): дальность, то есть расстояние от наблюдателя до объекта (цели), и угол (правее или левее ориентира), на который объект (цель) видна нам, и тогда местоположение объекта (цели) будет определено вполне точно.

Если расстояния до объекта (цели) определяются непосредственным промером или расчетом по формуле «тысячной», то угловые величины могут измеряться с помощью подручных предметов, линейки, бинокля, компаса, башенного угломера, приборов наблюдения и прицеливания и других измерительных приборов.

Измерение на местности углов с помощью подручных предметов

Не имея измерительных приборов, для приблизительного измерения на местности углов в тысячных, можно использовать подручные предметы, размеры которых (в миллиметрах) заранее известны. Это могут быть: карандаш, патрон, спичечный коробок, мушка и магазин автомата и т.п.

Ладонь, кулак и пальцы рук могут также стать неплохим угломерным прибором, если знать, сколько в них заключается «тысячных», однако в этом случае необходимо помнить, что разные люди имеют разную длину руки и разную ширину ладони, кулака и пальцев. Поэтому, прежде чем использовать для измерения углов свою ладонь, кулак и пальцы, каждый военнослужащий должен заранее определить их «цену».

Чтобы определить угловую величину, надо знать, что отрезку в 1 мм, удаленному от глаза на 50 см, соответствует угол в две тысячных (записывается: 0-02).

Например, ширина кулака равна 100 мм, следовательно, его «цена» в угловых величинах равна 2-00 (двести тысячных), а если, например, ширина карандаша равна 6 мм, то его «цена» в угловых величинах будет равна 0-12 (двенадцать тысячных).

При измерении углов в тысячных принято называть и записывать вначале число сотен, а затем десятков и единиц тысячных. Если при этом сотен или десятков не окажется, вместо них называют и записывают нули, например: (см. таблицу).

Измерение на местности углов с помощью линейки

Для измерения углов в тысячных с помощью линейки необходимо держать ее перед собой, на расстоянии 50 см от глаза, тогда одно ее деление (1 мм) будет соответствовать 0-02. При измерении угла необходимо подсчитать на линейке число миллиметров между предметами (ориентирами) и умножить на 0-02.

Полученный результат будет соответствовать величине измеряемого угла в тысячных.

Например (см. рисунок), для отрезка в 32 мм угловая величина будет составлять 64 тысячных (0-64), для отрезка в 21 мм - 42 тысячных (0-42).

Помните, что точность измерения углов с помощью линейки зависит от навыка в вынесении линейки точно на 50 см от глаза. Для этого можно потренироваться, а лучше и проводить замеры, с помощью веревки (нитки) с двумя узелками, расстояние между которыми равно 50 см. При выносе линейки (руки) на 50 см один узелок (веревки) нитки зажимается в зубах, а другой - прижимается пальцем руки к линейке.

Для измерения угла в градусах линейка выносится перед собой на расстояние 60 см. В этом случае 1 см на линейке будет соответствовать 1°.

Измерение углов с помощью линейки с миллиметровыми делениями

Измерение на местности углов с помощью биноклем

В поле зрения бинокля имеются две взаимно перпендикулярные угломерные шкалы (сетки). Одна из них служит для измерения горизонтальных углов, другая - для измерения вертикальных.

Величина одного большого деления соответствует 0-10 (десяти тысячным), а величина малого деления соответствует 0-05 (пяти тысячным).

Для определения на местности углов до объекта (цели) при помощи бинокля необходимо поместить объект (цель) между делениями шкалы бинокля, подсчитать количество делений шкалы и узнать его угловую величину.

Чтобы измерить угол между двумя предметами (например, между ориентиром и целью), надо совместить какой-либо штрих шкалы с одним из них и подсчитать число делений против изображения второго. Умножив число делений на цену одного деления, получим величину измеряемого угла в тысячных.

Измерение на местности углов с помощью компаса

Шкала компаса может быть проградуирована в градусах и делениях угломера. Не ошибитесь с цифрами. Градусов в окружности - 360; делений угломера - 6000.

Измерение углов в тысячных с помощью компаса осуществляется следующим образом. Вначале мушку визирного устройства компаса устанавливают на нулевой отсчет шкалы. Затем поворотом компаса в горизонтальной плоскости совмещают через целик и мушку линию визирования с направлением на правый предмет (ориентир).

После этого, не меняя положения компаса, визирное устройство переводят в направление на левый предмет и снимают по шкале отсчет, который будет соответствовать величине измеряемого угла в тысячных. Показания снимают по шкале компаса, проградуированной в делениях угломера.

При измерении угла в градусах линию визирования совмещают сначала с направлением на левый предмет (ориентир), так как счет градусов возрастает по ходу часовой стрелки, а показания снимают по шкале компаса, проградуированной в градусах.

Измерение на местности углов с помощью башенного угломера

На танках и боевых машинах для измерения угла поворота башенки имеется угломерное устройство.

Оно состоит из основной шкалы 1, расположенной на погоне по всей длине ее окружности, и отчетной шкалы 2, укрепленной на вращающемся колпаке башенки. Основная шкала разбита на 600 делений (цена деления 0-10). Отчетная, шкала имеет 10 делений и позволяет отсчитывать углы с точностью 0-01.

В некоторых машинах башенка механически связана со стрелками азимутального указателя, на котором имеются шкалы грубого и точного отсчетов углов. Азимутальный указатель также позволяет отсчитывать угол с точностью до 0-01.

Для наведения на наблюдаемый предмет используется оптический визир, в поле зрения, которого имеется перекрестие или угольник. Оптический визир установлен на вращающейся башенке таким образом, что в положении 0-00 его оптическая ось параллельна продольной оси машины.

Для определения угла между продольной осью машины и направлением, на предмет необходимо повернуть вращающийся колпак башенки в направлении на этот предмет до совмещения перекрестия (угольника) с предметом и на угломерной шкале прочитать отсчет.

Горизонтальный угол между направлениями на два каких-нибудь предмета будет равен разности отсчетом по шкале на эти предметы.

Угломерное устройство башенки: 1 - угломерное кольцо; 2 - визир; 3 - прицел

Измерение на местности углов с помощью приборов наблюдения и прицеливания

Приборы наблюдения и прицеливания имеют шкалы, подобные шкалам бинокля, поэтому углы с помощью этих приборов измеряют так же, как и с помощью бинокля.

Определение на местности расстояний по степени видимости предметов

Невооруженным глазом можно приблизительно определить расстояние до объектов (целей) по степени их видимости.

Военнослужащий с нормальной остротой зрения может увидеть и различить некоторые предметы со следующих предельных расстояний, указанных в таблице.

Определение расстояния по видимости (различимости) некоторых объектов

Объекты и признаки	Предельная видимость (км)
Колокольни, башни, большие дома на фоне неба
Населенные пункты
Ветряные мельницы и их крылья
Деревни и отдельные большие дома
Заводские трубы
Отдельные небольшие дома
Окна в домах (без деталей)
Трубы на крышах
Самолеты на земле, танки на месте
Стволы деревьев, столбы линий связи, люди (в виде точки), повозки на дороге
Движение ног идущего человека (лошади)
Станковый пулемет, миномет, переносная ПУ, ПТУР, колья проволочных заграждений, переплеты в окнах
Движение рук, выделяется голова человека
Ручной пулемет, цвет и части одежды, овал лица
Черепица на крышах, листья деревьев, проволока на кольях
Пуговицы и пряжки, подробности вооружения солдата
Черты лица, кисти рук, детали стрелкового оружия
Глаза человека в виде точки
Белки глаз

Надо иметь в виду, что в таблице указаны предельные расстояния, с которых начинают быть видны те или иные предметы. Например, если военнослужащий увидел трубу на крыше дома, то это означает, что до дома не более 3 км, а не ровно 3 км. Пользоваться данной таблицей как справочной не рекомендуется. Каждый военнослужащий должен индивидуально для себя уточнить эти данные.

Определение на местности расстояний по степени слышимости предметов

Ночью и в туман, когда наблюдение ограничено или вообще невозможно (а на сильно пересеченной местности и в лесу, как ночью, так и днем) на помощь зрению приходит слух.

Военнослужащие обязательно должны учиться определять характер звуков (то есть что они означают), расстояние до источников звуков и направление, откуда они исходят. Если слышны различные звуки, военнослужащий должен уметь отличать их один от другого. Развитие такой способности достигается длительной тренировкой.

Почти все звуки, означающие опасность, производятся человеком. Поэтому если военнослужащий слышит даже самый слабый подозрительный шум, он должен замереть на месте и слушать. Возможно, что недалеко от него затаился враг. Если противник начнет двигаться первым, выдав тем самым свое месторасположение, то он первым и погибнет. Если это сделает разведчик, такая участь постигнет его.

В тихую летнюю ночь даже обычный человеческий голос на открытом пространстве слышно далеко, иногда на полкилометра. В морозную осеннюю или зимнюю ночь всевозможные звуки и шумы слышны очень далеко. Это касается и речи, и шагов, и звяканья посуды либо оружия. В туманную погоду звуки тоже слышны далеко, но их направление определить трудно. По поверхности спокойной воды и в лесу, когда нет ветра, звуки разносятся на очень большое расстояние. А вот дождь сильно глушит звуки. Ветер, дующий в сторону военнослужащего, приближает звуки, а от него - удаляет. Он также относит звук в сторону, создавая искаженное представление о местонахождении его источника. Горы, леса, здания, овраги, ущелья и глубокие лощины изменяют направление звука, создавая эхо. Порождают эхо и водные пространства, способствуя его распространению на большие дальности.

Звук меняется, когда источник его передвигается по мягкой, мокрой или жесткой почве, по улице, по проселочной или полевой дороге, по мостовой или покрытой листьями почве. Необходимо учитывать, что сухая земля лучше передает звуки, чем воздух. Ночью звуки особенно хорошо передаются через землю. Потому часто прислушиваются, приложив ухо к земле или к стволам деревьев.

Средняя дальность слышимости различных звуков днем на ровной местности, км (летом)

Источник звука (действия противника)	Слышимость звука	Характерные звуковые признаки
Шум двигающегося поезда
Паровозный или пароходный гудок, заводская сирена
Стрельба очередями из винтовок и пулеметов
Выстрел из охотничьего ружья
Автомобильный сигнал
Топот лошадей на рыси по мягкому грунту
Топот лошадей на рыси по шоссе
Крик человека
Ржание лошадей, лай собак
Разговорная речь
Всплеск воды от весел
Звяканье котелков, ложек
Переползание
Движение пехоты в строю по грунту		Ровный глухой шум
Движение пехоты в строю по шоссе
Стук весел о борт лодки
Отрывка окопов вручную		Удары лопаты по камням
Вбивание деревянных колье вручную		Глухой звук равномерно чередующихся ударов
Вбивание деревянных колье механическим способом
Рубка и спиливание деревьев ручным способом (топором, ручной пилой)		Резкий стук топора, визг пилы, прерывистый звук бензинового двигателя, глухой удар о землю спиленного дерева
Спиливание деревьев бензопилой
Падение дерева
Движение автомобилей по грунтовой дороге		Ровный шум моторов
Движение автомобилей по шоссе
Движение танков, САУ, БМП по грунту		Резкий шум двигателей одновременно с резким металлическим лязгом гусениц
Движение танков, САУ, БМП по шоссе
Шум двигателя стоящего танка, БМП
Движение буксируемой артиллерии по грунту		Резкий отрывистый грохот металла и шум двигателей
Движение буксируемой артиллерии по шоссе
Стрельба артиллерийской батареи (дивизиона)
Выстрел из орудия
Стрельба из минометов
Стрельба из крупнокалиберных пулеметов
Стрельба из автоматов
Одиночный выстрел из винтовки

Существуют определенные способы, помогающие слушать ночью, а именно:
- лежа: приложить ухо к земле;
- стоя: один конец палки прислонить к уху, другой конец упереть в землю;
- стоять, слегка наклонившись вперед, перенеся центр тяжести тела на одну ногу, с полуоткрытым ртом, - зубы являются проводником звука.

Обученный военнослужащий при подкрадывании, ложится на живот и слушает лежа, стараясь определить направление звуков. Это легче сделать, повернув одно ухо в ту сторону, откуда доносится подозрительный шум. Для улучшения слышимости рекомендуется при этом приложить к ушной раковине согнутые ладони, котелок, отрезок трубы.

Для лучшего прослушивания звуков военнослужащий может приложить ухо к положенной на землю сухой доске, которая выполняет роль собирателя звука, или к сухому бревну, вкопанному в землю.

При необходимости можно изготовить самодельный водяной стетоскоп. Для этого используется стеклянная бутылка (либо металлическая фляга), заполненная водой до горловины, которую зарывают в грунт до уровня воды в ней. В пробку плотно вставляют трубку (пластмассовую), на которую одевают резиновую трубку. Другой конец резиновой трубки, снабженный наконечником, вставляют в ухо. Для проверки чувствительности прибора необходимо ударить пальцем землю на расстоянии 4 м от него (звук от удара ясно слышен через резиновую трубку).

При обучении распознаванию звуков необходимо воспроизводить с учебной целью следующее:
- Отрывку траншей.
- Сбрасывание мешков с песком.
- Ходьбу по дощатому настилу.
- Забивание металлического штыря.
- Звук при работе затвором автомата (при открывании и закрывании его).
- Постановку часового на пост.
- Часовой зажигает спичку и закуривает сигарету.
- Нормальный разговор и шепот.
- Сморканье и кашель.
- Треск ломающихся веток и кустарника.
- Трение ствола оружия о стальную каску.
- Хождение по металлической поверхности.
- Перерезание колючей проволоки.
- Перемешивание бетона.
- Стрельбу из пистолета, автомата, пулемета одиночными выстрелами и очередями.
- Шум двигателя танка, БМП, БТР, автомобиля на месте.
- Шум при их движении по грунтовой дороге и по шоссе.
- Движение небольших воинских подразделений (отделение, взвод) строем.
- Лай и повизгивание собак.
- Шум вертолета, летящего на различной высоте.
- Резкие команды голосом и т.п. звуки.

Определение на местности расстояний по линейным размерам предметов

Определение расстояний по линейным размерам предметов заключается в следующем: с помощью линейки, расположенной на расстоянии 50 см от глаза, измеряют в миллиметрах высоту (ширину) наблюдаемого предмета. Затем действительную высоту (ширину) предмета в сантиметрах делят на измеренную по линейке в миллиметрах, результат умножают на постоянное число 5 и получают искомую высоту (ширину) предмета в метрах.

Например, телеграфный столб высотой 6 м (см. рисунок) закрывает на линейке отрезок 10 мм. Следовательно, расстояние до него:

Точность определения расстояний по линейным величинам составляет 5-10% длины измеряемого расстояния.

Определение на местности расстояний по угловым размерам предметов

Для применения этого способа надо знать линейную величину наблюдаемого предмета (его высоту, длину либо ширину) и тот угол (в тысячных), под которым виден данный предмет. Угловые размеры предметов измеряют с помощью бинокля, приборов наблюдения и прицеливания и подручными средствами.

Расстояние до предметов в метрах определяют по формуле:
где В - высота (ширина) предмета в метрах: У - угловая величина предмета в тысячных.

Например, высота железнодорожной будки составляет 4 метра, военнослужащий видит ее под углом 25 тысячных. Тогда расстояние до будки составит: .

Или военнослужащий видит танк «Леопард-2» под прямым углом сбоку. Длина этого танка - 7 метров 66 сантиметров. Предположим, что угол наблюдения составляет 40 тысячных. Следовательно, расстояние до танка - 191,5 метров.

Чтобы определить угловую величину подручными средствами, надо знать, что отрезку в 1 мм, удаленному от глаза на 50 см, соответствует угол в две тысячных (записывается 0-02). Отсюда легко определить угловую величину для любых отрезков.

Например, для отрезка в 0,5 см угловая величина будет 10 тысячных (0-10), для отрезка в 1 см - 20 тысячных (0-20) и т.д. Проще всего выучить наизусть стандартные значения тысячных.

Угловые величины (в тысячных долях дистанции)

Точность определения расстояний по угловым величинам составляет 5-10% длины измеряемого расстояния.

Для определения расстояний по угловым и линейным размерам предметов рекомендуется запомнить величины (ширину, высоту, длину) некоторых из них, либо иметь эти данные под рукой (на планшете, в записной книжке). Размеры наиболее часто встречаемых объектов приведены в таблице.

Линейные размеры некоторых предметов

Наименование предметов
Рост среднего человека (в обуви)
Стрелок с колена
Телеграфный столб
Обычный смешанный лес
Железнодорожная будка
Одноэтажный дом с крышей
Всадник верхом
БТР и БМП
Один этаж жилого капитального дома
Один этаж промышленного строения
Расстояние между столбами линии связи
Расстояние между опорами электросети высокого напряжения
Заводская труба
Вагон пассажирский цельнометаллический
Вагоны товарные двухосные
Вагоны товарные многоосные
Железнодорожные цистерны двухосные
Железнодорожные цистерны четырехосные
Железнодорожные платформы двухосные
Железнодорожные платформы четырехосные
Автомобили грузовые двухосные
Автомобили легковые
Тяжелый крупнокалиберный пулемет
Станковый пулемет
Мотоциклист на мотоцикле с коляской

Определение на местности расстояний по соотношению скоростей звука и света

Звук распространяется в воздухе со скоростью 330 м/с, т. е. округленно 1 км за 3 с, а свет - практически мгновенно (300000 км/ч).

Таким образом, например, расстояние в километрах до места вспышки выстрела (взрыва) равно числу секунд, прошедших от момента вспышки до момента, когда был услышан звук выстрела (взрыва), деленному на 3.

Например, наблюдатель услышал звук взрыва через 11 с после вспышки. Расстояние до места вспышки будет равно:

Определение на местности расстояний по времени и скорости движения

Этот способ применяется для приближенного определения величины пройденного расстояния, для чего среднюю скорость умножают на время движения. Средняя скорость пешехода около 5, а при движении на лыжах 8-10 км/ч.

Например, если разведывательный дозор двигался на лыжах 3 ч, то он прошел около 30 км.

Определение на местности расстояний шагами

Этот способ применяется обычно при движении по азимуту, составлении схем местности, нанесении на карту (схему) отдельных объектов и ориентиров и в других случаях. Счет шагов ведется, как правило, парами. При измерении расстоянии большой протяженности шаги более удобно считать тройками попеременно под левую и правую ногу. После каждой сотни пар или троек шагов делается отметка каким-нибудь способом и отсчет начинается снова. При переводе измеренного расстояния шагами в метры число пар или троек шагов умножают на длину одной пары или тройки шагов.

Например, между точками поворота на маршруте пройдено 254 пары шагов. Длина одной пары шагов равна 1,6 м. Тогда:

Обычно шаг человека среднего роста равен 0,7-0,8 м. Длину своего шага достаточно точно можно определить по формуле:
где Д-длина одного шага в метрах; Р - рост человека в метрах; 0,37 - постоянная величина.

Например, если рост человека 1,72 м, то длина его шага будет:

Более точно длина шага определяется промером какого-нибудь ровного линейного участка местности, например дороги, протяженностью 200-300 м, который заранее измеряется мерной лентой (рулеткой, дальномером и т. п.).

При приближенном измерении расстояний длину пары шагов принимают равной 1,5 м.

Средняя ошибка измерения расстояний шагами в зависимости от условий движения составляет около 2-5% пройденного расстояния.

Счет шагов может выполняться с помощью шагомера. Он имеет вид и размеры карманных часов. Внутри прибора помещен тяжелый молоточек, который при встряхивании опускается,
а под воздействием пружины возвращается в первоначальное положение.

При этом пружина перескакивает по зубцам колесика, вращение которого передается на стрелки.

На большой шкале циферблата стрелка показывает число единиц и десятков шагов, на правой малой - сотни, а на левой малой - тысячи.

Шагомер подвешивают отвесно к одежде. При ходьбе вследствие колебания его механизм приходит в действие и отсчитывает каждый шаг.

Определение на местности расстояний с помощью прицела

Дневной режим

Подготовить прицел к работе в дневном режиме. По дальномерной шкале определить дальность до выбранной цели, для чего:

Подъемным и поворотным механизмами подвести дальномерную шкалу так, чтобы цель высотой 2,7 м вписывалась между сплошной горизонтальной линией и одним из верхних горизонтальных коротких штрихов. При этом на дальность до цели (в гектометрах) будет указывать цифра, стоящая над этим штрихом, слева на прицельной сетке.

В том случае, когда есть время для производства несложных расчетов, можно определить дальность до цели при помощи прицельной сетки.

Для этого нужно:
- навести прицел на предмет, размеры которого известны, и определить угол, под которым виден этот предмет. Следует помнить, что цена деления боковых поправок равна 0-05, а горизонтальный и вертикальный размеры верхнего креста соответствуют 0-02;
- разделить известный размер цели (в метрах) на полученный угол (в тысячных дистанции) и частное умножить на 1000.

Пример 1. Определить дальность до цели (высота 2,5 м), если размер верхнего креста сетки уложится по высоте машины три раза.

Пример 2. Движущаяся вдоль фронта цель видна под углом равным 0-05 (цель укладывается в промежутке между двумя боковыми штрихами). Определить дальность до цели, если длина ее 6 метров.
Решение: Дальность до цели будет равна:

iPhone способен заменить множество необходимых в жизни вещей. Зная, что нам нужно зайти в темный подъезд или копаться под капотом автомобиля в темное время суток, мы уже не берем с собой фонарик – пара движений пальцем по экрану смартфона, и встроенная LED-вспышка делает свое дело. Не нужно таскать с собой в путешествие «мыльницу» – камеры на последних iPhone делают хорошие снимки. Больше нет необходимости идти в магазин и хранить на книжных полках множество книг – теперь на наших девайсах можно завести собственную библиотеку. Таких примеров много, а появление все новых приложений для iPhone, которые способствуют тому, чтобы наша жизнь становилась еще лучше, заставляет в очередной раз говорить о них и восхищаться развитием технологий. Примером такой полезной разработки служит новое приложение Flying Ruler . Именно о нем мы хотим рассказать сегодня нашим читателям.

Flying Ruler – это приложение, которое поможет вам измерить расстояние от одной точки до другой, а также градус углов. Принцип работы программы очень прост: вы кладете iPhone на край стола (или другого объекта), касаетесь нужной кнопки, а потом перемещаете устройство на другую сторону. Через пару секунд на дисплее высветится расстояние от точки А до точки Б. Что касается измерения углов, то тут все также просто: один раз переместив iPhone в пространстве под определенным углом, вы получите данные о его градусе.

Приложение предусматривает несколько режимов измерения расстояния:

1) измерение расстояния на поверхности вдоль линии с помощью «бегущей» линейки.

В этом случае на дисплее вы увидите линейку с делениями. Кому-то так будет привычнее и удобнее использовать приложение.

2) измерение расстояния на поверхности вдоль линии с использованием корпуса устройства.

На экране вы увидите циферблат с данными. В левой его части будет показано расстояние, измеренное приложением, а в правой – подсчет среднего арифметического значения последних замеров.

3) измерение расстояния между параллельными поверхностями в пространстве с использованием корпуса устройства.

Все данные можно сохранять, сделав фотографию измеряемого объекта. Сфотографировав, например, угол стола, мы добавим к снимку информацию о градусе угла. Это значит, что направляясь в магазин за стройматериалами, больше не нужно брать с собой листок бумаги с нарисованным на нем чертежом кухни с размерами. Вся информация будет храниться на вашем смартфоне.

Перед использованием Flying Ruler стоит выполнить калибровку устройства, как советует приложение. После этого погрешность измерения программой будет минимальна.

Работа с приложением никого не заведет в тупик. Все просто и понятно. Программа сама подскажет вам, как нужно действовать. Но в случае возникновения каких-либо вопросов, ответы на них можно получить, зайдя в специальный раздел помощи.

Конечно, Flying Ruler не претендует на звание приложения, которое заменит профессиональное строительное оборудование для измерения улов или расстояния. Утилита создана для тех, кому нужен простой в использовании инструмент для домашнего ремонта, получения быстрой информации о размерах багажника в машине (чтобы знать, поместится ли в него новый чемодан) или для замера бытовой техники в магазине (ведь стиральная машина может не войти в подготовленное для нее место на кухне) – да мало ли для чего. Одно можно сказать наверняка – Flying Ruler необходимо иметь на своем iPhone, чтобы однажды оно помогло получить нужную информацию. Тем более, что разработчики просят за использование программы всего один доллар. Согласитесь, это минимальная цена для того, чтобы на вашем iPhone появилось еще одно действительно полезное приложение.

Стоимость Flying Ruler для iPhone в App Store составляет 33 рубля . При необходимости его можно также загрузить и на iPad, интерфейс будет тот же. Но удобнее, разумеется, работать со смартфоном.

1. Измерение расстояний
2. Измерение длины маршрута
3. Определение площадей

При создании топографических карт, спроектированные на уровенную поверхность линейные размеры всех объектов местности уменьшают в определенное количество раз. Степень такого уменьшения называется масштабом карты. Масштаб может быть выражен в числовой форме (численный масштаб) или в графической (линейный, поперечный масштабы) — в виде графика. Численный и линейный масштабы отображены на нижнем обрезе топографической карты.

Расстояния по карте измеряют, пользуясь обычно численным или линейный масштабом. Более точные измерения выполняют с помощью поперечного масштаба.

Численный масштаб — это масштаб карты, выраженный дробью, числитель которой — единица, а знаменатель — число, показывающее, во сколько раз уменьшены на карте горизонтальные проложения линий местности. Чем меньше знаменатель, тем крупнее масштаб карты. Например, масштаб 1:25 000 показывает, что все линейные размеры элементов местности (их горизонтальные проложения на уровенную поверхность) при изображении на карте уменьшены в 25 000 раз.

Расстояния на местности в метрах и километрах, соответствующее 1 см на карте, называется величиной масштаба. Она указывается на карте под численным масштабом.

При пользовании численным масштабом расстояние, измеренное на карте в сантиметрах, умножают на знаменатель численного масштаба в метрах. Например, на карте масштаба 1:50 000 расстояние между двумя местными предметами равно 4,7 см; на местности оно будет 4,7 х 500 = 2350 м. Если расстояние, измеренное на местности, необходимо отложить на карте, его надо разделить на знаменатель численного масштаба. Например, на местности расстояние между двумя местными предметами составляет 1525 м. На карте масштаба 1:50 000 оно будет 1525:500=3,05 см.

Линейный масштаб представляет собой графическое выражение численного масштаба. На шкале линейного масштаба оцифрованы отрезки, соответствующие расстояниям на местности в метрах и километрах. Это облегчает процесс измерения расстояний, так как не требуется производить вычисления.

Упрощенно масштаб — это отношение длины линии на карте (плане) к длине соответствующей линии на местности.

Измерения по линейному масштабу выполняются с помощью циркуля-измерителя. Длинные прямые линии и извилистые линии на карте измеряют по частям. Для этого устанавливают раствор («шаг») циркуля-измерителя, равный 0,5-1 см, и таким «шагом» проходят по измеряемой линии, ведя счет перестановок ножек циркуля-измерителя. Остаток расстояния измеряют по линейному масштабу. Расстояние подсчитывают, умножив число перестановок циркуля на величину «шага» в километрах и прибавив к полученной величине остаток. Если нет циркуля-измерителя, его можно заменить полоской бумаги, на которой черточкой отмечают измеренное на карте или откладываемое на ней по масштабу расстояние.

Поперечный масштаб — это специальный график, выгравированный на металлической пластинке. Построение его основано на пропорциональности отрезков параллельных линий, пересекающих стороны угла.

Стандартный (нормальный) поперечный масштаб имеет большие деления, равные 2 см, и малые деления (слева), равные 2 мм. Кроме того, на графике имеются отрезки между вертикальной и наклонной линиями, равные по первой нижней горизонтальной линии 0,» мм, по второй 0,4 мм, по третьей 0,6 мм и т.д. С помощью поперечного масштаба можно измерять расстояния на картах любого масштаба.

Точность измерения расстояний . Точность измерения длины прямолинейных отрезков на топографической карте с помощью циркуля-измерителя и поперечного масштаба не превышает 0,1 мм. Эта величина называется предельной графической точностью измерений, а расстояние на местности, соответствующее 0,1 мм на карте, — предельной графической точностью масштаба карты.

Графическая ошибка измерения длины отрезка на карте зависит от деформации бумаги и условий измерения. Обычно она колеблется в пределах 0,5 — 1 мм. Чтобы исключить грубые ошибки, измерение отрезка на карте надо выполнять два раза. Если полученные результаты не расходятся более чем на 1 мм, за окончательное значение длины отрезка принимают среднее из двух измерений.

Ошибки в определении расстояний по топографическим картам различных масштабов приведены в таблице.

Поправка в расстояние за наклон линии . Измеренное по карте расстояние на местности будет всегда несколько меньше. Это происходит потому, что на карте измеряют горизонтальные проложения, в то время как соответствующие им линии на местности обычно наклонные.

Коэффициенты перехода от измеренных на карте расстояний к действительным приведены в таблице.

Как видно из таблицы, на равнинной местности измеренные по карте расстояния мало отличаются от действительных. На картах холмистой и особенно горной местности точность определения расстояний значительно снижается. Например, расстояние между двумя пунктами, измеренное по карте, на местности с углом наклона 12 5о 0, равно 9270 м. Действительное же расстояние между этими пунктами будет 9270*1.02 = 9455 м.

Таким образом, при измерении расстояний по карте необходимо вводить поправки за наклон линий (за рельеф).

Определение расстояний по координатам, снятым с карты .

Прямолинейные расстояния большой протяженности в одной координатной зоне могут быть рассчитаны по формуле

S=L-(Х 42 0- Х 41 0) + (Y 42 0- Y 41 0) 52 0,

где S — расстояние на местности между двумя точками, м;

Х 41 0,Y 41 0 — координаты первой точки;

Х 42 0,Y 42 0 — координаты второй точки.

Этот способ определения расстояний используется при подготовке данных для стрельбы артиллерии и в других случаях.

Измерение длины маршрута

Длину маршрута измеряют по карте обычно курвиметром. Стандартный курвиметр имеет две шкалы для измерения расстояний по карте: с одной стороны метрическую (от 0 до 100 см), с другой стороны дюймовую (от 0 до 39,4 дюйма). Механизм курвиметра состоит из обводного колеса, соединенного системой зубчатых передач со стрелкой. Для измерения длины линии на карте следует предварительно вращением обводного колеса установить стрелку курвиметра на начальное (нулевое) деление шкалы, а затем прокатить обводное колесо строго по измеряемой линии. Полученный отсчет по шкале курвиметра необходимо умножить на величину масштаба карты.

Правильность работы курвиметра проверяют путем измерения известной длины линии, например расстояния между линиями километровой сетки на карте. Погрешность в измерении линии длиной 50 см курвиметром составляет не более 0,25 см.

Протяженность маршрута на карте может быть измерена также циркулем-измерителем.

Измеренная по карте длина маршрута всегда будет несколько короче действительной, так как при составлении карт, особенно мелкомасштабных, дороги спрямляют. В холмистой и горной местности, кроме того, имеется значительная разность между горизонтальным проложением маршрута и его действительной длиной из-за подъемов и спусков. По этим причинам в измеренную по карте длину маршрута необходимо вводить поправку. Поправочные коэффициенты для разных типов местности и масштабов карт неодинаковы, приведены в таблице.

Из таблицы видно, что в холмистой и горной местности разность между измеренной по карте и действительной протяженностью маршрута значительная. Например, измеренная по карте масштаба 1:100 000 горного района длина маршрута равна 150 км, а действительная длина его будет 150*1.20 = 180 км.

Поправку в длину маршрута можно вводить непосредственно при его измерении по карте циркулем-измерителем, устанавливая «шаг» циркуля-измерителя с учетом поправочного коэффициента.

Определение площадей

Площадь участка местности определяют по карте чаще всего подсчетом квадратов координатной сетки, покрывающих этот участок. Величину долей квадратов определяют на глаз или с помощью специальной палетки на офицерской линейке (артиллерийском круге). Каждый квадрат, образуемый линиями координатной сетки на карте масштаба 1:50 000, соответствует на местности 1 км 52 0, на карте масштаба 1:100 000 — 4 км 2 , на карте масштаба 1:200 000 — 16 км 2 .

При измерении больших площадей по карте или фотодокументам применяется геометрический способ, который заключается в измерении линейных элементов участка и последующем вычислении его площади по формулам геометрии. Если участок на карте имеет сложную конфигурацию, его делят прямыми линиями на прямоугольники, треугольники, трапеции и вычисляют площади полученных фигур.

Площадь разрушений в районе ядерного взрыва подсчитывают по формуле P=пR . Величину радиуса R измеряют по карте. Например, радиус сильных разрушений в эпицентре ядерного взрыва равен 3,5 км.

P=3,14 * 12,25 = 38,5 км 2 .

Площадь радиоактивного заражения местности рассчитывают по формуле для определения площади трапеции. Приближенно эту площадь можно вычислить по формуле для определения площади сектора круга

где R — радиус круга, км;

а — хорда, км.

Определение азимутов и дирекционных углов

Азимуты и дирекционные углы. Положение какого-либо объекта на местности чаще всего определяют и указывают в полярных координатах, то есть углом между начальным (заданным) направлением и направлением на объект и расстоянием до объекта. В качестве начального выбирают направление географического (геодезического, астрономического) меридиана, магнитного меридиана или вертикальной линии координатной сетки карты. За начальное может быть принято и направление на какой-нибудь удаленный ориентир. В зависимости от того, какое направление принято за начальное, различают географический (геодезический, астрономический) азимут А, магнитный азимут Ам, дирекционный угол a (альфа) и угол положения 0.

Географический (геодезический, астрономический) — это двугранный угол между плоскостью меридиана данной точки и вертикальной плоскостью, проходящей в данном направлении, отсчитываемый от направления на север по ходу часовой стрелки (геодезический азимут представляет собой двугранный угол между плоскостью геодезического меридиана данной точки и плоскостью, проходящей через нормаль к ней и содержащей данное направление. Двугранный угол между плоскостью астрономического меридиана данной точки и вертикальной плоскостью, проходящей в данном направлении, называется астрономическим азимутом).

Магнитный азимут А 4м — горизонтальный угол, отсчитываемый от северного направления магнитного меридиана по ходу часовой стрелки.

Дирекционный угол а — это угол между проходящим через данную точку направлением и линией, параллельной оси абсцисс, отсчитываемый от северного направления оси абсцисс по ходу часовой стрелки.

Все вышеперечисленные углы могут иметь значения от 0 до 360 0 .

Угол положения 0 измеряют в обе стороны от направления, принятого за начальное. Прежде чем назвать угол положения объекта (цели), указывают, в какую сторону (вправо, влево) от начального направления он измерен.

В морской практике и в некоторых других случаях направления указывают румбами. Румбом называется угол между северным или южным направлением магнитного меридиана данной точки и определяемым направлением. Величина румба не превышает 90 0 , поэтому румб сопровождают названием четверти горизонта, к которой направление относится: СВ (северо-восток), СЗ (северо-запад), ЮВ (юго-восток), и ЮЗ (юго-запад). Первая буква показывает направление меридиана, от которого измеряют румб, а вторая в какую сторону. Например, румб СЗ 52 0 означает, что данное направление составляет с северным направлением магнитного меридиана угол 52 0 , который отсчитывается от этого меридиана к западу.

Измерение по карте дирекционных углов и геодезических азимутов выполняют транспортиром, артиллерийским кругом или хордоугломером.

Транспортиром дирекционные углы измеряют в таком порядке. Исходную точку и местный предмет (цель) соединяют прямой линией координатной сетки должна быть больше радиуса транспортира. Затем совмещают транспортир с вертикальной линией координатной сетки, сообразуясь с величиной угла. Отсчет по шкале транспортира против прочерченной линии будет соответствовать величине измеряемого дирекционного угла. Средняя ошибка измерения угла транспортиром офицерской линейки составляет 0,5 0 (0-08).

Чтобы провести на карте направление, заданное дирекционным углом в градусной мере, надо через главную точку условного знака исходного пункта провести линию, параллельную вертикальной линии координатной сетки. К линии приложить транспортир и против соответствующего деления шкалы транспортира (отсчета), равного дирекционному углу, поставить точку. После этого через две точки провести прямую линию, которая и будет направлением данного дирекционного угла.

Артиллерийским кругом дирекционные углы на карте измеряют также, как и транспортиром. Центр круга совмещают с исходной точкой, а нулевой радиус — с северным направлением вертикальной линии координатной сетки или параллельной ей прямой. Против прочерченной на карте линии считывают по красной внутренней шкале круга значение измеряемого дирекционного угла в делениях угломера. Средняя ошибка измерений артиллерийским кругом составляет 0-03 (10 0).

Хордоугломером измеряют углы на карте с помощью циркуля-измерителя.

Хордоугломер представляет собой специальный график, выгравированный в виде поперечного масштаба на металлической пластине. В основе его положена зависимость между радиусом окружности R, центральным углом 1а (альфа) и длиной хорды а:

За единицу принята хорда угла 60 0 (10-00), длина которой примерно равна радиусу окружности.

На передней горизонтальной шкале хордоугломера через 1-00 нанесены величины хорд, соответствующие углам от 0-00 до 15-00. Малые деления (0-20, 0-40 и т.д.) подписаны цифрами 2, 4, 6, 8. Цифры 2, 4, 6 и т.д. на левой вертикальной шкале обозначают углы в единицах деления угломера (0-02, 0-04, 0-06 и т.д.). Оцифровка делений на нижней горизонтальной и правой вертикальной шкалах предназначена для определения длины хорд при построении дополнительных до 30-00 углов.

Измерение угла с помощью хордоугломера выполняют в таком порядке. Через главные точки условных знаков исходного пункта и местного предмета, на который определяется дирекционный угол, проводят на карте тонкую прямую линию длиною не менее 15 см.

Из точки пересечения этой линии с вертикальной линией координатной сетки карты циркулем-измерителем делают засечки на линиях, образовавших острый угол, радиусом, равным расстоянию на хордоугломере от 0 до 10 больших делений. Затем измеряют хорду — расстояние между отметками. Не изменяя раствора циркуля-измерителя, левую его углу передвигают по крайней левой вертикальной линии шкалы хордоугломера до тех пор, пока правая игла не совпадет с каким-либо пересечением наклонной и горизонтальной линий. Левая и правая иглы циркуля-измерителя должны быть всегда на одной и той же горизонтальной линии. В таком положении игл снимают отсчет по хордоугломеру.

Если угол меньше 15-00 (90 0), то по верхней шкале хордоугломера отсчитывают большие деления и десятки малых делений угломера, а по левой вертикальной шкале — единицы делений угломера.

Если угол больше 15-00, то измеряют дополнение до 30-00, отсчеты снимают по нижней горизонтальной и правой вертикальной шкалам.

Средняя ошибка измерения угла хордоугломером составляет 0-01 — 0-02.

Сближение меридианов. Переход от геодезического азимута к дирекционному углу .

Сближение меридианов y — это угол в данной точке между ее меридианом и линией, параллельной оси абсцисс или осевому меридиану.

Направлению геодезического меридиана на топографической карте соответствуют боковые стороны ее рамки, а также прямые линии, которые можно провести между одноименными минутными делениями долгот.

Счет сближения меридианов ведется от геодезического меридиана. Сближение меридианов считается положительным, если северное направление оси абсцисс отклонено к востоку от геодезического меридиана и отрицательным, если это направление отклонено к западу.

Величина сближения меридианов, указанная на топографической карте в левом нижнем углу, относится к центру листа карты.

При необходимости величину сближения меридианов можно вычислить по формуле

y =(L — L 4 0) sin B ,

где L — долгота данной точки;

L 4 0 — долгота осевого меридиана зоны, в которой расположена точка;

B — широта данной точки.

Широту и долготу точки определяют по карте с точностью до 30`, а долготу осевого меридиана зоны рассчитывают по формуле

L 4 0 = 4 06 5 0 0N — 3 5 0 ,

где N — номер зоны

Пример. Определить сближение меридианов для точки с координатами:

B = 67 5о 040` и L = 31 5о 012`

Решение. Номер зоны N = ______ + 1 = 6;

L 4o 0= 4 06 5о 0 * 6 — 3 5о 0 = 33 5о 0; y = (31 5о 012` — 33 5о 0) sin 67 5о 040` =

1 5о 048` * 0,9245 = -1 5о 040`.

Сближение меридианов равно нулю, если точка находится на осевом меридиане зоны или на экваторе. Для любой точки в пределах одной координатной шестиградусной зоны сближение меридианов по абсолютной величине не превышает 3 5о 0.

Геодезический азимут направления отличается от дирекционного угла на величину сближения меридианов. Зависимость между ними может быть выражена формулой

A = a + (+ y )

Из формулы легко найти выражение для определения дирекционного угла по известным значениям геодезического азимута и сближения меридианов:

a = А — (+ y ).

Магнитное склонение. Переход от магнитного азимута к геодезическому азимуту .

Свойство магнитной стрелки занимать определенное положение в данной точке пространства обусловлено взаимодействием ее 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 данной точки и ее магнитным меридианом, направленным на север, называется склонением магнитной стрелки или магнитным склонением.

Магнитное склонение считается положительным, если северный конец магнитной стрелки отклонен к востоку от геодезического меридиана (восточное склонение), и отрицательным, если он отклонен к западу (западное склонение).

Зависимость между геодезическим азимутом, магнитным азимутом и магнитным склонением может быть выражено формулой

А = А 4м 0 = (+ б)

Магнитное склонение изменяется с течением времени и переменой места. Изменения бывают постоянные и случайные. Эту особенность магнитного склонения необходимо учитывать при точном определении магнитных азимутов направлений, например, при наводке орудий и пусковых установок, ориентировании с помощью буссоли технических средств разведки, подготовке данных для работы с навигационной аппаратурой, движении по азимутам и т.п.

Изменения магнитного склонения обусловлены свойствами магнитного поля Земли.

Магнитное поле Земли — пространство вокруг земной поверхности, в котором обнаруживаются действия магнитных сил. Отмечается тесная их взаимосвязь с изменениями солнечной активности.

Вертикальная плоскость, проходящая через магнитную ось стрелки, свободно помещенной на острие иглы, называется плоскостью магнитного меридиана. Магнитные меридианы сходятся на Земле в двух точках, называемых северным и южным магнитными полюсами (М и М 41 0), которые не совпадают с географическими полюсами. Северный магнитный полюс находится на северо-западе Канады и перемещается в северо-северо-западном направлении со скоростью около 16 миль в год.

Южный магнитный полюс находится в Антарктиде и тоже перемещается. Таким образом, это блуждающие полюсы.

Различают вековые, годовые и суточные изменения магнитного склонения.

Вековые изменения магнитного склонения представляют собой медленное увеличение или уменьшение его значения из года в год. Достигнув некоторого предела, они начинают изменяться в противоположном направлении. Например в Лондоне 400 лет назад магнитное склонение было + 11 5о 020`. Затем оно уменьшалось и в 1818 г. достигло — 24 5о 038`. После этого стало увеличиваться и в настоящее время составляет около 11 5о 0. Предполагают, что период вековых изменений магнитного склонения составляет около 500 лет.

Для облегчения учета магнитного склонения в разных точках земной поверхности составляют специальные карты магнитных склонений, на которых точки с одинаковыми магнитными склонениями соединяют кривыми линиями. Эти линии называются и з о г о н а м и. Их наносят на топографические карты масштабов 1:500 000 и 1: 1000 000.

Максимальные годовые изменения магнитного склонения не превышают 14 — 16`. Сведения о среднем на территорию листа карты магнитном склонении, относящиеся к моменту его определения, и годовом изменении магнитного склонения помещают на топографических картах масштаба 1:200 000 и крупнее.

В течение суток магнитное склонение совершает два колебания. К 8 ч магнитная стрелка занимает крайнее восточное положение, после чего до 14 ч она перемещается к западу, а затем до 23 ч движется к востоку. До 3 ч вторично перемещается к западу, а к восходу Солнца опять занимает крайнее восточное положение. Амплитуда такого колебания для средних широт достигает 15`. С увеличением широты места амплитуда колебаний увеличивается.

Учесть суточные изменения магнитного склонения весьма сложно.

К случайным изменениям магнитного склонения относятся возмущения магнитной стрелки и магнитные аномалии. Возмущения магнитной стрелки, захватывающие обширные районы, наблюдаются во время землетрясений, вулканических извержений, полярных сияний, грозы появления большого числа пятен на Солнце и т.п. В это время магнитная стрелка отклоняется от своего обычного положения иногда до 2-3 5о 0. Длительность возмущений колеблется от нескольких часов до двух и более суток.

Залежи железных, никелевых и других руд в недрах Земли оказывают большое влияние на положение магнитной стрелки. В таких местах возникают магнитные аномалии. Небольшие магнитные аномалии встречаются довольно часто, особенно в горных районах. Районы магнитных аномалий отмечают на топографических картах специальными условными знаками.

Переход от магнитного азимута к дирекционному углу. На местности при помощи компаса (буссоли) измеряют магнитные азимуты направлений, от которых затем переходят к дирекционным углам. На карте, наоборот, измеряют дирекционные углы и от них переходят к магнитным азимутам направлений на местности. Для решения этих задач необходимо знать величину отклонения магнитного меридиана в данной точке от вертикальной линии координатной сетки карты.

Угол, образованный вертикальной линией координатной сетки и магнитным меридианом, представляющий собой сумму сближения меридианов и магнитного склонения, называется отклонением магнитной стрелки или поправкой направления (ПН). Он отсчитывается от северного направления вертикальной линии координатной сетки и считается положительным, если северный конец магнитной стрелки отклоняется к востоку от этой линии, и отрицательным при западном отклонении магнитной стрелки.

Поправку направления и составляющие ее сближение меридианов и магнитное склонение приводят на карте под южной стороной рамки в виде схемы с пояснительным текстом.

Поправку направления в общем случае можно выразить формулой

ПН = (+ б) — (+y)&

Если на карте измерен дирекционный угол направления, то магнитный азимут этого направления на местности

А 4м 0 = а — (+ПН).

Измеренный на местности магнитный азимут какого-либо направления переводится в дирекционный угол этого направления по формуле

а = А 4м 0 + (+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.

1. Общие требования. Измерение углов следует выполнять поверен­ным теодолитом. Перед началом измерений теодолит устанавливают в вершине измеряемого угла в рабочее положение. На задней и перед­ней точках А и В (направления ВА и ВС называют соответственномладшим и старшим направлениями) в створе линий отвесно устанав­ливаются вехи (рейки), на нижнюю часть которых осуществляют ви­зирование (рис. 47, а).

В зависимости от конструкции приборов, условий измерений и предъявляемых к ним требований применяются следующие способы измерения горизонтальных углов.

1. Способ приемов (или способ отдельного угла) - для измерения отдельных углов при проложении теодолитных ходов, выносе проектов в натуру и т. д.

2. Способ круговых приемов - для измерения углов из одной точки между тремя и более направлениями в сетях триангуляции и полигонометрии второго и более низких классов (разрядов).

3. Способ повторений - для измерения углов, когда необходимо повысить точность окончательного результата измерения путем ослаб­ления влияния погрешности отсчитывания; используется при работе с техническими повторительными теодолитами. В связи с распростране­нием в геодезической практике оптических теодолитов с высокой точ­ностью отсчитывания по угломерным кругам способ повторений в значительной мере утратил свое значение.

В геодезии измеряют правые или левые по ходу горизонтальные углы способом приемов. При этом программа измерения должна предусмат­ривать как можно более полное исключение влияния основных погреш­ностей теодолита на точность измерения угла.

Способ приемов. При закрепленном лимбе вращением алидады ви­зируют на заднюю точку А (см. рис. 47, а). Сначала по оптическому визиру зрительную трубу наводят от руки, пока визирная цель не по­падет в поле зрения. Затем закрепляют зажимные винты алидады и зрительной трубы и, отфокусировав зрительную трубу по предмету, выполняют точное визирование с помощью наводящих винтов трубы и алидады горизонтального круга. Осветив зеркалом поле зрения отсчетного микроскопа, берут отсчет а по горизонтальному кругу и записы­вают его в журнал измерений (табл. 2). Порядок записи отсчетов в журнале и обработки результатов измерений показан номерами в круг­лых скобках.

Открепив алидаду, визируют на переднюю точку С и по аналогии с предыдущим берут отсчет b. Тогда значение правого по ходу угла ß 1 измеренного при первом положении вертикального круга (например, при КЛ), определится как разность отсчетов на заднюю и переднюю точки:

ß КЛ =а-b.

Указанные действия составляют один полуприем.

Проводят трубу через зенит и повторяют измерения при втором положении вертикального круга (при КП), т. е. выполняют второй по­луприем. Вычисляют значение угла ß кп.

При измерении углов оптическим теодолитом с односторонним отсчитыванием перед выполнением второго полуприема лимб горизон­тального круга поворачивают на небольшой (1-2°) угол; это позволяет не допустить грубых ошибок в отсчетах по лимбу и исключить погреш­ность за счет эксцентриситета алидады.

В случае, если отсчет на заднюю точку меньше отсчета на переднюю точку (см. табл. 2, первый полуприем), то при вычислении угла к нему прибавляют 360°.

Два полуприема составляют полный прием. Расхождение результа­тов измерений по первому и второму полуприемам не должно превы­шать двойной точности отсчетного устройства теодолита.

Если расхождение допустимо, то за окончательный результат при­нимают среднее значение угла

Такой результат будет свободен от влияния коллимационной погреш­ности и погрешности за счет наклона оси вращения трубы. Измерение и вычисление левого по ходу горизонтального угла (см. рис. 47, а) производится в аналогичной (см. табл. 2) последовательности с той лишь разницей, что левый по ходу угол в каждом полуприеме рассчитывается как разность отсчетов на переднюю и заднюю точки.

Значения измеренных углов по каждому полуприему и среднее значение угла вычисляют на станции, пока не снят теодолит.

Способ круговых приемов. Устанавливают теодолит над точкой С (рис. 47, б) и, вращая алидаду по ходу часовой стрелки, последовательно визируют на наблюдаемые точки 1, 2, 3 и повторно на точку 1. При наведении на каждую точку берут отсчеты по лимбу. Такое измерение составляет первый полуприем. Повторное наведение на начальную точ­ку 1 (замыкание горизонта) выполняется, чтобы убедиться в неподвиж­ности лимба. Величина незамыкания горизонта не должна превышать двойной точности отсчетного устройства теодолита. Затем трубу пере­водят через зенит и при прежнем положении лимба, вращая алидаду против хода часовой стрелки, визируют на точки 1, 3, 2, 1 и берут от­счеты по лимбу, т. е. выполняют второй полуприем. Два полуприема составляют полный круговой прием.

Для ослабления влияния погрешностей делений лимба и повыше­ния точности измерений углы измеряют несколькими приемами с перестановкой лимба между приемами на величину 180 0 /т, где т - число приемов.

Способ повторений. Сущность способа заключается в последователь­ном откладывании на лимбе несколько раз величины измеряемого угла ß (рис. 47, в).

Теодолит в точке Т приводят в рабочее положение и устанавливают на лимбе отсчет, близкий к 0°. Открепляют зажимной винт лимба и вращением лимба визируют на заднюю точку А, по горизонтальному кругу берут начальный отсчет а 0 . Затем при открепленной алидаде визируют на переднюю точку С и берут контрольный отсчет а к.

Переводят трубу через зенит, открепляют лимб и повторно визиру­ют на заднюю точку А при втором положении вертикального круга; отсчет не берут, так как он будет равным а к. Открепив алидаду, снова визируют на переднюю точку С и берут окончательный отсчет b. Этим заканчивается измерение угла одним полным повторением. Тогда вели­чина горизонтального угла

Найденное значение угла сравнивают с контрольным, определяемым по формуле

Расхождение между окончательным и контрольным значениями угла не должно превышать полуторной точности отсчетного устройства теодолита,

Для повышения точности угол может быть измерен несколькими по­вторениями. При измерении угла п повторениями нуль отсчетного устрой­ства может перейти через нуль лимба к раз.

2. В геодезии углы наклона линий в зависимости от их расположения относительно линии горизонта могут быть положительными (углы воз­вышения) и отрицательными (углы понижения). При измерении углов наклона перекрестие сетки нитей наводят на визирные знаки; в каче­стве последних обычно используют вехи (рейки), на которых отмеча­ется точка визирования.

Теодолит устанавливают (рис. 48) над точкой А в рабо­чее положение и горизон­тальным штрихом сетки ви­зируют на наблюдаемую точку С при первом положе­нии вертикального крута (при КЛ). С помощью отсчетного микроскопа берут отсчет по вертикальному кругу, кото­рый заносят в журнал изме­рений (табл. 3). Перед каждым отсчетом пузырек уровня при алидаде вертикального круга с помощью наводящего винта алидады выводят на середину ампулы. При работе с теодолитом типа ТЗО перед отсчитыванием по вертикальному кругу следует убедиться, что пузырек уровня при алидаде горизонтально­го крута находится в нуль-пункте. В теодолитах с оптическими компенса­торами вертикального круга отсчет берут спустя 2 секунды после наведе­ния зрительной трубы на наблюдаемую точку. Для исключения влияния МО вертикального круга измерения повторяют при втором положении зрительной трубы (при КП). Правильность измерения вертикальных углов на станции контролируется постоянством МО, колебания которого в про­цессе измерений не должны превышать двойной точности отсчетного устройства.

3. Измерения углов неизбежно сопровождаются погрешностями си­стематического и случайного характера. Систематические погрешнос­ти можно исключить применением соответствующей методики наблю­дений либо введением в результаты наблюдений необходимых поправок. Действие случайных погрешностей может быть ослаблено применени­ем более совершенных приборов и методов измерений.

Точность измерения горизонтального угла зависит в основном от приборных погрешностей теодолита, погрешности способа измерения угла, точности центрирования теодолита и визирных целей над точка­ми и погрешностей за счет непостоянства внешней среды.

При работе с отъюстированным теодолитом полное или частичное исключение приборных погрешностей предусматривается самой про­граммой измерений, например измерением угла при двух положениях зрительной трубы, при КЛ и КП.

Погрешность способа измерения угла зависит от точности визиро­вания и отсчитывания

Влияние неточной установки теодолита и вех над точками на по­грешность измерения угла обратно пропорционально длинам сторон. Чем короче стороны измеряемого угла и чем ближе угол к 180°, тем точнее должно выполняться центрирование теодолита. Так, при длинах сторон более 100 м допускается центрирование прибора с точностью до 5 мм. При коротких сторонах погрешность центрирования не должна превышать 1 - 2 мм.

Влияние погрешностей за счет непостоянства внешней среды может быть снижено путем измерения горизонтальных углов в лучшие часы видимости, когда горизонтальные колебания изображений наблюдаемых целей (боковая рефракция) минимальны. Лучшим временем для производ­ства точных и высокоточных измерений горизонтальных углов являются утренние (до 10) и вечерние (с 15 до 16) часы. Наблюдения следует начи­нать спустя час после восхода солнца и заканчивать за час до его захода.

4. Определение магнитного азимута теодолитом и буссолью. Магнит­ные азимуты можно измерить с помощью ориентир-буссоли, входящей в комплект технических теодолитов. Буссоль устанавливают в спе­циальный паз в верхней части прибора и закрепляют винтом. Магнит­ная стрелка показывает направление магнитного меридиана, от которо­го отсчитывается магнитный азимут ориентируемого направления.

Для измерения магнитного азимута направления теодолит с ориентир-буссолью устанавливают над исходной точкой в рабочее положение. По­ложение магнитной стрелки наблюдают в откидном зеркале. Устанавлива­ют на горизонтальном круге отсчет, равный 0°, освобождают арретиром (фиксирующим устройством) магнитную стрелку буссоли и вращением лимба приближенно наводят зрительную трубу на север. Затем закрепля­ют лимб и вращением наводящего винта лимба точно совмещают север­ный конец магнитной стрелки с нулевым делением шкалы буссоли. При этом линия визирования будет совпадать с направлением магнитного меридиана. Открепив алидаду, визируют зрительной трубой по определяе­мому направлению и берут отсчет по горизонтальному кругу. Значение отсчета будет соответствовать магнитному азимуту направления А м.

Если известна величина склонения магнитной стрелки , то по изме­ренному азимуту А можно рассчитать истинный азимут направления как

А = А м +6.

Определение истинного азимута по Солнцу. Более точным и доста­точно простым является способ определения азимута направления по наблюдениям Солнца на одинаковых высотах. Направление из точки местности на самую высокую точку, занимаемую Солнцем в течение дня, совпадает с южным направлением истинного меридиана.

Тщательно поверенный теодолит за 3 - 4 часа до полудня устанавли­вают над точкой М в рабочее положение (рис. 49), вращением алидады визируют на точку N ориентируемого направления MN и берут отсчет по горизонтальному кругу п. Наблюдения начинают в 10-11 часов по местному времени.

На окуляр надевают насад­ку с призмой и светофильт­ром и наводят зрительную трубу на Солнце так, чтобы Солнце располагалось в верх­нем правом углу поля зрения. Закрепляют трубу и с учетом видимого в трубу движения Солнца (на рис. 49 указано стрелками), действуя наво­дящими винтами алидады го­ризонтального круга и зри­тельной трубы, фиксируют момент, когда изображение Солнца коснется одновремен­но вертикальным и средним горизонтальным штрихами сетки (положение А 1). Берут отсчеты по горизонтальному кругу а 1 и вертикальному кругу п 1 и фиксируют время наблюдения t 1 До полу­дня примерно через каждые полчаса повторяют наблюдения (напри­мер, положение В 1 ” отсчет по горизонтальному кругу b 1;).

Траектория движения Солнца от зенита к западу примерно симмет­рична кривой пути его подъема в зенит. Поэтому после полудня наблю­дения выполняют в моменты, когда оно находится на высотах, при которых его наблюдали до полудня, но в обратной последовательности. При каждом наблюдаемом положении Солнца (В 2 , А 2) берут отсчеты по горизонтальному кругу (b 2 , а 2).

Отсчеты по горизонтальному кругу, соответствующие наведению зрительной трубы на южное направление меридиана, определятся как

где к 1 , к 2 - поправки в минутах за счет неравномерного (неполной симметрии траектории) движения Солнца до полудня и после полудня, определяемые по формуле

здесь t - половина промежутка времени в минутах между парными наблюдениями; ∆& - изменение склонения Солнца за 1 минуту време­ни, принимаемое по астрономическому ежегоднику; - широта точки наблюдения, определяемая по карте с точностью до десятой доли гра­дуса; 15t - половина времени в минутах между парными наблюдения­ми, исходя из того, что за 1 минуту Земля поворачивается на 15".

Если наблюдения выполнялись с 22 декабря по 21 июня, то поправка к берется со знаком «минус», а с 22 июня по 21 декабря - со знаком «плюс».

Как следует из рис. 49, истинный азимут направления MN будет равен:

Формула стр.111

За окончательное значение азимута принимают среднее. Погреш­ность определения азимута направления рассмотренным способом обыч­но не превышает 1 э

ДЕ 2.Измерение углов, расстояний и превышений, геодезические приборы

Задание 6
Тема: Сущность и способы нивелирования
ВОПРОС: При нивелировании способом «вперед» _______ нивелира располагают отвесно над точкой.
ОТВЕТ: окуляр

Задание 7
Тема: Угловые измерения. Линейные измерения
ВОПРОС: Когда плоскость горизонтального лимба теодолита горизонтальна, основная ось находится в ________ положении.
ОТВЕТ: отвесном

Задание 8
Тема: Геодезические приборы
ВОПРОС: Если коллимационная погрешность теодолита равна нулю, то отсчеты на одну и ту же точку при положениях КЛ и КП различаются на ______ градусов.
ОТВЕТ: 180

Задание 9
Тема: Измерение длин линий
ВОПРОС: Поправка за компарирование мерной ленты ЛЗ 20
Тогда фактическая длина рабочей ленты равна _____ м.
ОТВЕТ:

Задание 10
Тема: Устройство нивелира
ВОПРОС: Винт нивелира 2Н3Л, обозначенный на рисунке цифрой 6, предназначен для …

ОТВЕТ: юстировки цилиндрического уровня

Задание 11
Тема: Определение превышений и отметок точек при геометрическом нивелировании
ВОПРОС: Уклон линии равен 0,035. В промилле этот уклон составляет …
ОТВЕТ: 35

Задание 12
Тема: Измерение горизонтальных и вертикальных углов теодолитом. Отсчетный микроскоп теодолита
ВОПРОС: Отсчет по вертикальному кругу теодолита 2Т30 при положении КЛ равен ; место нуля вертикального круга МО составляет . При этих условиях угол наклона будет равен …
ОТВЕТ:

Задание 13
Тема: Устройство теодолита

ВОПРОС: Цифрой 2 на изображении теодолита 2Т30П обозначен …
ОТВЕТ: горизонтальный лимб