Какие существуют основные способы ориентирования на местности: Урок 7. ориентирование и способы ориентирования на местности. план местности — География — 5 класс

Содержание конспекта

1. Сущность и способы ориентирования

При выполнении многих боевых задач действия командиров неизбежно связаны с ориентированием на местности. Умение ориентироваться необходимо, например, на марше, в бою, в разведке для выдерживания направления движения, целеуказания, нанесения на карту (схему местности) ориентиров, целей и других объектов, управления подразделением и огнем. Закрепленные опытом знания и навыки в ориентировании помогают более уверенно и успешно выполнять боевые задачи в различных условиях боевой обстановки и на незнакомой местности.

Ориентироваться на местности — это значит определить свое местоположение и направления на стороны горизонта относительно окружающих местных предметов и форм рельефа, найти указанное направление движения и точно выдержать его в пути. При ориентировании в боевой обстановке определяют также местоположение подразделения относительно своих войск и войск противника, расположение ориентиров, направление и глубину действий.

Сущность ориентирования. Ориентирование на местности может быть общее и детальное.

Общее ориентирование заключается в приближенном определении своего местонахождения, направления движения и времени, необходимого для достижения конечного пункта движения. Такое ориентирование чаще всего применяется на марше, когда экипаж машины не имеет карты, а использует лишь заранее составленную схему или список населенных пунктов и других ориентиров по маршруту. Для выдерживания направления движения в таком случае необходимо постоянно следить за временем движения, пройденным расстоянием, определяемым по спидометру машины, и контролировать по схеме (списку) прохождение населенных пунктов и других ориентиров.

Детальное ориентирование заключается в точном определении своего местоположения и направления движения. Оно применяется при ориентировании по карте, аэроснимкам, приборам наземной навигации, при движении по азимуту, нанесении на карту или схему разведанных объектов и целей, при определении достигнутых рубежей и в других случаях.

При ориентировании на местности широко используются простейшие способы ориентирования: по компасу, небесным светилам и признакам местных предметов, а также, более сложный способ – ориентирование по карте.

2. Ориентирование на местности без карты: определение сторон горизонта по небесным светилам и признакам местных предметов

Для отыскания направления по сторонам света вначале определяют направление север-юг; после чего, став лицом к северу, определяющий будет иметь направо — восток, налево — запад. Стороны света обыкновенно находят по компасу, а при отсутствии его — по Солнцу, Луне, звездам и по некоторым признакам местных предметов.

2.1 Определение направлений на стороны горизонта по небесным светилам

При отсутствии компаса или в районах магнитных аномалий, где компас может дать ошибочные показания (отсчеты), стороны горизонта можно определить по небесным светилам: днем — по Солнцу, а ночью — по Полярной звезде или Луне.

По Солнцу

В северном полушарии места восхода и захода Солнца по временам года следующее:

• зимой Солнце восходит на юго-востоке, а заходит на юго-западе;
• летом Солнце восходит на северо-востоке, а заходит на северо-западе;
• весной и осенью Солнце восходит на востоке, а заходит на западе.

Солнце примерно находится в 7.00 на востоке, в 13.00 — на юге, в 19.00 — на западе. Положение Солнца в эти часы и укажет соответственно направления на восток, юг и запад.

Самая короткая тень от местных предметов бывает в 13 часов, и направление тени от вертикально расположенных местных предметов в это время будет указывать на север.

Для более точного определения сторон горизонта по Солнцу используются наручные часы.

Рис. 1. Определение сторон горизонта по Солнцу и часам. а – до 13 часов; б – после 13 часов.

Рис. 2. Определение сторон горизонта по Полярной звезде

По Луне

Для приблизительного ориентирования (см. таблица 1) нужно знать, что летом в первую четверть Луна в 19 асов находится на юге, в 1час ночи — на западе, в последнюю четверть в 1час ночи — на востоке, в 7часов утра — на юге.

При полнолунии ночью стороны горизонта определяются так же, как по Солнцу и часам, причем Луна принимается за Солнце (рис. 3).

По Солнцу и часам

В горизонтальном положении часы устанавливаются так, чтобы часовая стрелка была направлена на Солнце. Угол между часовой стрелкой и направлением на цифру 1 на циферблате часов делится пополам прямой линией, которая указывает направление на юг. До полудня надо делить пополам ту дугу (угол), которую стрелка должна пройти до 13. 00 (рис. 1, а), а после полудня — ту дугу, которую она прошла после 13.00 (рис. 1, б).

По Полярной звезде

Полярная звезда всегда находится на севере. Чтобы найти Полярную звезду, надо сначала найти созвездие Большой Медведицы, напоминающее ковш, составленный из семи довольно ярких звезд. Затем через две крайние правые звезды Большой Медведицы мысленно провести линию, на которой отложить пять раз расстояние между этими крайними звездами, и тогда в конце этой линии найдем Полярную звезду, которая, в свою очередь, находится в хвосте другого созвездия, называемого Малой Медведицей. Став лицом к Полярной звезде, мы получим направление на север (рис. 2).

Рис. 3. Определение сторон горизонта по луне и часам.

Таблица 1

2.

Если нет компаса и не видно небесных светил, то стороны горизонта могут быть определены по некоторым признакам местных предметов.

По таянию снега

Известно, что южная сторона предметов нагревается больше чем северная, соответственно и таяние снега с этой стороны происходит быстрее. Это хорошо видно ранней весной и во время оттепелей зимой на склонах оврагов, лунках у деревьев, снегу, прилипшему к камням.

По тени

В полдень направление тени (она будет самая короткая) указывает на север. Не дожидаясь самой короткой тени можно ориентироваться следующим способом. Воткните в землю палку около 1 метра длиной. Отметьте конец тени. Подождите 10-15 минут и повторите процедуру. Проведите линию от первой позиции тени до второй и продлите на шаг дальше второй отметки. Станьте носком левой ноги напротив первой отметки, а правой — в конце линии, которую вы начертили. Сейчас вы стоите лицом на север.

По местным предметам

Известно, что смола больше выступает на южной половине ствола хвойного дерева, муравьи устраивают свои жилища с южной стороны дерева или куста и делают южный склон муравейника более пологим, чем северный (рис. 4).

Рис. 4. Определение сторон горизонта

по признакам местных предметов.Кора березы и сосны на северной стороне темнее, чем на южной, а стволы деревьев, камни, выступы скал гуще покрыты мхом и лишайниками.

В больших массивах культурного леса определить стороны горизонта можно по просекам, которые, как правило, прорубаются строго по линиям север-юг и восток-запад, а также по надписям номеров кварталов на столбах, установленных на пересечениях просек.

На каждом таком столбе в верхней его части и на каждой из четырех граней проставляются цифры — нумерация противолежащих кварталов леса; ребро между двумя гранями с наименьшими цифрами показывает направление на север (нумерация кварталов лесных массивов в СНГ идет с запада на восток и далее на юг).
По постройкам

К постройкам, которые довольно строго ориентированы по сторонам горизонта, относятся церкви, мечети, синагоги.

Алтари и часовни христианских и лютеранских церквей обращены на восток, колокольни на запад.

Опущенный край нижней перекладины креста на куполе православной церкви обращен к югу, приподнятый — к северу.

Алтари католических костелов располагаются на западной стороне.

Двери еврейских синагог и мусульманских мечетей обращены примерно на север, их противоположные стороны направлены: мечетей — на Мекку в Аравии, лежащую на меридиане Воронежа, а синагог — на Иерусалим в Палестине, лежащий на меридиане Днепропетровска.

Кумирни, пагоды, буддийские монастыри фасадами обращены на юг.

Выход из юрт обычно делают на юг.

В домах сельской местности больше окон в жилых помещениях прорубается с южной стороны, а краска на стенах строений с южной стороны выцветает больше и имеет жухлый цвет.

3. Определение сторон горизонта, магнитных азимутов, горизонтальных углов и направления движения по компасу

3.

При помощи компаса наиболее удобно и быстро можно определить север, юг, запад и восток (рис. 5). Для этого нужно компасу придать горизонтальное положение, освободить от зажима стрелку, дать ей успокоиться. Тогда стреловидный конец стрелки будет направлен на север.

Рис. 5 Определение сторон горизонта по компасу.

Для определения точности отклонения направления движения от направления на север или для определения положений точек местности по отношению к направлению на север и отсчета их, на компасе нанесены деления, из которых нижние обозначены в градусных мерах (цена деление равно 3°), а верхние деления угломера в десятках «тысячных». Градусы отсчитываются по ходу часовой стрелки от 0 до 360°, а деления угломера — против хода часовой стрелки от 0 до 600°. Нулевое деление находится у буквы «С» (север), там же нанесен светящийся в темноте треугольник, заменяющий в некоторых компасах букву «С».

Под буквами «В» (восток), «Ю» (юг), «3» (запад) нанесены светящиеся точки. На подвижной крышке компаса имеется визирное приспособление (прицел и мушка), против которых укреплены светящиеся указатели, служащие для обозначения направления движения ночью. В армии наиболее распространены компас системы Андрианова и артиллерийский компас.

При работе с компасом следует всегда помнить, что сильные электромагнитные поля или близко расположенные металлические предметы отклоняют стрелку от правильного ее положения. Поэтому при определении направлений по компасу необходимо отходить на 40- 50 м от линий электропередач, железнодорожного полотна, боевых машин и других крупных металлических предметов.

Определение направлений на стороны горизонта по компасу выполняется следующим образом. Мушку визирного устройства ставят на нулевое деление шкалы, а компас — в горизонтальное положение. Затем отпускают тормоз магнитной стрелки и поворачивают компас так, чтобы северный ее конец совпал с нулевым отсчетом. После этого, не меняя положения компаса, визированием через целик и мушку замечают удаленный ориентир, который и используется для указания направления на север.

Рис. 6. Взаимное положение сторон горизонта>Направления на стороны горизонта взаимосвязаны между собой (рис. 6), и, если известно хотя бы одно из них, можно определить остальные.

В противоположном направлении по отношению к северу будет юг, справа-восток, а слева — запад.

3.2 Определение магнитного азимута по компасу

Магнитный азимут направления определяется с помощью компаса (рис. 7). При этом отпускают тормоз магнитной стрелки и поворачивают компас в горизонтальной плоскости до тех пор, пока северный конец стрелки не установится против нулевого деления шкалы.

Затем, не меняя положения компаса, устанавливают визирное приспособление так, чтобы линия визирования через целик и мушку совпала с направлением на предмет. Отсчет шкалы против мушки соответствует величине определяемого магнитного азимута направления на местный предмет.

Азимут направления с точки стояния на местный предмет называется прямым магнитным азимутом. В некоторых случаях, например для отыскания обратного пути, используют обратный магнитный азимут, который отличается от прямого на 180°. Чтобы определить обратный азимут, нужно к прямому азимуту прибавить 180°, если он меньше 180°, или вычесть 180°, если он больше 180°.

Рис. 7. Определение магнитного азимут направления на отдельно стоящее дерево

3.3 Определение горизонтальных углов по компасу

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 левый предмет (ориентир).

После этого, не меняя положения компаса, визирное устройство переводят в направление на правый предмет и снимают по шкале отсчет, который будет соответствовать величине измеряемого угла в градусах.

При измерении угла в тысячных линию визирования совмещают сначала с направлением на правый предмет (ориентир), так как счет тысячных возрастает против хода часовой стрелки.

4. Способы определения расстояний на местности и целеуказание

4.1.

Очень часто требуется определять расстояния до различных предметов на местности. Наиболее точно и быстро расстояния определяются посредством специальных приборов (дальномеров) и дальномерных шкал биноклей, стереотруб, прицелов. Но из-за отсутствия приборов нередко расстояния определяют с помощью подручных средств и на глаз.

К числу распространенных способов определения дальности (расстояний) до объектов на местности относятся следующие: по угловым размерам объекта; по линейным размерам объектов; глазомерный; по видимости (различимости) объектов; по звуку и др..

Рис. 8. Определение расстояний по угловым размерам объекта (предмета)

Определение расстояний по угловым размерам предметов (рис. 8) основано на зависимости между угловыми и линейными величинами. Угловые размеры предметов измеряют в тысячных с помощью бинокля, приборов наблюдения и прицеливания, линейки и т. д.

Некоторые угловые величины (в тысячных долях дистанции) приведены в таблице 2.

Таблица 2

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

Например (см. рис. 8):

1. угловой размер наблюдаемого в бинокль ориентира (телеграфный столб с подпоркой), высота которого 6 м, равен малому делению сетки бинокля (0-05). Следовательно, расстояние до ориентира будет равно: .
2. угол в тысячных, измеренный линейкой, расположенной на расстоянии 50 см от глаза, (1 мм равен 0-02) между двумя телеграфными столбами 0-32 (телеграфные столбы находятся друг от друга на расстоянии 50 м). Следовательно, расстояние до ориентира будет равно: .
3. высота дерева в тысячных, измеренная линейкой 0-21 (истинная высота дерева 6 м).Следовательно, расстояние до ориентира будет равно: .

Определение расстояний по линейным размерам предметов заключается в следующем (рис. 9). 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 предмета в метрах:

Рис. 9. Определение расстояний по линейным размерам объекта (предмета)

Например, расстояние между телеграфными столбами равное 50 м (рис. 8) закрывается на линейке отрезок 10 мм. Следовательно, расстояние до телеграфной линии равно:

Точность определения расстояний по угловым и линейным 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, приведенные в табл. 3.

Таблица 3

Определение расстояний глазомерным способом

Глазомерный — это самый простой и быстрый способ. Главное в нем — тренированность зрительной памяти и умение мысленно откладывать на местности хорошо представляемую постоянную меру (50, 100, 200, 500 метров). Закрепив в памяти эти эталоны, нетрудно сравнивать с ними и оценивать расстояния на местности.

При измерении расстояния путем последовательного мысленного откладывания хорошо изученной постоянной меры надо помнить, что местность и местные предметы кажутся уменьшенными в соответствии с их удалением, то есть при удалении в два раза и предмет будет казаться в два раза меньше. Поэтому при измерении расстояний мысленно откладываемые отрезки (меры местности) будут уменьшаться соответственно удалению.

При этом необходимо учитывать следующее:

• чем ближе расстояние, тем яснее и резче нам кажется видимый предмет;
• чем ближе предмет, тем он кажется больше;
• более крупные предметы кажутся ближе мелких предметов, находящихся на том же расстоянии;
• предмет более яркой окраски кажется ближе, чем предмет темного цвета;
• ярко освещенные предметы кажутся ближе слабо освещенных, находящихся на том же расстоянии;
• во время тумана, дождя, в сумерки, пасмурные дни, при насыщенности воздуха пылью наблюдаемые предметы кажутся дальше, чем в ясные и солнечные дни;
• чем резче разница в окраске предмета и фона, на котором он виден, тем более уменьшенными кажутся расстояния; так, например, зимой снежное поле как бы приближает находящиеся на нем более темные предметы;
• предметы на ровной местности кажутся ближе, чем на холмистой, особенно сокращенными кажутся расстояния, определяемые через обширные водные пространства;
• складки местности (долины рек, впадины, овраги), невидимые или не полностью видимые наблюдателем, скрадывают расстояние;
• при наблюдении лежа предметы кажутся ближе, чем при наблюдении стоя;
• при наблюдении снизу вверх — от подошвы горы к вершине, предметы кажутся ближе, а при наблюдении сверху вниз — дальше;
• когда солнце находится позади военнослужащего, расстояние скрадывается; светит в глаза — кажется большим, чем в действительности;
• чем меньше предметов на рассматриваемом участке (при наблюдении через водное пространство, ровный луг, степь, пашню), тем расстояния кажутся меньше.

Точность глазомера зависит от натренированности военнослужащего. Для расстояния 1000 м обычная ошибка колеблется в пределах 10-20%.

Определение расстояний по видимости (различимости) объектов

Невооруженным глазом можно приблизительно определить расстояние до целей (предметов) по степени их видимости. Военнослужащий с нормальной остротой зрения может увидеть и различить некоторые предметы со следующих предельных расстояний, указанных в таблице 4.

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.

Таблица 4

Ориентирование по звукам.

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 (таким же образом профессиональный музыкант различает голоса инструментов в оркестре).

Почти все звуки, означающие опасность, производятся человеком. Поэтому если военнослужащий слышит даже самый слабый подозрительный шум, он должен замереть на месте и слушать. Если противник начнет двигаться первым, выдав тем самым свое месторасположение, то он первым и будет обнаружен.

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), приведена в таблице 5.

Таблица 5

Для прослушивания звуков лежа необходимо лечь 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 можно приложить ухо к положенной на землю сухой доске, которая выполняет роль собирателя звука, или к сухому бревну, вкопанному в землю.

Определение расстояний по спидометру. Расстояние, пройденное машиной, определяется как разность показаний спидометра в начале и конце пути. При движении по дорогам с твердым покрытием оно будет на 3-5%, а по вязкому грунту на 8-12% больше действительного расстояния. Такие погрешности в определении расстояний по спидометру возникают от пробуксовки колес (проскальзывания гусениц), износа протекторов покрышек и изменения давления в шинах. Если необходимо определить пройденное машиной расстояние возможно точнее, надо в показания спидометра внести поправку. Такая необходимость возникает, например, пря движении по азимуту или при ориентировании с использованием навигационных приборов.

Величина поправки определяется перед маршем. Для этого выбирается участок дороги, который по характеру рельефа и почвенного покрова подобен предстоящему маршруту. Этот участок проезжают с маршевой скоростью в прямом и обратном направлениях, снимая показания спидометра в начале и конце участка. По полученным данным определяют среднее значение протяженности контрольного участка и вычитают из него величину этого же участка, определенную по карте или на местности лентой (рулеткой). Разделив полученный результат на длину участка, измеренного по карте (на местности), и умножив на 100, получают коэффициент поправки.

Например, если среднее значение контрольного участка равно 4,2 км, а измеренное по карте 3,8 км, то коэффициент поправки равен:

Таким образом, если длина маршрута, измеренного по карте, составляет 50 км, то на спидометре будет отсчет 55 км, т. е. на 10% больше. Разница в 5 км и есть величина поправки. В некоторых случаях она может быть отрицательной.

Измерение 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.

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

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.

Определение расстоянии 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 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, 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 11с после вспышки. Расстояние до места вспышки будет равно:

Определение расстояний геометрическими построениями на местности. Этот способ может применяться при определении ширины труднопроходимых или непроходимых участков местности и препятствий (рек, озер, затопленных зон и т. п.). На рис.10 показано определение ширины реки построением на местности равнобедренного треугольника.

Так как в таком треугольнике катеты равны, то ширина реки АВ равна длине катета АС.

Точка А выбирается на местности так, чтобы с нее был виден местный предмет (точка В) на противоположном берегу, а также вдоль берега реки можно было измерить расстояние, равное ее ширине.

Рис.10. Определение расстояний геометрическими построениями на местности. Положение точки С находят методом приближения, измеряя угол АСВ компасом до тех пор, пока его значение не станет равным 45°.

Другой вариант этого способа показан на рис. 10, б.

Точка С выбирается так, чтобы угол АСВ был равен 60°.

Известно, что тангенс угла 60° равен 1/2, следовательно, ширина реки равна удвоенному значению расстояния АС.
Как в первом, так и во втором случае угол при точке А должен быть равен 90°.

Ориентирование по свету весьма удобно для выдерживания направления или для определения положения объекта на местности. Двигаться ночью на источник света наиболее надежно. Расстояния, на которых обнаруживаются источники света невооруженным глазом ночью, приведены в таблице 6.

Таблица 6

4.

Целеуказание – это умение быстро и правильно указывать цели, ориентиры и другие объекты на местности. Целеуказание имеет важное практическое значение для управления подразделением и огнем в бою. Целеуказание может производиться как непосредственно на местности, так и по карте или аэроснимку.

При целеуказании соблюдаются следующие основные требования: местоположение целей указывать быстро, кратко, ясно и точно; цели указывать в строго установленном порядке, пользуясь принятыми единицами измерения; передающий и принимающий должны иметь общие ориентиры и твердо знать их расположение, иметь единое кодирование местности.

Целеуказание на местности осуществляется от ориентира или по азимуту и дальности до цели, а также наведением оружия в цель.

Целеуказание от ориентира — наиболее распространенный способ. Вначале называют ближайший к цели ориентир, затем угол между направлением на ориентир и направлением на цель в тысячных и удаление цели от ориентира в метрах. Например: «Ориентир два, вправо сорок пять, дальше сто, у отдельного дерева — наблюдатель».

Если передающий и принимающий цель имеют приборы наблюдения, то вместо удаления цели от ориентира может указываться вертикальный угол между ориентиром и целью в тысячных. Например: «Ориентир четыре, влево тридцать, ниже десять — боевая машина в окопе».

В некоторых случаях, особенно при выдаче целеуказания по малозаметным целям, используются местные предметы, находящиеся вблизи цели. Например: «Ориентир два, вправо тридцать — отдельное дерево, дальше двести — развалины, влево двадцать, под кустом — пулемет».

Целеуказание по азимуту и дальности до цели.

Азимут направления на появившуюся цель определяют с помощью компаса в градусах, а дальность до нее в метрах с помощью бинокля (прибора наблюдения) или глазомерно. Получив эти данные, передают их, например: «Тридцать два, семьсот — боевая машина».

Целеуказание наведением оружия в цель

О замеченных на поле боя целях необходимо немедленно доложить командиру и правильно указать их расположение. Цель указывается устным докладом или трассирующими пулями.

Доклад должен быть кратким, ясным и точным, например: «Прямо — широкий куст, слева — пулемет». «Ориентир второй, вправо два пальца, под кустом — наблюдатель». При целеуказании трассирующими пулями произвести в направлении цели одну-две короткие очереди.

Методы ориентации

МЕТОДЫ ОРИЕНТАЦИИ Как вы узнали из приведенного выше примера, построение точки детализации не могут начаться до черчения на плоскости доска или стол ориентируется. Ориентация состоит вращения выровненного стола вокруг его вертикальной оси до тех пор, пока информация находится в точно таком же соотношении, что и данные на земле. Там Есть несколько методов ориентирования плоского стола. Некоторые из этих методов обсуждается ниже. Подсветка Обычный метод ориентирования плоского стола — подсветка. Используя это метод, вы ориентируете плату, подсвечивая заданную линию, для которой направление было предварительно нанесено.Рис. 9-3 иллюстрирует этот метод. На рисунке 9-3 точки a и b — это ранее нанесено расположение точек A и B на земле. Первый, вы устанавливаете и выравниваете стол в точке B. Затем вы размещаете линейка алидады по линии ba и вращайте стол, пока алидада не будет наведена на точку A. Как только алидада замечен на А, стол зажимается, и ориентация проверяется путем наведения на другой видимый и ранее нанесенная точка. Направление на любую другую видимую точку может быть отображается как луч от нанесенного на график положения занятой станции. Ориентация по компасу Для грубого картографирования в мелком масштабе вы можете использовать магнитную карту . компас для ориентирования плоского стола.Если компас прикреплен к столу, вы ориентируетесь, вращая Рисунок 9-3.-Ориентация при подсветке. стол вокруг своей вертикальной оси до установленного подшипника (обычно магнитный север). Если компас прикреплен к алидаде, вы сначала поместите линейку вдоль предварительно нарисованная линия, представляющая линию север-юг. Таблица тогда ориентироваться, вращая его, пока стрелка компаса не будет указывать на север. Как вы должны помнить из своего исследования ТРАМАН EA3 , вы знаете, что магнитное поле Земли и местное притяжение сильно влияют на направление стрелки компаса. По этим причинам вам следует избегать использование компаса для ориентирования плоского стола, когда ориентация с помощью подсветки может быть выполненным. Резекция Ориентация плоского стола с помощью подсветки или компаса требует занятия станции, положение которой был нанесен на карту.Однако резекция позволяет ориентировать планшетный стол без установки на ранее нанесенную станцию. Этот техника использует две или более видимых точки, позиции которых нанесены на плоский стол. Из этих точек на графике лучи направляются обратно к занятому месту. но незарисованная точка. ДВУХТОЧЕЧНЫЙ МЕТОД. двухточечный метод обратной засечки используется для ориентирования плоского стола и установления положение станции, когда две ранее нанесенные точки не могут быть заняты.Описание двухточечного метода приведено ниже: На рисунке 9-4 A и B видны, но недоступные, контрольные точки. Очки а и b нанесены позиции А, и Б. г. местоположение не нанесенной на график точки C приблизительно оценено и отмечено c. D выбран Рисунок 9-4.Двухточечный метод резекции. и отмеченная точка при лучах от A и B даст сильное пересечение (угол ADB больше 300). Сначала установите и выровняйте самолет стол в точке D (первая установка, рис. 9-4). С помощью нанесены точки и и б, нарисовать резекционные лучи от А и B.Эти лучей пересекаются в d, что является предварительным положением D. Нарисуйте луч из d в сторону C. График c на этой линии на расчетном расстоянии от D — С. Затем установите плоский стол в точке C (вторая установка, рис. 9-4) и сориентируемся по подсветке на D. Прицел на А и ничья луч, проходящий через c, пересекает прямую ad в точке a. В подобном манер, прицел на Б к установить б. Вы теперь есть четырехугольник abdc , который похож на ABDC. Т.к. в этих аналогичных четырехугольники, прямая ab всегда должен быть параллельно линии AB, ошибка ориентации обозначается углом между ab и ab. Чтобы исправить ориентацию, поместите алидаду на строку . ab и взгляд на отличительную далекую точку.Затем переместите алидаду в строку ab и поверните стол, чтобы взгляд на ту же далекую точку. Плоский стол теперь ориентирован, и резекция линии от A и B через a и б участок положение точки C. ТРЕХТОЧНЫЙ МЕТОД. трехточечный метод предполагает ориентация плоского стола и нанесение станции, когда можно увидеть три известные нанесенные станции но не занято удобно. Установить планшет в неизвестной точке P (рис. 9-5) и приблизительно сориентируйте стол на глаз или компас. Проведите лучи к известным точкам A, B, и C. Точка ab обозначает пересечение луча до А с лучом до Б. очков г. до н.э. и ac похожие в их обозначениях. Если плоский стол ориентирован правильно, Рисунок 9-5.Трехточечный метод резекции. три луча пересекутся в одной точке. Обычно , однако, первая ориентация неточная, и лучи пересекаются в трех точках (ab, bc, и ac) образуя треугольник, известный как треугольник ошибки. Судя по геометрии, желаемое расположение точка, П, должна выполнить следующие три условия относительно треугольника: 1.Он упадет по одну сторону от всех трех лучей; что , либо справа, либо слева от всех трех лучей. 2. Расстояние от каждого луча будет пропорционально . расстояние от треугольника до соответствующей точки на графике. 3. Он будет внутри треугольника ошибки, если треугольник ошибки находится внутри основного построенного треугольника и вне треугольника ошибки, если он находится вне основного треугольника. Обратите внимание на то, что на рисунке 9-5 треугольник ошибки находится снаружи. главный треугольник и почти вдвое дальше от B начиная с A, и примерно столько же от C с B. желаемая точка, P, должна быть примерно на одинаковом расстоянии от лучей до B, и до С, и около одного вдвое дальше от луча до А, и три измерения должны производиться с одной стороны от соответствующих лучей. Как нарисовано, только одно место будет соответствовать всем этим условиям, и это рядом с P. предполагается как желаемое место. Плоский стол переориентируется с помощью P и подсветка на одной из дальних точек (B). новые лучи (а, б, и в) являются нарисовано. Результат еще одного (меньшего) треугольника ошибок. Это означает, что выбранный положение P было недостаточно далеко. Другая точка, P, выбирается с помощью выше условий, таблица переориентируется, и новые лучи нарисованы. Если треугольник стал больше, допущена ошибка и выбранная точка оказалась на изнанка одного из лучей. Необходимо перепроверить направления и точка снова выбрана в правильном направлении. The New Point, P, показывает нет треугольника ошибки, когда нарисованы лучи. Можно предположить, что это желаемое место точки, над которой установлен плоский стол. Кроме того, ориентация правильный. Используя четвертую известную и нанесенную точку в качестве проверки, луч, проведенный из эта точка также должна проходить через P. Если нет, значит ошибка было сделано, и процесс необходимо повторить. Обычно вторая или третья попытка должна уменьшить треугольник ошибки до точка. Если после третьей попытки треугольник не уменьшился до точки, вы должен провести дугу окружности через один набор перекрестков (ab, ab) и другой дуга через любой из других наборов (bc, bc, или ac, ас). перекрестков двух дуг P. Это пересечение используется для ориентирования плоского стола. Проверка четвертой локации докажу местоположение. СПОСОБ ТКАНИ. Другой метод, который можно использовать для построения местоположения неизвестной точки из трех известных очков — это метод резекции кальки. Рисунок 9-6 иллюстрирует это. метод. На рисунке точки а, b, и c — нанесенные на график позиции трех соответствующих известных станций (A, B, и C). P — это точка неизвестное место, над которым установлен плоский стол. Нанести на карту местонахождение П вы первым разместили кусок кальки (или прозрачного пластика) поверх карты и выберите любую удобную точку на бумаге как П. Затем вы проводите лучи от P к трем известным станции. Затем вы ослабляете кальку и сдвигаете ее, пока три луча пройти через соответствующие нанесенные точки a, b, и c. Перекресток лучи отмечают расположение П, который можно колоть через кальку, чтобы найти точку на карте.

Методы ориентации

Аз-Эль Метод ориентации | Метод ориентации кватернионов | Метод ориентации углов Эйлера | Метод ориентации углов YPR

Доступно несколько различных методов ориентации для указания направления, в котором указывает датчик или антенна, по отношению к системе отсчета, закрепленной в корпусе родительского объекта датчика или антенны (например,г., транспортное средство или объект). Мы будем называть этот фиксированный опорный кадр родительского тела опорным кадром подкомпонента. Доступные параметры и данные, которые вы должны предоставить, зависят от выбранного вами метода ориентации. Каждый метод определяет ориентацию датчика или рамы антенны тела относительно подкомпонент опорного кадра. Обратите внимание, что ориентация датчика или антенны относительно других систем координат (например, инерция центрального тела или неподвижное центральное тело) будет зависеть от положения его родительского объекта.Например, ориентация по умолчанию для спутника на околоземной орбите — «Выравнивание по надиру с ограничением скорости ECI», которое направляет ось Z спутника к Земле. Следовательно, разумно установить номинальное направление визирования спутникового датчика или антенны вдоль оси Z, чтобы облегчить наблюдение Земли. С другой стороны, установка номинального визирования по оси Z объекта неудобна, поскольку он также будет направлен в сторону Земли. Лучшее номинальное направление в этом случае будет вдоль отрицательной оси Z.Подкомпонент опорного кадр выбран для различных объектов STK таким образом, что при использовании номинального направления линии визирования вдоль оси Z опорного разумно. Для транспортного средства опорная рамка субкомпонента совпадает с рамой кузова транспортного средства, которая является рамкой, определяемой положением транспортного средства. Для объекта опорная рамка субкомпонента смещена от рамки корпуса средства на 180 градусов вокруг оси X корпуса.

Примечание : Подкомпонентная система отсчета, упомянутая выше, введена только для упрощения определений ориентации датчика и антенны.Контрольные кадры подкомпонентов не являются фактическими кадрами в STK.

В четырех методах ориентации, предоставляемых STK, номинальное наведение датчика или антенны по оси визирования представлено следующими значениями:

Метод ориентации Az-El

Азимут = 0 градусов
Высота = 90 градусов
О Boresight = Rotate

Метод ориентации кватернионов

qx = 0
qy = 0
qz = 0
qs = 1

Метод ориентации углов Эйлера

Эйлер A = 0 градусов
Эйлер B = 0 градусов
Эйлер C = 0 градусов
Последовательность = 313

Метод ориентации углов YPR

Рыскание = 0 градусов
Шаг = 0 градусов
Крен = 0 градусов
Последовательность = YPR

Метод ориентации Аз-Эль

• Азимут — Измеряется от оси X в плоскости XY вспомогательной системы отсчета вокруг оси Z в правом направлении для автомобильных датчиков и в левом направлении для датчиков на объекте.
Высота
• — определяется как угол между плоскостью XY суб-компонента опорного кадра и датчиком или антенны прицеливания, измеренной в направлении положительной оси Z.

О Boresight

Ось Z датчика или антенны всегда совпадает с ее направлением прицеливания и однозначно определяется азимутом и углом места.Однако ориентация двух других осей по отношению к исходной системе координат родительского объекта определяется параметром About Boresight . Вы можете установить About Boresight на:

Повернуть

Обозначает поворот вокруг оси Z вспомогательного кадра отсчета на азимутальный угол с последующим поворотом вокруг новой оси Y на 90 градусов минус угол возвышения. Пользователи, знакомые с последовательностями углов Эйлера, распознают это как последовательность вращения 323, где первое вращение выполняется на азимутальный угол, второе вращение составляет 90 градусов минус угол возвышения, а третий угол вращения равен нулю.

Если для параметра О оси визирования установлено значение Повернуть, полная ориентация фиксированной рамки датчика или антенны объясняется следующим образом:

• Ось z выровнена по оси визирования.
Ось
• проходит вдоль пересечения базовой плоскости xy подкомпонента и плоскости XY родительского тела.
• х плоскости перпендикулярна к датчику или антенны прицеливания таким образом, что она образует угол азимута с родительской ссылкой оси у.

Ось x, также называемая «вектором вверх», завершает правый датчик или рамку антенны. Из следующих рисунков также очевидно, что для ориентации по умолчанию, равной 90 ° и азимуту = 0 °, кадр датчика или антенны совпадает с опорным кадром подкомпонента:

Матрица направляющего косинуса между датчиком или рамой антенны и рамой кузова автомобиля с параметром About Boresight, установленным на Rotate, определяется в терминах Az и El как:

Следовательно, для датчика или антенны, направленной вдоль осей транспортного средства, соответствующие значения азимута и возвышения равны:

Направление визирования	Азимут (град. )	Высота (град.)
+ X	0	0
-X	180	0
+ Y	90	0
-Y	-90	0
+ Z	0	90
-Z	0	-90

Матрица направляющих косинусов между корпусом датчика или антенны и корпусом объекта с параметром About Boresight, установленным на Rotate, определяется в терминах Az и El как:

Задержка

Указывает вращение вокруг оси Y от подкомпонент опорного кадра с последующим вращением вокруг новой Х-оси. Это эквивалентно последовательности углов Эйлера 213, где третий угол поворота равен нулю. Опция «Удержание» обеспечивает ту же ось, что и опция «Повернуть», которая определяется азимутом и углами возвышения, как описано выше. Однако две другие оси, x и y, получаются с помощью последовательности 213 поворотов Эйлера с последним углом Эйлера, установленным на ноль. Другими словами, повороты Эйлера стремились в первую очередь о Y», а потом о х таким образом, что они производят ось г вдоль направления прицеливания, установленном азимуту и ​​углу места.

Матрица направляющего косинуса между датчиком или рамой антенны и рамой кузова автомобиля с параметром About Boresight, установленным в положение Hold, определяется в терминах следующих двух углов:

, который может быть определен как функции азимута и возвышения следующим образом:

Матрица направляющих косинусов между датчиком или рамкой антенны и рамой корпуса объекта с параметром About Boresight, установленным на Hold, определяется в терминах следующих двух углов:

уровень

Параметр «Об уровне прицеливания» доступен только для целевых датчиков слежения и предназначен для минимизации вращения диаграммы направленности датчика на земле. Уровень указывает на то, что линия визирования совмещена с линией визирования на цель, в то время как ось x датчика ограничена так, чтобы находиться в плоскости, параллельной плоскости меридиана, проходящей через цель.

Метод ориентации кватернионов

Метод Quaternion основан на единичном векторе вращения и соответствующем ему угле, на который поворачивается родительская опорная рамка, чтобы выровнять ее с сенсором или рамкой антенны.

Геометрия метода кватернионов

Кватернион определяется как:

где

— это единичный вектор вращения [e ₁ , e ₂ , e ₃ ], выраженный в кадре космического корабля, вокруг которого поворачивается корпус космического корабля, и это угол, на который поворачивается родительский опорный кадр до тех пор, пока он не будет выровнен. с датчиком или антенной рамкой.

Укажите векторные и скалярные компоненты Quaternion, описывающие вращение от системы отсчета родительского объекта до корпуса датчика или корпуса антенны. qx, qy и qz — компоненты вектора, а qs — скалярная составляющая. Кватернион должен иметь единичную длину.

Метод ориентации углов Эйлера

углы Эйлера Метод использует последовательность 3-вращение вокруг локальной оси, начиная с суб-компонента опорного кадра и поворот к датчику или раме антенны, где начальный датчик или антенна прицеливания находится вдоль Z-оси суб-компонента ссылки рамку, как показано на рисунке выше.Последовательность из 3 поворотов определяется относительно оси X, Y или Z, где X = 1, Y = 2, Z = 3. Следовательно, последовательность ZXZ определяется как 313.

Общее преобразование — это комбинация трех вращений по одной оси вокруг движущихся осей. Каждое из этих вращений определено в следующей таблице:

STK предоставляет все возможные последовательности для комбинаций последовательности ijk: 121, 123, 131, 132, 212, 213, 231, 232, 312, 313, 321 и 323.

Для определения матрицы направляющих косинусов между кадром датчика или антенны и опорным кадром подкомпонента потребуется транспонирование приведенных выше уравнений как:

Метод ориентации углов YPR

В методе углов YPR используется последовательность из трех поворотов, чтобы повернуть опорную рамку родительского объекта относительно рамки датчика или антенны.В отличие от метода углов Эйлера, углы крена, тангажа и рысканья измеряются относительно исходных осей X ’, Y’ и Z ’соответственно (а не относительно подвижных осей). Однако этот метод все еще можно объяснить с точки зрения углов Эйлера с помощью следующего соотношения: выполнение трех угловых поворотов в последовательности ijk, взятой вокруг опорных осей, приводит к той же чистой ориентации, что и выполнение тех же трех вращений, но в последовательности kji около движущиеся оси.

Видео:

Когда истинный север НЕ находится на вершине

Эйлин Бакли, руководитель картографического центра

На этой неделе мы получили отличный комментарий от читателя о картах, на которых нет истинного севера вверху.Ссылаясь на карты Центра конференций Сан-Диего (SDCC), которые включены в повестку дня конференций пользователей Esri и другие публикации, Стивен написал:

На мой взгляд, карта конференц-центра Сан-Диего перевернута. Если перевернуть ее и повернуть север вверх, карта станет более интуитивно понятной для чтения и интерпретации. Я всегда ориентируюсь на север на карте…

Вот одна из рассматриваемых карт (рисунок 1).

Рисунок 1.Карта конференц-центра Сан-Диего с севером в правом нижнем углу

Часто карты туристических мест (например, зданий, комплексов, частей городов) поворачиваются так, что истинный север не находится в верхней части карты. Вместо этого эти карты повернуты в другом направлении, и добавлен заметный индикатор ориентации (например, стрелка севера), чтобы помочь тем, кто ожидает, что карта будет отображать истинный север вверху. Возникает вопрос: «В каком направлении находится вверху карты?» Это направление, в которое будет смотреть большинство людей, когда они впервые войдут в область, обозначенную на карте.Почему?

Вот отрывок из Использование карты: чтение, анализ, интерпретация , седьмое издание, глава тринадцатая, «Определение местоположения и навигация» (стр. 270):

ОРИЕНТИРОВАНИЕ КАРТЫ

«» сориентировать карту означает определить, как направления на карте совпадают с направлениями на земле. Этот термин пришел из средневековой Европы, где церковные ученые рисовали карты известного мира с Востоком (Китай) вверху, но сегодня большинство карт нарисовано с истинным севером вверху.

Путешествуя, люди склонны ориентировать карты одним из двух способов. Многие люди держат карту вверху, независимо от того, в какую сторону они смотрят. Эта процедура имеет то преимущество, что названия мест, символы и объекты легко читаются. Но у него есть недостаток: направления на карте обычно не совпадают с направлениями на земле. Когда вы идете на юг, то на карте остается право на самом деле. Такое обратное мышление может привести в замешательство. Представьте, что вы пытаетесь за доли секунды принять решение о том, в какую сторону повернуть! Поскольку в знакомой обстановке это не может быть большой проблемой, легко забыть, что есть альтернатива.

Если вы находитесь в незнакомой обстановке или запутанной местности, обычно легче сориентироваться, если сначала сориентировать карту по направлению вашего движения. Поворот карты до тех пор, пока земля и объекты карты не будут выровнены, имеет то преимущество, что вы всегда можете напрямую определять направления. Хотя вам, возможно, придется читать названия мест и символы вверх ногами или боком, это проще, чем пытаться расшифровать обратные направления. Вы можете решить проблему перевернутой маркировки и этикеток, внимательно ознакомившись с ними перед поездкой и записав ключевые данные, которые вам нужны, на полях или на отдельном листе бумаги.Недостатком этого метода является то, что при движении по извилистому маршруту вам придется постоянно поворачивать карту, чтобы оставаться в соответствии с направлением движения.

Если предположить, что многие люди, присутствующие на конференции пользователей (количество впервые посещающих, как правило, превышает 30% ежегодно), считают Конференц-центр Сан-Диего «незнакомой и запутанной средой», карты SDCC показаны с основной вход внизу, так что когда читатели карты входят в здание, они уже держат карту в положении, которое будет наиболее интуитивно понятным для чтения.

Конечно, постоянным посетителям или опытным читателям карт будет удобно, если карта этого объекта ориентирована на север вверху. Кроме того, они, скорее всего, будут настолько хорошо знакомы со своим окружением или хорошо читают карты, что также смогут научиться читать карту SDCC, когда она не отображает истинный север вверху, тем более что видная стрелка севера указывает направление на истинный север.

Карты, которые создаются для повесток дня и других печатных и онлайн-публикаций Esri о Международной конференции пользователей Esri в целом, ориентированы так, чтобы главный вход находился внизу карты, поскольку это начальная точка входа для большинства посетителей. а так как внутренних индикаторов ориентации здания по сторонам света мало.

Другие примеры карт, которые соответствуют этой стандартной картографической практике, включают следующее:

Иногда карта поворачивается, чтобы лучше поместиться на странице, как в примере с картой Вайкики, Гавайи. Иногда эта карта ориентирована на заметный объект или ориентир. Например, карта Hotel Del Coronado ориентирована так, что главное здание выровнено по краям страницы. Конечно, если карта опубликована в контексте большого экстента (например, город Сан-Диего, Калифорния), карта будет ориентирована на север вверху, как обычно (например, карта Lunch Specials). .

К сожалению, эта техника создания карт менее очевидна в онлайн-картах. Причины могут быть понятны — например, эти карты часто являются многомасштабными, и отображаемая область соответствует большему экстенту, или пользователи могут захотеть смешать контент с другими картами. Однако, когда эти ограничения не применяются, иногда лучше учитывать навыки чтения карты пользователями и их знакомство с областью, в которой они пытаются перемещаться. В этих случаях требуется поворот карты в более интуитивно понятном или графически приятном направлении.

Тем не менее, с более широким использованием портативных устройств и возможностью поворачивать карту либо в направлении движения, либо с севером вверху, возможно, больше пользователей карт смогут лучше использовать карты с севером вверху. время, и мы можем начать полагаться на их улучшенные навыки чтения карт, чтобы создавать карты таким образом чаще.

Спасибо доктору А. Джону Кимерлингу, автору Map Use , за помощь в написании этой записи в блоге, а также спасибо Кену Филду и Эндрю Скиннеру, картографам Esri, за их карты конференц-центра Сан-Диего.

(PDF) Простые измерения движения грунта, не зависящие от ориентации

GMRotDnn и GMRotInn, за исключением того, что среднегеометрические спектры

заменены на спектры отдельных компонентов. Кроме того,

мера RotD50 используется в новых наземных моделях движения NGA-West 2

(например, Bozorgnia et al., 2014).

В предыдущей литературе максимальное спектральное ускорение

во всех ориентациях горизонтального компонента было

, названное MaxD (т.е.g., Beyer and Bommer, 2006), MaxRot

(например, Watson-Lamprey and Boore, 2007) и RotD100

(например, Boore, 2010). Эта мера широко исследовалась в последние годы (например, Beyer and Bommer, 2006; Wat-

son-Lamprey and Boore, 2007; Huang et al., 2008; Boore,

2010). Его можно эффективно вычислить путем линейной комбинации

двух ортогональных откликов (Huang et al., 2008). Несмотря на то, что

RotD100 был принят в 2009 г. Национальной программой по сокращению опасности землетрясений

(NEHRP), положениями и комментариями (Совет по сейсмической безопасности зданий [BSSC], 2009 г. ),

Stewart et al.(2011) объяснили, что использование RotD100

является спорным, и рекомендуется внести в него корректировки.

RotD100 — это верхняя граница измерения интенсивности.

Другая нижняя граница, RotD00 (минимальное спектральное ускорение —

во всех ориентациях горизонтального движения грунта), также представляет интерес

, поскольку пара RotD100 и RotD00 определяет диапазон спектрального ускорения

для горизонтальной составляющей. . В

Хуанг и др. (2008), Грант (2011) и Грант и др.(2011), для

за данный период азимут, соответствующий максимальному отклику

, называется большой осью, а ортогональная ориентация

максимальной ориентации упоминается как вспомогательная ось

. Однако малая ось может не соответствовать

значению RotD00 (см. Рис. 1). Точное вычисление RotD00

представляет собой задачу минимума – максимума для ориентации θ

. Задача оптимизации невыпуклая и нелинейная, и она существенно отличается от вычисления

RotD100, который является жадной процедурой максимума – максимума.

К счастью, точности ориентации до 1 ° достаточно

для практического использования сильных движений грунта. Современные методы

для спектральных значений по всем ориентациям основаны на

на чередующихся рядах откликов. Повернутая серия отклика

at; θ от двух ортогональных составляющих a1t и a2t составляет

at; θa1tcosθrta2tsinθ; 2

, в котором at; θ находится на расстоянии θ от a1t и π = 2 − θaway от

a2t. Затем спектральная ордината, соответствующая

at; θis

max

tja1tcosθrsa2tsinθj: 3

Алгоритм, описанный выше (именуемый здесь

RotBin), был использован для вычисления независимые от ориентации

меры, такие как GMRotI50, RotI50 и RotDnn.Однако

все еще занимает много времени по сравнению с расчетом

MaxD. Например, для вычисления GMRotI50 потребовалось 11,7 с для наземного движения

на компьютере с частотой 3 ГГц (Boore

et al. , 2006). Хотя это не обременительно, время ожидания составляет

дней для обработки тысяч записей.

Эффективность важна для потенциального использования всех видов ориентировочных мер

. Несмотря на увеличивающуюся мощность компьютера

, эффективность необходимо учитывать в ситуации, когда компьютер

выставляет спектральное значение для диапазона периодов и коэффициентов демпфирования

с увеличением количества записей движения земли.Например, для

в проекте NGA-West 2 новый GMPE был получен не только для коэффициента демпфирования 5%, но и для диапазона

от 0,5% до 30% (Bozorgnia et al., 2012). Эффективность

также важна для быстрого реагирования после разрушительного землетрясения

. Возможный ущерб напрямую связан с интенсивностью

мер. Чтобы сделать более широко используемые меры, не зависящие от ориентации,

, скорость является одним из ключевых факторов, которые следует учитывать.

Мы предлагаем эффективный метод вычисления ориентировочных мер, таких как RotD00, с точностью, которая соответствует

требованиям практического использования. Измерения вычисляются на основе спектров по всем неизбыточным ориентациям

горизонтальных колебаний грунта, которые формально определяются как

всенаправленных. Далее представлен быстрый алгоритм вычисления всенаправленного спектра

. Впоследствии мы предоставляем

мул для вычисления большинства существующих показателей.

Спроецированная огибающая

Огибающая и спектральное значение

Пусть трасса rt (0≤t≤T, T — продолжительность трассы)

находится в горизонтальной плоскости XOY с двумя ортогональными направлениями

X и Y. Две ортогональные составляющие rt — xt и

−0,6 −0,4 −0,2

Ответ PSA x направление (g)

00,2 0,4 0,6

−0,8

−0,6

−0,4

−0,2

0

0,2

0,4

0.6

0,8

↑

Симметричная часть огибающей перед проецированием

← Симметричная часть огибающей

← большая ось

малая ось

Ответ PSA направление y (g)

Trace

Envelope

до проецирования Огибающая

RotD00

RotD100

Рис. 1. Кривая псевдоспектрального ускорения, генерируемая осциллятором с естественным периодом 1 с и 5% демпфированием

для входного сигнала горизонтального движения грунта, который исходит от

база данных по затуханию следующего поколения (NGA) с последовательностью записи

, номер 143 (станция Табас, Иран, землетрясение

16 сентября 1978 г.).Цветная версия этого рисунка доступна только в электронном издании

.

Простые измерения движения земли, не зависящие от ориентации 1269

Как космический корабль узнает свою ориентацию на орбите?

В настоящее время на LEO? Легко, GPS и компас (собственно, многоосевой магнитометр или гирокомпас).

Теперь, если он на орбите других тел или в межпланетном пространстве … или был кораблем до GPS … это становится более интересным.

Позвольте мне вставить довольно длинное, но исчерпывающее описание используемых устройств из статьи Attitude Control в Википедии.

Датчик горизонта

Датчик горизонта — это оптический прибор, который улавливает свет от «краев» атмосферы Земли, то есть на горизонте. Часто используется тепловое инфракрасное зондирование, которое определяет сравнительную теплоту атмосферы по сравнению с гораздо более холодным космическим фоном. Этот датчик обеспечивает ориентацию относительно Земли по двум ортогональным осям. Он имеет тенденцию быть менее точным, чем датчики, основанные на наблюдении звезд. Иногда его называют датчиком Земли.

Орбитальный гирокомпас

Подобно тому, как земной гирокомпас использует маятник для определения местной силы тяжести и выравнивания своего гироскопа с вектором вращения Земли и, следовательно, указывает на север, орбитальный гирокомпас использует датчик горизонта для определения направления на центр Земли и гироскоп. для определения вращения вокруг оси, нормальной к плоскости орбиты. Таким образом, датчик горизонта обеспечивает измерения тангажа и крена, а гироскоп обеспечивает рыскание. См. Углы Тейта-Брайана.

Датчик солнечного света

Датчик солнца — это устройство, определяющее направление на Солнце. Это может быть так же просто, как некоторые солнечные элементы и шторы, или настолько сложно, как управляемый телескоп, в зависимости от требований миссии.

Датчик земли

Датчик Земли — это устройство, определяющее направление на Землю. Обычно это инфракрасная камера; В настоящее время основным методом определения ориентации является звездный трекер, но датчики Земли по-прежнему интегрируются в спутники из-за их низкой стоимости и надежности.

Звездный трекер

Звездный трекер — это оптическое устройство, которое измеряет положение звезды (звезд) с помощью фотоэлемента (ей) или камеры.

Магнитометр

Магнитометр — это устройство, которое определяет напряженность магнитного поля и, при использовании в трехосной триаде, направление магнитного поля. В качестве навигационного средства космического корабля измеренная напряженность поля и направление сравниваются с картой магнитного поля Земли, хранящейся в памяти бортового или наземного компьютера наведения.Если положение космического корабля известно, можно сделать вывод об ориентации.

В случае зондов в межпланетном пространстве этого недостаточно. В этом случае зонд может использовать звездный трекер для определения своего собственного положения, но положение определяется на Земле — радиосигналы от зонда триангулируются, точное расстояние (с точностью до метров или меньше!) Может быть определено с помощью фазового сдвига, и затем зонд получает расчетное положение обратно с Земли.

Ориентация карты — географическая область

Карты обычно создаются с определенного направления.Направленность карты называется ее ориентацией. Популярность онлайн-картографии, такой как Google Maps, заставила многих людей ожидать, что север всегда будет находиться в верхней части карты, а юг — в нижней части. Исторически карты не всегда были ориентированы на север. Различные географические и религиозные влияния со временем изменили ориентацию карт. Эстетика, политические интересы, эгоизм и навигация — вот некоторые из других причин, по которым картографы на протяжении веков использовали разные ориентации карт.

Карты северной ориентации

Клаудия Птолемей (90–168 гг. Н.э.), классическая греческая картограф, была приписана созданию первого известного атласа. Его коллекция картографии в Geographia была одним из первых примеров ориентации карт на север. Ориентация на север снова стала популярной во время Великой эры исследований, когда мореплавателям понадобилось ориентироваться по компасам. Важность ориентации карт на север отражала важность знания того, где находится магнитный север.Сегодня ориентация на север стала обычным явлением среди многих картографов и почти всех картографических онлайн-приложений.

Карты восточного направления

В средневековье религиозное учение оказало влияние на картографию. Европейские картографы ориентировали свои карты на Святую Землю, поскольку Иерусалим был местом смерти и воскресения Христа. Фактически, слово «восток» происходит от латинского слова « oriens» , что означает Восток.Примерами карт с восточной ориентацией являются Mappa Mundi (средневековые европейские карты мира), такие как карта T-O. Карты Т-О были символическим представлением мира, где буква О представляла границу мира, окруженную океанами Земли. Буква T, вложенная внутрь буквы O, разделяла мир на три континента Северного полушария: Азию наверху, Европу слева и Африку справа (южное полушарие игнорировалось, поскольку в то время оно считалось пригодным для обитания). Горизонтальная полоса буквы Т представляет Средиземное море, а вертикальную часть Т — реки Нил и Дон.Испытывая сильное влияние христианства, европейские картографы в средневековье сориентировали карты так, чтобы восток находился наверху, там, где восходило солнце, и считалось, что рай лежит.

Карты ориентации на запад

Карт ориентации на запад не так много. В 1635 году карта Новых Нидерландов и Новой Англии, созданная голландским картографом Виллемом Блау, показывает ориентацию на запад.

Карты ориентации на юг

Карты с ориентацией на юг к верхней части карты известны как карты с ориентацией на юг или обратные карты, поскольку карта отображается вверх ногами по сравнению с теми, которые используются для ориентации карты на север. На этих картах юг ориентирован в верхней части карты, восток — влево, а запад — вправо.

Арабские картографы, такие как Ибн Хаукал, обычно используют южную ориентацию карты; в десятом веке он создал карту мира с югом наверху. Марокканский картограф Мухаммад аль-Идриси нарисовал карту мира в 1154 году, широко известную как « Tabula Rogeriana» (Книга Роджера) для короля Сицилии Роджера II, показывая юг в верхней части карты.

Картографы из Дьеппской школы картографии в XVI, ^и годах создали настольные карты с ориентацией на юг. Пьер Деселье, французский картограф эпохи Возрождения, создавший в 1550 году карту мира, предназначенную для просмотра за столом, показал, что части мира поворачиваются на юг. В 1566 году Николас Дезленс также создал карту мира, показывающую юг к вершине. Карта в настоящее время хранится в Национальной библиотеке в Париже.

В современной картографии карты «юг вверх» в основном создаются в знак протеста против предвзятости западного полушария на некоторых картах мира. Запущенный в день Австралии, Стюарт МакАртур представил свою универсальную корректирующую карту с ориентацией на юг.

Эта концепция была в центре сцены в эпизоде ​​второго сезона Западного крыла « Somebody’s Going to Emergency, Somebody’s Going to Jail », где карта проекции Питерса на юг. фигурирует в презентации вымышленной Организации картографов за социальное равенство , которая выступала за обязательное использование проекции карты Петерса в курсах географии начальной школы как более реалистичное представление мира.

Нет единой ориентации

Карты, созданные во время Золотого века японской картографии с 1600-х по 1855 год, не имели стандартной ориентации. На многих картах была центральная ориентация, исходящая от дворца в Эдо, или не было явной ориентации. Только после притока иностранного влияния, начавшегося с экспедиции коммодора Перри в 1850-х годах, японская картография начала перенимать западные традиции ориентирования карт на север.

Пользовательские ориентации

Не все карты ориентированы на север, юг, восток или запад. Некоторые карты имеют индивидуальную ориентацию, чтобы продвигать политические цели или облегчить навигацию. Например, карты, созданные городом Санта-Моника, имеют поворот на 46 градусов, поэтому пляж всегда отображается внизу карты. Это сделано в эстетических целях и приводит к ориентации на северо-восток, а не на север.

Департамент транспорта Нью-Йорка размещает удобные для пешеходов карты по всему городу с ориентацией «лицом вверх» или вперед, чтобы зрители смотрели на карту в том же направлении, что и для удобства чтения.Это помогает пешеходам лучше ориентироваться в ориентирах на карте и лучше ориентироваться в городе.

На многих туристических картах парков развлечений, зоопарков и других интересных мест обычно указан вход в локацию внизу карты, чтобы помочь людям лучше ориентироваться.

Полярные карты Арктики и Антарктиды имеют пользовательские проекции с ориентацией на полюса.

Карты и ссылки

Эдо. 1849. Японская карта Эдо или Токио, Япония http: // www.geographicus.com/P/AntiqueMap/Edo-tokyo-1849

Эдсон, Эвелин. Отображение времени и пространства: как средневековые картографы видели свой мир . Лондон: Британская библиотека, 1997. Печать.

Николя Деслин 1566 — Национальная библиотека в Париже. http://histoirededieppe.chez.com/delien01.htm

Демпси, Кейтлин. «К стрелке на север или не к стрелке на север». GIS Lounge , 13 сентября 2011 г. Дата обращения 10 января 2014 г .: http://www.gislounge.com/to-north-arrow-or-not-to-north-arrow/.

Ирвинг, Фрэнсис. «Перевернутая страница карты». Карты мира с югом наверху . 4 августа 2008 г. Проверено 11 января 2014 г .: http://www.flourish.org/upsidedownmap/.

Унно, Казутака. (1994). «Картография в Японии». Глава 11 в т. 2, книга вторая из История картографии: картография в традиционных обществах Востока и Юго-Восточной Азии (Хартли и др. , ред.). Чикаго: University of Chicago Press, 1994.

Демпси, Кейтлин. 2013.« Карты для Севера, вызывающего вызов, прибывают в Нью-Йорк. GIS Lounge. Проверено 13 сентября 2014 г.

Поделиться:

Ориентация без компаса в северном полушарии

25 февраля 2017 г.

Поездка на природу может быть отличным способом связаться с природой и зарядиться энергией . Однако эта энергия может быстро исчезнуть, если вам случится заблудиться в дикой природе. Ориентация без компаса может быть сложной задачей , и иногда это необходимо.Легко может случиться, что на вашем телефоне закончится заряд батареи. Может быть, он упадет на камень, а может быть, вам не подойдет какой-то другой способ вашей обычной ориентации.

Мы проконсультировались с нашими гидами по выживанию и экспертами по природе, которые проведут вас по самым удивительным походам и походам на природе, чтобы узнать, как лучше всего ориентироваться без компаса в Северном полушарии .

Самый простой способ ориентироваться без компаса

Для новичка на природе самый простой способ ориентироваться без компаса — это использовать карту. Вы можете подумать, а что, если у меня разрядится аккумулятор? Нет, не цифровой, а бумажный. Ищите конкретные места: холмы, тропы, если есть река, это было бы здорово, потому что по реке намного легче ориентироваться. Также ищите искусственные сооружения : дороги, трубопроводы или пожарную вышку.

Используйте свои наручные часы

Первое, что необходимо для обеспечения успеха этого метода, — это то, что ваши часы должны быть точными . Кроме того, обе руки должны работать и двигаться, как обычно.

Если вы уверены, что ваши часы работают правильно , вам нужно выровнять их по земле. Лучший способ сделать это — взять его за запястье и положить на руку так, чтобы он плотно прилегал к ладони. Держите его перед собой, как компас.

Возьмите свободную руку и поддерживайте другую руку, удерживая часы, и вы будете более устойчивы.

Теперь посмотрите на время, направьте часовую стрелку на Солнце , найдите середину между часовой стрелкой, которая указывает на Солнце, и положением ’12’ на ваших часах. Это промежуточное направление будет указывать на юг, а противоположное направление — на север.

Навигация с использованием тени

Найдите поверхность земли, на которую попадают прямые солнечные лучи. Возьмите палку и воткните ее в землю, отметьте, где кончик ее тени падает на землю. Вам нужно будет подождать 30 минут, а затем повторить процесс маркировки. Нарисуйте линию, соединяющую две отметки, теперь вы можете приблизительно определить, где находятся восток и запад.

Но что делать в пасмурный день?

Так же, как сложнее развести костер в дождливый пасмурный день, сложнее сориентироваться и в таких погодных условиях.Предыдущие методы в основном полагались на Солнце. Хотя в пасмурный день можно получить тень, использовать ее бывает непросто. Ваш безопасный выбор — поискать мох. Один из первых методов ориентирования без компаса, который мы все усвоили. Мох обычно растет на северной стороне растений и скал . Не делайте выводов, глядя только на один случай. Проверьте несколько источников, чтобы определить наверняка.

Это может быть непросто, если вы находитесь в затененной и / или влажной среде, потому что мох может расти равномерно.Но если вам так случится найти дерево, на которое постоянно падает солнечный свет, у вас есть хороший способ определить север. Еще можно посмотреть на склоны . Если есть несколько холмов (и вы их видите), более сухая сторона с меньшим количеством растительности будет обращена на юг.

Как ориентироваться в ночное время

Найди Northstar, да. Хорошо, это еще не все, потому что не самая яркая звезда на небе . Вам понадобится чистое ночное небо и хорошая пара глаз.Или одним глазом, пиратов мы не различаем.

Найдите Большую Медведицу , которая состоит не из одной, а из семи самых ярких звезд на небе. Вы найдете его выше или ниже в северном небе, он различается в зависимости от сезона. Его важно найти, потому что он укажет вам на Полярную звезду.

Неважно, какое сейчас время года. Две звезды на краю чаши Большой Медведицы всегда будут указывать на Полярную звезду . Теперь возьмите палец или просто представьте линию от этих двух звезд, направленную по небу в том же направлении к самой яркой звезде, у вас есть Полярная звезда.

Интересный факт о Северной звезде

Почему Полярная звезда так называется? Из-за своего фиксированного положения в небе. Северный полюс никогда не проходит более чем на 1 градус от воображаемой оси Земли. Это означает, что если вы его определите, вы определенно нашли север. Посмотрите налево — это запад, посмотрите направо — это восток. Повернись — это, конечно, юг. Если вам мешают горы или деревья, доберитесь до высокой точки.

Не набирайтесь храбрости и отправляйтесь проверить свои новые знания, возьмите с собой компас и карту и оставайтесь в безопасности.Вот несколько полезных приемов для кемпинга.