Система полярных координат

Если вместо двух взаимно-перпендикулярных осей Х и У, применяемых в системе плоских прямоугольных координат, взять одну ось N и начальную точку О на ней, то получим систему полярных координат, которая широко применяется при целеуказании и ориентировании на местности. В этой системе ось ОN, соот-ветствующая оси Х в прямоугольных координатах, называется полярной осью, а исходная точка О на ней – полюсом. Относительно них положение любой точки М на местности или на карте определяется следующими двумя координатами:

- углом NОМ, который называется углом положения и измеряется от напра-вления полярной оси до направления на определяемую точку М;

- расстоянием ОМ.

Различают следующие три основных вида углов положения: дирекционный угол, истинный азимут и магнитный азимут.

Дирекционным углом Ду называется угол, измеряемый по ходу часовой стрелки от 0° до 360° между северным направлением вертикальной линии коорди-натной сетки и направлением на определяемую точку. Таким образом, в данном случае за полярную ось принимается вертикальная линия координатной сетки, т.е. та же ось Х, что в прямоугольных координатах, или линия, параллельная ей.

Истинным азимутом А называется угол, измеряемый по ходу часовой стрелки от 0° до 360° между северным направлением истинного меридиана и нап-равлением на определяемую точку. В этом случае полярной осью является напра-вление истинного меридиана.

При ориентировании по сторонам горизонта за направление меридиана обычно принимают направление магнитной стрелки компаса. Оно не совпадает с направлением истинного меридиана и лишь приближенно указывает направление север – юг. Направление магнитной стрелки называется, в отличие от истинного (географического) меридиана, магнитным меридианом.

Магнитным азимутом Ам называется угол, измеряемый по ходу часовой стрелки от 0° до 360° между северным направлением магнитного меридиана и на-правлением на определяемую точку.

Так как истинный и магнитный меридианы не совпадают по направлению, то между ними образуется угол, который называется магнитным склонением и обозначается греческой буквой d (дельта). Склонение считается восточным (со знаком +), если северный конец стрелки уклоняется к востоку от истинного мери-диана, и западным (со знаком -) при уклонении к западу. В силу магнитных свойств Земли магнитное склонение в различных пунктах земной поверхности неодинаково. На одном и том же месте оно также не остается постоянным, а из года в год изменяется.

Вертикальные линии координатной сетки не совпадают с направлениями истинных меридианов, а образуют с ними некоторый угол. Происходит это пото-му, что меридианы сходятся у полюса в одной точке, в то время как вертикальные линии координатной сетки в пределах каждой зоны остаются параллельными ме-жду собой.

Угол между северным направлением истинного меридиана данной точки и вертикальной линии координатной сетки называется сближением меридианов и обозначается греческой буквой g (гамма). Чем дальше вертикальные линии от-стоят от осевого меридиана зоны, тем этот угол становится больше; на краях зоны он достигает 3°.

Если вертикальная линия сетки отклоняется северным концом к востоку от истинного меридиана, то сближение меридианов считается восточным (со зна-ком +), при отклонении же ее в противоположную сторону – западным (со зна-ком -).

Таким образом, из вышеуказанного видно, что вертикальные линии коорди-натной сетки и магнитные меридианы образуют между собой угол, представляю-щий сумму сближения меридианов и магнитного склонения. Этот угол называется отклонением магнитной стрелки или поправкой направления П. Он отсчитывает-ся от северного направления вертикальной линии координатной сетки и считается положительным (со знаком +), если северный конец магнитной стрелки отклоня-ется к востоку от этой линии, и отрицательным (со знаком -) – при западном от-клонении магнитной стрелки.

Данные о величине поправки направления и слагающих ее величинах сбли-жения меридианов и магнитного склонения помещаются в виде схемы на полях карты, под нижней стороной ее рамки. Эти данные о поправке направления необ-ходимы для того, чтобы можно было переходить от дирекционных углов, изме-ренных по карте, к соответствующим им магнитным азимутам и обратно.

Определение по карте азимутов и дирекционных углов. В практической деятельности оперативным сотрудникам при использовании компаса обычно при-ходится иметь дело с магнитными азимутами и дирекционными углами и перехо-дить от измеренных по карте дирекционных углов к магнитным азимутам на местности или, наоборот, от магнитных азимутов, измеренных на местности, к ди-рекционным углам на карте.

Измерение и построение дирекционных углов на карте производится с по-мощью транспортира. Чтобы измерить на карте дирекционный угол какого-ни-будь направления, надо наложить на нее транспортир так, чтобы середина его ли-нейки, отмеченная штрихом, совпала с точкой пересечения определяемого напра-вления с вертикальной километровой линией сетки, а край линейки (т.е. деления 0 и 180° на транспортире) совместился с этой линией. Затем следует отсчитать по шкале транспортира угол по ходу часовой стрелки от северного направления ки-лометровой линии до определяемого направления.

Для построения на карте в какой-либо точке дирекционного угла проводят через эту точку прямую, параллельную вертикальным линиям километровой сет-ки, и от этой прямой строят заданный дирекционный угол.

Переход от дирекционного угла к магнитному азимуту и обратно. Что-бы перейти от дирекционного угла к магнитному азимуту, надо ввести в этот угол поправку направления (на магнитное склонение и сближение меридианов). Дан-ные о величине поправки направления помещаются в виде схемы и текстуально на полях карты под нижней стороной рамки. Удобнее и проще пользоваться текс-том. Например, слова: «Склонение на 1964 г. восточное 6°15¢. Среднее сближение меридианов западное 2°21¢» следует оставить без внимания. За основу надо брать: «При прикладывании буссоли (компаса) к вертикальным линиям координатной сетки среднее отклонение магнитной стрелки восточное 8°36¢ (1-43)».

Если среднее отклонение магнитной стрелки западное, то дирекционный угол будет больше азимута магнитного. Чтобы найти Ам, надо измерить дирекци-онный угол и вычесть поправку направления, а если известен Ам, то для опреде-ления дирекционного угла нужно к Ам прибавить поправку направления. Если среднее отклонение магнитной стрелки восточное, то дирекционный угол будет меньше азимута магнитного. Чтобы найти Ам, надо измерить дирекционный угол и прибавить поправку направления.

Таким образом, все вышеуказанное можно свести к следующим формулам: Ам = Ду -(± П); П = (±d) - (±g); Ду = Ам + (±П)

8. ОРИЕНТИРОВАНИЕ НА МЕСТНОСТИ ПО КАРТЕ.