Що називають дирекційним кутом. Визначення азимутів та дирекційних кутів

Азімути та дирекційні кути. При роботі з картою часто виникає необхідність у визначенні напрямків на будь-які точки місцевості щодо напрямку, прийнятого за початкове.

Як початковий напрям (рис.

50) зазвичай приймають:

Напрямок, паралельний вертикальній кілометровій лінії карти;

Напрямок географічного меридіана, що називається також істинним меридіаном;

Напрямок магнітної стрілки компаса, тобто напрямок магнітного меридіана.

Залежно від того, який напрямок прийнято за початковий, розрізняють три види кутів, що визначають напрямки на точки: дирекційний кут а, істинний азимут А та магнітний азимут Ам.

Дирекційним кутом якогось напряму називається кут, що вимірюється на карті по ходу годинникової стрілки від 0 до 360° між північним напрямком вертикальної кілометрової лінії та напрямком на визначену точку. Використання як початковий напрямок вертикальної кілометрової лінії дозволяє просто і швидко будувати та вимірювати дирекційні кути в будь-якій точці карти.

Мал. 50. Справжній азимут (А), магнітний азимут (Ам) та дирекційний кут (a)

Справжнім або географічним азимутом А напрямку називається кут, що вимірюється від північного напрямку географічного меридіана по ходу годинникової стрілки до заданого напрямку. Як і дирекційний кут, справжній азимут може мати значення від 0 до 360°.

Щоб по карті виміряти в даній точці справжній азимут якогось напряму, через цю точку попередньо проводять географічний меридіан таким же способом, як і при визначенні географічної довготи точки.

Магнітним азимутом Ам напрямку називається горизонтальний кут, що вимірюється протягом годинної стрілки (від Про до 360 °) від північного напрямку магнітного меридіана до визначеного напрямку. Магнітні азимути визначаються біля за допомогою кутомірних приладів, які мають магнітна стрілка (у компасів і буссолей). Використання цього простого способуорієнтування напрямів неможливо у районах магнітних аномалій та магнітних полюсів.

Вимірювання та побудова дирекційних кутів на карті виконують транспортиром. Шкали транспортиров побудовані в градусній мірі.

Дирекційний кут якогось напрямку, наприклад, зі спостережного пункту (НП) на ціль (Ц), як це показано на рис. 51 вимірюють у точці Про перетину цього напрямку з однією з вертикальних кілометрових ліній.

Очевидно, що при вимірюванні транспортиром дирекційного кута, що має величину від 0 до 180 °, необхідно нульовий радіус транспортира поєднувати з північним напрямом вертикальної кілометрової лінії, а кутів великих 180 ° - з південним напрямом (рис.

51). В останньому випадку до отриманого відліку додають 180°.

Мал. 51. Вимірювання дирекційного кута транспортиром

Побудова на карті напрямків за їх дирекційними кутами починають з того, що через задану вершину кута проводять пряму, паралельну вертикальній кілометровій лінії. Від цієї прямої транспортир і будується заданий кут. Точність відліку кутів по транспорту порядку 15 "- 30".

Перехід від дирекційного кута до магнітного азимуту і назад виконують тоді, коли на місцевості необхідно за допомогою компаса (бусолі) знайти напрямок, дирекційний кут якого виміряний по карті, або навпаки, коли на карту необхідно нанести напрямок, магнітний азимут якого виміряний на місцевості за допомогою компасу.

Для вирішення цього завдання необхідно знати величину відхилення магнітного меридіана цієї точки від вертикальної кілометрової лінії. Цю величину називають поправкою напряму (П).

Поправка напряму та її кути - зближення меридіанів і магнітне відмінювання - вказуються на карті під південною стороною рамки у вигляді схеми, що має вигляд, показаний на рис. 52.

Зближення меридіанів (у) – кут між істинним меридіаном точки та вертикальною кілометровою лінією – залежить від видалення цієї точки від осьового меридіана зони та може мати значення від 0 до ±3°. На схемі показують середнє для даного листакарти зближення меридіанів.

Мал. 52. Схема магнітного відмінювання, зближення меридіанів

та поправки напряму

Магнітне відмінювання - кут між істинним та магнітним меридіанами - вказано на схемі на рік зйомки (оновлення) карти. У тексті, що міститься поруч зі схемою, наводяться відомості про напрям і величину річної зміни магнітного відмінювання.

Мал. 53. Визначення поправки переходу від дирекційного кута (а)

до магнітного азимуту (Ам) та назад

Щоб уникнути помилок у визначенні величини та знака поправки напряму, рекомендується наступний прийом. З вершини кутів на схемі (рис. 53) провести довільний напрямок ОМ і позначити дужками дирекційний кут і магнітний азимут Ам цього напрямку. Тоді відразу буде видно, якими є величина і знак поправки напрямку.

Якщо, наприклад, а = 97º12" = 16-20, то Ам = 97012" - (2°10" + 10°15") = 84°47". визначають з урахуванням річної зміни магнітного відмінювання.

Від 0° до 360° між північним напрямком осьового меридіана зони прямокутних координат і напрямком на орієнтир. Дирекційні кути напрямків з точністю 1-60 кутових секунд можуть визначатися геодезичним, астрономічним та гіроскопічними способами, а також методами космічної геодезії.

Наближені значення дирекційних кутів напрямків з точністю близько 10-25 кутових хвилин можуть бути обчислені зі значення магнітного азимуту напрямку, визначеного за допомогою орієнтир-бусолі, яка входить до комплекту. додаткового обладнаннятеодолітів та тахеометрів. Орієнтир-бусоль призначена для визначення магнітних азимутів напрямків. Для переходу від магнітного азимуту до дирекційного кута необхідно знати виправлення бусолі (ПБ), яка визначається, як правило, на вихідному геодезичному пункті в районі виконання робіт.

Дирекційний кут напряму на орієнтир може бути обчислений шляхом вирішення зворотної геодезичної задачі, якщо відомі плоскі прямокутні координати вихідної точки та орієнтиру.

Дирекційні кути напрямків можуть бути виміряні з точністю близько 30-60 кутових хвилин топографічної карті за допомогою транспортира. При вимірюваннях дирекційних кутів по топографічній карті можна використовувати наступне визначення дирекційного кута: дирекційним кутом називається горизонтальний кут, що вимірюється по ходу годинної стрілки від 0° до 360°, між північним напрямком вертикальної лінії кілометрової сітки плоских прямокутних координат і напрямком на напрямі.

Дирекційний кут напрямку може бути приблизно з точністю порядку 0.5-3 кутових градусів визначений на місцевості за значенням магнітного азимуту напрямку виміряного за допомогою компасу шляхом введення у виміряне значення магнітного азимуту поправки напрямку (ПОН), взятої з топографічної карти на дату спостережень.

Напишіть відгук про статтю "Дирекційний кут"

Уривок, що характеризує Дирекційний кут

Пан нахилом голови відпустив Мішо.

У той час як Росія була до половини завойована, і жителі Москви бігли в далекі губернії, і ополчення за ополченням піднімалося на захист батьківщини, мимоволі представляється нам, що не жили в той час, що всі російські люди від малого до великого були зайняті тільки тим, щоб жертвувати собою, рятувати батьківщину чи плакати над її смертю. Розповіді, описи того часу всі без винятку говорять тільки про самопожертву, любов до батьківщини, розпач, горе та геройство росіян. Насправді це так не було. Нам здається це тільки тому, що ми бачимо з минулого загальний історичний інтерес на той час і бачимо всіх тих особистих, людських інтересів, які були в людей на той час. А тим часом насправді ті особисті інтереси сьогодення настільки значніші за спільні інтереси, що через них ніколи не відчувається (зовсім не помітний навіть) інтерес загальний. Більшість людей того часу не звертали жодної уваги на спільний хідсправ, а керувалися лише особистими інтересами сьогодення. І ці люди були найкориснішими діячами того часу.
Ті ж, які намагалися зрозуміти загальний перебіг справ і з самопожертвою і геройством хотіли брати участь у ньому, були найнепотрібнішими членами суспільства; вони бачили все навиворіт, і все, що вони робили для користі, виявлялося марною нісенітницею, як полки П'єра, Мамонова, які грабували російські села, як корпія, щипана баринами і ніколи не доходила до поранених, і т. п. Навіть ті, які, люблячи порозумнішати і висловити свої почуття, говорили про справжнє становище Росії, мимоволі носили в промовах своїх відбиток або вдавання і брехні, або марного засудження і злості на людей, звинувачених за те, в чому ніхто не міг бути винен. В історичних подіях очевидна заборона смакування плоду дерева пізнання. Тільки одна несвідома діяльність приносить плоди, і людина, яка грає роль у історичній подіїніколи не розуміє його значення. Якщо він намагається зрозуміти його, він уражається безплідністю.

1.15. ВИМІР ДИРЕКЦІЙНИХ КУТІВ ПО КАРТІ

Вимірювання транспортиром. Тонко очиненим олівцем, акуратно по лінійці, прокреслюють лінію через головні точки умовних знаків вихідного пункту та орієнтиру. Довжина прокресленої лінії повинна бути більшою за радіус транспортира, рахуючи від точки її перетину з вертикальною лінією координатної сітки. Потім поєднують центр транспортира з точкою перетину і повертають його, відповідно до величини кута, як показано на рис. 27. Відлік проти лінії лінії при положенні транспортира, вказаному на рис. 27 а, буде відповідати величині дирекційного кута, а при положенні транспортира, вказаному на рис. 27,6 до отриманого відліку необхідно додати 180°.

При вимірі дирекційного кута необхідно пам'ятати, що дирекційний кут відраховується від північного напрямку вертикальної лінії сітки протягом годинної стрілки.

Середня помилка вимірювання дирекційного кута транспортиром, що є на командирській лінійці, приблизно дорівнює 1°. Великий транспортир (з радіусом 8-10 см)кут на карті можна виміряти із середньою помилкою 15".

Мал.27. Вимірювання дирекційних кутів транспортиром

/

Вимірювання хордоугломером (Рис. 28). Через головні точки умовних знаків вихідного пункту та орієнтиру проводять на карті тонку пряму лінію завдовжки не менше 12 див.З точки перетину цієї лінії з вертикальною лінією сітки карти циркулем роблять на них засічки радіусом, що дорівнює відстані на хордокутно-мірі від 0 до 10 великих поділів. Засічки роблять на лініях, що утворюють гострий кут.

Потім вимірюють хорду - відстань між відмітками відкладених радіусів. Для цього ліву голку циркуля-вимірника з відкладеною хордою пересувають по крайній лівій вертикальній лінії шкали хордоугломера до тих пір, поки права голка циркуля не збігається з будь-яким перетином похилої і горизонтальній лінії. У цьому праву голку необхідно пересувати суворо одному рівні з лівої. У такому положенні циркуля роблять відлік проти його правої голки. По верхній частині шкали відраховують великі та десятки малих поділів. По лівій частині шкали з ціною поділів 0-01 уточнюють величину кута. Приклад виміру кута хордоугломером показаний малюнку.

За допомогою хордокуломера вимірюють гострий кут від найближчої вертикальної лінії координатної сітки, а дирекційний кут відраховують від північного напрямку лінії сітки протягом годинної стрілки. Значення дирекційного кута визначають за змі-

Мал.28. Вимірювання дирекціонного кута хордоугломером

ному куті в залежності від чверті, в якій розташований орієнтир. Залежність між виміряним кутом а"і дирекційним кутом показана на рис. 29.

Кути хордоугломером можна виміряти з середньою помилкою 0-01-0-02 справ. кут. (4- 8").

Мал. 29.Перехід від кута а", виміряного хордоугломером, до дирекційного кута а

Вимірювання артилерійським колом. Центр кола поєднують із вихідним пунктом (головною точкою умовного знаку) і коло встановлюють так, щоб діаметр його 0-30 був паралельний вертикальним лініям координатної сітки, а нуль направлений на північ. Потім масштабну лінійку поєднують з головною точкою умовного знака орієнтиру і перетині ребра лінійки зі шкалою кола зчитують величину кута.

Артилерійським колом можна виміряти дирекційний кут без масштабної лінійки (рис. 30). У цьому випадку попередньо прокреслюють на карті лінію через основні точки умовних знаків вихідного пункту та орієнтиру. Потім артилерійське коло встановлюють, як зазначено вище, і проти прокресленої лінії зчитують за шкалою кола величину дирекційного кута.

Дирекційний кут (α) – це кут між напрямком, що проходять через дану точку, на орієнтир і лінією паралельної осі абсцис, що звітує від північного напрямку осі абсцис по ходу годинної стрілки осі 0 до 360°.

Рисунок 1. - Дирекційний кут.

Дирекційні кути напрямків вимірюються переважно картою чи визначаються магнітним азимутам.

Дирекційний кут орієнтирного напрямку може визначатися геодезичним або гіроскопічним способом, з астрономічних спостережень, за допомогою магнітної стрілки бусолі та по контурних точках карти (аерофотознімка).

При геодезичному способі орієнтування дирекційний кут орієнтирного напрямку може бути отриманий безпосередньо з каталогу (списку) координат, рішенням зворотної геодезичної задачі по координатах геодезичних пунктів, при виконанні засічок або прокладання полігонометричного ходу одночасно з визначенням координат точки, що прив'язуються, а також шляхом передачі кутовим ходом з відомим дирекційним кутом.

При гіроскопічному способі орієнтування за допомогою гірокомпас визначають істинний (астрономічний) азимут орієнтирного напрямку, а потім переходять до дирекційного куту цього напрямку. Азімут орієнтирного напряму за допомогою гірокомпасу визначається по двох, трьох (чотирьох) точках реверсії. Збільшення числа точок реверсії до трьох (чотирьох) забезпечує контроль та підвищує точність визначення дирекційного кута.

При астрономічному способі орієнтування дирекційний кут орієнтирного напряму визначають шляхом переходу від азимуту світила до азимуту орієнтирного напряму, а від останнього - до дирекційного кута. Азімут світила обчислюють за результатами спостережень, виконаних біля цієї точки. Азімут орієнтирного спрямування з астрономічних спостережень може бути отриманий і за допомогою азимутальної насадки АНБ-1 до бусолі ПАБ-2А безпосередньо на території без виконання обчислень.

Спосіб визначення дирекційного кута орієнтирного напряму з астрономічних спостережень є найточнішим.

Роботи в полі при цьому способі полягають у вимірі горизонтального кута Qміж напрямком на світило та заданим напрямком у момент часу наведення приладу на світило. На момент часу спостереження світила обчислюють азимут асвітила, від нього переходять до астрономічного азимуту Анапрями на орієнтир: A' = a + Q. Знаючи значення зближення меридіанів уу точці спостереження визначають дирекційний кут з орієнтирного напрямку: a = A - y.

При визначенні дирекційного кута орієнтирного напрямку за допомогою магнітної стрілки бусолі на місцевості спочатку отримують магнітний азимут орієнтирного напрямку, а потім, враховуючи виправлення бусолі, переходять до дирекційного кута. Дирекційний кут орієнтирного напряму визначається за такою формулою: а = Ат + (± dАт).

По карті (аерофотознімку) дирекційний кут орієнтирного напрямку одержують розв'язанням зворотної геодезичної задачі за координатами двох контурних точок. Точність отриманого дирекційного кута буде тим вищою, чим більша відстань між початковою та орієнтирною точками і чим точніше визначені координати цих точок.

Дирекційний кут по карті також можна визначити за допомогою хордокутомера. Для цього пізнають на карті вихідну та орієнтирну точки, проводять через них пряму лінію та отримують на карті орієнтирний напрямок. Вимірявши за допомогою хордокутомера кут між північним напрямом вертикальної лінії кілометрової сітки карти та орієнтирним напрямком, одержують дирекційний кут цього напрямку.

Властивості дирекційних кутів: дирекційні кути α 1 =α 2 =α 3оскільки паралельні лінії перетинаються однією лінією. Отже, кути рівні.

Рисунок 2. - Дирекційні кути.

Дирекційні кути можуть бути прямими та зворотними (вони відрізняються на 180°):

Малюнок 3. - Прямі та зворотні дирекційні кути.

Залежно від вибору системи поверхневих координат або проекції земного еліпсоїда на площину дирекційний кут може мати назву. Наприклад, геодезичнийдирекційний кут, гауссівдирекційний кут тощо.

Орієнтуванням лініїназивається визначення її становища біля чи папері щодо напрями, прийнятого за вихідне.

У геодезії як вихідний напрямок приймають :

- географічний чи істинний, меридіан, Якими називають перетин земної поверхніплощиною, що проходить через цю точку, вісь обертання Землі, Північний та Південний географічні полюси.

- магнітний меридіан- лінію, що виходить у перетині вертикальної площини, що проходить через полюси магнітної стрілки з горизонтальною площиною.

Малюнок 5 – Геодезичні координати

У зв'язку з тим, що відповідні географічний та магнітний меридіани не збігаються, кут між ними називається відмінюванням магнітної стрілки. Величина магнітного відмінювання досить добре вивчена та обов'язково вказується на всіх сучасних топографічних картах під південною стороною. Для орієнтування ліній служать азимути та дирекційні кути.

Дирекційним кутомназивається горизонтальний кут, що відраховується від північного напрямку осьового меридіана або від лінії, йому паралельної, протягом годинної стрілки до напрямку даної лінії. Дирекційні кути, як і азимути, змінюються в межах від 0 до 360? Дирекційний кут у прямому та зворотному напрямку для однієї лінії відрізняється на 180˚.

Азімутомназивається кут, що відраховується від північного напрямку меридіана по ходу годинникової стрілки до лінії, що орієнтується. За величиною азимут може змінюватися від 0 до 360? Якщо лінію орієнтують щодо географічного меридіана, то азимут називають географічнимабо істиннимі позначають А, а якщо щодо магнітного меридіана, - магнітнимта позначають А м.

Відмінюванням магнітної стрілки– називають кут утворений географічним та магнітним меридіаном. Відмінювання може бути східним або західним, залежно від напрямку відхилення північного напрямку магнітного меридіана. Східне відмінювання має знак плюс, а західне - знак мінус (рисунок 6). Середнє значення для карти вказується у легенді.

Зближення меридіанів– це горизонтальний кут між напрямком меридіана в даній точці та лінією, паралельною осьовому меридіану. Зближення може бути східним чи західним. На захід від осьового меридіана зближення меридіанів буде негативним, а на схід – позитивним (рисунок 6).

Зближення меридіанів можна визначити між двома точками (рисунок 7). Якщо через задані точки провести дотичні до меридіанів, що проходять через точки, то отриманий між ними кут і буде кутом зближення меридіанів.

Рисунок 6 - Зв'язок дирекційного кута, азимуту істинного та азимуту магнітного

Рисунок 7 – Зближення меридіанів між двома точками

Румбом- називається горизонтальний кут, що відраховується від найближчого напрямку осьового меридіана або від лінії, йому паралельної, до напрямку даної лінії. Румб змінюється від 0 до 90˚. Румбам залежно від напряму додається назва: СВ, ПВ, ПЗ, ПЗ.

Дано лінію 1-2 (рисунок 8). Слід визначити дирекційний кут цієї лінії. Для цього лінію, що орієнтується, продовжуємо до перетину зі стороною квадрата координатної сітки з прямокутною координатою 8541 км. Отриманий дирекційний кут вимірюємо за допомогою геодезичного транспорту. Отримаємо, що α 1-2 = 60?

Процес виміру кута виконується згідно з текстом формулювання визначення дирекційного кута.

Рисунок 8 – Визначення дирекційного кута

Дана лінія 3-4 (рисунок 8). Слід визначити дирекційний кут цієї лінії. Для цього лінію, що орієнтується, продовжуємо до перетину зі стороною квадрата координатної сітки з прямокутною координатою 8 543 км. Отриманий дирекційний кут вимірюємо за допомогою геодезичного транспорту. Отримаємо, що α 3-4 = 240?

Дирекційний кут лінії можна також визначити за координатами двох точок, що лежать на даній лінії.

Знаючи дирекційний кут, можна визначити справжній азимут за формулою:

де – кут зближення меридіанів, кутові хвилини.