Чему равен азимут. Как определить азимут — по компасу или по координатам

Азимут — Azimuth

Угол между базовой плоскостью и точкой

Азимут представляет собой угол , образованный между опорным направлением (в данном примере севере) и линия от наблюдателя до точки интереса , проецируемой на одной и ту же плоскости, что и опорное направление , ортогонального к зениту .

Азимута ( / æг ɪ м ə & thetas ; / ( слушать ) ; с арабского السموت , как-sumūt , «направления», форма множественного числа существительного арабского السمت как-Samt , что означает «направление») представляет собой угловое измерение в сферической системе координат . Вектор от наблюдателя ( происхождения ) до точки интереса проецируются перпендикулярно на плоскости отсчета ; угол между прогнозируемым вектором и опорным вектором на опорной плоскости называется азимутом.

При использовании в качестве небесной координаты азимут — это горизонтальное направление звезды или другого астрономического объекта в небе . Звезда представляет собой точку интереса, опорная плоскость — это локальная область (например, круговая область радиусом 5 км на уровне моря ) вокруг наблюдателя на поверхности Земли , а опорный вектор указывает на истинный север . Азимут — это угол между вектором севера и вектором звезды на горизонтальной плоскости .

Азимут обычно измеряется в градусах (°). Это понятие используется в навигации , астрономии , инженерии , картографии , горном деле и баллистике .

Навигация

Азимутальный маркер, гора Аллен ( пик песчаника ), Южная Калифорния, США.

В наземной навигации азимут обычно обозначается альфа , α и определяется как горизонтальный угол, измеренный по часовой стрелке от северной базовой линии или меридиана . Азимут также в более общем смысле определяется как горизонтальный угол, измеренный по часовой стрелке от любой фиксированной базовой плоскости или легко устанавливаемой базовой линии направления.

Сегодня базовой плоскостью для азимута обычно является истинный север , измеряемый как азимут 0 °, хотя могут использоваться и другие угловые единицы ( град , мил ). При движении по часовой стрелке по кругу в 360 градусов восток имеет азимут 90 °, юг 180 ° и запад 270 °. Есть исключения: некоторые навигационные системы используют юг в качестве опорного вектора. Любое направление может быть опорным вектором, если оно четко определено.

Довольно часто азимуты или пеленги компаса указываются в системе, в которой либо север, либо юг могут быть нулем, а угол может быть измерен по часовой стрелке или против часовой стрелки от нуля. Например, пеленг может быть описан как «(от) юга, (повернуть) на тридцать градусов (к) востоку» (слова в скобках обычно опускаются), сокращенно «S30 ° E», что означает пеленг 30 градусов в направление на восток с юга, т.е. пеленг на 150 градусов по часовой стрелке от севера. Исходное направление, указанное первым, всегда — север или юг, а направление поворота, указанное последним, — восток или запад. Направления выбираются таким образом, чтобы угол между ними был положительным, от нуля до 90 градусов. Если пеленг находится точно в направлении одной из сторон света , вместо этого используется другое обозначение, например, « строго на восток».

Истинный северный азимут

к северу 0 ° Юг 180 °
Северо-северо-восток 22,5 ° Юго-юго-запад 202,5 ​​°
К северо-востоку 45 ° Юго-запад 225 °
Восток-северо-восток 67,5 ° Запад-юго-запад 247,5 °
Восток 90 ° Запад 270 °
Восток-юго-восток 112,5 ° Запад-северо-запад 292,5 °
Юго-восток 135 ° Северо-Запад 315 °
Юг-юго-восток 157,5 ° Северо-северо-запад 337,5 °

Картографический азимут

Стандартный компас Brunton Geo , обычно используемый геологами и геодезистами для измерения азимута.

Картографический азимут (в десятичных градусах) может быть вычислен, если известны координаты двух точек на плоскости ( картографические координаты ):

Обратите внимание, что опорные оси меняются местами относительно математической полярной системы координат (против часовой стрелки) и что азимут по часовой стрелке относительно севера. Это причина того, что оси X и Y в приведенной выше формуле поменяны местами. Если азимут становится отрицательным, всегда можно добавить 360 °.

Читайте также:  Вещь мешок армейский комплектация. Обзор вещмешка

Формула в радианах была бы немного проще:

Обратите внимание на замену в отличие от обычного порядка ввода atan2 .

Расчет координат

Когда координаты ( X 1 , Y 1 ) одной точки, расстояние D и азимут α до другой точки ( X 2 , Y 2 ) известны, можно вычислить ее координаты:

Обычно это используется при триангуляции и идентификации азимута (AzID), особенно в радиолокационных приложениях.

Расчет азимута

Мы стоим на широте , нулевой долготе; мы хотим найти азимут с нашей точки зрения на Точку 2 на широте и долготе L (положительное значение в восточном направлении). Мы можем получить хорошее приближение, если предположим, что Земля является сферой, и в этом случае азимут α определяется как

Лучшее приближение предполагает, что Земля представляет собой слегка сжатую сферу ( сплюснутый сфероид ); Таким образом, азимут имеет как минимум два очень немного разных значения. Азимут нормального сечения — это угол, измеренный с нашей точки зрения теодолитом, ось которого перпендикулярна поверхности сфероида; геодезический азимут — это угол между севером и геодезической ; то есть кратчайший путь по поверхности сфероида с нашей точки зрения до точки 2. Разница обычно неизмеримо мала; если точка 2 находится на расстоянии не более 100 км, разница не будет превышать 0,03 угловой секунды.

Различные сайты рассчитают геодезический азимут; например, сайт GeoScience Australia . Формулы для расчета геодезического азимута приведены в статье расстояний .

Азимут нормального сечения вычислить проще; Бомфорд говорит, что формула Каннингема верна для любого расстояния. Если е является уплощением и й эксцентриситет, для выбранного сфероида (например, 1 /298,257 223 563 дляWGS84), затем

Если φ 1 = 0, то

Чтобы вычислить азимут солнца или звезды с учетом ее склонения и часового угла в нашем местоположении, мы модифицируем формулу для сферической Земли. Замените φ 2 отклонением и разницей долготы на часовой угол и измените знак (поскольку часовой угол положителен на запад, а не на восток).

Картография

Существует множество азимутальных картографических проекций . Все они имеют свойство сохранять направления (азимуты) от центральной точки. Некоторые навигационные системы используют юг в качестве базовой плоскости. Однако любое направление может служить точкой отсчета, если оно четко определено для всех, кто использует эту систему.


Сравнение некоторых азимутальных проекций с центром на 90 ° с.ш. в одном масштабе, упорядоченных по высоте проекции в радиусах Земли. (нажмите для подробностей)

Астрономия

Азимут, используемый в астрономической навигации, — это направление небесного тела от наблюдателя. В астрономии азимут иногда называют пеленгом . В современной астрономии азимут почти всегда отсчитывается от севера. (В статье о системах координат , например, использует измерение конвенции с юга.) В прежние времена, оно было общим для обозначения азимута с юга, как это было тогда нуль в то же самое время , что часовой угол из звезды было ноль. Однако это предполагает, что звезда (верхняя) достигает своей кульминации на юге, что верно только в том случае, если склонение звезды меньше (т. Е. Южнее) широты наблюдателя .

Другие системы

Прямое восхождение

Если вместо измерения от горизонта и вдоль него углы измеряются от и вдоль небесного экватора , углы называются прямым восхождением, если они соотносятся с весенним равноденствием, или часовыми углами, если они относятся к небесному меридиану .

Горизонтальная координата

В горизонтальной системе координат , используемой в астрономической навигации и установке спутниковой антенны , азимут является одной из двух координат . Другой — высота , иногда называемая высотой над горизонтом. См. Также: Поиск спутников .

Полярная координата

В математике, азимутальный угол точки в цилиндрических координатах или сферических координатах это против часовой стрелки , угол между положительной х Оу и проекцией вектора на ху — плоскость . Угол такой же, как угол в полярных координатах компонента вектора в плоскости xy, и обычно измеряется в радианах, а не в градусах. Помимо измерения угла по-другому, в математических приложениях тета , θ , очень часто используется для представления азимута, а не для представления символа phi φ .

Другое употребление слова

Для магнитных накопителей на магнитной ленте , азимут относится к углу между головкой ленты (ами) и ленты.

В экспериментах по локализации звука и в литературе под азимутом понимается угол, который образует источник звука, по сравнению с воображаемой прямой линией, проведенной изнутри головы через область между глазами.

Читайте также:  Ввести географические координаты. Найти координаты GPS

Азимута подруливающее в судостроении является гребной винт , который можно вращать в горизонтальном направлении .

Этимология слова

Слово азимут сегодня есть во всех европейских языках. Оно происходит от средневекового арабского al-sumūt , что по-арабски произносится as-sumūt , что означает «направления» (множественное число от арабского al-samt = «направление»). Арабское слово вошло в позднесредневековую латынь в контексте астрономии и, в частности, при использовании арабской версии астрономического инструмента астролябия . Первое упоминание слова на английском языке относится к 1390-м годам в « Трактате об астролябии » Джеффри Чосера . Первая известная запись на любом западном языке находится на испанском языке в 1270-х годах в книге по астрономии, которая в значительной степени была получена из арабских источников, Libros del saber de astronomía, заказанная королем Кастилии Альфонсо X.

Смотрите также

Примечания

Ссылки

  • Рутструм, Карл, The Wilderness Route Finder , University of Minnesota Press (2000), ISBN  0-8166-3661-3
  • Армия США, Расширенное чтение карт и аэрофотоснимков , FM 21–26, штаб, военное ведомство, Вашингтон, округ Колумбия (17 сентября 1941 г.)
  • Армия США, Расширенное чтение карт и аэрофотоснимков , FM 21–26, штаб, военное министерство, Вашингтон, округ Колумбия (23 декабря 1944 г.)
  • Армия США, Чтение карт и наземная навигация , FM 21–26, Штаб, Департамент армии, Вашингтон, округ Колумбия (7 мая 1993 г.)

внешние ссылки

Найдите азимут в Викисловаре, бесплатном словаре.

Как определить азимут — по компасу или по координатам

Статья раскрывает основные методы, как определить азимут с использованием магнитного компаса и места его возможного применения. Использование азимута распространено в спутниковом телевидении.

Содержание

Основы понятия

В современном мире, насыщенном гаджетами и технологиями, самостоятельно найти интересующее направление с помощью компаса и карты могут единицы. Умение найти азимут может пригодиться и выручить в любом деле.

Истинный (географический) азимут – это двугранный угол, отсчитанный по часовой стрелке (от 0 до 360 градусов) от северного географического меридиана до линии направления.

Магнитный азимут – это угол, образуемый магнитным меридианом и заданным направлением линии ориентира. Отсчет ведется по часовой стрелке (от 0 до 360 градусов). Поиск угла может производиться с помощью компасов, буссолей. Магнитный азимут является не точным, так как стрелка компаса показывает на магнитный меридиан, поддающийся ежегодным изменениям.

Магнитное склонение – это угол разницы между истинным и магнитным меридианом, о котором было сказано ранее. Оно может быть положительным, если стрелка компаса отклонена от истинного меридиана вправо, или отрицательным, если – влево. На картах магнитное склонение указывают относительно года печати. Каждый последующий год эксплуатации предоставленные данные поддаются корректировке.

Естественно магнитное склонение для каждого региона и района расположения разнится.

Топографическая карта местности используется для различных целей. Является универсальной картой, с наличием максимального объема количества информации об определенном регионе. Разделяется топографическая карта параллелями (горизонтальные линии) и меридианами (вертикальные линии). Карта удобна для ориентации по компасу. Географические данные места содержат сведения о рельефе, грунтах, водах, дорогах и других объектах местности.

Нахождение значений и работа с приобретенными параметрами

Далее будет рассматриваться информация относительно определения азимута.

  1. План определения истинного азимута (используется магнитный компас):
  • Компас выравнивается горизонтально к земле, давая магнитной стрелке указать на север;
  • Определяется нужный объект, на который берется ориентир;
  • Не меняя положения, подгоняется колба компаса под стрелку, так что бы буква N (С) была четко напротив магнитного указателя;
  • Отсчитывается градус по делениям компаса, с нуля до заданной линии направления объекта (по часовой стрелке);
  • Результат – получено магнитный азимут;
  • К найденному градусу добавляется или отнимается магнитное склонение данного региона;
  • И так, истинный азимут найден.
  1. Расчет азимута на карте:
  • Подбирается нужный ориентир, и отмечается на карте точкой;
  • Далее, от намеченного ориентира, проводится сплошная линия от начального пункта до отмеченной местности;
  • От стартовой точки проектируется параллельная прямая линия относительно географического меридиана;
  • Имея две начерченные линии, транспортиром находится угол, который будет равен истинному азимуту.

Расчет по координатам аналогичен процессу нахождения азимута по карте. Вместо отмеченного ориентира на карте берутся координаты точки, и выстраивается направление.

  1. Обратный азимут.

Определенное по компасу либо карте нужное направление, изменяется на сто восемьдесят градусов, получая обратный расчет.

Польза приобретаемой информации:

  • Один из способов получения зеркальных данных с противоположной точки направления.
  • Возможность произвести точный поворот и следовать в обратный путь.
Читайте также:  Как вязать морские узлы пошаговые действия. Морские узлы

Применение данных азимута в сфере спутниковых антенн

Правильно проведенный расчет азимута будь-то по карте или компасу не только подскажет обратный путь домой, но и поможет с настройкой спутниковой антенны.

Основными параметрами наведения будут считаться угловые координаты ориентации оси луча антенны по углу места и, конечно же, азимуту. Перед установкой антенны нужно определиться, с какого спутника будет ловиться сигнал. Координаты различных спутников можно узнать на тематических сайтах либо в магазине приобретения антенны. Зная орбитальную позицию спутника, можно вычислить азимут и угол места.

Угол места – это градусная величина в вертикальной плоскости, характеризующая угол между горизонталью и направлением на спутник.

Расчет этой величины производится с использованием специального транспортира, либо устройств, в основе которых лежит работа акселерометра. Также, при наличии современного смартфона, с сети интернет можно скачать программное обеспечение выполняющее замеры данных. Это обязательно поможет пользователю отрегулировать антенну на выбранный угол.

Направление спутниковой антенны в вертикальной плоскости можно выстроить благодаря компасу, проведя расчет с найденным углом и получив истинный азимут (описание процесса описано ранее). Либо более точным способом – расчет на карте.

Теоретическая часть нахождения азимута и угла места может быть выражена в трех формулах:

Az = 180 + arctg [tg(LoES — LoSAT)/sin(LaES)] — (Северное полушарие)
Az = arctg [tg(LoES — LoSAT)/sin(LaES)] — (Южное полушарие)
El = arctg{[ cos(LoES — LoSAT) cos(LaES) — 0,15126]/ √ [1 — cos2(LoES — LoSAT)cos2(LaES)]}

Az – азимут в градусах;

El – угол наклона в градусах;

LoES – географическая долгота местности (северное полушарие знак — «+», южное — «–»)

LoSAT – географическая широта местности (восточное полушарие — «+», западное — «–»)

LaES – долгота стояния спутника (восточное полушарие — «+», западное — «–»)

После определения правильной позиции параболического зеркала тарелки, на месте установки нужно убедиться, что отсутствуют прямые преграды, прерывающие принятие информации (крыши, дома, деревья). Например, угол места спутниковой антенны равен двадцать градусов, препятствия — пятьдесят градусов, можно сделать вывод, что подобное размещение является непригодным, так как линии приема перекрыты, и сигнал от спутника не пройдет. Логично, что при монтаже нужно правильно выбрать сторону дома, где будет размещена тарелка, потому что сектор «обзора» параболического зеркала установленного на стене не превышает сто восемьдесят градусов. И важно, что бы азимут и угол места спутника входили в эту зону.

Распространенный вариант размещения спутниковой антенны на крыше строения. Это хороший выбор местности, так как присутствует хороший обзор тарелки. К минусу можно отнести большую ветреность и невозможность быстрой регулировки антенны, в отличие от близлежащих к балконам стенных тарелок.

Правильно установив антенну и обеспечив хорошую наводку на спутник, можно добиться высокой четкости вещания любимых телеканалов.

Некоторые советы на заметку

При определении азимута, стоит:

  1. Полагаться можно только на качественные и исправные компасы, дешевые китайские аналоги могут выдавать погрешность до двадцати градусов.
  2. Иметь компаса двух видов:
  • «Пальчиковый» магнитный компас.

Плюсы: удобство ориентирования по местности, стойкость к тряске. Минусы: не удобен при работе на карте.

  • Планшетный магнитный компас.

Плюсы: точный расчет направления на карте (за счет встроенной линейки), наличие увеличительной лупы.

Минусы: неудобство использования на местности.

  1. В статье рассмотрены антенны с азимутально–угломестной подвеской (принимающие прием с одного спутника) и их возможная настройка по местности своими руками. Для настройки полярной подвески необходимо пригласить классифицированных специалистов. Не стоит браться за установку без предварительного опыта работы.
  2. Нельзя перетягивать болты при установке зеркала антенны к подвесной системе. Искажение формы параболического зеркала нарушит сигнал передачи, и расчет по карте с компасом будет не столь эффективным.
  3. Спутники, находящиеся на одной линии недалеко от устанавливаемой тарелки, имеют уже готовый настрой. Имея компас, исчисляемые программы на смартфоне и специальные инструменты можно замерить угол наклона и азимут тарелки (по планке держателя конвертера) скопировав его на свой образец.
  4. Добиться максимального эффекта расположения спутниковой тарелки может прибор замера сигнала SAT Finder. Он определяет самый выгодный поворот антенны к точности в миллиметр.

Загрузка…

Добавить отзыв

ОСТАВЬТЕ КОММЕНТАРИЙ

Please enter your comment!
Please enter your name here