Компас қатесі: жергілікті магнит өрістерінен туындайтын бұрылыстар. Нақты бағыттарды есептеу үшін магниттік жатпауды ескеру қажет. Компас тура бағытты анықтайды.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Жергілікті магниттік өрістерден туындаған компас қатесі
compass error due to local magnetic fields
Магниттік ауытқу – компаста жергілікті магниттік өрістердің әсерінен туындайтын қателік. Дәл бағыттарды есептеу үшін магниттік жарықсызданумен қатар, осы ауытқуды ескеру қажет. (Кейбір жағдайларда "магниттік ауытқу" термині "магниттік жарықсыздану" терминімен бірдей мағынада қолданылады. Бұл мақалада алғашқы мағынасы туралы сөз болады.)
Magnetic deviation is the error induced in a compass by local magnetic fields, which must be allowed for, along with magnetic declination, if accurate bearings are to be calculated. (More loosely, "magnetic deviation" is used by some to mean the same as "magnetic declination". This article is about the former meaning.)
Компас көрсеткіштерін
Компас - шынайы солтүстік бағытын анықтау үшін қолданылады. Дегенмен, компастың көрсеткіштерін екі факторға түзету қажет. Біріншісі – магниттік жатқыру немесе ауытқу – магниттік солтүстік (Жердің магниттік өрісінің жергілікті бағыты) мен шынайы солтүстік арасындағы бұрыштық айырмашылық. Екіншісі – магниттік бұрылыс – магниттік солтүстік пен компастың мұңы арасындағы бұрыштық айырмашылық, ол магниттік қасиеттері бар денелер немесе әсер ететін өріс ішіндегі басқа магниттік өрістер сияқты жақын жердегі кедергілердің әсерінен туындайды.
Compasses are used to determine the direction of true North. However, the compass reading must be corrected for two effects. The first is magnetic declination or variation—the angular difference between magnetic North (the local direction of the Earth's magnetic field) and true North. The second is magnetic deviation—the angular difference between magnetic North and the compass needle due to nearby sources of interference such as magnetically permeable bodies, or other magnetic fields within the field of influence.
Тарих
Сапарлық кемелерде әдетте екі түрлі компас болған: рульдің алдындағы қорапшаға орнатылатын бағыттау компасы, олардың екеуі курс сақтау үшін қолданылған; және аспан денелерінің, құрлық белгілерінің және кеме іздерінің бағытын анықтауға арналған бағыт компасы. Соңғысын кеме ішінде жылжытуға болады, ал көп ұзамай бағыт кеменің әртүрлі бөліктерінде өзгеруі мүмкін екені байқалды. 1538 жылы саяхатшы Жоао де Кастро мұндай үйлесімсіздікті алғаш рет хабарлап, оны кемедегі зеңбірекке байланыстырды. Кемелерде ауытқудың көзі болатын көптеген басқа да объектілер табылды, соның ішінде мыс компас науаларындағы темір бөлшектері; ағаш компас қорабында немесе бинакельдегі темір шегелер; киімнің металл бөліктері. Екі бағыттау компасы да өте жақын орналасқан жағдайда бір-біріне кедергі келтіруі мүмкін. «Бағыт компасы» ақырында мүмкіндігінше айналаға толық көрініс беретін бинакельде бекітілген орынға орналастырылды және «стандартты компас» деген атқа ие болды. Дегенмен, оның «бағыттау компасынан» өзгеше ауытқуы болуы мүмкін, сондықтан «бағыттау компасында» көрсетілген компас бағыты «стандартты компаста» көрсетілген бағыттан өзгеше болар еді. Ауытқудың себебі әрқашан анықталмайтын. Кемедегі индукциялық магниттенуге байланысты бұл қателік көзін азайту үшін 1794 жылы геодезист Джон Черчман «кемені тербету» деп аталатын шешімді ұсынды. Бұл кемені бірнеше компас бағыттарына бағыттай отырып, магниттік ауытқуды өлшеуді қамтыды. Бұл өлшемдер компас көрсеткіштерін түзету үшін пайдаланылуы мүмкін. Темір кемелердің құрамында көбейген 19 ғасырда бұл процедура стандартты тәжірибеге айналды. 1862 жылы Арчибальд Смит «Кемедегі темірдің салдарынан компастың ауытқуларын анықтау және қолдану жөніндегі Әскери-теңіз министрлігінің нұсқаулығын» жариялады. Басты түсінік – ауытқуды магниттік бағытта Фурье қатары түрінде, екінші жиілік компоненттеріне дейінгі мүшелермен жазуға болады. Бұл толық ауытқу картасын анықтау үшін бес сан бағалау жеткілікті дегенді білдіреді. Бұл әдіс әлі де компасты түзету және ауытқу картасын жасау үшін жұмыс істейтін кәсіби компас түзетушілер қолданады.
Sailing ships generally had two kinds of compasses: steering compasses, two of which would be mounted in a binnacle in front of the helm for use in maintaining a course; and a bearing compass that was used for taking the bearings of celestial objects, landmarks and the ship's wake. The latter could be moved around the ship, and it was soon observed that the bearing could vary from one part of the ship to another. The explorer Joao de Castro was the first to report such an inconsistency, in 1538, and attributed it to the ship's gun. Many other objects were found to be sources of deviation in ships, including iron particles in brass compass bowls; iron nails in a wooden compass box or binnacle; and metal parts of clothing. The two steering compasses themselves could interfere with each other if they were set too close together. The "bearing compass" was eventually sited in a fixed position in a binnacle with, as far as possible, an all round view and acquired the name "standard compass". It would nonetheless have a different deviation from the "steering compass", so the compass heading shown on the "steering compass" would be different from the compass heading shown on the "standard compass". The source of deviation could not always be identified. To reduce this source of error, which was due to induced magnetization in the ship, the surveyor John Churchman proposed a solution known as swinging the ship in 1794. This involved measuring the magnetic deviation as the ship was oriented in several compass directions. These measurements could then be used to correct compass readings. This procedure became standard practice in the 19th century as iron became an increasing component of ships. Archibald Smith in 1862 published Admiralty Manual for ascertaining and applying the Deviations of the Compass caused by the Iron in a Ship. The key insight is that the deviation can be written as a Fourier series in the magnetic heading with terms up to the second frequency components. This means that only five numbers are required to be estimated to determine the full deviation card. This method is still used by professional compass correctors who are employed to correct the compass and produce a deviation card.