关于定向器材的个人观点, 指南针军用罗盘地质罗盘 - 导航户外装备知识


2014-05-10 19:48:22  钓鱼人网作者:  来源:户外装备  评论:0  发表评论

  前些天一帮哥们问我些关于定向仪器的问题,当时临时没说清楚.今天整理了一下放在这里.川师大的几个个们自己看吧。

  由于这方面知识经验使用经历毕竟有限,所以这里都是些很主观的感受,仅供参考.详细信息请查阅专业测绘学书籍

  一指南针

  普通指南针是最简易的利用磁性材料的定位仪器。对于新驴而言,普通指南针无疑是最廉价的选择。因为它足以提供磁方位角的基本信息。在一般已经开发,有小径的旅游点,只要大致方向不错一般都不会迷路,所以一只指南针足以应付定向之需。其实,所有传统定位仪器(军用罗盘、地址罗盘、测绘用罗盘仪)的基本原理都是“指南针”,故如果没有迫切需要大可不必在定向器材上过分“发烧”。

  但普通指南针有很多难以克服的缺陷:

  首先它定位不准。普通大比例尺测图用大平板仪附带的指南针误差甚至可达到1度,根本不能作为精确的定向(尤其是地图测图)的依据。坊间出售的普通指南针可能连这个精度都达不到。如果是在陌生的人迹罕至的野外,这个误差可能会让你付出代价。

  其次是不灵活。由于它的轴承用普通钢材制造,极其容易磨损,可能造成指南针在轴承上转动不灵活,更加剧了误差。

  再次是易损坏。在长时间的徒步行军中,指南针要承受巨大的震动影响。由于指南针不能与轴承脱离,得到很好的固定,所以长途行军带来的震动很可能使指南针将轴承部位撞坏,或使指南针磁性减弱,起不到应有的定向作用。

  封装在液体内的指南针(如果质量很好的话)可以大大减缓以上问题。我使用过vortex的液体封装的指南针,除了误差稍大外,在防震、灵活方面基本令人满意。但是某些粗制滥造的国内小厂生产的指南针是万万需要谨慎购买的。

  二、军用罗盘

  军用罗盘最大的改进在于防震方面。国内军工大厂生产的军用罗盘只要按说明书操作基本不存在防震问题。军用罗盘还有带计时器的,价格稍贵,我想大可不必,现在都有户外运动手表了,罗盘上的计时器意义不大。

  但是按照法律规定现役的军用罗盘好像禁止买卖,故坊间能见到的军用罗盘绝大多数是60--70年代的二手货、积压品。质量参差不齐,要仔细挑选。我曾在网上买过一个56型军用罗盘,刚邮寄到就发现被摔坏了。

  质量过硬的军用罗盘对只需要识图的驴子应该是最物美价廉的选择。但是由于误差大,还是不适用于制图。

  三、地质罗盘

  地质罗盘是传统地质工作者的“老三件”(罗盘、铁锤、放大镜)之一,其优点是误差很小(相对于驴子的需要而言)、用途广泛、防震考虑比较周全。缺点就一个字——贵!

  地质罗盘有个别名叫:袖珍经纬仪。别奇怪,它确实可以代替经纬仪的全部工作。只是精度无法与经纬仪相比,不能满足精确测图要求。

  地质罗盘较之老式军用罗盘最大的好处是带简易的小孔瞄准器,可以瞄准被测物体,可以方便地测出磁方位角、水平角、俯视角、仰视角、坡度、岩层倾角等等。由于可以粗略“瞄准”被测物体,所以精度较上面两种仪器有较大提高,可以满足粗略测图要求。想自己动手绘制大比例尺地形图的旅游不妨购买一个高档的地质罗盘。下面是以我用过的一款地质罗盘为例,说明它的一般用法:

  该系列产品主要应用与测走向、倾向、倾角、定方位、测直角、定水平、测垂直角、测里程。

  适用于地质勘测、煤矿及有色金属矿井的开采、军事院校等。

  DQL-5型地质罗盘仪
  
  里程测量比例:1:100000,1:50000
  测量器读数误差:≤1.25°
  时间速度盘格值:5min
  度盘格值:1°
  重量:0.15kg
  尺寸:68×63×26(mm)

  详细介绍

  一、用途

  六·五式罗盘仪是测定方位、距离、水平、坡度(俯仰角度)、高度、行军时间速度及测绘简单地图的一种简易测量器材,为便于夜间使用,在其各相应部位上涂有夜光粉。

  二、结构简单介绍:

  仪器主要由罗盘、里程计两部分构成,如(附图1)。罗盘部分有提环(1),度盘(2),在度盘座上划有两种刻线,外圈为360度分划制,每刻线为1度。内圈为6000(密位)分划制,圆周共刻300刻线,每刻线线值为20(密位)。内有磁针(3),测角器(4),俯仰角度的分划单位为度,每刻线为2.5度,可测量俯仰角度±60度。里程计部分主要由里程分划表,速度时间表(8),测轮(9),齿轮,指针等组成。里程分划有1:50000,1:100000两种比例尺刻度值。

  1:100000比例尺每刻线相应代表1公里,1:50000每刻线相应代表0.5公里,可与具有相应比例或成倍比例的地图配合使用。速度时间表分划:外侧表盘上有13、15、17、19、21、23、25公里/小时,内侧表盘上有10、14、16、18、20、22、24、30公里/小时。(以V代表),共十五种速度。时间刻度中每一刻线相应代表五分钟(V25为10分钟)。

  仪器的侧面有测绘尺,两端为距离估定器。估定器两尖端长12.3毫米,照准与准星间长为123毫米。即为尖端长的10倍。

  三、使用方法

  (一)测定方位:

  1、测定现地东南西北方向

  (1)打开罗盘仪,使方位指标“△”对准“0”。

  (2)转动罗盘仪,待磁针指北端对准“0”后,此时所指的方向就是北方。在方位玻璃上就可直接读出现地东、南、西、北方向。

  2、标定地图方位

  标定地图方位就是利用罗盘使地图上的方位和现地方位一致。

  (1)打开仪器,调整度盘座,使方位指标“△”对准本地区的磁偏角度数。

  (2)以测绘尺与地图上的真子午线或座标纵线(即东西图廓的内图廓线)相切。

  (3)转动地图,使磁针北端指向“0”,则地图上的方位和现地方位完全一致。

  3、测定磁方位角

  A测定图上目标的磁方位角

  (1)用指北针精确标定地图,并保持地图不动。

  (2)将测绘尺与所在点和目标点的连线相切,调整度盘座,使指标“△”对准“0”刻划线。(3)待磁针静止后,其北端所指度盘座上的刻度即为所在点至目标点的磁方位角数值。

  B测定现地目标的磁方位角

  (1)打开仪器,使方位指标“△”对准“0”,并使反光镜与度盘座略成45度。

  (2)用大拇指穿入提环,平持仪器,由照准经准星向被测地目标瞄准。

  (3)从反光镜中注视磁针北端所对准度盘座上的分划,即为现地目标的磁方位角数值。

  (二)测量距离

  1、用测绘尺直接量算图上距离。

  2、用里程计量读图上距离

  (1)先将红色指针归“0”;

  (2)平持仪器,把里程计测轮轻放在起点上,沿所量取的路线向前滚动至终点;

  (3)根据指针在比例尺上所指的刻线,即可直接读出相应的实地距离。例如在1:50000地图上由甲点量至乙点,仪器表面上1:50000比例尺指的是14个刻线,则甲乙两点间的实地距离为7公里。若在1:100000地图上量得14个刻线,则甲乙两地的距离为14公里。另外,与有相应比例的(如1:25000)或成倍比例(如1:20000及1:500000)的地图也可经换算量读之。

  3、用距离估定器概略测定现地目标的距离。

  仪器上距离估定器两尖端的间隔为照准与准星间距离的1/10,利用相似三角形关系,就可测定现目标的距离,(1)已知两目标(物体)与所在点距离,求此两目标(物体)之间的间隔可用下列公式:

  两目标之间的间隔=两目标与站立点间的距离×1/10

  打开仪器,用眼紧靠照准,瞄准目标,如两目标(物体)恰好为距离估定器两尖端所夹住(如附图2),又已知两目标点与所在点之间的距离为100米,则两目标点间的间隔为100×1/10=10

  米,其余可按此方法计算。

  此外,前方两目标(物体)间的间隔不一定恰好为距离估定器两尖端所夹住,而小于或大于其间隔时,可采用下列公式:

  两目标点间的间隔=两目标与所在点间的距离×1/10×两目标所占两尖端间隔的倍数。

  例:已知两目标与站立点间的距离为100米,测得两目标间的间隔为距离估定器两尖端间隔的7/10,则两目标间的间隔为100×1/10×7/10=7米。

  同样:若两目标的间隔为距离估定器两尖端间隔的1.5倍,则两目标间的间隔为100×1/10×1.5=15米。

  (2)已知物体的宽度或两目标之间的间隔,求目标与所在点间的距离,可用下列公式计算:

  目标与站立点间的距离=已知目标的间隔×10

  例:已知前方两目标间的间隔为12米,正好为距离估定器两尖端所照准,则目标点与站立点间的距离为:12×10=120米。

  此外,已知目标的间隔,但在瞄准时,小于或大于距离估定器两尖端的间隔,可用下列公式:

  目标与所在点的距离=目标的实际间隔目标占距离估定器两尖端间的间隔的倍数×10

  (注:用距离估定器测定现地目标距离的方法是简便的,但精度不高。)

  (三)行军时间及速度计算

  用仪器上的速度时间表,在量取里程的同时,可测定行军所需要的时间或在规定时间内的行军速度,其方法如下:

  1、行军时间计算:打开仪器,使里程表指针归零(表盘红线上)。在求出到达目的地里程的同时,速度时间表便按照1:100000比例尺里程,指出按13、15、17、19、21、23、25公里/小时

  (外侧表,顺时针读数)及10、14、16、18、20、22、24、30公里/小时(内侧表,逆时针读数)速度行军各所需时间,若为在1:50000比例尺地图上所量得里程,则用手指轻拨测轮,使里

  程减半,指针所指示的速度和时间即为所求。例如:在1:50000比例图上量得距离为40公里,若按“V20”速度走完全程,求所需时间。首先将指针拨至1:50000比例尺的20公里处,在V20圈

  内指针所指即为所求。若规定的速度为表上没有显示之速度,则找出有倍率关系的速度,乘以倍率求得时间,如每小时行军速度为5公里,量得里程为30公里,求时间,便可读:“V10”为3小

  时,由于“V10”是V5的2倍即将得数乘2或拨测轮使指针指示60公里处读V10得6小时,再如“V6”时,可读“V18”,将得数乘3或拨测轮使指针指示90公里处读“V18”得5小时,余类推。(注意:以上计算均未包括行军休息,调整及道路量取时的坡度和弯曲系数等,在组织行军时,应在表上加入有关数据)。

  2、行军速度计算,在求出到达目的地里程的同时,根据要求到达的时限,便可依速度时间计算表选择规定时限内的适当速度(注意:若为1:50000比例尺的里程应将规定时限加倍进行选择)作为行军速度。(注意:在求行军速度时,同时相应加入有关行军数据再进行计算)

  (四)测定斜面的坡度(俯仰角度)

  打开仪器,使反光镜与度盘座略成45度,侧持仪器,沿照准、准星向斜面边瞄准,并使瞄准线与斜面平行,让测角器自由摆动,从反光镜中注视测角器中央刻线所指示俯仰角度表上的刻度分划,即为所求的俯仰角度(坡度)。

  (五)测量目标概略高度

  已知目标(物体)与所在点之间的水平距离,先测定目标的俯仰角,再查高度表(见附表1),即可得知目标的高度,其方法如下:

  1、由地图上或用距离估定器求得所在点与欲测目标(如山顶、烟囱、塔尖等)的水平距离。
  2、侧持仪器,沿照准、准星向目标顶端瞄准,让测角器自由摆动至停止,看清测角器刻线所指示的俯仰角度值。
  3、查看高度表(附表1)或用米位公式计算即可得知高度。

  例:已知测点至被测物水平距离为100米,用仪器测得俯仰角度为30,然后查高度表,在100米横格对准30竖格,查得被测物高度为57.74米。

  四、仪器的维护与保养:

  1、放置仪器不要靠近铁磁性物质,以免损耗磁性。
  2、不可用测绘尺敲打物体,以免影响测量精度。
  3、反光镜勿扭弯,以免影响瞄准和看读分划,表面要保持光洁,不要用脏布、手去揩擦。
  4、仪器不用时应关闭,放入盒中,注意不要碰撞。

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