Виды компасов
Для ориентирования на местности используют компасы, которые могут различаться по конструкции и принципу действия.
Считается, что первый компас был изобретен в древнем Китае для определения направления движения по полупустыне. Один из простейших первых компасов был изобретен также в Европе, который представлял собой сосуд с водой и закрепленной на пробке магнитной стрелкой.
На сегодняшний день компас представляет собой современное устройство, значительно упрощающее навигацию по местности. Существует 3 основных принципиально различающихся разновидностей компасов. Это электронный, электромагнитный или гирокомпас.
Электронные компасы
Компас с электронным механизмом позволяет осуществлять навигацию с помощью сигналов спутниковых систем. В основе действия такого устройства заложено несколько простых принципов. На основе получаемых со спутников сигналов устройство определяет координаты, относящиеся к приемнику спутниковой системы и объекта. После этого засекается точное время определения координат. По прошествии небольшого временного интервала местоположение объекта фиксируется повторно. Далее вычисляется вектор скорости передвижения на основании данных двух точек и времени. Так определяется время и направление движения по местности.
В применении электронного компаса есть несколько ограничений. Исходя из принципа действия, логичным становится невозможность навигации, если объект не передвигается в пространстве. Исключением может стать использование электронного компаса на объектах довольно большого размера. Например, на авиалайнерах, где есть возможность разместить 2 приемника на крыльях. При этом есть возможность сразу получить координаты обеих точек даже в случае неподвижности авиалайнера.
Электромагнитные компасы
Магнитный компас можно считать своего рода электрогенератором, поскольку рамка с обмотками выступает в роли ротора, а магнитное поле Земли играет роль статора. Курс движения определяется благодаря соотношению напряжений, возникающих в обмотке при перемещении в магнитном поле. Если одна из обмоток крепится к продольной оси судна или лайнера под определенным углом, для следования заданному курсу необходимо удерживать стрелку компаса на нуле с помощью штурвала или руля.
Электромагнитные компасы имеют весомое преимущество перед обычными магнитными. Оно заключается в отсутствии явления девиации от железомагнитных элементов транспорта, поскольку в условиях неподвижности относительно обмоток отсутствует наведение токов.
Изначально электромагнитные компасы получили свое применение в области авиации, поскольку простые магнитные устройства с гальванометрами требуют быстрого перемещения в пространстве. Первый случай использования электромагнитного компаса был зафиксирован в 1927 г., когда Чарльз Линдберг пересек Атлантику.
Гирокомпасы
Гирокомпасы находят широкое применение в любых отраслях и используется в разных системах навигации. Они позволяют ориентироваться на поверхности земли за счет встроенных гироскопов. Гирокомпас отличается от магнитного тем, что указание направления осуществляется на истинный Северный полюс, а не магнитный.
Как правило, гирокомпас находит свое применение в качестве навигационного прибора в системах с автоматическим или рулевым управлением. Также такая разновидность компасов помогает решать задачи, связанные с наведением орудий на боевых кораблях.
Устройство гирокомпаса представляет собой полый шар, внутри которого располагается плавающий в жидкости гироскоп. Гирокомпас функционирует на основе сил вращения Земли и особого взаимодействия подвеса и ротора гироскопа.
