Поиск по базе сайта:
Вид заняття: лекція тема №4: “Визначення координат за топографічною картою” заняття №1: “ icon

Вид заняття: лекція тема №4: “Визначення координат за топографічною картою” заняття №1: “




Скачати 155.75 Kb.
НазваВид заняття: лекція тема №4: “Визначення координат за топографічною картою” заняття №1: “
Дата конвертації09.08.2013
Розмір155.75 Kb.
ТипЛекція

ЗАТВЕРДЖУЮ

Начальник кафедри топогеодезичного

та навігаційного забезпечення військ,

кандидат технічних наук,

полковник П.А. Савков

“_____” _________________2012р.


ПЛАН

проведення занять


з дисципліни: Військова топографія

Вид заняття: лекція

ТЕМА № 4: “Визначення координат за топографічною картою”

ЗАНЯТТЯ № 1: “Визначення координат за топографічною картою

Навчальні та виховні цілі: Навчити визначати географічні та прямокутні координати цілей і наносити цілі на карту за відомими координатами.

^ Метод: лекція Час: 2 год. Місце: аудиторія

Навчальна група:

Матеріально-технічне забезпечення: проектор, слайди.

Література: “Військова топографія” 2008 р. Шмаль С.Г. (с. 135-148)


^ НАВЧАЛЬНІ ПИТАННЯ ТА РОЗРАХУНОК ЧАСУ




НАВЧАЛЬНІ ПИТАННЯ І СТИСЛИЙ ЗМІСТ

ЧАС

^ ДОВІДКОВІ ТА ІН. ВІДОМОСТІ

1

2

3

4

І

Вступ

5 хв







Перевірити наявність студентів, довести до них тему, навчальні питання, мету заняття та літературу







ІІ

Основна частина

70 хв




1.

Системи координат, що застосовуються у військовій топографії

5 хв







- географічні координати;

- плоскі прямокутні координати;

- полярні та біполярні координати.







2.

Географічні координати

30 хв







Показати порядок визначення географічних координат і нанесення цілей на карту за відомими географічними координатами







3.

Плоскі прямокутні координати

30 хв







Показати порядок визначення прямокутних координат і нанесення цілей на карту за відомими прямокутними координатами







4.

Полярні та біполярні координати

5 хв







Довести сутність полярних і біполярних координат.







ІІІ

Висновки

5 хв







Підвести підсумки заняття. Відповісти на запитання. Дати завдання на самопідготовку. Зорієнтувати на виконання нормативу №10.








Доцент кафедри ТГНЗВ С.Г. Шмаль


ВІЙСЬКОВИЙ ІНСТИТУТ КИЇВСЬКОГО НАЦІОНАЛЬНОГО УНІВЕРСИТЕТУ імені ТАРАСА ШЕВЧЕНКА


^ КАФЕДРА ТОПОГЕОДЕЗИЧНОГО ТА НАВІГАЦІЙНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ВІЙСЬК


ЗАТВЕРДЖУЮ

Начальник кафедри топогеодезичного

та навігаційного забезпечення військ,

кандидат технічних наук,

полковник П.А. Савков

“_____” _________________2012р.


ЛЕКЦІЯ № 4

для проведення занять зі студентами

некартографічних спеціальностей

^

Дисципліна: Військова топографія



Тема № 4: "Визначення координат за топографічною картою".


Заняття № 1: "Визначення координат за топографічною картою".


Розроблена у відповідності до навчальної програми 2011 року, розглянута на засіданні кафедри ТНГЗ військ і рекомендована для використання у навчальному процесі

Протокол № ___ від „ __” _______20 р.


Склав доцент кафедри ТГНЗВ С.Г. Шмаль


КИЇВ-2012

^ Заняття № 1: "Визначення координат за топографічною картою".


Навчальна мета :

1. Ознайомити з системами координат, що застосовуються у військовій топографії.

2. Навчити визначати географічні та прямокутні координати об’єктів (цілей) за топографічною картою і наносити об’єкти (цілі) на карту за відомими координатами.

3. Ознайомити з полярними та біполярними координатами.


^ Виховна мета: Зорієнтувати студентів на те, що у сучасному швидкоплинному бою із застосуванням високоточної зброї уміння швидко і впевнено визначати координати об’єктів (цілей) за картою і наносити цілі на карту за відомими координатами повинно відповідати високому рівню професійності офіцера Збройних Сил України. Виховувати у них почуття гордості за обрану військову професію.


^ Час: 2 години

Місце: аудиторія

Вид заняття: лекція

Матеріально-технічне забезпечення:, проектор, слайди.

Література: "Військова топографія" 2008р. Шмаль С.Г. (с. 135-148)


^ НАВЧАЛЬНІ ПИТАННЯ І РОЗПОДІЛ ЧАСУ


  1. ВСТУП 5 хв

II. ОСНОВНА ЧАСТИНА 70 хв

  1. Системи координат, що застосовуються у військовій топографії 5 хв

  2. Географічні координати 30 хв

  3. Плоскі прямокутні координати 30 хв

  4. Полярні та біполярні координати 5 хв

ІІІ. ЗАКЛЮЧНА ЧАСТИНА 5 хв


^ ОРГАНІЗАЦІЙНО-МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ:

Під час лекції коротко ознайомити студентів з системами координат, що застосовуються у військовій топографії і розкрити сутність географічних і плоских прямокутних координат. Особливу увагу приділити умінню швидко і точно визначати координати об’єктів (цілей) за топографічною картою, а також наносили об’єкти (цілі) на карту за їх координатами. Коротко розглянути сутність полярних та біполярних координат і застосування їх у військовій топографії.


^ ВИМОГИ ПРОГРАМИ:

В результаті вивчення дисципліни „Військова топографія” студенти повинні уміти визначити географічні та прямокутні координати об’єктів (цілей) за топографічною картою і наносити об’єкти (цілі) на карту за їх координатами.

ВСТУП 5 хв


Перевірити наявність студентів, довести до них тему, навчальні питання, мету заняття та літературу.


Перше питання:^ Системи координат, що застосовуються у військовій топографії – 5 хв.


Система координат є сукупність ліній і площин, орієнтованих певним чином у просторі, відносно яких визначається положення об’єктів (цілей). Лінії, які прийняті за початкові, служать осями координат, а площини – координатними площинами.

Координатами називаються кутові чи лінійні величини, якими визначають положення точок у тій чи іншій системі координат. Існує багато систем координат у різних галузях науки, техніки та у військовій справі, проте всі вони поділяються на дві основні групи – просторові та плоскі координати.

До просторових координат відносяться географічні (астрономічні, геодезичні), геоцентричні та зоряні, а до плоских координат відносяться плоскі прямокутні, полярні та біполярні координати. У кожному конкретному випадку застосовуються системи координат, які найкращим чином відповідають вимогам щодо визначення положення об’єктів на площині чи у просторі.

У військовій топографії широко застосовуються системи географічних, плоских прямокутних, полярних та біполярних координат, які дають можливість просто і точно визначити положення точок (об’єктів, цілей) на земній поверхні за результатами вимірювань, виконаних безпосередньо на місцевості чи за картою.


Друге питання:^ Географічні координати – 30 х


Сутність системи географічних координат. Географічна система координат була запропонована видатним давньогрецьким астрономом, математиком і географом Гіппархом (190-125 до н.е.).

Системою географічних координат називається система, в якій розташування точки на земній поверхні визначається кутовими величинами (широтою і довготою) відносно площин екватора і початкового (Гринвіцького) меридіана. Відлік географічних координат ведеться від точки його перетину з екватором.

Система географічних координат є міжнародною, оскільки являється єдиною для всієї земної поверхні і використовується при застосуванні бойових засобів далекої дії (ракет, авіації, морського флоту), використанні наземної навігаційної апаратури, а також застосовується в астрономії, сферичній геодезії, картографії тощо. Географічні (геодезичні) координати (рис. 1) кутові величини (широта і довгота).



Рис. 1. Географічні координати


Широта точки (В) кут між площиною екватора і нормаллю - лінією, що проходить через дану точку під кутом 90° до поверхні земного еліпсоїда. Може бути в межах від 0° до 90° північною чи південною.

Довгота точки (L) двогранний кут, утворений площиною Гринвіцького меридіана і площиною меридіана даної точки. Може бути східною чи західною від 0° до 180°.

^ Визначення географічних координат точок за топографічною картою. Внутрішніми рамками топографічних карт є лінії меридіанів і паралелей; їхні широта і довгота підписуються в кутах кожного аркуша карти. На картах західної півкулі в північно-західному кутові рамки праворуч довготи меридіана підписується “На захід від Гринвіча”.

На картах масштабів 1:25 000 - 1:200 000 сторони рамок поділені на відрізки, що дорівнюють 1. Ці відрізки відтінені через один і розмежовані крапками на частини по 10 (окрім карти масштабу 1:200 000).

На кожному аркуші карти масштабу 1:50 000 і 1:100 000 вказують перетин середніх меридіана і паралелі з цифровим позначенням у градусах і мінутах, а на внутрішній рамці виходи мінутних поділок штрихами довжиною 2-3мм. Це дозволяє при необхідності прокреслювати лінії, які з’єднують однойменні паралелі і меридіани на склейці карт.

На картах масштабу 1:500 000 і 1:1 000 000 проводять паралелі через 20 і 40, а меридіани через 30 і 1° відповідно. У середині кожного аркуша цих карт на лініях меридіанів і паралелей підписується їх широта і довгота, наносяться штрихи відповідно через 5 і 10, які дають можливість визначити географічні координати на склейці карт.

Визначення географічних координат точки за картою виконується за відомими широтою і довготою найближчих до даної точки паралелі і меридіана. Для цього на картах масштабів 1:25 000 - 1:200 000 проводять на південь від точки паралель і на захід меридіан і сполучають однойменні мінути за сторонами рамки аркуша карти (рис. 2). Потім від проведених ліній визначають величину відрізків (Аа1 і Аа2) на сторонах рамки. На рис.2 точка А має координати В=54°4140пн. ш., L=18°0330 сх. д. Точність визначення географічних координат об’єктів (цілей) за картами масштабів 1: 25 000 1: 200 000 не повинна перевищувати 2 10 відповідно.




Рис. 2. Визначення географічних координат на карті і нанесення точок на карту за географічними координатами


^ Нанесення цілей на карту за географічними координатами. На західній і східній рамках відмічають значення координат цілі за широтою, а на південній і північній рамці за довготою. З’єднавши відмітку за широтою і довготою, у перетині паралелі і меридіана наносять положення цілі на карті. На рис.2 поданий приклад нанесення на карту точки М за координатами В=54°42'28" пн. ш., L=18°01'15" сх. д.


Третє питання:^ Плоскі прямокутні координати - 30 хв.


Сутність системи плоских прямокутних координат. Плоскі прямокутні координати це лінійні величини, що визначають відносне положення точки на площині. Топографічні карти складають у рівнокутній поперечно-циліндричній проекції Гаусса, за якою земна поверхня проектується на циліндр по шестиградусним зонам. При розгортанні зон у площину проекція Гаусса задає в кожній зоні систему плоских прямокутних координат, де за вісь абсцис (Х) прийнята вертикальна лінія (лінія осьового меридіана зони), а за вісь ординат (Y) горизонтальна лінія (лінія екватора). Таким чином, кожна зона матиме свої осі та початок координат, тобто свою окрему систему координат.

При цьому необхідно відзначити, що система плоских прямокутних координат на топографічних картах (у проекції Гаусса) дещо відрізняється від декартових координат на площині, які прийнято у математиці.

Справа у тому, що карта орієнтується, зазвичай по компасу від північного напряму магнітного меридіана з відліком кутів за ходом годинникової стрілки, а в математиці від горизонтального напрямку проти ходу годинникової стрілки. Тому, задля збереження знаків тригонометричних функцій і користування таблицями тригонометричних величин, положення осей координат, що прийняте в математиці, повернуте на 90о.

Координатні зони мають порядкові номери від 1 до 60, які зростають із заходу на схід. Західний меридіан першої зони збігається з меридіаном Гринвіча (рис.3).



Рис. 3. Зображення координатних зон на площині


Отже, координатні осі кожної зони займають чітко визначене положення на земній поверхні, оскільки вісь абсцис (Х) кожної зони співпадає з осьовим меридіаном зони, а вісь ординат (Y) – з екватором. Тому система плоских прямокутних координат будь-якої зони зв’язана з системою географічних (геодезичних) координат, а також із системою прямокутних координат всіх інших зон.

Осі координат Х і Y поділяють зони на чверті, рахунок яких ведеться від північного напрямку осі Х за ходом годинникової стрілки і якщо при цьому дотримуватися загальних правил визначення координат, тобто визначати Х від екватора до полюсів, то його значення на північ буде додатнім, а на південь – від’ємним; значення Y від осьового меридіана на схід буде додатнім, а на захід – від’ємним.

Очевидно, що для території України, яка розташована у північній півкулі в межах чотирьох зон (від 4-ї до 7-ї), значення всіх координат X будуть додатними, а значення координат Y можуть бути як додатними так і від’ємними, в залежності від розташування точки по відношенню до осьового меридіана зони.

Тому, для зручності користування координатами (щоб мати тільки додатні значення Y) початок відліку ординат виноситься за межі зони на захід на відстань 500 км від перетину осьового меридіана з екватором (рис.4а). Такий початок координат називають приведеним, перетвореним, або умовним. Оскільки у цьому випадку відлік Y ведеться не від осьового меридіана, а від умовного осьового меридіана, то і значення будь-якої точки на захід від осьового меридіана завжди буде додатним і за абсолютним значенням менше 500 км, а Y точки на схід завжди більше 500 км (рис.4а,б). Таким чином, щоб покрити всю земну поверхню, створюється за числом зон шістдесят систем прямокутних координат за вищевказаним принципом, тому її називають зональною системою плоских прямокутних координат.

Абсциса X (відстань від екватора до полюсів) може змінюватися від 0 до 10 000 км (¼ довжини меридіана), тобто це дійсна відстань у кілометрах від екватора до північного полюса і на картах території України значення Х буде завжди додатнім.

Ордината Y (відстань від осьового меридіана зони на екваторі в місці його перетину з крайнім західним і східним меридіаном зони) матиме значення від 0 до 334 км. Ширина ж всієї зони на екваторі складає близько 668 км (довжину екватора поділити на шістдесят зон), а, оскільки, в межах однієї зони відлік Y ведеться не від осьового, а від умовного осьового меридіана зони, то значення Y теж буде завжди додатнім і мати значення від 0 до 834 км на екваторі (рис.4а,б), а на території України ще меншим.

В кожній зоні проводяться лінії координатної сітки сітки квадратів, утвореної горизонтальними і вертикальними лініями, які проведені паралельно осям прямокутних координат (рис.4б) через певну кількість кілометрів. Тому координатну сітку також називають кілометровою сіткою, а її лінії кілометровими.



Рис. 4. Система прямокутних координат на топографічних картах:

а) однієї зони; б) частини зони


На картах масштабів 1:10 000 і 1:25 000 кілометрова сітка проводиться через 10 см і 4 см відповідно, що відповідає 1 км на місцевості. На картах масштабів 1:50 000, 1:100 000 і 1:200 000 через 2 см (1, 2 та 4 км на місцевості відповідно), а на карті масштабу 1:500 000 кілометрова сітка не наноситься, подаються лише виходи ліній сітки через 2 см на внутрішній рамці кожного аркуша карти. При необхідності за цими виходами можна нанести сітку на карту.

Лінії кілометрової сітки мають підписи і цифрові позначення біля виходів ліній за внутрішньою рамкою аркуша. Крім того, оцифровка перетинів ліній кілометрової сітки всередині аркуша карти надається в дев’яти рівномірно розташованих і вільних місцях у найближчому до північно-західного кута перетину – повністю, у решті випадків – двома останніми цифрами.

На лініях кілометрової сітки, паралельних до екватора, підписується дійсна відстань від екватора в кілометрах (Х), а на лініях сітки, паралельних до осьового меридіана зони, номер зони (1-2 цифри) і останні три цифри відстань від умовного осьового меридіана зони в кілометрах (Y). Звідси легко визначити положення точок (об’єктів, цілей) відносно осьового меридіана зони, оскільки значення ординат точок (Y), розташованих ліворуч від осьового меридіана зони, будуть менше 500 км, а праворуч від нього – більше 500 км (див. рис.4а).

^ Визначення прямокутних координат за топографічною картою. Визначення прямокутних координат точок за картою зводиться до вимірювання циркулем за допомогою лінійного масштабу, офіцерською лінійкою або палеткою приросту DХ від об’єкта до кілометрової лінії, яка знаходиться нижче цього об’єкта та вимірювання приросту DY від лінії кілометрової сітки, яка знаходиться ліворуч від об’єкта (рис.5).



Рис. 5. Визначення прямокутних координат точок на топографічній карті масштабу 1:50 000 і нанесення точок (цілей) за їх координатами


Наприклад, для визначення прямокутних координат моста в квадраті 66 08 необхідно визначити:

1. Приріст DХ від горизонтальної лінії кілометрової сітки (яка знаходиться на відстані 6 066 км від екватора) до моста.

2. Приріст DY від вертикальної лінії кілометрової сітки (яка знаходиться в 4-й зоні на відстані 308 км від умовного осьового меридіана зони) до моста. Прямокутні координати моста матимуть вигляд:

Х=60 66 км + 640 м = 60 66 640

Y=43 08 км + 360 м = 43 08 360

Письмова відповідь: ,,Координати моста Х =60 66 640, Y =43 08 360”.

Усна відповідь: ,,Координати моста шістдесят, шістдесят шість, шістсот сорок; четверта зона, триста вісім, триста шістдесят”.

Оскільки цифрові підписи ліній кілометрової сітки записані повністю, то і отримані координати називаються повними. При роботі на двох і більше картах (склейці карт) користуються тільки повними координатами. При роботі на одній карті для прискорення роботи, наприклад, при складанні карт геодезичних даних, цілеуказаннях та в інших випадках користуються скороченими координатами, тобто вказують тільки десятки та одиниці кілометрів і метри (останні п’ять цифр у значеннях Х і Y). Для нашого прикладу вони запишуться так: Х=66 640, Y=08 360.

^ Нанесення цілей на карту за прямокутними координатами. Для нанесення на карту об’єктів (цілей) за відомими прямокутними координатами необхідно виділити цифрове значення квадрата і приросту, а потім у знайденому квадраті карти відкласти приріст.

Наприклад, нанести ціль за координатами: Х=60 67 180, Y=43 09 960. Для цього необхідно відкинути три останніх цифри у значеннях координат і визначити квадрат, у якому знаходиться ціль. За вказаними координатами ціль знаходиться в квадраті 6709, а приріст становить: Х=180 м, Y=960 м.

Від горизонтальної кілометрової лінії 67 необхідно відкласти вгору величину Х=180 м і праворуч від вертикальної кілометрової лінії 09 величину Y=960 м. У перетині перпендикулярів, установлених на кінцях цих відрізків, одержимо необхідну ціль на карті (див. рис.5).

Точність визначення прямокутних координат цілей і нанесення на карту цілей за відомими координатами не повинна перевищувати 0,5-1 мм у масштабі карти.


Четверте питання: Полярні та біполярні координати – 5 хв.


^ Полярні та біполярні координати називають місцевими координатами і застосовують у бойовій практиці для визначення точок місцевості відносно інших точок на невеличких ділянках місцевості при цілеуказанні, визначенні цілей, орієнтирів, складанні схем місцевості тощо. Система полярних та біполярних координат має зв’язок із системами прямокутних і географічних координат.

Полярні координати дозволяють вирішити задачу визначення координат точок відносно початкової точки, яку приймають за полюс будь-яка точка стояння (спостережний пункт, вогнева позиція, вихідний пункт руху тощо). Положення точки (цілі) визначається кутом напряму (кутом положення) на точку, який вимірюється за ходом годинникової стрілки від полярної осі і відстанню (дистанцією) D від полюса Р до заданої точки Ц (рис. 6).

Біполярні координати це дві лінійні або дві кутові величини, які визначають місцезнаходження точки (цілі) відносно двох вихідних точок полюсів Р1 і Р2. Вісь Р1Р2 називають базисом. Лінійні величини відстані (дистанції) від полюсів до точки, яку визначають. Кутові величини біполярних координатдирекційні кути 1 і 2 та кути положення 1 і 2, які вимірюють від лінії базису, яка з’єднує вихідні точки (рис. 7).



Рис. 6. Полярні координати Рис. 7. Біполярні координати:

а) дальності D1 і D2 і кути

положення 1 і 2;

б) дирекційні кути 1 і 2

Полярною віссю в цих системах координат можуть бути лінія істинного чи магнітного меридіанів, лінія кілометрової сітки або напрямок на один з віддалених орієнтирів (рис. 8).



Рис. 8. Дирекційний кут , істинний азимут Ai і горизонтальний кут 


Кут положення від істинного меридіана, магнітного меридіана або вертикальної лінії кілометрової сітки називаються відповідно істинним азимутом, магнітним азимутом або дирекційним кутом.


Заключна частина – 5 хв


Підвести підсумки заняття, відповісти на запитання і дати завдання на самопідготовку. Зорієнтувати студентів на виконання нормативу № 10.


Доцент кафедри ТГНЗВ С.Г. Шмаль






Схожі:




База даних захищена авторським правом ©lib.exdat.com
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації