
- •6) Длина дуги окружности. Длина окружности
- •Вывод формулы, выражающей длину окружности
- •Длина дуги окружности
- •15) Классификация проекций по характеру искажений
- •16) Классификация проекций по виду параллелей и меридианов нормальной сетки Цилиндрические проекции
- •Конические проекции
- •Азимутальные проекции
- •Псевдоконические проекции
- •Псевдоцилиндрические проекции
- •Поликонические проекции
- •19) Способы из курсовой работы.
- •20) Линия положения. Формулы градиентов навигационных параметров.
- •21) Графоаналитический метод.
- •22) Классификация навигационных измерений.
- •23) Погрешности навигационных измерений
- •24) Оценка случайных погрешностей навигационных измерений. Нормальный закон распределения. Закон Релея.
- •25) Расчет скп по отклонениям.
Псевдоконические проекции
В псевдоконических проекциях параллели изображаются дугами концентрических окружностей, один из меридианов, называемый средним — прямой линией, а остальные — кривыми, симметричными относительно среднего.
Примером псевдоконической проекции может служит равновеликая псевдоконическая проекция Бонна.
Псевдоцилиндрические проекции
В псевдоцилиндрических проекциях все параллели изображаются параллельными прямыми, средний меридиан — прямой линией, перпендикулярной параллелям, а остальные меридианы — кривыми. Причём средний меридиан является осью симметрии проекции.
Поликонические проекции
В поликонических проекциях экватор изображается прямой, а остальные параллели изображаются дугами эксцентрических окружностей. Меридианы изображаются кривыми, симметричными относительно центрального прямого меридиана, перпендикулярного экватору.
Кроме вышеперечисленных встречаются и другие проекции, не относящиеся к указанным видам.
17) локсодромия — кривая на поверхности вращения, пересекающая все меридианы под постоянным углом, называемым локсодромическим путевым углом.
Если передвигаться с фиксированным путевым углом по Земле, которую условно принять за сферу или эллипсоид, то траектория движения объекта и будет локсодромией. Локсодрома не является кратчайшим путём между двумя пунктами (исключение — меридианы и экватор). Тем не менее, в старину суда и путешественники нередко двигались по локсодромам, так как идти под постоянным углом к Полярной звезде проще и удобнее. С изобретением компаса мореплаватели перешли на движение по «магнитным локсодромам», то есть по линиям с постоянным углом к магнитному северу, что дало возможность продолжать движение и в облачную погоду. Но как только были выяснены магнитные склонения во всех местах Земли, люди вновь перешли на обычные локсодромы. Даже в XX веке локсодромия использовалась при расчёте требуемого курса при прокладке маршрута самолётов и морских судов. Со временем, когда появились приборы с достаточной вычислительной мощностью для вычисления текущего требуемого путевого угла, начали активно применять ортодромию (кратчайший путь), особенно для дальних маршрутов самолётов.
Ортодромия — кратчайшая линия между двумя точками на поверхности вращения. В картографии и навигации — название геодезической линии кратчайшего расстояния между двумя точками на поверхности земного шара, наименьший из отрезков дуги большого круга, проходящей через эти точки. В отличие от локсодромии ортодромия пересекает меридианы под разными углами. В судо- и самолётовождении, где Земля принимается за шар, ортодромия представляет собой дугу большого круга.
Экватор и меридианы являются частными случаями ортодромии. Через две точки на земной поверхности, расположенные не на противоположных концах одного диаметра Земли, можно провести только одну ортодромию.
В большинстве картографических проекций ортодромии изображаются кривыми линиями (за исключением, быть может, меридианов и экватора). Это неудобно для прокладки кратчайших маршрутов. В гномонической проекции все ортодромии изображены прямыми линиями.
Параллели (за исключением экватора) не являются ортодромиями.
локсодромия,- линия на поверхности вращения, пересекающая все меридианы под
постоянным углом а. Если а - острый или тупой угол, то Л. образует бесконечное число витков вокруг полюса, все приближаясь к нему. Для поверхности вращения, первая квадратичная форма к-рой записана в виде
уравнение Л.:
Для сферы с первой квадратичной формой
уравнение Л.:
18)
ЭЛЕМЕНТАРНАЯ
ТЕОРИЯ МЕРКАТОРСКОЙ ПРОЕКЦИИ. ПОНЯТИЕ
О ПЛАНАХ
Картографическая
сетка меркаторской проекции строится
следующим образом. Условный глобус
заключается в цилиндр, касательный
глобусу по экватору (рис. 2). Меридианы,
нанесенные на глобус, распрямляются
до тех пор, пока они не коснутся внутренней
поверхности цилиндра. При этом меридианы
образуют на поверхности цилиндра
ряд прямых линий, параллельных между
собой. Расстояние между этими .линиями
равно расстояниям между меридианами
на экваторе глобуса. При распрямлении
меридианов параллели растягиваются и
становятся равными по длине экватору.
На внутренней поверхности цилиндра они
обра зуют ряд окружностей
Рис2
Рис
3
.
Удлинение параллелей будет тем
значительнее, чем ближе они к
полюсу.
Найдем
математическую закономерность, которая
определяет характер растяжения каждой
параллели. Обозначим (рис. 3) радиус
параллели АВ, лежащей
в широте φ, через г, а радиус Земли —
через R. В
прямоугольном треугольнике ВОС<СВО
=
Умножив
левую и правую части равенства на 2л,
получим в левой части длину экватора,
а в правой — длину параллели, умноженную
на секанс широты данной параллели,
(*)
Из
выражения (*) можно сделать заключение,
что любая параллель, удлиняясь до
окружности экватора, растягивается
пропорционально секансу широты.
Разрежем
цилиндр по образующей и развернем его
на плоскость. Полученная картографическая
сетка удовлетворяет первому требованию
к морской карте: так как все меридианы
параллельны, то локсодромия изобразится
на ней прямой линией.
Однако
проекция не является равноугольной,
поскольку участки земной поверхности
при проектировании будут вытягиваться
на ней вдоль параллелей пропорционально
секансу φ и, следовательно, не будет
сохраняться подобие фигур на местности
и на карте, Так, небольшой остров К имеющий
круглую форму,изобразится в виде эллипса,
вытянутого в широтном направлении
(см. рис. 4, а).
Чтобы сделать проекцию
равноугольной, необходимо теперь
меридианы в каждой точке растянуть так
же, как в этой точке растянулась параллель,
т. е. пропорционально секансу широты
точки. После этого масштаб на каждом
небольшом участке карты станет одинаковым
как по параллели, так и по меридиану
(рис. 4, б). Изображение
круглого острова на картографической
сетке сохранит свою круглую форму, т.
е. проекция будет обладать свойством
равноугольное™.
Построенная
таким методом картографическая проекция,
удовлетворяющая обоим требованиям к
морской карте, носит название
меркаторской.
Масштаб полученной
проекции меняется при перемене широты,
оставаясь постоянным по направлению
параллелей. Поэтому при составлении
меркаторской карты главный масштаб
указывается по одной из параллелей.
За главную параллель может приниматься
средняя параллель участка земной
поверхности, охватываемого данной
картой. Однако при построении карт
сравнительно мелкого масштаба за
главную, как правило, принимается
стандартная параллель данного моря или
широтного пояса, даже если она не проходит
через карту.
Рис. 4. Построение меркаторской проекции: с — сетка из меридианов и параллелей; б — меркаторска я проекция Чтобы было удобно измерять расстояния, а также разности широт, боковые рамки меркаторской карты разбивают на участки в 1', т. е. на морские мили. Так как при построении карты меридианы вытягивались не равномерно, а пропорционально секансу широты в каждой точке, то морские мили будут изображаться разными по длине участками, увеличивающимися по мере удаления от экватора. Изображение 1 морской мили на меркаторской карте в данной широте называется меркаторскрй милей. На экваторе, т. е. в широте 0°, меркаторская миля равна 1 экваториальной миле, в широте 60° — 2 экваториальным Милям (sec 60°.= 2), а в широте 80° — 5,8 экваториальным милям (sec 80° = 5,8). При изменении расстояния в какой-либо широте следует пользоваться меркаторскими милями, взятыми с боковой рамки карты в той же широте.