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指南针又称指北针,是用以判别方位的一种简单仪器。主要组成部分是一根装在轴上的磁针,磁针在天然地磁场的作用下可以自由转动并保持在磁子午线的切线方向上,磁针的北极指向地理的北极,利用这一性能可以辨别方向。常用于航海、大地测量、旅行及军事等方面。物理上指示方向的指南针的发明由三部曲组成:司南、磁针和罗盘。他们均属于中国的发明。指南针是民间的通常称呼,在军事上正式名称为指北针或军用指北针,在地质上使用的称为地质罗盘仪。

指南针结构

1.方位测量机构:由罗盘、方位框、瞄准器及瞄准玻璃等组成。方位分划外圈为60—00密位分划制,单位为0—50密位;内圈为360º分划制,单位为5º。方位指示精度为0—25密位。2.距离估定器:有瞄准器及瞄准玻璃等组成。瞄准玻璃上刻有距离估定线及密位分划线。当壳盖与壳身之测距定位线相对准,瞄准器处于垂直位置时,距离固定线与瞄准器组成10:1之比例测距固定器;密位分划线与瞄准器组成密位测距估定器。距离估定器的测距精度为5%。

3.俯仰角测量机构:由俯仰瞄准器、俯仰摆及锁紧机构等组成。其量程为±90º、单位为5º。俯仰角测量精度为2.5º。

4.里程测量机构:由里程测量表轮、里程表、里程表针及齿轮系等组成。里程表有1:100000;1:50000;1:25000三种分划,单位为公里。里程测量精度为2%。

5.坐标梯尺:由相互垂直的两组测尺组成。长尺80mm;短尺20mm。单位1mm。坐标梯尺测量精度为0.5mm。

指南针的原理

指南针是利用地球磁场作用来指示北方的,利用的是磁场同极性相斥、异极性相吸的原理,然后以北方为起始点,定其为零度,顺时针方向依序确定各方位角,可由此来指示方向。定位上必须配合地图的运用来寻求相对位置才能明了自身所处之处。注意指南针所指的北不是真北,而是磁北,这是因为地球南、北极和地磁南、北极不在一个位置上,而是有一个角度,这个角度叫磁偏角。不同地点的磁偏角一般是不同的,同一地点的磁偏角也因时而变。

指南针的种类

一般用于露营及远足的指南针,主要有以下两种类型:1. 薄身 多为长方形,大部份由透明的物料组成,由于其厚度较薄,固方便收藏于衫袋中,其透明的底板及转盘放在地图上操作亦较容易。

2. 盒形 较为厚身,适用于以目视观测方向取得度数的情况,亦多为军队所采用。

注意事项:

1. 较好的指南针会在的转盘内注满液体,使磁针的摆动速度减慢,可以较快停定并指示方向;

2. 如需在夜间或黑暗的环境中使用,可选择有夜光标记的指南针使用;

3. 一般磁针以白色的一端指向南方,红色或较深色的一端指向北方;

4. 转盘上的数值(度或mil)为节省空间,一般会删去尾部1个或2个零位(例如10mil,其实是等于1000mil等);

5. 定向箭嘴必定是指向转盘上的0度(或0M)的数值,固又称为罗盘北;

6. 方位阅读线必定与前进方向指标成一直线;

7. 上述为薄身型指南针各个部份的名称,但不是所有的指南针均有齐上述各个部份及功能。

指南针的主要功能

测定方位

1.测定东南西北方向

2.标定地图方位

3.测定磁方位角

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

3.用距离估定器概略测定所在地目标的距离

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

2.行军速度计算

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,从反光镜中查看测角器中央刻线在俯仰角度表上所指示的刻度分划值,即为所求的俯仰角度(坡度)。此功能可用于无线通讯系统中粗略测量天线下倾角。

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,再查高度表即可得知目标的高度。

指南针的使用方法

使用指南针探知所在位置:1.使实际地形和地图方向一致。

2.在地图上找出两个可看出的目标物。

3.将指南针的进行线(或长边)朝向其中的一个目标物。

4.找到圆圈配合箭号和指针(北)相吻合。

5.不改变圆圈的方向将其放在地图的北方位置。

6.指南针的长边之尖端吻合地图上的目标物。

7.当圆圈的箭号和磁北线延线画一条直线。

8.针对另一目标依照同样的方法进行,两条线的交错处即是现在所在位置。

用指南针探知前进的方向:

1.使连结现在所在位置和目的地的直线吻合指南针的进行线(长边)。

2.圆圈的箭号和磁北线平行(箭号在地图的上边部分)。

3.将指南针从地图上拿开,拿在身体前面。

4.扭转身体直到箭头和指针重叠。

5.再重叠进行线的方向此即等于地图的目标方向。

大自然的指南针有哪些

在户外活动中,指南针可能会损坏或遗失,这时就要利用自然界的一些特征以判定方向,要特别注意对具体的情况作综合的分析。

因地球环绕太阳运转及自转是逆时针方向,所以太阳是从东面升起,中午时在南面并升至最高点,傍晚于西面日落。要注意由于地轴倾斜,不同季节的日照时间长短不一,日出与日落的时间会有偏差。

1、太阳

a 将木棒或直的树枝插在地上,以直杆的底部为中心(O点)作一圆形,以上午某时间直杆的阴影,与圆周的交点作一记号(A点),至下午直杆的阴影与圆周再次相交,并作记号(B点),两个记号的连线即为东西方向,连线的中点与直杆的方向是南,另一端方向是北。 b 使用表面和太阳(有三种方法) 将行针的手表平放,在时针的尖端,垂直放置一根幼枝(或火柴枝),转动手表,使幼枝的影子与时针重叠,表示时针正指向太阳,而时针与表面数字12之间的夹角,其平分角所指的方向就是南。

将手表平放,以一根幼根(或火柴枝)竖立在表面中心点,转动手表使阴影与时针重叠,而时针与表面数字12之间的夹角,其平分角即指向北。

2、月亮

月亮是地球唯一之卫星,其光亮是反射太阳光线,由于其运行位置于不同方位,受光球面因而经常变化,我们见到月亮是由东方升起,西方落下,受光球面有圆球、半圆、弯月等不同形象,称为「月相」。月相之变化,在时间和出现方向有一定之规律,因此只要知道月相和时刻,就可以找寻方向。

3、 树木

一般认为树木南面的枝叶较茂密,北面较稀疏;或年轮北面的间隔密,南面的间隔大,但其实这两种方式均不一定准确,因為茂密的枝叶,不一定在南面,而是在自由空间的一边,并且颇受阳光及风向的影响。

4 、星座

在夜间除了月亮以外,还可以利用星座来判别方向,寻找北极星是最常使用的方法。

首先要找到大熊星座(即俗称北斗星),因为它与北极星总是保持一定的距离旋转。找到北斗星后,沿着勺边A、B两星的连线,并向勺口的方向延伸,约为A、B两星间隔的五倍处,有一颗较明亮的就是北极星。

在北纬40度以南的地区,北斗星常会转到地平线以下,特别是冬季的黄昏,此时应根据与北斗星相对的仙后星座寻找北极星。仙后星座由五颗与北斗星亮度相似的星组成,形成「W」状,在「W」字缺口中间的前方,约为整个缺口宽度的2倍处,即为北极星的所在。

在北纬23度以南地区,上半年可利用南十字星座判别方向,南十字星由四颗明亮的星组成,对角相连成十字形,沿A、B的连线向下延伸,约在A、B两星距离的四倍半处,即为正南方。

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