Kompas
Kompas (nebo námořnický kompas) je navigační nástroj na najití směrů na zemi. To sestává z magnetizovaného ukazatele volný zarovnat sebe přesně s Země je magnetické pole, který je velké asistence v navigaci. Světové strany jsou sever, jih, východ a západ. Kompas může být používán v spojení s hodinami a sextantem poskytovat velmi přesnou navigační schopnost. Toto zařízení velmi zlepšilo námořní obchod cestováním výroby bezpečnější a účinnější. Kompas byl vyvinut v Číně víc než sedmnáct set roků dříve, ačkoli vynálezce je neznámý.
A kompas moci být nějaké magnetické zařízení používat jehlu, aby ukázal směr magnetického severu magnetosphere planety. Nějaký nástroj s tyčovým magnetem nebo jehlou otáčet se volně na středu a spárování v severní a jižní směrové plechovce být zvažoval kompas. A číselník kompasu je malá kapsa kompas se slunečními hodinami. A kompas variace je specifický nástroj jemného druhu stavby. To je používáno dodržujícími variacemi jehly. Gyroskopický kompas nebo astrocompass mohou také být používáni zjistit True sever.
Historie navigačního kompasu
Kompas byl vynalezen v Číně; nejdříve zaznamenané použití magnetovce jak zaměřovače bylo v 4. století kniha Číňana: Svazek ďábelského Valley pána. Kompas je považován za jednoho Čtyři velké vynálezy starověké Číny.
Vysněný Pool esej napsaný písní učenec dynastie Shen Kua v inzerátu 1086 obsahoval detailní popis jak geomancers magnetizoval jehlu tím, že leští jeho tip se magnetovcem, a pověsil magnetickou jehlu s jedním jediným druhem hedvábí s kouskem vosku spojeného s centrem jehly. Shen Kua poukázal na to jehla připravila tuto cestu někdy zaměřil jih, někdy severní.
Nejdříve zaznamenané použití kompasu v navigaci leží v Zhuovi Yuova kniha Pingzhou Ke se opaluje (Pingzhou hovory u stolu) inzerátu 1117.
Pilot je příručka kompasu nazvaná Shun Feng Xiang píseň (příjemné větry pro doprovod) v Oxfordu Bodleian knihovna obsahuje skvělé detaily o použití kompasu v navigaci.
Nakonec, kružítko bylo také používáno v feng shui ve starověké Číně. Oni pomáhali feng praktici shui lokalizují nasměrování, protože směry jsou důležité v praxi feng shui.
Po tomto bod tam je hodně debaty o čem se přihodilo kompasu. Teorie zahrnují jeho cestu do Středního východu přes silnici Silka, a pak k Evropě, přímému přenosu kompasu z Číny pak Evropě a pak pozdnější z Evropy k Střednímu východu, stejně jako nezávislé vytvoření kompasu v Evropě a pak jeho převod potom k Střednímu východu. Latter 2 být podporován důkazem arabského slova pro “kompas” (al-konbas) možná být původ starých italské slovo pro kompas. Jiný důkaz pro toto obsahuje dříve zmiňovat se o kompasu v evropských pracích spíše než arabský. První evropská zmínka o řídícím kompasu se vyskytuje v Alexandere Neckam je De naturis rerum (na Natures věcí), pravděpodobně psaný v Paříži v 1190. Jak pro arabský svět, jemenské Sultan al-Ashraf vypadá, že je nejdříve confimed zmínka o kompasu v 1290, ačkoli někteří autoři prohlašují časnější nahrávku, jak brzy jak 1242 pro arabštinu, a 1231 pro Peršana.
Prior k zavedení kompasu, wayfinding na moři byl primárně dělán přes navigaci podle hvězd, doplněný v některých místech použitím echa soundings. Potíže vyvstaly kde moře bylo příliš hluboké pro soundings a podmínky byly nepřetržitě zatažené nebo mlžné. Tak kompas nebyl stejné pomůcky všude. Například, Arabové mohli obecně se spoléhat na jasné oblohy v navigovat Perský záliv a indický oceán (stejně jako předvídatelná povaha monzunů). Toto může vysvětlit to z části jejich relativně pozdní přijetí kompasu. Námořníci v relativně mělký Baltic dělal rozsáhlé užití soundings.
Ve Středomoří, nicméně, praxe z dávných dob byla odříznout cestu po moři mezi říjnem a dubnem, náležitý z části k nedostatku spolehlivých jasných obloh během Středomoří zimy (a hodně z moře je příliš hluboký pro soundings). S zlepšeními v metodách výpočtu bez zaměření a vývoji lepších diagramů, toto měnilo se během druhé půle 13. století. Asi 1290 období plavby mohli by začátek v pozdním lednu nebo únoru a konec v prosinci. Další nemnoho měsíců bylo značné ekonomické důležitosti; to umožnilo benátské konvoje, například, dělat dvě zpáteční cesty rok k východnímu Středomoří, namísto jednoho.
Kolem času Evropané se dozvěděli o kompasu, doprava mezi Středomořím a severní Evropou se zvyšovala a jeden faktor může být že kompas dělal traversal z Baya Biskajského zálivu bezpečnější a snadnější.
Konstrukce jednoduchého kompasu
Magnetický prut je vyžadován když buduje kompas. Toto může být vytvořeno tím, že zarovná železo nebo prut oceli se zemským magnetickým polem a pak zmírní nebo udeří to. Nicméně, tato metoda produkuje jen slabý magnet tak jiné metody jsou přednostní. Toto magnetizoval prut (nebo magnetická jehla) je pak umístěn na nízké třecí ploše dovolit to k volně střed přidat se k magnetickému poli. To je pak označeno tak uživatel může rozlišovat sever-ukazovat z jihu-ukazovat konec; v moderní konvenci severní konec je typicky označený nějakým způsobem, často tím, že je namalovaná červená.
Flavio Gioja (fl. 1302), italský námořní pilot, je někdy připočítán s zdokonalovat kompas námořníka tím, že pozastaví jeho jehlu přes fleur-de-design lis, který poukázal sever. On také uzavřel jehlu do malé krabice s krytem skla.
Moderní navigační kružítko
Moderní navigační kružítko drží magnetizovanou jehlu uvnitř tekutiny-naplněná kapsle; tekutina přiměje jehlu, aby se zastavil rychle spíše než oscilovat zpět a dále kolem magnetického severu. Jiné rysy obyčejný na moderním přístroji do dlaně kružítko je baseplate s předpisy pro měření vzdáleností na mapách, točivý bezel pro měřící postoje vzdálených objektů a zrcadlo pozorování, které nechá uživatele vidět jak magnetku tak vzdálený objekt současně. Podporujte, některé moderní kružítko zahrnuje inklinometr pro měřící sklony a je nastavitelné k účtu pro rozlišný Magnetic sklon.
Námořnické kompasy mohou mít dva nebo více magnetické jehly trvale se vázaly k růžici kompasu. Tito se pohybují volně na středu. A linka nemotory, který může být známkování na pouzdře kompasu nebo malá fixovaná jehla ukáže záhlaví lodí na růžici kompasu.
Tradičně karta je rozdělena do dvaatřiceti bodů (známý jak rhumbs), ačkoli moderní kružítko je označené v mírách spíše než kardinál poukáže. Sklenice-krytá krabice (nebo mísa) obsahuje pověšený gimbal uvnitř binnacle. Toto chrání vodorovnou polohu.
Rozlehlé lodě typicky se spoléhat na gyroskopický kompas spíše než buzola pro navigaci a zvýšeně elektronické fluxgate kružítko je používáno na menších lodích.
Kružítko je dostupné označený v mils - jednotka míry obyčejně používala armádou.
Kružítko pevného skupenství
Malé kružítko nalezené v hodinách a jiné elektronické výbavě jsou elektroniky pevné fáze obvykle postavené ven dva nebo tři senzory magnetického pole, které poskytnou údaje pro mikroprocesor. Používat trigonometrii správné záhlaví příbuzné s kompasem je vypočítáno.
Často, zařízení je jednotlivá komponenta které výstupy jeden digitální nebo analogový signál úměrný jeho orientaci. Tento signál je interpretován kontrolorem nebo mikroprocesorem a použitý jeden vnitrostátně, nebo posílal k zobrazovací jednotce. Implementace příkladu, obsahující seznam náhradních součástek a obvod schematics, ukazuje jeden návrh takové elektroniky. Použití senzoru magnetics preciznosti a velmi kalibroval vnitřní elektroniku k míře odezva zařízení k Zemi je magnetické pole. Elektrický signál je pak zpracován nebo digitalizovaný.
Oprava kompasu
Kompas lodi musí být opraven pro chyby, nazýval kompas odchylkou, zapříčiněný železem a ocelí v jeho struktuře a vybavení. Loď je se houpal, to je otočeno o pevném bodu, zatímco jeho záhlaví je známé připojením k pevným bodům na břehu. Kompas karta odchylky je připravena tak že navigátor může konvertovat mezi kompasem a magnetickými záhlavími. Kompas může být opraven ve třech cestách. Nejprve linka nemotory může být nastavena tak že to je zarovnáno se směrem ve kterém cesty lodi pak účinky trvalých magnetů mohou být opraveni pro malými magnety lícovanými uvnitř případu kompasu. Účinek non-ferromagnetic materiály mohou být opraveny dvěma vlky připojenými na jedné straně binacle kompasu. Graf odchylky kompasu může být dohodnutá používající Fourier série. Koeficient a0 reprezentovat chybu v lince nemotory, zatímco a1,b1 efekty ferromagnetic a a2,b2 non-ferromagnetic komponenta.
Fluxgate kružítko může být kalibrováno automaticky, a moci také být naprogramovaný se správnou místní kompasovou variací aby ukázal opravdové záhlaví.
Vyrovnání kompasu
Protože zemské magnetické pole mění se u různých šíří, kružítko je často vyrovnáno během výroby. Většina výrobců vyrovná jejich magnetky pro jeden z pěti zón, sahat od zóny 1, pokrývat většinu ze severní polokoule, k zóně 5 pokrývat Austrálii a jižní oceány. Toto vyrovnání předejde přílišné dezinfekční lázni jednoho konce jehly, která může působit růžici kompasu k tyči a dávat falešné četby.
Světové strany
Karta námořnického kompasu je rozdělena do dvaatřiceti stejně rozložených bodů. Čtyři tito - na východ, západ, na sever, a jih - být světové strany a jména jiní jsou odvozeni z těchto.
Externí odkazy, zdroje a odkazy
- USGS Geomagnetism program
- Amir Aczel, Hádanka kompasu: Vynález, který změnil svět, ISBN 0156007533
- Joseph Needham, Colin A. Ronan: Kratší věda a civilizace v Číně Vol 3 kapitola 1 magnetismus a elektřina.
- Pátek vědy,”Hádanka kompasu#rquote (interview s Amir Aczel, první vysílání na NPR 31. května 2002).
- Paul J. Gans, středověké technologické strany: Kompas
- Frederic Lane, “ekonomický význam vynálezu kompasu”, Americká historická recenze, vol. 68, pp. 605-617 (1963)
- Přílivy sirem William Thomson (lord Kelvin)
- Přednáška večeru k asociaci Britů u Southampton setkání v pátek, 25. srpna 1882 [1]. Se odkazuje na opravu compas Fourier sériemi.
- Manuál admirality navigace, kapitola XXV buzola (pokračovala) analýza a oprava odchylky, pevný Office jeho majestátu, London, 1914.
- Arrick roboty. Robotics.com Implementace příkladu pro digitální pevný kompas. ARobot digitální kompas App poznámka
- Williams, J.E.D. Od placht k satelitům. New York: Oxford univerzita Press, 1992.
- Frances a Joseph Gies, katedrála, propracovat se, a vodní kolo subtitled “technologii a vynález ve středověku”.
- Petra G. Schmidl Dva brzy arabské zdroje na magnetickém kompasu