指南針使用說明(1.1版).doc

指南指南針針使用使用說說明明 1 1 版 版 CDMA 事業(yè)部網(wǎng)規(guī)仿真部事業(yè)部網(wǎng)規(guī)仿真部 2003 年年 8 月月 4 日日 內部資料 注意保密 目目 錄錄 1 指南針的原理和歷史指南針的原理和歷史 1 1 1 指南針的原理 1 1 2 指南針的歷史 1 2 指南針的類型指南針的類型 2 3 指南針的結構指南針的結構 4 3 1 軍用指南針的基本結構 4 3 2 熒光點 5 3 3 反光鏡 6 3 4 DQY 1 型指南針的基本結構 6 4 指南針的主要功能和使用方法指南針的主要功能和使用方法 7 4 1 測定方位 7 4 2 測量距離 8 4 3 行軍時間及速度計算 9 4 4 測定斜面的坡度 俯仰角度 10 4 5 測量目標概略高度 10 4 6 DQY 1 型指南針主要功能 11 5 應用 天線方位角的定位方法和下傾角測量應用 天線方位角的定位方法和下傾角測量 12 5 1 規(guī)劃選點中確定扇區(qū)天線的方位角 12 5 2 優(yōu)化中測量已安裝天線的方位角 12 5 3 天線下傾角的粗略測量 13 6 應用 指南針與地圖的配合使用應用 指南針與地圖的配合使用 13 6 1 利用指南針探知現(xiàn)在所在位置的步驟 13 6 2 用指南針探知前進的方向 14 7 指南針使用的注意事項指南針使用的注意事項 14 8 附錄 密位的概念附錄 密位的概念 15 內部資料 注意保密 第 1 頁 1 指南針的原理和歷史指南針的原理和歷史 說明 說明 指南針是民間的通常稱呼 在軍事上正式名稱為指北針或軍用指北針 在地 質上使用的稱為地質羅盤儀 本文通稱指南針指南針 1 1 指南針的原理指南針的原理 指南針是利用地球磁場作用來指示北方的 利用的是磁場同極性相斥 異極性相吸 的原理 然后以北方為起始點 定其為零度 順時針方向依序確定各方位角 可由此來 指示方向 定位上必須配合地圖的運用來尋求相對位置才能明了自身所處之處 注意指南針所指的北不是真北 而是磁北 這是因為地球南 北極和地磁南 北極 不在一個位置上 而是有一個角度 這個角度叫磁偏角 不同地點的磁偏角一般是不同 的 同一地點的磁偏角也因時而變 1 2 指南針的歷史指南針的歷史 指南針是中國古代四大發(fā)明之一 也是中國對世界文明發(fā)展的一項重大貢獻 指南 針是利用磁鐵在地球磁場中的南北極極性而制成的一種指向儀器 磁石的這種特性 被 古人利用來制成指南工具 最早出現(xiàn)的指南工具叫司南 戰(zhàn)國時已普遍使用 它是利用 天然磁石琢磨而成 樣子像一只勺 重心位于底部正中 底盤光滑 四周刻二十四向 使用時把長勺放在底盤上 用手輕撥 使它轉動 停下后長柄就指向南方 另外 指南 車的發(fā)明進一步把這種儀器提升至更高的境界 但是 用天然磁石琢磨而成的司南 成品較低 磁性較弱 到了宋代 人們發(fā)明了 人工磁化方法 制造了指南魚和指南針 而指南針更為簡便 更具實用價值 它是以天 然磁石摩擦鋼針制成 在地磁作用下保持指南性能 以后把它裝置在方位盤上 就稱為 羅盤 這是指南針發(fā)展史上的一大飛躍 沈括對指南針放置方法也作過詳細研究 總結出四種不同的方法 并作了比較 1 水浮法 把指南針浮在水面以指示方向 至于具體方法 沈括沒有說明 到北 宋晚期 藥物學家寇宗奭的 本草衍義 磁石條 才有介紹 原來是在指南針 上穿上燈心草 就可以把針浮起 水浮法的缺點是磁針會隨水搖蕩不定 內部資料 注意保密 第 2 頁 2 指甲旋定法 把磁針放在指甲上 可以靈活運轉 但缺點是容易滑落 3 碗唇旋定法 把磁針放在碗口邊緣上 也可以旋轉自如 但同樣易掉落 4 懸絲法 取一根新棉絲 用一點蠟粘在磁針中央 懸掛在沒有風的地方磁針即 可指示方向 比較之下 沈括認為這個方法最為理想 指南針在公元十一世紀時已是常用的定向儀器 指南針的最大貢獻 是大大地促進 了航海事業(yè)的發(fā)展 據(jù)考證 公元十一世紀末 指南針就開始用于航海了 大約在十二 世紀末到十三世紀初 指南針由海路傳入阿拉伯 然后由阿拉伯傳入歐洲 2 指南針的類型指南針的類型 指南針是我國古代對世界的一大發(fā)明 被廣泛地用于迷信 航海 軍事 探險等活 動 真正現(xiàn)代的指南針是西方國家十九世紀研制改進的 我國解放前國民黨政府曾根據(jù) 德國軍用指南針研制了 中正式 指南針 目前已成為珍品 建國后我國參照 中正式 研制了五一式指南針 以后又在此基礎上簡化掉里程表生產了五七式 同時又生產了只 有測向功能的五七式懷表型 后來又重新保留了五一式的全部功能并在工藝上加以改進 生產了六二式 六二式五功能軍用指南針以其設計合理 性能優(yōu)異 靈敏度高 功能全 而受到廣大官兵的歡迎 先后有 上 云 湘 40 等幾家工廠生產 至今仍是 我國軍隊的主要裝備 此后又在六二式的基礎上改進了外觀工藝 增加了測量距離時可 顯示行軍時間表盤的六五式五功能軍用指南針 但由于六二式已大量裝備部隊 因此裝 備數(shù)量較少 五一式 五七式 六二式 六五式等均采用全金屬制造 可折疊 其主要 功能為五種 另有多種附加功能 用途廣泛 我國近期已開始裝備部隊的為最新型八 式五功能軍用指南針 其特點是采用了非金屬的復合材料 減輕了重量 外觀也有所改 進 一般我們說的 都是國產軍用或仿軍用或完全民用的型號 市面上見得比較多的多 為五 六二 六五 八 幾種 從六五式來說 軍用產品是云南出產的 非常精致 表面噴漆非常好 標記是刻在外殼上的 不是印刷的 但是非常少見 仿軍用的一般是 江蘇太倉測繪儀器廠和哈爾濱光學儀器廠生產的 江蘇太倉的做工粗糙了很多 但是功 能一樣 哈爾濱產的好于江蘇太倉產的 民用的很差 標也是標六五 但是很多該有的 功能都沒有 下面兩圖為六二式和六五式仿軍用指南針的實物圖 內部資料 注意保密 第 3 頁 六二式指南針 六五式指南針 專業(yè)指南針和普通指南針最大的區(qū)別在于有無防震措施 例如下圖中六五式指南針 圖中畫紅圈的位置是用來折疊時抬起磁針防止震動損傷的 指南針的防震 八 式和更多國內外先進型號采用充液懸浮的方式同樣可以防震 其次充液還有一 個好處是指針可以很快靜止 不會擺個不停 水平氣泡也可以很方便的整合進去 內部資料 注意保密 第 4 頁 除了上述介紹的軍用指南針以外 還有一種常用的 DQY 1 型指南針 是哈爾濱光 學儀器廠生產的 如下圖 DQY 1 型指南針 3 指南針的結構指南針的結構 3 1 軍用指南針的基本結構軍用指南針的基本結構 六五式軍用指南針主要由指南針 里程計兩部分構成 基本組成結構如下圖所示 軍用指南針的基本結構 內部資料 注意保密 第 5 頁 指南針部分由提環(huán) 度盤座 磁針 俯仰角度表 測角器等組成 在度盤座上劃有 兩種刻線 外圈為 360 度分劃制 每刻線為 1 度 內圈為 6000 密位 分劃制 圓周 共刻 300 刻線 每刻線線值為 20 密位 關于密位的概念詳見本文后面的附錄 度盤 內有磁針 測角器 俯仰角度表 磁針是由一種永久磁性的鐵器制成 其上涂有熒光劑 的一端為磁針 N 極 俯仰角度表的分劃單位為度 每刻線為 2 5 度 可測量俯仰角度 是 60 度 里程計部分主要由里程分劃表 速度時間表 測輪 齒輪指針等組成 里程分劃有 l 50000 l 100000 兩種比例尺刻度值 1 100000 比例尺每刻線相應代表 1 公里 1 50000 每刻線相應代表 0 5 公里 可與具有相應比例或成倍比例的地圖配合使用 速度 時間表分劃有外側表盤上有 13 15 17 19 21 23 25 公里 小時 內側表盤上有 10 14 16 18 20 22 24 30 公里 小時 以 V 代表 共 15 種速度 時間刻度中 每一刻線相應代表 5 分鐘 V25 為 10 分鐘 指南針的側面有測繪尺 兩端為距離估定器 如下圖 估定器兩尖端長 12 3 毫米 照準與準星間長為 123 毫米 即為尖端長的 10 倍 利用這個特點 我們可以根據(jù)目標 的高度估算目標的距離 距離估定器 3 2 熒光點熒光點 為便于夜間使用 指南針在幾個重要部位都有熒光點 可旋轉的表盤上 NSWE 四個方向有熒光點 白色圓點 N 的方向底盤有一個三角熒光點 指針黑 色 北 上也有熒光點 照準和準星上也有熒光點 內部資料 注意保密 第 6 頁 3 3 反光鏡反光鏡 反光鏡的用法 手持平舉指南針 使反光鏡成 45 度角 通過鏡子下面的缺口 將兩端的照準和準星對準目標 在鏡子上就可以看到指南針的指示和讀數(shù) 如下圖 反光鏡 反光鏡在測磁偏角 坡度時很有用 還有一個附帶的用途 通過反射光斑 發(fā)射求 生 聯(lián)絡信號 3 4 DQY 1 型指南針的基本結構型指南針的基本結構 內部資料 注意保密 第 7 頁 DQY 1 型指南針的基本結構 主要性能參數(shù) 1 長水準器角值 15 5 2mm 2 圓水準器角值 30 5 2mm 3 測角器讀數(shù)差 0 5 4 度盤格值 1 5 重量 0 27kg 6 尺寸 80 70 35 mm 4 指南針的主要功能和使用方法指南針的主要功能和使用方法 本文主要以六五式指南針來介紹軍用指南針的主要功能和使用方法 六五式指南針 是測定方位 距離 水平 坡度 俯仰角度 高度 行軍間速度及測繪簡單地圖的一 種簡易測量器材 為便于夜間使用 在其各相應部位上涂有熒光粉 另外還介紹了 DQY 1 型指南針的主要功能 4 1 測定方位測定方位 1 測定東南西北方向 1 打開指南針 使方位指標 對準 2 轉動指南針 待磁針指北端對準 后 此時所指的方向就是北方 在度盤 上就可直接讀出所在地的東 南 西 北方向 2 標定地圖方位 標定地圖方位就是利用指南針 使地圖上的方位和所在地方位一致 1 打開儀器 調整度盤座 使方位指標 對準本地區(qū)的磁偏角度數(shù) 2 以測繪尺與地圖上的真子午線或坐標縱線 即東 西圖廓的內圖廓線 相切 3 轉動地圖 使磁針北端指向 O 則地圖上的方位和所在地方位完全一致 3 測定磁方位角 1 測定圖上目標的磁方位角 內部資料 注意保密 第 8 頁 a 用指南針精確標定地圖并保持地圖不動 b 將測繪尺與所在點和目標點的連線相切 調整度盤座 使指標 對準 O 刻劃線 c 待磁針靜止后 其北端所指度盤座上的刻度即為所在點至目標點的磁方位 角數(shù)值 2 測定目標的磁方位角 a 打開儀器 使方位指標 對準 O 并使反光鏡與度盤座略成 45 b 用大拇指穿入提環(huán) 平持儀器 由照準經(jīng)準星向被測地目標瞄準 c 從反光鏡中注視磁針北端所對準度盤座上的分劃即為所在地目標的磁方位 角數(shù)值 4 2 測量距離測量距離 1 用測繪尺直接量算圖上距離 2 用里程計量讀圖上距離 1 先將紅色指針歸 O 2 平持儀器 把里程計測輪輕放在起點上 沿所量取的路線向前滾動至終點 3 根據(jù)指針在比例尺上所指的刻線 即可直接讀出相應的實地距離 例如在 1 50000 地圖上由甲點量至乙點 儀器表面上 1 50000 比例尺指的是 14 個刻線 則甲乙兩點間的實地距離為 7 公里 若在 1 100000 地圖上量得 14 個刻線 則 甲乙兩地的距離為 14 公里 另外 與有相應比例的 如 1 25000 或成倍比 例 如 1 20000 及 1 500000 的地圖也可經(jīng)換算量讀之 3 用距離估定器概略測定所在地目標的距離 儀器上距離估定器兩尖端的間隔為照準與準星間距離的 1 10 利用相似三角形原理 就可測定目標的距離 1 已知兩目標 物體 與所在點的距離 求此兩目標 物體 之間的間隔 可用 下列公式 兩目標之間的間隔 兩目標與站立點間的距離 1 10 打開儀器用眼緊靠照準瞄準目標 如兩目標 物體 恰好為距離估定器兩尖端所夾 住 又已知兩目標點與所在點之間的距離為 100 米 則兩目標點間的間隔為 內部資料 注意保密 第 9 頁 100 1 10 10 米 其余可按此方法計算 此外 前方兩目標 物體 間的間隔不一定恰好為距離估定器兩尖端所夾住 而小 于或大于其間隔時 可采用下列公式 兩目標點間的間隔 兩目標與所在點間的距離 1 10 兩目標所占兩尖端間隔的倍數(shù) 例 已知兩目標與站立點間的距離為 100 米 測得兩目標間的間隔為距離估定器兩 尖端間隔的 7 10 則兩目標間間隔為 100 1 10 7 10 7 米 同樣 若兩目標間的間 隔為距離信定器兩尖端間隔的 1 5 倍 則兩目標間的間隔為 100 1 10 1 5 15 米 2 已知物體的寬度或兩目標之間的間隔 求目標與所在點間的距離 可用下列公 式計算 目標與站立點間的距離 已知目標的間隔 10 例 已知前方兩目標間的間隔為 12 米 正好為距離估定器兩尖端所照準 則目標 點與站立點間的距離為 12 10 120 米 3 此外 已知目標的間隔 但在瞄準時 小于或大于距離估定器兩尖端的間隔 可用下列公式 目標與所在點的距離 目標的實際間隔 10 目標占距離估定器兩尖端間的間隔的倍數(shù) 注 用距離估定器測定所在地目標距離的方法是簡便的 但精度不高 4 3 行軍時間及速度計算行軍時間及速度計算 用儀器上的速度時間表 在量取里程的同時 可測定行軍所需要的時間或在規(guī)定時 間內的行軍速度 其方法如下 1 行軍時間計算 打開儀器 使里程表指針歸零 表盤紅線上 在求出到達目的地里程的同時 速 度時間表便按照 1 100000 比例尺里程 指出按 13 15 17 19 21 23 25 公里 小 時 外側表 順時針讀數(shù) 及 10 14 16 18 20 22 24 30 公里 小時 內側表 逆時針讀數(shù) 速度行軍各所需時間 若為在 l 50000 比例尺地圖上所量得里程 則用手 指輕撥測輪 使里程減半 指針所指示的速度和時間即為所求 例如 在 1 50000 比例 圖上量得距離為 40 公里 若按 V20 速度走完全程 求所需時間 首先將指針撥至 1 50000 比例尺的 20 公里處 在 V20 圈內指針所指即為所求 若規(guī)定的速度為表上沒有 顯示之速度 則找出有倍率關系的速度 乘以倍率求得時間 如每小時行軍速度為 5 公 內部資料 注意保密 第 10 頁 里 量得里程為 30 公里 求時間 便可讀 V10 為 3 小時 由于 V10 是 V5 的 2 倍 即將得數(shù)乘 2 或撥測輪使指針指示 60 公里處讀 V10 得 6 小時 再如 V6 時可讀 V18 將得數(shù)乘 3 或撥測輪使指針指示 90 公里處讀 V18 得 5 小時 其余類推 注意 以上計算均未包括行軍休息 調整及道路量取時的坡度和彎曲系數(shù)等 在組 織行軍時 應在表上加入有關數(shù)據(jù) 2 行軍速度計算 在求出到達目的地里程的同時 根據(jù)要求到達的時限 便可依速度時間計算表選擇 規(guī)定時限內的適當速度 注意 若為 1 50000 比例尺的里程應將規(guī)定時限加倍進行選擇 作為行軍速度 注意 在求行軍速度時 同時相應加入有關行軍數(shù)據(jù)再進行計算 4 4 測定斜面的坡度 俯仰角度 測定斜面的坡度 俯仰角度 打開儀器 使反光鏡與度盤座略成 45 度 側持儀器 沿照準 準星向斜面邊瞄準 并使瞄準線與斜面平行 讓測角器 見下圖 自由擺動 從反光鏡中查看測角器中央刻 線在俯仰角度表上所指示的刻度分劃值 即為所求的俯仰角度 坡度 測角器和俯仰角度表 此功能可用于無線通訊系統(tǒng)中粗略測量天線下傾角 內部資料 注意保密 第 11 頁 4 5 測量目標概略高度測量目標概略高度 已知目標 物體 與所在點之間的水平距離 先測定目標的俯仰角 再查高度表即 可得知目標的高度 其方法如下 1 由地圖上或用距離估定器 求得所在地與欲測目標 如山頂 煙囪 塔尖等 的水平距離 2 側持儀器 沿照準 準星向目標頂端瞄準 讓測角器自由擺動 看清測角器刻 線所指示的俯仰角度值 3 查看高度表或用米位公式計算即得高度 例 已知測點至被測物水平距離為 100 米 用儀器測得俯仰角度為 30 然后查高度表 查得被測物高度為 57 74 米 4 6 DQY 1 型指南針主要功能型指南針主要功能 DQY 1 型指南針主要用于地質和測繪工程上 也可用于無線通訊中 主要功能是 測定方位 水平 坡度 俯仰角度 其使用方法與六五式指南針類似 這里只簡單介 紹一下水準器的使用方法 水準器的使用方法 水準器的使用方法 1 測定方位時使用圓水準器 使指南針水平 直到圓水準器的氣泡居中 此時度 盤的讀數(shù)即為測得的方位 使用圓水準器能使方位測量更準確 2 測量斜面坡度時使用長水準器 指南針側邊緊貼斜面放置 通過調整度盤座背 面的調節(jié)器 直到長水準器的氣泡居中 此時測量的讀數(shù)即為該斜面的坡度 測量精度達到 0 5 度 該功能也常用于無線通訊系統(tǒng)中精確測量天線下傾角 DQY 1 型指南針與六五式軍用指南針相比 其主要特點是 1 有里程計 不能測量距離 行軍時間和速度計算 2 沒有距離估定器 不能估計目標概略高度和距離 3 沒有熒光點 不能在夜間使用 4 前者的反光鏡是玻璃制的 而后者的反光鏡是金屬制的 5 前者測角器最大能夠測量 90 度坡度 精度為 0 5 度 而后者最大測量 60 度 內部資料 注意保密 第 12 頁 精度為 1 25 度 6 前者具有圓水準器和長水準器 而后者沒有 5 應用 天線方位角的定位方法和下傾角測量應用 天線方位角的定位方法和下傾角測量 5 1 規(guī)劃選點中確定扇區(qū)天線的方位角規(guī)劃選點中確定扇區(qū)天線的方位角 首先確定扇區(qū)的朝向 然后用指南針的刻度盤上的北向對準所確定的方向 此時指 北的指針所指的刻度讀數(shù)就是天線方位角 如下圖所示 零度線 北向 指南針 天線 前平 面中 軸線反光鏡縫隙 天線方 位角 5 2 優(yōu)化中測量已安裝天線的方位角優(yōu)化中測量已安裝天線的方位角 方法一 用指南針刻度盤的零度線對著天線后平面中軸線 或天線前平面的中軸線 利用天線的中軸線與指南針的照準和準星相重合 以保證指南指針垂直天線平面 指 北指針的刻度讀數(shù)即為天線方向角 若在前平面則減去 180 度就是天線方位角 方法二 要測量或者定位天線的方位角 可以間接測量天線后平面底線的方位角 兩者相差 90 度而已 這樣可以避免一些特殊情況給我們帶來的不便 假定人正對著天 線正前方 就可測量天線后平面底線左向的方位角 那么天線方位角等于天線后平面底 線的方位角加上或減去 90 度 這里以測量天線后平面底線左向的方位角為例進行說明 如下圖所示 那么可以 從指南針讀出指北度數(shù) A 就是天線后平面底線左指向的方位角 天線方位角為 A 減去 90 度 將指南針的零刻度保持和天線后平面底線一致 當然也可以反向 計算公式則 需要根據(jù)實際情況而定 內部資料 注意保密 第 13 頁 零度線 天線后平 面底線 指北 度數(shù) 指南針 天線指向 天線后平面 底線左指向 零度線 指北 度數(shù) 指南針 A B 5 3 天線下傾角的粗略測量天線下傾角的粗略測量 其原理和使用方法詳見前面 4 4 小節(jié)和 4 6 小節(jié)中的坡度測量方法 其中 DQY 1 型指南針由于具有長水準器 而且測量精度能夠達到 0 5 度 所以能夠較準確地測量天 線下傾角 6 應用 指南針與地圖的配合使用應用 指南針與地圖的配合使用 使用指南針 可使地圖和實際地形的方位一致 探知現(xiàn)在你所在地和尋找的目的地 的方位 6 1 利用指南針探知現(xiàn)在所在位置的步驟利用指南針探知現(xiàn)在所在位置的步驟 1 使實際地形和地圖方向一致 2 在地圖上找出兩個個可看出的目標物 3 將指南針的進行線 或長邊 朝向其中的一個目標物 4 找到圓圈配合箭號和指針 北 相吻合 5 不改變圓圈的方向將其放在地圖的北方位置 內部資料 注意保密 第 14 頁 6 指南針的長邊之尖端吻合地圖上的目標物 7 當圓圈的箭號和磁北線延線畫一條直線 8 針對另一目標依照同樣的方法進行 兩條線的交錯處即是現(xiàn)在所在位置 6 2 用指南針探知前進的方向用指南針探知前進的方向 1 使連結現(xiàn)在所在位置和目的地的直線吻合指南針的進行線 長邊 2 圓圈的箭號和磁北線平行 箭號在地圖的上邊部分 3 將指南針從地圖上拿開 拿在身體前面 4 扭轉身體直到箭頭和指針重疊 5 再重疊進行線的方向此即等于地圖的目標方向 7 指南針使用的注意事項指南針使用的注意事項 在指南針的使用 存放 維護和保養(yǎng)過程中 需注意以下事項 1 使用時應盡量保持水平 2 金屬物品會影響指南針的判讀 所以在進行定位或判讀方向時應盡量遠離車輛 照相機或者其它金屬的物品 金屬干擾可以影響指南針的判讀從 20 度到 60 度 因此千萬要注意 磁電的區(qū)域一樣會有影響到指南針的準確性 3 不要離磁性物質太近 存放指南針的時候要注意存放的位置 不要放在充滿電 磁效應的地方 例如不要放在音箱喇叭的上面 喇叭上方的電磁場是很強的 另外放在陽光下曝曬會減弱磁針的磁性 對指南針也是不好的 4 指南針的四個方向 東 E 南 S 西 W 北 N 通常被稱為方位基點 不 要將磁針的 S 端誤作北方 造成 180 的方向誤差 5 掌握活動地區(qū)的磁偏角進行校正 6 不要用測繪尺敲打物體 以免影響測量精度 7 反光鏡不要扭彎 以免影響瞄準和看讀度盤分劃 表面要保持光潔 不要用臟 布 手去