磁罗盘
magnetic compass
根据指南针原理制成的,用以指示方位的仪器,又称磁罗经。主要由若干平行排列的磁针、刻度盘和磁误差校正装置组成,磁针固装在刻度盘背面,在地磁影响下,磁针带刻度盘转动,用以指出方向。常在船舶和飞机上作导航用。13世纪,海运事业发展起来,逐渐采用磁罗盘导航,并有了“针路”的记载,表示船行应取的方向。早期飞机上就装有磁罗盘,但是由于飞机上钢铁构件和电气设备所形成的磁场干扰影响很大,必需采用补偿的方法以抵消飞机本身的磁场干扰。航空磁罗盘有两种基本类型。①直读式:优点是简单可靠,但因装在磁干扰较大的驾驶舱内,故误差较大。②远读式:把磁罗盘改成磁航向传感器,安装在驾驶舱外,将检测到的磁航向信息远距离送到驾驶舱的仪表板上显示,其优点是可把磁传感器安装在机上磁干扰较小的位置。磁罗盘在飞机作非匀速飞行或转弯时,会产生较大的误差,也不适宜在磁性异常地区和高纬度地区使用,因此近代飞机上远读式磁罗盘已由性能较完善的陀螺磁罗盘或航向系统所取代。
由航向陀螺仪与磁罗盘组合起来的航向仪表。
两者互相校正,能提高飞机磁航向测量的动静态精度。航向陀螺仪可提供大圆航向的方位基准,短期稳定性好,在飞机转弯或盘旋时,能准确指示航向角的变化量,而且使用地区不受限制。但不能自动跟踪磁子午线方向,且有方位漂移误差,故在飞机长时间飞行时,不能准确指示飞机的磁航向。磁罗盘能自动跟踪磁子午线,但在机动飞行时悬挂起来的磁针会产生摆动,造成指示误差,而且不能在高纬度地区和磁性异常地区使用。这两种仪表组合起来互补缺点,有效地提高精度。在陀螺磁罗盘的基础上发展起来的航向系统,性能更加完善。它以航向陀螺仪为基本测量元件,测量和记忆大圆航向,用地磁或天文航向传感器校正航向陀螺仪输出的信息以获得磁航向或真航向。
风水罗盘,又名罗盘、罗经、罗庚、罗经盘等,是风水大师在堪舆风水时用于立极与定向的测量必备工具。最主要组成部分有天池(也就是指南针)、天心十道(架于外盘上的红十字线尼龙绳)、内盘(刻绘有一圈圈黑底金字的铜板圆盘,整个圆盘可来回转动,习惯上一圈叫做一层。其中有一层是二十四山之方位)、外盘(底座)等。
一、天池:也叫海底, 亦就是指南针。 罗盘的天池由顶针、磁针、海底线、园柱形外盒、玻璃盖组成,固定在内盘中央。圆盒底面印中央有一个尖头的顶针,磁针的底面中央有一凹孔,磁针置放在顶针上。指南针有箭头的那端所指的方位是南,另一端指向北方。
天池的底面上(海底)绘有一条红线,称为海底线,在北端两侧有两个红点,使用时要使磁针的指北端与海底线重合。
现代罗盘的海底绘有十字线,使用时应使磁针的指北端指向海底十字线的北端,并使磁针与海底的南北线重合。
二、内盘:就是紧邻指南针外面那个可以转动的圆盘。内盘面上印有许多同心的圆圈,一个圈就叫一层。各层划分为不同的等份,有的层格子多,有的层格子少,最少的只分成八格,格子最多的一层有三百八十四格。每个格子上印有不同的字符。罗盘有很多种类,层数有的多,有的少,最多的有五十二层,最少的只有五层。
罗盘的各种内容分别印刻在内盘的不同盘圈(层)上,是罗盘的主要构成部分。各派风水术都将本派的主要内容列入罗盘上,使中国的罗盘成了中国术数的大百科全书。
三、外盘 外盘为正方形,是内盘的托盘,在四边外侧中点各有一小孔,穿入红线成为天心十道,用于读取内盘盘面上的内容。天心十道要求相互垂直,刚买的新罗盘使用前都要对外盘进行校准才能使用。
指南针是测量地球表面的磁方位角的基本工具,广泛用于军事、航海、测绘、林业、勘探、建筑等各个领域。
四、风水罗盘的制作材料也非常繁多,有电木,塑料,中纤板,红檀木,最好最实用的材料当然是金刚板,而且价格比红檀木低廉了很多。
五、风水罗盘的派系之分也非常之多,有大家常见到的三合、三元、玄空飞星、过路阴阳 金锁玉关,还有玄空法,八宅法,乾坤国宝,龙门大八局水法等有的罗盘结合三合法,三元法,玄空法,八宅法,乾坤国宝,龙门大八局水法于一身。
罗盘实际上就是利用指南针定位原理用于测量地平方位的工具,罗盘在风水上用于格龙、消砂、纳水和确定建筑物的坐向。
数字罗盘,也叫电子罗盘,是利用地磁场来定北极的一种方法。古代称为罗经.它是利用地球自生的磁场来确定南北方向的.我国古代的罗盘分为水罗盘、旱罗盘两大类。水罗盘是把磁针放在一个中间凹陷处盛水、边上标有方向的盘子里,磁针浮在水上能够自由地旋转,静止时两端分别指向南北。这种指南仪器比司南更加灵敏,这就是最早的罗盘。后来随着测方位的需要,又出现了磁针和方位盘结合于一体的旱罗盘。自从公元前三世纪水罗盘问世以来,罗盘很快便应用于航海。到了明代,罗盘的各项技术指标已经相当完整,据史料记载,当年出使西洋的郑和船队上就配备着这种罗盘。
罗盘的数字化是趋势,从电子工程的角度上讲,也就是把先前罗盘给出的模拟信号,数字化以后在输出,那用户得到的方位信息便是数字化的,这对于用户来说数字罗盘是极大是方便.
那么,如何得到这个上述所说的模拟信号呢,现代传感器技术给了工程师们极大的方便,较为流行的有磁阻传感器,也有比较先进的磁通门技术.而且以往的罗盘要求使用时一定要保持罗盘的水平,这在操作上是一个不变,工程师们给现代数字罗盘上加入倾斜传感器,通过软件进行罗盘的倾斜补偿,这样用户在使用时就不必刻意的保持罗盘的水平了.
典型的数字罗盘往往有以下特点:
1. 三轴磁阻传感器测量平面地磁场,双轴倾角补偿。
2. 高速高精度A/D转换.
3. 内置温度补偿,最大限度减少倾斜角和指向角的温度漂移。
4. 内置微处理器计算传感器与磁北夹角,输出RS232格式数据帧。可选RS485和RS422输出。
5. 具有简单有效的用户标校指令。
6. 具有指向零点修正功能。
7. 外壳结构防水,无磁。
数字罗盘的原理是测量地球磁场,如果在使用的环境中有除了有地球以外的磁场且这些磁场无法有效的屏蔽时,那么电子罗盘的使用就有很大的问题,这时只能考虑使用陀螺来测定航向了.
电子罗盘,也叫数字罗盘,是利用地磁场来定北极的一种方法。古代称为罗经,现代利用先进加工工艺生产的磁阻传感器为罗盘的数字化提供了有力的帮助。现在一般有用磁阻传感器和磁通门加工而成的电子罗盘。虽然GPS在导航、定位、测速、定向方面有着广泛的应用,但由于其信号常被地形、地物遮挡,导致精度大大降低,甚至不能使用。尤其在高楼林立城区和植被茂密的林区,GPS信号的有效性仅为60%。并且在静止的情况下,GPS也无法给出航向信息。为弥补这一不足,可以采用组合导航定向的方法。电子罗盘产品正是为满足用户的此类需求而设计的。它可以对GPS信号进行有效补偿,保证导航定向信息100%有效,即使是在GPS信号失锁后也能正常工作,做到“丢星不丢向”。电子罗盘可以分为平面电子罗盘和三维电子罗盘,平面电子罗盘要求用户在使用时必须保持罗盘的水平,否则当罗盘发生倾斜时,也会给出航向的变化而实际上航向并没有变化.虽然平面电子罗盘对使用时要求很高,但如果能保证罗盘所附载体始终水平的话,平面罗盘是一种性价比很好的选择.三维电子罗克服了平面电子罗盘在使用中的严格限制,因为三维电子罗盘在其内部加入了倾角传感器,如果罗盘发生倾斜时可以对罗盘进行倾斜补偿,这样即使罗盘发生倾斜,航向数据依然准确无误.有时为了克服温度漂移,罗盘也可内置温度补偿,最大限度减少倾斜角和指向角的温度漂移.总结一下,典型的数字罗盘具有一下特点:1. 三轴磁阻传感器测量平面地磁场,双轴倾角补偿。2. 高速高精度A/D转换。3. 内置温度补偿,最大限度减少倾斜角和指向角的温度漂移。4. 内置微处理器计算传感器与磁北夹角。5. 具有简单有效的用户标校指令。6. 具有指向零点修正功能。7. 外壳结构防水,无磁.电子罗盘的原理是测量地球磁场,如果在使用的环境中有除了有地球以外的磁场且这些磁场无法有效的屏蔽时,那么电子罗盘的使用就有很大的问题,这时只能考虑使用陀螺来测定航向了.
风水术语——罗盘
罗盘是理气宗的操作工具,主要由位于盘中央的磁针和一系列同心圆圈组成,每一个圆圈都代表着中国古人对于宇宙大系统中某一个层次信息的理解。
中国古人认为,人的气场受宇宙的气场控制,人与宇宙和谐就是吉,人与宇宙不和谐就是凶。于是,他们凭着经验把宇宙中各个层次的信息,如天上的星宿、地上以五行为代表的万事万物、天干地支等,全部放在罗盘上。风水师则通过磁针的转动,寻找最适合特定人或特定事的方位或时间。
尽管风水学中没有提到“磁场”的概念,但是罗盘上各圈层之间所讲究的方向、方位、间隔的配合,却暗含了“磁场”的规律。
罗盘的发明和应用是人类对宇宙、社会和人生的奥秘不断探索的结果。罗盘上逐渐增多的圈层和日益复杂的指针系统,代表了人类不断积累的实践经验。当然,这些经验是否全面和正确还有待于进一步研究,但是罗盘上所标示的信息却蕴含了大量
古老的中国智慧。
罗盘由三大部分组成:
一、天池:也叫海底, 亦就是指南针。 罗盘的天池由顶针、磁针、海底线、园柱形外盒、玻璃盖组成,固定在内盘中央。圆盒底面印中央有一个尖头的顶针,磁针的底面中央有一凹孔,磁针置放在顶针上。指南针有箭头的那端所指的方位是南,另一端指向北方。
天池的底面上(海底)绘有一条红线,称为海底线,在北端两侧有两个红点,使用时要使磁针的指北端与海底线重合。
现代罗盘的海底绘有十字线,十字线顶部分别印有东南西北,使用时应使磁针的指北端指向海底十字线的北端,并使磁针与海底的南北线重合。
二、内盘:就是紧邻指南针外面那个可以转动的圆盘。内盘面上印有许多同心的圆圈,一个圈就叫一层。各层划分为不同的等份,有的层格子多,有的层格子少,最少的只分成八格,格子最多的一层有三百八十四格。每个格子上印有不同的字符。罗盘有很多种类,层数有的多,有的少,最多的有五十二层,最少的只有五层。
罗盘的各种内容分别印刻在内盘的不同盘圈(层)上,是罗盘的主要构成部分。各派风水术都将本派的主要内容列入罗盘上,使中国的罗盘成了中国术数的大百科全书。
三、外盘
外盘为正方形,是内盘的托盘,在四边外侧中点各有一小孔,穿入红线成为天心十道,用于读取内盘盘面上的内容。天心十道要求相互垂直,刚买的新罗盘使用前都要对外盘进行校准才能使用。
指南针是测量地球表面的磁方位角的基本工具,广泛用于军事、航海、测绘、林业、勘探、建筑等各个领域。
罗盘实际上就是利用指南针定位原理用于测量地平方位的工具,罗盘在风水上用于格龙、消砂、纳水和确定建筑物的坐向。
二、罗盘的演变简史
在指南针发明以前,古人是用天星来辨别方位的,晚上通过观察北极星定方位,白天通过日影来分辩方位。很早的时候,我们的祖先就发明了指南车和日圭用来分辨地平方位。日圭就是最早的罗盘。
在指南针发明以前,地平方位不可能划分得很细。只能用北、东北、东、东南、南、西南、西、西北八个大方位来描述方向和方位。风水术上用八卦来表示:坎卦代表北方,艮卦代表东北方,震卦代表东方,巽卦代表东南方,离卦代表南方,坤卦代表西南方,兑卦代表西方,乾卦代表西北方。
日圭定位则将地平面均分为十二个等份,用十二地支:子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥来表示方位。
随着加工业的发展,磁针由原来的匙行转变为针形,并由水浮磁针转变为用顶针,使指南针的测量精度发生了质的变化。唐代,杨筠松将八卦和十二地支两大定位体系合而为一,并将甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸十天干除了表示中宫位置的戊、己二干外,全部加入地平方位系统,用于表示方位。于是, 地平面周天三百六十度均分为二十四个等份,叫二十四山,每山占一十五度,三山为一卦,每卦占四十五度。二十四山从唐代创制后,一直保留到现在。所以,地盘二十四山是杨盘的主要层次之一。 北方三山壬、子、癸,后天属坎卦,先天属坤卦; 东北三山丑、艮、寅,后天属艮卦,先天属震卦;
东方三山甲、卯、乙,后天属震卦,先天属离卦; 东南三山辰、巽、巳,后天属巽卦,先天属兑卦;
南方三山丙、午、丁,后天属离卦,先天属乾卦; 西南三山未、坤、申,后天属坤卦,先天属巽卦;
西方三山庚、酉、辛,后天属兑卦,先天属坎卦; 西北三山戌、乾、亥,后天属乾卦,先天属艮卦。
指示飞机航向的无线电导航仪表。严格说来,无线电罗盘不是罗盘,因为它的指针指示的不是相对于磁北极的方向,而是相对于它所调谐到的无线电台的方向,所以又称为机载无线电测向器。无线电罗盘是最早使用的无线电导航仪表,它由环状天线、垂直全向天线、罗盘接收机、指示器和控制盒等组成。工作在 200~1800千赫频段。按照指示的方式分为无线电半罗盘和无线电罗盘。
无线电半罗盘 1932年开始用于飞机上。它的环状天线是固定的,环面法线与飞机纵轴重合,环状天线的方向图(见飞行器天线)呈横 8字形。当电波来向与环面法线重合时天线输出信号为零。全方向性垂直天线的方向图为圆形。这两根天线输出信号相加可得心脏形方向图。如果把环状天线输出信号的极性反接,则可获得一翻转的心脏形方向图。环状天线输出信号按时序反复转换,方向图也按时序反复转换。当在θ方向上有一导航台时,接收机输出信号按时序分别为B与A。由于导航台在飞机右侧,B>A,这些信号使罗盘指示器的指针向右偏,由罗盘的指针可判别飞机的航向。但是,无线电半罗盘只指示导航台在飞机哪一侧,而不指示角度值。
无线电罗盘 是在无线电半罗盘工作原理的基础上发展而来的,它能自动测出飞机纵轴与电波来向间的夹角(相对方位角)。无线电半罗盘输出的右偏信号控制一个双向电动机,电动机带动环状天线旋转,旋转的方向应使B减小而使A增大,直到B=A,即环面法线和导航台电波来向重合为止。环状天线转过的角度就是导航台的相对方位角,再用电气同步器将这个角度信号传送到指示器,指示导航台相对飞机的方位角。无线电罗盘使用简便,并有为数众多的导航台选用,因而从30年代至今一直是飞机必备的无线电导航仪表。但由于工作在中波波段,噪声干扰很大,测量精度较低(见无线电导航)。
无线电罗盘通过接受地面无方向性导航设备(简称NDB)提供的无方向性长波作为导航信号,该信号与AM广播频率相近,所以飞机也可以接受当地的无线广播台作为导航信号,比如日本在轰炸珍珠港时就是接受当地的无线广播电台作为导航信号而作为轰炸飞机导航信号.
军用罗盘(指北针)使用方法
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—、用途
六·五式罗盘仪是测定方位、距离、水平、坡度(俯仰角度)、高度、行军时间速度及测绘简单地图的一种简易测量器材,为便于夜间使用,在其各相应部位上涂有夜光粉。
二、结构简单介绍:
仪器主要由罗盘、里程计两部分构成,如(附图1)。罗盘部分有提环(1),度盘座(2),在度盘座上划有两种刻线,外圈为360度分划制,每刻线为1度。内圈为6000(密位)分划制,圆周共刻300刻线,每刻线线值为20(密位)。内有磁针(3),测角器(4),俯仰角度的分划单位为度,每刻线为2。5度,可测量俯仰角度±60度。里程计部分主要由里程分划表,速度时间表(8),测轮(9),齿轮,指针等组成。里程分划有1:50000,1:100000两种比例尺刻度值。1:100000比例尺每刻线相应代表1公里,1:50000每刻线相应代表0。5公里,可与具有相应比例或成倍比例的地图配合使用。速度时间表分划:外侧表盘上有13、15、17、19、21、23、25公里/小时,内侧表盘上有10、14、16、18、20、22、24、30公里/小时(以v代表),共十五种速度。时间刻度中每一刻线相应代表五分钟(V25为10分钟)。
仪器侧面有测绘尺,两端为距离估定器。估定器两尖端长12.3毫米,照准与准星间长为123毫米,即为尖端长的10倍。此主题相关图片
三、使用方法
(一)测定方位:
1.测定现地东南西北方向
(1)打开罗盘仪!使方位指标“△”对准“0”;
(2)转动罗盘仪,待磁针指北端对准“0”后,此时所指的方向就是北方,在方位玻璃上就可直接读出现地东、南、西、北方向。
2,标定把图万位
标定地图方位就是利用罗盘使地图上的方位和现地方位一致。
(1)打开仪器,调整度盘座,使方位指标“△”对准“0”;
(2)以测绘尺与地图上的真子午线相切;
(3)转动地图,使磁针北端指向本地区的磁偏角之数值上,则地图上的方位和现地方位完全一致。
3,测定磁方位角
A,测定图上目标的磁方位角
(1)用指北针精确标定地图,并保持地图不动;
(2)将测绘尺与所在点和目标点的连线相切,调整度盘座,使指标“△”对准“0”刻划线;
(3)待磁针静止后,其北端所指度盘座上的刻度即为所在点至目标点的磁方位角数值。
B,测定现地目标的磁方位角
(1)打开仪器,使方位指标“△”对准“0”,并使反光镜与度盘座略成45°;
(2)用大拇指穿入提环,平持仪器,由照准经准星向被测地目标瞄准;
(3)从反光镜中注视磁针北端所对准度盘座上的分划,即为现地目标的磁方位角数值。
(二)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
(1〉先将红色指针归“0”;
(2)平持仪器,把里程计测轮轻放在起点上,沿所量取的路线向前滚动至终点;
(3)根据指针在比例尺上所指的刻线,即可直接读出相应的实地距离。例如在1:50000地图上由甲点量至乙点,仪器表盘上l;50000比例尺指的是14个刻线,则甲乙两点间的实地距离为7公里。者在l:100000地图上量得14个刻线,则甲乙两点间的距离为14公里。另外,与有相应比例的(如1:25000)或成倍比例(如1:20000及l∶500000)的地图也可经换算量读之。
3,用距离估定器概略测定现地目标的距离 . 仪器上距离估定器两尖端的间隔为照准与准星间距离的l/10,利用相似三角形关系,就可测定现地目标的距离。
(l)已知两目标(物体)与所在点距离,求此两目标(物体)之间的间隔,可用下列公式:
两目标之间的间隔=两目标与站立点间的距离×1/10
打开仪器,用眼紧*照准,瞄准目标,如两目标(物体)恰好为距离估定器两尖端所夹住(如附图2),又已知两目标点与所在点之间的距离为100米,则两目标点间的间隔为100x1/10=10米,其余可按此方法计算。
此外,前方两目标(物体〉间的间隔不一定恰好为距离估定器两尖端所夹住,而小子或大于其间隔时,可采用下列公式:
两目标点间的间隔=两目标与所在点间的距离x1/10 x两目标所占两尖端间隔的倍数。
例:已知两目标与站立点间的距离为100米,测得两目标间的间隔为距离估定器两尖端间隔的7/10,则两目标间的间隔为100×1/10×7/10=7米。 同样,若两目标间的间隔为距离估定器两尖端间隔的1.5倍,则两目标间的间隔为100x1/10x1.5=15米。
(2)已知物体的宽度或两目标之间的间隔,求目标与所在点间的距离,可用下列公式计算:
目标与站立点间的距离:已知目标的间隔×10
例:已知前方丙目标间的间隔为12米,正好为距离估定器两尖端所照准,则目标点与站立点间的距离为12×10=120米。
此外,已知目标的间隔,但在瞄准时,小于或大于距离估定器两尖端的间隔,可用下列公式:
目标与所在地点的距离=(目标的实际间隔x10)/目标占距离估定器两尖端间的间隔的倍数
注:用距离估定器测定现地目标距离的方法是简便的,但精度不高。
(三)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:
l.行军时间计算:打开仪器,使里程表指针归零(表盘红线上)。在求出到达目的地里程的同时,速度时间表便按照l:100000比例尺里程,指出按13、15、17、19、21、23、25公里/小时(外侧表,顺时针读数)及10、14、16、18、20、22、24、30公里/小时(内恻表,逆时针读数)速度行军各所需时间,若为在l∶50000比例尺地图上所量得里程,则用手指轻按测轮,使里程减半,指针所指示的速度和时间即为所求。例如:在1:50000比例图上量得距离为40公里,若按v20 速度走完全程,求所需时间。首先将指针拨至1:50000比例尺的20公里处,在v20圈内指针所指即为所求。若规定的速度为表上没有显示之速度,则找出有倍率关系的速度,乘以倍率求得时间。如每小时行军速度为5公里,量得里程为30公里,求时间,便可读:v10为3小时,由于v10是v5的2倍即将得数乘2或拨测轮使指针指示60公里处读v10得6小时,再如v6时,可读v18,将得数乘3或拨测轮使指针指示90公里处读v18得5小时,余类推。
(注意:以上计算均未包括行军休息,调整及道路量取时的坡度和弯曲系数等,在组织行军时,应在表上加入有关数据。)
2.行军速度计算,在求出到达目的地里程的同时,根据要求到达的时限,便可依速度时间计算表选择规定时限内的适当速度(注意:若为1:50000比例尺的里程应将规定时限加倍进行选择)作为行军速度。
(注意:在求行军速度时,同时相应加入有关行军数据再进行计算。)
(四)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、淮星向斜面边瞄准,并使瞄准线与斜面平行,让测角器自由摆动,从反光镜中注视测角器中央刻线所指示俯仰角度表上的刻度分划,即为所求的俯仰角度(坡度)。
(五)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(见附表1),即可得知目标的高度,其方法如下:
1。曲地图上或用距离估定器求得所在点与欲测目标(如山顶、烟囱、塔尖等)的水平距离;
2。测持仪器,沿照准、准星的目标顶端瞄准,让测角器自由摆动至停止,看清测角器刻线所指示的俯仰角度值;
3。查看高度表(附表1)或用密位公式计算即可得知高度。
例:已知测点至被测物水平距离为100米,用仪器测得俯仰角度为30°,然后查高度表,在100米横格对准30°竖格,查得被测物高度为57.74米。
四、仪器的维护与保养:
l。放置仪器不要*近铁磁性物质,以免损耗磁性。
2。不可用测绘尺敲打物体,以免影晌测量精度。
3。反光镜勿扭弯,以免影响瞄准和看读分划,表面要保持光洁,不要用脏布、手去揩擦。
4,仪器不用时应关闭,放人盒中,注意不要碰撞。