コンパス (ナビゲーション)について詳しく解説

コンパスは、水平面上で方向の基準 () を与えるナビゲーション機器であり、この方向に対する水平角の測定を可能にします。コンパスは 0° (北) から時計回り(逆行方向) 359° まで目盛りが付いています。

緊急用磁気コンパス
緊急用磁気コンパス

コンパスには 3 つのタイプがあります。

  • 磁気コンパス。その動作原理は、コンパスと同様に、地磁気における磁化された針の方向です。
  • ジャイロコンパス、その原理はジャイロ効果、地球回転軸の方向へのコマ(3軸上で自由)の回転軸の向きです。
  • 衛星コンパス。2 つのアンテナで受信した信号の差を使用して、使用される衛星測位システムに関連付けられた測地系でこれら 2 つのアンテナを結ぶセグメントの方向を計算します。

コンパスの、磁北、真北

以下を区別する必要があります。

  • 北コンパス( Nc )、コンパスによる北の表示
  • 磁北 (Nm) は地図上に示されますが、ナビゲーションには使用されません。
  • 地理的な北または真北 (Nv) 、地図上の参照。
    • コンパスの北 ( Nc ) と磁北 ( Nm ) の間の角度の差は偏差 (δ)と呼ばれます。
    • この偏差は各に搭載されているコンパスごとに異なり、コンパスの機首方位 ( Cc ) の関数です。

Nm=Nc+δ (代数的に)

同様に Cm=Cc+δ (磁気方位はコンパス方位 + 偏差に等しい)

δは「東」であれば正、「西」であれば負となります。

  • 真北 (Nv)または真北。
  • 真北と磁北の間の角度の差は偏角 (D)と呼ばれます。それは磁気傾斜の水平成分です。実際、磁北は、時間の経過とともに地理的な極の周りを多かれ少なかれ移動する磁極を示します。海図は、どのような投影法であっても、常に地理的な北、磁気偏角、およびその年変動を示します。偏角が等しい線は等角線と呼ばれます。
  • 磁気コンパスが周囲の地質塊によってずれている地域があり、これらの局所的な変動も地図上に示されています。

Nv=Nm+D (代数的に)

Cv=Cm+D (真の方位は磁気方位 + 赤緯に等しい)

D は「東」であれば正、「西」であれば負となります。

変動を定義します: W=(δ+D)

Nc+(δ+D)=Nv

Cc+W=Cv (真の機首方位はコンパスの機首方位 + 変化に等しい)

バリエーションは、真の機首方位を取得し、それを地図上で報告できるようにするためにコンパスの機首方位に加えられる修正です。これには、地理的にローカルな要素 (D) と、コンパスや船に属し、コンパスの機首方位の関数でもある補正が含まれます: (δ)

ジャイロコンパス

ジャイロコンパス球
ジャイロコンパス

ジャイロコンパスを使用すると、地磁気によるこれらの困難を克服することができます。真北とコンパス北の間の角度の差は、変動 (W)と呼ばれます。この変動は通常ゼロです。ただし、ジャイロスコープのコンパスは完全に調整されていない場合や、調整が狂う場合があります。変動は、日の出や日没時に星に照準を合わせることで定期的に測定 (または検証) され、沿岸航行では既知の配列に注目することによって測定 (または検証) されます。 (ジャイロスコープも参照)。

衛星コンパス

海洋磁気コンパス

概要図:

画像:キュベットコンパス.svg

一部の磁気針 (磁気クルー) は、フロートを備えた可動式リューズ (ピンク) に接続されています。それらはすべてとアルコールからなる液体混合物の中にピボット上に置かれています。

地球の磁場は非常に弱いため、(とりわけフロートを追加することによって)ピボット上のバラの摩擦をできる限り減らす必要がありました。船舶で使用するにはジンバルシステムの設置も必要でした。

コンパスカップはジンバルの内部クラウンに固定されているため、海上でコンパスを水平に保つことができる可能性が高くなります。

  • コンパスは、木材および/または非磁性材料で作られたキャビン内に設置されます。
1- 木製ブロック、2- 球、3- 縦方向の磁石、4- 横方向の磁石、5- フラインダー。
1- 木製ブロック、2- 球、3- 縦方向の磁石、4- 横方向の磁石、5- フラインダー。

軟鉄(補正球およびフリンダーバー)および硬鉄(縦方向、横方向の補正磁石およびストリップ磁石)が補正に使用されます

  • 軟鉄は誘導磁場を補償します。
  • 硬鉄は永久磁場を補償します。

客室は、可能であれば船の中心軸上に配置され、磁気障害 (衛星アンテナ、無線機) の可能性があるものから常に可能な限り遠ざけられます。これには、航行ブリッジで操舵手がコンパスを読み取るための光学リターンミラーのシステムが含まれている場合がありますが、このシステムは電子遠隔読み取りシステム (ボウルの下に配置されたセンサー) に置き換えられることが増えています。図には示されていないバンド磁石は、永久リスト(バンド)の可能性を補償するために使用され、後者はチェーンによって垂直に調整可能です。

  • 磁気コンパスのエラー:

磁気コンパスは、地球の磁場の水平成分 D (磁気偏角) の影響を受けます。また、船舶およびその電気設備、近隣の設備、バース、高圧線などによって誘導される磁場の影響も受けます。波止場でのコンパスの読み取り値は、多くの場合、代表的なものではありません。

  • ずれを最小限に抑える作業はコンパス補正と呼ばれ、専門家によって定期的に行われます。補正後、作業が正しく実行されていれば、偏差は 8° を超えることはありません。
  • さまざまな方位での偏差の測定からなる操作は調整と呼ばれ、これは船員または技術者によって実行され、結果として得られる曲線は毎年追跡され、比較観測(星の方位角の観測、地上波の観測)によって恒久的に監視されなければなりません。アライメントなど)。
  • Cc (コンパス方位) の関数としての磁気偏差の近似値は、英国の数学者であるアーチボルド スミス卿 (1813 ~ 1872 年) の公式によって与えられます
  • 鋼鉄船は建造中に誘導磁気を取得し、その一部は永久的になりますが、航行中は常に地上の磁場の影響、また外部の磁場の影響を受けます。その磁気は時間や場所によって変化します。コンパスの補正は特定の場所の時刻 T で有効であり、定期的に補正をやり直すことを検討する必要があるとすでに言えます。

磁気コンパスの規制

さまざまな基数方位および基数間方位での偏差を測定し、偏差曲線を推定する操作。通常は、位置合わせを基礎として、開いた港で行われます。ジャイロスコープの針路に基づいて海上でも実行できますが、ジャイロスコープのコンパスのバリエーションを考慮する必要があります。

1 いくつかの常識的なチェックと対策:

  • ボウル内に気泡があってはなりません。
  • コンパスは船の軸と正確に一致している必要があります。
  • カルダン シャフトは自由で潤滑されている必要があります。
  • スピーカーには金属のや磁場(電子機器、ラジオスピーカー、鉄工具など)を載せてはなりません。
  • コンパスが磁石によって一時的に偏向された場合、最小時間基準 (長すぎたり短すぎたりしない) に従って元の位置に戻らなければなりません。
  • 軟鉄には残留磁気があってはなりません(球面の錆びを避けてください)。

2 途中で異なる基軸方位と基軸間方位でアライメントカットするように操縦し、測定します。

  • アライメントのZc
  • 既知のZv (マップ)
  • D既知 (マップ)
  • Zm = Zv – D

用途

航空または海上のナビゲーションでは、コンパスには主に 2 つの用途があります。

  • ステアリングコンパスを使用すると、ナビゲータは方位 (コンパス方位) を維持できます。
  • 方位コンパスを使用すると、方位を実行できます。つまり、物体(別の移動体、星、またはランドマーク) に照準を合わせて、その方向と北 (方位角と呼ばれる方向) の間の角度を測定できます。
この最後の措置により、次のことが可能になります。
  • 海岸の眺めで 3 つのランドマークを連続して観察することによって、または星を狙うことによってそのを取得し、天文上の点の計算に貢献します。
  • 衝突経路上に常に方位を維持している他の移動体を監視することによってその安全を確保する。
  • 軍艦や戦闘において、兵器システムの目標を指定するため。
  • 既知の位置や日の出や日の入りの星に照準を合わせてコンパスの変化を確認します。
  1. Compàs (nàutica) – catalan
  2. Navigational compass – anglais
  3. Compás (náutica) – espagnol
  4. Компас (значэнні) – biélorusse
  5. Compàs – catalan
  6. Compass – allemand

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