4

1. Склад, задачі, обовязки особового складу та приладне обладнання груп самопривязки артилерійських підрозділів

1.1 Склад і задачі груп самопривязки

Для проведення топогеодезичної привязки вогневих позицій і спостережних пунктів у батареях створюються групи самопривязки.

Група самопривязки вогневої позиції очолюється, як правило, командиром другого вогневого взводу; вона включає в себе двох солдат зі складу гарматних обслуг.

Група самопривязки спостережного пункту очолюється командиром взводу управління або командиром відділення розвідки; вона включає в себе двох солдат зі складу відділення розвідки батареї.

Особовий склад групи самопривязки зобовязаний:

здійснювати топогеодезичну привязки вогневої позиції або спостережного пункту по карті (аерознімку) за допомогою приладів;

знати зміст топогеодезичної привязки ВП і СП та вимоги до точності її проведення;

мати навички у швидкому орієнтуванні на місцевості за допомогою топографічної карти.

1.2 Приладне обладнання груп самопривязки

Для виконання топогеодезичних робіт група самопривязки може використовувати наступні прилади:

перископічну артилерійську бусоль ПАБ-2А;

артилерійський компас;

двометрову далекомірну рейку з електроосвітленням;

мірну стрічку для вимірювання відстаней;

бінокль;

номограма інструментального ходу (НИХ);

хордокутомір з циркулем-вимірювачем;

артилерійський круг АК-3 з МПЛ-50;

курвіметр;

артилерійську логарифмічну лінійку (АЛЛ);

обчислювач топографічний модернізований (СТМ);

електронні обчислювальні машини (ЕОМ);

топографічні карти 1:50 000, 1:25 000;

спеціальні карти 1:100 000 з вдрукованими координатами;

прилад управління вогнем (планшет).

Крім того, група самопривязки спостережного пункту у ряді випадків для привязки може використовувати далекомір ДС-1, ДАК-2.

1.3 Розподіл обовязків особового складу групи при виконанні топогеодезичної привязки

Обовязки особового складу групи при виконанні топогеодезичної привязки розподіляються наступним чином.

Начальник групи ставить задачу, керує роботою особового складу групи, контролює польові і вимірювальні роботи і при необхідності особисто працює на приладі.

Перший номер (обчислювач), навчений виконанню обчислень за матеріалами польових вимірювань, в ході топогеодезичної привязки ВП (СП) працює на приладі (бусолі, далекомірі), веде запис спостережень і абрис, виконує обчислення і графічні роботи на карті.

Другий номер виставляє рейку на точках за вказівкою начальника групи або першого номера; закріплює на місцевості точки, що привязуються кілками; приймає участь у вимірюванні відстаней.

1.4 Порядок постановки задачі начальником групи

– напрямок на північ (або іншу сторону горизонту) по будь-якому предметові;

– місцезнаходження відносно найближчого орієнтира, що чітко виділяється серед інших (від загального до часткового);

– умовне найменування місцевих предметів, орієнтирів;

– положення противника;

– положення своїх військ;

– задачі групи самопривязки;

– рішення:

- місце основної гармати;

- дирекційний кут основного напрямку стрільби;

- точку стояння бусолі СОБ;

- точки наводки і орієнтирні точки;

- способи визначення координат і дирекційних кутів;

- початкові контурні точки;

- час закінчення робіт;

- порядок і місце подання результатів привязки.

2. Початкові напрямки і кути, що застосовуються в артилерії та взаємозвязок між ними

; (2.1)

; (2.2)

; (2.3)

; (2.4)

; (2.5)

де: А - істиний азимут;

Am - магнітний азимут;

- дирекційний кут;

- зближення меридіанів;

- магнітне схилення;

Am - поправка бусолі,

визначена на місцевості;

Am_К - поправка бусолі, визначена за даними

карти;

3. Визначення величини зближення меридіанів

3.1 Визначення зближення меридіанів по карті для довільної точки на карті

Величина зближення меридіанів для любої точки на карті визначається за формулою:

(3.1)

де: - зближення меридіанів для центра листа карти (вибирається із текстової довідки в лівому нижньому куті карти).

- поправка на віддаленість точки по довготі від центру листа карти (вибирається з таблиці 1) по значенню координати Х точки в км і віддалі Д в км точки від центру листа карти.

Знак «+» - якщо точка на схід від центра листа карти.

Знак «-» - якщо точка на захід від центра листа карти.

Таблиця 1. Таблиця для визначення поправки

3.2 Обчислення величини зближення меридіанів по формулі

Величина зближення меридіанів для любої точки Землі може бути обчислена по формулі:

(3.2)

де: - різниця довгот даної точки і осьового меридіану, надана в кутових мінутах;

L - довгота точки (визначається по карті);

L₀ - довгота осьового меридіану зони, в якій знаходиться точка; визначається з таблиці 2 або обчислюється за формулою:

; (3.3)

де N - номер зони, в якій знаходиться точка; обчислюється за формулою:

; (3.4)

В-широта даної точки (визначається по карті).

Таблиця 2. Таблиця визначення довготи осьового меридіану L₀

Приклад: обчислити зближення меридіанів для точки з координатами: 5117,1 пн. ш., 4413,0 сх. д.

а) Рішення за допомогою артилерійської
логарифмічної лінійки.

1. Використовуючи формули 3.3, 3.4 або таблицю 2, визначити довготу осьового меридіану зони, в якій знаходиться дана точка: =45.

2. Обчислити величину = 4413,0 - 45 = - 047 = -47

3. За допомогою артилерійської логарифмічної лінійки виконати множення згідно 2.2:

= (-47)sin (5117,1) = - 36,6

для чого:

3.1. Початок (кінець) шкали движка поставити на значення = -47 по шкалі чисел N_Q+1 корпусу лінійки без урахування знаку.

3.2. Візир центральною рискою поставити на округлене до мінут значення 5117 по шкалі «Sin» на червоній стороні движка.

3.3. Напроти центральної риски візиру на шкалі чисел N_Q+1 корпусу лінійки прочитати значення в мінутах (36,6).

4. Перевести значення зближення меридіанів в поділки кутоміру, для чого:

4.1. Не збиваючи положення візиру переміщенням движка встановити під центральну риску візира значення 3,6 по шкалі чисел N движка.

4.2. Напроти початку (кінця) шкали движка по шкалі чисел N_Q+1 корпусу лінійки прочитати значення зближення меридіаніву поділках кутоміру (0-10,15 0-10,2).

Для точок з північною широтою зближення меридіанівмає той же знак, що і значення .

Відповідь: - 36,6 = - 0-10,2.

б) Рішення за допомогою таблиці 3.

1. Використовуючи формули 3.3, 3.4 або таблицю 2, визначити довготу осьового меридіану зони, в якій знаходиться дана точка: =45.

2. Обчислити величину = 4413,0 - 45 = - 047 = -47

3. По значенню широти 5117,1 пн. ш. та значенню = - 47 по таблиці 3 визначити - 0-10,2 маючи на увазі, що для точок з північною широтою зближення меридіанівмає той же знак, що і значення .

Відповідь: - 0-10,2.

3.3 Визначення зближення меридіанів по графіку

Вхідними даними для визначення зближення меридіанів по графіку є повні прямокутні координати точки, для якої визначається , округлені:

Х - до десятків кілометрів;

Y - до кілометрів (без номера зони).

Приклад: Визначити зближення меридіанів по графіку для точки з координатами: Х=75 00 180, Y= 3 423 980.

Визначити вхідні дані:

Х=7 500 км.

Y=424 км

По вхідним величинам увійти в графік, точку перехрестя винести вліво і прочитати значення = - 140 ( = - 0-28)

4. Визначення величини магнітного схилення та оцінка магнітометричного стану місцевості

4.1 Визначення величини магнітного схилення

Величина магнітного схилення року визначення обчислюється по даним карти за формулою:

, (4.1)

де: - магнітне схилення поточного року;

- магнітне схилення року видання карти (вказується в текстовій довідці у лівому нижньому куті карти);

- річна зміна магнітного схилення в кутових хвилинах (вказується в текстовій довідці у лівому нижньому куті карти, західна - має знак «- «, східна - має знак «+»);

- кількість років, що минули від року видання карти до поточного року.

4.2 Оцінка магнітометричного стану місцевості

Оцінка магнітометричного стану місцевості проводиться з метою встановлення можливості застосування магнітної стрілки бусолі для визначення дирекційних кутів орієнтирних напрямків у даному районі.

В якості основної характеристики магнітометричного стану місцевості приймається максимальне значення градієнта магнітного схилення , яке визначається по ізогонам - лініям однакового магнітного схилення, що зображаються на картах масштабу 1:1 000 000 та 1:500 000 пунктирними лініями малинового кольору або порівнянням магнітних схилень двох суміжних карт крупного масштабу.

а) Визначення по карті масштабу 1:1 000 000 або 1:500 000.

Нанести на карту межі району, магнітометричний стан якого оцінюється (мал. 1).

Виміряти найкоротшу відстань Sкм (через позначений район) між сусідніми ізогонами, значення магнітного схилення яких відрізняється на 1 (0-17).

Обчислити максимальне значення градієнта магнітного схилення за формулою:

. (4.2)

б) Визначення по двом суміжним листам карт.

Визначити для поточного року величини магнітного схилення і для кожного листа карти по формулі 4.1.

Виміряти відстань між центрами листів карт Sкм.

Обчислити максимальне значення градієнта магнітного схилення за формулою:

. (4.3)

Якщо обчислене максимальне значення градієнта магнітного схилення перевищує допустиме значення - 0-10 на 10 км., - то використовувати магнітну стрілку для визначення дирекційних кутів не дозволяється.

В районах площинних аномалій та точкових аномалій (позначаються на картах масштабу 1:1 000 000 або 1:500 000 малиновою штриховкою і крапками малинового кольору відповідно) використання магнітної стрілки для визначення дирекційних кутів також не дозволяється.

Через значний вплив магнітних збурень на значення магнітного схилення не можна визначати дирекційний кут за допомогою магнітної стрілки бусолі і в районах, географічна широта яких перевищує 65.

5. Визначення та уточнення поправки бусолі

5.1 Визначення поправки бусолі на місцевості

Поправку бусолі на місцевості визначають шляхом порівняння відомого диреційного кута з магнітним азимутом одного і того ж орієнтирного напрямку.

Дирекційний кут орієнтирного напрямку визначають геодезичним, гіроскопічним або астрономічним способом.

Порядок визначення:

Установити ПАБ-2 над точкою, з якої визначено дирекційний кут по віддаленому орієнтиру одним з вищеперелічених способів.

Виміряти 5 разів значення магнітного азимута по цьому орієнтиру; після кожного вимірювання збивати положення магнітної стрілки обертанням маховика установочного червяка.

Обчислити середнє значення магнітного азимута:

Обчислити поправку бусолі по формулі:

. (5.1)

За даними визначення поправки бусолі заповнюють бірку, яку вкладають у футляр бусолі і використовують (в неаномалійних районах) для визначення дирекційних кутів орієнтирних напрямків у радіусі 10 км від точки її визначення.

5.2 Звірка бусолей у дивізіоні

При переміщення на відстань більш ніж 10 км поправку бусолі необхідно визначити знову. За відсутності часу або неможливості визначити поправку всіх бусолей дивізіону у новому районі, можна визначити поправку для контрольної бусолі дивізіону (підручної батареї) з послідуючим виправленням поправок усіх бусолей шляхом урахування в їх поправку величини зміни поправки контрольної бусолі у новому районі.

Величина зміни поправки контрольної бусолі у новому районі обчислюється по формулі:

, (5.2)

де: - величина зміни поправки контрольної бусолі у новому районі;

- значення поправки контрольної бусолі в новому районі;

- значення поправки контрольної бусолі в старому районі.

Величина додається зі своїм знаком до значення поправок решти бусолей дивізіону.

5.3 Уточнення поправки бусолі при переміщенні

Якщо в новому районі неможливо визначити поправку бусолі , то дозволяється, як виняток, в радіусі 30 км користуватися старою поправкою після уведення в неї поправку на зміну зближення меридіанів :

. (5.3)

Поправкавибирається з таблиці 1 по значенню абсциси Х точки в км і віддалі Д в км по довготі від нового району до району визначення поправки бусолі (визначається як різниця ординат Y нового і старого районів: Дкм = Yн - Yс).

має знак «+», якщо новий район східніше старого району.

має знак «-», якщо новий район західніше старого району.

Під час проведення топогеодезичних робіт після переміщення в суміжну зону поправка бусолі повинна бути визначена в цій зоні на місцевості. У випадку, коли нема можливості визначити поправку бусолі на місцевості, вона може бути уточнена по формулі:

захід схід

, (5.4)

захід схід

де: - поправка на зміну зближення меридіанів, визначається з таблиці 1, взята по модулю;

- поправка на перехід із зони в зону, вибирається по значенню абсциси Х в км старого району з таблиці 4, взята по модулю.

У формулі 5.4 верхні знаки - при переході із заходу на схід, нижні знаки - при переході зі сходу на захід. Таблиця 4.

Таблиця для визначення поправки до диреційного кута за перехід в суміжну зону

5.4 Визначення поправки бусолі за даними карти

Поправка бусолі за даними карти - визначається по формулі:

, (5.5)

де: - зближення меридіанів для даної точки, визначається по формулам 3.1, 3.2 або по графіку;

- магнітне схилення поточного року; визначається по формулі 4.1.

Поправка бусолі, що визначена за даними карти, не може використовуватися для визначення дирекційних кутів орієнтирних напрямків, бо вона не враховує інструментальну поправку , тобто:

. (5.6)

Інструментальна поправка може бути визначена як різниця поправки бусолі, визначеної на місцевості по формулі 5.1 і визначеної за даними карти по формулі 5.5 для однієї і тієї ж точки:

, (5.7)

а потім у новому районі додається зі своїм знаком до поправки бусолі, визначеної за даними карти за формулою 5.5.

6. Основні елементи геодезичних обчислень

Основними елементами обчислень є:

– перехід від дирекційного кута одного напрямку до дирекційного кута другого напрямку, що визначається з цієї ж точки;

– визначення величини горизонтального кута по дирекційним кутам напрямків, що утворюють цей кут;

– рішення прямої та оберненої геодезичної задачі на площині;

– вирішення трикутника;

– визначення величини зближення меридіанів;

– перехід від істинного або магнітного азимуту до дирекційного кута;

– визначення висот точок.

6.1 Перехід від дирекційного кута одного напрямку до дирекційного кута другого напрямку, що визначається з цієї ж точки.

Дирекційний кут напрямку, що визначається дорівнює дирекційному куту відомого (вихідного) напрямку плюс горизонтальний кут, відрахований за годинниковою стрілкою від відомого напрямку до напрямку, що визначається:

(АВ) = (АС) + 1

Якщо отриманий дирекційний кут перевищує 360 (60-00), то його зменшують на цю величину.

Горизонтальний кут дорівнює різниці дирекційних кутів правого та лівого напрямків, що складають кут:

1 = (АВ) - (АС);

2 = (АС) - (АВ).

Якщо при обчисленні горизонтального кута дирекційний кут, що віднімається перевищує зменшуваний дирекційний кут, то до останнього додають 360 (60-00).6.2. Вирішення прямої геодезичної задачі на площині.

Вирішення прямої геодезичної задачі (ПГЗ) на площині полягає у обчисленні координат точки, що визначається по відомим координатам заданої точки, відстані між ними та дирекційному куту з заданої точки на точку, що визначається.

ПГЗ вирішують у такій послідовності:

1. Обчислюють прирощення координат Х та Y за формулами:

Х = АВ cos ;

Y = АВ sin .

2. Визначають координати точки В за формулами:

X_B=X_A+Х;

Y_B=Y_A+Y.

Для математичного запису прямої геодезичної задачі підставимо формули 1 у формули 2:

X_B=X_A+АВ cos ;

Y_B=Y_A+АВ sin .

а) обчислення прямої геодезичної задачі за допомогою артилерійської логарифмічної лінійки (АЛЛ).

Так як лінійка має шкалу синусів тільки від 0 до 15-00, при обчисленні прирощень ?Х і ?Y для рішення ПГЗ, яка може бути вирішена тоді, коли дирекційний кут знаходиться у 1-й чверті і має значення від 0-00 до 15-00 необхідно ввести поняття румба.

Румб - це гострий кут, створений віссю Х і напрямком на визначаєму точку (орієнтир, ціль). У залежності від розміщення визначаємої точки відносно заданої, напрямок між ними може знаходитись у різних четвертях.

Для рішення ПГЗ у другій, третій і четвертій четвертях необхідно від дирекційного кута напрямку з заданої точки на визначаєму перейти до гострого кута R (румб) у першій четверті. (див. малюнок)

Приклад. Визначити прямокутні координати цілі 202, якщо з СП з координатами Х=77810, Y=13315 виміряні: ?=48-65, Дц=3250

Порядок рішення:

1. Визначити значення R i (15-00 - R). R=11-35, (15-00-R)=3-65

2. По дирекційному куту _ц визначити четверть i знаки прирощення координат (в IV чв.: «+» ?Х; « - «?Y)

3. Обчислити значення прирощення координат ?Х, ?Y:

а) ?Х = Д sin (15 - R), для чого початок (кінець) движку встановлюють на значення дальності Д по шкалі чисел лінійки N_Q+1. Візир центр. рискою встановлюють на значення кута (15-R) по шкалі S або SіТ і по рисці візира на шкалі чисел лінійки N_Q+1 читають значення: ?Х=+1210.

б) ?Y= sin R, для чого не збиваючи положення движка (при необхідності - перемістити движок на значення Д іншим кінцем шкали), встановлюють візир центральною рискою на значення кута R по шкалі S або SіТ, і під рискою візира на шкалі чисел лінійки N_Q+1 читають значення ?Y=-3010.

Примітка: для визначення порядка числа значень прирощення координат ?Х і ?Y використовують правило:

- якщо кути R (15-R) визначались по шкалі Sin, то 0,1Д < |?У| (чи |?Х|) < Д.

- якщо кути R (15-R) визн. по шкалі SіТ, то 0,01Д < |?У| (чи |?Х|) < 0,1Д.

- якщо кути R (15-R) визн. по точках шкали SіТ, то 0,001Д < |?У| (чи |?Х|)< 0,01Д.

4. Визначити координати цілі: Хц = Хап + ?Х; Хц =79 020;

Yц = Усп + ?Y; Yц =10 305

б) обчислення прямої геодезичної задачі за допомогою обчислювача СТМ

Обчислення прирощень координат (частковий випадок рішення прямої геодезичної задачі) виробляється за допомогою обчислювача, користуючись допоміжною таблицею1, що нанесена на внутрішньому крузі.

Згідно цієї таблиці значення прирощень координат ?Х та ?Y будуть отримані як результат множення відстані Д відповідно на:

– sin (15-) і на sin () у першій чверті;

– sin (-15) і на sin (30-) у другій чверті;

– sin (45-) і на sin (-30) у третій чверті;

– sin (-45) і на sin (60-) у другій чверті.

Для виконання множення:

суміщають нульовий радіус рухомого круга відліком, що відповідає значенню Д;

встановлюють індекс движка на значення відповідного кута (згідно таблиці 1) по шкалі синусів 4 (якщо кут у межах від 0-95,7 до 15-00,0) або по шкалі синусів 5 (якщо кут у межах від 0-09,6 до 0-95,7);

знімають напроти індексу движка по шкалі чисел 3 відлік, що відповідає значенню прирощення координат.

Для визначення порядку прирощення координат використовують

правило:

- якщо кут у межах від 0-95,7 до 15-00,0, то: 0,1Д < |?У| (чи |?Х|) < Д;

- якщо кут у межах від 0-09,6 до 0-95,7, то: 0,01Д < |?У| (чи |?Х|) < 0,1Д;

- якщо кут у межах від 0-00,0 до 0-09,6, то: 0,001Д < |?У| (чи |?Х|) < 0,01Д.

Приклад: обчислити прирощення координат, якщо дальність Д= 635 м, дирекційний кут =28-45,5:

за таблицею 1 обчислюють кути (-15) і (30-) для визначення ?Х і ?У, ці кути будуть дорівнювати відповідно 13-45,5 і 1-54,5;

суміщають нульовий радіус рухомого круга з відліком «635», що відповідає дальності 635 м по шкалі чисел 3;

встановлюють індекс движка на відлік 13-45,5 по шкалі 4 і напроти індексу по шкалі 3 знімають відлік «626», що відповідає значенню прирощення ?Х=626 м;

встановлюють індекс движка на відлік 1-54,5 по шкалі 4 і напроти індексу по шкалі 3 знімають відлік «102», що відповідає значенню прирощення ?У=102 м.

Знаки прирощень - відповідно таблиці 1.

в) обчислення прямої геодезичної задачі за допомогою мікрокалькуляторів.

Мікрокалькулятори вітчизняних та відомих зарубіжних виробників дозволяють обчислювати прирощення координат при рішенні ПГЗ без переходу від дирекційного кута до румбу.

Рішення за допомогою інженерних калькуляторів:

Ввести значення дирекційного кута в поділках кутоміра, відокремивши великі поділки від малих комою.

Натиснути , 6 для переведення п.к. у градуси і долі градуса.

Натиснути М+.

Натиснути F COS.

Ввести дальність.

Натиснути .

Ввести Ха.

Натиснути +.

Зчитати на дисплеї значення координати Х визначаємої точки.

Натиснути MR.

Натиснути F SIN.

Ввести дальність.

Натиснути .

Ввести Yа.

Натиснути +.

Зчитати на дисплеї значення координати Y визначаємої точки.

При використанні вітчизняних програмуємих калькуляторів МК-61, МК-52 можливе рішення як в режимі виконання програми, так і в ручному режимі.

Рішення в режимі виконання програми прискорює процес рішення і зменшує імовірність помилки оператора при рішенні, але потребує попереднього введення (виклик з памяті для МК-52) відповідної програми і рішення контрольного прикладу; тому воно доцільне при виконанні великої кількості подібних задач (наприклад, визначення координат цілей, засічених з одного СП).

Програма для рішення ПГЗ:

Розподіл регістрів:

R1 - Х_А, R2 - У_А, R3 - .

Порядок рішення:

Перемикач системи кутів поставити у положення «Г» (градуси).

Ввести Х_А у регістр R1: набрати Х_А, натиснути х-П 1.

Ввести У_А у регістр R2: набрати У_А, натиснути х-П 2.

Ввести Д.

Натиснути 2 рази кнопку В.

Ввести .

Натиснути в/о, с/п.

По закінченню виконання програми на дісплеї зчитати значення Х_В.

Натиснути , на дисплеї зчитати значення У_В.

При повторному рішенні задачі з тими ж самими значеннями Х_А і У_А у відповідні регістри їх не вводити (тобто починати виконання з пункту 4), бо вони зберігаються у цих регістрах, доки не буде вимкнено живлення або оператор не змінить їх сам.

Контрольний приклад:

Ввести: 1000 х-П 1 2000 х-П 2 444 В В 33 в/о с/п.

Після закінчення виконання програми на дисплеї: 577,730906.

Натиснути , на дисплеї: 1862,7964544.

Рішення в ручному режимі доцільне, коли машинна память використовується для зберігання програм рішення більш громіздких задач; задача буде виконуватись одноразово і оператор передбачає проведення контролю обчислень, хоча б грубо.

Порядок рішення:

Перемикач системи кутів поставити у положення «Г» (градуси).

Ввести Д.

Натиснути 2 рази кнопку В.

Ввести .

Натиснути В 6 * х-П 3 F sin * П-х 3 F cos *.

Ввести X_А.

Натиснути +, на дисплеї зчитати значення X_В.

Натиснути .

Ввести Y_А.

Натиснути +, на дисплеї зчитати значення Y_В.

Останнім часом надійшли до продажу інженерні калькулятори зарубіжного виробництва, що мають вбудовані функції переобчислення полярних координат в прямокутні і навпаки, що дозволяє безпосередньо обчислювати прирощення координат. Використання цих функцій здійснюється за допомогою клавіш a i b у поєднанні з функціональною клавішею 2ndF. Вирішення прямої геодезичної задачі за допомогою таких калькуляторів здійснюється в наступній послідовності.

Увімкнути калькулятор.

Упевнитись, що калькулятор налаштований для роботи у градусній системі (не у радіанах і не у градах), - у верхній частині індикатора виведено DEG (а не RAD і не GRAD).

Ввести значення дирекційного кута в поділках кутоміра, відокремивши великі поділки від малих комою.

Натиснути , 6 для п ...........