РУЧНОЙ СОЛНЕЧНЫЙ КОМПАС ГОЛУБЕВА Г.А. Российский патент 1998 года по МПК G01C17/34 

Изобретение относится к навигационным приборам и средствам ориентирования в обычных и экстремальных условиях.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является прибор, который состоит из визирного устройства для слежения за Солнцем в виде специальной оптической и поляризационной призм, установкой по широте в виде винтового барабана со шкалой часового механизма, отслеживающего часовой угол Солнца, и горизонтального круга со шкалой азимута и уровнем [1]. Он, по существу, моделирует движение небесной сферы посредством различных механических и оптических деталей, сложен в эксплуатации, требует специальных таблиц и дорог.

Задачей изобретения является создание портативного, достаточно точного универсального и простого прибора для определения направлений (азимутов). Сущность изобретения состоит в том, что на основе двух, а для южных и северных широт, четырех соосных подвижных дисков со специальными шкалами, визирной планки с продольным штрихом и штырьком переменной высоты, отверстиями биологической вертикали, определяется положение полуденной линии (S-N) и другие искомые направления.

На фиг. 1 и 2 показан общий вид компаса, на фиг. 3 - пояснен принцип его действия.

Компас содержит визирную планку 1 с продольным штрихом, приспособление для наведения на Солнце в виде штыря 2, внутренний подвижный диск времени 3 шкалу учета уравнения времени и долготы 4, азимутальный диск 5, установленные на оси вращения 6, указатель курса 7 отверстий биологической вертикали 8. Штырь 2 переменной высоты расположен на конце визирной планки 1. Высота штыря пропорциональна склонению Солнца и фиксируется в трех позициях, - наибольшая, средняя и наименьшая в зависимости от времени года.

Зависимость A = f (ϕ,δ , f) и A = f( ϕ,δ , h) используется для определения азимута направления и поправки компаса. Время измеряется часовым углом Солнца (t_m) относительно полученной линии S-N. На фиг. 2 показано графическое решение этой задачи, а также принцип действия солнечного компаса. Аналитическое же решение выполняется по формулам:
,
где δ - склонение Солнца,
t_м= T_п+12+η+(N±λ) - местный часовой угол,
T_п - поясное время,
N, λ - номер часового пояса и долгота,
ϕ - широта места.

Работа с прибором выполняется в таком порядке: устанавливают штрих визирной планки 1 поворотом ее вокруг оси 6 на текущий момент времени по диску 3. Наводят весь прибор так, чтобы тень от штыря 2, установленного в заданной позиции, накрыла штрих визирной планки 1 до конца. В отверстие биологической вертикали 8 отмечают приметный объект на линии север-юг. По азимутальному диску 5 и по указателю курса 7 определяют искомое направление.

Простота устройства прибора делает его дешевым и удобным в пользовании, что делает его доступным для всех и обеспечивает возможность использовать его в любых условиях, в том числе и экстремальных. Время работы с прибором по сравнению с прототипом сокращается в 8-10 раз. Точность прибора без введения поправок 10-12^o, а с учетом коррекций за η и λ - 3-5^o, что вполне достаточно для целей использования компаса.

Использование: навигационные приборы и средства ориентирования в качестве аварийного снабжения спасательных средств. Сущность изобретения: в ручном солнечном компасе устанавливают штрих визирной планки 1 поворотом ее вокруг оси 6 на текущий момент времени по диску 3, наводят весь компас так, чтобы тень от штыря 2, установленного в заданной позиции, накрыла штрих визирной планки 1 до конца. В отверстие биологической вертикали 8 отмечают приметный объект на линии север-юг. По азимутальному диску 5 и по указателю курса 7 определяют искомое направление. 3 ил.

Ручной солнечный компас, содержащий визирную систему, подвижные шкалы времени и долготы, азимутальный круг, приспособление для наведения на Солнце, ось вращения, указатель курса, отличающийся тем, что в него введен указатель основной, полуденной линии S N с отверстиями биологической вертикали в точках S и N, расположенный на азимутальном круге, а шкалы времени и долготы выполнены на одном диске, визирная система выполнена в виде визирной планки со штрихом по всей ее длине, на которой расположено приспособление для наведения на Солнце в виде штыря переменной высоты, учитывающего изменение склонения Солнца, при этом азимутальный круг, диск со шкалами времени и долготы, визирная планка и указатель курса установлены на единой оси вращения.