Военные топографы отвечают не только за текущие задачи в своей сфере, но и ведают заблаговременной подготовкой территорий континентальных районов в топогеодезическом отношении, задействуя для этого структуры, в той или иной степени занятые в геодезической и картографической деятельности. посвящен как раз работе военных топографов. Журналисту Алексею Егорову будет открыт доступ к сведениям, ранее практически недоступным широким массам. Как проводится практическое обследование районов, кто создает макеты местности и с каким реальным риском сопряжено выполнение этой, на первый взгляд, сугубо бумажной работы - обо всем этом смотрите в новой программе из цикла «Военная приемка».Точки на карте
То, что территорию, которой, возможно, предстоит стать полем боя, первыми изучают топографы в погонах - известно каждому, кто хоть немного знаком с военным делом. В 2012 году в структуре Минобороны России был создан 543-й Центр геопространственной информации и навигации - уникальное формирование, призванное обеспечить выполнение широкого спектра топогеодезических услуг в интересах российского военного ведомства на Юге России. Свои задачи топогеодезисты этого Центра решают преимущественно методом практического изучения местности. Для этого у них на вооружении имеются оригинальные технические и транспортные средства, позволяющие в режиме реального времени выполнять различные виды съемок - от фотографической до топогеодезической.
Именно таким оборудованием, смонтированным на базе автомобиля повышенной проходимости «КамАЗ», специалисты Центра в прошлом году проводили обследование территории Крыма. Возможности техники позволяли прямо по ходу движения составлять либо сверять карты, передавать их на базу. Однако топогеодезические работы на полуострове мало напоминали отпускную прогулку по курортному району. Специалистам пришлось устанавливать специальные вышки, выступающие в качестве реперных точек для координатной сетки. Вышки эти, между прочим, немаленькие по размеру - высотой под 12-этажный дом. Военным топографам пришлось ставить их самостоятельно, без привлечения сторонних организаций.
…Да, такие походы могут для несведущих напоминать экспедиции геологов времен середины прошлого века. Однако романтики в работе военных топогеодезистов не так много. Перед специалистами этой службы стоит сложная и ответственная задача - в точности определить планово-высотное обоснование заданных районов, определить и закрепить координаты и высоты «точек», создать основу для привязки в геодезическом отношении в интересах войск. При этом местность, куда задание командования нередко забрасывает военных топогеодезистов, мало напоминает прогулочную. Горные кручи, каньоны, непроходимые ущелья, узкие пещеры - эти и иные преграды подстерегают специалистов этой службы постоянно.Координаты боевого применения
Начальник Военно-топографического управления Генерального штаба Вооруженных Сил России - начальник Топографической службы всей российской армии и флота полковник Александр Зализнюк не один десяток лет в этой сфере деятельности, удостоен почетного звания «Заслуженный работник геодезии и картографии РФ». По его словам, сегодня в систему работы специалистов топослужбы все активнее приходят современные технические средства. К примеру, теодолит - измерительный прибор для определения горизонтальных и вертикальных углов при топографических съемках - уступает место средствам космической геодезии.
«Космическая геодезия формирует и определяет геоцентрическую систему координат, центр которой находится в центре масс Земли, - отмечает полковник Зализнюк. - Этот центр масс статичен, но его необходимо знать с высокой точностью».Обладание такой информацией позволяет с высокой точностью производить, скажем, ракетные пуски, задавая координаты целей с точностью до сантиметра. Кстати, это позволяет выполнять стрельбы меньшим количеством боеприпасов, экономя расходы на их закупку, экономя военный бюджет.Именно по материалам космической съемки топографические карты создаются в электронном виде. По словам начальника 946-го Главного центра Геопространственной информации Минобороны России полковника Владимира Козлова, цифровая информация о местности обрабатывается программно-аппаратным комплексом, причем точность, с которой создаются эти карты, также не превышает сантиметра.
«Такие карты мы можем составить на территории всего Земного шара», - с гордостью сообщает офицер.Стоит отметить, что космические технологии тоже совершенствуются, уходя от методик, принятых еще в 1980-х годах. В тот период тоже использовали спутник, однако съемка велась на обычную фотопленку, и когда она подходила к концу, спутник сбрасывал капсулу из космоса на Землю, после чего сделанные снимки переносили на бумагу вручную.Топографы особого назначения Правда, там, куда из космоса не заглянешь, главным спутником топографа был и остается тот самый теодолит. А еще - электронные тахеометры, лазерные рулетки, нивелиры плюс штатное снаряжение и экипировка, которое военнослужащим приходится нести на себе. Работа специалистов топослужбы, как уже было сказано, не всегда романтична… К тому же временами она и вовсе напоминает экстрим, настолько здесь непросто, а то и просто опасно. Переправы по канатным дорогам, прыжки с парашютом, походы на лошадях. А еще - выполнение задач практически на передовой. Бывший начальник 543-го Центра Александр Гончарук вспоминает, что его специалистам приходилось выполнять задачи в ходе обеих контртеррористических операций на Северном Кавказе, а также во время «пятидневной» войны в августе 2008-го. В 1996 году офицеру довелось составлять картографически точный макет Грозного: в дальнейшем все операции наших войск отрабатывалась именно на этой уникальной схеме. Кстати, тот макет площадью 4 на 6 метров, как вспоминает Александр Гончарук, делали спешно, из подручного материала. Но справились, выполнили задачу.
К счастью, рисковать жизнью и здоровьем топогеодезистам приходится не так часто. На помощь человеку приходит техника. Упомянутый выше передвижной навигационный комплекс на базе «КамАЗа», входящий в свою очередь в состав цифровой топографической системы, позволят сократить месяцы кропотливого труда до нескольких часов. Данные, собранные геодезистами, соединяются на компьютере с фотографиями со спутников и самолетов, «привязываются» к координатам местности и выводятся в аналоговом виде причем, карты распечатываются здесь же, на базе входящей в комплекс передвижной типографии.
Важный аспект: передача координат производится в закодированном виде. То есть, каждый военный топограф выступает еще и в роли криптографа - шифровальщика. Как отмечает начальник 946-го Главного центра полковник Владимир Козлов, карта ориентиров позволяет передавать информацию по средствам связи с использованием условных наименований объектов. Кстати, во время Великой Отечественной войны наши разведчики часто запутывали фашистов, давая немецким городам свои, условные имена. Так город Вормен стал Васей, Арнштайн - Колей, Тиффензейн - Петей.А перед Бородинским сражением 1812 года наши разведчики сумели подбросить в наполеоновский штаб и вовсе поддельные карты, где изменили названия многих населенных пунктов. В итоге запутавшись на местности, французы потеряли несколько дней. К слову, в хранилище картографического центра можно найти материалы как раз 1812 года - того самого, когда императорским указом в России была создана топографическая служба.По сирийским лекалам
Опыт нынешних боевых действий в Сирии показал, что от карт в их привычном виде отказываться еще рановато. Компьютер не всегда может оказаться у командира под рукой. Но ведь и карты в бумажном варианте тоже становятся более совершенными. Например, они уже делаются с защитой от воды, с возможностью нанесения информации специальными маркерами. Созданы карты… на шелке! Такие средства изначально абсолютно компактны, их можно скомкать, сунуть в карман без ущерба для последующего использования.
Новым словом в военной картографии можно считать трехмерные модели. Начальник Военно-топографического управления полковник Александр Зализнюк подчеркивают, что такие карты применяются как штабами, так и военнослужащими в индивидуальном порядке.
«У нас имеется оборудование, с помощью которого мы делаем эти схемы, - говорит полковник Зализнюк. - Сначала создается трехмерная виртуальная модель, затем с помощью специального станка вырезается матрица, и на специальном плоттере распечатывается карта».Стоит отметить, что офицеры Военно-топографического управления принимали участие в создании трехмерных цифровых карт сирийских Алеппо и Пальмиры. Они выполняли математическую поддержку, проводили геодезические работы. Модель получилась такой, что по ней можно точно измерять расстояния, площади, высоты. Просчитывались на наших картах и первые пуски знаменитых «Калибров», которыми наносились удары по объектам террористов в Сирии. По информации, которая была подготовлена специалистами топослужбы российского Генштаба, по созданной ими электронной топографической карте были подготовлены полетные задания для успешного применения этого высокоточного оружия.
Координатами называются угловые и линейные величины (числа), определяющие положение точки на какой-либо поверхности или в пространстве.
В топографии применяют, такие системы координат, которые позволяют наиболее просто и однозначно определять положение точек земной поверхности как по результатам непосредственных измерений на местности, так и с помощью карт. К числу таких систем относятся географические, плоские прямоугольные, полярные и биполярные координаты.
Географические координаты (рис.1) – угловые величины: широта (j) и долгота (L), определяющие положение объекта на земной поверхности относительно начала координат – точки пересечения начального (Гринвичского) меридиана с экватором. На карте географическая сетка обозначена шкалой на всех сторонах рамки карты. Западная и восточная стороны рамки являются меридианами, а северная и южная – параллелями. В углах листа карты подписаны географические координаты точек пересечения сторон рамки.
Рис. 1. Система географических координат на земной поверхности
В системе географических координат положение любой точки земной поверхности относительно начала координат определяется в угловой мере. За начало у нас и в большинстве других государств принята точка пересечения начального (Гринвичского) меридиана с экватором. Являясь, таким образом, единой для всей нашей планеты, система географических координат удобна для решения задач по определению взаимного положения объектов, расположенных на значительных расстояниях друг от друга. Поэтому в военном деле эту систему используют главным образом для ведения расчетов, связанных с применением боевых средств дальнего действия, например баллистических ракет, авиации и др.
Плоские прямоугольные координаты (рис. 2) – линейные величины, определяющие положение объекта на плоскости относительно принятого начала координат – пересечение двух взаимно перпендикулярных прямых (координатных осей Х и Y).
В топографии каждая 6-градусная зона имеет свою систему прямоугольных координат. Ось Х - осевой меридиан зоны, ось Y – экватор, а точка пересечения осевого меридиана с экватором – начало координат.
Рис. 2. Система плоских прямоугольных координат на картах
Система плоских прямоугольных координат является зональной; она установлена для каждой шестиградусной зоны, на которые делится поверхность Земли при изображении ее ни картах в проекции Гаусса, и предназначена для указания положения изображений точек земной поверхности на плоскости (карте) в этой проекции.
Началом координат в зоне является точка пересечения осевого меридиана с экватором, относительно которой и определяется в линейной мере положение всех остальных точек зоны. Начало координат зоны и ее координатные оси занимают строго определенное положение на земной поверхности. Поэтому система плоских прямоугольных координат каждой зоны связана как с системами координат всех остальных зон, так и с системой географических координат.
Применение линейных величин для определения положения точек делает систему плоских прямоугольных координат весьма удобной для ведения расчетов как при работе на местности, так и на карте. Поэтому в войсках эта система находит наиболее широкое применение. Прямоугольными координатами указывают положение точек местности, своих боевых порядков и целей, с их помощью определяют взаимное положение объектов в пределах одной координатной зоны или на смежных участках двух зон.
Системы полярных и биполярных координат являются местными системами. В войсковой практике они применяются для определения положения одних точек относительно других на сравнительно небольших участках местности, например при целеуказании, засечке ориентиров и целей, составлении схем местности и др. Эти системы могут быть связаны с системами прямоугольных и географических координат.
2. Определение географических координат и нанесение на карту объектов по известным координатам
Географические координаты точки, расположенной на карте, определяют от ближайших к ней параллели и меридиана, широта и долгота которых известна.
Рамка топографической карты разбита на минуты, которые разделены точками на деления по 10 секунд в каждом. На боковых сторонах рамки обозначены широты, а на северной и южной - долготы.
Рис. 3. Определение географических координат точки по карте (точка А) и нанесение на карту точки по географическим координатам (точка Б)
Пользуясь минутной рамкой карты можно:
1 . Определить географические координаты любой точки на карте.
Например, координаты точки А (рис.3). Для этого необходимо с помощью циркуля-измерителя измерить кратчайшее расстояние от точки А до южной рамки карты, затем приложить измеритель к западной рамке и определить количество минут и секунд в измеренном отрезке, сложить полученное (измеренное) значение минут и секунд (0"27") с широтой юго-западного угла рамки - 54°30".
Широта точки на карте будет равна: 54°30"+0"27" = 54°30"27".
Долгота определяется аналогично.
Измеряют с помощью циркуля-измерителя кратчайшее расстояние от точки А до западной рамки карты, прикладывают циркуль-измеритель к южной рамке, определяют количество минут и секунд в измеренном отрезке (2"35") складывают полученное (измеренное) значение с долготой юго-западного угла рамки - 45°00".
Долгота точки на карте будет равна: 45°00"+2"35" = 45°02"35"
2. Нанести любую точку на карту по заданным географическим координатам.
Например, точку Б широта: 54°31 "08", долгота 45°01 "41".
Для нанесения на карту точки по долготе необходимо провести истинный меридиан через данную точку, для чего соединить одинаковое количество минут по северной и южной рамке; для нанесения на карту точки по широте необходимо провести параллель через данную точку, для чего соединить одинаковое количество минут по западной и восточной рамке. Пересечение двух прямых определит местоположение точки Б.
3. Прямоугольная координатная сетка на топографических картах и ее оцифровка. Дополнительная сетка на стыке координатных зон
Координатная сетка на карте представляет собой сетку квадратов, образованных линиями, параллельными координатным осям зоны. Линии сетки проведены через целое число километров. Поэтому координатную сетку называют также километровой сеткой, а ее линии километровыми.
На карте 1:25000 линии, образующие координатную сетку, проведены через 4 см, то есть через 1 км на местности, а на картах 1:50000-1:200000 через 2 см (1,2 и 4 км на местности соответственно). На карте 1:500000 наносятся лишь выходы линий координатной сетки на внутренней рамке каждого листа через 2 см (10 км на местности). При необходимости по этим выходам координатные линии могут быть нанесены на карту.
На топографических картах значения абсцисс и ординат координатных линий (рис. 2) подписывают у выходов линий за внутренней рамкой листа и девяти местах на каждом листе карты. Полные значения абсцисс и ординат в километрах подписываются около ближайших к углам рамки карты координатных линий и около ближайшего к северо-западному углу пересечения координатных линий. Остальные координатные линии подписываются сокращенно двумя цифрами (десятки и единицы километров). Подписи около горизонтальных линий координатной сетки соответствуют расстояниям от оси ординат в километрах.
Подписи около вертикальных линий обозначают номер зоны (одна или две первые цифры) и расстояние в километрах (всегда три цифры) от начала координат, условно перенесенного к западу от осевого меридиана зоны на 500 км. Например, подпись 6740 означает: 6 - номер зоны, 740 - расстояние от условного начала координат в километрах.
На внешней рамке даны выходы координатных линий (дополнительная сетка ) системы координат смежной зоны.
4. Определение прямоугольных координат точек. Нанесение на карту точек по их координатам
По координатной сетке с помощью циркуля (линейки) можно:
1. Определить прямоугольные координаты точки на карте.
Например, точки В (рис. 2).
Для этого надо:
- записать X - оцифровку нижней километровой линии квадрата, в котором находится точка В, т. е. 6657 км;
- измерить по перпендикуляру расстояние от нижней километровой линии квадрата до точки В и, пользуясь линейным масштабом карты, определить величину этого отрезка в метрах;
- сложить измеренную величину 575 м с значением оцифровки нижней километровой линии квадрата: X=6657000+575=6657575 м.
Определение ординаты Y производят аналогично:
- записать значение Y - оцифровку левой вертикальной линии квадрата, т.е.7363;
- измерить по перпендикуляру расстояние от этой линии до точки В, т. е.335 м;
- прибавить измеренное расстояние к значению оцифровки Y левой вертикальной линии квадрата: Y=7363000+335=7363335 м.
2. Нанести на карту цель по заданным координатам.
Например, точку Г по координатам: Х=6658725 Y=7362360.
Для этого надо:
- найти квадрат, в котором расположена точка Г по значению целых километров, т. е. 5862;
- отложить от левого нижнего угла квадрата отрезок в масштабе карты, равный разности абсциссы цели и нижней стороны квадрата - 725 м;
- от полученной точки по перпендикуляру вправо отложить отрезок, равный разности ординат цели и левой стороны квадрата, т. е. 360 м.
Рис. 2. Определение прямоугольных координат точки по карте (точка В) и нанесение на карту точки по прямоугольных координатам (точка Г)
5. Точность определения координат на картах различных масштабов
Точность определения географических координат по картам 1:25000-1:200000 составляет около 2 и 10"" соответственно.
Точность определения по карте прямоугольных координат точек ограничивается не только ее масштабом, но и величиной погрешностей, допускаемых при съемке или составлении карты и нанесении на нее различных точек и объектов местности
Наиболее точно (с ошибкой, не превышающей 0,2 мм) на карту наносятся геодезические пункты и. наиболее резко выделяющиеся на местности и видимые издали предметы, имеющие значение ориентиров (отдельные колокольни, фабричные трубы, постройки башенного типа). Поэтому координаты таких точек можно определить примерно с той же точностью, с которой они на карту наносятся, т. е. для карты масштаба 1:25000 - с точностью - 5-7 м, для карты масштаба 1:50000 - с точностью - 10-15 м, для карты масштаба 1:100000 - с точностью - 20-30 м.
Остальные ориентиры и точки контуров наносятся на карту, а, следовательно, и определяются по ней с ошибкой до 0,5 мм, а точки, относящиеся к нечетко выраженным на местности контурам (например, контур болота), с ошибкой до 1 мм.
6. Определение положения объектов (точек) в системах полярных и биполярных координат, нанесение на карту объектов по направлению и расстоянию, по двум углам или по двум расстояниям
Система плоских полярных координат (рис. 3, а) состоит из точки О - начало координат, или полюса, и начального направления ОР, называемого полярной осью .
Рис. 3. а – полярные координаты; б – биполярные координаты
Положение точки М на местности или на карте в этой системе определяется двумя координатами: углом положения θ, который измеряется по ходу часовой стрелки от полярной оси до направления на определяемую точку М (от 0 до 360°), и расстоянием ОМ=Д.
В зависимости от решаемой задачи за полюс принимают наблюдательный пункт, огневую позицию, исходный пункт движения и т. п., а за полярную ось - географический (истинный) меридиан, магнитный меридиан (направление магнитной стрелки компаса) или же направление на какой-либо ориентир.
Этими координатами могут служить либо два угла положения, определяющих направления с точек А и В на искомую точку М, либо расстояния D1=АМ и D2=ВМ до нее. Углы положения при этом, как показано на рис. 1, б, измеряются в точках А и В или от направления базиса (т. е. угол А=ВАМ и угол В=АВМ) или от других каких-либо направлений, проходящих через точки А и В и принимаемых за начальные. Например, во втором случае место точки М определено углами положения θ1 и θ2, измеренными от направления магнитных меридианов.Система плоских биполярных (двухполюсных) координат (рис. 3, б) состоит из двух полюсов А и В и общей оси АВ, называемой базисом или базой засечки. Положение любой точки М относительно двух данных на карте (местности) точек А и В определяется координатами, которые измеряются на карте или на местности.
Нанесение обнаруженного объекта на карту
Это один из важнейших моментов в обнаружении объекта. От того, насколько точно объект (цель) будет нанесен на карту, зависит точность определения его координат.
Обнаружив объект (цель), необходимо сначала точно определить по различным признакам, что обнаружено. Затем, не прекращая наблюдение за объектом и не обнаруживая себя, нанести объект на карту. Для нанесения объекта на карту существуют несколько способов.
Глазомерно : объект наносится на карту, если он находится вблизи известного ориентира.
По направлению и расстоянию : для этого необходимо сориентировать карту, найти на ней точку своего стояния, свизировать на карте направление на обнаруженный объект и прочертить линию до объекта от точки своего стояния, затем определить расстояние до объекта, измерив это расстояние на карте и соизмерив его с масштабом карты.
Рис. 4. Нанесение цели на карту прямой засечкой с двух точек.
Если таким образом графически невозможно решить задачу (мешает противник, плохая видимость и др.), то нужно точно измерить азимут на объект, затем перевести его в дирекционный угол и прочертить на карте из точки стояния направление, на котором отложить расстояние до объекта.
Чтобы получить дирекционный угол, надо к магнитному азимуту прибавить магнитное склонение данной карты (поправка направления).
Прямой засечкой . Этим способом наносят объект на карту из 2-х-3-х точек, с которых можно вести наблюдение за ним. Для этого из каждой выбранной точки прочерчивается на ориентированной карте направление на объект, тогда пересечение прямых линий определяет местонахождение объекта.
7. Способы целеуказания по карте: в графических координатах, плоских прямоугольных координатах (полных и сокращенных), по квадратам километровой сетки (до целого квадрата, до 1/4, до 1/9 квадрата), от ориентира, от условной линии, по азимуту и дальности цели, в системе биполярных координат
Умение быстро и правильно указывать цели, ориентиры и другие объекты на местности имеет важное значение для управления подразделениями и огнем в бою или для организации боя.
Целеуказания в географических координатах применяется очень редко и только в тех случаях, когда цели удалены от заданной точки на карте на значительном расстоянии, выражающемся в десятках или сотнях километров. При этом географические координаты определяются по карте, как описано в вопросе № 2 настоящего занятия.
Местоположение цели (объекта) указывают широтой и долготой, например, высота 245,2 (40° 8" 40" с. ш., 65° 31" 00" в. д.). На восточную (западную), северную (южную) стороны топографической рамки наносят уколом циркуля отметки положения цели по широте и долготе. От этих отметок в глубину листа топографической карты опускают перпендикуляры до их пересечения (прикладывают командирские линейки, стандартные листы бумаги). Точка пересечения перпендикуляров и есть положение цели на карте.
Для приближенного целеуказания по прямоугольным координатам достаточно указать на карте квадрат сетки, в котором расположен объект. Квадрат всегда указывается цифрами километровых линий, пересечением которых образован юго-западный (нижний левый) угол. При указании квадрата карты придерживаются правила: сначала называют две цифры, подписанные у горизонтальной линии (у западной стороны), то есть координату «X», а затем две цифры у вертикальной линии (южная сторона листа), то есть координата «Y». При этом «X» и «Y» не говорятся. Например, засечены танки противника. При передаче донесения по радиотелефону номер квадрата произносят: «восемьдесят восемь ноль два».
Если положение точки (объекта) необходимо определить более точно, то пользуются полными или сокращенными координатами.
Работа с полными координатами . Например, требуется определить координаты указателя дорог в квадрате 8803 на карте масштаба 1:50000. Сначала определяют чему равно расстояние от нижней горизонтальной стороны квадрата до указателя дорог (например, 600 м на местности). Таким же образом измеряют расстояние от левой вертикальной стороны квадрата (например, 500 м). Теперь путем оцифровки километровых линий определяем полные координаты объекта. Горизонтальная линия имеет подпись 5988 (X), прибавив расстояние от этой линии до указателя дорог, получим: Х=5988600. Точно также определяем вертикальную линию и получаем 2403500. Полные координаты указателя дорог следующие: Х=5988600 м, У=2403500 м.
Сокращенные координаты соответственно будут равны: Х=88600 м, У=03500 м.
Если требуется уточнить положение цели в квадрате, то применяют целеуказание буквенным или цифровым способом внутри квадрата километровой сетки.
При целеуказании буквенным способом внутри квадрата километровой сетки квадрат условно разбивается на 4 части, каждой части присваивается заглавная буква русского алфавита.
Второй способ - цифровой способ целеуказания внутри квадрата километровой сетки (целеуказание по улитке ). Этот способ получил свое название по расположению условных цифровых квадратов внутри квадрата километровой сетки. Они расположены как бы по спирали, при этом квадрат разбивается на 9 частей.
При целеуказании в этих случаях называют квадрат, в котором находится цель, и добавляют букву или цифру, уточняющую положение цели внутри квадрата. Например, высота 51,8 (5863-А) или высоковольтная опора (5762-2) (см. рис. 2).
Целеуказание от ориентира наиболее простой и распространенный способ целеуказания. При этом способе целеуказания вначале называют ближайший к цели ориентир, затем величину угла между направлением на ориентир и направлением на цель в делениях угломера (измеряется биноклем) и удаление до цели в метрах. Например: «Ориентир второй, вправо сорок, дальше двести, у отдельного куста – пулемет».
Целеуказание от условной линии обычно применяется в движении на боевых машинах. При этом способе по карте выбирают в направлении действий две точки и соединяют их прямой линией, относительно которой и будет вестись целеуказание. Эту линию обозначают буквами, разбивают на сантиметровые деления и нумеруют их начиная с нуля. Такое построение делается на картах как передающего, так и принимающего целеуказание.
Целеуказание от условной линии обычно применяется в движении на боевых машинах. При этом способе по карте выбирают в направлении действий две точки и соединяют их прямой линией (рис. 5), относительно которой и будет вестись целеуказание. Эту линию обозначают буквами, разбивают на сантиметровые деления и нумеруют их начиная с нуля.
Рис. 5. Целеуказание от условной линии
Такое построение делается на картах как передающего, так и принимающего целеуказание.
Положение цели относительно условной линии определяется двумя координатами: отрезком от начальной точки до основания перпендикуляра, опущенного из точки расположения цели на условную линию, и отрезком перпендикуляра от условной линии до цели.
При целеуказании называют условной наименование линии, затем число сантиметров и миллиметров, заключающихся в первом отрезке, и, наконец, направление (влево или вправо) и длину второго отрезка. Например: «Прямая АС, пять, семь; вправо ноль, шесть – НП».
Целеуказание от условной линии можно выдать, указав направление на цель под углом от условной линии и расстояние до цели, например: «Прямая АС, вправо 3-40, тысяча двести – пулемет».
Целеуказание по азимуту и дальности до цели . Азимут направления на цель определяют с помощью компаса в градусах, а дальность до нее – с помощью прибора наблюдения или глазомерно в метрах. Например: «Азимут тридцать пять, дальность шестьсот – танк в окопе». Этот способ чаще всего используют на местности, где мало ориентиров.
8. Решение задач
Определение координат точек местности (объектов) и целеуказание по карте отрабатывается практически на учебных картах по заранее подготовленным точкам (нанесенным объектам).
Каждый обучаемый определение географические и прямоугольные координаты (наносит на карту объекты по известным координатам).
Способы целеуказания по карте отрабатываются: в плоских прямоугольных координатах (полных и сокращенных), по квадратам километровой сетки (до целого квадрата, до 1/4, до 1/9 квадрата), от ориентира, по азимуту и дальности цели.
3.2.3. Системы координат, применяемые в топографии.
Координатами называются угловые или линейные величины, определяющие положение точек на какой-либо поверхности или в пространстве. Существует много различных систем координат, находящих применение в различных областях науки и техники. В топографии применяются такие, которые позволяют наиболее просто и однозначно определять положение точек земной поверхности. В этой лекции будут рассмотрены географические, плоские прямоугольные и полярные координаты.
Система географических координат.
В этой системе координат положение любой точки земной поверхности относительно начала координат определяется в угловой мере.
За начало координат в большинстве стран (и у нас в том числе) принята точка пересечения начального (гринвичского) меридиана с экватором. Являясь единой для всей нашей планеты, эта система удобна для решения задач по определению взаимного положения объектов, удаленных на значительное расстояние друг от друга.
Географические координаты какой-либо точки- это ее широта (В,φ) и долгота (L,λ).
Широта точки – угол между плоскостью экватора и нормалью к поверхности земного эллипсоида, проходящей через данную точку. Счет широт ведется от экватора к полюсам. В северном полушарии широты называют северными, в южном – южными. Долгота точки – двухгранный угол между плоскостью начального меридиана и плоскостью меридиана данной точки.
Счет ведется в обе стороны от начального меридиана от 0º до 180º. Долгота точек к востоку от начального меридиана - восточная, к западу – западная.
Географическая сетка изображается на картах линиями параллелей и меридианов (полностью только на картах масштаба 1:500 000 и 1:1 000 000). На картах более крупного масштаба внутренними рамками являются отрезки меридианов и параллелей, их широту и долготу подписывают на углах листа карты.
Система плоских прямоугольных координат.
Плоские прямоугольные координаты - линейные величины, абсцисса Х и ордината Υ, определяющие положение точек на плоскости (на карте) относительно двух взаимно перпендикулярных осей Х и Υ.
За положительное направление осей координат принято для оси абсцисс (осевого меридиана зоны)- направление на север, для оси ординат (экватора) – на восток.
Эта система является зональной, т.е. она установлена для каждой координатной зоны (рисунок 8), на которые делятся поверхность Земли при изображении ее на картах.
Вся земная поверхность условно разделена на 60 шестиградусных зон, счет которых ведется от нулевого меридиана против хода часовой стрелки. Началом координат в каждой зоне является точка пересечения осевого меридиана с экватором.
Начало координат занимает в зоне строго определенное положение на земной поверхности. Поэтому система плоских координат каждой зоны связаны как с системой координат всех остальных зон, так и с системой географических координат. При таком расположении координат осей абсциссы точек южнее экватора и ординаты западнее среднего меридиана будут отрицательными.
Чтобы не иметь дело с отрицательными координатами принято условно считать координаты начальной точки в каждой зоне Х=0, Υ=500 км. То есть осевой меридиан (ось Х) каждой зоны условно перенесен к западу на 500 км. В этом случае ордината любой точки, расположенной к западу от осевого меридиана зоны, будет всегда положительной и по абсолютному значению меньше 500 км, а ордината точки, расположенной к востоку от осевого меридиана, будет всегда больше 500 км. Таким образом, координаты точки А в координатной зоне будут: х = 200 км, у = 600 км (см. рисунок 8).
Для связи ординат между зонами слева от записи ординаты точки приписывают номер зоны, в которой находится эта точка. Полученные таким образом координаты точки называют полными. Например, полные прямоугольные координаты точки равны: х=2 567 845, у=36 376 450. Это означает, что точка находится в 2567км 845м к северу от экватора, в 36 зоне и в 123км 550м к западу от осевого меридиана этой зоны (500 000 - 376 450 = 123 550).
В каждой зоне на карте строится координатная сетка. Она представляет собой сетку квадратов, образованных линиями, параллельными координатным осям зоны. Линии сетки проводятся через целое число километров. На карте масштаба 1: 25 000 линии, образующие координатную сетку, проводятся через 4 см, т.е. через 1 км на местности, а на картах масштаба 1: 50 000-1: 200 000–через 2 см (1,2, и 4 км на местности).
Координатная сетка на карте используется при определении прямоугольных
координат и нанесении на карту точек (объектов, целей) по их координатам, измерении по карте дирекционных углов направлений, целеуказании, отыскании на карте различных объектов, приближенном определении расстояний и площадей, а также при ориентировании карты на местности.
Координатная сетка каждой зоны имеет оцифровку, которая одинакова во всех зонах. Применение линейных величин для определения положения точек делает систему плоских прямоугольных координат очень удобной для ведения расчетов при работе на местности и на карте.
Рисунок 8. Координатная зона системы плоских прямоугольных координат.
Полярные координаты
Эта система является местной, и применяются для определения положения одних точек относительно других на сравнительно небольших участках местности, например при целеуказании, засечке ориентиров и целей, определении данных для движения по азимутам. Элементы системы полярных координат изображены на рис. 9.
ОР – полярная ось (ей может служить направление на ориентир, линия меридиана, вертикальная линия километровой сетки и т.п.).
θ – угол положения (будет иметь конкретное название в зависимости от направления, принятого за начальное).
ОМ – направление на цель (ориентир).
Д – расстояние до цели (ориентира).
Рисунок 9. Полярные координаты.
3.2.4. Углы, направления и их взаимосвязь на карте.
При работе с картой часто возникает необходимость определения направления на какие-либо точки местности относительно направления, принятого за начальное (направление истинного меридиана, направление магнитного меридиана, направление вертикальной линии километровой сетки).
В зависимости от того, какое направление будет принято за начальное, различают три вида углов определяющих направление на точки:
Истинный азимут (А) - горизонтальный угол, измеряемый по ходу часовой стрелки от 0º до 360º между северным направлением истинного меридиана данной точки и направлением на объект.
Магнитный азимут (Ам) - горизонтальный угол измеряемый по ходу часовой стрелки от 0º до 360º между северным направлением магнитного меридиана данной точки и направлением на объект.
Дирекционный угол (ДУ) – горизонтальный угол, измеряемый по ходу часовой стрелки от 0º до 360º между северным направлением вертикальной линии координатной сетки данной точки и направлением на объект.
Чтобы осуществлять переход от одних углов к другим, необходимо знать поправку направления, в состав которой входит магнитное склонение и сближение меридианов (см. рис. 10).
Рисунок 10. Схема взаимного расположения истинного, магнитного меридианов, вертикальной линии координатной сетки, магнитного склонения, сближения меридианов и поправки направления.
Магнитное склонение (б, Ск) - угол между северными направлениями истинного и магнитного меридианов в данной точке.
При отклонении магнитной стрелки на восток от истинного меридиана, склонение восточное (+), на запад – западное (-) .
Сближение меридианов (ﻻ, Сб) - угол между северным направлением истинного меридиана и вертикальной линией координатной сетки в данной точке.
При отклонении вертикальной линии координатной сетки на восток от истинного меридиана сближение меридианов восточное (+), на запад - западное (-).
Поправка направления (ПН) – угол между северным направлением вертикальной линии координатной сетки и направлением магнитного меридиана. Она равна алгебраической разности магнитного склонения и сближения меридианов.
ПН = (± δ) – (± ﻻ)
Величины ПН снимаются с карты или высчитываются по формуле.
Графическую взаимосвязь между углами уже рассмотрели, а теперь рассмотрим несколько формул, определяющих эту взаимосвязь:
Ам = α - (±ПН).
α = Ам + (± ПН).
Практическое применение указанные углы и поправка направления находят при ориентировании на местности, например при движении по азимутам, когда по карте с помощью транспортира (офицерской линейки) или артиллерийского круга измеряют дирекционные углы на ориентиры, находящиеся на маршруте движения, переводят их в магнитные азимуты, которые измеряют на местности с помощью компаса.
3.2.5. Определение географических координат точек по топографической карте.
Как ранее было отмечено, рамка топографической карты разбита на минутные отрезки, которые в свою очередь разделены точками на секундные деления (цена деления - в зависимости от масштаба карты). На боковых сторонах рамки обозначены широты, на северной и южной - долготы.
ЛдОЛОТШЩНПН:№;!
∙ .Опркгшрр298нк29384
6000тмзщомзщз
Рисунок 11. Определение географических и прямоугольных координат на топографической карте.
Пользуясь минутной рамкой карты можно:
1. Определить географические координаты любой точки на карте.
Для этого необходимо (пример для точки А):
провести параллель через точку А;
определить количество минут и секунд между параллелью т. А и южной параллелью листа карты (01’ 35”);
прибавить полученное количество минут и секунд к широте южной параллели карты и получить широту точки, φ = 60º00′ + 01′ 35″ = 60º 01′ 35″
провести истинный меридиан через т. А
определить количество минут и секунд между истинным меридианом т.А и западным меридианом листа карты (02′);
прибавить полученное количество минут и секунд к долготе западного меридиана листа карты, λ = 36º 30′ + 02′ = 36º 32′
2.Нанести точку на топографическую карту.
Для этого необходимо (пример для т.А. φ = 60º 01′ 35″, λ = 36˚ 32́׳).
на западной и восточной сторонах рамки определить точки с данной широтой и соединить их прямой линией;
на северной и южной сторонах рамки определить точки с данной долготой и соединить их прямой линией;
Решением этого комитета старые... здания для штаба войск, дляРеферат >> Исторические личности
Кайзера школьники прилежно изучали военную топографию . Немецкий учитель, на... Нокса, соответственно на посты военного и военно -морского министра. Боссы республиканской... фон Штауфенберга) усиливали заинтересованность военных руководителей США в установлении...
Система координат представляет собой совокупность линий и плоскостей, ориентированных определенным образом в пространстве, относительно которых определяют положение точек (объектов, целей). Линии, принятые за начальные, служат осями координат, а плоскости - координатными плоскостями. Угловые и линейные величины, которыми определяется в той или иной системе координат положение точек на линии, поверхности или в пространстве, называются координатами.
В науке, технике, архитектуре, военном деле существуют различные системы координат. В каждом конкретном случае применяются системы координат, которые наилучшим образом отвечают требованиям к определению положения объектов.
В зависимости от характера решаемых задач и требуемой точности положение точек на поверхности Земли чаше всего определяют в системах географических, плоских прямоугольных, полярных и биполярных координат. Пространственное положение точек в каждой системе координат дополнительно определяется высотой этих точек над уровенной поверхностью, принятой за начальную (п. 2.3).
Указанные выше системы координат широко применяются в военной топографии. Они позволяют сравнительно просто и однозначно определять с необходимой точностью положения точек (объектов, целей) на земной поверхности по результатам измерений, выполненных непосредственно на местности или по карте.
Системой географических координат называется система, в которой положение точки на земной поверхности определяется угловыми величинами (широтой и долготой) относительно плоскостей экватора и начального (нулевого) меридиана. В Российской Федерации и в большинстве других государств за начальный принят Гринвичский меридиан. Счет географических координат ведется от точки его пересечения с экватором.
Таким образом, система географических координат является единой для всей поверхности Земли. Она позволяет определять взаимное положение объектов, расположенных на значительных расстояниях друг от друга. В военном деле эта система используется преимущественно при применении боевых средств дальнего действия (баллистических ракет, авиации и других). При решении тактических задач использование этой системы ограничено неудобствами работы с координатами, выраженными в градусах, минутах и секундах.
Рис. 5.1.
Система плоских прямоугольных координат является зональной. В каждой шестиградусной зоне, на которые делится вся поверхность Земли при ее изображении на карте в проекции Гаусса, устанавливается система плоских прямоугольных координат (рис. 5.1). Осями координат служат осевой меридиан зоны и экватор. Каждая зона принимается за плоскость.
Таким образом, плановое положение точки земной поверхности в шестиградусной зоне определяется двумя линейными величинами относительно осевого меридиана этой зоны и экватора.
Координатные зоны имеют порядковые номера от одного до 60, возрастающие с запада на восток. Западный меридиан первой зоны совпадает с меридианом Гринвича. Следовательно, координатные оси каждой зоны занимают строго определенное положение на земной поверхности. Поэтому система плоских прямоугольных координат какой-либо зоны связана с системой координат остальных зон и с системой географических координат точек на поверхности Земли.
Прямоугольные координаты находят наиболее широкое применение при решении практических задач на местности и по карте. Они удобнее географических координат, так как оперировать линейными величинами проще, чем угловыми.
Система полярных координат состоит из точки, называемой полюсом, и начального направления - полярной оси. Положение любой точки на земной поверхности в этой системе координат определяется углом направления на нее относительно полярной оси и расстоянием от полюса до точки. При топогеодезической подготовке пуска ракет и стрельбы артиллерии и в некоторых других случаях географические или прямоугольные координаты перевычисляют в полярные координаты. Часто система полярных координат используется как местная система, например, при целеуказании по азимуту и дальности до цели.
Система биполярных координат (двухполюсная система) состоит из двух фиксированных точек, называемых полюсами, и направления между ними, которое называется базисом или базой засечки. Положение любой точки на земной поверхности определяется в этой системе двумя углами направлений с полюсов на точку относительно базиса. Если видимости между полюсами нет, то направления на точку в этой системе координат можно определить относительно какого-либо другого направления, принятого за начальное, например, направления магнитного меридиана. Система биполярных координат часто применяется в артиллерии при засечке целей, реперов и т.п.
1.ВВОДНАЯ ЛЕКЦИЯ.. 4
1.1. Назначение военной топографии. 4
2. КЛАССИФИКАЦИЯ И НОМЕНКЛАТУРА ТОПОГРАФИЧЕСКИХ.. 5
2.1 Общие положения. 5
2.2 Классификация топографических карт. 5
2.3 Назначение топографических карт. 6
2.4 Разграфка и номенклатура топографических карт. 7
2.4.1. Разграфка топографических карт. 7
2.4.2. Номенклатура листов топографических карт. 8
2.4.3. Подбор листов карт на заданный район. 10
3. ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ИЗМЕРЕНИЙ, ПРОВОДИМЫХ ПО ТОПОГРАФИЧЕСКОЙ КАРТЕ. 10
3.1. Оформление топографических карт. 10
3.2.Измерение расстояний, координат, дирекционных углов и азимутов. 12
3.2.1. Масштаб топографической карты. 12
3.2.2. Измерение расстояний и площадей. 13
3.2.3. Системы координат, применяемые в топографии. 14
3.2.4. Углы, направления и их взаимосвязь на карте. 16
3.2.5. Определение географических координат точек по топографической карте. 18
3.2.6. Определение прямоугольных координат точек по топографической карте. 19
3.2.7.Измерение дирекционных углов и азимутов. 19
4. ЧТЕНИЕ ТОПОГРАФИЧЕСКИХ КАРТ. 20
4.1. Система условных обозначений на топографической карте. 20
4.1.1.Элементы системы условных обозначений. 20
4.2. Общие правила чтения топографических карт. 21
4.3. Изображение на топографических картах местности и различных объектов. 21
5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРАВЛЕНИЙ И РАССТОЯНИЙ ПРИ ОРИЕНТИРОВАНИИ. 23
5.1. Определение направлений. 23
5.2 Определение расстояний. 23
5.2 Движение по азимутам. 23
6. РАБОТА С КАРТОЙ.. 24
6.1.Подготовка карты к работе. 24
6.2. Основные правила ведения рабочей карты. 25
7. СОСТАВЛЕНИЕ СХЕМ МЕСТНОСТИ. 28
7.1. Назначение схем местности и основные правила их составления. 28
7.2. Условные обозначения, применяемые на схемах местности. 29
7.3. Способы составления схем местности. 30
ЛИСТ УЧЕТА ВНЕСЕНИЯ ИЗМЕНЕНИЙ.. 33
Действия подразделений и частей при выполнении поставленных задач всегда связаны с природной средой. Местность является одним из постоянно действующих факторов, влияющих на боевую деятельность. Свойства местности, оказывающие влияние на подготовку, организацию и ведение боевых действий, применение технических средств, принято называть тактическими.
К ним относятся:
· проходимость;
· условия ориентирования;
· условия наблюдения;
· условия ведения огня;
· маскирующие и защитные свойства.
Умелое использование тактических свойств местности обеспечивает наиболее эффективное применение оружия и технических средств, скрытность маневра и т.д. Каждый военнослужащий должен уметь грамотно использовать тактические свойства местности. Этому учит специальная военная дисциплина - военная топография, основы которой необходимы в практической деятельности.
Слово топография в переводе с греческого означает описание местности. Таким образом, топография - это научная дисциплина, предметом которой является подробное изучение земной поверхности в геометрическом отношении и разработка способов изображения этой поверхности.
Военная топография - военная дисциплина о средствах и способах изучения местности и ее использования при подготовке и ведении боевых действий. Важнейшим источником получения информации о местности является топографическая карта. Здесь следует отметить, что русские и советские топографические карты всегда по качеству стояли выше иностранных.
Несмотря на техническую отсталость России, к концу ХІХ века, за 18 лет создана лучшая в то время в мире трехверстная карта (в 1 дюйме – 3 версты) на 435 листах. Во Франции 34 листа аналогичной карты создавались 64 года.
За годы Советской власти наша картография заняла первое место в мире по технике и организации производства топокарт. К 1923 г. была разработана единая система разграфки и номенклатуры топокарт. Масштабный ряд СССР имеет очевидное преимущество перед таковыми в США, Англии (Англия имеет 47 различных масштабов, трудно согласующих друг с другом, США имеет в каждом штате свою систему координат, что не позволяет состыковывать листы топокарт).
Российские топографические карты имеют условных знаков в два раза больше чем карты США, Англии (карты США и Англии не имеют обозначений для качественной характеристики рек, дорожной сети, мостов). В СССР, начиная с 1942 г. действует единая система координат на базе новых данных о размерах земли. (В США применяются данные о размерах Земли, вычисленные еще в прошлом столетии).
Карта - постоянный спутник командира. По ней командир выполняет целый комплекс работ, а именно:
· уясняет задачу;
· ведет расчеты;
· оценивает обстановку;
· принимает решение;
· ставит задачу подчиненным;
· организует взаимодействие;
· ведет целеуказание;
· докладывает о ходе боевых действий.
В этом ярко проявляется роль и значение карты как средства управления подразделениями. Основной картой командира подразделения является карта масштаба 1:100 000. Она используется во всех видах боевых действий.
Поэтому важнейшими задачами дисциплины является изучение топографических карт и наиболее рациональных способов работы с ними.
Изображение земной поверхности со всеми ее характерными деталями можно построить на плоскости, пользуясь определенными математическими правилами. Как уже отмечалось во вводной лекции, огромное практическое значение карт обусловлено такими особенностями картографического изображения, как наглядность и выразительность, целенаправленность содержания и смысловая емкость.
Географическая карта – это уменьшенное, обобщенное изображение земной поверхности на плоскости, построенное в определенной картографической проекции.
Под картографической проекцией следует понимать математический способ построения на плоскости сетки меридианов и параллелей.
· общегеографические;
· специальные.
К общегеографическим относятся такие карты, на которых с полнотой, зависящей от масштаба, изображены все основные элементы земной поверхности без особого выделения каких-либо из них.
Общегеографические карты в свою очередь подразделяются на:
· топографические;
· гидрографические (морские, речные и т.д.).
Специальные карты – карты, имеющие в отличии от общегеографических более узкое и конкретное назначение.
Специальные карты, используемые в штабах, создаются заблаговременно в мирное время или при подготовке и в ходе боевых действий. Из специальных карт наиболее широко используются следующие:
· обзорно-географические (для изучения ТВД);
· бланковые карты (для изготовления информационных, боевых и разведывательных документов);
· карты путей сообщения (для более детального изучения дорожной сети) и т.д.
Перед тем, как рассмотреть, по каким принципам классифицируются топографические карты, дадим определение того, что следует понимать под топографическими картами.
Топографические карты – это общегеографические карты масштабов 1:1 000 000 и крупнее, подробно изображающие местность.
Наши топографические карты являются общегосударственными. Они используются как для обороны страны, так и при решении народнохозяйственных задач.
Это наглядно отображено в таблице № 1.
Таблица № 1.
Топографические карты служат основным источником информации о местности и являются одним из важнейших средств управления войсками.
По топокартам проводится:
· изучение местности;
· ориентирование;
· расчеты и измерения;
· принимается решение;
· подготовка и планирование операций;
· организация взаимодействия;
· постановка задач подчиненным и т.д.
Топографические карты нашли очень широкое применение в управлении войсками (рабочие карты командиров всех степеней), а также в качестве основы для боевых графических документов и специальных карт. Теперь более подробно рассмотрим назначение топографических карт различных масштабов.
Карты масштабов 1: 500 000 – 1: 1 000 000 используются для изучения и оценки общего характера местности при подготовке и ведении операций.
Карты масштаба 1: 200 000 используются для изучения и оценки местности при планировании и подготовке боевых действий всех родов войск, управления ими в бою, совершении маршей. Особенностью карты данного масштаба является то, что на ее обороте напечатана подробная справка об изображенной на ней местности (населенные пункты, рельеф, гидрография, схема грунтов и т.д.).
Карта масштаба 1: 100 000 является основной тактической картой и используется для более детального по сравнению с предыдущей картой изучения местности и оценки ее тактических свойств, управления подразделениями, целеуказания, проведения необходимых измерений.
Топографические карты масштабов 1: 100 000 – 1: 200 000 служат основным средством ориентирования на марше.
Карта масштаба 1: 50 000 используется главным образом в условиях обороны.
Карта масштаба 1: 25 000 служит для детального изучения отдельных участков местности, выполнения точных измерений, расчетов при строительстве военных объектов.