Географическая система координат – совокупность величин, определяющих положение какой-либо точки на поверхности земного эллипсоида.
В географической системе координат положение какой-либо точки, например, М на физической поверхности Земли определяется географическими координатами – географической широтой (В) и географической долготой (L), показано на рисунке 1.
Рис. 1. Географические координаты
Географическая широта (В) – угол между плоскостью экватора и нормалью (отвесной линией), проведенной через точку М.
Чтобы определить широту объекта, необходимо найти параллель, на которой находится этот объект. Например, широта Москвы – 55°45′ с. ш., Нью-Йорка – 40°43′ с. ш., Сидней – 33°52′ ю. ш.
Плоскость начального меридиана делит Землю на два полушария: восточное и западное. Долготу от 0° до 180° к востоку от нулевого меридиана называют восточной, к западу – западной.
Восточные долготы принято считать положительными, западные – отрицательными. Чтобы определить долготу, нужно найти меридиан, на котором находится заданный объект. Например, долгота Москвы – 37°37′ в. д.; долгота Мехико – 99°08′ з. д.
Цена деления шкал минутной рамки равна 10”, показано на рисунке 2.
Рис. 2. Определение географических координат
С севера и юга каждый лист топографической карты ограничен параллелями, а с востока и запада – меридианами. Каждая параллель имеет свое значение географической широты, а каждый меридиан – свое значение географической долготы.
Географические координаты углов рамки подписаны на листе карты в местах пересечения меридианов и параллелей.
Так, например, на фрагменте топографической карты видно, что широта составляет 48°40′ северной широты, а долгота составляет 66°30′ восточной долготы.
Для определения географических координат по карте с использованием картографической сетки меридианов и параллелей применяют способ построения клетки картографической сетки. А затем производят отсчет от правого нижнего угла карты в градусах, минутах и секундах по широте и долготе.
Географические широту и долготу объекта можно определить с помощью таких астрономических инструментов, как секстант или гномон (прямое измерение), а можно с помощью систем GPS или ГЛОНАСС (косвенное измерение).
Секстаннт, секстан (от лат. sextans (род. п. sextantis) – шестой, шестая часть) – навигационный из-
мерительный инструмент, используемый для измерения высоты Солнца и других космических объектов над горизонтом с целью определения географических координат точки, в которой производится измерение.
В секстанте используется принцип совмещения изображений двух объектов при помощи двойного отражения одного из них.
Секстант позволяет точно измерять угол между двумя направлениями. Зная высоту маяка (с карты), можно узнать дистанцию до него, измерив угол между направлением на основание маяка и направлением на верхнюю часть и произведя несложный расчет. Также можно измерять горизонтальный угол (то есть в плоскости горизонта) между направлениями на разные объекты.
Гномон (др.-греч. – указатель) – древнейший астрономический инструмент, вертикальный предмет (обелиск, колонна, шест), позволяющий по наименьшей длине его тени (в полдень) определить угловую высоту Солнца.
Кратчайшая тень указывает и направление истинного меридиана. Гномоном также называют часть солнечных часов, по тени от которой определяется время в солнечных часах.
Гномон позволяет определить:
Для точности измерения важное значение имеет высота гномона – чем он выше, тем длиннее отбрасываемая им тень, что повышает точность измерения. Для удобства отсчета на конце гномона было отверстие, которое было ярко видно в тени.
Другой способ увеличения точности – находить биссектрису утренней и вечерней тени одинаковой длины: на рассвете и закате скорость изменения длины тени выше и ее направление (для заданной длины) устанавливается точнее.
Принято считать, что гномон изобрел древнегреческий философ и астроном Анаксимандр Милетский.
Система разработана, реализована и эксплуатируется Министерством обороны США, при этом в настоящее время доступна для использования для гражданских целей – нужен только навигатор или другой аппарат (например, смартфон) с GPS-приемником.
Глобальная навигационная спутниковая система (ГЛОНАСС) – российская спутниковая система навигации, одна из двух полностью функционирующих на сегодня систем глобальной спутниковой навигации.
Система ГЛОНАСС, имевшая изначально военное предназначение, была запущена одновременно с системой предупреждения о ракетном нападении (СПРН) в 1982 году для оперативного навигационно-временного обеспечения неограниченного числа пользователей наземного, морского, воздушного и космического базирования, например, пассивных метео-РЛС типа РАЗК «Положение-2».
Дополнительно система транслирует гражданские сигналы, доступные в любой точке земного шара, предоставляя навигационные услуги российским и иностранным потребителям на безвозмездной основе и без ограничений.
Основой системы являются 24 спутника, движущихся над поверхностью Земли в трех орбитальных плоскостях с наклоном орбитальных плоскостей 64,8° и высотой орбит 19400 км. Принцип измерения аналогичен американской системе навигации NAVSTAR GPS.
Основное отличие от системы GPS в том, что спутники ГЛОНАСС в своем орбитальном движении не имеют резонанса (синхронности) с вращением Земли, что обеспечивает им более высокую стабильность, а группировка космических аппаратов ГЛОНАСС не требует дополнительных корректировок в течение всего срока активного существования.
Таким образом, географическая система координат является международной. Она удобна для решения задач по определению взаимного положения объектов, расположенных на значительных расстояниях друг от друга, широко применяется при решении задач астрономии, сферической геодезии, картографии и других наук. В военном деле географическую систему координат используют для проведения расчетов, связанных с применением боевых средств поражения дальнего действия класса «земля-земля» или «воздух-земля» и других средств.
(Борисова, А.Г. Тактическая подготовка: учебное пособие, Издательство Южного федерального университета)
