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指南针面面观
日期:2007-3-2 15:41:30  阅读:  

说起指南针(又称罗盘针),大家一定很熟悉。其实,它的正名应称为指北针,只是人们习惯叫它指南针罢了。指南针是我国的四大发明之一,远在2000年前,祖先就了解并利用磁石(一种能吸铁的石头)的指极性制成了最早的指南针。磁石有“磁性”,如果从吸引铁质物品能力的强弱这一主观因素来看,每一块磁石的“磁性”总是聚在两头的,中央部分差不多没有“磁性”。其中,有“磁性”的两极就叫做磁极。它所以能指示,是因为地球本身就是一块大磁石,也有两个磁性,磁北极在地球南极附近,磁南极在地球的北极附近。我们可做一个小实验,用一根针,在针的中间系一根细线,使它悬空,拔动以后,等它静止下来,一定是一头指向南方,另一头指向北方。

现在市场中能见到的各种指南针已相当多,一些军用指南针的功能更是出色,用途很广。TVRO们大多利用指南针来寻找卫星方位,不少“老道”的朋友只需看看太阳的位置就能大体知道卫星的方位,但若是遇到阴雨天或黑夜,龙其是在一个新环境中,没有指南针就不太容易找到卫星方位了。

可以定方位的指南针

用此指南针来寻星非常方便。该指南针内注水,使指什灵活且略有阻尼,指针不会过分晃动。其水泡又能看到指南针是否水平。指南针内有360o刻度线,0-360o为顺时针排 列,每刻度线为2度,可以旋转。下面 胶合了一块130mm×63mm的塑料板,在塑料板上标有红色箭头。使用时,只需先查到想接收的某个卫星在当地上空的方位角,例如想在南京接收105.5oE亚洲3S卫星的信号,就应先查到南京地区的方位角为24.59o,旋转指南针内刻度,将24.59o对准塑料板上的红色箭头,转动指南针,使指针指向南方,此时,塑料板上的红色箭头所指方向就是105.5oE亚洲3S的卫星,很快就能找到方位。又如,要接收166oE泛美的8号卫星的信号,查到南京地区的方位角为-64.49o,这时可将指南针内刻度反向旋转,也就是用360o-64.49o=295.51o,将295.51对准塑料板上的红色箭头,转动指南针,使指南针向南方,此时塑料板上红色箭头所指的方向就是166oE泛美8号卫星的位置。以此方法类推,也就是说,当地真南偏西的卫星可直接使用“正”方位角,真南偏东的“负”方位角可用360o减去所对应方位角的绝对值。

六二式军用指南针

该指南针的用途很广,是可用来测定方位、距离、水平、坡度、俯仰角度、高度、行间速度及测绘简单地图的一种简易测量器材,为便于夜间使用,在其各相应部位上涂上有荧光粉。该指南针为全金属底盘及金属盖结构,可折叠,并带有批环、挂绳、反光镜,在度盘座上有两种刻度线,外圈为360度制,0-360o为逆时针排列,每条刻度间为1o;内圈为6000(密位)制,圆周共有300条刻度线,每条刻度线间距为20(密位),内有磁针。测角器俯仰角度的刻度单位为“度”,每条刻度线为25o,可测量俯仰角度±60o;里程计部分主要由里程刻度表、速度时间表、测轮和齿轮指针等组成,里程刻度有1:50000,每条刻度线相应代表0.5千米,可与具有相应比例或成倍比例的地图配合使 用;速度时间表刻度在外侧表盘上有13、158、17、19、21、23、25千米/小时,内侧表盘上有10、14、16、18、20、22、24、30千米/小时(以v代表),共15种速度。时间刻度中每一刻度线相应代表5分钟(v25为10分),指南针的侧面有测绘尺,两端为距离估定器,估定器两尖端长12.3毫米,照准与准星间长为123毫米,即为尖端长的10倍。

上述这么多功能中,最实用的还是测定方位,该指南针上的盖能旋转,盖为透明的玻璃,外圈圆环上细纹密度很高,旋转时手感很好,盖上标有东西南北的十字线,使用时,转动罗盘仪,待磁针指北端对准“0”后(也视同为360o),此时所指的方向就是北方,在方位玻璃上就可直接读出当地东、南、西、北方向。

用来寻星时,可用下述方法找到卫星方位:仍以调试接收105.5oE亚洲3S卫星的信号为例,待磁针指南端对准“0”后,此时所指的方向就是南方,转动指南针盖上标有“南”的十字线,使之对准335.41o(360o-24.59o=335.41o),当指南针还指向南方时,这时对准的335.41o的标记线的方向就是105.5oE亚洲3S的卫星;又如,要接收166oE泛美8号卫星的信号,查到南京地区的方位角为-64.49o,这时可将指南针盖上标“南”的十字线对准64.49o,当指南针还指向南方时,这时对准的64.49o的标记线的方向就是166oE泛美8号的卫星。以此类推,当所接收的卫星的经度为真南偏西时,应将十字标南划线往西调到对应刻对;当所接收卫星的经度为真南偏东时,应将十字标南划线往东调到对应刻度。

该指南针虽有测量俯仰角度功能,由于刻度太粗且其下垂的指针不灵敏,故精度不高,至于其它用途在寻星中无多大用处,在此就不介绍了。

车载指南针

现在许多汽车上都配置了指南针,条件好的还配置了GPS电子导航电图。用车载指南针来寻星也非常方便,普及型的指南针,该指南针为球形,显示行车方位时,有很强的立体感。指南针内部注满水,使球面能自由灵活转动,在球形刻度盘上划有360o的刻度线,0o-360o为顺时针排列,每刻度线为5o。用来寻星前,先在指南针球面外壳上粘一条白细线,作为卫星方位的基准点,转动指南针对准真南并使“0”对准白细线。仍以调试接收105.5oE亚洲3S卫星的信号为例,待磁针指南端的“0”对准细白线后,此时所指的方向就是南方。转动指南针使之向右移,使白细线对准24.59o,这时白细线所示方向就是105.5oE亚洲3S卫星的位置;又如要接收166oE泛美8号卫星的信号,查 到其在南京地区的方位角为-64.49o,这时可将指南针往左移,使白细线对准295.51o(360o-64.49o=295.51o),这时白细线对准的方向就是166oE泛美8号的卫星的人位置。此此类推,也就是当所接收卫星的经度为真南偏西时,白细线往右移,反之则往左移。

该指南针由于刻度太粗,只能调具大体方位,故只能玩玩而已,不能用来精确定位。

袖珍指南针

这类指南针主要优点是小巧便携,使用灵活,许多做成匙扣式,有36个刻度线,每个刻度线间距为10o,所以只能找个大概方位,并不适合寻星用。

风水指南针

这类指南针是当年的风水命理卜卦师们用的,笔者曾见过一个直径20cm的大型风水指南针。指南针的直径为10.5cm,据说是伊斯兰教宗活动中心用的。圆盘用塑料制成,标有0-400的刻度线,不知其有何用途?表盘正中嵌入指南针,指南针内注水,使转动时指针平稳,标有0-360o的刻度线,每刻度线间距5o。由于其直径较大,可将常用的卫星方位按前述方法用色彩笔画在指南针圆盘上,在寻星时非常方便,不用计算,只需对准真南后,几个常用卫星的方位就一目了然。

优质指南针

这个指南针是笔者见过的指南针中比较令人满意的,用来寻星非常方便,可惜没能买到。该指南针做工精良,直径为69mm,大小适中,划有0-360o刻度线,每刻度线为2o,顺时针排列,刻度线及数字清晰。指南针内注油,转动时,指针很平稳,使用方法如下:将指南针对准真南时,使指针指在“0”,仍以接收105.5oE亚洲3S卫星的信号为例,向右转动指南针,使旨针对准335.41o(360o-24.59o=335.41o),这时0刻度对准的方向就是105.5oE亚洲3S卫星的位置;又如要接166oE泛美8号卫星的信号,查到其在南京地区的方位角为-64.49o,这时可将指南针向左转动,使指针对准64.49o,这时0刻度对准方向就是166oE泛美8号卫星的位置……接收其它卫星的信号也可以此类推。需要注意的是,在真南对准并使指针指在0时,要在原地转动指南针,不能任意移位,不然0刻度指向的卫星方向是不准的。

自制实用的指南针

前文谈了指南针的选择和使用,动手能力较强的读者不妨自己动手做一个更为实用的。量角器直径越大其刻度定位精度就越高,只是过大的携带不太方便。可在文具店内买一个直径为15cm的量角器,刻度为0-360o,每一刻度为1o,在这个1o的刻度线内,可精确到零点几度。在量角器背面衬一张白线,可使刻度更为清晰。在量角器中间加一块塑料转动板,用来对准所需刻度。之后塑料转动板上划一条红色线,以便于观看。此塑料转动板与量角器中心用铝铆钉铆合,注意在铆时不能铆死,八成紧就可。最后将指南针粘合在可转动的指向塑料条上,一个指南针便制成了。使用方法参考普通指南针即可。

一些TVRO认为寻星过程中仰角的调试很关键,此话有理,但方位角同样很关键,有了准确的方位,再调仰角,同样很快就能收到信号。方位不准,仰角再准也是没用的,两者缺一不可。