Mattesnille sökes

[Roger J]

Hej!
Jag pysslar med att rita grottkartor och har nu råkat ut för ett problem. Man använder sig bl.a. av en precisionskompass när man genomför själva karteringen, och trots att denna tydligen ska visa så exakta mätvärden så måste den kalibreras.

För att kunna kalibrera kompassen så måste jag jämföra mätvärdena jag får i kompassen med den verkliga bäringen mellan två (eller fler) punkter. Nu är det inte helt enkelt att räkna ut den exakta bäringen mellan två punkter. Det ska vara med en decimals nogranhet nämligen.

I en gps går det att få fram bäring mellan 2 waypoints men då är det bara hela grader och det räcker inte. Dessutom ska man få fram en bäring som är relativt magnetiskt norr, inte geografiskt norr.

Finns det något dataprogram som klarar av sådan beräkningar?

/Roger

 

[apersson850]

Vilken GPS?

Du kan nog använda din GPS i alla fall. Det beror kanske lite på vilken sort du har.

I min GPS (eTrex Vista) kan man:

1. Välja magnetisk nordreferens (låt vara att den anges enbart i hela grader).

2. Välja tusendelar som vinkelmått.

Tusendelar innebär den vinkel som bildas, när man går en meter åt sidan på tusen meters avstånd (eller arc tan 0,001). Det går 6400 tusendelar på ett varv. 6400/360 = 17,8, så du har gott och väl din decimal.

Om du känner till missvisningen med bättre noggrannhet än på en hel grad när, kan du räkna allt mot geografiska nordpolen, och sedan lägga till/dra ifrån i efterhand.

En formel för att få kursen, tc1, mellan två punkter p1 och p2, är denna:

tc1=mod(atan2(sin(lon1-lon2)*cos(lat2),
cos(lat1)*sin(lat2)-sin(lat1)*cos(lat2)*cos(lon1-lon2)), 2*pi)

atan2(x,y) definieras enligt:

atan2(y,x)=atan(y/x) x>0
atan2(y,x)=atan(y/x)+pi x<0, y>=0
atan2(y,x)=pi/2 x=0, y>0
atan2(y,x)=atan(y/x)-pi x<0, y<0
atan2(y,x)=-pi/2 x=0, y<0
atan2(0,0) är odefinierat (felmeddelande)

Formelsamlingen som jag hämtat detta ur
http://williams.best.vwh.net/avform.htm
förutsätter att alla vinklar och avstånd anges i radianer.
Vinklar omvandlas då genom att mulitplicera/dividera med 180/pi, avstånd genom att göra detsamma med (180*60)/pi. Avstånden blir då i nautiska mil (1852 meter). Notera att detta förutsätter ett jordklot, inte en ellips.

Anders
[Ändrat av apersson850 2002-10-01 kl 13:44]

 

[Roger J]

Re: Vilken GPS?

Du kan nog använda din GPS i alla fall. Det beror kanske lite på vilken sort du har.

Jag har en etrex av den enklaste modellen. Det går att ställa in den på att visa riktningar gentemot magnetiskt norr, är mera osäker på det där med tusendelar... Jag får ta en titt på den igen, funkar det så är väl problemet löst, annars måsta jag väl försöka få tag i ett program som kan räkna ut sådant

 

[Kratim]

Inget mattesnille men...

Förbehåller mig rätten att vara helt ute och cykla på nedanstående men tror att det stämmer...

Att använda gps för att kalibrera kompassen är nog ingen bra lösning. Har inte stenkoll på vad felmarginalen ligger på idag, men om den till exempel ligger på +-10 meter så behöver du ett avstånd mellan mätpunkterna på strax över 2 mil för att få en tiondels grads noggrannhet på mätningen. Det du behöver kalibrera för är missvisning och eventuell deviation(om det heter så på land). Missvisning är vinkelskillnaden mellan magnetisk och geografisk nord, medan deviation är störningar i magnetfältet orsakat av magnetiska föremål i närheten av kompassen. Missvisningen brukar stå på kartan, annars är det bara att höra sig för med lantmäteriet edyl för att få missvisningen för aktuellt område. Ta i beaktande dock att den inte är konstant utan ändrar sig med tiden. Deviationen är det värre att kalibrera för. Vet inte hur aktuell det är i grottor eller på land överhuvudtaget för den delen, men på ett fartyg gör man så att man helt enkelt gör en tabell över deviationen vid olika kursriktningar genom att pejla en känd riktning och jämföra med kompassen ombord. Detta antar jag är i stort ogenomförbart på land eftersom deviationen förändras så fort man ändrar omgivning, dvs rör på sig och att det ofta är svårt att hitta diskreta pejlingsobjekt. Men om det inte finns en hiskelig mängd järnskrot eller magnetiska bergarter i närheten, skulle man nog kunna anta att deviationen i så fall är försummbar och kan bortses ifrån helt. Se dock till att inte ha en massa metall i närheten av kompassen när du mäter, typ magneten i fickan edyl...

 

[apersson850]

Algoritm+datastruktur=program

Du har ju formeln att tillgå nu. Går utmärkt att knappa in på en programmerbar räknare, exempelvis. Den är ju lätt att ha med sig också. Jag testade på min HP48SX, och det fungerar utmärkt.

Anders

 

[Roger J]

Re: Inget mattesnille men...

Förbehåller mig rätten att vara helt ute och cykla på nedanstående men tror att det stämmer...

Att använda gps för att kalibrera kompassen är nog ingen bra lösning. Har inte stenkoll på vad felmarginalen ligger på idag, men om den till exempel ligger på +-10 meter så behöver du ett avstånd mellan mätpunkterna på strax över 2 mil för att få en tiondels grads noggrannhet på mätningen.

jag ska inte påstå att jag är nån särdeles klippa på matte men om man antar att det är maximalt sammanlagt 20 meters missvisning på de 2 kordinaterna och man vill ha 0,1 grads nogrannhet så...

tan 0,1 = 0,001745 och
20/0,001745 = 11461

alltså drygt en mil för att få ett sådant värde. Eller?

Missvisningen varierar som sagt beroende på vart man befinner sig och det är därför jag vill veta hur kompassen avviker mot magnetiskt norr och inte mot geografiskt norr För att inte råka ut för att man står just ovanför en lokal störning i magnetfältet så kan man förflytta sig mellan olika punkter i siktlinjen och jämföra värdena man får så ser man om det är något avvikande värde på någon punkt.

Jag befinner mig i Östersund och går jag upp till utkikstornet på berget här intill så får jag fri sikt till diverse fjälltoppar som befinner sig uppåt 10 mil bort, så nog tror jag att det ska gå att räkna ut en hyffsat noggrann bäring.

 

[Kratim]

Kalibrering

Ja och nej. Vid 11461 meters avstånd har du en nogrannhet på +- 1/10 grad, dvs 2/10 nogrannhet, medan vid det dubbla(strax över två mil) har du en nogrannhet på +- 1/20 grad, dvs 1/10 grads nogrannhet. Same, same, but different. Beror bara på hur man vill uttrycka sig. Problemet med att mäta missvisningen i utkikstornet i östersund är att den gäller bara för just utkikstornet i östersund. Den missvisning som står angiven på kartor stämmer oftast bra. Om man inte är nöjd med den finns det särskilda isogonkartor för just missvisning i tex Svensk Lots . När det gäller att pejla mellan två punkter så är positionen redan känd, du får antagligen nogrannare position om du tar ut position på en karta än med GPS. Vill man göra en kontroll på missvisningen för ett särksilt område som man tror avviker från det normala måste man pejla mellan två kända punkter i just det området.

 

[Roger J]

Ok, jag är med...På där med avstånden i alla fall. Och positionerna tar jag ut från kartex eller nåt liknande så slipper jag klättra upp på en massa berg bara för att få en kordinat.

Men varför skulle den kalibrering jag utför där bara vara giltig för just den plats jag står på? Jag kan tänka mig att magnetfältet flyttas med tiden men om jag är ute efter att få reda på hur kompassen ställer sig i förhållande till magnetiskt norr så kan det väl inte spela någon roll?

 

[Kratim]

Kompassen pekar alltid mot magnetisk nord. Skillnaden mellan denna och geografisk nord beror på missvisningen och andra störningar på jordmagnetfältet tex metallföremål i närheten av kompassen eller andra magnetfält. Att en uppmätt missvisning bara gäller på en plats beror på att missvisningen skiftar beroende på var du befinner dig geografiskt. Sedan så ligger inte magnetiska nordpolen riktigt still utan halkar runt lite, viket innebär att missvisningen förändras med 0,1-0,2 grader per år för oss.

För mer info kolla:

http://www.sgu.se/geologi/geofysik/geomagn/kompass_s.htm

 

[Kratim]

Nogrannhet

Såg när jag tittade närmare på sidan jag hänvisade till att den normala dagliga variationen i missvisning ligger på 0,1-0,4 grader. Så det där med en nogrannhet på 0,1 grad är nog kört. Skulle i och för sig kunna mäta allting samma dag och sedan ta reda på vad den lokala dagliga variationen låg på och korrigera för detta i efterhand. Eller skippa kompass helt och bara köra med vinkelmätningar och trianguleringar, så får du ju en karta som är korrekt, sedan är det ju bara att rikta in denna enligt geografisk nord. Fast då är ju frågan vad man skall med en sådan våldsam precision i mätningarna till...

 

[Roger J]

Ska man göra kalibreringen på det sätt som rekomenderas så måste den genomföras samma dag som själva mätningarna i grottan görs. Då får man reda på den dagsfärska deklinationen. Jag tror inte heller att man ska ta för givet att kompassen altid pekar mot magnetiskt norr, för det gör den inte! Jag roade mig med att ta tio mätningar mot en punkt och det varierade med upp emot en hel grad. En kompass är ett mekaniskt instrument och kan med andra ord vara få skadad mekanik eller helt enkelt ha ett tillverkningsfel. Det är därför de ska kalibreras så att man vet om man kan lita på det den visar.

Men man kan fråga sig om det är mödan värt att få kalibreringen gjord med en nogranhet på 0,1 grad det är inte direkt idealiska förhållanden att ligga i leran i en grotta och försöka läsa av instrumenten rätt...

 

[Kratim]

Nogrannhet

Tror det är snudd på omöjligt att kontrollera om kompassen avviker från magnetisk nord i och med att de dagliga variationerna kan fluktuera så pass. Sedan brukar det ofta vara så att oavsett hur bra instrument man har så ligger felkällan ofta i ens eget handhavande, eller är åtminstone större än instrumentfelet. Till exempel så om du pejlar en punkt 100m bort så ligger skillnaden mellan 1/10 grad på strax över +-4cm i avstånd, så det gäller att pricka rätt...