1

ПУБЛИКАЦИИ  ИСТОРИЧЕСКАЯ ГЕОДЕЗИЯ 24.01.2015. Универсальная система навигации.

Универсальная система навигации.


Сегодня жизнь практически каждого человека, так или иначе, связана с постоянным передвижением из одной точки в другую, будь то поездка на работу или перелёт на другой континент. Всегда мы сначала должны покинуть одно место, в котором находимся, и переместиться в другое, строго определённое место. Когда маршрут движения знаком, это не вызывает особых затруднений, но, как только мы попадаем в незнакомую местность, сразу возникает проблема выбора направления, и чтобы двигаться дальше мы прибегаем к помощи карты, ориентируясь в пространстве.

ГЛОНАССегодня GPS навигация, стала неотъемлемой частью нашей повседневной жизни, обеспечивая точность наших перемещений. Для этого, как на планете, так и в космосе, работает множество различных технических устройств, связанных в единую сеть.


При этом большинство людей не задумывается, а тем более не знает, как работает эта система и откуда она вообще взялась. При всей элементарности сегодняшнего определения своих координат, изначально это была совсем непростая задача, причем исторически совсем недавно.


Ещё в школе мы узнаём, что на Земле существует система географических координат, образуемая широтами и меридианами на поверхности Земли. Можно сказать, что весь земной шар условно поделён на квадратики, каждый из которых является ячейкой в глобальной, общепланетарной сети. В реальности этих линий не существует, но мы видим их на глобусах или картах.

Вся проблема заключается в том, что Земля это шар, и квадратики, на самом деле не квадратики, а выпуклые прямоугольники, причем разного размера. Поскольку выпуклое изображение невозможно перенести на плоскую карту без искажений, были придуманы различные методы, позволяющие минимизировать погрешности. Этими вопросами, как раз и занимается геодезия, которая математически позволяет определить на плоскости или шаре положение одной точки относительно другой в рамках заданной системы координат.


Для того, чтобы задать систему, надо с чего-то начать отсчёт. Выбор этой точки –«0», и есть первый, и самый главный вопрос, от которого зависит вся система. Если широты, шар задаёт сам, осью своего вращения, и они всегда будут на своём месте, то с меридианами всё немного сложнее. За нулевой меридиан, можно выбрать любую линию, соединяющую Северный и Южный полюса, и от неё начать отсчёт. Сравнительно недавно так оно и было, каждый регион имел свой нулевой меридиан и свою систему координат.


До конца XIX века в различных странах для отсчёта географических долгот использовали свои собственные национальные нулевые меридианы, проходящие, как правило, через центральные обсерватории этих стран. Наконец, в 1884 году на Международной меридианной конференции в Вашингтоне за пункт «ноль», отсчёта долгот на всём земном шаре было решено принять гринвичский меридиан, проходящий через одноимённую обсерваторию. Меридиан обсерватории имеет значение ноль, а её широта равна - 51.477222°.


Как уже говорилось, определить своё местоположение можно только относительно других, уже известных точек, и это очень важный момент. Сегодня GPS навигатор выдаёт координаты только потому, что он связан со спутниками, которые постоянно определяют своё местоположение относительно известных точек на Земле. Если представить себе, что по каким-то причинам радиомаяки на планете перестанут передавать сигнал, например из-за обесточивания, вся система перестанет работать. Поэтому как в древности, так и сейчас, для повышения точности измерений используют ещё и астрономическую привязку к звёздам, которая имеет один существенный недостаток для земного наблюдателя - звёзды видны далеко не всегда.

ГЕОДЕЗИЧЕСКИЙ ЗНАКЕщё несколько десятилетий назад у геодезистов были только оптические приборы для визуального наблюдения, поэтому на всей планете были созданы геодезические сети различных уровней, состоящие из конкретных геодезических пунктов с известными координатами, которые можно наблюдать визуально. Такой геодезический знак, видимый издалека, установлен сегодня даже на Великой пирамиде (ВП) в Гизе, как на идеальной точке для наблюдений. Да и вы наверняка видели подобные знаки-вышки, установленные на холмах, курганах и других возвышенностях.


Под каждым таким знаком имеется вкопанный бетонный стрежень с металлической закладкой, обозначающий конкретную точку с известными координатами. Место установки знака меньшего уровня, определялось путём прокладки реального теодолитного хода к нему от знака большего уровня, который в свою очередь был получен таким же образом. В итоге, все геодезические знаки на Земле, построены от нескольких конкретных точек, в основном обсерваторий, которые могут определить свои точные координаты по звёздам.


Сегодня, из-за повсеместного применения GPS, такие геодезические сети, создание которых потребовало длительного времени и значительных материальных ресурсов, стали практически бесполезны и фактически не используются. Но для авиации, например, геодезические знаки и раньше были бесполезны, т.к. с высоты они не видны, а радиосигнал не посылают. Поэтому, как раньше, так и сейчас, пилоты летают по направлениям, прокладывая маршрут от одной точки к другой.

Полётную карту пилота, сильно упрощённо, можно описать так: «Взлетаю, беру курс 120 градусов на юго-восток и лечу по нему 500 км. Затем, поворачиваю на 20 градусов восточнее и лечу ещё 300 км. Вижу конечный аэропорт, захожу на посадку и приземляюсь». В действительности, конечно, всё несколько сложнее, но общий принцип примерно такой. Для прокладки маршрута, штурману нужны только начальные и конечные координаты воздушных гаваней, а для приземления, если нет электроники, пилот обязательно должен видеть взлётную полосу.


Сегодня координаты всех аэропортов известны и с прокладкой маршрута нет проблем. Но если нет возможности определить, в какой именно точке на шаре находишься, например, на неизвестном острове в океане, и нет никаких знакомых ориентиров, то просто не будешь знать, в какую сторону лететь, со всеми вытекающими последствиями.


А если представить астронавта в летательном аппарате над незнакомой планетой, на которой нет никаких ориентиров кроме незнакомого рельефа, задача перемещения в нужном направлении, при всей кажущейся простоте, становится практически неразрешимой проблемой. Поскольку у вас нет координат точки, в которой вы находитесь, и вы не можете их определить, т.к. нет соответствующей системы, вы не можете задать направление для полёта. Приборам вы не объясните, что нужно долететь вон до того озерка, потом облететь вон те горы, за которыми и должно быть примерное место посадки. Поэтому ориентироваться вы сможете только визуально, управляя средством передвижения вручную.


Именно потому, что на Марсе нет системы географических координат, марсоход не может определить своё точное местоположение относительно других точек, которых соответственно тоже нет. Нет спутников, геодезических знаков, ничего, кроме Солнца, которое движется иначе, чем на Земле. Именно поэтому, мы вынуждены управлять марсоходом вручную, наблюдая местность через видеокамеру, в то время когда на Земле, даже примитивные беспилотники, способны по заданным координатам доставлять пиццу. У марсохода нет координат, и мы можем задать ему направление, только указав на конкретную точку, которую видим и мы, и он.

марсоход

Члены лаборатории исследования Марса, куда входят водители марсоходов и ученые, проводят испытание модели марсохода следующего поколения в пустыне рядом с Бэйкер, Калифорния. (Reuters/Gene Blevins)

На Марсе нет геодезических знаков, спутников, обсерваторий и т.д., однако система координат всё же имеется, её можно увидеть, например, в приложении Google Марс. Почему так произошло, откуда взялся нулевой меридиан? Оказывается, так же, как и на Земле, его просто назначили, выбрав за ноль кратер Эйри (Airy). Кратер был так назван в честь сэра Джорджа Бидделла Эйри (George Biddell Airy), носившего титул 7-го королевского астронома. Именно он в 1850 г. руководил постройкой меридианного круга Гринвичской обсерватории. Вот как всё взаимосвязано.


Эта, марсианская система координат полностью условна и существует только в виде компьютерной 3D модели. Да, мы можем объяснить друг другу, где находится конкретная точка, но увидеть её сможем только на экране монитора. К примеру, иная цивилизация, прилетев на Марс, выберет за ноль другой кратер, и мы уже не сможем друг другу объяснить, где находится тот или иной объект на планете.


Поэтому, когда стадия освоения планеты потребует частых и точных перемещений над ней, без создания системы навигации не обойтись. Для этого на планете придётся создать опорные точки, доступные для наблюдения, с известными координатами. Для перемещений на ограниченном пространстве достаточно будет небольшой локальной сети, а если летать над всей планетой, необходимо будет создавать общепланетарную сеть. Останется только решить, как это лучше всего сделать.

На профессиональном форуме геодезистов был поставлен подобный вопрос – «Геодезия и картография с нуля. Как?», смысл, которого в том и заключался, - как начать осваивать новую планету в космосе не имея никаких ориентиров и системы координат.


Этот, на первый взгляд простой вопрос, вызвал оживлённую и интересную дискуссию, в ходе которой профессионалы так и не пришли к единому мнению, что лишний раз говорит о сложности данной проблемы. В качестве примера приведём пост, в котором один из участников форума предлагает своё решение вопроса.


«С момента призем приплюкения работы надо сразу разделить на 2 направления: геодезическое обеспечение застройки территории и геодезия как наука (не будем коверкать язык, оставим это слово как дань земной традиции).


1. Застройка территории. Необходимо создать первичный генплан застройки. Поскольку никаких данных о кривизне эллипсоида у нас нет, а так же не совсем понятно, где Север (буссоль не считается, поскольку нам неизвестно магнитное склонение) логичным представляю вести застройку "из центра". Застолбить (на века - потом как памятник оставить можно будет) точку на холмике (обеспечение видимости на максимальное расстояние с этой точки подразумевается) и сказать: "здесь 0 системы координат". Далее найти максимально-удалённую точку (на горе естественно), построить на ней первый сигнал и сказать, что направление на неё - это нулевое направление и ось Y, ось Х находится поворотом. Имея первичную систему координат, отправляем армию геодезистов с тахеометрами на создание генплана местности (сюда же и БПЛА можно подключить). Считаем, что Плюк плоский (параметры кривизны нам не известны). Да, получим искажения по мере удаления от нулевой точки, но в пределах соседних застроек они будут не критичны (плотность застройки определяем с увеличением запаса по мере удаления от центра). Параллельно с этим создаём первичную геодезическую сеть с закладкой знаков и строительством вышек.


2. Первичное изучение поверхности планеты и сбор данных, для получения необходимых геодезических параметров. Отправляем самолёты с АФА на максимально возможные расстояния по всем направлениям для тотальной съёмки местности. Составляем фотосхему местности (о фотоплане речи идти не может), по которой можем хоть как-то ориентироваться (первично по естественным природным ориентирам). Напрягаем программистов для написания программы по трансформации снимков по областям перекрытия (хоть как-то увеличит первичную точность состыковки изображений). По фотосхеме ищем места закладки обсерваторий и сажаем туда астрономов для наблюдения за движениями небесных тел и создания карты звёздного неба (не забываем, что на другой планете и звёзды светят по другому). За год собираем информацию о смене сезонов, изменении продолжительности светового дня, движении естественных спутников планеты (если таковые имеются), определяемся с ориентированием по звёздам в различных точках планеты. На основе этих данных можно уже начать высчитывать первичные константы и определять необходимые величины для дальнейшей работы, а так же хоть как-то определить в каком полушарии, и на каком удалении от экватора находится наша нулевая точка».

Сегодня мы вполне можем предположить, что в космосе существуют цивилизации, для которых межпланетные путешествия обычное дело, но, тем не менее, и у них, перемещение над планетой, будет вызывать определённые сложности. Согласитесь, отыскать нужную точку на огромной и незнакомой планете, например расположение небольшой базы, при любом уровне технологий представляется непростой задачей. Попробуйте отыскать на спутниковой карте какой-нибудь объект, не прибегая к координатам, пользуясь только рельефом, и вы сразу всё поймёте.


Поэтому если планета важна и часто посещается, для качественной навигации, её всё равно придётся разметить, т.е. создать на поверхности планеты опорные точки, которые можно было бы непрерывно наблюдать. Как сделать точки «видимыми», это уже другой вопрос, из области технологий.


В современной системе координат, каждая точка получается как пересечение определённой широты по оси Х и определённой долготы по оси Y. Всем точкам на планете мы присвоили имя, понятное только нам – координаты. Поэтому наша система координат является субъективной и даёт возможность только землянам ориентироваться на планете.

Даже если представители иной цивилизации захотят воспользоваться нашими системами навигации, у них это вряд ли получится, а главное будет практически бесполезно. Так как, для того, чтобы куда-то перелететь, сначала надо будет вручную найти нужную точку на нашей карте и узнать её координаты, потом определить свои координаты в нашей системе, а затем прокладывать маршрут.


Также потребуются координаты наших базовых станций, частоты на которых они работают и ещё много чего. Но ведь совсем недавно, никаких станций на Земле и в помине не было, а летать над планетой, судя по всему, приходилось гораздо раньше.


Есть ещё один интересный момент в наших геодезических сетях. Опорные точки, которыми мы пользуемся, не дают возможности по одной из них определить, где находятся остальные, между ними нет такой логической связи. Каждая точка, как бы «знает» и транслирует только свои точные координаты системе. Наблюдая несколько таких точек, можно математически определить своё местоположение в пространстве. Если координат опорных точек нет, то они становятся бесполезны, поскольку в их расположении нет никакой логичной системы, кроме некоторых определённых правил, которыми руководствуются при размещении геодезических знаков.

Если бы сейчас, «с нуля», начать создание навигационной системы на Земле, можно было бы все геодезические станции на планете разместить согласно определенной, например, симметричной системе, в которой положение одной точки логично бы вытекало из положения другой. Тогда, наблюдая любую из точек, можно было бы сразу определить, где находятся все остальные, и перемещаться над планетой не прибегая к системе координат.


Например, мы могли бы, отсчитывая от того же Гринвича, через 10 градусов построить опорные точки, обозначив меридианы, и также поступить с широтами. Или разместить точки в вершинах правильных геометрических фигур, построенных от начальной точки. Если построить правильную систему, геометрически привязанную к шару, то такая система будет универсальной и понятной всем.


Для шара, в любой системе исчисления будут действовать определённые постоянные, которые всегда будут одинаковы. Например, отношение диаметра к длине окружности – число Пи, деление шара на равные части, золотое сечение и деление окружности на правильные углы, которые можно построить при помощи циркуля и линейки. Наиболее разумной представляется универсальная система навигации, которая не зависела бы от особенностей той или иной цивилизации, систем измерения и других вариантных факторов.


Если поставить гипотетическую задачу создания на планете опорной геодезической сети понятной для всех, логичнее всего было бы исходить из физических параметров планеты, и разместить опорные точки в местах, которые связаны со сферической геометрией шара. Конечно, для того, чтобы точки были доступны на протяжении очень длительного времени, объекты, которые будут их обозначать на планете, должны быть монументальными и тысячелетиями выдерживать любые удары стихий.

Сегодня, примерно по такой же системе, похожей на пчелиные соты, т.е. согласно гексаграмме, расположены вышки сотовой связи. Изготовление вышек тоже непростое дело, которым занимаются специальные предприятия, например, такие как Невский Завод Металлоконструкций. Но, металл не подходит для тысячелетий, и поэтому для создания опорных точек глобальной сети, использовались продвинутые технологии, типа размягчения камня, и местные материалы.

На любой шаробразной планете, которая вращается, всегда есть две точки на поверхности – полюса, образуемые осью вращения планеты и одна линия – экватор, плоскость которого перпендикулярна оси вращения шара. Теперь, чтобы задать систему координат надо построить ещё одну линию, перпендикулярную экватору, – нулевой меридиан, проходящий через полюса и ещё одну точку на поверхности, которая и будет точкой «0».


Здесь мы вновь будем вынуждены вернуться к первоначальному вопросу – где пройдёт нулевой меридиан, и в каком конкретном месте на планете начинать строить первую точку? Дело в том, что даже если система будет симметричной, всё равно придётся поставить на шаре первую точку, от которой начнётся разметка планеты.

Эта точка, как-бы зафиксирует вращающийся шар, и даст возможность строить на нём любые системы координат. Поэтому точка «ноль» должна быть не только хорошо видимой, но и логически обоснованной. Такой, чтобы любой мог её определить исходя только из географических параметров планеты.


Если на планете есть моря и океаны, то существует меридиан, у которого часть, проходящая по суше, будет максимально длинной. Также есть точка, расположенная в географическом центре Земли. Но эти параметры не постоянны и будут постепенно изменяться с понижением или повышением уровня мирового океана. Поэтому определив географический центр планеты, и построив в этом месте нулевой знак, мы только зафиксируем положение центра во времени. Но на систему ориентирования это обстоятельство влиять не будет, т.к. уже будет нулевой знак, от которого можно вести отсчёт.


Современный географический центр Земли находится в точке с координатами - 40°52'00" северной широты и 34°34'00" восточной долготы. Это место находится на юго-востоке Турции, в пятистах километрах от Великой пирамиды. Недавно было сделано любопытное исследование, в ходе которого выяснилось, что если бы уровень мирового океана поднялся на 178 метров, географический центр планеты переместился бы на плато Гиза. См. статью «Плато Гиза, Центр Земли».
По замечательному стечению обстоятельств, Великая пирамида (ВП), поставленная в центре геометрического квадрата, образованного дельтой Нила, находится также на самом длинном, проходящем по суше меридиане, и как выяснилось, примерно в географическом центре Земли, включая обе Америки и Антарктику.


Дельта Нила прекрасно видна из космоса, и как стрелка, указывает на нужную точку. Но самое главное, ВП находится на 30-й широте и расстояние от неё до центра Земли равно расстоянию до северного полюса. Таким образом, пирамида является вершиной равностороннего треугольника, с длиной стороны соответствующей радиусу Земли.


Кроме того, точка, расположенная на 30-й параллели, делит свой меридиан на 6 равных частей, т.е. в соотношении гексаграммы, которую можно построить при помощи циркуля и линейки.

Универсальная система навигации, ГЕОДЕЗИЯ, геодезический знак, великая пирамида, нулевой меридиан, широта, ориентация, полётная картаОдним словом, Великая пирамида представляет собой идеальный объект для начала отсчета, расположенный в нужном месте. И самое главное – она уже построена. Видимо поэтому пирамиды такие огромные и стоят уже тысячи лет, по-прежнему выполняя функцию нулевой точки, обнаружить которую не составляет труда.


Итак, выбрав за нулевую точку Великую пирамиду в Гизе, нам остаётся только посмотреть, как относительно неё расположены другие, не менее загадочные сооружения планеты, и определить, нет ли в их расположении логических закономерностей.


Благодаря гексаграмме, начиная от экватора, мы можем определить, где проходят 30-я (ВП) и 60-я параллели, которую обозначает Александровская колонна в Санкт-Петербурге. Дворцовая площадь, на которой стоит монумент, расположена в 45 км от пересечения 60-й широты с меридианом ВП. Если за нулевой меридиан принять меридиан Великой Пирамиды, то начальная система координат будет выглядеть так, как показано на изображении.

Универсальная система навигации, ГЕОДЕЗИЯ, геодезический знак, великая пирамида, нулевой меридиан, широта, ориентация, полётная картаДалее построим перпендикуляр к меридиану ВП, и тем самым разделим экватор на 4 равные части по 90 градусов. Разделив полученные сектора ещё пополам, мы получим меридианы – 45*.


Таким образом, мы разделили окружность экватора на 8 равных частей, т.е. согласно 8-угольнику – октагону, который также можно построить при помощи циркуля и линейки.


Разделив экватор на 8 частей, а нулевой меридиан на 12, мы создали элементарный каркас, который может служить основой для всех дальнейших построений. Вращая этот каркас в ту или иную сторону, мы на любой планете можем совместить нулевой меридиан с нужной точкой и сразу определить, где находятся все остальные точки, если конечно, они были заранее построены. Поэтому нашим специалистам, возможно, имеет смысл поискать на 30-й широте Марса примечательный объект, или подумать где он может находиться, с учётом того, что на Марсе океанов нет.


Мы можем совместить такой каркас и с Гринвичем, в этом случае он будет совпадать с современной системой координат. И если бы теперь, мы стали размещать наши базовые станции по определённой системе, отталкиваясь от исходного каркаса, то по одной из них можно было бы определить, где находятся все остальные.

Универсальная система навигации, ГЕОДЕЗИЯ, геодезический знак, великая пирамида, нулевой меридиан, широта, ориентация, полётная картаО том, что многие монументальные сооружения расположены на планете по определённой системе, написано уже достаточно много, в том числе и на нашем сайте.


В статье «Геодезия меридианов» мы говорили о том, что меридианы таких известных объектов, как Тиуанако, Теотиуакан, остров Пасхи, Улуру, Баальбек, Лхаса и Самайпата расположены, начиная от меридиана ВП, кратно 5-ти и 10-ти градусам. Таким образом, они задают на Земле правильную меридиональную сеть.


Все перечисленные сооружения, также как и многие другие подобные объекты, вполне могут служить опорными навигационными точками, тем более, что они уже доказали свою способность противостоять стихиям, и по-прежнему служат прекрасными ориентирами. Если мы обнаружим геометрические закономерности в их расположении, значит древние объекты, были возведены по определённой системе, в определённых местах согласно изначальному проекту.


Действительно, такие закономерности существуют и о многих из них написано в разделах «Историческая геодезия» и «Закономерности системы». На всех материках и некоторых островах, путём размещения ключевых точек в нужных местах, на Земном шаре была создана геометрически правильная система, в которой все сооружения взаимосвязаны между собой и с начальной точкой – Великой пирамидой геометрически.


Такая система не зависит от методов измерения и привязана к шару математическими константами. Положение нужной точки в ней определяется не через координаты Х и Y, а как направление – азимут, и расстояние, построенные от ключевых точек, которыми являются пирамиды и другие древние монументальные сооружения. Точно так же, делают сегодня пилоты, прокладывая маршрут.

Универсальная система навигации, ГЕОДЕЗИЯ, геодезический знак, великая пирамида, нулевой меридиан, широта, ориентация, полётная картаЕсли вернутся к первоначальному каркасу и построить от Великой пирамиды диагонали выпуклых прямоугольников, мы обнаружим что на этих линиях лежат такие известные объекты, как Улуру, остров Пасхи, Ангкор, Нан-Мадол и Китайские пирамиды, причём с очень высокой точностью.
Универсальная система навигации, ГЕОДЕЗИЯ, геодезический знак, великая пирамида, нулевой меридиан, широта, ориентация, полётная картаТаким образом мы получаем симметричную навигационную систему, которую задают самые загадочные сооружения на Земле, выполняя роль опорных точек.
Универсальная система навигации, ГЕОДЕЗИЯ, геодезический знак, великая пирамида, нулевой меридиан, широта, ориентация, полётная картаК исходному каркасу также привязана линия ВП - Стоунхендж, которая является диагональю двух выпуклых сегментов, симметричных относительно экватора.
Универсальная система навигации, ГЕОДЕЗИЯ, геодезический знак, великая пирамида, нулевой меридиан, широта, ориентация, полётная картаРазделив угол 45* ещё пополам, от линии ВП – Стоунхендж мы можем построить ещё одну симметричную сеть.


Пересечения линий в этой сети дают широту 40* и … широту Тиуанако. Если сороковая широта в данном случае получается по законам сферической геометрии, то широта Тиуанако проходит через пересечения линий, только потому, что Тиуанако построен в нужном месте.


Расположение Тиуанако вообще уникально. Кроме того, что его меридиан лежит в 100 градусах от меридиана ВП, также как меридиан Улуру, его широта участвует и в других симметричных сетях, построенных от Великой пирамиды.

 Таким образом самые известные и таинственные сооружения на Земле расположены на планете не хаотично, они взаимосвязаны между собой, и возведены в строго определённых местах по единому проекту. Благодаря такому взаимному расположению ключевых объектов, можно перемещаться над планетой не прибегая к системе координат, ориентируясь по направлениям.


Автор статьи:  © GeoLines.ru

ЕЩЕ НА ЭТУ ТЕМУ:

  СИММЕТРИЧНАЯ СИСТЕМА ПИРАМИД И ДРУГИХ МЕГАЛИТИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ.

  СИСТЕМА ДРЕВНИХ МОНУМЕНТАЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ. ШИРОТЫ ИСТОРИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ.

  РАСПОЛОЖЕНИЕ ДРЕВНИХ СООРУЖЕНИЙ В ЗОЛОТОМ СЕЧЕНИИ.


ПОСЛЕДНИЕ КОММЕНТАРИИ

 

ПОЛЕЗНЫЕ НОВОСТИ