Введение. История навигации от древности до наших дней (1151917)
Текст из файла
ВВЕДЕНИЕ.ИСТОРИЯ НАВИГАЦИИ ОТ ДРЕВНОСТИ ДО НАШИХДНЕЙВ.1ЗАРОЖДЕНИЕСИСТЕМНАВИГАЦИОННОГООБЕСПЕЧЕНИЯТермин «навигация» (от лат. navigo – плыву на судне) первоначальноотносился к морскому судовождению. В настоящее время этот терминохватывает широкий круг видов деятельности человека, связанных сопределением текущего местоположения различных подвижных объектов сцелью обеспечения их движения по заданным траекториям или контроляэтих траекторий. Родственной навигации, как с точки зрения решаемыхзадач, так и с точки зрения используемых средств, является проблемаопределенияположениянаместностинеподвижныхобъектов(топогеодезическая привязка).До настоящего времени дошло мало достоверных сведений озарождении и первых шагах развития навигации.
Очевидно, что допоявления специальных навигационных приборов в основном применялосьвизуальное ориентирование: на суше и в прибрежных зонах – похарактерным элементам рельефа местности, тех или иных сооружений ипредметов, ночью в качестве ориентиров использовались костры. Приплавании в открытом море ориентирами служили небесные тела, чтоположило начало астронавигации. Точно указать, когда и где появилисьпервые навигационные приборы, невозможно.Прототип прибора для определения расстояния, так называемогоодометра (от греч. hodós – путь и métron – мера), по-видимому, впервые былреализованвДревнемКитаеввидеспециальногоустройства,установленного на повозке и измеряющего пройденное расстояние путемподсчета количества оборотов колеса с известным диаметром.
Устройствосостояло из комбинации рычагов, соединенных с колесами повозки, и двухчеловеческих фигурок. С помощью рычагов одна фигурка била по барабанукаждый ли, а вторая – звонила в гонг каждые десять ли (ли – "китайскаяверста" – китайская единица измерения расстояния; в древности составляла300 или 360 шагов, современное общепринятое значение — 500 метров).Древнекитайские источники повествуют и об еще одном навигационномустройстве – чи-нане – «указателе юга». Согласно этим источникам, в ДревнемКитае уже около 2600 г. до н.
э. были известны конные двухколесные повозкис установленными на них фигурками человека из «вечного камня» — нефрита,с вытянутой вперед рукой. Стоящая на поворотной площадке в передней частиколесницы, фигурка, благодаря якобы встроенному в нее магниту, всегдаобращалась лицом к югу. Такие колесницы с «указателем юга», согласнодревнекитайским источникам, в 2364 г. до н. э. помогли императору Хуангти вгустом тумане и облаках пыли одержать победу над своим противником Чжису.Однако современные исследования доказали, что “путеводная повозка”древних китайцев никакого отношения к магнитному компасу не имела. Подревнекитайским документам удалось установить, что механизм действияфигурки основан на системе зубчатых передач (или рычагов), с помощьюкоторых поворотная площадка под фигуркой связывалась с колесами повозки.Перед отправлением в путь фигурку выставляли так, чтобы вытянутая рукауказывала на юг.
При поворотах повозки фигурка сохраняла свое положениеи по отклонению колес от начального направления определяли его изменение.Говоря современным языком, в данном устройстве была реализована идеядифференциального одометра. (В античной литературе принцип работыодометра впервые подробно описали в 100 г.
до н. э. Герон Александрийскийи римский архитектор Витрувий.)Около 2000 г. до н. э. в Древнем Китае стали использовать первые картыморских побережий и рек с указанием направлений движения судов.В.2 ЭПОХА АНТИЧНОСТИПодсловом«античность»обычнопонимают«греко-римскуюдревность» т.е. исторический период, охватывающий цивилизации ДревнейГреции и Древнего Рима. В литературе Древнегреческим принято называтьпериод, который длился с конца IV до I века до н.э.; периодом Римскойимперии – с I века до н.
э. до конца V века н. э.. Для этого отрезка временихарактерно быстрое развитие астрономии и математики, что оказалосущественное влияние на прогресс методов и средств навигации икартографии.Отметимвкладгреческихастрономоввразвитиепредставлений о Солнечной системе. В IV веке до н. э. ГераклидПонтийский предположил, что внутренние (по отношению кЗемле) планеты вращаются вокруг Солнца, и что Земля вращаетсявокруг своей оси (рис. В.1).Рис. В.1 Модель Солнечной системы ГераклидаЧерез 100 лет греческий астроном Аристарх Самосскийзаявил, что Земля вращается не только вокруг своей оси, но ивокруг Солнца, как и другие планеты.
Очевидно, что такаягелиоцентрическая модель Солнечной системы весьма близкая кмодели,предложеннойна2000летпозжеНиколаемКоперником.Эратосфен Киренский, живший в Ш веке до н .э., можетсчитаться первым геодезистом, определившим длину земногомеридиана. В 225 г. до н. э. Эратосфен составил карту, в которойониспользовалрезультатынаблюденийгреческогомореплавателя,астронома, математика и географа Пифея из Массалии,разработавшего метод определения географической широты.Метод был основанна измерении длины тени гномона –древнего астрономического инструмента, представляющегособой вертикальный шест (рис.
В.2).Рис. В.2. ГномонСледует отметить, что уже в III веке до н. э. древним астрономам былизвестен и использовался для измерений на небесной сфере квадрант—угломерный астрономический инструмент для измерения высоты небесныхсветил и угловых расстояний между ними.К III веку до н. э. относится первое упоминание обиспользовании в прибрежной навигации специальносозданных для этого сооружений – маяков. Входивший всписок «Семи чудес света», первый в мире маяк (рис. В ) был построен у береговоснованного Александром Македонским в дельте Нила египетского портаАлександрия, на маленьком острове Фарос (отсюда названия маяка –Александри́йский или Фа́росский).Рис В № Вид Александрийского маяка (реконструкция 20 в.)Высота маяка составляла 120—140 м, поэтому судоводители,направлявшиеся в александрийский порт, уже на расстоянии порядка 60 кммогли видеть ночью свет пламени, отраженный в сторону моря бронзовымизеркалами, а днём — столб дыма.В 796 г.
н. э. (спустя, без малого, тысячу лет с момента строительства)Александрийский маяк был разрушен землетрясением. Фрагменты гигантскогосооружения были использованы при строительстве на его месте крепости,сохранившейся до наших дней.Во П веке до н. э. Гиппа́рх Нике́йский— древнегреческий астроном,географ и математик, часто называемый величайшим астрономом античности,предложил систему параллелей с постоянной широтой и меридианов спостоянной долготой.Через 350 лет древнегреческий ученый, Клавдий Птолемей, сочинениякоторого оказали большое влияние на развитие астрономии, географии иоптики, используя идеи Гиппарха, создал подобие карты мира (рис. В.3).Рис.
В.3. Карта мира Клавдия Птолемея: (П век н. э.)Клавдий Птолемей – одна из крупнейших фигур в науке позднегоэллинизма. В астрономии Птолемею не было равных напротяжении целого тысячелетия — от Гиппарха (II век до н. э.)до Бируни (X—XI века н. э.). Основной научный трудПтолемея – «Великое математическое построение астрономиив 13 книгах" (ок.
140 г. н.э.) в древности называли «Мэгистэ»(греч."magistos"—величайший),котороеуарабовпревратилось в "Алмагест". Эпитет «величайший» вполне соответствуеттруду Птолемея, поскольку в нем с большим искусством не только изложена,но и проанализирована вся совокупность астрономических знаний тоговремени.Егоименемназванагеоцентрическаясистемамира,господствовавшая в астрономии более 15 веков. Кроме работ в областиастрономии и математики известны работы Птолемея в области географии,оптики и других областях, вплоть до теории звуковысотной системы(гармонии) в современной ему музыке. Он является автором самой древнейтригонометрической таблицы, для вычисления которой была использована60-ричная система дробей.В.3 СРЕДНИЕ ВЕКАПо современной классификации начало периода Средних вековотносится к VI веку, окончание к ХIV - ХV векам.Активное развития мореплавания и сухопутной международнойторговли способствовало тому, что уже к периоду между VШ и Х веками накарту были нанесены направления навигации от Кореи до ВосточнойАфрики.Огромным шагом вперед явилось изобретение магнитного компаса,которое дало толчок развитию не только навигации, но и учения о магнитномполеЗемли,способствовалооткрытиювзаимосвязимагнитногоиэлектрического полей, и многих других отраслей науки.
Честь изобретениякомпаса оспаривают китайцы и индийцы, арабы и итальянцы, французы иангличане. Нет единства и в определении даты изобретения компаса.Согласно некоторым древним китайским литературным источникам,магнит для определения стран света стали использовать где-то между 400 и300 гг. до н.э. Назывался он «чи-нан-тином» и представлял собойнамагниченную железную иглу, подвешенную на тонкой нити из некрученогошелка. Однако эта датировка вызывает ряд вопросов, поскольку примерно сначала VII века до н.э. уже существовало судоходство между Индией иКитаем, а в Индию уже во II веке до н. э. плавали греки, которые в началенашеготысячелетияисамипроникливЮжно-Китайскоеморе.Маловероятно, чтобы мимо их внимания прошло такое великое изобретение,как «указатель юга».
А если бы греки что-то узнали о компасе, о таком важномдля мореплавания предмете непременно упомянули бы древнегреческиеисторики, которые подробно описывали и менее значительные события.В связи с этим большего доверия заслуживают литературные источники,в которых сообщается о появлении на китайских судах компасов в I—III векахн. э. Компасы того времени представляли собой сосуд с водой или маслом, вкотором плавал магнит в виде иглы на стебле камыша. На сосуде былообозначено 24 знака, характеризующие 24 направления.
Описание такогокомпаса обнаружено в сочинениях китайского ученого XI века Шэнь-Гуа(1030—1094). Он же впервые сообщил о том, что магнитная стрелка несколькоотклоняется от направления север — юг, т. е. магнитный и географическиймеридианы не совпадают. Однако тогда на открытие явления магнитногосклонения мало кто обратил внимание. Со временем конструкции компаса вКитае стали более разнообразными (см. рис. В.4).Рис. В.4. Модель китайского компаса периода династии Хань (206 г.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
