Магнитная девиация — это ошибка, вызванная в компасе местными магнитными полями , которую необходимо учитывать наряду с магнитным склонением , если необходимо рассчитать точные пеленги. (В более широком смысле некоторые используют термин «магнитное отклонение» для обозначения того же, что и «магнитное склонение». В этой статье речь идет о первом значении.)
Компасы используются для определения направления истинного севера . Однако показания компаса необходимо скорректировать по двум причинам. Первый — это магнитное склонение или вариация — угловая разница между магнитным севером (местным направлением магнитного поля Земли ) и истинным севером. [1] Вторым является магнитное отклонение — угловая разница между магнитным севером и стрелкой компаса из-за близлежащих источников помех, таких как магнитопроницаемые тела или другие магнитные поля в пределах поля влияния. [2]
В руководствах по навигации магнитное отклонение относится конкретно к ошибке компаса, вызванной намагниченным железом внутри корабля или самолета. [3] Это железо имеет смесь постоянной намагниченности и индуцированной (временной) намагниченности, которая индуцируется магнитным полем Земли. Поскольку последнее зависит от ориентации корабля относительно поля Земли, его может быть трудно анализировать и корректировать.
Ошибки отклонения, вызванные магнетизмом конструкции корабля, сводятся к минимуму за счет точного расположения небольших магнитов и железных компенсаторов рядом с компасом. Для компенсации наведенной намагниченности на боковых плечах размещены две магнитомягкие железные сферы. Однако, поскольку магнитная «подпись» каждого корабля медленно меняется в зависимости от местоположения и времени, необходимо периодически регулировать компенсирующие магниты, чтобы свести ошибки отклонения к практическому минимуму. [4] Настройка и коррекция магнитного компаса являются одним из предметов экзаменационной программы на получение квалификационного сертификата капитана судна.
Источники магнитного отклонения варьируются от компаса к компасу или от автомобиля к транспортному средству. Однако они не зависят от местоположения, и поэтому компас можно откалибровать с учетом их соответствия.
Немагнитные методы определения пеленга, такие как гирокомпас , астрономические наблюдения , спутники (например, GPS ) или радионавигация , не подвержены магнитному отклонению. Таким образом, сравнение пеленгов, полученных такими методами, с пеленгом, полученным по компасу, можно использовать для расчета местного магнитного отклонения.
Парусные корабли обычно имели два типа компасов: рулевые компасы , два из которых устанавливались на нактоузе перед штурвалом для использования при выдерживании курса; и компас-пеленгатор , который использовался для определения местоположения небесных объектов, ориентиров и следа корабля. Последний можно было перемещать по кораблю, и вскоре было замечено, что направление может меняться от одной части корабля к другой. Исследователь Жоао де Кастро первым сообщил о таком несоответствии в 1538 году и приписал его корабельному орудию. Было обнаружено, что многие другие объекты являются источниками отклонений на кораблях, в том числе частицы железа в латунных чашах компаса; железные гвозди в деревянном ящике для компаса или нактоузе; и металлические части одежды. Сами два рулевых компаса могли бы мешать друг другу, если бы они были установлены слишком близко друг к другу. [5] «Компас-пеленг» в конечном итоге был установлен в фиксированном положении на нактоузе с, насколько это возможно, круговым обзором и получил название «стандартный компас». Тем не менее, его отклонение от «рулевого компаса» будет отличаться от «рулевого компаса», поэтому курс компаса, показанный на «рулевом компасе», будет отличаться от курса компаса, показанного на «стандартном компасе».
Источник отклонения не всегда можно было определить. Чтобы уменьшить этот источник ошибок, вызванный наведенной намагниченностью корабля, геодезист Джон Черчман в 1794 году предложил решение, известное как раскачивание корабля . Это включало измерение магнитного отклонения, когда корабль был ориентирован в нескольких направлениях компаса. Эти измерения затем можно было бы использовать для корректировки показаний компаса. Эта процедура стала стандартной практикой в 19 веке, когда железо стало все более популярным компонентом кораблей. [5]
После коррекции компаса с помощью небольших магнитов, установленных в основании, и шариков из мягкого железа, любое остаточное отклонение записывается в виде таблицы или графика: карта коррекции компаса, которая хранится на борту рядом с компасом. [6]
Арчибальд Смит в 1862 году опубликовал Руководство Адмиралтейства по определению и применению отклонений компаса, вызванных железом на корабле . Ключевой вывод заключается в том, что отклонение можно записать в виде ряда Фурье по магнитному курсу с членами до второй частотной компоненты. [1] Это означает, что для определения карты полного отклонения необходимо оценить всего пять чисел. Этот метод до сих пор используется профессиональными корректорами компаса, которые корректируют компас и составляют карту отклонений.