Γιατί η πυξίδα του κινητού αστοχεί το κάτοπτρο κατά μοίρες

Τελευταία ενημέρωση:

Ένας δορυφόρος στέκεται 35.786 χλμ. πάνω από τον ισημερινό, και ένα κάτοπτρο 80 cm έχει εύρος δέσμης περίπου δύο μοίρες. Όποιος το ευθυγραμμίζει με πυξίδα δουλεύει επομένως σε παράθυρο στενότερο από το συνηθισμένο σφάλμα της ίδιας της πυξίδας.

Αυτό το άρθρο περνά τις τρεις πηγές σφάλματος με τη σειρά: τη μαγνητική απόκλιση, που είναι συστηματική και υπολογίζεται· το μέταλλο δίπλα, που προκαλεί το μεγαλύτερο μεμονωμένο σφάλμα· και τον αισθητήρα του κινητού, που ολισθαίνει. Στο τέλος έρχεται η διέξοδος που σχεδόν κανείς δεν ξέρει — η βαθμονόμηση στον ήλιο.

Τι χρειάζεσαι

  • Μια πυξίδα ή ένα κινητό με εφαρμογή πυξίδας
  • Το υπολογισμένο αζιμούθιο για τη θέση σου, γεωγραφικό και μαγνητικό
  • Μια ίσια ράβδος και μια ηλιόλουστη στιγμή, αν θέλεις να βαθμονομήσεις στον ήλιο
  • Μεζούρα, για να κρατάς απόσταση από τον ιστό

1Ο γεωγραφικός βορράς δεν είναι ο μαγνητικός

Πυξίδα με δύο βορράδες: τον γεωγραφικό και — μετατοπισμένο κατά τη γωνία απόκλισης — τον μαγνητικό.

Οι υπολογισμένες δορυφορικές γωνίες αναφέρονται πάντα στον γεωγραφικό βόρειο πόλο — το σημείο γύρω από το οποίο περιστρέφεται η Γη. Η πυξίδα αντίθετα δείχνει τον μαγνητικό βόρειο πόλο, που βρίσκεται αλλού. Η διαφορά των δύο κατευθύνσεων λέγεται απόκλιση.

Δεν είναι σφάλμα μέτρησης αλλά γνωστό μέγεθος: για κάθε σημείο της Γης υπολογίζεται από το World Magnetic Model, ένα μοντέλο που επανεκδίδεται κάθε πέντε χρόνια. Αλλάζει αργά — ο μαγνητικός βόρειος πόλος μετακινείται αυτή την περίοδο περίπου πενήντα χιλιόμετρα τον χρόνο προς τη Σιβηρία.

Πρακτικά σημαίνει: όταν σου δίνουν μια τιμή αζιμουθίου, πρέπει να ξέρεις ποια εννοείται. Μια γεωγραφική τιμή διαβασμένη σε πυξίδα δίνει κάτοπτρο που δείχνει λάθος όσο ακριβώς η απόκλιση.

2Πόσο μεγάλο είναι το σφάλμα σε σένα

Στην Ελλάδα η απόκλιση κινείται σήμερα γύρω στις τέσσερις ως έξι μοίρες ανατολικά. Ακούγεται αθώο, αλλά σε κάτοπτρο 80 cm ξεπερνά ήδη ολόκληρο το ωφέλιμο παράθυρο: θα αστοχούσες τον δορυφόρο ακόμη κι αν η πυξίδα δείχνει ακριβώς αυτό που υπολόγισες.

Η τιμή μεταβάλλεται με το γεωγραφικό μήκος. Στη δυτική Γαλλία είναι μικρότερη, στην Ουκρανία και τη Βαλτική αισθητά μεγαλύτερη. Και μεταβάλλεται με τον χρόνο: ένας αριθμός από βιβλίο δεκαετίας είναι σήμερα ήδη μία μοίρα λάθος.

Ο πίνακας δείχνει τα γεωγραφικά αζιμούθια μερικών πόλεων — η απόκλιση πρέπει να προστεθεί σε αυτά. Το SatFinder δίνει και τις δύο τιμές χωριστά και παίρνει την απόκλιση για τις συντεταγμένες σου απευθείας από το World Magnetic Model, ώστε να μην ψάχνεις.

Γεωγραφικό αζιμούθιο για Hotbird 13,0° Α — η απόκλιση προστίθεται ακόμη
ΠόληΑζιμούθιοΑνύψωσηSkew
Αθήνα197,1°44,6°−16,2°
Θεσσαλονίκη195,1°41,9°−13,2°
Ηράκλειο200,4°47,0°−20,5°

3Μέταλλο στον ιστό: το μεγαλύτερο μεμονωμένο σφάλμα

Βελόνα πυξίδας που τραβιέται στο πλάι από χαλύβδινο ιστό· η απόκλιση κοντά στον ιστό είναι πολύ μεγαλύτερη από την ίδια τη μαγνητική απόκλιση.

Η απόκλιση υπολογίζεται και άρα ελέγχεται. Το πραγματικό πρόβλημα στην ευθυγράμμιση είναι άλλο: ο χάλυβας δίπλα στον οποίο στέκεσαι. Η πυξίδα μετρά το μαγνητικό πεδίο εκεί που βρίσκεται — και ένας σωλήνας ιστού, μια βάση τοίχου ή μια δοκός στέγης παραμορφώνουν αυτό το πεδίο σημαντικά.

Ακριβώς πάνω στον ιστό, αποκλίσεις είκοσι μοιρών και άνω δεν είναι σπάνιες. Είναι τέσσερις ως έξι φορές η απόκλιση, και δεν υπολογίζεται, γιατί εξαρτάται από την ποσότητα και τη θέση του μετάλλου. Και το ίδιο το κινητό μπορεί να ενοχλήσει: μαγνητική θήκη, δακτύλιος στήριξης ή βάση φόρτισης κοντά στρεβλώνουν την ένδειξη.

Κράτα λοιπόν τουλάχιστον δύο μέτρα από κάθε μεγαλύτερη μεταλλική μάζα και πάρε τη διόπτευση πριν τοποθετήσεις το κάτοπτρο. Απλό τεστ: γύρισε αργά έναν πλήρη κύκλο και δες την ένδειξη. Αν κυλά ομαλά, όλα καλά· αν πηδά ή κολλάει, υπάρχει σίδηρος κοντά.

4Ο αισθητήρας του κινητού: πώς δουλεύει και πότε ψεύδεται

Σκαρίφημα με το αζιμούθιο ως κατεύθυνση στο έδαφος και την ανύψωση ως γωνία από πάνω· μαζί δίνουν την κατεύθυνση προς τον δορυφόρο.

Ένα κινητό δεν έχει βελόνα αλλά μαγνητόμετρο στο τσιπ. Μετρά το γήινο πεδίο σε τρεις άξονες και μαζί με τον αισθητήρα θέσης υπολογίζει από αυτό μια κατεύθυνση. Δουλεύει καλά — όσο ο αισθητήρας είναι βαθμονομημένος.

Η βαθμονόμηση χάνεται με τις καθημερινές κινήσεις, ιδίως αν το κινητό έμεινε καιρό πάνω σε μαγνήτη. Γι' αυτό τα λειτουργικά ζητούν πού και πού την κίνηση του οκτώ: έτσι ο αισθητήρας συλλέγει μετρήσεις σε διάφορες θέσεις και ξαναϋπολογίζει τα μηδενικά του.

Πρακτικά: κάνε το οκτώ πριν διοπτεύσεις, κράτα το κινητό οριζόντια, και διάβασε μόνο όταν η ένδειξη έχει σταθεροποιηθεί για δύο-τρία δευτερόλεπτα. Μια ένδειξη που τρέμει δεν είναι μέτρηση αλλά προειδοποίηση.

5Βαθμονόμηση στον ήλιο

Ηλιακή βαθμονόμηση: η σκιά κατακόρυφης ράβδου δίνει κατεύθυνση που υπολογίζεται ακριβώς, ανεξάρτητη από το γήινο μαγνητικό πεδίο.

Η διέξοδος από όλο το μαγνητικό πρόβλημα είναι παλιά και εκπληκτικά ακριβής: ο ήλιος. Η θέση του στον ουρανό υπολογίζεται ακριβώς για κάθε τόπο και στιγμή — και μάλιστα γεωγραφικά, χωρίς καμία σχέση με το γήινο μαγνητικό πεδίο.

Πρακτικά γίνεται έτσι: στήσε μια ίσια ράβδο κατακόρυφα, ή χρησιμοποίησε έναν ιστό, έναν πάσσαλο φράχτη, οτιδήποτε κατακόρυφο. Η σκιά δείχνει ακριβώς αντίθετα από τον ήλιο. Αν ξέρεις το υπολογισμένο ηλιακό αζιμούθιο εκείνης της στιγμής, ξέρεις έτσι και τον γεωγραφικό βορρά — στο δέκατο της μοίρας, ανεξάρτητα από κάθε απόκλιση και κάθε χαλύβδινο δοκάρι.

Το SatFinder φέρνει μαζί του αυτή τη βαθμονόμηση: υπολογίζει το ηλιακό αζιμούθιο για τις συντεταγμένες σου και την τρέχουσα ώρα και σε αφήνει να ευθυγραμμίσεις πάνω του την κατεύθυνση της πυξίδας. Μετά η εφαρμογή δείχνει την κατεύθυνση προς τον δορυφόρο χωρίς ο μαγνητικός αισθητήρας να παίζει κανέναν ρόλο.

6Ο πρακτικός δρόμος στον ιστό

Κάτοπτρο που σαρώνει αργά τον ουρανό· η ένδειξη σήματος ανεβαίνει έντονα μέσα σε στενό παράθυρο δέκα περίπου μοιρών.

Μάζεψέ τα όλα πριν ανέβεις. Πάρε το μαγνητικό αζιμούθιο, όχι το γεωγραφικό. Διόπτευσε από τουλάχιστον δύο μέτρα από τον ιστό και σημάδεψε την κατεύθυνση στο έδαφος. Αν έχει ήλιο, βαθμονόμησε πρώτα σε αυτόν — αυτό αντικαθιστά και τα δύο προηγούμενα.

Ευθυγράμμισε μετά χονδρικά στο σημάδι και σάρωσε αργά, περίπου μία μοίρα κάθε δύο δευτερόλεπτα. Η πυξίδα σε έφερε σε παράθυρο λίγων μοιρών· από εκεί αναλαμβάνει η ένδειξη σήματος, γιατί καμία πυξίδα στον κόσμο δεν σε φέρνει στο δέκατο της μοίρας.

Και αν δεν βρίσκεις τίποτα: η πυξίδα σπάνια φταίει. Συχνότερα φταίει η ανύψωση, συχνά η ξεχασμένη γωνία offset του κατόπτρου, ή ένα εμπόδιο στην οπτική γραμμή. Έλεγξε αυτά τα δύο πριν συνεχίσεις να ψάχνεις στο αζιμούθιο.

Συχνές ερωτήσεις

Τι είναι η μαγνητική απόκλιση;

Η γωνία ανάμεσα στον γεωγραφικό βορρά — τον άξονα περιστροφής της Γης — και τον μαγνητικό βορρά, όπου δείχνει η πυξίδα. Στην Ελλάδα είναι σήμερα περίπου τέσσερις ως έξι μοίρες ανατολικά. Οι υπολογισμένες δορυφορικές γωνίες είναι γεωγραφικές· η πυξίδα δείχνει μαγνητικά, οπότε πρέπει να μετατρέψεις ή να χρησιμοποιήσεις εργαλείο που δίνει και τις δύο.

Πόση απόκλιση έχω εκεί που μένω;

Εξαρτάται από τις συντεταγμένες σου και αλλάζει αργά με τα χρόνια. Στην Ελλάδα η τιμή κινείται σήμερα γύρω στις τέσσερις ως έξι μοίρες ανατολικά, στη Δυτική Ευρώπη λιγότερο. Το SatFinder παίρνει την απόκλιση από το World Magnetic Model για τη θέση σου και δείχνει γεωγραφικό και μαγνητικό αζιμούθιο χωριστά.

Γιατί η πυξίδα του κινητού δείχνει εντελώς άλλες τιμές στον ιστό;

Επειδή ο χάλυβας του ιστού παραμορφώνει το μαγνητικό πεδίο. Ακριβώς πάνω στον ιστό είναι δυνατές είκοσι μοίρες απόκλισης και άνω — πολλαπλάσιο της μαγνητικής απόκλισης. Διόπτευσε από τουλάχιστον δύο μέτρα και σημάδεψε την κατεύθυνση στο έδαφος πριν τοποθετήσεις το κάτοπτρο.

Πώς βαθμονομώ την πυξίδα του κινητού;

Κάνε την κίνηση του οκτώ που ζητά κατά καιρούς το λειτουργικό: το μαγνητόμετρο συλλέγει μετρήσεις σε διάφορες θέσεις και ξαναθέτει τα μηδενικά του. Κράτα μετά τη συσκευή οριζόντια και διάβασε μόνο όταν η ένδειξη έχει σταθεροποιηθεί για λίγα δευτερόλεπτα.

Τι προσφέρει η βαθμονόμηση στον ήλιο;

Παρακάμπτει εντελώς το μαγνητικό πεδίο. Η θέση του ήλιου υπολογίζεται γεωγραφικά και ακριβώς για κάθε τόπο και στιγμή, άρα η σκιά μιας κατακόρυφης ράβδου σου δίνει βορρά που δεν επηρεάζεται ούτε από την απόκλιση ούτε από χάλυβα δίπλα. Δουλεύει καλύτερα το πρωί ή αργά το απόγευμα, με μακριά σκιά.

Αρκεί μια πυξίδα για την ευθυγράμμιση;

Για τη χονδρική ναι, για τη λεπτή όχι. Μια πυξίδα σε φέρνει σε παράθυρο λίγων μοιρών — αρκετό ώστε ο δέκτης να δείξει σήμα. Τα τελευταία δέκατα τα βγάζεις από την ποιότητα σήματος, όχι από την κατεύθυνση.