ग्रेट-सर्कल नेविगेशन: Difference between revisions

From Vigyanwiki
(Created page with "{{Short description|Flight or sailing route along the shortest path between two points on a globe's surface}} {{for|the navigation on an ellipsoid|Geodesics on an ellipsoid}}...")
 
No edit summary
Line 1: Line 1:
{{Short description|Flight or sailing route along the shortest path between two points on a globe's surface}}
{{Short description|Flight or sailing route along the shortest path between two points on a globe's surface}}
{{for|the navigation on an ellipsoid|Geodesics on an ellipsoid}}
[[File: Grosskreis.jpg |thumb|230px | ऑर्थोड्रोमिक पाठ्यक्रम पृथ्वी ग्लोब पर खींचा गया।]]ग्रेट-सर्कल नेविगेशन या ऑर्थोड्रोमिक नेविगेशन (ऑर्थोड्रोमिक कोर्स से संबंधित; {{etymology|grc|''{{wikt-lang|grc|ορθός}}'' ({{grc-transl|ορθός}})|right angle||''{{wikt-lang|grc|δρόμος}}'' ({{grc-transl|δρόμος}})|path}}) एक बृहत् वृत्त के साथ एक [[जहाज|जलयान]] (जलयान या विमान) को [[मार्गदर्शन]] करने का अभ्यास है। इस तरह के मार्ग ग्लोब पर दो बिंदुओं के बीच सबसे कम [[दूरी]] तय करते हैं।<ref name="WeintritNeumann2011">{{cite book|author1=Adam Weintrit|author2=Tomasz Neumann|title=Methods and Algorithms in Navigation: Marine Navigation and Safety of Sea Transportation|url=https://books.google.com/books?id=buMsPGyE7boC&q=loxodromic+navigation&pg=PA139|date=7 June 2011|publisher=[[CRC Press]]|isbn=978-0-415-69114-7|pages=139–}}</ref>
[[File: Grosskreis.jpg |thumb|230px | ऑर्थोड्रोमिक पाठ्यक्रम पृथ्वी ग्लोब पर खींचा गया।]]ग्रेट-सर्कल नेविगेशन या ऑर्थोड्रोमिक नेविगेशन (ऑर्थोड्रोमिक कोर्स से संबंधित; {{etymology|grc|''{{wikt-lang|grc|ορθός}}'' ({{grc-transl|ορθός}})|right angle||''{{wikt-lang|grc|δρόμος}}'' ({{grc-transl|δρόμος}})|path}}) एक बड़े घेरे के साथ एक [[जहाज]] (जहाज या विमान) को [[मार्गदर्शन]] करने का अभ्यास है। इस तरह के मार्ग ग्लोब पर दो बिंदुओं के बीच सबसे कम [[दूरी]] तय करते हैं।<ref name="WeintritNeumann2011">{{cite book|author1=Adam Weintrit|author2=Tomasz Neumann|title=Methods and Algorithms in Navigation: Marine Navigation and Safety of Sea Transportation|url=https://books.google.com/books?id=buMsPGyE7boC&q=loxodromic+navigation&pg=PA139|date=7 June 2011|publisher=[[CRC Press]]|isbn=978-0-415-69114-7|pages=139–}}</ref>
 


== कोर्स ==
== कोर्स ==
[[File:Sphere geodesic 4sigma.svg|thumb|200px|right|चित्र 1. (φ<sub>1</sub>, एल<sub>1</sub>) और (φ<sub>2</sub>, एल<sub>2</sub>).]][[गोलाकार त्रिकोणमिति]] का उपयोग करके महान वृत्त पथ पाया जा सकता है; यह व्युत्क्रम भूगणितीय समस्या का गोलाकार संस्करण है।
[[File:Sphere geodesic 4sigma.svg|thumb|200px|right|चित्र 1. (φ<sub>1</sub>, एल<sub>1</sub>) और (φ<sub>2</sub>, एल<sub>2</sub>).]][[गोलाकार त्रिकोणमिति]] का उपयोग करके महान वृत्त पथ पाया जा सकता है; यह व्युत्क्रम भूगणितीय समस्या का गोलाकार संस्करण है।
यदि एक नाविक पी पर शुरू होता है<sub>1</sub>= (<sub>1</sub>, एल<sub>1</sub>) और बिंदु P पर एक बिंदु पर महान वृत्त की यात्रा करने की योजना बना रहा है<sub>2</sub>= (<sub>2</sub>, एल<sub>2</sub>) (अंजीर देखें। 1, φ अक्षांश है, सकारात्मक उत्तर की ओर है, और λ देशांतर है, सकारात्मक पूर्व की ओर है), प्रारंभिक और अंतिम पाठ्यक्रम α<sub>1</sub> और α<sub>2</sub> त्रिभुजों के हल # दो भुजाएँ और उनके बीच का कोण दिया गया है
 
यदि एक नाविक ''P''<sub>1</sub> = (φ<sub>1</sub>,λ<sub>1</sub>) पर शुरू होता है और बिंदु ''P''<sub>2</sub> = (φ<sub>2</sub>,λ<sub>2</sub>) पर एक बिंदु पर महान वृत्त की यात्रा करने की योजना बनाता है (चित्र 1 देखें, φ अक्षांश है, सकारात्मक उत्तर की ओर है, और λ देशांतर है , सकारात्मक पूर्व की ओर), प्रारंभिक और अंतिम पाठ्यक्रम α<sub>1</sub> और α<sub>2</sub> गोलाकार त्रिकोण को हल करने के लिए सूत्रों द्वारा दिए गए हैं
 
:<math>\begin{align}
:<math>\begin{align}
\tan\alpha_1&=\frac{\cos\phi_2\sin\lambda_{12}}{ \cos\phi_1\sin\phi_2-\sin\phi_1\cos\phi_2\cos\lambda_{12}},\\
\tan\alpha_1&=\frac{\cos\phi_2\sin\lambda_{12}}{ \cos\phi_1\sin\phi_2-\sin\phi_1\cos\phi_2\cos\lambda_{12}},\\
\tan\alpha_2&=\frac{\cos\phi_1\sin\lambda_{12}}{-\cos\phi_2\sin\phi_1+\sin\phi_2\cos\phi_1\cos\lambda_{12}},\\
\tan\alpha_2&=\frac{\cos\phi_1\sin\lambda_{12}}{-\cos\phi_2\sin\phi_1+\sin\phi_2\cos\phi_1\cos\lambda_{12}},\\
\end{align}</math>
\end{align}</math>
जहां एल<sub>12</sub>= एल<sub>2</sub>- एल<sub>1</sub><ref group=note>In the article on [[great-circle distance]]s,
जहाँ λ<sub>12</sub> = λ<sub>2</sub> − λ<sub>1</sub><ref group="note">In the article on [[great-circle distance]]s,
the notation &Delta;&lambda;&nbsp;=&nbsp;&lambda;<sub>12</sub>
the notation &Delta;&lambda;&nbsp;=&nbsp;&lambda;<sub>12</sub>
and &Delta;&sigma;&nbsp;=&nbsp;&sigma;<sub>12</sub> is used.  The notation in this article is needed to
and &Delta;&sigma;&nbsp;=&nbsp;&sigma;<sub>12</sub> is used.  The notation in this article is needed to
deal with differences between other points, e.g., &lambda;<sub>01</sub>.</ref>
deal with differences between other points, e.g., &lambda;<sub>01</sub>.</ref> और α<sub>1</sub>,α<sub>2</sub> के चतुर्भुज स्पर्शरेखा सूत्रों में अंश और भाजक के चिह्नों द्वारा निर्धारित किए जाते हैं (उदाहरण के लिए, atan2 फलन का उपयोग करके)। दो बिंदुओं के बीच केंद्रीय कोण, σ<sub>12</sub>, द्वारा दिया गया है
और α का चतुर्भुज<sub>1</sub>,<sub>2</sub> स्पर्शरेखा सूत्रों में अंश और हर के चिह्नों द्वारा निर्धारित किया जाता है (उदाहरण के लिए, [[atan2]] फ़ंक्शन का उपयोग करके)।
 
दो बिंदुओं के बीच [[केंद्रीय कोण]], σ<sub>12</sub>, द्वारा दिया गया है
:<math>\tan\sigma_{12}=\frac{\sqrt{(\cos\phi_1\sin\phi_2-\sin\phi_1\cos\phi_2\cos\lambda_{12})^2 + (\cos\phi_2\sin\lambda_{12})^2}}{\sin\phi_1\sin\phi_2+\cos\phi_1\cos\phi_2\cos\lambda_{12}}.</math>{{refn|group=note|A simpler formula is
:<math>\tan\sigma_{12}=\frac{\sqrt{(\cos\phi_1\sin\phi_2-\sin\phi_1\cos\phi_2\cos\lambda_{12})^2 + (\cos\phi_2\sin\lambda_{12})^2}}{\sin\phi_1\sin\phi_2+\cos\phi_1\cos\phi_2\cos\lambda_{12}}.</math>{{refn|group=note|A simpler formula is
:<math>
:<math>
Line 56: Line 55:
these equations to determine the shorter path on the great circle, it is necessary to ensure
these equations to determine the shorter path on the great circle, it is necessary to ensure
that {{!}}&lambda;<sub>12</sub>{{!}}&nbsp;&le;&nbsp;&pi; (otherwise the longer path is found).}}
that {{!}}&lambda;<sub>12</sub>{{!}}&nbsp;&le;&nbsp;&pi; (otherwise the longer path is found).}}
(इस सूत्र के अंश में वे मात्राएँ हैं जिनका उपयोग निर्धारित करने के लिए किया गया था
tanα<sub>1</sub>.)
तब बड़े वृत्त के साथ की दूरी s होगी<sub>12</sub>= आरσ<sub>12</sub>, जहाँ R कल्पित त्रिज्या है
पृथ्वी की और σ<sub>12</sub> रेडियन#रूपांतरण में व्यक्त किया जाता है।
पृथ्वी की त्रिज्या का उपयोग करना#औसत त्रिज्या, R = R<sub>1</sub> ≈ {{convert|6371|km|mi|abbr=on}} के लिए परिणाम देता है
दूरी एस<sub>12</sub> जो [[WGS84]] दीर्घवृत्त के लिए [[जियोडेसिक लंबाई]] के 1% के भीतर हैं; विवरण के लिए दीर्घवृत्ताभ पर जियोडेसिक्स देखें।


== रास्ता-अंक ढूँढना ==
== रास्ता-अंक ढूँढना ==

Revision as of 00:12, 26 March 2023

ऑर्थोड्रोमिक पाठ्यक्रम पृथ्वी ग्लोब पर खींचा गया।

ग्रेट-सर्कल नेविगेशन या ऑर्थोड्रोमिक नेविगेशन (ऑर्थोड्रोमिक कोर्स से संबंधित; from Ancient Greek ορθός (orthós) 'right angle', and δρόμος (drómos) 'path') एक बृहत् वृत्त के साथ एक जलयान (जलयान या विमान) को मार्गदर्शन करने का अभ्यास है। इस तरह के मार्ग ग्लोब पर दो बिंदुओं के बीच सबसे कम दूरी तय करते हैं।[1]

कोर्स

चित्र 1. (φ1, एल1) और (φ2, एल2).

गोलाकार त्रिकोणमिति का उपयोग करके महान वृत्त पथ पाया जा सकता है; यह व्युत्क्रम भूगणितीय समस्या का गोलाकार संस्करण है।

यदि एक नाविक P1 = (φ11) पर शुरू होता है और बिंदु P2 = (φ22) पर एक बिंदु पर महान वृत्त की यात्रा करने की योजना बनाता है (चित्र 1 देखें, φ अक्षांश है, सकारात्मक उत्तर की ओर है, और λ देशांतर है , सकारात्मक पूर्व की ओर), प्रारंभिक और अंतिम पाठ्यक्रम α1 और α2 गोलाकार त्रिकोण को हल करने के लिए सूत्रों द्वारा दिए गए हैं

जहाँ λ12 = λ2 − λ1[note 1] और α12 के चतुर्भुज स्पर्शरेखा सूत्रों में अंश और भाजक के चिह्नों द्वारा निर्धारित किए जाते हैं (उदाहरण के लिए, atan2 फलन का उपयोग करके)। दो बिंदुओं के बीच केंद्रीय कोण, σ12, द्वारा दिया गया है

[note 2][note 3]

रास्ता-अंक ढूँढना

मार्ग-बिंदुओं को खोजने के लिए, जो कि बीच के बड़े वृत्त पर चयनित बिंदुओं की स्थिति है पी1 और पी2, हम पहले महान वृत्त को उसके कक्षीय नोड A, बिंदु पर वापस एक्सट्रपलेशन करते हैं जिस पर महावृत्त पार करता है भूमध्य रेखा उत्तर दिशा में: मान लीजिए इस बिंदु का देशांतर λ है0 — चित्र 1 देखें। इस बिंदु पर दिगंश, α0, द्वारा दिया गया है

[note 4]

माना वृहत वृत्त के अनुदिश A से P तक की कोणीय दूरियाँ1 और पी2 पी हो01 और पी02 क्रमश। फिर गोलीय त्रिकोणमिति का उपयोग करना#चतुर्भुज त्रिभुजों के लिए नेपियर के नियम|नेपियर के नियम हमारे पास हैं

(यदि एफ1= 0 और α1 = {{frac|1|2}पी, पी का उपयोग करें01= 0).

यह σ देता है01, जहां से पी02= पी01+ पी12.

नोड पर देशांतर से पाया जाता है

चित्रा 2. एक नोड (एक भूमध्य रेखा क्रॉसिंग) और एक मनमानी बिंदु (φ, λ) के बीच महान चक्र पथ।

अंत में, प्रत्यक्ष जियोडेसिक समस्या के गोलाकार संस्करण द्वारा, एक मनमाना बिंदु, पी (चित्र 2 देखें) पर स्थिति और दिगंश की गणना करें।[note 5] नेपियर के नियम देते हैं

[note 6]

निर्धारित करने के लिए atan2 फ़ंक्शन का उपयोग किया जाना चाहिए σ01, λ, और α। उदाहरण के लिए, खोजने के लिए पथ के मध्यबिंदु, σ = को प्रतिस्थापित करें12(पी01+ पी02); वैकल्पिक आरंभिक बिंदु से d दूरी पर बिंदु ज्ञात करने के लिए, σ = σ लें01+ डी/आर. इसी तरह, शीर्ष, महान पर बिंदु सबसे बड़े अक्षांश वाला वृत्त, σ = + को प्रतिस्थापित करके पाया जाता है12π. उपयोग करने वाले देशांतर के संदर्भ में मार्ग को मानकीकृत करना सुविधाजनक हो सकता है

[note 7]

देशांतर के नियमित अंतराल पर अक्षांश पाए जा सकते हैं और परिणामी स्थिति मर्केटर चार्ट में स्थानांतरित हो जाती है बड़े वृत्त को समकोण रेखाओं की एक श्रृंखला द्वारा अनुमानित करने की अनुमति देता है। इस तरह तय किया रास्ता निर्देशांक प्रदान करते हुए अंत बिंदुओं में शामिल होने वाला महान दीर्घवृत्त देता है दीर्घवृत्त पर भौगोलिक निर्देशांक के रूप में व्याख्या की जाती है।

ये सूत्र पृथ्वी के गोलाकार मॉडल पर लागू होते हैं। इनका उपयोग बड़े वृत्त को हल करने में भी किया जाता है सहायक क्षेत्र पर जो सबसे छोटा रास्ता खोजने के लिए एक उपकरण है, या जियोडेसिक, पर क्रांति का दीर्घवृत्ताभ; देखना दीर्घवृत्ताभ पर जियोडेसिक्स पर लेख।

उदाहरण

वालपराइसो से महान वृत्त मार्ग की गणना करें, φ1= -33°, एल1= −71.6°, से शंघाई, φ2= 31.4°, एल2= 121.8°.

पाठ्यक्रम और दूरी के सूत्र देते हैं λ12 = −166.6°,[note 8]1= -94.41°, ए2= -78.42°, और पी12= 168.56°. पृथ्वी की त्रिज्या लेना#औसत त्रिज्या होना R = 6371 किमी, दूरी है एस12= 18743 किमी.

मार्ग के बिंदुओं की गणना करने के लिए, पहले खोजें α0= -56.74°, पी01= -96.76°, पी02= 71.8°, एल01= 98.07°, और λ0= −169.67°. फिर मार्ग के मध्यबिंदु की गणना करने के लिए (उदाहरण के लिए), लें σ =12(पी01+ पी02) = −12.48°, और हल करें के लिए φ = −6.81°, λ= −159.18°, और α= −57.36°.

यदि WGS84 दीर्घवृत्त पर जियोडेसिक की सटीक गणना की जाती है,[4] परिणाम α हैं1= -94.82°, ए2= −78.29°, और एस12= 18752 किमी. जियोडेसिक का मध्यबिंदु है φ = −7.07°, λ = −159.31°, α= −57.45°.

ग्नोमोनिक चार्ट

ग्नोमोनिक प्रक्षेपण पर खींची गई एक सीधी रेखा एक बड़ा सर्कल ट्रैक होगा। जब इसे मर्केटर प्रोजेक्शन में स्थानांतरित किया जाता है, तो यह एक वक्र बन जाता है। स्थितियों को देशांतर के एक सुविधाजनक अंतराल पर स्थानांतरित किया जाता है और इसे मर्केटर चार्ट पर प्लॉट किया जाता है।

यह भी देखें

टिप्पणियाँ

  1. In the article on great-circle distances, the notation Δλ = λ12 and Δσ = σ12 is used. The notation in this article is needed to deal with differences between other points, e.g., λ01.
  2. A simpler formula is
    however, this is numerically less accurate if σ12 small.
  3. These equations for α1212 are suitable for implementation on modern calculators and computers. For hand computations with logarithms, Delambre's analogies[2] were usually used:
    McCaw[3] refers to these equations as being in "logarithmic form", by which he means that all the trigonometric terms appear as products; this minimizes the number of table lookups required. Furthermore, the redundancy in these formulas serves as a check in hand calculations. If using these equations to determine the shorter path on the great circle, it is necessary to ensure that |λ12| ≤ π (otherwise the longer path is found).
  4. A simpler formula is
    however, this is less accurate α0 ≈ ±12π.
  5. The direct geodesic problem, finding the position of P2 given P1, α1, and s12, can also be solved by formulas for solving a spherical triangle, as follows,
    The solution for way-points given in the main text is more general than this solution in that it allows way-points at specified longitudes to be found. In addition, the solution for σ (i.e., the position of the node) is needed when finding geodesics on an ellipsoid by means of the auxiliary sphere.
  6. A simpler formula is
    however, this is less accurate when φ ≈ ±12π
  7. The following is used:
  8. λ12 is reduced to the range [−180°, 180°] by adding or subtracting 360° as necessary


संदर्भ

  1. Adam Weintrit; Tomasz Neumann (7 June 2011). Methods and Algorithms in Navigation: Marine Navigation and Safety of Sea Transportation. CRC Press. pp. 139–. ISBN 978-0-415-69114-7.
  2. Todhunter, I. (1871). Spherical Trigonometry (3rd ed.). MacMillan. p. 26.
  3. McCaw, G. T. (1932). "Long lines on the Earth". Empire Survey Review. 1 (6): 259–263. doi:10.1179/sre.1932.1.6.259.
  4. Karney, C. F. F. (2013). "Algorithms for geodesics". Journal of Geodesy. 87 (1): 43–55. arXiv:1109.4448. Bibcode:2013JGeod..87...43K. doi:10.1007/s00190-012-0578-z.


बाहरी संबंध