16.04.2021
Vaš zadatak je da prepišete lekciju, fotograffišete i pošaljete meni lično na viber.
Mjerenja u busolnom vlaku
Busolni vlakovi se po pravilu postavljaju u šumskim kompleksima i na jako kupiranim terenima, kada tačnost mjerenja pomoću busolnog teodolita može zadovoljiti postavljene zahtjeve. Busolni vlak se mora na početku osloniti na poznate tačke – poligonske ili trigonometrijske. Sa datih krajnjih tačaka vlaka mora se dogledati bar po jedna data tačka radi određivanja veznog ugla. Tačke busolnog poligonskog vlaka obično se stabilizuju koljem, a moraju se birati tako da se medjusobno dogledaju. Za mjerenje dužina poligonskih strana koristi se daljinomjer.
Na krajnjim tačkama mjeri se magnetni azimut sa datim tačkama i ka susjednim poligonskim tačkama. Na ostalim poligonskim tačkama magnetni azimuti se mogu mjeriti na preskok ili stacionarnom metodom.
Metoda na preskok podrazumjeva da se na krajevima busolnog vlaka obavezno mjere azimuti početne strane i prve strane u vlaku, zatim se busolni teodolit postavlja na svaku drugu tačku i da se sa njih mjere busolni azimuti i dužine poligonskih strana. Ovim se mjerenje znatno ubrzava ali se pri tome gubi mogućnost kontole magnetnih azimuta.
Stacionarna metoda se primjenjuje kada treba postići veću tačnost položaja tačaka. Busolni teodolit se postavlja na svaku tačku busolnog vlaka tako da se magnetni azimuti za svaki pravac a takodje i dužine poligonskih vlakova mjere obostrano.
13.04.2021
1 i 2. čas (8.00-9.05)
Busolni teodolit
U šumskim predjelima i kupiranim terenima koriste se poligonski vlakovi sa veoma kratkim stranama, U ovakvim uslovima busolni teodoliti imaju određene prednosti u odnosu na obični teodolit. Ukoliko se koristi relativno dobra tačnost položaja tačaka pomoću običnih teodolita, instrumente i vizurne markice treba centrirati veoma precizno s obirom da se greške mjerenja pravaca prenose kroz cijeli vlak.
Centriranje busolnih teodolita i letava nema toliki značaj. Nagomilavanje grešaka zbog mjerenja u busolnim vlakovima sasvim je drugačija nego kod klasičnih vlakova zbog nezavisnog određivanja azimuta. Kod busolnih vlakova sa većim brojem stanica, pri istoj tačnosti mjerenja rastojanja postiže se veća tačnost položaja tačaka nego kod klasičnih vlakova.
Busolni teodolit ima ugrađenu busolu (kompas) ili je horizontalni krug čvrsto povezan s magnetnom iglom s kojom se njiše. Krug s magnetskom iglom može se pritegnuti (aretirati) uz nepokretni dio teodolita, te se u tom slučaju instrument očitava kao običan teodolit. Kada je krug s iglom slobodan, instrument se može orijentisati prema položaju magnetske igle (prema sjeveru), te se na limbu očitavaju azimuti.
Dijelovi busolnog teodolita su: libela indeksa vertikalnog kruga sočivo za fokusiranje, okulari busolarnog kruga, dugme za usmjeravanje čitanja podjele busolnog kruga, mikrometarski zavrtanj libele, pritezač durbina, okular durbina, okular vertikalnog kruga, mikrometarski zavrtanj durbina, doboš optičkog mikrometra busolnog kruga, centrična libela, pritezač alhidade, mikrometarski zavrtanj alhidade, poluga za spustanje i podizanje busolnog limba, postolje instrumenta na koje se zavrće centralni zavrtanj.
09.04.2021.
Vaš zadatak za današnji čas je da prepišete lekciju (podjela busolnih sprava), fotografišete i pošaljete meni na viber do kraja drugog časa.
06.04.2021
Dragi učenici, vaš zadatak za prva dva časa je da prepišete lekciju i pošaljete je meni lično na Viber broj.
Magnetni azimut
Azimut (arap. as-sumūt: smjerovi, putovi, množina od as-samt), vodoravna ugaona udaljenost od utvrđenog smjera (obično sjevera ili juga) u smjeru satne kazaljke do smjera položaja objekta.
Astronomski azimut (znak A) koordinata je u horizontskom koordinatnom sustavu, ravninski ugao mjeren od sjevera prema zapadu (od 0° do 360°). Primjerice, azimut Sjevernjače približno je 0°, Sunca u podne 180°. (→ altituda)
Geodetski azimut kut je na elipsoidu između tangente na meridijan tačke A i tangente u tački A na geodetsku liniju koja prolazi tačkama A i B. Obično se mjeri od sjevera u smjeru satne kazaljke, ali ima zemalja s drugim pravilima.
Magnetni azimut ugao je u ravni horizonta između vertikalne ravne koja prolazi opažanim predmetom i vertikalne ravnine u kojoj se umiruje magnetna igla slobodno obješena u Zemljinom magnetnom polju, bez uticaja nekog vještačkog magnetnog polja. Obično se ugao mjeri od magnetskog sjevera u smjeru satne kazaljke.Ugaona razlika između smjera meridijana i smjera (umirene) magnetne igle je magnetnom deklinacijom, a zavisi od položaja na Zemlji i o vremenu (zbog pomicanja Zemljinih magnetskih polova).
02.04.2021.
Drugi čas (8.35-9.05)
Vaš zadatak u vesi za današnjom lekcijom je da je pročitate. Takodje, vaš domaći zadatak je da samostalno sastavite 5 pitanja iz nje, odgovorite na ista i zatim ih pošaljete meni lično na viber. Pitanja moraju biti smislena, razumljiva, i da na osnovu njih obuhvatite cjelokupnu lekciju.
Osnovni pojmovi – busola
Instrument sa kojim se mjeri azimut u horizontalnoj ravni zove se kompas. Kompas ili busola je magnetna, mehanička, električna ili optička sprava koja služi za određivanje smjera na Zemljinoj površini u odnosu na sjeverni i južni pol. Magnetni kompas bio je poznat već starim Kinezima, a u Evropu je uveden u XII vijeku, pa se od tada primjenjuje u navigaciji. Sastoji se od laganog magneta, najčešće oblika igle, koji se može slobodno okretati oko vertikalne ose, pa se pod uticajem Zemljinog magnetnog polja postavlja u smjer magnetnih sila i time pokazuje smjer magnetnih polova Zemlje.
Na kompasu su obeležena četiri osnovna mesta koja označavaju Zemljine strane sveta: sever, jug, istok i zapad. Kompas se može koristiti zajedno sa marinskim hronometrom i sekstantom kako bi se omogućila izuzetno precizna navigacija.
Generalno postoje tri vrste kompasa:
- magnetski kompas
- žiroskop – koji se bazira na žiroskopskom efektu
- satelitski kompas – koji koristi emitovane električne signale, onosno preko razlike primljenog signala od dve antene računa orijentaciju segmenta antena-antena u odnosu na lokalni geodetski koordinatni sistem a pomoću satelita (globalno pozicioniranje)
Odredivanje strana svijet vrši se na taj nacin što se busola najprije dovede u osnovi polozaj, i u produzenju nišanske linije pronađe neki predmet (objekt) na zemljištu, cime je oznacen pravac sjevera.
Orijentisanje karte vrši se na sljedeci nacin: karta se najprije raširi na ravnu i priblizno horizontalnu površinu. Zatim se poklopac busole podigne i okretanjem kutije podjeljak »0« (uglomjerne skale za hiljadite) dovede prema indeks-crtici, nakon cega se busola postavi na kartu, tako da ivica osnove busole bude poravnata sa istocnom stranom okvira karte. Na kraju se karta zajedno sa busolom okrece sve dok se busola ne dovede u osnovni polozaj – dok sjeverni krak magnetne igle ne poklopi sa trokuticem na stepenici, koji oznacava sjever.
Odredivanje azimuta na zemljištu vrši se na ovaj nacin:
— poklopac busole postavi se pod uglom oko 60 stepeni (prema osnovi busole);
— busola se uzima u lijevu ruku tako da palac bude s lijeve strane ispusta, a kaziprst i srednji prst na prednjoj strani osnove;
— nanišani se na tacku (predmet, objekt, cilj) ciji se azimut mjeri;
— zadrzavajuci isti polozaj busole, kutija se palcem lijeve ruke okrece sve dok sjeverni krak magnetne igle ne poklopi sa trokuticem na stepenici (pri cemu se koristi ogledalo), nakon cega se busola spušta i procita vrijednost azimuta.
Danas se busole rijetko koriste jer je sistem globalnog pozicioniranja (GPS) razvijen do mjere da se pomoću njega može vrlo tačno orijentisati kao na kopnu, tako in a moru i u vazduhu. Kompasi se još koriste kod upravljanja avionima, ili kod nekih geoloških radova. Ova vrsta kompasa pored magnetene igle i grube podjele kruga imaju mnogo precizniju podjelu, sa podjelom do na 1 stepen i tačnije.
30.03.2021
Prvi i drugi čas (8.00-9.05)
Dragi učenici, vaš današnji zadatak je da pročitate današnju, vrlo zanimljivu lekciju, i da na osnovu toga odgovorite na 10 postavljenih pitanja koja se nalaze ispod lekcije. Pitanja sa uradjenim odgovorima, fotografišete i šaljete meni lično na Viber do kraja drugog časa.
GPS
Globalni pozicioni sistem ili GPS (Global Positioning System) je trenutno jedini potpuno funkcionalan globalni navigacioni satelitski sistem. GPS se sastoji od 24 satelita raspoređenih u orbiti Zemlje, koji šalju radio signal na površinu Zemlje. GPS prijemnici na osnovu ovih radio signala mogu da odrede svoju tačnu poziciju – nadmorsku visinu, geografsku širinu i geografsku dužinu – na bilo kom mestu na planeti danju i noću, pri svim vremenskim uslovima.
GPS ima veliku primenu kao globalni servis u raznim oblastima, u komercijalne i naučne svrhe: navigacija na moru, zemlji i u vazduhu, mapiranju zemljišta, pravljenju karata, određivanju tačnog vremena, otkrivanju zemljotresa i slično.
GPS je razvijen od strane Ministarstva odbrane SAD pod imenom NAVSTAR GPS u agenciji DARPA (neki izvori navode da je NAVSTAR skraćenica od Navigation Signal Timing and Ranging GPS, dok drugi navode da je to slučajno izabrano zvučno ime dato od strane John Walsh-a, osobe koja je imala ulogu o odlučivanju o sudbini projekta ). U početku je korišćen isključivo u vojne svrhe da bi kasnije bio besplatno stavljen na raspolaganje svima kao javno dobro. Godišnji troškovi održavanja sistema su oko 750 miliona američkih dolara .
GPS Prijemnik je uređaj koji proračunava svoju poziciju na osnovu merenja udaljenosti od tri ili više GPS satelita. Svaki satelit emituje mikrotalasnu sekvencu radio signala koja je poznata prijemniku. Dok prijemnik prima taj signal, u stanju je da odredi vreme koje protekne od emitovanja radio signala sa satelita do prijema na svojoj poziciji. Udaljenost prijemnika od satelita se proračunava na osnovu tog vremena, budući da radio signal putuje poznatom brzinom. Signal takođe nosi informaciju o trenutnom položaju satelita sa kog se emituje. Ako se zna udaljenost prijemnika od satelita i pozicija satelita, poznato je da se prijemnik nalazi negde na sferi određene dimenzije u čijem je centru satelit. Pošto su poznate pozicije tri satelita i udaljenost prijemnika od svakog od njih, postupkom trilateracijese može odrediti pozicija prijemnika. Trilateracija se bazira na činjenici da se tri sfere seku u najviše dve tačke (od kojih jedna obično nema smisla)
Ovaj princip rada podrazumeva da su časovnici na svim satelitima, kao i na prijemniku potpuno sinhronizovani, da bi se vremenski razmak između poznate sekvence signala sa satelita i na prijemniku tačno izmerio. Na satelitima se nalaze atomski časovnici, veoma precizni i skupi. Međutim, prijemnik ima daleko manje precizan časovnik, kristalni oscilator. Nedostatak preciznosti se rešava uvođenjem merenja udaljenosti od još jednog satelita. Sat na prijemniku uvodi istu vremensku i prostornu grešku kada proračunava udaljenost od sva četiri satelita. Može se izračunati za koliko treba korigovati sat da bi se četiri sfere sekle u jednoj istoj tački. Na taj način se sat na prijemniku neprekidno koriguje. Jedna od primena GPS-a je veoma precizno računanje vremena i sinhronizacija časovnika .
GPS sistem se sastoji od tri komponente, komponente u vasioni, kontrolne komponente i korisničke komponente.
Komponenta u vasioni (Prostorna komponenta)
Komponentu u vasioni čine GPS sateliti u orbiti Zemlje. Broj i raspored satelita se menjao tokom vremena, a tehnička izvedba napredovala, kako se GPS sistem razvijao. Blok I sateliti su puštani u rad od 1978. do 1985. godine i do danas su svi van funkcije.
Originalni koncept Blok II satelita predstavljaju 24 GPS satelita koji se kreću u 6 orbitalnih ravni, ravnomerno raspoređenih u odnosu na Zemlju, koje su nagnute pod uglom od 55° u odnosu na ekvatorijalnu ravan. Orbitalne ravni ne rotiraju u odnosu na udaljenje zvezde. U svakoj orbitalnoj ravni se kreću po 4 satelita, po orbitama koje su skoro kružne (ekscentričnost elipse 1°), međusobno pravilno raspoređeni po kružnici orbite, pod uglom od 90 stepeni. Prečnik orbita je oko četiri puta veći od prečnika Zemlje i svaki od satelita jednom obiđe svoju orbitu za 12 časova, tako da u odnosu na površinu Zemlje svaki satelit svakog dana obiđe istu putanju. Ovaj broj i pravilan raspored satelita garantuje da se sa svake tačke na Zemlji u svakom trenutku na horizontu nalazi bar četiri satelita. To su četiri satelita potrebna za određivanje pozicije GPS prijemnika. ).
Pošto sateliti izlaze iz funckije zbog održavanja, kvarova ili isteka radnog veka, oko Zemlje kruži više satelita i često ih je aktivno više od 24. U trenutku sastavljanja ovog članka 30 GPS satelita je u funkciji.
Kontrolna komponenta
Kontrolnu komponentu čine stanice za praćenje satelita, kontrolne stanice i zemljišne antene. Uloga ovih stanica je da prate kretanje satelita i podatke šalju glavnoj kontrolnoj stanici u Kolorado Springsu. Tu se vrše proračuni i preko zemljišnih antena koje se nalaze na Kvajlin ostrvu, Aknezijskom ostrvu, i ostrvu Dijego Garsija. Satelitima se šalju ažurirani podaci o njihovoj tačnoj poziciji i vremenu. Ažuriranje se vrši dva puta dnevno, čime se vrše precizna podešavanja sistema. Novija generacija satelita je u stanju da međusobno komunicira i sinhronizuje podatke, pa preciznost određivanja pozicije ne bi bila bitno narušena, ni kad bi sateliti danima radili nezavisno od kontrolne komponente sa Zemlje.
Korisnička komponenta
Korisničku komponentu čine GPS prijemnici na Zemlji. Prijemnici mogu biti komponente uključene u druge uređaje, kao npr mobilni telefon, časovnik i slično, ili samostalni uređaji. Na primer, GPS prijemnik baziran na SiRF Star III čipu ima dimenzije samo 12 x 15 mm. Drugi, samostalni uređaji, imaju displej za prikazivanje pozicije, brzine i/ili vremena i mogu imati interfejse sa drugim uređajima.
Osnovne komponente GPS prijemnika su antena podešena na frekvenciju GPS satelita, kristalni oscilator koji služi kao časovnik i mikroprocesor koji obrađuje signale. Prijemnici se često opisuju prema tome koliko kanala imaju. Svaki kanal prati po jedan satelit. Stariji modeli su imali četiri do pet kanala, a današnji uglavnom 12 do 20 kanala.
GPS prijemnici mogu imati u sastavu komponentu koja prima diferencijalne signale. Diferencijalni signal se dobija preko standardnog RS-232 porta ili preko internet antene. Od 2006. godine čak i jeftini prijemnici uključuju i prijemnike za oblasne sisteme augmentacije.
Neki GPS prijemnici komuniciraju sa drugim uređajima preko serijskih interfejsa kao što su USB ili BLUETOOTH, koristeći standardne protokole. NMEA 0183 i NMEA 2000 su široko rasprostranjeni protokoli. Iako su zaštićeni protokoli , objavljeno je dovoljno javnih dokumenata koji ih opisuju da se mogu koristiti bez kršenja autorskih prava. Postoje i drugi protokoli, kao SiRF i MTK.
Geografske koordinate prijemnika se proračunavaju bazirano na Svetskom geodetskom sistemu, WGS84. Za početak, GPS prijemnici sa satelita neprekidno primaju navigacionu poruku koja u sebi sadrži informaciju o njihovoj poziciji.
Prijemnik identifikuje signal sa svakog pojedinog satelita prema njegovoj jedinstvenoj digitalnoj sekvenci, pa meri razmak između vremena kada je signal emitovan i vremena kada je signal primljen. To se radi tako što prijemnik interno generiše signal sa istom digitalnom sekvencom kao što je ima signal sa satelita. Zatim polako menja vremensku fazu tog signala sve dok se interni signal i signal sa satelita ne podudare. U trenutku podudaranja, pomerena vremenska faza internog signala je jednaka vremenu potrebnom da signal putuje od satelita do prijemnika, na osnovu čega se može izračunati udaljenost prijemnika od satelita, s obzirom na poznatu brzinu kojom radio signal putuje. Ova udaljenost se naziva pseudoudaljenost. Pseudo je zbog toga što je u ovom računanju pretpostavljeno da je interni časovnik prijemnika tačan, ali on sadrži izvesnu nepreciznost.
GPS prijemnik u svakom trenutku može da izračuna pseudoudaljenost od četiri satelita. Možemo da zamislimo četiri sfere od kojih svaka ima centar u po jednom od tih satelita a poluprečnik joj je udaljenost od tog satelita do prijemnika. To su četiri sfere koje se sve seku u jednoj tački. Pošto signali sa svakog satelita putuju istom brzinom, u svakoj od pseudoudaljenosti je uračunata ista apsolutna greška. Kada bi sfere za poluprečnike imale pseudoudaljenosti umesto stvarnih udaljenosti, one se ne bi sekle u istoj tački, već bi sve bilo malo pomereno. Malom korekcijom pseudoudaljenosti za istu vrednost možemo podesiti da se sfere seku u istoj tački. Kada se izračuna kolika je apsolutna greška u izračunavanju pseudoudaljenosti, onda se zna i kolika je nepreciznost internog časovnika prijemnika i on se podešava da tačnije pokazuje vreme. Ovo podešavanje se stalno dešava u vremenu.
Proračun pozicije na osnovu P-koda je konceptualno sličan, pod pretpostvkom da se signal može dekodirati. Šifrovanje ovog signala je zaštitni mehanizam. Ako se signal može uspešno dešifrovati, onda se može pretpostaviti da je zaista poslat sa GPS satelita. U poređenju sa P-kodom koji se koristi u vojne svrhe, C/A kod je veoma osetljiv na ometanja. Pošto su digitalne sekvence GPS signala javno poznate, moguće je namerno ih emitovati generatorima signala.
Primjena
Kao što je već rečeno, GPS je prvobitno razvijen za vojne potrebe, a zatim je prešao i u civilnu upotrebu. Danas se P-kod koristi za vojnu upotrebu od strane vojske SAD za određivanje pozicije, navigaciju na zemlji, moru i vazduhu, navigaciju projektila i drugo. Civilna upotreba je takođe raznovrsna: navigacija na kopnu, moru i vazduhu, geodetska merenja i precizno određivanje vremena. Treba imati na umu da GPS kontroliše i razvija vlada SAD i da politička i vojna zbivanja u budućnosti mogu da dovede do neraspoloživosti GPS signala. Vlada SAD može da primenjuje funkciju selektivne dostupnosti , tj namerno smanjenje preciznosti GPS signala, u kom slučaju je bitno da aplikacije kod kojih je preciznost kritična to mogu da detektuju.
Kod navigacionih aplikacija, GPS se koristi u sastavu navigacionih sistema koji poseduju podatke o okruženju, kao npr GPS sistem u vozilima koji ima mape gradova i puteva i prati gde se vozilo nalazi i kojim se putevima kreće, ili GPS sistem u vazduhoplovima koji prati da li se vazduhoplov kreće po propisanim vazdušnim putevima i standardnim rutama za prilaz i odlet aviona.
Za primene u geodeziji, GPS je revolucionarna tehnika koja je omogućila da se relativno lako i jeftino premere oblasti za koje do skoro nisu postojali podaci ili su postojali veoma neprecizni podaci. S druge strane, u nekim geodetskim primenama je GPS jos uvek nedovoljno precizna tehnika.
- Šta je to GPS?
- GPS se sastoji od koliko satelita i čemu oni služe?
- U kojim oblastima se primjenjuje GPS?
- Nabrojati tri komponente GPS-a.
- Šta čini komponentu u vasioni (prostornu komponentu GPS-a)?
- Šta čini kontrolnu komponentu?
- Šta čini korisničku komponentu GPS-a?
- Šta je GPS prijemnik?
- Koje su osnovne komponente GPS prijemnika?
- Navesti jedan ili više primjera upotrebe GPS-a u našem svakodnevnom životu.
26.05.2021
Drugi čas (8.35.-9.05)
Vaš zadatak za ovaj čas, je da prepišete tekstualni dio sa slike, nacrtate crteže, prepišete formule, i fotografišete i pošaljete lično meni na viber. Takodje i da uradite zadatak koji stoji ispod druge slike (zadatak na dobrovoljnoj bazi)
Zadatak je da uradite primjer 11.8.2.1-I. Na dobrovoljnoj je bazi, ali u slučaju da je tačno urađen, rezultovaće i dobrom ocjenom.
Prof. Radojica Erdelić
23.03.2021.
Drugi čas (8.35-9.05) Primjena topografskih podloga u tehnici
Tekstualni dio lekcije koji je podvučen, potrebno je prepisati u svesku, fotografisati i poslati meni lično do kraja časa.
Na topografskim podlogama prikazuje se horizontalna predstava terena i konfiguracija. Razmjera prikazivanja terena na njima zavisiće od većeg broja činioca. Podloge krupnijih razmjera služe za detaljna tehnička projektovanja, sa njih se mogu očitavatu veličine koje se kasnije prenose na teren sa potrebnom tačnošću. Prema tome, topografske podloge krupnijih razmjera služe za detaljna tehnička projektovanja.
Karte dobijene na osnovu topografskog premjera nazivaju se opšte geografske podloge. Kada su, osim elemenata opšte geografske karte, prikazani i drugi elementi koji karakterišu određene pojave, dobijaju se specijalne karte, na primjer saobraćajne, hidrološke, geološke.
Pročitati o razmjerama određenih topografskih karti koje smo napisali na prethodnom času u učionici.
U velikom broju slučajeva topografske podloge se mogu kupiti kod nadležne službe za katastar nepokretnosti ili u arhivu planova i karata republičkog geodetskog zavoda. Te podloge često nisu ažurne, jer su na terenu izgrađeni novi objekti koji na topografskim podlogama nisu prikazani. Zato su potrebna naknadna mjerenja kako bu se postojeće podloge dopunile nastalim promjenama.
(Za one koje žele znati više).Istražiti na internetu sledeće web sajtove (geografsko informacioni sistemi), i proučiti mogućnosti koje postoje u okviru istih za različite mape i podloge.
https://qgis.org/en/site/about/index.html
https://www.arcgis.com/home/webmap/viewer.html?useExisting=1
Treći čas (9.10-9.40) Čitanje podataka sa topografskih karata
Na ovom času ćemo obraditi grafičko očitavanje koordinata tačaka sa topografskih podloga, koju ćemo nastaviti i na sledećem času u petak. Potrebno je da prepišete tekst koji je podvučen, kao i formule i primjere izračunavanja koeficijenta deformacije lista po X i Y osi, i poslati meni lično na viber do kraja časa.
Prof. Radojica Erdelić
JU SŠC "Milorad Vlačić", Vlasenica 