в каталогах, чтобы потом, при помощи этих каталогов и маленькой астролябии можно было определиться по месту.
Для повышения точности астрономические квадранты делали как можно большего размера — про квадрант Улугбека все, наверное, слышали. Кто не слышал, посмотрите в гугле, потому что к артиллерии эта тема не относится.
Квадрант астрономический
Квадрант артиллерийский
В артиллерии увеличивать размеры квадранта до бесконечности было невозможно, инструмент должен был оставаться переносным. Поэтому с изобретением подзорной трубы вместо визира на шкалу стали прикручивать именно ее. А потом и систему зеркал поправили, чтобы горизонт и наблюдаемый объект видеть в одном поле зрения, даже на качающейся палубе корабля. К тому времени уже набралось достаточно статистики, чтобы обходиться шестой частью измерительного круга. А карты звездного неба стали печатными и можно было уже не лепить их на саму астролябию.
Так астролябия мутировала в морской секстан. Им до сих пор пользуются морские и даже авиационные штурмана в полярных областях, где магнитный компас врет. Если бы шторм не помешал "пятнадцатилетнему капитану" Жюля Верна воспользоваться секстаном, (и если бы дорогой прибор вообще был на той микрошхуне) никакой испорченный компас не завел бы кораблик вместо Южной Америки в Африку.
С помощью секстана можно точно так же мерить вертикальные углы и высоты, как с помощью астролябии или теодолита, и точно так же вычислять расстояния по измеренным углам. Геодезическая съемка незнакомых берегов чаще всего делалась моряками именно с помощью секстана, потому что теодолиты не приспособлены к работе с качающейся палубы.
Теодолит — это мега-астролябия с подзорной трубой, и все это поставлено на горизонтальный круг, чтобы еще и горизонтальные углы измерять.
Первое, что делается при установке теодолита: спускается отвес и теодолит устанавливается как можно точнее над забитым колышком. Чтобы вертикальная ось теодолита совпадала с точкой на рисуемой карте как можно лучше. Ошибка два сантиметра в установке прибора уже через тысячу метров даст отклонение более десяти метров. Дом поместится. А ведь теодолит не идеальный прибор, у него и свои погрешности есть, и они тоже снижают качество геодезической съемки.
Теодолиту недостаточно одной отвесной линии, ему необходимо выставить горизонтальную плоскость. Поэтому второе, что делается при установке теодолита: выравнивание по пузырьковому уровню. Если нет пузырькового уровня, попаданец может воспользоваться самодельным ватерпасом в форме блюдечка, только чтобы непременно с голубой каемочкой. Как вода выровняется четко под каемочку, так прибор и в горизонте. Холодильник или шкаф так тоже можно выровнять, если кому интересно.
Секстан, квадрант и мать их астролябия меряют вертикальные углы. Но горизонтальные углы тоже надо откуда-то брать.
Моряки получали горизонтальные углы, пристроив линейку с прицелами поверх компаса (называется: "пеленгатор") — компас имелся на любом корабле дальнего плавания, причем по тем временам он был самым точным прибором корабля. Померяли азимут (называется "взяли пеленг") на береговую сосну, выступ, скалу, устье речки — записали. Прошли (под парусом или на веслах, а не пешком по пляжу — это ж моряки! #онижеходят) сколько-то вдоль берега, посчитали расстояние через скорость и время, еще раз азимут померили на те самые точки — вот она и береговая линия.
Сухопутчики посмотрели на это дело и тоже прикрутили компас поверх теодолита, и назвали полученный гибрид "буссолью". И очень этим гордились, потому что у моряков с компаса мерялись только горизонтальные углы, для вертикальных приходилось таскать еще и секстан — а буссолью можно мерять и горизонтальные углы, и вертикальные углы, и узнать азимут какой-нибудь штуковины и направление на север.
Направление на север — основная связующая нить между нарисованной картой и конкретными предметами на местности. Хорошо, когда вокруг тебя найдется пять-шесть ориентиров. А если ты в лесу, и видишь только верхушку Эйфелевой башни — или, что вернее, геодезической вышки, как раз для таких дебилов поставленной — то очень важно понять, с какой стороны вышки ты находишься, с запада или востока. Точно так же в горном ландшафте: характерных пиков и вершин мало, вершины второго плана все друг на друга похожи, гадать можно до морковкина заговенья.
Можно, конечно, найти север "пионерским" способом: посмотреть, с какой стороны на Млечном Пути растет мох. Но и точность у способа не очень, и, главное, он применим только при безоблачном небе.
А с буссолью можно ориентироваться даже глухой ночью на другой планете. У землеподобных планет должно быть железное ядро, следовательно, и магнитое поле будет. Ведь без магнитого поля солнечный ветер и космические лучи выжгут все землеподобие налысо.
Чтобы направление на север было всегда верное, в корабельные компаса вводятся поправки на магнитное склонение. Корабли теперь по большей части железные, а это сильно влияет.
К буссолям это, внезапно, тоже относится. Если под ногами залежи железной руды, то компас будет косить налево. Или там направо. И кто задумается над отклонениями, тот раскопает Курскую Магнитную Аномалию и сможет добывать железную руду недалеко от столицы. А кто не задумается, тому только Демидова гнать на Урал-камень или покупать хорошую сталь в Швеции за золотые деньги.
Ну или тот будет постоянно мазать при стрельбе с закрытых позиций.
Буссоль инструмент широкого профиля. С его помощью можно измерить высоту далекой горы или недоступной точки на другом берегу. Цена такой универсальности — определенная погрешность, потому что высота получается через угломер, через формулы синуса-косинуса.
Если нужно измерить только что-то одно — высоту или горизонтальный угол — но точно, применяется отдельный инструмент.
Для высоты это нивелир: подзорная труба, которая вращается строго в горизонтальной плоскости. Если, разумеется, нивелир правильно выставлен в горизонт. Ну да попаданцу, владеющему секретом голубой каемочки, это нетрудно. Вот, нивелир вращается и устанавливает вокруг себя невидимую горизонтальную плоскость: некий условный уровень.
Лазерный нивелир делает эту плоскость видимой, но лазер только в помещениях хорошо работает. Под солнцем лазеру обычно мощности не хватает. Можно, конечно, взять лазер помощнее — но под такой лазер, чтобы доставал на пятьсот метров, рейку не подставишь: отрежет. А для оптического нивелира пятьсот-восемьсот метров обычная дистанция. Ибо железную дорогу сквозь бескрайные просторы Лихтенштейна двадцатиметровыми шажками нивелировать запаришься. Что же сказать про страны чуточку побольше, к примеру, Советский Союз?
Поэтому старая добрая оптика и реечка с клеточками, замер от условной плоскости вниз, до реальной земли. Отсчет, таблица, день меряем — день камеральных работ. Сидим в комнате, циферки сводим. Не совпали циферки — перемеряем кусок до совпадения, а это может и месяц занять.
Горизонтальная шкала на нивелирах тоже имеется,
