البوصلة compass هي أداة ملاحية لتحديد الاتجاهات علي كوكب الأرض وتحتوي علي مؤشر مغناطيسي يدور بحريه ليوجه نفسه بدقه علي المجال المغناطيسي للأرض ودائما تتجة نحوالشمال مما يتيح فهم باقى الاتجاهات لان الشرق يعهد من طلوع الشمس مثلا . تعد البوصلة أداة ملاحيه هامه خاصة عند دمجها مع الساعة في أداة واحدة ولقد ساعدت كثيرا علي جعل التجارة والسفر أكثر أمان وفعاليه. إلا حتى استعمالها الأن أصبح نادرا في المجالات الرئيسية وذلك بسبب إستخدام نظام التوجيه بالأقمار الصناعية.

يمكن حتى تكون البوصلة أي قضيب أوأبره مغناطيسية تدور بحريه علي نقطة حيث تتجه تلقائيا إلي الشمال المغناطيسي.

اخترعت البوصلة في الصين في القرن الرابع الميلادي حيث ذكرت في الكتاب الصيني القديم "كتاب سيد وادي الشيطان". وتعد البوصلة بالنسبة للصين القديمة واحدة من بين أبرز أربع اختراعات في تلك الفترة (مع صناعة الورق، والطباعة، والبارود). ومن ثم وصلت إلى الشرق الأوسط أولاً عبر طريق الحرير، ثم إلى أوروبا. مما ساعد المغامرون من البحارة لاكتشاف مناطق جديدة مثل الامريكاتين وبعض الجزر ورسم الخرائط بدقة جيدة عما سبق

التاريخ

الإستخدامات

انواع البوصلة

تقسم البوصلة تبعاً لمبدأ عملها إلى:

البوصلة المغنطيسية

بوصلة تعمل وفق مبدأ المغنطة الدائمة للإبرة المغنطيسية (أولوشيعتها الكهربائية) المستقرة على امتداد خط الزوال المغنطيسي باتجاه شمال ـ جنوب بفضل حقل الأرض المغنطيسي.

البوصلة الجيروسكوبية

بوصلة تعمل وفق مبدأ الدَّوار الجيروسكوبي السريع المسمى بالدوامة gyroscope في المحافظة على اتجاه محور الدوران على غير تغيير، وجعله في مستوى خط الزوال الجغرافي بشروط محددة.

البوصلة الفلكية

يتجلى مبدأ عملها باستخدام معيِّن اتجاه زاوي direction finder في تتبع جرم سماوي باستمرار كالشمس مثلاً، مما يسمح بتحديد اتجاه خط الزوال الجغرافي إذا كانت الإحداثيات الجغرافية لنقطة الوقوف معروفة.

البوصلة اللاسلكية

جهاز استقبال لاسلكي يثبت تلقائياً على اتجاه منارة مدى لاسلكية radio-range beacon (وتستخدم في الملاحة البحرية والجوية (لتحديد وجهة السفينة أوالطائرة) إضافة إلى اتجاهات نقاط العلام في الرحلات والأعمال الحربية والجيوديزية والطبوغرافية.

تعد البوصلة المغنطيسية أقدم الأجهزة وأوسعها انتشاراً، فقد استخدم الصينيون المغنطيس الدائم لتحديد اتجاه شمال ـ جنوب، غير حتى البوصلة لم تظهر في أوربة إلا بعد القرن الثاني عشر، وكانت آنئذ إبرة مغنطيسية مثبتة على بترة من الفلين تطفوفي وعاء ماء، إلا حتى البوصلة طُوّرت في مطلع القرن الرابع عشر، فوضعت الإبرة المغنطيسية على رأس مدبب مثبت في مركز قرص كرتوني مدرج تحقيقاً لسهولة التوجه، وكان القرص في أول الأمر يقسم إلى 16 خناً، ثم إلى 32، وبغية الإقلال من تأثير الذبذبة الميكانيكية على البوصلة (بسبب تموج البحر) أخذوا يستخدمون التعليق المرودي.

موضع البوصلة

البوصلة الحديثة

أخطاء البوصلة

انحراف البوصلة

ينشأ انحراف البوصلةdeviation بأبسط صوره من وجود فولاذ أوأسلاك ناقلة للتيار تنتج حقلاً مغنطيسياً محلياً، يسبب انحراف إبرة البوصلة بزاوية تسمى خطأ البوصلة أوانحرافها، وهذا يحتاج توجيه السفينة أوالطائرة من وقت لآخر إلى اتجاهات معروفة بدقة لجعل انحراف البوصلة اقل ما يمكن، وذلك بتحريك مجموعة المغنطيسات القابلة للتعديل داخل صندوق البوصلة. ولما كان من المتعذر ضبط الإبرة على الصفر في الاتجاهات كافة فيدوَّن المقدار المتوسط للانحراف المتبقي على ميناء البوصلة.

الميل أوالحدور المغنطيسي

إن حقل الأرض المغنطيسي ليس بسيطاً، فمكونه الشاقولي لايكون صفراً إلا بالقرب من خط الاستواء، في حين يشير في مكان آخر إلى تحدر بزاوية ميل تسمى الحدور المغنطيسي تزيد عند خطوط العرض القطبية على 65ْ شمالاً أوجنوباً. ويكون المكون الأفقي ضعيفاً جداً أومضللاً للملاحين، في الوقت الذي يشير في مكان آخر إلى شرق الشمال الحقيقي (الجغرافي) أوغربه، وتتغير قيمة الزاوية المحلية ببطىء مع الزمن.

أخطاء التوليف

ثمة اختلاف بين اتجاه إبرة البوصلة المتوازنة المتأرجحة أفقياً قبل مغنطتها وبعده ينبغي حتى يراعى، ولما كان القصد حتى تشير البوصلة إلى المكوِّن الأفقي لحقل الأرض المغنطيسي فقط، فإن الأمر يحتاج موازنة ثقل ميناء البوصلة على اتجاه الشمال أوالجنوب بحسب استعمالها في نصف الكرة الجنوبي أوالشمالي. وما حتى تتوازن البوصلة استاتيكياً حتى تصبح ميناؤها غير متوازنة ديناميكياً، وتبدأ بالدوران بمجرد خضوع البوصلة إلى قوتي التسارع. وتجدر الإشارة إلى حتى الأخطاء الناشئة عن قوتي التسارع وأخطاء التوليف يجعل البوصلة المغنطيسية في الطائرة عديمة الفائدة تقريباً في الطيران، لأنها لاتعطي الدلالة السليمة إلا بعد حتى تستقيم الطائرة في مسارها وتستوي عدة دقائق. لذلك يفضل عملياً استخدام البوصلة الجيروسكوبية للطيران في جميع الأحوال، ولاتستخدم البوصلة المغنطيسية إلا في الطيران المستوي لتسليم أخطاء انسياق البوصلة الجيروسكوبية نتيجة احتكاك المدارج فيها.

ميناء البوصلة وقراءتها

إن ما يعهد بوردة الرياح wind rose أقدم من البوصلة ذاتها، إذ يرجع استخدام هذا المصطلح إلى برج الرياح في أثينة الذي بناه اندرونيكوس السرغوسي في العام 100ق.م. ومنذ القرن الثالث عشر رسخت تسميات الرياح الثمانية الأساسية في منطقة البحر المتوسط: الشمالية والشمالية الشرقية، والشرقية، والجنوبية الشرقية، والجنوبية، والجنوبية الغربية، والغربية، والشمالية الغربية. وعندما دونت اتجاهات هذه الرياح على ميناء البوصلة في القرن الرابع عشر عُرفت بأحرفها الأولية. وأشير إلى الشمال في بعض وردات الرياح القديمة برأس حربة عريض وبحرف T (من حدثة الشمال Tramontana باللاتينية). وتحوَّل مثل هذا الميناء تدريجياً نحوعام 1490م إلى زهرة الزنبق التي لاتزال تستخدم عالمياً.

معرض الصور

• Compass with 400 grads division and conversion table

• Swiss army compass with mils divisions

• Compass with prism (inverted graduation)

• Compass with prism (bearing 220° through eyepiece)

• Land surveyor compass with clinometer

• Wrist compass of the Soviet Army with dual graduations — 60° (like a watch) and 360° (below the figures for 15°, 30° and 45° of the outer graduation are the Cyrillic letters "З" (zapad = west), "Ю"(yug = south) and "В" (vostok = east)

• Stratum compass after Prof. Clar

• German Bézard compass (Company Lufft) formerly utilized in many European armies (bearing is taken through slots in lid)

• A simple compass typical to a small yacht

• A compass suitable for orienteering at night

• World War I German aircraft compass from the collection of the Museum of Australian Army Flying.

أنظر أيضا

ملاحظات

المصادر

الموسوعة العربية

• Admiralty, Great Britain (1915) Admiralty manual of navigation, 1914, Chapter XXV: "The Magnetic Compass (continued): the analysis and correction of the deviation", London : HMSO, 525 p.
• Aczel, Amir D. (2001) The Riddle of the Compass: The Invention that Changed the World, 1st Ed., New York : Harcourt, ISBN 0-15-600753-3
• Carlson, John B. (1975) "Lodestone Compass: Chinese or Olmec Primacy?: Multidisciplinary analysis of an Olmec hematite artifact from San Lorenzo, Veracruz, Mexico”, Science, 189 (4205 :خمسة September), p. 753-760, DOI 10.1126/science.189.4205.753
• Gies, Frances and Gies, Joseph (1994) Cathedral, Forge, and Waterwheel: Technology and Invention in the Middle Age, New York : HarperCollins, ISBN 0-06-016590-1
• Gubbins, David, Encyclopedia of Geomagnetism and Paleomagnetism, Springer Press (2007), ISBN 1402039921, 9781402039928
• Gurney, Alan (2004) Compass: A Story of Exploration and Innovation, London : Norton, ISBN 0-393-32713-2
• King, David A. (1983), "The Astronomy of the Mamluks", Isis 74 (4): 531-555
• Johnson, G. Mark, The Ultimate Desert Handbook, 1st Ed., Camden, Maine: McGraw-Hill (2003), ISBN 007139303X
• Kreutz, Barbara M. (1973) "Mediterranean Contributions to the Medieval Mariner's Compass", Technology and Culture, 14 (3: July), p. 367-383
• Lane, Frederic C. (1963) "The Economic Meaning of the Invention of the Compass", The American Historical Review, 68 (3: April), p. 605-617
• Li Shu-hua (1954) "Origine de la Boussole 11. Aimant et Boussole", Isis, 45 (2: July), p. 175-196
• Ludwig, Karl-Heinz and Schmidtchen, Volker (1997) Metalle und Macht: 1000 bis 1600, Propyläen Technikgeschichte, Berlin : Propyläen-Verl., ISBN 3-549-05633-8
• Ma, Huan (1997) Ying-yai sheng-lan [The overall survey of the ocean's shores (1433)], Feng, Ch'eng-chün (ed.) and Mills, J.V.G. (transl.), Bangkok : White Lotus Press, ISBN 974-8496-78-3
• Needham, Joseph (1986) Science and civilisation in China, Vol. 4: "Physics and physical technology", Pt. 1: "Physics", Taipei: Caves Books, originally publ. by Cambridge University Press (1962), ISBN 0-521-05802-3
• Needham, Joseph and Ronan, Colin A. (1986) The shorter Science and civilisation in China : an abridgement of Joseph Needham's original text, Vol. 3, Chapter 1: "Magnetism and Electricity", Cambridge University Press, ISBN 0-521-25272-5
• Seidman, David, and Cleveland, Paul, The Essential Wilderness Navigator, Ragged Mountain Press (2001), ISBN 0071361103
• Taylor, E.G.R. (1951) "The South-Pointing Needle", Imago Mundi, 8, p. 1-7
• Temple, Robert. (1986). The Genius of China: 3,000 Years of Science, Discovery, and Invention. With a forward by Joseph Needham. New York: Simon and Schuster, Inc. ISBN 0671620282.
• Williams, J.E.D. (1992) From Sails to Satellites: the origin and development of navigational science, Oxford University Press, ISBN 0-19-856387-6
• Wright, Monte Duane (1972) Most Probable Position: A History of Aerial Navigation to 1941, The University Press of Kansas, Library of Congress Catalog Card Number 72-79318
• Zhou, Daguan (2007) The customs of Cambodia, translated into English from the French version by Paul Pelliot of Zhou's Chinese original by J. Gilman d'Arcy Paul, Phnom Penh : Indochina Books, prev publ. by Bangkok : Siam Society (1993), ISBN 974-8298-25-6

وصلات خارجية

مشاع الفهم فيه ميديا متعلقة بموضوع Compass.

• How to Make a Compass Audio slideshow from the National High Magnetic Field Laboratory
• Science Friday, "The Riddle of the Compass" (interview with Amir Aczel, first broadcast on NPR on May 31, 2002).
• Paul J. Gans, The Medieval Technology Pages: Compass
• The Tides By Sir William Thomson (Lord Kelvin)
• Evening Lecture To The British Association At The Southampton Meeting on Friday, August 25, 1882 [1]. Refers to compass correction by Fourier series.
• Arrick Robots. Robotics.com Example implementation for digital solid-state compass. ARobot Digital Compass App Note
• How a tilt sensor works. David Pheifer [2]
• The Gear Junkie - review of two orienteering thumb compasses
• The good compass video - A video about important abilities a compass should have
• The Internet Compass Museum gives comprehensive information about all sorts of compasses and how to use them.
• The virtual compass museum - the greatest collection of compasses
• Geography fieldwork
• Travel Island