Пространственно временной континуум полета ФК
к ноосфере Вернадского-Вайно -
(определить местоположение в тот или иной момент)

 

         Переход от древних методов определения местоположения судоходов до более формализованных.  Компас, хронометр (часы), астролябия,  понятия небесная сфера, сферический треугольник  с помощью чего можно было по часовым координатам и склонению солнца  определить местоположение судна. Математически через тригонометрию и всякие там сферические углы трудно все это «переварить», особенно на первом курсе курсантов и студентов. Проще это объяснить  с помощью обычной декартовых двумерных  координат-квадратов -- первый слой это земная система координат – широта  и долгота (долгота начинается с краю слева), потом небесная (определяется осью Мира) накладывается на первую с поворотом на угол  с системой координат: широта – угол наклона светила, и долгота – часовая  координата в градусах. Появилось 4 координаты (4-мерность), третья сфера галактическая – у нее опять своя вертикальная ось  (другая ось экватора перпендикулярна ей) и опять две координаты сферические (но я беру декартовые потому путаницы и нет),  и здесь уже 6-мерное  пространство, если взять Вселенскую ось вращения и к ней опять провести ось и в ней здесь две оси, координаты на которых будут  определять  местоположение объекта во Вселенной –  пространство в этом случае уже будет - 8-мерное с учетом в случае задания сфер 9-рная  в сумме это 9-мерная сфера – не это ли ноосфера  Вернадского-Вайно?! Модель Вселенной получается в виде кубика Рубика. И что самое главное,  в этой модели легко вычисляются: по двум заданным координатам другие координаты на других сферах. В системе Вектор все это делается легко - на экране дисплея, щелкнул  курсором по двойному сочетанию (двигая курсор, отслеживаем нужные числа в информационной строке) любых из 6 вариантов координат на земной и небесной сферах, получаем (изображаем) координаты положения во всех остальных.

 

Для лучшего понимания сущности проблемы, рассмотрим прямоугольную модель этой задачи.

 

 

                 

 

Земная (слева) и  небесная  системы координат (СК)

 

Накладываем  две системы, получая земную-небесную СК:

 

 

 

 

На этой модели, точка однозначно определяется в 4-мерном пространстве x,у,x1,y1
причем по двум заданным координатам в любом сочетании определяются  две другие координаты

Точка А зависит от 4 координат, имеет две проекции на земную плоскость
(а включая координату z и сферы земную и небесную сферы 9-мерную модель)  

Да  на этой модели: по двум заданным координатам (в любом сочетании)  определяются все остальные. Для 4 мерной задачи – таких сочетаний 6, для 6-мерной – сочетаний уже будет 16, а для 8-мерной =? (определите).

В системе  с помощью макросов решаются (уже сфер) все варианты для 6 (сфер- 7), в двух случаях  МК 5.1 и 5.10 

Аналогично можно наложить 3- сферу и 4-ю

 

 

Однако продолжим:

 

 

4-мерное пространство D4 – О1,x,y,x1,y1

 

8-мерное пространство D8 (рис выше справа ) – О1,O2,O3,x,y,x1,y1,x2,y2,x3,y3 – из 4 наложенных систем координат: земной, небесной, галактической и вселенской, имеющих каждое направление своих осей вращения,
проходящих через свои полюса и, соответственно имеющие свои экваторы)


Определение координат в новой (небесной системе координат) 4
D
и более D-измерений не сложно выполняется в диалоге 

Длина на рис. координата x1 = 2.66322, y1= 0.5

 

Упражнение 1. Запустить МК 5.18. В ней задана точка A, наложенная на 4 декартовые двумерные плоскости.  В диалоге, использую построение полилинии через две точки (расчет и прочтения ее длины запустить WordPad). Определить координаты точки в 4-ой декартовой плоскости (можно линейкой, прикладывая ее к экрану), в совокупности, своего рода кубика Рубика. Для быстрого применения создадим скрипт 5.18.

На рис. Точка имеет координаты: x4= 2.4, у4 = -0.3

 

Примечание. Прямоугольная модель (с учетом координаты z) 3D, 5-D, 7-D, 9-D  интересна в плане изучения пространств на малых масштабах  и полезна в учебном процессе и в навигации, в частности понимания вычисления местоположения по часовому поясу (часам) и высоте светила.

Если рассматривать координату z как дополнительное измерение, и в них моделировать сферы – как это сделано в системе Вектор, здесь имеем прямое приложении в мореходной и космической лоций. Множество задач при различном варианте задания входных данных в учебном процесс уже решаются. Многие скрипты-макросы могут решать задача (без вспомогательных построений), а чтобы их увидеть, надо запустить МК 5.1 прямой задачи (см. пример 1).

 

 

Верхняя строка отслеживает координаты точки (курсора 39 – широта 96 - долгта) на земной сфере, и на небесной сфере
(наложенной на первую и повернутую на угол склонения – к оси Мира) координаты (часовой угол = 62 и наклон светила = 39)

Двигая точку по экрану мы автоматически получаем все 4 параметра.

 

В системе Вектор автоматически в режиме можно решать 
еще ряд задач см. диалоговое окно

 

Рис. Диалоговое окно

 

МК 5.5  строит параллактические треугольники и выдает значения дуг,
необходимых для многих  приложений в  судоходстве

 

 

 

МК 5.10 строит точку на трех сферах (3-я галактическая) –

(в 6-мерном пространстве) – как мы определили раньше
в пространстве в котором находится  ноосфера  Вернадского-Вайно

На 3-сфере координаты  широта = 23, долгота = 57

 

 

Расстояние от Москаы до Владивостока (заданы две точки курсором – потому не точно

 

Здесь координаты точек заданы их значениями)

 

 

Расстояние от Москвы до Владивостока по прямой (малая дуга) 
- всегда больше  чем по дуге большого круга

 

 

МК 5.8 Пересечение 2 линий, заданных на сфере

 

Зададим линию (Линии-> Плоские-> Кулачек)  в Тихом океане  и преобразуем ее в Кориолиса

 

 

 

 

МК 5.4  строит на поверхности линии Кориолиса –
по которые предпочтительнее двигаться в той или иной  части океана

 

Пример 1.  из библиотеке МК выбираем МК 6.5 – определить местоположение (координаты земной сферы), если координат небесной сферы (часовой пояс, высота светила) известны. При этом входные данные для контроля еще раз вычисляются

 

 

Поработав с курсантами по специальности «судовождение» в проблеме «Полета ФК на аэростате в Стратосферу» старт из Туимского провала, полет и спуск из стратосферы (исследовали опыт американцев в земной атмосфере при их подготовке полета на Марс), мы выявило, что наш блок «Сферическая геометрия надо дополнить еще рядом задач, особенно задачу прокладку маршрута из одного полушария (видимого на экране) в другое (невидимого) с другой стороне сферы. Эту задачу мы как-то упустили, но вот в связи с полетом ФК в стратосферу, эта задача оказалась актуальной, причем как ее решить для диалогового режима, пока непонятно. Будем думать!

 

 

Дополнить базовые МК-скрипты  новыми задачами:

 

5.11. Обозначения осей  на 3-х сферах (в МК 5.2 сделать только на двух)

5.12.    Через точку и северный полюс провести меридиан

5.11.    Через точку и южный полюс провести меридиан

5.12.    Через точку провести полный меридиан

5.13.     Через точку провести параллель

5.14.    Через две точки  на сфере провести недостающий большой круг ?

5.15.    Через две точки на сфере провести недостающий малый круг ?

5.16.    Глобус с картами (МК 4.19)

5.17.     4-мерное пространство

5.18.    8-мерное пространство (кубик Рубика)

5.19.Сферический треугольник (задания для курсантов по 6 вариантам по учебному пособию (1))

5.20.Сферический треугольник (30 вар-в индивидуально для каждого курсанта по учебному пособию (1) )

 

Создали (добавили) новый набор макрокоманд «Сферическая геометрия»

 

Все макрокоманды  работают

МК 5.8. МК пересечения двух линий на плоскости и на сфере

Линии в том числе и отрезок (задать две точки) удобно задать полилиниями.  Команда: Линии – группа точек -> полилиния (на сфере -> Полудуга). На строке пиктограмм  знак:   задает полилинию

 

Линии на сфере заданы полидугами

Полилиния может быть задана точкой (точки задают одна совпадающая с другой – потом выполняется к ним также полилиния) и потом ИК 5.8

МК 5.9. Расстояние от точки до линии на сфере, и на плоскости

 

.

 

 

МК 5.10 - Точка на 3 сферах и МК 5.11 Построение осей

 

МК 5.12-5.15  Через точку на сфере строят часть или полные меридианы и параллели

 

МК 5.16-5.17  Через две точки строят большой круг и малый

 

МК 5.18  автоматически дает два глобуса (см. ниже - верхний в структуре сдвинуть) и тут же задав аэростат (МК 5.23 ) и направляющую на одной из поверхностей, получить анимацию полета.

Анимация полета от Туимского провала
до города Р'льех

 

Определить местоположения (координаты x и y) на первой сфере в зависимости от времени (часового пояса) и угла наклона светила – можно увидеть в информационном поле (СК2) и тут же задать МК 5.1, которая изобразить обе ситуации, как задаваемую так получаемую.

В прямоугольной системе координат эта ситуация с помощью МК 5.19 (вызывает два варианта:

 

 

Оставляем второй и на ней решаем
(определяем числовые значения x1и y1) поверх решенной

 

Расстояние от точки А  до оси y1 (координату x1)  определяем с помощью МК 5.8, задавав сначала ось y1 как первую линию (полилинию), а точке А задаем 2 полилинию (щелкнув по ней два раза и указав, что это полилиния) – хитро, но работает!

Предложенная прямоугольная система координат определения местоположения объекта является новой, и нигде ранее не предлагалась. Сейчас можно воспользоваться МК 5.9

 

МК 5.20  Кубик Рубика  - 8 мерное закрученное пространство – построить в нем точку и определить все 8 координат, используя МК 5.9.

МК 5.21 – 6 вариантов построения параллактического треугольника на комплексном чертеже - эпюр по вариантам для курсантов (не работает – где-то ошибка)

 

МК 5.22.  Здесь 30 индивидульных вариантов для всей группы курсантов.

 

 

Вот индивидуальные данные

 

if (Variant  =0) Then Set K = p(8,125,45)

if (Variant  =1) Then Set K = p(45,55,25)

if (Variant  =2) Then Set K = p(15,65,25)

if (Variant  =3) Then Set K = p(65,55,25)

if (Variant  =4) Then Set K = p(55,65,25)

if (Variant  =5) Then Set K = p(40,55,25)

if (Variant  =6) Then Set K = p(40,10,25)

if (Variant  =7) Then Set K = p(10,25,25)

if (Variant  =8) Then Set K = p(5,70,25)

if (Variant  =9) Then Set K = p(40,60,45)

if (Variant  =10) Then Set K = p(5,65,45)

if (Variant  =11) Then Set K = p(60,65,45)

if (Variant  =12) Then Set K = p(35,30,45)

if (Variant  =13) Then Set K = p(10,25,45)

if (Variant  =14) Then Set K = p(25,60,45)

if (Variant  =15) Then Set K = p(37,55,45)

if (Variant  =16) Then Set K = p(30,25,45)

if (Variant  =17) Then Set K = p(40,55,45)

if (Variant  =18) Then Set K = p(30,90,45)

if (Variant  =19) Then Set K = p(40,55,45)

if (Variant  =20) Then Set K = p(30,20,45)

if (Variant  =21) Then Set K = p(20,15,45)

if (Variant  =22) Then Set K = p(60,65,45)

if (Variant  =23) Then Set K = p(48,50,45)

if (Variant  =24) Then Set K = p(10,45,45)

if (Variant  =25) Then Set K = p(10,50,45)

if (Variant  =26) Then Set K = p(10,25,45)

if (Variant  =27) Then Set K = p(10,10,45)

if (Variant  =28) Then Set K = p(10,25,45)

if (Variant  =29) Then Set K = p(40,70,45)

if (Variant  =30) Then Set K = p(0,20,25)

 

 

 

Диалоговый прием определение значений координат можно использовать в сферической системе координат.

 

 

Курсором с помощью можно задать, как прямую задачу

(отслеживаю широту и долготу по СК1), так и обратную (отслеживая по СК»)

(как и все остальные 4 случая, подыскивая в СК1 и СК2 нужные сочетания значений)

 

Пример.  Задавая (подыскивая курсором) широты на той и другой сфере, близкие к нулю, определить долготы н на первой сфере и второй.   

 

Как видим их долготы  получились одинаковые

(карту справа можно сдвинуть, но не удалять)

 

Освоив технологию определения координат широт и долгот, можно перейти к более осмысленному их значению и решить множество задач по этой теме.

 

Материал из WIKI