Ортодромия

Поделись знанием:
Перейти к: навигация, поиск

Ортодро́мия, ортодро́ма (из др.-греч. ὀρθός «прямой» + δρόμος «бег, путь») в геометрии — кратчайшая линия между двумя точками на поверхности вращения, частный случай геодезической линии.

В картографии и навигации ортодромия — название кратчайшего расстояния между двумя точками на поверхности Земли. В судо- и самолётовождении, где Земля принимается за шар, ортодромия представляет собой дугу большого круга. Через две точки на земной поверхности, расположенные не на противоположных концах одного диаметра Земли, можно провести только одну ортодромию.

В большинстве картографических проекций ортодромии изображаются кривыми линиями (за исключением, быть может, меридианов и экватора). Это неудобно для прокладки кратчайших маршрутов. В гномонической проекции все ортодромии изображены прямыми линиями.

Экватор и меридианы являются частными случаями ортодромии. Параллели (за исключением экватора) не являются ортодромиями. В отличие от локсодромии, ортодромия может пересекать меридианы под разными углами.





Расчёт ортодромии

Длина, угловая длина, начальный и конечный азимуты, широты промежуточных точек ортодромии рассчитываются по следующим формулам (выводятся с помощью соотношений сферической тригонометрии)[1].

Угловая длина ортодромии: <math>\delta = \arccos(\sin \varphi _1 \cdot \sin \varphi _2 + \cos \varphi _1 \cdot \cos \varphi _2 \cdot \cos(\lambda _2- \lambda _1)).</math>

Длина ортодромии: <math>D= l \cdot \delta .</math>

Начальный азимут: <math>\alpha _1 = \operatorname{arcctg} \left(\frac{\cos\varphi _1 \operatorname{tg}\varphi _2} {\sin(\lambda _2 - \lambda _1)} - \frac{\sin\varphi _1}{ \operatorname{tg}(\lambda _2 - \lambda _1)}\right).</math>

Конечный азимут: <math>\alpha _2 = \operatorname{arcctg} \left(\frac{\sin\varphi _2 }{ \operatorname{tg}(\lambda _2 - \lambda _1)} - \frac{\cos\varphi _2 \operatorname{tg}\varphi _1 }{ \sin(\lambda _2 - \lambda _1)}\right).</math>

Широта промежуточной точки как функция долготы: <math>\varphi = \operatorname{arctg} \left(\frac{\operatorname{tg}\varphi _1 \cdot \sin(\lambda _2 - \lambda) }{ \sin(\lambda _2 - \lambda _1)} + \frac{\operatorname{tg}\varphi _2 \cdot \sin(\lambda - \lambda _1) }{ \sin(\lambda _2 - \lambda _1)}\right).</math>

Обозначения:

δ — угловая длина ортодромии,
D — длина ортодромии,
<math>\varphi _1</math> и <math>\lambda _1</math> — широта и долгота точки отбытия,
<math>\varphi _2</math> и <math>\lambda _2</math> — широта и долгота точки прибытия,
<math>\varphi</math> и <math>\lambda</math>— широта и долгота промежуточной точки на ортодромии,
l — длина дуги 1° меридиана (на Земле l=111,1 км). Формулы приведены без учёта полярного сжатия. В случае расчётов в радианах, а не в градусах, l заменяется на радиус Земли (который равен длине дуги в 1 радиан на поверхности Земли).

См. также

В Викисловаре есть статья «ортодромия»

Напишите отзыв о статье "Ортодромия"

Примечания

  1. Михайлов В.С., Кудрявцев В.Г., Давыдов В.С. 26.2. Основные формулы ортодромии. Способы её задания // [www.maritime.kiev.ua/book1/chpt26.html#26.2 Навигация и лоция]. — Киев, 2009.

Ссылки

  • [planetcalc.ru/722/ Онлайн калькулятор : Путевые углы и расстояние между двумя точками на ортодроме]