9.2.3. Ошибки определения дирекционных углов с помощью магнитной стрелки буссоли
Срединная ошибка 
определения дирекционного угла ориентирного направления с помощью магнитной стрелки буссоли может быть вычислена по формуле
, (9.19)
где 
– срединная ошибка определения магнитного азимута;
– срединная ошибка определения поправки буссоли в точке
ее выверки;
– срединная ошибка, обусловленная изменением сближения
меридианов;
– срединная ошибка, обусловленная изменением магнитного
склонения во времени с момента выверки до момента
ориентирования на привязываемой точке;
– срединная ошибка, обусловленная изменение магнитного склонения
за счет перемещения.
Ошибка определения магнитного азимута складывается из ошибок совмещения концов магнитной стрелки с индексом, ошибок визирования на ориентир и ошибок снятия отсчетов.
Основной составляющей в ошибке определения магнитного азимута является ошибка совмещения концов магнитной стрелки с индексом. Это совмещение наблюдатель контролирует визуально (на глаз). Точность совмещения ограничивается разрешающей способностью глаза и характеризуется срединной ошибкой, равной 1΄.
Наблюдатель выполняет операции по совмещению концов магнитной стрелки с индексом, следя за этим совмещением с расстояния 30-35 см. С указанного расстояния под углом 1΄ он сможет еще различать несовмещение на величину 0,1 мм. Длина магнитной стрелки 10 см. Несовмещение конца магнитной стрелки с индексом, равное 0,1 мм, при таких размерах стрелки будет соответствовать угловому отклонению стрелки, равному 0-02.
Так как наблюдатель следит за совмещением не одного, а обоих концов магнитной стрелки, то угловая ошибка уменьшается в
раз. Следовательно, за угловую срединную ошибку совмещении концов стрелки с индексами можно принять величину 0‑01,5. Срединная ошибка визирования на ориентир при шестикратном увеличении зрительной трубы буссоли составляет 8˝. Срединная ошибка снятия отсчетов по буссольном кольцу и барабану как ошибка округления равна 0,25 дел. угл. Влиянием ошибок визирования и снятия отсчетов на увеличение ошибки определения магнитного азимута из-за их малости можно пренебречь, а срединную ошибку определения этого азимута принять равной срединной ошибке совмещения концов магнитной стрелки с индексами, то есть 0-01,5 Следует ещё раз обратить внимание на то, что указанное значение срединной ошибки определения магнитного азимута соответствует очень высокой точности линейного совмещения концов магнитной стрелки с индексами (несовмещение не более 0,1 мм), которую и нужно обеспечивать при практической работе по ориентированию с помощью магнитной стрелки.
Ошибка определения поправки буссоли зависит от ошибок определения дирекционного угла эталонного направления и магнитного азимута, а также от количества приемов при определении магнитного азимута эталонного направления. Срединная ошибка определения этой поправки может быть вычислена по формуле
, (9.20)
где n – число приемов при определении магнитного азимута эталонного
направления;
– срединная ошибка определения дирекционного угла эталонного
направления
В качестве эталонного направления при выверке буссолей используются направления, дирекционный угол которых определён с помощью гирокомпаса, либо направления геодезической сети. Срединная ошибка определения эталонного направления в этих условиях не будет превышать 0-00,5.
При выверках буссоли магнитный азимут эталонного направления следует определять как среднее значение не менее чем из четырех приемов (n = 4).
Подставляя соответствующие значения в формулу (9.20), получаем срединную ошибку определения поправки буссоли в точке ее выверки, равную примерно 0‑01.Срединная ошибка, обусловленная неучетом сближения меридианов, при перемещениях в радиусе 10 км достигает 0-02,1…0-02,6 при ориентировании на широтах до 65˚…70˚.
Рассматривая вопрос об ошибках ориентирования по магнитной стрелке буссоли, обусловленных изменением магнитного склонения во времени с момента определения поправки и до момента ориентирования на привязываемой точке, можно ограничиться анализом только суточного изменения магнитного склонения. Вековое и годовое изменение магнитного склонения можно не учитывать, так как интервалы времени с момента определения поправки до момента ориентирования будут, как правило, сравнительно малыми. Исследованиями установлено, что суточное изменение магнитного склонения носит, как правило, гармонический характер, но могут быть и «всплески» импульсивного вида. Амплитуда и фаза суточного изменения магнитного склонения непостоянны и могут изменяться в широких пределах. Поэтому попытки учесть такое изменение не дают заметного положительного эффекта. Неучет суточного изменения магнитного склонения приводит к появлению ошибок в ориентировании по магнитной стрелке до 0-04 и более. Срединную ошибку, обусловленную этим неучетом, можно принять равной 0-01.
Изменение магнитного склонения при перемещениях обусловлено неоднородностью магнитного поля Земли.
Ориентирование по магнитной стрелке буссоли возможно в районах, где изменение магнитного склонения на 10 км (градиент магнитного склонения) не превышает 0-10. Такое ограничение соответствует срединной ошибке ориентирования за счет изменения магнитного склонения в 0-02,5.
Определив все составляющие, используя зависимость (9.19), получаем, что срединная ошибка ориентирования по магнитной стрелке буссоли в радиусе 10 км от точки определения поправки буссоли составляет 0-04.
Эффективное повышение точности ориентирования с помощью магнитной стрелки может быть достигнуто существенным сокращением радиуса использования одного и того же значения поправки и уменьшением времени с момента ее определения до момента ориентирования на привязываемых точках.
Если поправку буссоли или ее изменение определять в каждом районе топогеодезических работ, то радиус одного и того же значения поправки буссоли не будет превышать 3 км. Срединные ошибки, обусловленные неучетом изменения сближения меридианов и изменением магнитного склонения от перемещения, уменьшаются при этом примерно в 3,3 раза и будут составлять 0‑00,8 каждая. Если, кроме того, ориентирование на привязываемых точках осуществляется в кратчайший срок с момента определения поправки (или ее изменения), то влиянием суточного изменения магнитного склонения на точность ориентирования можно пренебречь. При соблюдении указанных условий срединная ошибка ориентирования с помощь магнитной стрелки, вычисленная по формуле (9.19), составит примерно 0-02.
Следует помнить, что реальные значения срединных ошибок не будут превышать расчетных (0-04 в радиусе 10 км и 0-02 в радиусе 3 км), если ориентирование по магнитной стрелке не будет производиться в районах с градиентом магнитного склонения более 0-10. Кроме того, ориентирование рассматриваемым способом не должно осуществляться в районах площадных и точечных магнитных аномалий, а также в периоды магнитных бурь и магнитных возмущений.