Pusula

Modern bir askeri pusula, hizalama için görüş cihazı ile birlikte ⓘ

Pusula, navigasyon ve coğrafi oryantasyon için kullanılan ana yönleri gösteren bir cihazdır. Genellikle mıknatıslanmış bir iğneden ya da manyetik kuzeyle aynı hizaya gelmek üzere dönebilen pusula kartı veya pusula gülü gibi başka bir elemandan oluşur. Jiroskoplar, manyetometreler ve GPS alıcıları dahil olmak üzere başka yöntemler de kullanılabilir. ⓘ

Pusulalar genellikle açıları derece cinsinden gösterir: kuzey 0°'ye karşılık gelir ve açılar saat yönünde artar, yani doğu 90°, güney 180° ve batı 270°'dir. Bu sayılar, pusulanın genellikle derece cinsinden belirtilen azimutları veya kerterizleri göstermesini sağlar. Manyetik kuzey ile gerçek kuzey arasındaki yerel değişim biliniyorsa, manyetik kuzeyin yönü aynı zamanda gerçek kuzeyin yönünü de verir. ⓘ

Dört Büyük İcat arasında manyetik pusula ilk olarak Çin Han Hanedanlığı döneminde (M.Ö. 206'dan beri) kehanet için bir cihaz olarak icat edilmiş ve daha sonra 11. yüzyılda Song Hanedanlığı Çinlileri tarafından navigasyon için benimsenmiştir. Batı Avrupa ve İslam dünyasında kaydedilen ilk pusula kullanımı 1190 civarında gerçekleşmiştir. ⓘ

İspanyada bulunan 18. yüzyıldan kalma bir pusula ⓘ

Pusula, başlıca olarak ulaşımda ve arazi incelemesinde kullanılan, dünya üzerinde yön tespit etmeye yarayan cihaz. Pusulalar; manyetik veya cayroskopik olarak ya da bir yıldıza göre yön belirleme prensipleriyle çalışırlar. En eski pusula türü, Dünya'nın manyetik alanına göre yönleri gösteren manyetik pusuladır ve sıklıkla pusula sözcüğü, manyetik pusula ile eşanlamlı olarak kullanılır. ⓘ

Manyetik pusula, dünyanın manyetik alanının doğrultusunu gözlemlemekte kullanılan, kerteriz alıp mevki bulmaya yardım eden mıknatıslaşmış bir iğnedir. Manyetik olmayan bir maddeden yapılmış bir kutu içinde bulunur. Temel organı hareketli bir mıknatıstan oluşan diğer ölçü aygıtları da bu adla anılır. ⓘ

Pusula, İtalyanca bir sözcük olan bussola kelimesinden Türkçeye geçmiştir. ⓘ

Manyetik pusula

Birinci Dünya Savaşı sırasında kullanılan bir askeri pusula ⓘ

Manyetik pusula en bilinen pusula türüdür. Yerel manyetik meridyen olan "manyetik kuzey "i gösteren bir işaretçi olarak işlev görür, çünkü kalbindeki mıknatıslanmış iğne kendisini Dünya'nın manyetik alanının yatay bileşeniyle hizalar. Manyetik alan iğneye bir tork uygulayarak iğnenin kuzey ucunu veya kutbunu yaklaşık olarak Dünya'nın kuzey manyetik kutbuna doğru çekerken diğer ucunu da Dünya'nın güney manyetik kutbuna doğru çeker. İğne, daha iyi pusulalarda bir mücevher yatağı olan düşük sürtünmeli bir pivot noktasına monte edilmiştir, böylece kolayca dönebilir. Pusula düz tutulduğunda, iğne salınımların sönmesi için birkaç saniye bekledikten sonra denge yönüne yerleşene kadar döner. ⓘ

Navigasyonda, haritalardaki yönler genellikle coğrafi veya gerçek kuzeye, Dünya'nın dönüş ekseni olan Coğrafi Kuzey Kutbuna doğru olan yöne referansla ifade edilir. Pusulanın Dünya yüzeyinde bulunduğu yere bağlı olarak, gerçek kuzey ile manyetik kuzey arasındaki manyetik sapma olarak adlandırılan açı, coğrafi konuma göre büyük ölçüde değişebilir. Haritanın gerçek kuzeye paralel bir pusula ile yönlendirilmesini sağlamak için yerel manyetik sapma çoğu haritada verilmiştir. Dünya'nın manyetik kutuplarının konumları zamanla yavaşça değişir, buna jeomanyetik seküler varyasyon denir. Bunun etkisi, en son deklinasyon bilgisine sahip bir haritanın kullanılması gerektiği anlamına gelir. Bazı manyetik pusulalar, pusulanın doğru yönleri göstermesi için manyetik sapmayı manuel olarak telafi etme araçları içerir. ⓘ

Manyetik olmayan pusulalar

Kuzeyi bulmanın manyetizma kullanımından başka yolları da vardır ve navigasyon açısından bakıldığında toplam yedi olası yol mevcuttur (manyetizma yedisinden biridir). Kalan altı prensipten ikisini kullanan iki sensör genellikle pusula olarak da adlandırılır, yani cayro pusula ve GPS pusulası. ⓘ

Cayro pusula

Cayro pusula jiroskopa benzer. Dünyanın dönüşünden faydalanmak için (elektrikle çalışan) hızlı dönen bir tekerlek ve sürtünme kuvvetleri kullanarak gerçek kuzeyi bulan manyetik olmayan bir pusuladır. Cayro pusulalar gemilerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Manyetik pusulalara göre iki ana avantajları vardır:

• Manyetik kuzeyin aksine gerçek kuzeyi, yani Dünya'nın dönme ekseninin yönünü bulurlar,
• Bir geminin gövdesindeki ferromanyetik metalden (demir, çelik, kobalt, nikel ve çeşitli alaşımlar dahil) etkilenmezler. (Hiçbir pusula ferromanyetik olmayan metallerden etkilenmez, ancak manyetik bir pusula içinden elektrik akımı geçen her türlü telden etkilenecektir). ⓘ

Büyük gemiler tipik olarak bir cayro pusulaya güvenir ve manyetik pusulayı yalnızca yedek olarak kullanır. Giderek daha küçük gemilerde elektronik fluxgate pusulalar kullanılmaktadır. Ancak manyetik pusulalar küçük olmaları, basit ve güvenilir bir teknoloji kullanmaları, nispeten ucuz olmaları, kullanımlarının GPS'e göre daha kolay olması, enerji kaynağı gerektirmemeleri ve GPS'in aksine elektronik sinyallerin alınmasını engelleyebilecek ağaç gibi nesnelerden etkilenmemeleri nedeniyle halen yaygın olarak kullanılmaktadır. ⓘ

Pusula olarak kullanılan GPS alıcıları

Ayrı ayrı monte edilmiş iki veya daha fazla anten kullanan ve verileri bir atalet hareket ünitesi (IMU) ile harmanlayan GPS alıcıları artık 0,02° yön doğruluğuna ulaşabilmekte ve cayro pusula sistemleri için saatler yerine saniyelerle ifade edilen başlatma sürelerine sahip olabilmektedir. Cihazlar, antenlerin Dünya üzerindeki konumlarını (enlemler, boylamlar ve irtifa) doğru bir şekilde belirler ve buradan ana yönler hesaplanabilir. Öncelikli olarak denizcilik ve havacılık uygulamaları için üretilen bu cihazlar, gemilerin yunuslama ve yalpalamalarını da tespit edebilir. Sadece tek bir antene sahip küçük, taşınabilir GPS alıcıları, sadece yürüme hızında bile olsa hareket ettirildiklerinde yönleri de belirleyebilirler. Cihaz, birkaç saniye arayla Dünya üzerindeki konumunu doğru bir şekilde belirleyerek hızını ve hareket yönünün gerçek yönünü (gerçek kuzeye göre) hesaplayabilir. Sıklıkla, bir aracın yönünden ziyade gerçekte hareket ettiği yönün, yani burnunun işaret ettiği yönün ölçülmesi tercih edilir. Çapraz rüzgar veya gelgit akıntısı varsa bu yönler farklı olabilir. ⓘ

GPS pusulaları cayro pusulaların temel avantajlarını paylaşır. Manyetik kuzeyin aksine gerçek kuzeyi belirlerler ve Dünya'nın manyetik alanındaki pertürbasyonlardan etkilenmezler. Ayrıca, cayro pusulalara kıyasla çok daha ucuzdurlar, kutup bölgelerinde daha iyi çalışırlar, mekanik titreşimden etkilenmeye daha az eğilimlidirler ve çok daha hızlı başlatılabilirler. Bununla birlikte, GPS uydularının çalışmasına ve bunlarla iletişime bağlıdırlar; bu da elektronik bir saldırı ya da şiddetli bir güneş fırtınasının etkileriyle bozulabilir. Cayro pusulalar askeri amaçlar için kullanılmaya devam etmektedir (özellikle manyetik ve GPS pusulaların işe yaramadığı denizaltılarda), ancak sivil bağlamlarda büyük ölçüde manyetik yedekli GPS pusulaların yerini almıştır. ⓘ

Tarihçe

Pusula tutan bir adam heykelciği, Song Hanedanlığı ⓘ

Antik Han Hanedanlığı Çin'indeki ilk pusulalar, doğal olarak mıknatıslanmış bir demir cevheri olan lod taşından yapılmıştır. Daha sonraki pusulalar, Shen Kuo tarafından tarif edildiği üzere, Song Hanedanlığı döneminde 1088'de Çin'de ortaya çıkan bir lod taşıyla vurularak mıknatıslanan demir iğnelerden yapılmıştır. Kuru pusulalar Ortaçağ Avrupa'sında ve İslam dünyasında 1300 civarında ortaya çıkmaya başladı. Bunun yerini 20. yüzyılın başlarında sıvı dolu manyetik pusula almıştır. ⓘ

Modern pusulalar

Sıvı dolu bir açıölçer veya kordonlu oryantiring pusulası ⓘ

Manyetik pusula

Modern pusulalar genellikle tamamen bir sıvıyla (lamba yağı, mineral yağ, beyaz ispirto, saflaştırılmış gazyağı veya etil alkol yaygındır) dolu bir kapsülün içinde mıknatıslanmış bir iğne veya kadran kullanır. Eski tasarımlarda sıcaklık ya da yükseklikten kaynaklanan hacim değişikliklerine izin vermek için kapsülün içinde genellikle esnek bir kauçuk diyafram ya da hava boşluğu bulunurken, bazı modern sıvı pusulalarda aynı sonucu elde etmek için daha küçük muhafazalar ve/veya esnek kapsül malzemeleri kullanılır. Kapsülün içindeki sıvı, iğnenin hareketini sönümleyerek salınım süresini azaltır ve kararlılığı artırır. İğnenin kuzey ucu da dahil olmak üzere pusuladaki kilit noktalar, pusulanın gece veya zayıf ışıkta okunmasını sağlamak için genellikle fosforlu, fotolüminesan veya kendinden ışıklı malzemelerle işaretlenir. Pusula dolum sıvısı basınç altında sıkıştırılamaz olduğundan, sıradan sıvı dolu pusulaların çoğu su altında önemli derinliklere kadar doğru bir şekilde çalışacaktır. ⓘ

Birçok modern pusula bir taban plakası ve açıölçer aleti içerir ve çeşitli şekillerde "oryantiring", "taban plakası", "harita pusulası" veya "açıölçer" tasarımları olarak adlandırılır. Bu tip pusulalarda dönen bir kapsül içinde ayrı bir mıknatıslanmış iğne, iğneyi manyetik kuzeyle hizalamak için bir yönlendirme "kutusu" veya kapısı, harita yönlendirme çizgileri içeren şeffaf bir taban ve derece veya diğer açısal ölçüm birimleriyle işaretlenmiş bir çerçeve (dış kadran) kullanılır. Kapsül, doğrudan bir haritadan kerteriz almak için kullanılmak üzere bir hareket yönü (DOT) göstergesi içeren şeffaf bir taban plakasına monte edilmiştir. ⓘ

Cammenga hava dolgulu lensatik pusula ⓘ

Modern oryantiring pusulalarında bulunan diğer özellikler, mesafeleri ölçmek ve haritalarda konumları çizmek için harita ve romer ölçekleri, ön yüz veya çerçevelerdeki ışıklı işaretler, uzaktaki nesnelerin yönlerini daha hassas bir şekilde almak için çeşitli nişan mekanizmaları (ayna, prizma vb.), farklı yarım kürelerde kullanım için gimbal monte edilmiş, "küresel" iğneler, pusula iğnelerini stabilize etmek için özel nadir toprak mıknatısları, aritmetiğe başvurmadan anında gerçek yönler elde etmek için ayarlanabilir sapma ve eğimleri ölçmek için eğim ölçerler gibi cihazlardır. Oryantiring sporu, arazi ilişkilendirmesi olarak bilinen bir kara navigasyon tekniği olan topografik harita ile optimum kullanım için nadir toprak mıknatısları kullanan son derece hızlı yerleşen ve sabit iğnelere sahip modellerin geliştirilmesine de neden olmuştur. Sürekli değişen açılara sahip teknelerde kullanılmak üzere tasarlanan birçok deniz pusulası, iğnenin hızlı dalgalanmasını ve yönünü sınırlamak için isopar M veya isopar L gibi sönümleyici sıvılar kullanır. ⓘ

Başta Birleşik Devletler Ordusu olmak üzere birkaç ülkenin askeri kuvvetleri, iğne yerine mıknatıslı pusula kadranları veya kartları olan sahra pusulaları vermeye devam etmektedir. Manyetik kartlı bir pusula genellikle optik, lensatik veya prizmatik bir nişangahla donatılmıştır, bu da kullanıcının pusula kartından kerteriz veya azimutu okumasına ve aynı zamanda pusulayı objektifle hizalamasına olanak tanır (bkz. fotoğraf). Manyetik kartlı pusula tasarımları normalde doğrudan bir haritadan kerteriz almak için ayrı bir açıölçer aleti gerektirir. ⓘ

ABD M-1950 askeri lensatik pusulası, sönümleme mekanizması olarak sıvı dolu bir kapsül kullanmaz, bunun yerine mıknatıslanmış kartının salınımını kontrol etmek için elektromanyetik indüksiyon kullanır. Pusulanın doğruluğunu bozmadan 8 dereceye kadar kart eğimiyle küresel olarak kullanılmasını sağlamak için bir "derin kuyu" tasarımı kullanılır. İndüksiyon kuvvetleri sıvı dolu tasarımlara göre daha az sönümleme sağladığından, aşınmayı azaltmak için pusulaya bir iğne kilidi takılmıştır ve arka nişangah/lens tutucunun katlanma hareketiyle çalıştırılır. Hava dolu indüksiyon pusulalarının kullanımı yıllar içinde azalmıştır, çünkü donma sıcaklıklarında veya aşırı nemli ortamlarda yoğuşma veya su girişi nedeniyle çalışmayabilir veya hatalı olabilirler. ⓘ

ABD M-1950 (Cammenga 3H) askeri lensatik pusulası, Silva 4b Militaire ve Suunto M-5N(T) gibi bazı askeri pusulalar radyoaktif madde trityum (³
₁H
) ve fosforların bir kombinasyonu. Kendinden ışıklı aydınlatma ile donatılmış ABD M-1950 120 mCi (milisaniye) trityum içerir. Trityum ve fosforların amacı, pusulanın güneş ışığı veya yapay ışıkla "yeniden şarj edilmesini" gerektirmeyen radyolüminesan trityum aydınlatması yoluyla pusula için aydınlatma sağlamaktır. Ancak trityumun yarılanma ömrü sadece 12 yıldır, dolayısıyla yeni olduğunda 120 mCi trityum içeren bir pusula 12 yaşına geldiğinde sadece 60, 24 yaşına geldiğinde ise 30 mCi trityum içerecektir. Sonuç olarak, ekranın aydınlatması azalacaktır. ⓘ

Denizci pusulalarında, bir pivot üzerinde serbestçe hareket eden bir pusula kartına kalıcı olarak bağlı iki veya daha fazla mıknatıs bulunabilir. Pusula çanağındaki bir işaret veya küçük sabit bir iğne olabilen bir yağlama çizgisi, pusula kartı üzerinde geminin rotasını gösterir. Geleneksel olarak kart otuz iki noktaya (rhumbs olarak bilinir) bölünmüştür, ancak modern pusulalar kardinal noktalar yerine derecelerle işaretlenmiştir. Cam kaplı kutu (ya da kase) bir dürbün içinde asılı bir gimbal içerir. Bu yatay konumu korur. ⓘ

Başparmak pusulası

Solda başparmak pusulası ⓘ

Başparmak pusulası, harita okuma ve arazi ilişkisinin çok önemli olduğu bir spor olan oryantiringde yaygın olarak kullanılan bir pusula türüdür. Sonuç olarak, çoğu başparmak pusulasında derece işaretleri çok azdır ya da hiç yoktur ve normalde yalnızca haritayı manyetik kuzeye yönlendirmek için kullanılır. Büyük boy dikdörtgen bir iğne veya kuzey göstergesi görünürlüğe yardımcı olur. Başparmak pusulaları da genellikle şeffaftır, böylece bir oryantiringci pusulayla birlikte elinde bir harita tutabilir ve pusulanın içinden haritayı görebilir. En iyi modeller nadir toprak mıknatısları kullanarak iğnenin yerleşme süresini 1 saniye veya daha azına indirir. ⓘ

Katı hal pusulaları

AKM Semiconductor tarafından 3 eksenli elektronik manyetometre AKM8975 ⓘ

Saatlerde, cep telefonlarında ve diğer elektronik cihazlarda bulunan küçük pusulalar, genellikle bir mikroişlemci için veri sağlayan iki veya üç manyetik alan sensöründen oluşan katı hal mikroelektromekanik sistem (MEMS) pusulalarıdır. Genellikle cihaz, yönüyle orantılı olarak dijital veya analog bir sinyal veren ayrı bir bileşendir. Bu sinyal bir kontrolör veya mikroişlemci tarafından yorumlanır ve dahili olarak kullanılır ya da bir görüntüleme ünitesine gönderilir. Sensör, cihazın Dünya'nın manyetik alanına verdiği tepkiyi ölçmek için yüksek düzeyde kalibre edilmiş dahili elektronikler kullanır. ⓘ

Özel pusulalar

Jeologlar tarafından yaygın olarak kullanılan standart bir Brunton Geo ⓘ

Seyir pusulalarının yanı sıra, diğer özel pusulalar da belirli kullanımları karşılamak üzere tasarlanmıştır. Bunlar şunları içerir:

• Kıble pusulası, Müslümanlar tarafından ibadet için Mekke yönünü göstermek için kullanılır.
• Optik veya prizmatik pusula, çoğunlukla haritacılar tarafından kullanılır, ancak mağara kaşifleri, ormancılar ve jeologlar tarafından da kullanılır. Bu pusulalar genellikle sıvı sönümlemeli bir kapsül ve mıknatıslanmış yüzer pusula kadranı ile entegre bir optik görüş kullanır ve genellikle dahili fotolüminesan veya pille çalışan aydınlatma ile donatılmıştır. Bu tür pusulalar, optik nişangah kullanılarak, bir nesneye doğru yön alırken, genellikle bir derecenin kesirlerine kadar aşırı doğrulukla okunabilir. Bu pusulaların çoğu, yüksek kaliteli iğneler ve mücevherli yataklarla ağır hizmet kullanımı için tasarlanmıştır ve birçoğu daha fazla doğruluk için tripod montajına uygundur.
• Uzunluğu genellikle genişliğinin birkaç katı olan dikdörtgen bir kutuya monte edilen çukur pusulaların geçmişi birkaç yüzyıl öncesine dayanır. Arazi ölçümü için, özellikle de düzlemsel tablolarla birlikte kullanılmışlardır. ⓘ

Manyetik pusulanın sınırlamaları

Jeolojik pusulanın yakından çekilmiş bir fotoğrafı ⓘ

Manyetik pusula orta enlemlerde çok güvenilirdir, ancak Dünya'nın manyetik kutuplarına yakın coğrafi bölgelerde kullanılamaz hale gelir. Pusula manyetik kutuplardan birine yaklaştıkça, manyetik sapma, yani coğrafi kuzey ile manyetik kuzey yönleri arasındaki fark gittikçe artar. Manyetik kutba yakın bir noktada pusula belirli bir yönü göstermeyecek, ancak kaymaya başlayacaktır. Ayrıca, manyetik eğim denilen durum nedeniyle kutuplara yaklaştıkça ibre yukarı ya da aşağı bakmaya başlar. Kötü yataklara sahip ucuz pusulalar bu nedenle takılabilir ve bu nedenle yanlış bir yön gösterebilir. ⓘ

Manyetik pusulalar Dünya'nınkinden başka herhangi bir alandan etkilenir. Yerel ortamlar manyetik mineral yatakları ve MRI'lar, büyük demir veya çelik cisimler, elektrikli motorlar veya güçlü sabit mıknatıslar gibi yapay kaynaklar içerebilir. Elektriksel olarak iletken herhangi bir cisim elektrik akımı taşırken kendi manyetik alanını üretir. Manyetik pusulalar bu tür cisimlerin yakınında hataya meyillidir. Bazı pusulalar, harici manyetik alanları telafi etmek için ayarlanabilen mıknatıslar içerir, bu da pusulayı daha güvenilir ve doğru hale getirir. ⓘ

Pusula bir uçakta ya da otomobilde hızlandırıldığında ya da yavaşlatıldığında da hatalara maruz kalır. Pusulanın Dünya'nın hangi yarım küresinde bulunduğuna ve kuvvetin hızlanma ya da yavaşlama olup olmadığına bağlı olarak pusula gösterilen yönü artıracak ya da azaltacaktır. Dengeleyici mıknatıslar içeren pusulalar bu hatalara özellikle eğilimlidir, çünkü ivmeler iğneyi eğerek mıknatıslara yaklaştırır ya da uzaklaştırır. ⓘ

Mekanik pusulanın bir diğer hatası da dönüş hatasıdır. Doğu ya da batı yönünden dönüldüğünde pusula dönüşün gerisinde kalır ya da dönüşün önüne geçer. Manyetometreler ve cayro pusulalar gibi ikame cihazlar bu gibi durumlarda daha kararlıdır. ⓘ

Manyetik pusulanın yapısı

Manyetik iğne

Bir pusula inşa ederken manyetik bir çubuk gereklidir. Bu, demir veya çelik bir çubuğun Dünya'nın manyetik alanıyla hizalanması ve ardından temperlenmesi veya vurulmasıyla oluşturulabilir. Ancak bu yöntem yalnızca zayıf bir mıknatıs üretir, bu nedenle diğer yöntemler tercih edilir. Örneğin, mıknatıslanmış bir çubuk, bir demir çubuğun manyetik bir lod taşıyla tekrar tekrar ovulmasıyla oluşturulabilir. Bu mıknatıslanmış çubuk (veya manyetik iğne) daha sonra düşük sürtünmeli bir yüzeye yerleştirilerek manyetik alanla aynı hizaya gelmesi için serbestçe dönmesi sağlanır. Daha sonra kullanıcının kuzeyi gösteren ucu güneyi gösteren uçtan ayırt edebilmesi için etiketlenir; modern gelenekte kuzey ucu tipik olarak bir şekilde işaretlenir. ⓘ

İğne ve kase cihazı

Eğer bir iğne bir lod taşına ya da başka bir mıknatısa sürtülürse, iğne mıknatıslanır. İğne bir mantar ya da tahta parçasının içine yerleştirilip bir kase suyun içine konulduğunda bir pusula haline gelir. Bu tür cihazlar, 1300'lerde 'kuru' döner iğneli kutu benzeri pusulanın icadına kadar evrensel olarak pusula olarak kullanılmıştır. ⓘ

Pusulanın noktaları

Sovyet Ordusu'nun saat yönünün tersine çift dereceli bilek pusulası: 60° (saat gibi) ve 360° ⓘ

Başlangıçta birçok pusula yalnızca manyetik kuzey yönüne ya da dört ana noktaya (kuzey, güney, doğu, batı) göre işaretlenmişti. Daha sonra bunlar Çin'de 24'e, Avrupa'da ise pusula kartının etrafında eşit aralıklı 32 noktaya bölünmüştür. Otuz iki noktanın bir tablosu için pusula noktalarına bakınız. ⓘ

Modern çağda 360 derecelik sistem benimsenmiştir. Bu sistem bugün hala sivil navigasyoncular için kullanılmaktadır. Derece sistemi, pusula kadranının etrafında saat yönünde konumlandırılmış 360 eşit uzaklıkta noktayı kapsar. 19. yüzyılda bazı Avrupa ülkeleri bunun yerine "grad" (derece ya da gon olarak da adlandırılır) sistemini benimsemiştir; bu sistemde bir dik açı 400 derecelik bir daire vermek üzere 100 derecedir. Dereceleri onda bire bölerek 4000 desigradlık bir daire elde etmek de ordularda kullanılmıştır. ⓘ

Çoğu askeri kuvvet Fransız "millieme" sistemini benimsemiştir. Bu, açıları ölçerken, topları yerleştirirken vb. ek hassasiyet için pusula kadranının 6400 birim veya "mil" olarak aralıklandırıldığı bir mili-radyan (daire başına 6283) yaklaşımıdır. Askeriye için değeri, bir açısal milin bir kilometrelik bir mesafede yaklaşık bir metreyi eksiltmesidir. İmparatorluk Rusya'sı bir dairenin çevresini yarıçapla aynı uzunlukta akorlara bölerek elde edilen bir sistem kullanmıştır. Bunların her biri 100 alana bölünerek 600'lük bir daire elde ediliyordu. Sovyetler Birliği bunları onda birlere bölerek 6000 birimlik bir daire elde etti ve bu da genellikle "mil" olarak tercüme edildi. Bu sistem eski Varşova Paktı ülkeleri (örneğin Sovyetler Birliği, Doğu Almanya) tarafından genellikle saat yönünün tersine benimsenmiştir (bilek pusulasının resmine bakınız). Bu sistem Rusya'da halen kullanılmaktadır. ⓘ

Pusula dengeleme (manyetik daldırma)

Dünya'nın manyetik alanının eğimi ve yoğunluğu farklı enlemlerde değişiklik gösterdiğinden, pusulalar genellikle üretim sırasında dengelenir, böylece kadran veya iğne düz olur ve yanlış okumalara neden olabilecek iğne sürüklenmesini ortadan kaldırır. Çoğu üretici pusula iğnelerini, Kuzey Yarımküre'nin çoğunu kapsayan bölge 1'den Avustralya ve güney okyanuslarını kapsayan bölge 5'e kadar değişen beş bölgeden biri için dengeler. Bu bireysel bölge dengelemesi, pusula kartının yapışmasına ve yanlış okumalar vermesine neden olabilecek iğnenin bir ucunun aşırı daldırılmasını önler. ⓘ

Bazı pusulalar, belirli bir manyetik bölgeden bağımsız olarak manyetik kuzeyi doğru bir şekilde gösterecek özel bir iğne dengeleme sistemine sahiptir. Diğer manyetik pusulalarda ise iğnenin üzerine yerleştirilmiş küçük bir kayar karşı ağırlık bulunur. 'Rider' adı verilen bu kayan karşı ağırlık, pusula daha yüksek veya daha düşük eğimli bir bölgeye götürüldüğünde eğimin neden olduğu eğime karşı iğneyi dengelemek için kullanılabilir. ⓘ

Pusula düzeltmesi

Ferromanyetik malzemelerin etkilerini düzelten iki demir top ile birlikte bir geminin standart pusulasını içeren bir dürbün. Bu ünite bir müzede sergilenmektedir. ⓘ

Her manyetik cihaz gibi pusulalar da yakındaki demirli maddelerden ve güçlü yerel elektromanyetik kuvvetlerden etkilenir. Yabani arazide navigasyon için kullanılan pusulalar, doğruluklarını etkileyebileceğinden, demir içeren metal nesnelerin veya elektromanyetik alanların (araba elektrik sistemleri, otomobil motorları, çelik pitonlar, vb. Pusulaların kamyon, araba veya diğer mekanik araçların içinde veya yakınında, dahili mıknatıslar veya diğer cihazlar kullanılarak sapma için düzeltilmiş olsalar bile doğru bir şekilde kullanılması özellikle zordur. Aracın ateşleme ve şarj sistemlerinin neden olduğu açılıp kapanan elektrik alanlarıyla birleşen büyük miktarda demirli metal genellikle önemli pusula hatalarına neden olur. ⓘ

Denizde, bir geminin pusulası, yapısındaki ve ekipmanındaki demir ve çelikten kaynaklanan ve sapma olarak adlandırılan hatalar için de düzeltilmelidir. Gemi sallanır, yani sabit bir nokta etrafında döndürülürken, rotası kıyıdaki sabit noktalarla hizalanarak not edilir. Seyircinin pusula ve manyetik yönler arasında dönüşüm yapabilmesi için bir pusula sapma kartı hazırlanır. Pusula üç şekilde düzeltilebilir. İlk olarak yağlama hattı geminin gittiği yönle aynı hizaya gelecek şekilde ayarlanabilir, daha sonra daimi mıknatısların etkileri pusulanın kasasına yerleştirilen küçük mıknatıslarla düzeltilebilir. Pusulanın çevresindeki ferromanyetik malzemelerin etkisi, sabit mıknatıslar ve bir Flinders çubuğu ile birlikte pusula dürbününün her iki tarafına monte edilen iki demir top ile düzeltilebilir. Katsayı $a_{0}$ yağlama hattındaki hatayı temsil ederken $a_{1},b_{1}$ ferromanyetik etkiler ve $a_{2},b_{2}$ ferromanyetik olmayan bileşen. ⓘ

Hafif genel havacılık uçaklarında pusulayı kalibre etmek için benzer bir işlem kullanılır; pusula sapma kartı genellikle gösterge panelindeki manyetik pusulanın hemen üstüne veya altına kalıcı olarak monte edilir. Fluxgate elektronik pusulalar otomatik olarak kalibre edilebilir ve ayrıca doğru yönü gösterecek şekilde doğru yerel pusula varyasyonu ile programlanabilir. ⓘ

Manyetik pusula kullanımı

Harita üzerinde pusula ölçeğini çevirme (D - yerel manyetik sapma) ⓘ

İğne, kapsülün altındaki ana hatları belirlenmiş yönlendirme okuyla aynı hizaya getirilip üzerine bindirildiğinde, pusula halkası üzerindeki seyahat yönü (DOT) göstergesindeki derece rakamı hedefe (dağa) olan manyetik yönü verir. ⓘ

Manyetik pusula, gerçek coğrafi Kuzey Kutbundan yaklaşık 1.000 mil uzaklıktaki manyetik kuzey kutbunu gösterir. Manyetik pusulanın kullanıcısı, manyetik kuzeyi bularak ve ardından varyasyon ve sapma için düzeltme yaparak gerçek kuzeyi belirleyebilir. Varyasyon, gerçek (coğrafi) kuzeyin yönü ile manyetik kutuplar arasındaki meridyenin yönü arasındaki açı olarak tanımlanır. Okyanusların çoğu için varyasyon değerleri 1914 yılına kadar hesaplanmış ve yayınlanmıştır. Sapma, pusulanın demir ve elektrik akımlarının varlığından kaynaklanan yerel manyetik alanlara verdiği tepkiyi ifade eder; pusulanın dikkatli bir şekilde konumlandırılması ve pusulanın altına dengeleyici mıknatısların yerleştirilmesiyle bunlar kısmen telafi edilebilir. Denizciler uzun zamandır bu önlemlerin sapmayı tamamen ortadan kaldırmadığını biliyorlardı; bu nedenle, manyetik yönü bilinen bir dönüm noktasının pusula yönünü ölçerek ek bir adım attılar. Daha sonra gemilerini bir sonraki pusula noktasına yöneltip tekrar ölçerek sonuçlarını grafik haline getirmişlerdir. Bu şekilde, söz konusu yerlerde seyahat ederken pusulalar kullanıldığında başvurulacak düzeltme tabloları oluşturulabilirdi. ⓘ

Denizciler çok hassas ölçümlerle ilgilenirler; ancak sıradan kullanıcıların manyetik ve gerçek Kuzey arasındaki farklarla ilgilenmelerine gerek yoktur. AĢırı manyetik sapma farklılıklarının (20 derece veya daha fazla) olduğu bölgeler dıĢında, arazinin oldukça düz olması ve görüĢün bozulmaması koĢuluyla, kısa mesafelerde beklenenden önemli ölçüde farklı bir yönde yürümekten korunmak için bu yeterlidir. Gidilen mesafeler (zaman veya adımlar) ve manyetik yönler dikkatlice kaydedilerek bir rota çizilebilir ve yalnızca pusula kullanılarak başlangıç noktasına dönülebilir. ⓘ

Azimut almak için prizmatik pusula kullanan asker ⓘ

Bir harita ile birlikte pusula navigasyonu (arazi iliĢkilendirmesi) farklı bir yöntem gerektirir. Açıölçer pusula ile bir hedefe harita kerterizi veya gerçek kerteriz (manyetik kuzeye değil, gerçek kuzeye göre alınan kerteriz) almak için pusulanın kenarı, mevcut konumu istenen hedefe bağlayacak şekilde haritaya yerleştirilir (bazı kaynaklar fiziksel olarak bir çizgi çizilmesini önermektedir). Pusula kadranının tabanındaki yönlendirme çizgileri, pusula iğnesi tamamen göz ardı edilerek, işaretli bir boylam çizgisi (veya haritanın dikey kenarı) ile hizalanarak gerçek veya hakiki kuzey ile hizalanacak şekilde döndürülür. Elde edilen gerçek kerteriz veya harita kerterizi daha sonra derece göstergesinden veya seyahat yönü (DOT) çizgisinden okunabilir ve bu da hedefe giden bir azimut (rota) olarak takip edilebilir. Manyetik kuzey kerterizi veya pusula kerterizi isteniyorsa, kerteriz kullanılmadan önce pusula manyetik sapma miktarı kadar ayarlanmalıdır, böylece hem harita hem de pusula uyum içinde olur. Verilen örnekte, ikinci fotoğraftaki büyük dağ harita üzerinde hedef olarak seçilmiştir. Bazı pusulalar, yerel manyetik sapmayı telafi etmek için ölçeğin ayarlanmasına izin verir; doğru ayarlanırsa, pusula manyetik yön yerine gerçek yönü verecektir. ⓘ

Modern el tipi açıölçer pusulanın taban plakasında her zaman ek bir seyahat yönü (DOT) oku veya göstergesi bulunur. Bir rota veya azimut boyunca ilerlemeyi kontrol etmek veya görülen nesnenin gerçekten hedef olduğundan emin olmak için, eğer görülebiliyorsa hedefe doğru yeni bir pusula okuması yapılabilir (burada, büyük dağ). Taban plakası üzerindeki DOT okunu hedefe doğrulttuktan sonra pusula, iğne kapsüldeki yönlendirme okunun üzerine gelecek şekilde yönlendirilir. Sonuçta ortaya çıkan yön, hedefe olan manyetik yöndür. Yine, eğer "gerçek" veya harita kerterizleri kullanılıyorsa ve pusulanın önceden ayarlanmış, önceden ayarlanmış sapması yoksa, manyetik kerterizi gerçek kerterize dönüştürmek için ek olarak manyetik sapma eklenmeli veya çıkarılmalıdır. Manyetik sapmanın tam değeri yere bağlıdır ve zaman içinde değişir, ancak sapma genellikle haritanın üzerinde verilir veya çeşitli sitelerden çevrimiçi olarak elde edilebilir. Eğer yürüyüşçü doğru yolu izliyorsa, pusulanın düzeltilmiş (gerçek) kerterizi daha önce haritadan elde edilen gerçek kerterize yakın olmalıdır. ⓘ

Pusula, iğnesi sadece pusula muhafazasına kaynaşmış kerteriz üzerinde duracak veya asılı kalacak şekilde düz bir yüzeye yerleştirilmelidir - eğimli kullanılırsa, iğne pusulanın muhafazasına dokunabilir ve serbestçe hareket edemez, dolayısıyla manyetik kuzeyi doğru bir şekilde göstermez ve hatalı bir okuma verir. İğnenin iyi hizalanıp hizalanmadığını görmek için, iğneye yakından bakın ve hafifçe eğerek iğnenin serbestçe bir yandan diğer yana sallanıp sallanmadığını ve iğnenin pusulanın gövdesine temas edip etmediğini görün. İğne bir yöne doğru eğilirse, pusula iğnesi uzunlamasına yatay olana kadar pusulayı hafifçe ve nazikçe karşı yöne doğru eğin. Pusulaların etrafında kaçınılması gereken öğeler her türlü mıknatıs ve elektronik aletlerdir. Elektronik cihazlardan kaynaklanan manyetik alanlar iğneyi kolayca bozabilir, Dünya'nın manyetik alanlarıyla hizalanmasını engelleyerek yanlış okumalara neden olabilir. Dünya'nın doğal manyetik kuvvetleri oldukça zayıftır, 0,5 gauss olarak ölçülür ve ev tipi elektronik cihazlardan kaynaklanan manyetik alanlar bu değeri kolayca aşarak pusula iğnesini etkisiz hale getirebilir. Güçlü mıknatıslara veya manyetik parazitlere maruz kalmak bazen pusula iğnesinin manyetik kutuplarının farklı olmasına ve hatta tersine dönmesine neden olabilir. Pusula kullanırken demir açısından zengin yataklardan, örneğin Manyetit gibi manyetik mineraller içeren bazı kayalardan kaçının. Bu durum genellikle yüzeyi koyu ve metalik bir parlaklığa sahip bir kaya ile gösterilir, ancak manyetik mineral içeren tüm kayalar bu göstergeye sahip değildir. Bir kayanın ya da alanın pusulada parazite neden olup olmadığını anlamak için o alandan çıkın ve pusuladaki ibrenin hareket edip etmediğine bakın. Eğer hareket ederse, pusulanın daha önce bulunduğu alan ya da kaya parazite neden oluyor demektir ve bundan kaçınılmalıdır. ⓘ

Ayrıca bakınız

• Mutlak yatak
• Uçak pusula dönüşleri
• Astrocompass
• Binnacle
• Pusulayı kutulamak
• Brunton pusula
• Koordinatlar
• Toprak indüktör pusulası
• Fiber optik cayro pusula
• Fluxgate pusulası
• Jeolojik pusula
• Cayro pusula
• El pusulası
• Ataletsel navigasyon sistemi
• Manyetik sapma
• Manyetik sapma
• Manyetik daldırma
• Manyetometre
• MEMS manyetik alan sensörü
• Yürüyüş hattı
• Pelorus (enstrüman)
• Radyo pusulası
• Radyo yön bulucu
• Bağıl yatak
• Güneş pusulası
• Güneyi gösteren savaş arabası
• Bilek pusulası ⓘ

Atıf yapılan kaynaklar

• Johnson, G. Mark (2003). Nihai Çöl El Kitabı. McGraw-Hill Professional. ISBN 978-0-07-139303-4.
• Kreutz, Barbara M. (1973). "Ortaçağ Denizci Pusulasına Akdeniz Katkıları". Teknoloji ve Kültür. 14 (3): 367-383. doi:10.2307/3102323. JSTOR 3102323.
• Li Shu-hua (1954). "Origine de la Boussole II. Aimant et Boussolee". Isis. 45 (2): 175-196. doi:10.1086/348315. JSTOR 227361. S2CID 143585290. ⓘ

Kullanım alanları

Pusulayı ilk önce denizciler seyrüseferde kullanmışlardır. Denizcileri; sivil havacılar, askerler (kara, deniz ve hava kuvvetleri), madenciler, mimarlar, ormancılar, tapu ve kadastro işi ile uğraşan harita teknisyen ve harita mühendisleri, izciler, dağcılık sporu yapan dağcılar, koşarak hedef bulma (oryantiring) sporu yapan sporcular, yelken yarışı yapan yatçılar takip etmiştir. ⓘ

Pusula çeşitleri

Parmak pusulası ⓘ

Standart plaka , aynalı, askeri ve kutu (prismatik) pusulalar doğada kullanılan modern dizayn edilmiş pusulalardır. Askeri tip pusulalar daha çok hassas ölçümlerin yapılabilmesi için tasarlanmıştır; hassas ölçüm yapılması zor olduğundan bu tip pusulaların kullanımları da oldukça zordur. Standart veya aynalı pusulaların kullanım alanı daha yaygındır. Parmak pusula oryantiring sporu için en kullanışlı olan pusuladır. Ataç pusulalar, döner kapsülün altına yerleştirilmiş ataç yardımıyla haritalara takılabilirler. ⓘ

Mıknatıs ile çalışan pusulalarda oluşabilen sapmalar iki ana gruba ayrılır:

1. Yapay sapma (deviasyon)
2. Doğal sapma (varyasyon) ⓘ

Kerteriz (açıklık) pusulası

Manyetik güney açısını (açıklık) belirlemek için herhangi bir gök cisminden kerteriz almaya yarayan ve kaptan köprüsünün açık bir noktasına yerleştirilen bir pinülle donatılmış büyük pusula. ⓘ

Asma pusula

Gemilerin seyir kamaraları ile süvari ve ikinci kaptan kamaralarının kemerlerine başaşağı olarak asılan özel pusula. Süvari ve ikinci kaptanın dinlenirken gemi rotasını kontrol etmesini sağlar. ⓘ

Elektromanyetik pusula

Uçaklarda kullanılan manyetik pusula ⓘ

Hareketli donanımı bir eksen çevresinde dönen ve aygıttan bağımsız bir manyetik alanın etkisindeki bir mıknatıstan oluşan, elektro manyetik ölçü aygıtı. Pouilletin tasarladığı ve Gaugainin geliştirdiği tanjant pusulasında, yer manyetik alanıyla içinden ölçülecek akımın geçtiği sabit bir bobinin yarattığı alanın bileşkesinin etkisindeki mıknatıslaşmış iğne tanjantı bu akımla, orantılı bir açı kadar sapar. ⓘ

Aynı şekilde sinüs pusulası da vardır. ⓘ

Dümen (Dümenci) pusulası

Serdümenin verilen rota açısından ayrılmaması için dümen dolabının üzerine yerleştirilmiş pusula. ⓘ

Filika pusulası

Küçük teknelerde ve filikalarda kullanılan, kararlılığı yüksek küçük pusula. ⓘ

Sıvılı pusula

Gemilerde kullanılan sıvılı bir pusula ⓘ

Pusula kartının salınımlarını azaltmak için kabında alkol ve su karışımı bulunan pusula. ⓘ

Sıvılı pusula bir sakıncayı ortadan kaldırır. Manyetik donanımı, su-alkol karışımı bir sıvı içinde yüzen şamandıralara bağlı iki büyük mıknatıstan meydana gelir. Bu şamandıralar pusulanın ağırlığını hafifletir ve mil üzerindeki pusula mihverinin sürtünmesini azaltır. Çelik gemiler yerin manyetik alanının yeğinliğini ve yönünü büyük ölçüde değiştirir. Bundan dolayı belirli yönlerde pusulayı kimi kez kullanılamaz hale getiren önemli sapmalar ortaya çıkar. Geminin demir kısımlarının etkisi pusulanın yakınına uygun biçimde yerleştirilen denkleştiricilerle giderilir. Sürekli manyetiklik, mıknatıslarla geçersiz hale getirilir, geçici manyetiklik ise yumuşak düşey demirlerle (bilyeler ve flinder çubukları) geçersiz hale getirilir. ⓘ

Cayroskop pusulası

Cayroskopun mekanik kararlılığına göre düzenlenmiş ve bu nedenle manyetik etkilere karşı duyarsız olan pusula. ⓘ

Ağırlık merkezinden asılan ve elektrik yardımıyla büyük hızla döndürülen bir cayroskoptan meydana gelir. Başka bir düzenek olmaksızın, ekseni dönmeye başladığı anda yöneltildiği bir yıldızın hareketini izler. Bir karşı ağırlık sistemi bu yatay ekseni yerinde tutar ve bir sönümleme sistemi bu eksenin coğrafi kuzey doğrultusundan ayrılmasını önler. Düzelticiler, geminin enlemini, hızını ve çeşitli hareketlerden kaynaklanan ivmeleri göz önünde bulundurmayı sağlar. Yineleyiciler, dümen kamarasına, kaptan köprüsünün iki yanına yerleştirilir ve radyogonyometre, radar vb. ile donatılır. ⓘ

Yavru pusula

Cayropusulanın hareketlerini bir senkron motor sistemiyle izleyen ve bir pusula gibi yön gösteren aygıt. ⓘ

Kerteriz almak için geminin sancak/iskele alabandalarına yakın köprü üstlerine olduğu gibi geminin yeke dairesine, harita kamarasına ve kimi kez de kaptan kamarasına yerleştirilir. ⓘ

Kadranlı pusula

Bir kutu içine yerleştirilen ve aygıtı yönlendirerek istendiğinde saati öğrenmeyi sağlayan küçük güneş saati. ⓘ

Pusula tanımları

Falso pusula

Gerekli düzeltmeleri yapılmamış hatalı yön gösteren pusula. ⓘ

Sağır pusula

Geminin yön değiştirmelerinden etkilenmeyip sürekli olarak geminin rota tuttuğu yönü gösteren pusula. ⓘ

Diğer

Pusula dolabı

Pusula dolabı; içinde pusula, mıknatıslı çubuklar ve pusulayı aydınlatan lambalar bulunan camlı silindirsel bir kutudur. ⓘ

Kullanım alanlarına göre pusulalar

Havacılık ve Denizcilik

Bütün doğrultuları manyetik kuzey doğrultusuyla karşılaştırmaya yarayan aygıt. ⓘ

Manyetik kuzey, gerçek kuzey, yani coğrafi kuzey ile doğal sapma denilen bir açı oluşturur. Harita üzerinde işaretlenen bu açı yardımıyla pilot ya da kaptan uçağının ya da gemisinin gidiş yönünü tayin edebilir. ⓘ

En basit pusula olan kuru pusula üzeri bir camla kapatılmış ve kardana asılmış bir kaptan oluşur. Bu kabın merkezinde üzerine bir mihver (pusula mihveri) oturtulmuş sivri uçlu düşey bir mil bulunur. Pusula mihveri üzerine rüzgâr gülü yapıştırılmış hareketli bir çember taşır; rüzgâr gülüne de birbirine koşut mıknatıslı birçok iğneden meydana gelmiş manyetik bir donanım asılıdır. Geminin yalpalaması ve rotadan kaçması, rüzgâr gülünde, sönümlenmesi uzun süren salınımlara yol açar. ⓘ

Jeomanyetik

Eğim pusulası

Belirli bir yerde yer manyetik alan doğrultusunun ufukla yaptığı açıyı ölçen, yatay bir eksenin taşıdığı mıknatıslaşmış iğne. Eğimin göz önüne alınması XVI yy. sonunda yaşamış İngiliz fizikçi Roment Norman'ın düşüncesidir. ⓘ

Yükselim pusulası

Belirli bir yerde manyetik meridyenin coğrafi meridyenle yaptığı değişken açıyı ölçen pusula. Yatay bir düzlemde devinen mıknatıslaşmış bir iğnenin tam olarak kuzey-güney doğrultusunu almadığını ilk kez Kristof Kolomb'un gözlediği sanılır. ⓘ

Topograf (topografya) pusulası

Arazi ölçümlerinde kullanılan ve bir gözleme düzeneğiyle donatılmış pusula. ⓘ

Uçları derecelenmiş bir çember üzerinde hareket eden mıknatıslaşmış yatay bir iğne, kare bir kutunun içindedir. Kutunun yanındaysa bir dürbün ya da iki pinül vardır. Bunların doğrultusu, derecelerin bununduğu bir çapa koşuttur. Bu aygıt, A tepe noktasına ulaşmayan BAC üçgenini ölçmeye yarar. ⓘ

Yandaki şekilde, gözlemlenecek ve ölçülecek FO'G ve DOE açıları görülmektedir: BAC açısı bunların farkına eşittir. Topografya rölövelerinde çok işe yarayan portatif aygıtlar da yapılmıştır. ⓘ