デザイン コンパスプレゼンテーションとは何ですか。 コンパス、その発見の物語

コンパスプレゼンテーションとは何ですか。 コンパス、その発見の物語

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では、コンパスとは何でしょうか? コンパス(船員の専門用語ではコンパス)は、地上で方向を確認しやすくするための装置です。 コンパスには、磁気コンパス、ジャイロコンパス、電子コンパスの 3 つの基本的に異なるタイプがあります。

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磁気コンパス 創造の歴史: おそらく、コンパスは中国で発明され、砂漠での移動方向を示すために使用されました。 ヨーロッパでは、コンパスの発明は 12 ~ 13 世紀に遡りますが、その構造は依然として非常に単純で、栓に取り付けられた磁針が水の入った容器に下げられました。 水中では、矢印の付いたプラグが必要な方向に向けられていました。

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磁気コンパス 動作原理は、コンパスの永久磁石の磁場と地球磁場の水平成分との相互作用に基づいています。 自由に回転する磁針は、磁力線に沿って配置され、その軸の周りを回転します。 したがって、矢印は常に一端が北磁極に向かう磁力線の方向を指します。

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磁気コンパス 磁気コンパスの構造 1. 本体 2. 120 分割の円形スケール(目盛) 3. 磁針 4. 照準器(フロントサイト、リアサイト) 5. 読み取りインジケーター 6. ブレーキ

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ジャイロコンパスとは何ですか? 地表上の方向を示す装置。 1 つ以上のジャイロスコープが含まれています。 ほぼどこでも使用されます。 磁気コンパスとは異なり、その読み取り値は(磁気ではなく)実際の地理的な北極の方向に関連しています。

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ジャイロコンパスとは何ですか? 発見の歴史 現代のジャイロコンパスのプロトタイプは、G. アンシュッツ-ケンプフェ (1908 年に特許取得) によって最初に作成され、すぐに同様の装置が E. スペリー (1911 年に特許取得) によって製造されました。 最新のデザインのデバイスは、最初のモデルと比較して大幅に改良されています。 高い精度と信頼性が特徴で、より使いやすいです。

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ジャイロコンパスとは何ですか? ジャイロコンパスの構造 最も単純なジャイロコンパスは、液体に浮かぶ中空のボールの中に吊り下げられたジャイロスコープで構成されています。 ジャイロスコープを備えたボールの重量は、ジャイロスコープの回転軸が水平の場合、その重心がボールの下部の軸上に位置するようなものです。

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電子コンパスの動作原理: 1. 衛星からの信号に基づいて、衛星ナビゲーション システム受信機 (およびそれに応じて物体) の座標が決定されます。 2. 座標が決定された瞬間が記録されます。 3. 一定時間待機します。 4. オブジェクトの位置が再決定されます。 5. 2 点の座標と時間間隔のサイズに基づいて、移動速度ベクトルが計算され、そこから移動方向、移動速度が計算されます。 6. ステップ 2 に進みます。

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電子コンパスの制限事項: 1. 当然のことながら、物体が動かなければ、進行方向はわかりません。 例外は、かなり大きなオブジェクト (飛行機など) であり、2 つの受信機 (翼の端など) を取り付けることができます。 この場合、物体が静止している場合でも 2 点の座標をすぐに取得できるので、ステップ 5 2 に進みます。もう 1 つの制限は、衛星測位システムによる座標決定の精度によるもので、主にゆっくりと移動する物体に影響します (歩行者)

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電磁コンパス 電磁コンパスは「展開された」発電機であり、地球の磁場が固定子の役割を果たし、巻線を備えた 1 つまたは複数のフレームが回転子として機能します。 検流計の形の指示計を備えた簡易版の電磁コンパスを操作するには、高速な移動が必要であるため、電磁コンパスは航空分野で最初に使用されました。

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その他の種類のコンパス 地上で射撃するときに角度を測定するための測地計器であり、特殊なタイプのコンパスです。

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地質 (山岳) コンパス 構造: 通常、長方形のプレート (真鍮またはプラスチック) に取り付けられます。 コンパス ダイヤルでは、目盛りは 0° から 360° まで反時計回りに進みます。 0° は文字 C、90° は文字 Y、270° は文字 3 を表します。N (北) と Y (南) はコンパスの短辺の反対側にあります。コンパスの 2 番目の部分は傾斜計と、両方向に 0° から 90° までの目盛りを持つ半肢です。 傾斜計と半肢の分割を使用して、層の入射角を決定します

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地質 (山) コンパス 測定方法 地質ハンマーを使用して、岩石の自然な層構造に対応する岩石上の領域をクリアします。 最初に編隊のストライク ラインの位置を決定したい場合 (入射角 > 10°)、コンパス プレートに垂直位置を与えます。 傾斜計が0°を示すようにコンパスの長辺を地層の平面(自然台)に当てます。 コンパスプレートの長辺に沿って線が引かれ、編隊の攻撃方向を示します。 最初に傾斜線の位置を決定したい場合 (地層の傾斜角が小さい場合)、コンパス プレートに垂直位置を与えます。 傾斜計が最大角度を示すように、コンパスの長辺を地層面に当てます。

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地球上には、磁気要素が非常に急激に変化し、近隣地域の対応する値とは大きく異なる値を持つ地域が存在します。 このような領域は磁気異常領域と呼ばれます。

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ほとんどの場合、磁気異常の原因は、地球の表面の下に大量の磁性鉄鉱石が存在することです。地球の磁場の詳細な研究は、地球の内部に隠された富を調査するための強力なツールです。

ノビコフ・グリゴリー8「M」コンパス(船員の言葉ではコンパス)は、地上での方向を容易にする装置です。 コンパスには、磁気コンパス、ジャイロコンパス、電子コンパスの 3 つの基本的に異なるタイプがあります。 磁気コンパス:誕生の歴史と動作原理 ジャイロコンパス:誕生の歴史と動作原理 電子コンパス:誕生の歴史と動作原理 電磁コンパス:誕生の歴史と動作原理 磁気コンパス コンパスはおそらく中国で発明され、砂漠での移動方向を示すために使用されました。 ヨーロッパでは、コンパスの発明は12~13世紀に遡りますが、その構造は非常に単純で、ストッパーに取り付けられた磁針が水の入った容器に下げられます。 水中では、矢印の付いたプラグが必要な方向に向けられていました。 「コンパス」という言葉は、13~14世紀に意味されていた古い英語のコンパスに由来しているようです。 "丸"。 動作原理 動作原理は、コンパスの永久磁石の磁場と地球磁場の水平成分との相互作用に基づいています。 自由に回転する磁針は、磁力線に沿って配置され、その軸の周りを回転します。 したがって、矢印は常に磁力線の方向と平行になります。 ジャイロコンパス ジャイロコンパスは、地表上の方向を示す装置です。 1 つ以上のジャイロスコープが含まれます。 大型船舶の航行および制御システムでほぼ広く使用されています。 磁気コンパスとは異なり、その読み取り値は、実際の地理的な (磁気ではない) 北極の方向に関連付けられます。 通常、ジャイロコンパスは、手動または自動制御を備えた船舶操舵システムの基準ナビゲーション デバイスとして使用されます。 船舶用ジャイロコンパスは通常非常に重いです。 一部の設計では、ジャイロローターの重量が 25 kg を超えます。 ジャイロコンパスの通常の動作には、加速度を受けず、地表に対して固定された安定したベースが必要であり、その移動速度は低速である必要があります。 現代のジャイロコンパスのプロトタイプはアンシュッツ=カンフェによって最初に作成され、すぐに同様の装置がスペリーによって作られました。 その後、さまざまな改良を加えた多くのジャイロコンパスが開発されましたが、その中で最も成功したものは、基本的にはアンシュッツやスペリーの装置とほとんど変わりませんでした。 最新のデザインのデバイスは、最初のモデルと比較して大幅に改良されています。 高い精度と信頼性が特徴であり、より使いやすいです。 最も単純なジャイロコンパスは、液体に浮かぶ中空のボールの中に吊り下げられたジャイロスコープで構成されています。 ジャイロスコープを備えたボールの重量は、ジャイロスコープの回転軸が水平の場合、その重心がボールの下部の軸上に位置するような重さになります。 電磁コンパス 電磁コンパスは、地球の磁場が固定子の役割を果たし、巻線を備えた 1 つまたは複数のフレームが回転子として機能する発電機です。 磁場中を移動するときに巻線に誘導される電圧の比は機首方位を示します。または、1 つの巻線が航空機または船舶の長手軸に対して所定の角度で取り付けられており、機首方位を維持するには、パイロットまたは操舵手は機首方位を保持する必要があります。ラダーで矢印をゼロにします。 従来の磁気コンパスに対する電磁コンパスの利点は、車両の強磁性部品が巻線に対して静止しているため、車両の強磁性部品からのずれ(大量の金属の影響による磁気コンパスの針のずれ)がないことです。電流を誘導しないでください。 電磁コンパスの単純なバージョンは動作するために素早い動きを必要とするため、電磁コンパスは航空分野で最初に応用されました。 電子コンパス 1. 2. 3. 4. 5. 1) 2) 5. ここでは、衛星ナビゲーション システムによって座標を決定する原理に基づいて構築されたコンパスについて考えます。 磁気抵抗器またはホール素子のブロックをセンサーとして使用するコンパス (いわゆるデジタル) もあります。 後者は、古典的な意味でのコンパスではない衛星信号を使用する装置とは対照的に、地球の磁場内での相対位置を決定できるマイクロ電気機械システムです。衛星信号を使用する装置は、方位角を次の形式で表示するだけの装置であるためです。コンパスの。 このようなコンパスの動作原理は非常に単純です。衛星からの信号に基づいて、衛星ナビゲーション システムの受信機 (およびそれに応じて物体) の座標が決定され、座標が決定された瞬間が記録されます。 一定時間待機します。 オブジェクトの位置が再決定されます。 2 点の座標と時間間隔の大きさに基づいて、移動速度ベクトルが計算され、そこから 移動方向 移動速度 ステップ 2 に移行します。 制限: オブジェクトが動かない場合は、当然、進行方向は判断できません。 例外は、かなり大きなオブジェクト (飛行機など) であり、2 つの受信機 (翼の端など) を取り付けることができます。 この場合、物体が静止している場合でも 2 点の座標をすぐに取得できるため、ステップ 5 に進みます。もう 1 つの制限は、衛星測位システムによる座標決定の精度によるもので、主にゆっくりと移動する物体 (歩行者) に影響します。 )。

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COMPASSは、地上の水平方向を決定するための装置です。 船舶、航空機、または地上車両の移動方向を決定するために使用されます。 歩行者が歩いている方向。 何らかの物体やランドマークへの指示。

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コンパスは主に 2 つのクラスに分けられます。1 つは地形学者や観光客が使用する指針タイプの磁気コンパス、もう 1 つはジャイロコンパスや無線コンパスなどの非磁性​​コンパスです。

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コンパスカード。 主要方向と 4 分の 1 方向の間には、北北東や北北西など 16 の「主要」方向があります (かつては、「北影西」など、単にポイントと呼ばれるさらに 16 のポイントがありました)。 )、北西、または北西 (315 )、南西、または南東 (225 )、南東、または南東 (135 .

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これらは主要なコンパス ポイント (基点) です。 それらの間には「四半期」の方向があります: 北東または NE (45 、西 (西、西、または W) - 270 、南 (南、南、または南) - 180 、東(ost、O、E、または B) - 90° 方向を決定するために、コンパスにはカードが付いています。これは、0 から時計回りに数えられるようにマークされた 360 分割の円形スケールです。 . (北、N、または C) は通常 00 に対応します。

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動作原理。 方向指示装置では、他のすべての方向を測定する基準となる方向が必要です。 磁気コンパスでは、この方向は地球の北極と南極を結ぶ線です。 磁性ロッドは、水平面内で自由に回転できるように吊り下げると、この方向に設定されます。

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実際、地球の磁場では、回転する一対の力が磁気ロッドに作用し、磁気ロッドを磁場の方向に設定します。 磁気コンパスでは、このような棒の役割は磁化された針によって行われ、測定時には針自体が地球の磁場と平行に設定されます。

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ポインターコンパス。 これは最も一般的なタイプの磁気コンパスです。 ポケット版でよく使われます。 ポインターコンパス (図 2) には、垂直軸上の中間点に細い磁針が自由に取り付けられており、水平面内で回転できます。 矢印の北端にマークが付けられ、その根元にカードが取り付けられています。

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測定するときは、矢印の回転面が厳密に水平になるようにコンパスを手に持つか、三脚に取り付ける必要があります。 すると、矢印の北端は地球の北磁極を指します。

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地形図作成者に適したコンパスは、方向を知るための道具です。 方位を測定するための装置。 通常、望遠鏡が装備されており、望遠鏡が目的の物体と位置合わせされるまで回転し、カードを使用して物体の方位角を読み取ります。

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液体コンパス。 液体コンパス、またはフローティング カード コンパスは、すべての磁気コンパスの中で最も正確で安定しています。 船舶でよく使用されるため、シップボードと呼ばれます。

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このようなコンパスのデザインはさまざまです。 典型的なバージョンでは、これは液体で満たされた「ポット」であり(図3)、その中にアルミニウム製のカートリッジが垂直軸に固定されています。 軸の反対側には、1 対または 2 対の磁石が下からカードに取り付けられています。 。 ポットの中心には中空の半球状の突起、つまりフロートがあり、車軸サポートにかかる圧力を軽減します(ポットがコンパス液体で満たされている場合)。 フロートの中心を通過するカードの軸は、通常は合成サファイアで作られた石のスラストパッド上にあります。 スラストベアリングは「コースライン」を持った固定ディスクに固定されています。 ポットの底には 2 つの穴があり、そこを通って液体が膨張室に流れ込み、圧力と温度の変化を補償します。

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液体 (シップ) コンパス、あらゆる種類の磁気コンパスの中で最も正確で安定しています。 1 – 膨張時にコンパス液が溢れるための穴。 2 – 充填プラグ; 3 – ストーンスラストベアリング; 4 – ユニバーサルジョイントの内輪。 5 – カード。 6 – ガラスキャップ。 7 – 見出し行マーカー。 8 – カード軸。 9 – フロート。 10 – ヨークディスク。 11 – 磁石。 12 – ポット。 13 – 膨張室。

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カードはコンパスの液体の表面に浮かびます。 さらに、液体はピッチングによって引き起こされるカードの振動を和らげます。 水は凍るため、船のコンパスには適しません。 45% エチルアルコールと 55% 蒸留水の混合物、グリセリンと蒸留水の混合物、または高純度石油留分が使用されます。

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コンパスボウルは青銅から鋳造されており、漏れの可能性を排除するシール付きのガラスキャップが付いています。 方位リング、または方向検出リングがポットの上部に固定されています。 これにより、船の進路に対するさまざまなオブジェクトの方向を決定できます。 コンパスボウルは、ユニバーサル(ユニバーサル)ジョイントの内輪上のサスペンションに固定されており、回転状態でも水平位置を維持しながら自由に回転できます。

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コンパスボウルは、コースと呼ばれる特別な矢印またはマーク、またはコースラインと呼ばれる黒い線が船の船首を指すように固定されています。 船の針路が変わると、コンパスカードは磁石によって所定の位置に保持され、常に船の南北方向を維持します。 カードに対して見出しマークやラインを移動させることで、進路変更をコントロールできます。

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コンパス補正 コンパス補正は、真北 (北) からの測定値の偏差です。 その原因は磁針のずれと磁気偏角です。

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磁気偏角。 磁気偏角は、地球の磁北極が地理的な真の北極に対して 2100 km ずれているという事実による、磁北と真北の間の角度差です。

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コンパス補正を考慮します。 現在、コンパス補正を考慮するためにさまざまな方法が使用されています。 それらはどれも同様に優れているため、例として米国海軍に採用された 1 つだけを引用するだけで十分です。 東への偏差と磁気偏角は正と見なされ、西へは負と見なされます。 計算は次の式を使用して行われます。 例えば 逸脱、ああ。 例えば 偏角 倍率 例えば 比較 例えば

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歴史的データによると、コンパスの発明は中国の宋王朝の治世中に行われ、砂漠での航行の必要性と関連していました。 紀元前3世紀。 中国の哲学者ヘン・フェイツーは、彼の時代のコンパスのデザインを次のように説明しました。それは球形で、凸部が注意深く磨かれ、細いハンドルが付いた磁鉄鉱でできた注ぎスプーンでした。

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スプーンは、柄が皿に触れず、その上に自由に配置されるように、慎重に磨かれた銅または木の皿の凸面部分に置かれました。 この場合、スプーンはそのベースの軸の周りを自由に回転する必要があります。

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KOMPASコンパス(船員の職業上のスピーチで:
コンパス) - ナビゲーションを容易にするデバイス
地形。 根本的に違うのは3つ
コンパスの種類: 磁気コンパス、ジャイロコンパス、
電子コンパス。

方位磁針。 話。

コンパスは中国の王朝時代に発明されました
Song yi は方向を示すために使用されました
砂漠での動き。

方位磁針。 話。

ヨーロッパにおけるコンパスの発明は 12 ~ 13 世紀に遡りますが、
構造は非常にシンプルのままで、磁針が強化されました。
栓をして水の入った容器に下げます。 水の中に矢印の付いたプラグがあります
正しい方向に向けてください。 14世紀初頭、イタリアのフラヴィウスは、
Gioia はコンパスを大幅に改良しました。 彼は磁気針を付けた
垂直のピンの上に、矢印に軽い円のカードを取り付けます。
円周上に沿って 16 個の点に分割されます。

方位磁針。 話。

16世紀にカルトゥーシュカ部門が導入されました
32 ポイントと鋼鉄の矢の付いたボックス
ジンバルに設置して
船のピッチがコンパスに及ぼす影響を排除します。

XVII
世紀
方位磁針
方向探知機を装備 - 回転
照準を備えた直径定規
端、その中心によって強化される
矢印の上のボックスカバー。

方位磁針。 動作原理。

原理
行動
ベースの
の上
一定磁場の相互作用
磁石
方位磁針

水平
成分
磁気
田畑
地球。
自由に回転する磁針
に沿って配置された軸の周りを回転します
磁力線。 したがって、
矢印は常に一方の端を指します
磁力線の方向、
北磁極に行く

方位磁針。 構造。

1. ハウジング
2. 円形目盛(文字盤)、
120の部門に分かれています
3.磁気針
4. 照準器
(フロントサイトとリアサイト)
5. カウントインジケーター
6. ブレーキ

ジャイロコンパス

地球上の方向を示す装置
表面。 1 つ以上が含まれています
ジャイロスコープ。 ほぼどこでも使用されます。 V
磁気コンパスとの違い、その測定値
真の地理的方向に関連付けられている
(磁性はありません) 北極

ジャイロコンパス。 話。

現代のジャイロコンパスのプロトタイプ
G. Anschutz-Kampfe によって最初に作成されました (特許取得済み)
1908 年)、すぐに同様の装置が E によって構築されました。
スペリー (1911 年に特許取得)。 デバイス
モダンな
デザイン
多くの
最初に比べて改善されました
モデル。 それらは非常に正確であり、
信頼性と使いやすさ

ジャイロコンパス。 構造。

最も単純な
ジャイロコンパス
で構成されています
から
ジャイロスコープ、
中空のボールの中に浮遊しており、
液体に浮くもの。 重さ
ジャイロスコープを備えたボールは、
重心は軸上にあります
ボールが下部にあるとき、軸が
ジャイロスコープの回転は水平です

ジャイロマップ。 動作原理。

電子コンパス。 動作原理。

1. 衛星信号に基づく
決まっている
座標
受信機
システム
衛星
ナビゲーション
(そして、
それぞれ、オブジェクト)
2. その瞬間
座標が決まりました。
3. 一定時間待機します。
4. 移転
物体。
5. 2点の座標をもとに、
時間間隔のサイズが計算されます
移動速度ベクトルとそれから:
◦ 進行方向
◦ 移動速度
6. ポイント 2 に進みます。

電子コンパス。

制限:
1. 当然のことながら、
もし
オブジェクト
ない
移動、移動方向
知る方法はありません。 例外
補う
十分
大きい
オブジェクト (飛行機など)、ここで
2をインストールすることが可能です
受信機(たとえば、端にある)
翼)。 この場合、2つの座標は、
すぐにでもポイントを獲得できます
オブジェクトが静止している場合は、次へ進みます。
第5項
2. もう 1 つの制限は次のようなものによるものです。
座標決定の精度
衛星
システム
主にポジショニングと影響
したがって、ゆっくりと動く物体では
(歩行者)

マウンテンコンパス

構造:
地質学的
方位磁針
いつもの
長方形のプレートに取り付けられています
(真鍮またはプラスチック)。 の上
コンパスのダイヤルの目盛りは 0° から
360°後向き
時計回りに。 0°の指定には、
文字C y 90° 文字B y 180° 文字Y、y
270°の文字 3. N (北) と S (南)
短辺に沿って配置
方位磁針
コンパスの 2 番目の部分は、
傾斜計と半分の四肢からの分割
両方向0°~90°。 傾斜計と
半肢の分割によって決定されます
層の入射角

地質(山岳)コンパス

地質ハンマーの使用
清める
の上
繁殖
プラットホーム、
自然なレイヤリングに対応
品種 まず決めたい場合は
フォーメーションのストライクラインの位置(
入射角 > 10°)、プレートに与える
方位磁針
垂直
位置。

地層の平面 (自然のプラットフォーム)
傾斜計が0°を示すようにします。 長い道に沿って
コンパスプレートの側面は取り消し線で囲まれています
ライン、
どれの
を示します
方向
フォーメーションストライク。 彼らが最初に望んでいるなら
フォールラインの位置を決定します(
地層の傾斜角が小さい)、与える
コンパスプレートは垂直位置にあります。
コンパスの長辺をあてはめる
形成面なので、傾斜計は
最大角度を示しました

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