Как работает компас в телефоне без интернета
Обновлено: 05.07.2024
Геомагнитный датчик (geomagnetic field sensor) — деталь смартфона, которая необходима для измерения магнитных полей. С помощью этого датчика телефон может работать в качестве компаса, при этом его точность будет повышена. Отличительная особенность геомагнитного датчика — его более совершенная конструкция, чем у магнитного датчика. Из-за этого направление телефона определяются точнее, а значит и ориентирование осуществляется проще.
Геомагнитный датчик (магнитометр) также называется электронным компасом. Он используется для определения того, в какую сторону света повернут телефон. При этом более совершенный геомагнитный датчик позволяет даже телефонам без GPS определить направление движения, а также местоположение. Однако для этого должны быть включены Wi-Fi-сеть, а также доступны базовые станции мобильной связи.
Выводы
Геомагнитный датчик — более продвинутый датчик, определяющий стороны света. Ее отличительная черта — повышенная точность ориентирования. С помощью него на телефоне работает приложение «Компас», а пользователь может определять нужное направление без навигатора.
Как использовать компас на смартфоне?
Существует большое количество приложений «Компас» на Android и iPhone, но прежде чем что-либо устанавливать, убедитесь, что приложение изначально отсутствует. Дело в том, что многие разработчики устанавливают такое приложение ещё на заводе. Приложения из магазинов обладают точно таким же функционалом, что и предустановленное приложение, но могут дополнительно содержать рекламу.
Если же приложения «Компас» в вашем смартфоне нет — скачайте любое из магазина приложений:
Запущенное приложение визуально практически не отличается от традиционного аналогового компаса. Для нашего удобства разработчики сохранили привычный интерфейс.
Работает ли магнитный компас за пределами Земли
Многие звезды, планеты и их спутники обладают магнитным полем, однако зачастую магнитное поле настолько слабо, что не способно повлиять на стрелку магнитного компаса. Более же чувствительные приборы улавливают даже столь незначительное проявление магнетизма, но сейчас речь не о них.
Так, например, на Луне скорее всего не удастся использовать магнитный компас для ориентирования, поскольку магнитное поле Луны очень слабо.
То же самое касается открытого космоса на большом удалении от небесных тел. Здесь магнитные поля, как правило, настолько малы, что не способны сдвинуть стрелку магнитного компаса с места.
Последнее утверждение справедливо только для магнитного компаса, находящегося вдали от бороздящего просторы космоса космического корабля. На МКС показания компаса целиком будут зависеть от магнитных девиаций, вызванных исключительно деталями самой космической станции.
С другой стороны, не стоит забывать, что даже на тех планетах, где магнитное поле не меньше, а то и больше, чем на Земле, магнитные полюса периодически меняются местами, и направление на магнитный полюс с большой вероятностью не совпадет с направлением на географический полюс. В принципе, как и говорилось ранее, у Земли та же «беда», и то, что мы имеем возможность сегодня использовать магнитный компас для приблизительного определения направления на географические полюса, можно сказать — просто счастливое совпадение.
Таким образом, говоря о магнитном компасе, как об основном средстве навигации для туриста, всегда нужно помнить об ограничениях в его работе, которых, к счастью не так много. В большинстве случаев магнитный компас при корректном его использовании поможет людям сориентироваться в пространстве, при наличии карты — определить свое местоположение, а также найти направление для дальнейшего движения, в том числе и для того, чтобы в аварийной ситуации наиболее быстро выйти к людям.
Спутниковый компас
Спутниковый компас работает, получая сигналы от спутников. Такой прибор показывает направление на истинные полюса, то есть на географический север и географический юг.
Такой компас не будет работать в помещении или под землей, что ограничивает область его применения.
Показания этого компаса не зависят от магнитной аномалии и девиаций, однако он не будет работать, если сигнал спутника пропадет, либо закончится заряд источника электропитания. Именно такие устройства встроены в современные телефоны и смартфоны, и на том же Айфоне компас работает, принимая сигнал от спутников и указывая направления на разные стороны света. В большинство смартфонов изначально вшит GPS-приемник для расширения его функционала, а получая данные о местоположении телефона очень просто указать направления по сторонам света.
Как устроен компас🧭 в телефоне и можно ли ему доверять?
Все мы держали в руках обычный компас. Традиционный компас представляет собой устройство с вращающейся магнитной стрелкой. Магнитная стрелка поворачивается до тех пор, пока не будет сонаправлена с линиями магнитного поля планеты, таким образом мы получаем достоверную информацию о том, где находятся южный и северный магнитный полюс Земли. Но в смартфоне нет магнитной стрелки — компас, встроенный в смартфон, работает на ином принципе.
Как использовать геомагнитный датчик в телефоне?
Геомагнитный датчик в телефоне используется с помощью специального приложения под названием «Компас». Обычно оно предустановлено на мобильном устройстве, но аналоги можно скачать и в Google Play. При этом приложение не будет работать, если на телефоне отсутствует геомагнитный датчик. Узнать, встроен ли он, можно разными способами:
- В технических характеристиках телефона.
- На сайте производителя.
- С помощью приложения, определяющего характеристики устройства, например, CPU X.
Искать необходимо названия «геомагнитный датчик», «магнитометр», «geomagnetic field sensor» или «magnetometer».
Чтобы воспользоваться геомагнитным датчиком, необходимо установить или открыть приложение «Компас», если оно уже установлено. Далее датчик начнет работать самостоятельно. В некоторых случаях в приложении потребуется откалибровать компас, однако сделать это легко — достаточно следовать инструкциям на экране.
Как устроен компас в смартфоне?
Осталось разобраться, почему компас в телефоне работает, ведь никакой магнитной стрелки в телефоне нет. Для начала рассмотрим магнитное поле земли.
На приведенном изображении мы видим, что магнитное поле распространяется в трех плоскостях. В каждом современном смартфоне есть специальный датчик — Датчик эффекта Холла. Эдвард Холл в 1879 году открыл потрясающее явление, названное в последствии эффектом Холла.
Эффект_Холла Эффект Холла — это возникновение в электрическом проводнике разности потенциалов на краях образца (напряжения Холла ) помещённом в поперечное магнитное поле, при протекании тока , перпендикулярному полю.
Используя этот эффект, датчик Холла в Вашем устройстве измеряет магнитное поле по трём осям. Совместив эту информацию с информацией с датчика акселерометра (датчик положения телефона в пространстве), программа вычисляет расположение магнитных полюсов земли относительно устройства.
Стоит отметить, что традиционный компас, как и приложения для смартфонов использует лишь две плоскости, игнорируя угол наклона магнитного поля относительно поверхности планеты.
Работа с магнитным компасом
Магнитный компас помогает определить направление на магнитные север и юг, а также направление на выбранный объект относительно направления на север — азимут.
Поскольку магнитный компас реагирует на любое магнитное поле, то в большинстве случаев его стрелка указывает не на магнитные полюса Земли, о которых мы говорили здесь, а в сторону от них.
Это в первую очередь связано с магнитными девиациями, которые вызываются находящимися рядом намагниченными объектами.
Единственный способ снизить магнитные девиации в туристическом компасе — находиться на достаточном расстоянии от магнитных предметов (например, ножа, мобильного телефона или другого компаса), объектов (например, машины, самолета или судна) и источников электрического тока (например, линии электропередач). Хотя на морских судах магнитные девиации, связанные с деталями самого судна, устраняются с помощью специальных систем, оснащенных магнитами.
Также существуют области, в которых силовые линии магнитного поля Земли сильно отклоняются от подобных линий в соседних областях. Такие районы называются магнитными аномалиями. Стрелка компаса в этих областях также «врет».
Стоит заметить, что вблизи географических полюсов Земли, как в северном, так и в южном полушарии, в наше время компас может давать большие ошибки, вплоть до 180°, то есть самую большую ошибку из гипотетически возможных.
Я не зря сказал, что именно в наше время. Дело в том, что местоположение магнитного полюса (как южного, так и северного) непостоянно. Во-первых, на данный момент магнитные полюса не совпадают с местоположениями географических полюсов, а во-вторых, местоположение магнитных полюсов меняется со временем, причем движется непредсказуемо, изменяя как направление движения, так и скорость. Поэтому нельзя исключать возможности, что рано или поздно в какой-то момент времени оно совпадет с положением одного из географических полюсов Земли.
Магнитные полюса за всю историю Земли неоднократно диаметрально меняли свое местоположение, то есть вблизи северного географического полюса в разные времена был как северный магнитный, так и южный магнитный полюс.
Кроме того, из-за близости географических полюсов к магнитным полюсам в измерениях с помощью магнитного компаса могут возникнуть трудности по той же причине, по которой они возникают на самих магнитных полюсах.
В точках на земной поверхности, соответствующих магнитным полюсам Земли, магнитный компас не будет работать, поскольку силовые линии магнитного поля Земли в этих областях направлены строго вертикально. Точнее, работать-то он будет, но только, если его повернуть набок — магнитная стрелка в этом случае займет строго вертикальное положение, то есть как раз вдоль магнитных линий Земли.
Неисправность компаса
Для этого к компасу сбоку подносится намагниченный предмет, например, нож, пока стрелка компаса не отклонится в сторону. После того, как объект, вызывающий магнитную девиацию, будет устранен, стрелка должна вернуться в прежнее положение. То же самое необходимо проделать, поднося намагниченный предмет с другой стороны.
Если стрелка после всех манипуляций вернулась на прежнее место, такой компас будет работать правильно. Если же не вернулась, то таким компасом пользоваться нельзя: он неисправен.
Гирокомпас
Работа гирокомпаса основана на способности гироскопа удерживать одно и то же положение в пространстве, независимо от поворота рамки, в которой он закреплен.
Гирокомпас, как и спутниковый компас, показывает географический север и независим от магнитных полей, создаваемых деталями транспорта, в котором он установлен.
Зачем нужен компас в телефоне?
Для начала разберемся, зачем нужен компас в смартфоне. Он помогает ориентироваться в пространстве даже при отсутствии карты местности. Если знать примерное расположение населенного пункта или конкретного объекта, этот прибор в умелых руках поможет его найти.
Иногда стрелка на мобильном навигаторе начинает перемещаться хаотичным образом. Если этот сбой будет продолжительным, ориентироваться на дороге станет сложно. Компас хоть и устаревшее устройство, но еще актуальный и проверенный способ определения местоположения. Конечно, возить с собой компас в привычном понимании не всегда удобно, поэтому разработчики смартфонов внедрили соответствующий датчик в свои устройства.
Функция компаса доступна в предустановленных приложениях на многих Android-устройствах и работает через технологию GPS и геомагнитный датчик. Чтобы увидеть заветную стрелочку, всегда указывающую на север, просто откройте приложение Google Maps (Карты Google) или Яндекс.Навигатор.
Компас в смартфоне — как включить и пользоваться?
Современные пользователи использую гаджеты на полную катушку — интернет, общение, фотографии, музыка и еще огромное количество функций. Но многие забывают о действительно важных функциях, например, наличии компаса. Этот датчик есть практически в каждом современном телефоне, но как им воспользоваться?
Электронный (цифровой) компас
В этом виде компаса показания также определяются направлением магнитного поля Земли, однако в данном случае работает не стрелка, а специальное электронное устройство (магнитный датчик).
Такой компас не зависит от спутников и их видимости.
В отличии от магнитного компаса, это устройство потребляет электроэнергию от переносного аккумулятора или батареек.
Здесь стоит отметить, что цифровым компасом также иногда называют спутниковым, что не совсем верно. О спутниковом расскажем чуть позже.
Лучший компас для туризма
Для туризма наиболее подходящими можно считать три варианта — магнитные, электронные и спутниковые компасы — из-за их компактности. Однако, давайте разберемся, какой же вариант наиболее подходит для многодневного пребывания в дикой природе в экстремальных условиях.
Электронные и спутниковые компасы используются в новейших средствах связи — мобильных телефонах, смартфонах, айфонах, планшетах, а также в часах, что делает их постоянными спутниками современного человека. А это значит, что с большой долей вероятности такой прибор окажется при владельце, если тот попадет в аварийную ситуацию вдали от цивилизации. В этом большой плюс таких устройств.
Однако электронный компас проигрывает обычному магнитному, ведь для определения тех же магнитных полюсов в электронном варианте нужен источник электроэнергии, а в случае поломки электрический компас вряд ли удастся починить в условиях дикой природы. В то же время простой магнитный компас не нуждается в питании электрическим током и его можно быстро сделать из подручных средств.
Ну, а спутниковый компас в современном средстве связи — хоть вещь и нужная, но все же менее удобная, чем навигатор. Лучше установить на телефон не компас, а навигатор, который не только сориентирует владельца по сторонам света, но и сможет указать точное местоположение его на карте.
Раз уж такое функциональное устройство есть под рукой, ограничиваться только функцией компаса на нем не рационально.
Тем не менее, и в этом случае такое средство навигации будет обладать тем же недостатком, что и электронный компас, — зависимостью от электроэнергии и невозможностью ремонта в случае поломки. А ведь поломка может наступить в том числе и от падения или намокания телефона, если только он не оснащен специальной защитой, которой на большинстве телефонов нет.
Плюс такого цифрового компаса заключается также в его миниатюрных размерах и устойчивости к магнитным девиациям.
Кроме того, сигнал от спутника в некоторых случаях попросту не дойдет до устройства-приемника, что может привести к возникновению чрезвычайной ситуации. Например, в пещерах или катакомбах, где можно легко потеряться, использовать спутниковый компас не получится: не будет сигнала от спутника.Поэтому из всего разнообразия компасов на первое место все же нужно вынести магнитный, благодаря простоте его устройства и независимости от электропитания.
Далее разберемся в работе магнитного компаса — наиболее универсального и популярного устройства навигации в среде туристов, охотников и других людей, чья деятельность связана с пребыванием в дикой природной среде.
Радиокомпас
В радиокомпасе направление определяется не по магнитному полю, а по сигналу от радиостанции, местоположение которой известно заранее. На фото показан пример такого компаса, снятого с панели самолета:
Радиокомпасы нашли широкое применение в авиации, однако обладают рядом недостатков, связанных с возникновением больших ошибок в измерениях (более десятка градусов) из-за искажения радиосигнала. Сегодня их все чаще заменяют другими приборами для навигации, например, GPS-навигаторами.
Как работает компас, в том числе в смартфоне или в более простом телефоне
На сегодняшний день человечество придумало множество различных моделей компасов. Они отличаются не только по устройству, но и по принципу работы. То, как работает, например, магнитный компас, сильно отличается от принципа действия компаса в смартфоне и телефоне, хотя в общем конечный результат их действия — показания — будут сходными.
Каждая модель имеет свои достоинства и недостатки, благодаря чему под каждую конкретную ситуацию можно подобрать наиболее подходящий прибор.
Для примера рассмотрим принцип действия некоторых видов компасов.
Приложения компаса на Android
Кроме предустановленных программ можно воспользоваться компасом, установив одно из бесплатных приложений в Google Play. Вот наиболее популярные и стабильные из них.
Компас Сталь 3D
Это приложение не только поможет определить местоположение, но и порадует стильным дизайном цифрового компаса. Оно предлагает выбрать собственную стилистику из большого количества вариантов.
Smart Compass
Это приложение позволяет пользоваться компасом через технологию GPS (без интернета). Приложение определит местоположение за считанные секунды.
Компас 360 Pro Free
Простое приложение, демонстрирующее на экране цифровой компас. Оно имеет поддержку многих языков и не требует интернет-соединения.
На этом тему компаса в телефонах можно закрывать. Получить эту функцию крайне просто, главное — уметь пользоваться информацией.
Электромагнитный компас
Этот прибор также ориентируется на магнитное поле Земли, однако для того, чтобы он начал работу, необходимо движение его в пространстве. Ведь именно перемещение в магнитном поле рамки с обмоткой — основной детали электромагнитного компаса — генерирует электрический ток, который, в свою очередь, отражается в виде показаний на приборах, по которым и происходит сверка направления движения транспорта с заданным курсом.
Благодаря этой конструкции, данный прибор нечувствителен к магнитным девиациям, связанным с деталями транспорта, на котором он установлен. Однако для ориентирования по электромагнитному компасу обязательно нужно находиться в движении, ведь стоя на одном месте, электрические токи в катушках возникать не будут, а значит и замерять приборам будет нечего.
Магнитный компас
В магнитном компасе основной элемент — магнитная стрелка — располагается вдоль силовых линий магнитного поля Земли — естественного гигантского магнита — и указывает на ее полюса.
Стрелка такого компаса выравнивается по направлению магнитных линий Земли.
Благодаря тому, что магнитные полюса находятся вблизи географических полюсов, на большей части поверхности Земного шара можно использовать магнитный компас для нахождения приблизительного направления на истинный север или юг, а по ним определять и все остальные стороны света.
Вывод
Компас в мобильном телефоне — это такой-же точный прибор, как и аналоговый компас, его показаниям можно доверять (при условии исправных датчиков Холла и акселерометра).
Читайте также: