قطب نما وسیله کوچکی است به اندازه ساعت جیبی و یا کمی بزرگتر و مانند آن دارای صفحه مدرج و عقربه است. صفحه مدرج آن از صفر تا 360 یا 400 گراد و یا 6400میلیم تقسیم بندی می‌شود.
طرز کار قطب نما
عقربه قطب نما هنگام باز نمودن درب آن ، آزاد شده و حول محور خود می‌چرخد و سپس به علت نیروی مغناطیسی کره زمین همیشه در یک جهت معین که همان قطب شمال مغناطیسی است می‌استد و آن را به ما نشان می‌دهد. عقربه مذکور هیچگاه اشتباه نمی‌کند، مگر آنکه در نزدیکی اشیای آهنی یا فولادی و یا کابلی قرار گرفته باشد. بنابراین ، هنگام استفاده از قطب نما بایستی مطمئن شویم که از اشیای انحراف دهنده آن ، بطور کلی دور است.
کاربردهای قطب نما
به کمک قطب نما می‌توانیم گرای مغناطیسی کلیه امتدادهای مورد نظر را اندازه گرفته و با در دست داشتن گرای مغناطیسی یک امتداد ، جهت یابی بکنیم.
در کشتیها و هواپیماها برای جهت یابی از آن استفاده می‌شود.
در صنایع نظامی کاربرد وسیعی دارد از جمله دیده‌بانها در مناطق عملیاتی به کمک آن جهت یابی می‌کنند.
در صنایع مخابرات ، کارهای پژوهشی و ساختمان قبله نماها بکار برده می‌شود.
قطب نمای پیشرفته
قطب نماهای پیشرفته که بیشتر در صنایع مخابرات و امور نظامی بکار برده می‌شوند، مجهز به سلولهای شب نما میباشند که حتی در تاریکی شب عمل جهت نمایی را صورت دهند. این نوع قطب نماها در دوربینهای دو چشمی نظامی ، تانکها ، نفربرها و حتی در ساختمان برخی خودروهای پیشرفته نیز بکار می‌رود. از قطب نماهای پیشرفته در اندازه گیری طول جغرافیایی و عرض جغرافیایی محل نیز استفاده می‌کنند که در نقشه خوانی ، پیاده سازی عملیات نظامی ، دیده بانی در مناطق جنگی و ... نقش تعیین کننده دارند.
یافتن راه به کمک قطب نما
یافتن راه به کمک قطب نمای مغناطیسی آسانترین روش برای ناوبری است. می توانید قطب نما را شب هنگام یا در ماه گرفتگی نیز به کار برید. نقشه‌های مغناطیسی ، معیارهایی هستند که ابزارهای ناوبری رادیویی یا ماهواره‌ای بر آنها مبتنی هستند، اینکه مبدأ حرکت یا مقصد کجا است، مهم نیست. بلکه مهم بکار بردن قطب نمای مغناطیسی است برای تنظیم از یک نقطه به نقطه‌ای دیگر در هر وضع و حال ، حتی دستگاههای پیشرفته هدایت کشتیها و هواپیماها ، تا حدی بستگی به میدان مغناطیسی دارند.
انواع قطب نماها
قطب نماهای زیروسکوپی در سیستم کنترل خود ، قطب نمای مغناطیسی دارند که هم برای ثبات آنها و هم مقابله با نیروهایی که زاده حرکت وضعی زمین هستند، مورد استفاده قرار می‌گیرند. دستگاههای پیچیده ناوبری رادیویی ، که از راه مقایسه فازهای علائم رادیویی دو یا چند فرستنده ثابت کار می‌کنند، وقتی که طوفانهای مغناطیسی بر یونکره (یونسفر) اثر می‌گذارد و فازهای علائم رادیویی را تغییر مکان می‌دهند، از دقتشان کاسته می‌شود، بدین دلیل است که همه کشتیهای بالاتر از 150 تنی موظف به داشتن قطب نما و نقشه‌های مغناطیسی را خود را با دقت نیم درجه بیابند. هر چه باشد یک خطای یک درجه ، موجب می‌شود که هواپیما بعد از فقط یک دقیقه ، 300 متر از مسیر خود دور شود.
ساده ترین صورت قطب نمای مغناطیسی ، عقربه آهن ربایی است که چنان کار گذاشته شده باشد که بتواند آزادانه با 360 درجه بچرخد. انتهای شمال و جنوب عقربه می‌تواند بسوی شمال مغناطیسی اشاره کند و بیشترین ارزش قطب نمای مغناطیسی در قابل اعتماد بودن ذاتی آن است و آزاد بودنش در بیشتر اقسام تداخلها و نیز سادگی‌اش. هر چند عقربه قطب نما به نحوی قابل اعتماد و همواره متوجه قطب شمال مغناطیسی است حتما موضع این قطب بر اثر افت و خیز در میدان مغناطیسی پیوسته در حرکت است. اگر می‌خواهید سرانجام به محل جغرافیایی معینی برسید، باید به مقدار محلی انحراف مغناطیسی واقف باشید. بدین دلیل است که داشتن نقشه‌های دقیق از میدان مغناطیسی زمین واجب است.
نقشه های مغناطیسی
نقشه‌های جدید مغناطیسی زمین بر اساس معلومهایی ترسیم می‌شوند که یک شبکه از رصدخانه‌های سراسر جهان ، هر چند یک بار ، میدان مغناطیسی زمین را اندازه می‌گیرند. نقشه‌های سراسر کره زمین هر پنج سال یک بار تجدید می‌شوند. اما چون جهت مغناطیسی پیوسته تغییر مکان می‌دهد، نقشه‌های عمده میدان پیش از آنکه انتشار یابند، کهنه می‌شوند. مدلهای تغییر قرنی یعنی تغییرات دراز مدتی که بر اثر دگرگونیها در جریانهای همرفت ، در زمین رخ می‌دهند، بکار برده می‌شوند تا نقشه‌ها با وضع روز مطابقت داده شوند. برای ناوبری معمولی ، کسی نقشه‌های واقعی میدان مغناطیسی زمین را بکار نمی‌برند. اطلاعات محلی استخراج می‌شوند و به عنوان تصحیحی در قطب نما روی نقشه‌های زمینی یا دریایی نقل می‌شوند. اما کامپیوترهای هواپیمایی دور پرواز می‌توانند مستقیما نمونه‌های ریاضی را بکار برند، اینگونه دستگاه راه یابی و ناوبری در شاتل فضایی بکار می‌رود.