|
|
Шарлай - Классическая мореходная астрономия - 2004. Шарлай - Классическая мореходная астрономия - 2004.pdf. Координат Первая система экваториальных координат Вторая система экваториальных координат Параллактический треугольники преобразование сферических координат Координаты Солнца Звездное небо
КЛАССИЧЕСКАЯ МОРЕХОДНАЯ АСТРОНОМИЯ Небесная сфера и сферические координаты светил Горизонтальная система координат Первая система экваториальных координат Вторая система экваториальных координат Параллактический треугольники преобразование сферических координат Координаты Солнца Звездное небо Основные созвездия и названия звезд Как найти основные звезды Астрономические наблюденияСуточная программа астрономических наблюдений Порядок выполнения астрономических определений Проверка секстана перед наблюдением Порядок решения некоторых астрономических задач Основные соотношения и формулы Определение широты по высоте Полярной звезды Определение широты по меридиональной высоте Солнца Определение долготы по высоте светила на первом вертикале (А = 90°) Определение поправки компаса НЕБЕСНАЯ СФЕРА И СФЕРИЧЕСКИЕ КООРДИНАТЫ СВЕТИЛ
Небесной сферой называют вспомогательную сферу, построенную произвольным радиусом, на которую спроектированы светила. За центр сферы обычно принимают точку О, соответствующую глазу наблюдателя. На рис. 1. изображена небесная сфера для наблюдателя, расположенного в некоторой точке земной поверхности в северной широте f. Отвесная линия, проходящая через центр и совпадающая с направлением силы тяжести, пересекает небесную сферу в точках зенита г и надира п. Плоскость, перпендикулярная отвесной линии и проходящая через центр сферы, называется плоскостью истинного горизонта которая при пересечении с небесной сферой образует большой круг NESW.
Линия PnPs, параллельная оси вращения Земли, называется осью мира а точки ее пересечения с небесной сферой полюсами мира северными южным Ps. Полюс, расположенный в надгоризонтной части сферы, называется повышенным, а в подгоризонтной
— пониженным. Наименование повышенного полюса всегда одноименно с наименованием широты наблюдателя. Большой круг QEQ'W, плоскость которого перпендикулярна оси мира и проходит через центр сферы, называется небесным экватором
Большой круг P
N
n
P
s
Z
называется меридианом наблюдателя Ось мира делит его на полуденную и полуночную P
z
P
s ие
анами,
шие
N
n
P
s части. Больш круги P
N
CP
s
, плоскости которых проходят через полюсы мира, называют небесными мериди
или кругами склонений Боль круги гСп, плоскости которых проходят через отвесную линию точки зенита и надира, называют вертикалами, или кругами высоты. Вертикал, проходящий через точки Е и W, называется первым вертикалом Малые кругиPСР',
плоскости которых параллельны плоскости небесного экватора, называются небесными параллелями Малые круги аСа', плоскости которых параллельны плоскости истинного горизонта, называются альмукантаратами. Плоскость экватора наклонна к плоскости горизонта под углом 90° — f. Ось мира составляет с плоскостью истинного горизонта угол, равный географической широте f места наблюдателя. Горизонтальная система координат
Азимут светила А — сферический угол при зените или дуга истинного горизонта между меридианом наблюдателя и вертикалом светила.
Применяются три системы счета азимута. При полукруговом (практическом) счете заточку начала отсчета в северном полушарии принимают точку N, а в южном — точку S, те. точка начала отсчета полукругового азимута всегда одноименна с наименованием
широты места наблюдателя. Азимуты ограничиваются пределом в 180°. При четвертном счете азимуты отсчитываются от точек N ив сторону Е и W от 0 до 90°. При круговом
(навигаци до 360°.
Высота светила h — угол при центре небесной сфе или дуга круга высоты (вертикала) между истинным горизонтом и центром светила. Высота отсчитывается от 0 док зениту и от 0 док надиру. Отрицател высота называется снижением светила Дополнение высоты доте. дуга между зенитом и светил называется зенитным расстоянием z. Зенитное расстоя
180°.
Если светило находится на меридиане наблюдател его высоту называют меридиональной высотой H, а зенитное расстояние — меридиональным зенитным расстоянием
онном) счете азимут отсчитывается в любой широте от точки N в сторону Е от 0 ры ьная ом, ние отсчитывается от зенита и изменяется от 0 доя, то
Z. z+ h = 90°; Z + Н =
90°; z = 90° - A; Z = 90° - H. Первая система экваториальных координат Часовой угол светила t — сфериче ватора между
: л, в нием в ают одноименно с широтой, и отрицательным, если оно ия называется полярным расстоянием D. Полярное расстояние изменяется от 0 до 180°. d
+
D
= 90° Вторая система экваториальных координат бесной сферы, до меридиана светила, те. в сторону движения ский угол при полюсе мира или дуга эк меридианами наблюдателя и светила.
Применяют две системы счета часовых углов обыкновенный, или вестовый часовой угол отсчитывается от полуденной части меридиана наблюдателя всегда в сторону W от 0 до 360°; практический — часовой угол отсчитывают от полуденной части меридиана наблюдателя в сторону точек Е или W от 0 до 180°. Вестовый часовой уго если он превышает 180°, может быть переведен практический остовый: t
E
=360° — t
.
w
Склонение светила d — угол при центре сферы между плоскостью небесного экватора и направлена светило или дуга круга склонения (меридиана светила) от экватора до центра светила. Склонение измеряется от 0 до ±90°, ему приписывают наименование N, если светило находится северной половине сферы, и наименование S,— если в южной. Склонение счит положительным, если оно разноименно с широтой.
Вместо склонения иногда применяют его дополнение доте. дугу круга склонен от Северного полюса мира до светила, которая Одной координатой в этой системе является, как ив первой, склонение светила 6, а в другой — прямое восхождение a — сферический угол при полюсе мира. а измеряется дугой небесного экватора от точки весеннего равноденствия (точка Овна g
) в сторону, обратную вращению не
Солнца по эклиптике.
Точка Овна находится на пересечени Солнце находится ежегодно 21 марта. Эклиптика — плоскость, в которой движется Зем вокруг Солнца или большой круг небесной сферы наклоненный к небесному экватору под углом которому перемещается центр Солнца в его видимом годовом орбите. Величина, дополняющая прямое вос и эклиптики с небесным экватором. В этой точке ля ), по движении, отражающем движение Земли по ее хождение до 360°, называется звездным дополнением t*, t * =360° но выбрать на любой момент из Морского Астрономического Ежегодника (МАЕ. Параллактический треуго образование сферических координат ана треугольника принимают повышенный Северный или Южный полюс мира (см. рис. Таблица 1. Основные соотношементами параллактического треугольникаВеличины Экваториальные координаты светил мож льник и преСферический треугольник на небесной сфере, образованный пересечением мериди наблюдателя, вертикала и меридиана светила, называется параллактическим или полярным, треугольником светила. В зависимости от наименования широты места наблюдателя за постоянную вершину ения между элданные ис Расчетная формула Определяемая величина и ее применение ком f,d,t hsin h = sinf sind + cos f cosd cos tСчислимая высота в способе высотных линий f,d, tActg A = cos f tg dcosec t— sin f ctg Поправка компаса для нахождения ИП светила f,d, Из преды А = 90° ол светила, находящегося на первом дущей формулы при cost = ctgf + Часовой уг вертикале f,d, htcos t = sec f secd sin h — tgf+ tg Местный часовой угол f,d, Из предыд при h = 0 Время истинного восхода и захода светил ущей формулы cos t = tgf+ tg d f
, h, A
d sind = sinf sin h + cosf cos h Склонение светила Из преды ри h = 0 Азимут восхода или захода светил дущей формулы п cosA = sin d sec А, Из той 90° Высота светила на первом вертикале же формулы при А = sin d cosec f
h, d,a f
sin f =
cos a sin h sin d + cos h cos d Широта места судна, d, Аи определении поправки компаса по Полярной звезде
Азимут в способе высотных линий и пр Таблица 2. Определение знаков и значений координат
Координаты
Знаки координат и их значения
Знаки тригонометрических функции
Всегда "+” меньше Все функции “+ Широта f
(N или Одноименно с f "Все функции “+ Разноименно св четверти) “—”
cos и sec "+", остальные “— Склонение d
(N или Меньше Над горизонтом “+ Все функции Под горизонтом в IV четверти) “— Высота Меньше 90°
cos и sec "+”, остальные “— Меньше 90° (в 1 четверти)
Все функции "+ Больше 90° (во 11 четверти)
Азимут А, см. также табл.3.
Если правая часть формулы с минусом, то А больше 90°. Первая буква наименования по f, вторая — пои, остальные Меньше 90° (в I четверти)
Все функции "+ Больше 90° (во II четверти)
Часовой угол t
(практический)
Если правая часть формулы с минусом, то
t больше 90°. Наименования по второй букве азимута или по указаниям к таблицам, применяемым при вычислениях sin и cosec “+”, остальные Таблица 3. Наименование азимута четвертого счета при вычислении по
sin A
Значение
Наименование d d
h
с
1-я буква азимута
2-я буква азимута
Разноименно с широтой
Не имеют значения
Разноименна с широтой
Одноименно с широтой d < f
h
с
>h
1
То же
То же d < f
h
с
<h
1
Одноименна с широтой > Не имеет значения
То же
Всегда одного наименования с часовым углом практическим Примечание h
1
— высота светила на первом вертикале поданным табл. 21 Мореходных таблиц МТ—75.
Координаты Солнца Таблица 4. Экваториальные координаты Солнца
День
Дата
Склонение d
®
, град
Прямое восхождение a
®
. град.
Весеннего равноденствия Летнего солнцестояния Осеннего равноденствия Зимнего солнцестояния 23,5S
270
Суточное изменение склонения Солнца d
®
в течение месяца дои последней весеннего и осеннего равноденствия равно 0,4°, в течение месяца дои последней летнего и зимнего солнцестояний — 0,1°, в течение второго месяца последней, и 22.12—
0,3°.
Суточное изменение прямого восхождения Солнца a
®
в течение всего года 1°.
Точные значения координат на любой момент выбирают из Морского астрономического ежегодника (МАЕ.
С помощью приведенных данных можно найти приближенную меридиональную высоту H
®
Солнца на данную дату в широте судна. Для этого рассчитываем на заданную дату d
®
, затем находим
Z
®
f
—
d
®
и
H
®
= 90°
—
Z
®
Например, 25 декабря d
®
= 23,2° S. В широте (f = 45,5° N;
Z
®
= 45,5° — (— 23,2°) =
68,7°; H
®
= 21,3°.
Легко найти и даты начала и конца полярного дня и ночи. Приближенно условием начала и конца полярного дня принимают d
®
= 90° — (f + 1°) при d
®
одноименном с f, а условием начала и конца полярной ночи f
®
= 90°— (f—1°), при f
®
разноименном с f.
Изменение f на 1° приближенно учитывает полудиаметр Солнца и астрономическую рефракцию.
Например, в широте 75°N полярный день наступит и закончится прите. соответственно 1 мая и 13 августа, а полярная ночь будет длиться с 7 ноября до 5 февраля. ЗВЕЗДНОЕ НЕБО Основные созвездия и названия звезд Таблица Созвездия Латинское название
Обозначение
Русское название
Латинское название
Обозначение
Русское название
Andromeda
And
Андромеда
Hydrus
Hyi
Южная Гидра
Aquila
Aql
Орел
Leo
Leo
Лев
Ага
Ага
Жертвенник
Lepus
Lep
Заяц
Aries
Ari
Овен
Libra
Lib
Весы
Auriga
Aur
Возничий
Lupus
Lup
Волк
Bootes Boo Волопас Lyra Lyr Лира Canes Гончие Псы Musca Mus Муха Canis Большой Пес Змееносец Малый Пес Orion Ori Орион Capricorn us Cap Козерог Pavo Pav Павлин Carina Car Киль (Арго) Pegasus Peg Пегас Cassiopeia Cas Кассиопея Perseus Per Персей Centaurus Cen Центавр Phoenix Phe Феникс Cepheus Сер Цефей Piscis Aus- Южная Рыба Cetus Cet Кит Puppis Pup Корма (Арго) Columba Col Голубь Sagittarius Sgr Стрелец Corona Bo- Северная Корона Scorpius Scr Скорпион Corvus Crv Ворон Sepens Ser Змея Crux Cru Южный Крест Taurus Tau Телец Cygnus Cyg Лебедь Telescopium Tel Телескоп Draco Dra Дракон Triangulum Южный Треугольник Eridanus Eri Эридан Tucana Tuc Тукан Gemini Gem Близнецы Ursa Большая Медведица Grus Gru Журавль Ursa Малая Медведица Hercules Her Геркулес Vela Vel Паруса (Арго) Hydra Hya Гидра Virgo Vir Дева Таблица 6. Название звезд в созвездиях Полное название по таблице видимых мест МАЕ
русское латинское
Обозначение в созвездии
87
Ал йот
Alioth e Б. Медведицы
68
Альгиеба
Algeiba g' Льва
3
Альгениб
Algenib g Пегаса
19
Альголь
Algol b Персея
24
Альдебаран
Aldebaran a Тельца
151
Альдерамин
Alderamin a Цефея
15
Аламак
Almak g Андромеды
146
Альтаир
Altair a Орла
111
Альфакка
Alphacca a Сев. Короны
65
Альфард
Alphard a Гидры
1
Альферас
Alpheratz a Андромеды
21
Альциона
Alcyone h Тельца Антарес a Скорпиона 99 Арктур Arcturus a Волопаса 11 Ахернар Achernar a Эридана 29 Беллятрикс Bellatrix g Ориона 94 Бенетнаш Benetnasch h Б. Медведицы 40 Бетельгейзе Betelgeuse a Ориона 139 Вега Vega a Лиры 149 Денеб Deneb a Лебедя 74 Денебола Denebola b Льва 72 Дубхе Dubhe a Б. Медведицы 44 Канопус Canopus a Арго 28 Капелла Capella a Возничего 54 Кастор Castor a Близнецов 2 Кафф Caph b Кассиопеи 106 Кохаб Koch ab b М. Медведицы 88 Кор Кароли Cor Caroli a Гончих Псов 159 Маркаб Markab a Пегаса 41 Менкалинан Menkalinan b Возничего 18 Менкар Menkar a Кита 71 Мерак Merak b Б. Медведицы 91 Мицар Mizar x Б. Медведицы 9 Мирах Mirach b Андромеды 43 Мирзам Mirsam b Большого Пса 20 Мирфак Mirfak a Персея 30 Нат Nath b Тельца 56 Поллукс Pollux b Близнецов — Полярная Polaris a М. Медведицы 55 Процион Procyon a Малого Пса 67 Регул Regulus a Льва 102 Ригил-Кент Rigil Kent a Центавра 27 Ригель Rigel b Ориона 158 Сеат Scheat b Пегаса 46 Сириус Sirius a Большого Пса 92 Спика Spica a Девы 75 Фекда Phecda g Б. Медведицы 157 Фомальхаут Fomalhaut a Южной Рыбы 97 Хадар Hadar b Центавра 16 Хамаль Hamal a Овна 6 Шедар Schedar a Кассиопеи 13 Шератан Scheratan b Овна Как найти основные звезды При изучении звездного неба пользуются звездными картами, составленными в определенных картографических проекциях, поэтому при сопоставлении звездного неба с картой необходимо учитывать искажения изображении в этих проекциях.
Все звезды в зависимости от видимого блеска делятся на классы, называемые звездными величинами. Этот термин, конечно, не относится к действительному размеру звезд.
Невооруженным глазом видны звезды й величины. Более яркие светила имеют нулевую и отрицательные звездные величины. Например, Солнце светит, как звезда минус й величины, полная Луна — минус й величины, Венера — минус й величины.
Самая яркая звезда Сириус имеет звездную величину минус 1,6; Канопус—минус 0,9;
Бега—плюс 0,1; Капелла — плюс 0,2; Ригель — плюс 0,3; Арктур — плюс 0,2; Процион
— плюс 0,5; Ахернар — плюса Центавра—плюс 0,1; Альтаир—плюс 0,9; Р Центавра
— плюс 0,9; Полярная — плюс 2,1.
Самым известным созвездием северного полушария является созвездие Большая Медведица, состоящее из семи основных звезд приблизительно одной звездной величины. Они достаточно ярки, чтобы быть использованными для астрономических наблюдений и через них легче всего отыскать другие навигационные звезды.
Рис. 2. Схема расположения звезд созвездий Болшая и Малая Медведицы Продлив линию, соединяющую звезды b и a Большой Медведицы, за a примерно на 5 расстояний между ними,получим местонахождения Полярной звезды (а Малой Медведицы. Рядом с ней находится северный полюс мира. Высота Полярной звезды над горизонтом равна приблизительно широте места наблюдателя. Созвездие Кассиопея легко узнается на звездном небе по характерной форме расположения входящих в него звезд, напоминающей букву W. Созвездие находится на таком же расстоянии от Полярной звезды, как и Большая Медведица, только в прямо противоположной стороне (рис. 2). Продолжив линию от Полярной звезды через b Кассиопеи на расстояние между ними, найдем звезду Альферас ( a Андромеды. Она является как бы соединительным звеном между созвездиями Андромеда и Пегас, так как образует четвертый угол большого квадрата со звездами созвездия Пегас (рис. 3). Если продолжить диагональ a Пегаса — Андромеды на расстояние, равное стороне этого квадрата, найдем звезду Мирах (Андромеды) и дальше на продолжении диагонали звезду Аламак ( g Андромеды. Рис. 3. Схема расположения звезд созвездий Пегас и Персей. Если продолжить диагональ большого квадрата a Пегаса — a Андромеды еще дальше, приблизительно на 2 расстояния между этими звездами, то найдем звезду Мирфак (Персея. Созвездие Персей можно также найти, продолжив линию звезд g — a Большой Медведицы на 5,5 расстояний между ними (см. рис. 2). Продолжив линию, соединяющую звезды d и a Большой Медведицы, за звезду приблизительно на 5 расстояний между ними, найдем звезду Капелла ( a Возничего, которая лежит на пересечении этой линии с продолжением линии созвездия Андромеды — a Персея. Продолжив дугу, образованную изогнутой ручкой ковша Большой Медведицы, на длину ручки (рис. 6.4), найдем звезду Арктур ( a Волопаса, по блеску равную Капелле. Продолжая эту дугу дальше в том же направлении, находим звезду Спика ( a Девы) со звездной величиной плюс 1,2. Следуя по линии от g Большой Медведицы через конец ручки ковша (h Большой Медведицы, встретим созвездие Северная Корона, состоящее из семи довольно слабых звезд, образующих полукруг, обращенный выпуклостью к Арктуру. Среднюю и наиболее яркую звезду Альфакка (а Северной Короны) называют Жемчужиной Короны. Рис. 4. Схема расположения звезд созвездий Большая Медведица и Северная Корона. Если провести линию от Арктура до Северной Короны, а затем продолжить ее приблизительно на 1,5 расстояния, то найдем звезду Вега ( a Лиры) — одну из наиболее ярких звезд. Звезду Вега можно также найти, проведя линию от звезды у Большой Медведицы между звездами d и e этого же созвездия. К югу от созвездия Лира находится созвездие Орел. В нем на одной линии находятся три яркие звезды, средняя из которых Альтаир. На середине линии, соединяющей Альтаир и Полярную, находится звезда Денеб (Лебедя. На продолжении линии, соединяющей звезды d и a Большой Медведицы и созвездие Капелла, лежит звезда Альдебаран ( a Тельца. Эту звезду можно найти также, проведя линию от Полярной звезды между звездами Капелла и a Персея. Альдебаран будет первой приметной звездой на этой линии. Звездная величина Альдебарана плюс 1,1. На продолжении линии звезд d и b Большой Медведицы, отложив четыре расстояния между ними, найдем звезды Кастор и Поллукс ( a и b Близнецов. Звездные величины их соответственно плюс 2,0 и плюс 1,2.
Звезды Кастор и Альдебаран образуют с Капеллой равнобедренный треугольник, в котором Капелла является вершиной.
На продолжении линии звезд a
— b
Большой Медведицы в сторону, противоположную Полярной звезде, на расстоянии приблизительно равном двум длинам созвездия Большая Медведица найдем звезды Регул (
a
Льва) и Денебола (
b
Льва. Регул заметно ярче
Денеболы, их звездные величины соответственно плюс 1,2 и плюс 2,2.
Продолжив линию звезд d
— b
Большой Медведицы за созвездие Близнецы, найдем самую яркую звезду Сириус (
a
Большого Пса. Примерно на равном расстоянии между Сириусом и Поллуксом находится звезда Процион (
a
Малого Пса.
Созвездие Орион из-за своей характерной формы хорошо знакомо каждому моряку. Четыре яркие звезды созвездия, в том числе Бетельгейзе и Ригель, образуют четырехугольника еще три яркие звезды x
, e
ив центре четырехугольника образуют так называемый пояс Ооиона (Рис. Рис. 5. Схема расположения звезд созвездия Орион и звезды Сириус
Рис. 6. Схема расположения звезд созвездий Южный Крести Центавр Созвездие Орион может служить дополнительным ориентиром для отыскания звезды Капелла, которая находится посредине между этим созвездием и Полярной звездой.
Если продолжить линию пояса Ориона влево на расстояние равное диагонали Бетельгейзе — Ригель, то вновь найдем звезду Сириус.
Продолжив линию от Проциона к Сириусу на расстояние между ними, найдем звезду Голубя (звездная величина плюс 2,7). Если теперь проведем линию от звезды Ригель через звезду a
созвездия Голубя и продолжим ее дальше наполовину расстояния между ними, найдем звезду Канопус (
a
Арго) со звездной величиной плюс 1,0.
Продолжив сторону большого квадрата b
— a
созвездия Пегас за звезду a
натри расстояния между b
и Пегаса, найдем звезду Фомальхаут (
a созвездия Южной Рыбы.
Одним из самых отличительных созвездий южного неба является Южный Креста самой яркой звездой этого созвездия звезда Акрукс a
со звездной величиной плюс 1. Самая северная звезда Южного Креста g
имеет звездную величину плюс 1,5.
На продолжении линии звезд d
— b
созвездия Южного Креста находится пара звезд b
и созвездия Центавр (рис. 6.6).
Одна из наиболее ярких звезд Ахернар (
a
Эридана) находится на середине отрезка прямой, соединяющей звезды Фомальхаут и Канопус.
АСТРОНОМИЧЕСКИЕ НАБЛЮДЕНИЯ Суточная программа, астрономических наблюдений
Ночь На каждой вахте и на каждом новом курсе определяют общие поправки компасов. Рассчитывают судовое время начала утренних навигационных сумерек и время восхода Солнца.
Утренние сумерки. Выполняют обсервацию по одновременным наблюдениям нескольких светил.
Утро. На каждой вахте и на каждом новом курсе определяют общие поправки компасов по Солнцу. Возможна обсервация по одновременным наблюдениям Луны и Солнца, если фаза Луны — последняя четверть.
День Выполняют обсервацию по разновременным наблюдениям Солнца.
Вечер На каждой вахте и на каждом новом курсе определяют общие поправки компасов по Солнцу. Рассчитывают судовое время захода Солнца. Возможна обсервация по одновременным наблюдениям Луны и Солнца, если фаза Луны — первая четверть.
Вечерние сумерки. Выполняют обсервацию по одновременным наблюдениям нескольких светил. Порядок выполнения астрономических определений
1. Планирование наблюдений, подбор светили предварительный расчет судового времени выхода на наблюдения.
2. Выверка приборов, определение поправки i индекса секстана, проверка хода хронометра и секундомеров.
3. Определение высоты глаза наблюдателя.
4. Измерение высот или пеленгов светил с фиксированием отсчетов хронометра и лага.
5. Снятие с карты счислимых координат.
6. Определение приближенного значения всемирного времени и его
даты расчет точных моментов всемирного времени для каждого наблюдения расчет судового времени для вычисляемой точки. 7. Выборка из МАЕ склонений и местных часовых | углов светил на момент наблюдения. 8. Вычисление счислимых значений высот и азимутов светил. 9. Исправление отсчетов секстана — получение обсервованных высот светил. 10. Расчет элементов линий положения, выполнение графических построений, включая приведение к одному зениту, снятие обсервованных координат. 11. Анализ результатов определения. Проверка секстана перед наблюдением Инструментальные поправки секстана s (погрешности изготовления) приводятся в его формуляре. Значения инструментальных поправок изменяются стечением времени, поэтому секстаны следует разв три года сдавать для переаттестации в навигационную камеру. Проверка положения трубы (не реже чем разв мес. Секстан с установленной на нем отфокусированной трубой ставят на неподвижное основание. У концов лимба располагают диоптры и визируют по их верхним срезам какой-нибудь удаленный предмет. Труба установлена правильно (ось трубы параллельна плоскости лимба, если визируемая часть предмета окажется в центре поля зрения трубы. При необходимости положение трубы регулируют с помощью винтов на ее соединительном кольце.
Проверка перпендикулярности большого зеркала к плоскости лимба, секстан без трубы Для этого секстан устанавливают на горизонтальное основание, алидаду подводят на отсчет около 35°, а на лимбу его концов помещают диоптры. Наблюдая через большое зеркало правый диоптр, смещают его по лимбу так, чтобы он был виден в правой стороне зеркала, при левом диоптре, видимому края правой стороны зеркала. Если верхние срезы диоптров не окажутся на одном уровне, регулируют положение большого зеркала, поворачивая имеющийся на нем винт с помощью ключика из комплекта секстана.
Проверка перпендикулярности малого зеркала к плоскости лимба выполняется после проверки и правильной установки большого зеркала. Секстан вооружают трубой, устанавливают отсчет секстана (ОС) на 0° и наблюдают светило. Если дважды отраженное изображение светила при вращении отсчетного барабана проходит точно (перекрывая прямовидное изображение, малое зеркало установлено правильно. Если изображения точно не совмещаются, проводят регулировку малого зеркала с помощью винта малого зеркала (верхнего, когда секстан стоит.
Для уменьшения поправки индекса i секстана устанавливают ОС на 0°00,0'. Наводят трубу секстана на горизонт (или на светило) и, не изменяя ОС, совмещают оба изображения горизонта (или светила) вращением винта малого зеркала (нижнего, когда секстан стоит. После этого проверяют перпендикулярность малого зеркала к плоскости лимба, а затем определяют уменьшенную поправку индекса.
ПОРЯДОК РЕШЕНИЯ НЕКОТОРЫХ АСТРОНОМИЧЕСКИХ ЗАДАЧ Основные соотношения и формулы При решении различных задач мореходной астрономии используются следующие основные соотношения и формулы.
Для определения даты на меридиане Гринвича и приближенного всемирного времени
Т
гр
к судовому времени Т
с
прибавляют западный (или отнимают восточный) номер часового пояса Т
гр
= Т
с
+ №
W
, Т
гр
= Т
с
—
№
E
Для определения всемирного времени Т
гр
показания хронометра Т
хр
исправляют его поправкой
u
хр
(и прибавляют 12 ч, если это необходимо Т
гр
= Т
хр
+
u
хр
+ (ч.
При определении местного часового углам к гринвичскому часовому углу
t
гр
прибавляют восточную (или отнимают западную) долготу l:
м = гр l
W
, м = гр l
E
Определяя местный часовой угол звезды м, к местному часовому углу точки Овна м прибавляют звездное дополнением м t*.
Исправление высот светил для получения измеренной высоты светила h' отсчет навигационного секстана ОС исправляют поправкой индекса i и инструментальной поправкой s:
h' ОС +
i
+ s.
Для получения видимой высоты светила в высоту h' светила исправляют поправкой за наклонение видимого горизонта в =
h'
—
d.
Чтобы получить истинную высоту светила h, видимую высоту в исправляют поправками за астрономическую рефракцию Dh
r и параллакса для видимых высот до
50° дополнительными поправками за изменение средней астрономической рефракции в зависимости от температуры Dh
t
и давления воздуха В
h = в+ Dh
r
+ Dh
p
+ Dh
t
+ Dh
В
Определение широты по высоте Полярной звезды Широту о рассчитывают по формуле о h + I + II + III, где h — истинная высота Полярной звезды I, II, III — поправки, выбираемые из МАЕ.
Схема вычислений iОС i+s
T
c
№
Т
хр
+
W
— E
u
хр
h' табл. а МТ—75)
Дата
Т
гр
За часы
t
g
гр
За минуты и секунды
Dt
g
гр
h
в
гр
l
+
W
— табл. а МТ—75)
Dh
t
Dh
В
(табл. а МТ—75) табл. 14-6 МТ—75)
h
I попр
II попр
III попр
Т
гр
t
g
м
f о
П о рядок действия. Измеряем секстаном высоту Полярной звезды и одновременно замечаем
T
c
и отсчет хронометра.
2. Из ежедневных таблиц МАЕ по гринвичской дате и по Т
гр
выбираем гринвичский часовой угол точки Овна гр на табличный момент всемирного времени, ближайший меньший к рассчитанному моменту Т
гр
3. Из основных инерполяционных таблиц (приложение 4 МАЕ, соответствующих минуте всемирного времени Т
гр
, в графе Точка Овна находим полное изменение гр за минуты и секунды Т
гр
4. Складываем значения величин гр игр, результат представит значение гринвичского часового угла точки . Овна гр для заданного момента Т
гр
5. Полученный гринвичский часовой угол точки Овна гр переводим в местный часовой угол м по формуле м = гр ± l
W
E
6. Отсчет секстана ОС исправляем поправками для получения истинной h.
7. Из таблиц МАЕ Широта по высоте Полярной выбираем три поправки к высоте
Полярной.
Определение широты по меридиональной высоте Солнца
За меридиональную высоту Солнца H
®
обычно принимают наибольшую из измеренных высот H
l
, и широту f
рассчитывают по формуле f
l
=(90° — H
l
) + d.
Вследствие изменения склонения наблюдаемого светила и широты места при движении судна светило в момент наибольшей высоты находится вне меридиана наблюдателя, и поэтому рассчитанную широту требуется исправить поправкой ( (D — y )/ 21.7 ) 2 ( tg f 1 + tgd) где D — часовое изменение склонения d ® в минутах дуги выбирается из МАЕ, причем D положительно, если светило приближается к повышенному полюсу, и отрицательно, если удаляется от него y — часовое изменение широты в минутах ( y = VcosПУ), y ; положительно, если РШ одноименна с широтой, и отрицательно, если РШ разноименна с широтой ( y можно выбрать из табл. 24 МТ—75 как РШ за плавание данным курсом в течение часа) Определив и f , находят их разность. Затем из таблицы а МТ—75 выбирают tg f 1 , tgd и определяют их разность. Из табл. 19 МТ—75 по найденным разностями выбирают значение D f. Окончательно f 0 = f 1 — D f Наибольшая высота наблюдается до кульминации, если Солнце позади траверза судна, и после кульминации, если Солнце впереди траверза. Поскольку опережение (отставание) может превышать 20 мин, это надо учитывать при выходе на наблюдения. Схема вычислений W — Е uхрОС i+s кN(s) ТгрДата ТгрH® dкN(s) (табл а МТ—75) Из МАЕ Табл. 24 y т H' в ® D H' ® N(S) (табл. 8 МТ—75) МТ—75 D — y т D Hв (табл. а МТ—75) табл. 14-6 МТ—75) H® N (Из табл. а МТ—75) tg Из табл. а МТ—75) tgd Z' = 90— H' ® d ® S(N) +, если одноименно с Z' —. если разноименно с f 1 D f 1 (Из табл. 19 МТ—75) tg f 1 — tgd Если Z' и d ® разноименны, то f 1 приписывают наименование большей из них
В широтах до 50°, если изменение широты зач не превышает 12', можно принимать за f
0
Для определения времени выхода на наблюдения рассчитывают Т
с
кульминации Солнца по схеме
T
к
Момент кульминации Солнца на Гринвиче выбирается из МАЕ l +W
- Е
Т
гр
№
- Е По таблице МАЕ для перевода дуговой меры во временную Определение долготы по высоте светила на первом вертикале (А =90°) l
E
= м t
гр
Часовые углы в этой формуле считаем к W; гр — выбираем из МАЕ по замеченному времени наблюдениям местный часовой угол рассчитываем по измеренной высоте, склонению из МАЕ исчислимой широте по формуле cos t =sin h sec f
sec d
— tg f
tg которую для упрощения вычислении преобразуем в вид lg sin
2
t/2 = lg 0,5 + lg secf + lg sec d
+ lg cos
(
f—d) +b, где b— вспомогательный логарифм. Его выбираем из таблиц логарифмов разностей b табл. З-б МТ—75) по аргументу Гаусса (А. ГС хе м а вычислений) исправляем высоту и рассчитываем гр и d по МАЕ
2) рассчитываем местный часовой угол.
Из таблиц МТ—75 f
Счислимая sec Табл. а d Из МАЕ sec Табл- а f—d cos Табл. а cos Табл. а
0,5 lg
9,69897
h Исправленная sin Табл. а
.А.Г.
S b
Табл.З- б sin
2
Табл- а Е
Переводим восточный часовой угол в западный t
w
=360° — t
E
.
Рассчитываем долготу l
E
= t
w
— гр Если l
E
> 180°, переводим в lw = 360° —l
E
. Так как азимут светила при измерении высоты был 90°, то полученная долгота практически свободна от ошибок из-за неточности широты. Определение поправки компаса КА КП, где А — азимут светила в круговом счете (для определения А используются табл. аи МТ—75);
КП — компасный пеленг на светило.
Способ определения поправки компаса путем пеленгования верхнего края Солнца в моменты его восхода или захода является приближенным, особенно в высоких широтах, вследствие неустойчивой астрономической рефракции при малых высотах Солнца.
При пеленговании светил с высотой более 30° ошибки быстро возрастают Следует избегать применения откидного зеркала пеленгатора и критически относиться к поправке компаса, если при пеленговании использовали зеркало. Необходимо следить, чтобы пеленгатор не имел наклона относительно плоскости вертикала светила. Замечать отсчет пеленга следует только после нескольких предварительных прицеливании. Для устранения промахов следует пеленговать светило сериями из трех—пяти измерений пеленгов и моментов с последующим осреднением результатов.
Для вычислений пользуются таблицами ТИПС*, ВАС или ТВА***, в которых приведены правила их использования. Порядок действий измеряем три—пять пеленгов светила, замечая моменты Т
хр
с точностью до 10 с замечаем судовое время T
c
, отсчет лага ол и КК, снимаем с карты f
c и l c
; рассчитываем средний Т
хр
;
определяем Т
гр
и находим по МАЕ ми светила поим рассчитываем по таблицам азимут светила рассчитываем средний КП и находим КВ частном случае поправку компаса К определяют по пеленгу на Полярную звезду. Порядок действий описан в пояснении к МАЕ, с помощью которого делаются все вычисления, кроме исправления высоты. Расчеты местного часового угла Полярной звезды можно вести с точностью до 0,1°.
|
|
|
Скачать 1.78 Mb.