3.5 Принцип действия экваториального астрокомпаса

В экваториальных астрокомпасах плоскость пеленгации совпадает с кругом склонения светила. Пространственная модель экваториального астрокомпаса приведена на рис. 6.

Пеленгатор укрепляется на часовой оси, моделирующей ось мира, та­ким образом, чтобы плоскость пеленгации совпадала с этой осью. Часовая ось наклоняется относительно плоскости азимутального круга на угол широты места. Поскольку часовая ось моделирует ось мира, то проекция этой оси на азимутальный круг, располагаемый в плоскости горизонта, должна совпадать с направлением на север ( ). Перпендикулярно часовой оси помещается круг часовых углов. Плоскость пеленгации разворачивается вокруг часовой оси на часовой угол светила. Далее вращают пеленгатор вокруг вертикальной оси. Как только плоскость пеленгации совместится со светилом (с центром светила), производится отсчёт истинного курса по шкале азимутального круга. Солнечное визирное устройство вращается часовым механизмом. Начальная установка часового механизма позволяет установить гринвичский часовой угол

Рисунок 6 Схема пространственной модели экваториального астрокомпаса

3.6. Астрономический компас АК-59П

Общий вид компаса представлен на рис. 7.

Компас АК-59П предназначен для определения истинного курса са­молёта в северном и южном полушариях по Солнцу, плоскости поляризации рассеянного атмосферой солнечного света, Луне, звёздам и планетам. Погрешность определения истинного курса по солнечной и звёздной ви­зирным системам не более при высотах светил от до , в диапазоне склонений Солнца , звёзд . Погрешность определения истинного курса поляризационной визирной системой не более .

Астрокомпас содержит три вида визирных устройств: визирное устройство 15 для пеленгации Солнца; визирную систему 1, 4 для пеленгации звёзд, Луны, планет; поляризационное визирное устройство 3, 5 для пеленгации Солнца в поляризованном свете.

Ось вращения плоскости пеленгации наклоняется относительно азимутального круга 11 на географическую широту (отсчёт углов по шкале 7). Солнечное визирное устройство поворачивается относительно шкалы 14 на гринвичский часовой угол с помощью часового механизма со скоростью за солнечные сутки (завод производится кольцом 12).

Солнечное визирное устройство помещено в цилиндрический прозрачный корпус 16, поворачивается в кольце 8 на угол долготы, отсчитываемый по шкале 13 (для фиксации долготы служит стопорный винт 19).

Звёздная визирная система не имеет связи с часовым механизмом, поэтому гринвичский часовой угол устанавливается вручную по шкале 17.

Вся система визирования может вращаться вокруг вертикальной оси, перпендикулярной азимутальному кругу 11. Горизонтальность этого круга контролируется по уровню 10.

Рисунок 7 Общий вид астрокомпаса АК-59П

Поисковые движения при пеленгации светил осуществляются вокруг вертикальной оси. Отсчёт курса производится против индекса 9 (с надписью «Курс») по шкале 11.

Высота корпуса солнечного визирного устройства подобрана так, чтобы при максимальных углах склонения Солнца ( ) обеспечивалась его пеленгация. Поток солнечных лучей (рис. 8,а) фокусируется цилиндрической линзой 1 на матовый полупрозрачный экран 2, снабжённый двумя параллельными рисками.

Визирная система для пеленгации звёзд, Луны и планет (рис. 8, б) позволяет совместить линию визирования (а-б) со светилом С. Глаз наблюдателя располагается перед линзой 3 так, чтобы луч зрения проходил сквозь линзу, а наблюдаемое светило располагалось внутри прорези 4 на пересечении линий, продолжающих риски 5. При визировании Луны наблюдается тень от перекладины 6 рамки.

Рисунок 8 Схема визирного устройства

Поляризационное визирное устройство (рис. 9) состоит из анализатора и призмы.

Анализатор состоит из 3-х полей: полей и с плоскостями поляризации под углом относительно друг друга и поля – с плоскостью поляризации под углом относительно первых двух. При вращении анализатора (вокруг вертикальной оси) меняется освещённость отдельных его частей. Наблюдение за анализатором ведётся через призму.

В момент, когда яркости полей и одинаковы, а поле тёмное, линия симметрии совмещается с вертикалом Солнца. Отсчёт курса производится по шкале азимутального круга. В приборе может быть допущена ошибка в отсчёте курса на , устраняемая при известном приближённом направ­лении стран света.

Измерять ортодромический курс астрономическими компасами можно различными способами. Направление ортодромической траектории задаётся в исходном пункте маршрута путевым углом

Последовательное перемещение летательного аппарата по ортодромии обозначим буквами , , и т. д. Вращение Земли полностью скомпенсировано часовым механизмом астрокомпаса.

Рисунок 9 Схема пеленгации поляризованного потока света

Первый способ, характерный для горизонтальных астрокомпасов, заключается в том, что плоскость пеленгации удерживается параллельно вертикали места вылета и пеленгация светила осуществляется все время как бы из исходного пункта маршрута.

Для этого по мере перемещения самолёта по ортодромии из точки М0 в точки , , и т. д. необходимо отклонять ось вращения плоскости пеленгации относительно местной вертикали назад, в сторону пройденно­го пути, на углы, соответствующие пройденным угловым расстояниям

,

(9)

где – угол отклонения оси вращения плоскости пеленгации от местной вертикали;

– пройденное расстояние;

– расстояние от центра Земли до летательного аппарата.

Для полёта по ортодромии следует выдерживать постоянным Я0.

При втором способе ЭВМ пересчитывает истинные курсы в ортодромические. Для полёта по ортодромии необходимо выдерживать вычисленные значения путевых углов ортодромии , , и т. д. Формулы для вычисления ортодромического курса приведены в разделе «Астроориентатор горизонтальной системы координат».