Лабораторные работы № 4 и 5.

«Астрономическое определение поправки компаса».

Цель работы: дать курсантам понятия о вариантах определения поправки компаса различными астрономическими способами и правилам проведения наблюдений и использовании необходимой литературы при расчетах.

Определение поправки компаса в море является одной из важнейших задач в судовождении. Не зная верного значения ΔК, судоводитель не в состоянии обеспечить необходимой точности счисления пути судна, а также и навигационных обсерваций. Как известно, поправки судовых компасов определяют по береговым створам. Однако с течением времени по различным причинам величины поправок гироскопических и особенно магнитных компасов претерпевают изменения. Вследствие этого при нахождении судна в море необходимо систематически определять верные значения поправок компасов. В открытом море — это возможно делать только по небесным светилам, т. е. астрономическими методами. В прибрежном плавании, когда нет возможности воспользоваться специальными створами, определение поправки компаса также следует делать астрономическим путем, т.к точность определения ΔК при единичном пересечении створа оказывается недостаточной.

Из курса навигации известно, что величина и знак общей поправки компаса определяются как разность истинного и компасного направлений на какой-либо объект:

ΔК=ИП-КП

При этом ИП береговых створов указывается на карте или в навигационном пособии. Величину компасного пеленга створа получают по компасу в момент нахождения судна на створной линии.

При астрономическом определении ΔК также наблюдается компасный пеленг какого-либо светила, но его ИП судоводителю приходится рассчитывать самому.

Истинный пеленг светила представляет собой его азимут, выраженный в круговом счете, т.е.

ΔК = А - КП

Поправка компаса может определяться следующими способами: общим способом, по восходу или заходу Солнца и по Полярной звезде.

№ 4. Определение поправки компаса по восходу или заходу Солнца.

В момент касания верхнего края Солнца линии видимого горизонта, центр светила располагается ниже истинного горизонта, т. е. имеет отрицательную высоту. При высоте глаза наблюдается е=12 м, наиболее характерной для большинства судов, снижение центра Солнца в момент его видимого восхода или захода составляет —57,8¹. Оно складывается из наклонения горизонта, среднего полудиаметра, параллакса и рефракции.

При известном снижении азимуты Солнца в момент его видимого восхода или захода могут быть заранее рассчитаны по преобразованной формуле.

Значения азимутов для φ от 0° до 72° и δ от 0° до 24°, приводятся в табл. 20-а и 20-б МТ—75. Выборку табличного азимута А_т из табл. 20-а и 20-б производят по счислимой широте и склонению Солнца с интерполяцией по обоим аргументам. В табл. 20-а входят при одноименных φ и δ, в табл. 20-б-при разноименных. Азимуты получают в полукруговом отсчете. В северном полушарии наименование азимута будет N0 при восходе и NW при заходе. В южном полушарии SО при восходе и SW при заходе.

Азимут Солнца, полученный из табл. 20-а или 20-б, для сравнения с КП_☼ переводят в круговой счет, т.е. в ИП.

По формуле ΔК=ИП-КП рассчитываем поправку компаса.

Пример: 02.10.2005г. в Т_с=18^ч22^м, φ_с=42,5°S, λ_с=131,5°Е, сняли пеленг в момент захода верхнего края Солнца КП=263,2°. Рассчитать поправку компаса.

Решение:

1. Рассчитываем гринвичское время по судовому и номеру часового пояса, по которому из МАЕ выбираем склонение Солнца: на Т_гр=Т_с±№=18^ч22^м-9=9^ч22^м 02.10.2005 (δ=3°44,5S).

2. По таблице №20а МТ-75 (поскольку склонение Солнца и широта одноименны) методом интерполирования рассчитываем азимут Солнца, которому приписываем буквенное отображение следующим образом: первая буква азимута соответствует буквенному отображению широты, вторая буква- сторона света при восходе или заходе (в нашем случае W).

δ_☼ = 3°30 δ_☼ = 4°00

φ = 42° → A=84.4° φ = 42° → A=83.7°

φ = 43° → A=84.3° φ = 43° → A=83.6°

Δφ=1° → ΔA= -0.1° Δφ=1° → ΔA= -0.1°

0.5°→ X₁ 0.5°→ X₂

Х₁ = = -0,05° Х₂ = = -0,05°

А₁ = 84.4°+(-0,05°)=84.35° А₂ = 83.7°+(-0,05°)=83.65°

δ_☼ = 3°30 → А₁ = 84.35°

δ_☼ = 4°00 → А₂ = 83.65°

Δ δ_☼ = 0°30 → ΔА = -0,7°

0°14,5 → ΔА = Х₃

Х₃ = = -0,34°

А₃ = 84.35°+(-0,34°)=84.0° SW или в круговом отсчете А=264,0°и =ИП.

3. По формуле рассчитываем поправку компаса ΔК=ИП-КП=264,0°-263,2°=+0,8°

№ 5. Определение поправки компаса по Полярной звезде.

При плавании в малых северных широтах удобным объектом для определения поправки компаса является Полярная звезда.

Так как полярное расстояние Δ = 90° — δ этой звезды составляет приблизительно 0,9°, то в суточном движении она описывает вокруг Северного полюса мира параллель, сферический радиус которой очень мал. Вследствие этого высота Полярной в любой момент остается близкой к высоте полюса, или, что все равно, к широте наблюдателя. Азимуты Полярной меняются незначительно и могут находиться в пределах от 0° при кульминации звезды до 1,2° N0 или NW в элонгациях для широт, меньших 35°. Указанные обстоятельства позволяют получить упрощенную формулу для вычисления азимута Полярной:

А=Δsecφsin(S_м-α)

Если подставить в формулу средние за данный год значения прямого восхождения α и полярного расстояния Δ Полярной звезды, то величина азимута будет являться функцией только двух переменных: широты φ и местного звездного времени S_M. По формуле для разных значений аргументов φ и S_М на данный год вычисляется таблица «Азимут Полярной», которая приводится в МАЕ.

Выбранный из таблицы азимут соответствует N0 или NW четверти горизонта. Правило определения наименования четверти приводится внизу таблицы.

Определение поправки компаса по Полярной звезде возможно в широтах от 0° до 15° N при непосредственном пеленговании светила, до 40°÷50° N при пользовании отражательным зеркалом.

Пример: 02.09.2005г. в точке φ_с=43°29,0N и λ_с=29°16,0Е в Т_с=2^ч37^м замерили компасный пеленг на Полярную звезду КП=358,1°. Определить поправку компаса.

Решение:

1. Рассчитываем Т_гр по судовому времени и номеру часового пояса Т_гр=2^ч37^м-2^ч=0^ч37^м, по которому из МАЕ выбираем табличное значение часового угла точки Овна 341°14,6.

2. Из Приложения №4 выбираем поправку за оставшиеся минуты Δt₁=9°16,5 и добавляем ее к табличному значению.

3. Полученный гринвичский часовой угол исправляем долготой и получаем местный часовой угол точки Овна

t_м=t_т+ Δt₁+λ=341°14.6+9°16.5+29°16.0=19°47.1

4. Из таблицы в МАЕ «Азимут Полярной» по счислимой широте и местному часовому углу точки Овна выбираем значение азимута, которому приписываем буквенное отображение согласно сноски таблицы: А=0,3°NE. Полученный азимут переводим в круговой отсчет А=0,3°=ИП.

5. По формуле рассчитываем поправку компаса: ΔК=ИП-КП=0,3°-358,1°=+2,2°.