- •Основы мореходной астрономии
- •Сокол Игорь Васильевич, Пятаков Эдуард Николаевич
- •Содержание
- •Глава I Основы сферической астрономии
- •§1.1. Основные направления и плоскости на земной поверхности
- •§1.2. Небесная сфера.
- •§1.3. Вертикалы и альмукантараты. Меридианы и параллели
- •§1.4. Системы сферических координат
- •Горизонтная система координат
- •Первая экваториальная система координат
- •Вторая экваториальная система координат
- •Связь между первой и второй экваториальными системами
- •§1.5. Графическое решение задач на небесной сфере
- •Графическое преобразование координат на небесной сфере
- •§1.6. Элементы сферической тригонометрии
- •§1.7. Параллактический треугольник. Преобразование координат
- •§1.8. Специальные таблицы для расчета высоты и азимута светил
- •§1.9. Точность вычисления счислимых высот и азимутов светил
- •Глава іі. Видимое суточное движение светил
- •§2.1. Видимое суточное движение светил. Явления, связанные с суточным движением светил
- •Восход и заход светил
- •Пересечение светилом первого вертикала
- •Прохождение светила через зенит
- •Элонгация светил
- •§2.2. Суточное движение светил в разных широтах
- •Наблюдатель находится на экваторе
- •Наблюдатель находится на полюсе
- •§2.3. Кульминация светил
- •§2.4. Изменение высоты и азимута светила при его суточном движении
- •§2.5. Годовое и суточное движение Солнца
- •§2.6. Собственное движение Луны
- •§2.7. Приливы
- •§2.8. Солнечные и лунные затмения Солнечные затмения
- •Лунные затмения
- •§2.9. Прецессия и нутация
- •Глава III Измерение времени
- •§3.1. Основы измерения времени
- •§3.2. Звездные сутки. Звездное время. Основная формула времени
- •§3.3. Истинные сутки. Истинное время. Средние сутки. Среднее время
- •§3.4. Местное время. Время на различных меридианах
- •§3.5. Поясное время
- •§3.6. Перевод поясного времени в среднее местное время и наоборот. Судовое время
- •§3.7. Демаркационная линия
- •§3.8. Служба времени на судне
- •§3.9. Календарь
- •Глава IV Морской астрономический ежегодник
- •§4.1. Назначение и устройство Морского астрономического ежегодника
- •Российский „Морской астрономический ежегодник”
- •Зарубежные Морские астрономические ежегодники
- •§4.2. Пользование Морским астрономическим ежегодником Определение местного часового угла и склонения звезды в заданный момент
- •Определение местного часового угла и склонения Солнца, планеты и Луны на заданный момент
- •Определение судового времени кульминации Солнца и Луны
- •Определение судового времени видимого восхода и захода Солнца и Луны в заданную дату в заданной точке
- •Определение судового времени начала утренних и конца вечерних гражданских или навигационных сумерек в заданную дату в заданной точке
- •Глава V Морские астрономические инструменты и работа с ними
- •§5.1. Хронометр Назначение и краткое описание морского хронометра
- •Поправка хронометра
- •Суточный ход хронометра
- •Обращение и уход за хронометром
- •§5.2. Звездный глобус
- •§5.3. Секстан Краткая теория и устройство навигационного секстана
- •Место нуля на лимбе
- •Поправка индекса и ее определение
- •Инструментальные погрешности секстана
- •§5.4. Выверка секстана в судовых условиях Проверка параллельности оптической оси трубы плоскости лимба
- •Проверка перпендикулярности большого зеркала к плоскости лимба
- •Проверка перпендикулярности малого зеркала к плоскости лимба
- •Уменьшение поправки индекса
- •§5.5. Измерение секстаном высот светил и углов между береговыми ориентирами
- •Измерение высот Солнца и луны
- •Измерение высот звезд и планет
- •Измерение углов между береговыми ориентирами
- •§5.6. Исправление измеренных высот светил
- •Земная рефракция. Наклонение видимого горизонта
- •Астрономическая рефракция
- •Параллаксы светил
- •П олудиаметры светила
- •Исправление высот светил, измеренных над линией видимого горизонта
- •Исправление высот светил, измеренных над береговой чертой
- •Исправление высот светил, измеренных в искусственный горизонт
- •§5.7. Приведение светил к одному моменту и зениту
- •Поправка высот к данному моменту
- •Приведение высот к одному зениту
- •Глава VI Определение места судна в море по небесным светилам
- •§6.1. Теоретические основы астрономического определения места судна в море
- •§6.2. Решение задачи определения места судна методом Сент-Иллера
- •§6.3. Нанесение высотных линий положения на меркаторскую карту прокладкой от счислимого места
- •§6.4. Точность обсервации
- •Оценка точности определения места судна средней квадратичной погрешностью
- •Влияние систематических постоянных погрешностей на точность определения места судна
- •Влияние на точность определения места судна погрешностей счисления
- •§6.5. Определение места судна в сумерки по одновременным наблюдениям двух светил
- •§6.6. Определение места судна в сумерки по одновременным наблюдениям трёх или четырёх светил
- •§6.7. Определение места судна по разновремённым наблюдениям Солнца
- •Глава VII Раздельное определение широты и долготы места судна в море
- •§7.1. Определение широты места судна в море по меридиональной высоте светила
- •§7.2. Определение широты места судна в море по высоте Полярной звезды
- •§7.3. Определение долготы места судна в море по небесным светилам
- •Глава VIII Частные методы совместного определения широты и долготы места судна в море
- •§8.1. Определение места по одновременным наблюдениям, двух светил, когда одно из них Полярная звезда
- •§8.2. Определение места по Солнцу, когда одна из высот меридиональная
- •§8.3. Определение места по одновременным наблюдениям, Солнца и Луны
- •§8.4. Определение места судна в тропиках по высотам Солнца, большим 88
- •Глава IX Определение поправки компаса по небесным светилам
- •§9.1. Определение поправки компаса по небесным светилам
- •§9.2. Частные случаи определения поправки компаса. Определение ∆k в момент видимого восхода или захода Солнца.
- •Определение ∆k по наблюдениям полярной звезды.
- •Литература
- •Основы мореходной астрономии
§3.4. Местное время. Время на различных меридианах
Вследствие
суточного вращения Земли, кульминация
одного и того же светила будет происходить
раньше на меридианах расположенных к
востоку от данного места. Точно так же
и сутки будут начинаться раньше на
меридианах, лежащих к востоку от данного
меридиана.
Следовательно, в один и тот же момент на разных меридианах Земли часы показывают разное время.
Время, определяемое по моменту кульминации среднего Солнца в данном месте, называется местным временем.
Местное время для всех мест, лежащих на одном и том же меридиане, будет одинаково, но в один и тот же момент местное время в данном пункте отличается от местного времени другого пункта на разность долгот, выраженную во временной мере. Причем к востоку времени будет больше, а к западу меньше.
На рис.3.3 дано
схематическое изображение звездного
времени S,
часового угла светила t
и среднего времени Т
для наблюдателей находящихся на меридиане
Гринвича
,
на восточном меридиане
и западном меридиане
.
Исходя из рис. 3.3, можно записать следующие выражения для звездного времени S
,
,
или
,
где, S1 и S2 – местное звездное время SМ в восточном и западном меридианах, а Sгр – звездное время на меридиане Гринвича.
Аналогичным способом получают формулы для часового угла светила и среднего времени
,
.
Среднему ТМ и всемирному Тгр времени всегда приписывается дата, так как в основе календаря лежат средние солнечные сутки.
Часовые углы и звездное время даты не имеют.
Пример 3.1. Определить местное время в = 37º52W, если 31.Х Тгр = 1h23m22s
Решение.
= 37º52 = 2h31m28s
31.Х |
Тгр |
1h23m22s |
|
|
–2h31m28s |
30.Х |
ТМ |
22h52m54s |
Пример 3.2. Определить время на меридиане Гринвича в, если 1.ХI ТМ = 21h47m36s в = 54º36Е
Решение.
= 54º36 = 3h38m24s
1.ХI |
ТМ |
21h47m36s |
|
|
–3h38m24s |
1.ХI |
Тгр |
18h09m12s |
§3.5. Поясное время
В повседневной жизни пользоваться местным средним солнечным временем неудобно, потому что местных систем счета времени в принципе столько же, сколько географических меридианов, т.е. бесчисленное множество. Поэтому для установления последовательности событий или явлений, отмеченных по местному времени, совершенно необходимо знать, кроме моментов, также и разности долгот тех меридианов, на которых эти события и явления имели место.
В 1884 году была предложена поясная система счета среднего времени, по которой весь земной шар делится на 24 часовые пояса, причем каждый пояс ограничен меридианами, расположенными друг от друга в 15º. Во всех точках земной поверхности, находящихся внутри каждого пояса, установлено пользование единым средним временем, соответствующим среднему местному времени на центральном меридиане данного пояса. Центральные меридианы каждого пояса располагаются в долготах, кратных 15º. Часовой пояс, в котором расположен Гринвич, считается нулевым, причем центральным меридианом этого пояса принят гринвичский меридиан. Меридианы в долготах 15, 30, 45º и т.д. к востоку от Гринвича являются центральными меридианами соответственно 1, 2, 3 и т.д. часовых поясов, расположенных к востоку от Гринвича; меридианы же в долготах 15, 30, 45º и т.д. к западу от Гринвича являются центральными меридианами 1, 2, 3 и т.д. часовых поясов, расположенных западнее Гринвича.
Границы каждого часового пояса расположены в 7º30 по долготе от центрального меридиана данного пояса к востоку и к западу. При такой системе расположения поясов времени разница между средними местным временем на меридиане, являющемся границей данного часового пояса, и средним местным временем на центральном меридиане пояса не превышает 30m.
Таким образом, поясным временем называется среднее местное время на центральном меридиане часового пояса распространенное на всем протяжении данного пояса.
Поясное время нулевого часового пояса, т.е. среднее гринвичское время, называется всемирным временем Тгр.
В один и тот же момент показания часов в разных часовых поясах отличаются друг от друга на целое число часов. Следовательно, в один и тот же момент разность между поясным временем и всемирным равна номеру часового пояса N
.
В тех случаях, когда меридианы, обозначающие границы часовых поясов, пересекают населенные пункты или административные районы, для устранения неудобств в пользовании поясным временем границу часовых поясов отодвигают и располагают вдоль условной линии.
Для определения номера часового пояса N следует заданную долготу разделить на 15º: если остаток меньше 7º30, та частное равно номеру часового пояса N; если остаток больше 7º30, то к частному прибавляется единица.
Пример 3.3. Определить номер часового пояса в долготе = 137º52W.
Решение.
и в остатке 2º52.
Остаток меньше 7º30,
поэтому частное 9 будет номером часового
пояса, т.е. N = 9W
Пример 3.4. Определить номер часового пояса в долготе = 118º15Е.
Решение.
и в остатке 13º15.
Остаток больше 7º30,
поэтому к частному 7 прибавляется единица
и номер часового пояса будет 7 + 1 = 8,
т.е. N = 8E.
