- •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
§3.9. Календарь
Система счета длительных промежутков времени называется календарем. За многовековую историю человечества было разработано много различных систем календарей, которые можно разделить на три главных типа: солнечные, лунные и лунно-солнечные. В основе солнечных календарей лежит продолжительность тропического года, в основе лунных календарей – продолжительность синодического месяца1. Лунно-солнечные календари основаны на счете продолжительности, как тропического года, так и синодического месяца.
Современный календарь, принятый в большинстве стран, является солнечным календарем.
Основной единицей меры времени солнечных календарей является тропический год. Продолжительность тропического года составляет 365,2422 средних солнечных суток.
При составлении солнечного календаря необходимо выполнение двух условий:
Продолжительность календарного года, в среднем за несколько лет, должна быть как можно ближе к продолжительности тропического года.
Календарный год должен содержать целое число суток.
В юлианском календаре, разработанном александрийским астрономом Сизогеном и введенном Юлием Цезарем в 46 г. до н.э., эти условия выполняются соблюдением следующего правила: продолжительность календарного года считается равной 365 средним солнечным суткам три года подряд, каждый четвертый год содержит 366 средних солнечных суток.
Годы продолжительностью в 365 суток называются простыми, а в 366 суток – високосными. Високосными в юлианском календаре являются те годы, номера которых делятся на 4 без остатка. В високосном году в феврале 29 дней, а в простом – 28. Таким образом, продолжительность года в юлианском календаре в среднем за 4 года равна 365,25 средних солнечных суток, таким образом календарный год длиннее тропического всего на 0,0078 суток. Счет времени юлианскими годами за 128 лет дает расхождение со счетом тропическими годами приблизительно на 1 сутки, а за 400 лет – около 3 суток. Расхождение это практического значения не имеет, и юлианским календарем пользовались все европейские страны на протяжении 16 столетий.
Григорианский календарь возник в результате реформы юлианского календаря, произведенной в 1582 г. римским папой Григорием XIII из религиозных соображений.
Указанное расхождение юлианского календаря со счетом тропическими годами оказалось неудобным для церковного летоисчисления. По правилам христианский церкви праздник пасхи должен был наступать в первое воскресенье после полнолуния после дня весеннего равноденствия. В год, когда было установлено это правило на Никейском Соборе (325 г. н.э.), день весеннего равноденствия по юлианскому календарю припадал на 21 марта. В 1582 г., т.е. через 1257 лет день весеннего равноденствия приходиться уже на 11 марта. Этот переход дня весеннего равноденствия на более ранние даты вносил путаницу и неопределенность в определение дня пасхи и других христианских праздников. Реформа календаря, произведенная по проекту итальянского математика и врача Луиджи Лилио, предусматривала, во-первых, возвращение календарной даты 21 марта на день весеннего равноденствия и, во-вторых, изменение в правиле счета простых и високосных лет с целью уменьшения расхождения со счетом тропическими годами. Поэтому в булле папы Григория XIII имелось два принципиальных пункта:
После 4 октября 1582 г, считать не 5, а 15 октября.
Не считать в дальнейшем високосными те годы столетий, у которых число сотен не делиться без остатка на 4 (например, високосными не являются 1800, 1900, 2100).
Первым пунктом этого постановления устранялось расхождение в 10 суток юлианского календаря со счетом тропическими годами.
Вторым пунктом продолжительность календарного года в среднем за 400 лет устанавливалась равной 365,2425 средних солнечных суток. Таким образом, средний календарный год стал длиннее тропического всего на 0,0003 суток и счет времени по григорианскому календарю и тропическими годами даст расхождение в 1 сутки только через 3300 лет. Исходя из этого дальнейшее совершенствование григорианского календаря в этом направлении нецелесообразно.
Григорианский календарь был введен в большинстве западных стран в течении XVI-XVII вв. В России перешли на новый стиль только в 1918 г. В этом году, по декрету Советского правительства, вместо 1 февраля стали считать 14 февраля, так расхождение юлианского календаря со счетом тропическими годами к 1918 г. составляло уже 13 суток. С 28 февраля 2100 г. расхождение юлианского календаря со счетом тропическими годами составит 14 суток.
Начало календарного года понятие условное. Так в России до XV в. первым днем года считали 1 марта, а с XV в. до 1700г. – 1 сентября. С 1700 г. за начало года стали считать 1 января.
Начало счета календарных годов называется эрой. В древности и в средние века существовало множество эр: «от сотворения мира», от воцарения разных государей (например, эра Диоклетиана). Наша – новая эра имеет счет от «рождества Христова» введенная ученым монахом Дионисием в 525 г.н.э. (1278 г. от «основания Рима»). Не дав никаких объяснений, Дионисий объявил, что Христос родился в 753 г. от «основания Рима». В России новая эра введена с 1 января 1700 г. до этого счет велся от «сотворения мира» (шел 7208 г. от «сотворения мира»).
Установление двенадцати месяцев в году и семи дней в недели имеет астрономическое обоснование.
Так продолжительность месяца приблизительно равна продолжительности времени возвращения Луны в одноименную фазу. Время между фазами равна одной четвертой части месяца, т.е. приблизительно 7 дней – неделя. Названия дни недели получили по названиям тогда известных небесных светил: Солнце, Луна, Меркурий, Венера, Марс, Юпитер, Сатурн.
