- •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
Глава VII Раздельное определение широты и долготы места судна в море
§7.1. Определение широты места судна в море по меридиональной высоте светила
зависимость в момент кульминации светила между его высотой, склонением и широтой рассмотрена в §2.3. Момент кульминации светила можно рассчитать при помощи Морского астрономического ежегодника.
Пример
7.1.
15.V.2002 г.
находясь в = 62°01,5Е
рассчитали
Тс
момента кульминации, измерили
меридиональную высоту нижнего края
Солнца,
= 34°27,0
к N,
i + s = – 7,1,
е = 5,3
м. Определить о.
Решение.
1) Определяем по МАЕ приближенное гринвичское время верхней кульминации Солнца и склонение на заданную дату.
15.V Тм |
11h56m |
|
|
4h08m |
|
15.V Тгр |
7h48m |
|
NЕ |
4h |
|
15.V Тс |
11h48m |
|
т |
18°52,9 N |
+0,6 |
|
+0,5 |
|
|
18°53,4 N |
|
2) Определяем обсервованную высоту Солнца, переводим ее в зенитное расстояние и по формуле = Z рассчитываем обсервованную широту места.
|
34°27,0 к N |
i + s |
– 7,1 |
H |
34°19,9 к N |
d |
– 4,1 |
|
34°15,8 к N |
|
– 1,3 |
R |
+ 15,8 |
|
34°30,3 к N |
|
55°29,7 к S |
|
18°53,4 N |
о |
36°36,3 S |
Ответ: 15.V.2002 г., Тс = 11h48m, о = 36°36,3 S.
Достоинствами способа являются независимость от счислимых координат и простота решения задачи; недостатками – отсутствие контроля над полученным результатом наблюдений (так как меридиональная высота светила может быть измерена только один раз в момент верхней кульминации и один раз в момент нижней кульминации), невозможность определения обсервованное широты, если в момент кульминации светило окажется закрытым облаками.
§7.2. Определение широты места судна в море по высоте Полярной звезды
При плавании в северных широтах наиболее удобным светилом для определения географической широты места в ночное время суток является звезда Малой медведицы (Полярная звезда), расположенная вблизи северного полюса мира.
Широта места судна по высоте Полярной звезды определяется по формуле
,
где hо – обсервованная высота Полярной звезды; I, II, III – первая, вторая и третья поправки, выбираемые из Морского астрономического ежегодника таблицы „Широта по высоте Полярной”. Таблица „Широта по высоте Полярной” состоит из трех таблиц для определения I, II и III поправок. Аргументами этих таблиц являются местное звездное время (местный часовой угол точки Овна), высота Полярной звезды и дата наблюдений.
Медленное изменение высоты Полярной звезды позволяет быстро взять 3-5 отсчетов высоты, затем рассчитать средний отсчет секстана и средний момент времени, что позволяет уменьшить влияние случайных погрешностей.
Пример 7.2. 15.IX.2002 г. Тс = 4h29m, наблюдали Полярную звезду в = 79°41,7W, срОС = 27°53,3, i + s = + 3,7, е = 11,2 м, срТхр = 9h31m20s, uхр = –3m14s, t = 9°C, В = 760 мм. рт.ст. Определить о.
Решение.
1) Определяем приближенное гринвичское время и дату на момент наблюдений.
15.IX Тс |
4h29m |
NW |
5 |
15.IX Тгр |
9h29m |
2) По МАЕ и показаниям хронометра рассчитываем местное звездное время.
срТхр |
9h31m20s |
uхр |
–3m14s |
15.IX Тгр |
9h28m06s |
Sт |
158°43,3 |
S |
7°02,7 |
Sгр |
165°46,0 |
|
79°41,7 |
Sм |
86°04,3 |
3) Рассчитываем обсервованную высоту Полярной звезды, по таблицам МАЕ определяем поправки I, II, III и вычисляем обсервованную широту.
ср |
27°53,3 |
i + s |
+ 3,7 |
h |
27°57,0 |
d |
– 5,9 |
|
27°51,1 |
|
– 7,9 |
ht |
0,0 |
hB |
0,0 |
|
27°43,2 |
I |
– 29,4 |
II |
+ 00,1 |
III |
– 00,3 |
о |
27°13,6 |
Ответ: 15.IX.2002 г. Тс = 4h29m, о = 27°13,6 N.
Достоинством данного способа является точность получаемой обсервованной широты практически зависит только от погрешностей в измеренной высоте, простота решения и сравнительно большой промежуток времени, в течении которого можно пользоваться указанным способом.
Недостатком способа является возможность его применения только в северном полушарии.
