- •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
§8.3. Определение места по одновременным наблюдениям, Солнца и Луны
В отличие от ночных наблюдений звезд и планет при определении места судна днем по Солнцу существуют определенные трудности – для надежного определения координат судна требуется выжидать изменение азимута на 40-60, на что в средних широтах уходит 2-3 часа. Однако вблизи первой четверти Луны в вечерние часы и вблизи последней четверти в утренние часы над горизонтом одновременно с Солнцем видно Луну. При этом разность азимутов между светилами близка к 90, что обеспечивает наибольшую точность определения места судна при одновременном наблюдении.
Измерение высоты Луны мало, чем отличается от измерения высоты Солнца. Однако при наблюдении Луны надо измерять высоты того края светила (верхнего или нижнего), который при данной фазе виден и является действительным ее краем.
Обработка одновременных наблюдений Солнца и Луны производиться в той же последовательности, что и при определении места судна по одновременным наблюдениям двух светил.
В навигационные сумерки наблюдать Луну одновременно с какой-либо звездой или планетой не рекомендуется, так как можно измерить высоту над ложным горизонтом, создаваемым светом Луны.
Пример 8.3. 14.IX.2002 г. В Тс = 16h34m, ол = 41,0 находясь в с = 45°12,4N, с = 12°43,3Е следуя ИК = 255° со скоростью V = 16 уз измерили серии высот Солнца и Луны:
Солнце |
|
срТхр = 3h38m07s |
Луна |
|
срТхр = 3h42m56s |
i = +1,2, s1 = – 0,4, s2 = – 0,3, d = – 6,0, uхр = –3m41s.
Решение.
1) Рассчитываем приближенное гринвичское время Тгр и дату на момент наблюдений.
14.IX Тс |
16h34m |
NЕ |
1 |
14.IX Тгр |
15h34m |
2)
Рассчитываем местный часовой угол
и склонение
наблюдаемых светил.
|
Солнце |
|
Луна |
|
срТхр + 12h |
15h38m07s |
|
15h42m56s |
|
uхр |
–3m41s |
|
–3m41s |
|
14.IX Тгр |
15h34m26s |
|
15h39m15s |
|
tт |
46°06,4 |
|
305°52,2 |
|
1t |
8°35,9 |
|
9°21,9 |
|
2t |
0,7 |
|
4,7 |
|
tгр |
54°43,0 |
|
315°18,8 |
|
|
12°43,3 |
|
12°43,3 |
|
tм |
67°26,3W |
|
328°02,1W |
|
tпр |
67°26,3W |
|
31°57,9E |
|
т |
3°19,3N |
–1,0 |
25°07,3S |
+2,1 |
|
– 0,1 |
|
+ 1,4 |
|
|
3°19,2N |
|
25°08,7S |
|
3) Рассчитываем счислимые hc высоты и полукруговые азимуты Ас светил
Солнце
Луна
4) Рассчитываем поправку приведения к одному зениту hz. В данной задаче приводим высоту Луны к наблюдениям Солнца.
Акр |
150,4 |
|
ТгрЛуны |
15h39m15s |
ИК |
255 |
|
ТгрСолнца |
15h34m26s |
КУ |
255,4 |
|
Т |
4m49s |
|
|
|
Т |
4,8m |
hz = – 0,074,8m = – 0,3
5) Исправляем измеренные высоты светил по таблицам, помещенным в МАЕ, и вычисляем элементы высотных линий положения (ВЛП).
|
Солнце |
|
|
Луна |
|
|
1800,6 |
|
|
1253,7 |
|
i + s |
+ 0,8 |
|
i + s |
+ 0,9 |
|
h |
1801,4 |
|
h |
1254,6 |
|
d |
– 6,0 |
|
d |
– 6,0 |
|
|
1755,4 |
|
|
1248,6 |
|
|
– 2,8 |
|
|
+ 61,2 |
|
|
+ 15,7 |
|
|
+ 5,7 |
р0 = 57,1 |
|
1808,3 |
|
|
0,0 |
|
hz |
– |
|
|
1355,5 |
|
|
1808,3 |
|
hz |
– 0,3 |
|
hс |
1807,3 |
|
|
1355,2 |
|
n |
1,0 |
|
hс |
1353,6 |
|
Акр |
255,9 |
|
n |
1,6 |
|
|
|
|
Акр |
150,4 |
|
6) Выполняем графическую прокладку ВЛП.
7) С чертежа снимаем величине РШ и РД, рассчитываем обсервованные координаты судна о, о и невязку С.
с |
45°12,4N |
|
с |
12°43,3Е |
РШ |
2,3кS |
|
РД |
0,8кW |
о |
45°10,1N |
|
о |
12°42,5Е |
8) точность обсервованного места оцениваем средней квадратической погрешностью, принимая mn1 = mn2 = 0,5
Ответ: 14.IX.2002 г. В Тс = 16h34m, ол = 41,0, о = 45°10,1N, о = 12°42,5Е, С = 210– 2,3 мили, = 1,5.
