§8.4. Определение места судна в тропиках по высотам Солнца, большим 88

В малых широтах суточное движение Солнца имеет некоторые особенности:

• от восхода Солнца и до моментов близких к кульминации азимут изменяется медленно;

• около моментов кульминации азимут Солнца за короткий промежуток времени изменяется на значительную величину.

При высотах Солнца 88 и более, когда _ близко к  и одноименно с ней, за несколько минут около кульминации азимут меняется на десятки градусов. Вследствие этого для получения достаточной разности азимутов между высотными линиями положения требуется всего несколько (3-6) минут, вместо нескольких часов в средних широтах.

Вследствие большой кривизны отрезков кругов равных высот при h > 88 замена их прямыми может вызвать дополнительные ошибки. В этом случае применяют графический прием, значительно более простой, чем способ Сент-Иллера. Принцип этого графического способа основывается на нанесении кругов равных высот на земной глобус (смотри §6.1).

Если известны координаты полюса освещения а Солнца в данный момент, которые равны

и радиус круга равных высот

,

то, нанеся на глобус мгновенное место полюса а и проведя из этой точки окружность радиуса z_, получим линию положения судна в данный момент. Если нанести две-три такие окружности, то в точке их пересечения получим обсервованное место судна на глобусе.

В малых широтах искажение фигур на карте в меркаторской проекции шара невелики, поэтому циклическую кривую, виде которой проектируется на карту круг равных высот, можно с достаточной точностью принимать за окружность.

На карте меркаторской проекции место судна определяют следующим образом. Около полудня измеряют три высоты Солнца через 2-7 минут в зависимости от скорости изменения азимута и замечают моменты хронометра.

По второму моменту получается Т_гр2 и из МАЕ выбирается _ и , причем, если , то берут .

На карте в районе счислимого места проводят параллель полюса освещения (рис. 8.2) в предположении, что за время наблюдений склонение не изменяется. На этой параллели по долготе , наносят место полюса освещения а₂ на второй момент. Место полюсов освещения в первый и третий момент выбираются также из МАЕ.

Полученные точки а₁ и а₃ необходимо привести к зениту вторых наблюдений. Для этого линия пути прокладывается из точки а₁ вперед, а из точки а₃ – назад и по ней откладывают плавание за время (Т₂ – Т₁) и (Т₃ – Т₂), причем откладывается вперед по линии пути, а – назад. Полученные точки , и нанесенная ранее а₂ и будут являться центрами кругов равных высот. Радиусы этих кругов рассчитываются после исправления измеренных высот

, , .

Эти расстояния снимаются с боковой рамки карты и с помощью циркуля из центров , а₂, , радиусами z₁, z₂, z₃ проводятся три дуги кругов равных высот. Дуги строят в направлении противоположном по отношению к направлению кульминации Солнца относительно параллели полюса, т. е., если Солнце кульминировало к северу, то дуги необходимо строить к югу и наоборот.

Обсервованное место принимается в центре треугольника погрешности вследствие преимущества влияния случайных погрешностей.

Определенную сложность представляет измерение высот близких к 90. При обычном покачивании секстана «вокруг оси трубы» изображение Солнца в поле зрения трубы представляется движущимся почти параллельно горизонту, так как радиус дуги очень велик. Кроме того, азимут солнца быстро изменяется, поэтому вертикал его быстро изменяется, поэтому вертикал его быстро смещается и поместить секстан в нужном вертикале трудно. Вследствие этого измерение больших высот имеет некоторые особенности:

• обычное покачивание секстана не производится, а наблюдатель с секстаном лишь немного поворачивается вокруг вертикальной оси;

• положение секстана в вертикале устанавливается по компасу. Для этого предварительно вычисляется приближенный азимут при первой высоте, а также его изменения. Первоначальный азимут можно вычислить по формуле

,

где Т^m – промежуток времени до кульминации в минутах; h – высота, которая принимается равной меридиональной, т. е. .

Изменения азимута вычисляют по приближенной формуле:

.

При измерении первой высоты секстан располагается в вертикале по вычисленному азимуту с помощью компаса, и производят измерения высоты Солнца. Для вторых наблюдений секстан поворачивается уже только по компасу в азимут А₂ = А₁ + А, после чего, удерживая секстан в вертикальном положении производят второе измерение; аналогично по компасу производят и третье измерение.

Влияние случайных погрешностей высот в этом способе рассматривается аналогично определению места по трем светилам (смотри §6.6). Величины погрешностей при измерении одной высоты в каждом наблюдении, а также погрешности от прокладки на карте мелкого масштаба будут заметно большими, чем при определении по трем звездам.

Обсервованное место принимается в середине треугольника или в его вершине, ближайшей к опасности. При средних условиях наблюдений можно считать, что действительное место находится в круге радиуса 2-3 мили около обсервованного места.

Прокладка на бумаге выполняется совершенно аналогично описанному, но при этом масштаб следует принимать по возможности крупнее. Вместо долгот λ₁ и λ₃ в этом случае рассчитываются отшествия.

Пример 8.4. 14.V.2002 г. следуя ИК = 73°, V = 13 уз, измерили три высоты нижнего края Солнца и заметили моменты по хронометру:

кS;	Тхр1 = 3h25m25s;
кS;	Тхр2 = 3h29m38s;
кS;	Тхр3 = 3h34m49s.

При измерении высоты Солнца записали Т_с = 12^h13^m, ол = 17,4 и сняли с карты счислимые координаты j_с = 19°28,6¢N, l_с = 50°55,0¢W. Другие данные i + s = – 2,3¢, е = 12,6 м, u_хр = –10^m13^s.

Решение.

1) Рассчитываем приближенное гринвичское время Т_гр и дату наблюдений.

14.V Тс	12h13m
NЕ	3
14.V Тгр	15h13m

2) Вычисляем склонение Солнца

	18°40,9N
	– 0,1
	18°41,0N

Полученное значение склонения Солнца является параллелью полюса освещения .

3)Рассчитываем гринвичские часовые углы на моменты наблюдений

Тхр + 12h	15h25m07s	15h29m38s	15h34m49s
uхр	–10m13s	–10m13s	–10m13s
14.V Тгр	15h14m54s	15h19m25s	15h24m36s
tт	45°55,5	45°55,5	45°55,5
1t	3°43,3	4°50,9	6°08,6
2t	0,2	0,3	0,4
tгр	49°39,0W	50°46,7W	52°04,5W

Полученные значения гринвичских часовых углов Солнца принимаются за долготы полюсов освещения для соответствующих моментов наблюдений

;

4) Вычисляем разности долгот полюсов освещения относительно второго полюса освещения

tгр1	49°39,0W	tгр2	50°46,7W	tгр3	52°04,5W
РД2-1	67,7 кЕ	–	–	РД2-3	77,8 кW
ОТШ2-1	64,1 кЕ	–	–	ОТШ2-3	73,7 кW

5) Все наблюдения приводим графически к зениту вторых наблюдений, для чего вычисляем плавание за время между наблюдениями

; миля,

; миля.

6) Рассчитываем зенитное расстояние Солнца

	88°25,7кS	89°01,1кS	88°28,4кS
i1 + s1	– 2,3	– 2,3	– 2,3
H	88°23,4кS	88°58,8кS	88°26,1кS
d	– 6,3	– 6,3	– 6,3
	88°17,1кS	88°52,5кS	88°19,8кS
	0,0	0,0	0,0
R	+ 15,9	+ 15,9	+ 15,9
	88°33,0кS	89°08,4кS	88°35,7кS
	87,0кN	51,6кN	84,3кN

7) выполняем графическую прокладку

8) Рассчитываем обсервованные координаты места судна

РШ = 49,5 кN		18°41,0N			50°46,7W
ОТШ = 6,3 кW	РШ	49,5кN		РД	6,7кW
РД = 6,7 кW	о	19°30,5N		о	50°53,4W

Ответ: 14.V.2002 г. В Т_с = 12^h13^m, ол = 17,4, _о = 19°30,5N, _о = 50°53,4W.