книги из ГПНТБ / Специальный астрометрический практикум
..pdfты делаются на параллельных меридиану нитях микрометра, сим метрично относительно средней нити. Проекция суточной па раллели на плоскость сетки нитей является кривой второго порядка. Для приведения наблюдений к средней нити использу ется выражение
Л М К
где Ц, - угловое расстояние от средней нити до того
места поля зрения, где сделано наведение подвижной нити на
звезду; $ - склонение звезды. Для учета этой поправки
обычно не исправляют каждый отсчет микрометра, а вводят исп
равления в окончательное значение 1/2 (СS N, ). При наб-
людении южных звезд и северных звезд в верхней кульминации эта поправка всегда положительна.
Если |
обозначить различные |
значения |
Уь |
ДЛЯ южной |
||||||
звезды через |
|
9 |
|
» Т ъ |
$ • • * j |
|
, |
а для |
||
северной - |
через |
и |
• |
JZ |
» |
 |
f m |
в |
СѲКУН~ |
|
|
|
|
||||||||
дах дуги, |
го |
поправка |
а |
М к |
|
величины |
|
|
|
|
называемая поправкой за кривизну параллели, будет иметь вид
Когда наблюдается северная звезда в нижней кульминации, то перед вторыми круглыми скобками нужно поставить знак минус. Если наведения на звезду делать всегда на одних и тех же
нитях, |
то все т, |
и |
J~. |
будут при всех наблюдениях оди- |
|
наковы, |
JL |
/2 |
1 |
гт~2 |
постоянны. |
а суммы |
f |
и |
/, |
||
Лі
Во всех этих рассуждениях предполагаем, что инструмент установлен идеально, и поэтому не учитываем коллимацию, ази мут, наклонность горизонтальной оси и боковое гнутие.
П р и м е р о б р а б о т к и
Место наблюдения: Москва, ГАИШ.
Дата наблюдения: 2/3 апреля 1958 года. Наблюдатель: Ю.И.Продан
Инструмент: зенит-телескоп 3T-I80 с двумя талькоттовс-
кими уровнями.
Средняя цена деления уровней 0."9690,
цена оборота микрометра 2IÏ8800 - 0.000059 Т.
наблюдалась пара №62 из программы наблюдений широты по спо собу Талькотта. Сетка нитей на кварцевой пластинке в фокаль ной плоскости телескопа имеет вид, изображенный на рис. 5.
Так как южные звезды проходят поле зрения быстрее, их
наблюдали 6 раз на тех неподвижных нитях, которые на рисун ке обозначены крестике»«. Медленно идущие северные звезды наблюдались при пересечении ими каждой из семи узких нитей. Каждый раз отсчитывались оба талькогтовских уровня: верхний
и нижний. |
|
|
|
|
|
|
|
Южная звезда |
|
|
Северная звезда |
||||
Уровень |
|
Нити Микрометр |
Уровень |
Нити |
Микрометр |
||
B .Î5 .0 |
44.0 |
3 |
52.141 |
в .14.0 |
43.0 |
4 |
49.639 |
в . 15.0 |
44.0 |
4 |
І27 |
в .14.0 |
43.0 |
5 |
626 |
|
|
6 |
147 |
|
|
6 |
6Î6 |
|
|
8 |
155 |
|
|
7 |
604 |
H .Ï6.Ï |
46.0 |
10 |
Ï50 |
H.Ï5.0 |
44.9 |
8 |
6ІІ |
н.16.2 |
46.0 |
И |
136 |
H.Ï5.0 |
44.8 |
9 |
614 |
|
|
|
|
|
|
10 |
595 |
|
среднее |
52.1427 |
|
|
|
49.6150 |
|
поправки за ходовые |
|
и периодич.ошибки |
+ 2 |
|
52Л429 |
Среднее место пары |
на начало 1958.0 г. |
1/2 ( ? s - £ „ ) М [
Д / поправка за уровень
поправка за приведение на видимое место''2/ поправка за кривизну параллели
13
12
11
10
9
8 .
■I
49.6149
55° 4і 135748
+27.66
-0.54
-2.76
+0.08 55° 4і' 59792
Рис. 5
I/ Поправка за уровень считается по формуле (7) для верхнего и нижнего уровней отдельно и потом берется среднее.
2/ Приведение на видимое место делается с помощью редукцион ных величин, взятых из АЕ, по программам, составленным J для ЭЕМ.
З а д а ч а |
6 |
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОСТОЯННЫХ УСТАНОВКИ ЗЕНИТ-ТЕЛЕСКОПА
1« Постоянные установка зенит-телескопа. Идеальный
зенит-телескоп должен быть установлен строго в плоскости ме ридиана, иметь визирную линию, составляющую прямой угол с горизонтальной осью, а сама горизонтальная ось такого инст румента должна быть абсолютно жесткой и лежать в плоскости горизонта.
На практике положение инструмента отличается от идеаль
ного |
на небольшой угол |
CL , называемый азимутом. Разли |
||
чают |
западный |
C L ^ |
и восточный OL^ |
азимуты зенит-те |
лескопа. |
|
|
|
|
Отличие угла между визирной линией и горизонтальной
осью от 90° называется коллимационной ошибкой трубы и обоз
начается С • Горизонтальная ось реального инструмента
никогда не находится в плоскости горизонта, составляя с ней
небольшой угол / . Креме того, горизонтальная ось, несу
щая на одном конце трубу, а на другом - противовес, заметно прогибается от этих нагрузок, вследствие чего труба несколь ко отходит от плоскости меридиана. Это так называемое "бо
ковое гнутие" |
6 горизонтальной оси. |
|
|
|
|
Величины |
Ü£ , U y , С |
» |
i |
t S |
но |
сят название постоянных установки зенит-телескопа и, воп |
|
||||
реки названию, |
не остаются постоянными, |
изменяясь иногда |
|
||
весьма заметно. Определение постоянных установки проводится с целью проверки стабильности этих величин. Из теоретичес-
ких соображений можно получить оценки для предельных значе ний постоянных установки, задаваясь определенным значением точности широтных наблюдений Д / . Так, чтобы суммарное влия ние "постоянных" на результат определения широты не превы шало -О"СИ, перечисленные выше величины могут изменяться в следующих пределах:
і |
= |
±20" = |
±ï?3, |
С = -20” = ±І?3, |
S |
= |
±20" = |
±ï?3, |
CL = ±60" = ±4?0. |
Постоянные установки |
зенит-телескопа определяются из |
|||
наблюдений прохождений звезд через меридиан. Известно, что
звездное время |
S |
в момент верхней кульминации светила |
|||||
равно его прямому восхождению |
оі |
• В |
случае идеаль |
||||
ного инструмента |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 ( |
= 2 |
= Т |
+U, |
, |
|
(±) |
где |
Т - отмеченный по хронометру иди на хронографе мо |
||||||
мент прохождения светила через среднюю нить инструмента, |
|||||||
U, |
- поправка хронометра |
(хронографа); |
прямое восхожде |
||||
ние исправлено за влияние суточной аберрации.
Вследствие наличия ошибок установки равенство (1) не
выполняется. Для обеспечения равенства необходимо получен
ный из наблюдений момент Т исправить за наклонность го
ризонтальной оси, азимут, коллимацию и боковое гнутие. Та ким образом, равенство (I) преобразуется в известную форму лу Майера
oé =Т+и+а Ші{У~Ь)шЬ+і tytbcS+iïсаф-^ші-сжЬ
- для южной звезды в верхней кульминации;
- для северной звезды в верхней кульминации; |
(2) |
о/=Т+и+а ш^+^жЬ+1соіу(У+Ь)шЬ+&сба(^Ь)ж^+сбісЬ
- для северной звезды в нижней кульминации.
Знаки |
$ и |
С |
даны для положения |
|
Для положения трубы на западе \(/ |
их нужно заменить на |
|||
противоположные. В формулах (3) пять неизвестных: U. , CL^ , |
||||
CLy , |
6 |
и С |
Наклонность і |
в число неизвестных |
не входит, |
так как она определяется |
при помощи накладного |
||
уровня. Если отнаблюдать прохождение через меридиан пяти ка ких-либо звезд, то каждое наблюдение приведет к одному из уравнений вида (2). Неизвестные постоянные установки опреде ляются из решения этих пяти уравнений. Имеются и другие спо собы определения постоянных установки.
2. Определение постоянных установки зенит-телескопа из наблюдений двух звезд. В связи с работами по программе Международного геофизического года советская служба широты по полнилась новыми зенит-телескопами отечественного производ ства ЗТЛ-І80. Применительно к этому инструменту В.С.Шухоровнм разработан новый способ определения инструментальных погрешностей /|/, по которому постоянные установки зенит-те лескопа получаются из наблюдения двух звезд: зенитной и близполюсной. Обе звезды наблюдаются при двух положениях трубы.
Близполюоную звезду предпочтительнее наблвдать в нижней куль минации. Из числа неизвестных исключена поправка хрономет ра, которая определяется путем приема радиосигналов. Таким образом, определению подлежат четыре неизвестных постоянных
установки: коллимация, боковое гнутие и азимуты CL'^ и |
ÛL^ . |
|||
Если обозначить |
/j- 6ІП (/-$)■&££ S . |
ß |
= |
|
= |
ѣ)б£С $} С |
го первую из формул |
(2) мож |
|
но представить в виде |
|
|
|
|
< /= |
ТЕ + и + ß |
a £ + B 3 - C e , |
|
(3) |
+ и + Д a,w -bß +Cc
для положения трубы £ |
и |
V |
соответственно. Моменты |
||
Т £ и T w |
предполагаются исправленными |
за наклонность |
|||
горизонтальной оси по формулам (2). |
|
||||
Для зенитных звезд |
$ = ^ |
н тогда в |
(3) |
||
/1 = 0 ; |
& = С = и с $ |
= &ес |
W |
||
Взяв разность уравнений 13), получим |
|
||||
"Д ~Т£ =2(Ь-с)м с |
Ц*, |
|
(5) |
||
6 - о - і ( Т ѵ -Т£ ) с ^ ? .
Равенства (4) можно считать верными для всех звезд, попада ющих в поле зрения трубы, направленной в зенит, так как воз никающие при этом ошибки не повлияют существенным образом на точность определения величины S-С
Для близполюсной звезды в нижней кульминации
o C ^ T ^ ù L +/'а£ + В '# +С с
o ß ' ^ T y + U + Jj'CLy-b'S - С с }
где Л =(M (f*l)iecb'. Ь'=т.(У!+У) бес 3 ' .
С ' = <м У .
В результате вычитания одного равенства (б ) из другого по
лучаем
В ' ё + С с - й % - Т ‘Л ( а ѵ -аЕ )] ;
і cas,(Ÿ-*b)*c » ’гѵ~%'*Л'(а-ѵ-Ос) , |
(7) |
|
|
2 ш Ѣ |
|
Совместное решение уравнений (.5) и (7J |
определяет ве |
|
личины 6 и |
с |
|
Разность |
азимутов ( OL^ ~ GL^ ) может |
быть с достаточ |
ной точностью получена из отсчетов по горизонтальному кругу. Горизонтальный круг зенит-телескопа ЗТЛ-І80 разделен через Î 0 ; . на нем имеются два микроскоп-микрометра, по каждому из
которых отсчет производится с точностью до Ï". Вели во время наблюдения близполюсной звезды производить отсчеты по го
ризонтальному кругу, то разность |
отсчетов, соответствующих |
|
двум положениям трубы, будет равна разности азимутов 0.-CL . |
||
_ |
V |
с |
Знак, с которым величина Ну. - |
вводится в формулу, мож |
|
но определить, сопоставляя отсчеты гориаовтадьного круга
при обоих положениях трубы с направлением оцифровки на кру ге, а также с местом кульминации близполюсной звезды.
Складывая равенства (6), получим
? o c ' = T ÿ *ТЕ + 2 и.+ft'(tty *ае ),
откуда
а ♦ * - Ж ' - Т у - Т ^ 2 а .
Зная сумму азимутов и их разность, легко определить зна чение азимута для каждого положения трубн.
Таким образом, пользуясь изложенным методом, можно до вольно быстро определить все постоянные установки зенит-те лескопа.
Наблюдение программы, состоящей из двух звезд, занима ет Ï0 - 20 мин. Обработка материалов наблюдений очень прос та и может быть выполнена в течение 20 - 25 мин. Важно, что для зенитных звезд не нужно знать видимых мест. Это не толь ко облегчает вычислительные работы, но и упрощает подбор зенитных звезд.
3. Пример на определение постоянных установки зенит-те- лескопа из наблюдений двух звезд
1/2 сентября 1968 г. Зенит-телескоп ЗТЛ-480
Результат наблюдения трех программ для определения постоянных установки дан в табл. 2 .
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2 |
||
название |
т |
|
|
&1970.0 |
|
|
А |
Ь |
С |
|
звезды |
|
|
|
|
||||||
Зенитная |
7.0 |
І9А 39?2 |
55°40'.0 |
0°02'.0 |
0.00 |
1.77 |
4.77 |
|||
* 21 |
6.4 |
20 |
10.0 |
84 |
09.0 |
40 |
09.0 |
6.33 |
-7.51 |
9.86 |
|
||||||||||
Зенитная |
6.2 |
20 |
Ï8.9 |
82 |
31.7 |
41 46.1 |
5.24 |
-5.74 |
7.69 |
|
*22 |
8.3 |
20 |
23.1 |
55 39.2 |
0 |
02.8 |
0.00 |
1.77 |
4.77 |
|
|
||||||||||
Зенитная |
6.2 |
21 |
16.0 |
55 |
37.5 |
0 |
04.5 |
0.00 |
1.77 |
1.77 |
Л25Іа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5.721 39.7 69 22.5 54 55Л 2.32 -1.63 2.84
Поправка хронографа определялась дважды - до начала наблю-
дений |
и после их окончания |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
U |
|
= -5W 4dÎ788. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1/1ер |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Отсчеты горизонтального |
круга |
|
|
|
|
|
|
||||
труба |
W b ! |
0° 00 |
12" |
труба Е |
N |
о0 оо |
з і" |
||||
|
|
£ |
180 00 |
48 |
|
£ |
180 |
00 |
37 |
||
средний |
|
|
|
30" |
|
|
|
|
|
34" |
|
|
|
|
|
= - ОЬ.О |
|
|
|
|
|
|
|
Отсчеты накладного уровня |
груба Е 17.9 - 42.0 |
||||||||||
трубаl'/ïe.O - 43.7 |
|
||||||||||
|
|
Î7.2 - 43.0 |
|
|
|
18.1 |
- 42.3 |
||||
Наклонность горизонтальной оси |
|
|
|
|
|
|
|||||
/ 5 |
= |
U 8.0 |
+ 43,7,?, ,- .Щ .,2,і |
43,.pj |
0f 0646 = |
+ |
|
|
|||
V |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
l S |
, |
■(.IZ,-9.,-t,..42ï.Pi, - .(18,1.+ |
42.3,1 |
of0646 = |
-ûfo08 |
|
|||||
Е |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
Моменты прохождения звезд, приведенные на среднюю нить и исправленные за наклон горизонтальной оси, а также видимые прямые восхождения для северных звезд сведены в табл. 3.
Таблица 3
название |
Т е |
|
т* |
звезды |
|
||
Зенитная |
19 **38 м 34^959 |
1 |
19 h 38 m 37f73ï |
№21 |
|
! |
|
|
|
49 |
|
4-1857