mИП = 0,12 + 9,12 ±0,14°.

Следовательно, ожидаемая точность определения поправки компаса может характеризоваться средними величинами m' и m∆K

Относительно компасного меридиана m∆K=±0,3°. Относительно истинного меридиана m∆K=±0,6°.

Таким образом, ошибка определения поправки компаса зависит главным образом от точности курсоуказания, все остальные ошибки при правильной работе значительно меньше и поглощаются ею. Можно считать, что в среднем относительно истинного меридиана m∆K=±0,5° при определении как астрономическими, так и любыми другими методами.

Определение любой поправки может считаться качественным, если отношение ее к ошибке определения будет больше единицы:

∆К >1 m∆K

Другими словами, можно считать, что найденная нами поправка состоит из систематической и случайной ошибок, т.е.

∆К=∆±m∆K (208)

Если тдк будет больше или одного порядка с ∆, то очевидно, что полученный результат находится в пределах отклонений, вызванных m∆к; в таких случаях ∆K принимают равной нулю. Поэтому полученные на ходу судна поправки компаса величиной до ±0,5° учитывать не следует.

§63. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОПРАВКИ КОМПАСА. ОБЩИЙ СЛУЧАЙ

При видимости светил поправка компаса может быть определена в любое время суток по методу моментов, который и представляет общий случай определения поправки компаса. Точность получаемой ∆K относительно компасного меридиана порядка ±0,3°, т.е. не ниже любых других методов, относительно же истинного меридиана ∆K определяется с точностью ±0,5—1°

293

любым методом. Также в любое время суток может быть определена ∆K и методом высот и моментов, но практически она определяется попутно – после линий положения.

Мгновенная поправка гирокомпаса ∆ГK' в прибрежном плавании должна определяться на каждой вахте при постоянном курсе и после перемены курса. Эта отдельно полученная поправка применяется для контроля принятой постоянной поправки и при исправлении пеленгов около данного момента. В длительном плавании постоянная поправка ∆ГКП определяется для нового курса как средняя из трех—пяти поправок ∆ГК' за 2,5—3 ч плавания на новом курсе и принимается при исправлении курсов.

В утренние и вечерние вахты поправку можно определять по Солнцу при высотах до 20—30°; днем же при высотах до 45° поправка определяется с откидным зеркалом, но она менее точна и к ней надо относиться с осторожностью. Ночью поправку можно определять в любое время по звездам, планетам, Луне, но с высотами не более 10—15°. При сильной качке поправку следует определять по светилу с высотой менее 5°, а точность ее ±1,5—2°. Обработку следует вести всегда по одному, хорошо освоенному пособию, применяя другие, в случае необходимости, как контрольные.

Поправка магнитного компаса определяется после получения ∆ГК' по сличению.

Вычисление истинного азимута светила. В методе моментов после получения φ, δ, и tМ азимут может быть вычислен по формуле ctg А с таблицей логарифмов. Такое решение не имеет ограничений по аргументам, но оно значительно сложнее и длительнее, чем по специальным пособиям, и применяется только в крайних случаях. Для вычисления азимута теперь применяются специальные таблицы, вычислительные приборы или ЭВМ (на транспортном флоте распространены таблицы). Специальные таблицы можно разделить на таблицы только азимутов и таблицы высот и азимутов.

Таблицы азимутов светил издавались во всех морских странах. У нас были распространены таблицы Бардвуда (1852 г.), Жданко, Эбсена, Ющенко

294

(с.1935 г.) и последние—ТИПС—56. Все эти таблицы численные, т.е. дают готовые азимуты – с интерполяцией по трем аргументам. Наибольшее распространение у нас имели таблицы «Азимуты светил» А.П.Ющенко, составленные по 10-градусным зонам широты с соответствующей поправкой за ∆φ. Кроме таблиц, выпускались номограммы и графики: номограмма Вейра (у нас № 290), публикуемая в альманахе Рида, графики Шютте и т.п.

С распространением общих таблиц «Высот и азимутов» таблицы только азимутов вышли из употребления.

Таблицы высот и азимутов. Для получения h и A в методе линий положения издано большое количество таблиц (см. §6), из них многие предназначены также и для вычисления азимута. В настоящее время у нас для этой цели применяются как основные таблицы ВАС—58, в некоторых случаях

– ТВА—57 или формула ctgА. За рубежом применяют таблицы НО-214, английские HD-486 и др. Помимо таблиц, применяют прибор ARG (в ГДР) и настольные ЭВМ. Ниже рассмотрено определение ∆K с таблицами ВАС—58, ТВА—57, с навигационной ЭВМ и по формуле ctgA.

Общий порядок определения поправки компаса. Предварительные операции. Выбор условий наблюдений. На намеченное время подобрать светило с высотой до 10° (и не более 20°) с помощью звездного глобуса или на глаз. Если видно только Солнце, определить время, когда его высота примет допустимую величину.

Проверка инструментов, получение поправок: проверить пеленгатор, произвести сличение репитера с путевым; получить u и наметить время пуска секундомера ТХРП =ТГРП − u .

Наблюдения. Пустить секундомер в намеченное ТХРП . Пронаблюдать серию из трех пеленгов и КП, замечая время до 1с (практически достаточно до 5с), сбивая каждый раз отсчет; можно применить прием «прицеливания» (см. §62).

Получить навигационную информацию: Тс, ол, φ, λ, КК, ∆К.

Обработка наблюдений. Рассчитать КПСР и ТСКМ если получен ОКП,

295

обратить его в КП.

Рассчитать ТГР =ТГРП +ТСКМ и с помощью МАЕ получить tM и δ светила. По аргументам φ, δ, tм с помощью таблиц ВАС—58 или других (или по

ЭВМ) рассчитать А светила. В круговом счете принять А=ИП. Рассчитать ∆К=ИП–КП.

Проанализировать ∆К; полученную мгновенную поправку ∆ГК' сравнить

спринятой постоянной ∆ГК; расхождения не должны превышать точности курсоуказания (от ±0,3° в хороших условиях, до 1,5° – в плохих); сравнить ∆ГК'

спредыдущим ее определением; при значительных расхождениях ∆ГК' с предыдущей и принятой проверить вычисления. Если промах не обнаружен, повторить наблюдения. Поправки до ±0,5° обычно не учитывают. Все определение ∆К не должно занимать больше 10м.

Определение поправки компаса с таблицами ВАС—58. Порядок определения поправки компаса рассмотрен выше. Теперь рассмотрим особенности вычисления А по таблицам ВАС—58. Азимут светила выбирается из основных таблиц, как обычно, но интерполируется и по tМ и по δ также по основным таблицам (при δ≤29°). Поправка ∆Аφ выбирается из табл. 1 ВАС—58, аналогично выбирается и ∆Аδ при δ>290.

При точности вычисления А до 0,2°, достаточной на практике, возможны упрощения. Если h≤22°, что соответствует выгодным условиям и соблюдается при подборе светила, поправкой ДЛФ можно пренебрегать, так как она не превышает 0,1°. При этом достаточно входить только в основные таблицы и, интерполируя по tm и δ, получить А, Точность вычисления А в общем случае,

около ±0,1".

Пример 67. 5 мая 1977 г. в Атлантическом океане, следуя КК=236° (–1°), V=16 уз около Тc= 21ч (№=3W), требуется определить ∆ГК’.

Решение.

1.На небосводе на глаз выбрали * α Б.Пса (Сириус), высота ее меньше

20°; поправка u=—0М35c; пуск секундомера: ТГРП =Тс+№=0Ч10М00С 6IV; ТХРП =0ч10м35с.

296

II. Наблюдения, Пустили секундомер, пеленговали Сириус несколькими

«прицеливаниями»: ГКП=242,0; Тскм=2м43с. Тс=21ч12М; ол=18,7; φ=30°36'N; λ=62C33'W; КК=236°; ∆ГК=—1,0°.

III. Обработка наблюдений.

IV. Анализ определения: &ГК'– в пределах ±0,5° от постоянной ∆ГК, оставляем ее без изменения.

Пример 68. 4 мая 1977 г. в Атлантическом океане, следуя КК=352° (— 1°), требуется определить ∆ГК' после 16ч.

Решение.

1. Предварительные операции:

1.Выбор условий наблюдений: Тс≈17"; φс=32°S; λс=13°Ost (№=2Ost). Наносим на глобус Солнце (на Тгр=15Ч; α=41,5°; δ=16° N). Установив глобус по φ, приводим Солнце на h=20°, при этом SM=93°; Sгр=93°–13°=80°. Из МАЕ меньшее tE=72°20' соответствует Tгр=14Ч; остаток 7040' по табл. МАЕ–

∆T=30м35с. Отсюда Tс=14Ч30м+2ч=16Ч30М, т.е. с 16Ч30м можно наблюдать Солнце на высоте менее 20°. Намечаем Тс=16Ч40М.

2.Проверка инструментов, получение поправок. Поправка u=+0М48С.

Пуск секундомера ТГРП =14Ч40м00с; ТХРП =14ч39м12с. II. Наблюдения. 1. Секундомер пущен по ТХРП .

297

2. Тс=16Ч43М. φс=32°14'S; λ=13°18'Ost КК=3520(-1). III. Обработка наблюдений:

Вычисление азимута по таблицам ТВА—57. В случаях, когда другие таблицы непригодны (по δ или φ), а также когда требуется точность вычисления А до 1 или 0,1', что возможно только при наличии обсервованных координат, можно применить таблицы ТВА—57, вычисление с которыми несколько-проще, чем по формуле ctgА, но сложнее, чем по ВАС.

Пример 69. По данным примера 68 определить А и ∆ГК' по ТВА—57, Решение.

Вычисление азимута на клавишной ЭВМ с навигационными программами. Решение навигационных задач на настольных ЭВМ рассмотрено в §92, там же приведен алгоритм для вычисления А и h, условно обозначенный «задача 9». Здесь показано только применение этой задачи для получения поправки компаса. Для получения h и А на клавишной ЭВМ с

298

навигационными программами требуются данные: φ, λ, δ, tгр (если получен tм, то набирают К=0). Если имеется программа для получения эфемерид δ, tгр, то набирают время и код светила. Клавиши ЭВМ помечены соответствующими обозначениями (см. рис. 166); после нажатия на них набирают их численные значения (южным и западным координатам придается знак «—»). Порядок нажатия клавиш или «алгоритм оператора» приводится в примерах 70' и 90. Ответы, т.е. (h) и (А), выдаются световой индикацией (или в печать), как показано ниже, с точностью до 0,1"; азимут – в круговом счете,

Пример 70. По данным примера 68 определить А и ∆ГК' на ЭВМ с

299

Вычисление азимута светила и поправки компаса по формуле ctg A.

Вычисление азимута по формулам и таблицам логарифмов (табл.5 МТ—75) применяется при отсутствии на судне таблиц ТВА—57 и непригодности ВАС (по склонению или широте). Вычисления ведутся по формуле ctgА. Правила ее исследования, схема вычислений и пример рассмотрены выше в §4 (пример 4). Ошибка вычисления этим приемом с МТ—75 не превышает mА=±0,04'.

Определение поправки компаса по методу высот и моментов. В этом способе для расчета А требуется получить δ, t и h, т.е. получить высоту светила на момент взятия КП. Эта высота получается расчетом. В общем случае метод высот и моментов рационально применять только совместно с линией положения, как бы попутно, в следующем порядке.

При выборе условий наблюдений последней линии положения– подобрать светило с высотой, меньшей 20°. Для Солнца это связано с изменением времени его наблюдения, для звезд надо наблюдать звезду с h<20° последней. После конца наблюдений высот (ос, Тскм) этого светила взять его пеленг, обычно «прицеливанием», и заметить момент по тому же секундомеру (КП, Tскм). После вычислений линии по ВАС—58 разность показаний секундомера для линии положения и КП перевести в градусную меру и азимут по основным таблицам ВАС проинтерполировать на эту величину; полученное ∆AtT придается с его знаком к Ас, вычисленному ранее для линии положения. Этот А переводят в ИП и получают ∆K=ИП–КП.

Если вычисления велись не по ВАС, то величина ДЛ( получается из табл. 18 МТ—75 (где приведены ∆А' за 10c времени по φ, A, h) умножением на 0,1

∆TС, т.е.

∆At=∆А' x 0,1∆Tc

Примечание. Теоретически после получения обсервованного места по линиям положения следует с величинами ∆φ0 и ∆0 (ошибки счисления) по табл. ВАС проверить изменения поправок ∆Aφ за ∆φ0 (табл. 1) и ∆At за ∆λ, (по основным таблицам). Однако эти изменения возможны при очень больших ∆φ0 и ∆λ0, а это бывает редко.

300

Пример 71. 6 мая 1977 г. в Индийском океане, следуя КК=88° (—1°)

около Tс=15ч50м (№=7Ost); φ=31°24'S; λ=108°15'Ost; ТХРП =8ч45м34с u=–0М34с;

наблюдали Солнце ; ос=14°18,5'; Тскм=3М50С; после высот взят КП=300,5°; Т'скм=6м10с. Определить ∆ГК' попутно с линией положения.

Решение

64. ЧАСТНЫЕ СЛУЧАИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОПРАВКИ КОМПАСА ПО ВОСХОДУ (ЗАХОДУ) СОЛНЦА

И ПО ПОЛЯРНОЙ ЗВЕЗДЕ

При некотдрых частных положениях светила расчет истинного азимута и получение АIС упрощаются. К таким случаям можно отнести положение Солнца в момент истинного или видимого восхода и захода его, когда можно применить более простой метод высот и положение Полярной звезды около полюса мира, для которого можно применить упрощенный метод высот и моментов. Определение поправки компаса по истинному восходу (заходу) центра Солнца (С3 на рис. 55) в настоящее время не применяется, хотя значения А и приводятся в приложении 7 к МТ– 75.

Определение поправки компаса в момент видимого восхода или захода

301

верхнего или нижнего края Солнца. Явление видимого восхода (захода) рассмотрено в §34, где установлено, что в момент касания верхним краем горизонта (рис. 101) высота центра Солнца

h=–d–ρ0+p–R

Наклонение d зависит от принятого в таблицах возвышения глаза аблюдателя е. В МТ– 53 принималось е=20 фут (6,1 м), в МТ– 63 приняли е=0, в МТ– 75 е– 12 м, при котором d=—6,1', поэтому

h=—6,1'– 35,8'– 16,0'+0,1'==–57,8'.

С этой высотой и рассчитаны таблицы в МТ– 75.

Построив параллактический треугольник (см. рис. 101) и применив формулу косинуса стороны к стороне РNС2, получим

sinδ=sin h sinφ + cos h cosφ cos A

откуда

cos A = sinδ − sinh sinϕ cosh cosϕ

Заменяя cosA=1–2sin2A/2 более выгодной функцией sin2A/2, после преобразований, учитывая, что sinφ sinh+cosφ соsh=cos (φ–h), получим

По этой формуле азимут рассчитывался в таблицах МТ– 43, МТ– 53и МТ– 63. В МТ– 75 для удобства расчетов получена функция tg-в, для чегопроделаны следующие преобразования.

Заменяя cosA=1+2cos2A/2, после преобразований, аналогичных показанным выше, получим

Поделив формулу (209) на (210) и выделив искомое А, получим

Подставив значение h=—57,8', получим рабочую формулу

302

По этой формуле на ЭВМ вычислены: табл. 20-а МТ– 75– для одноименных φ и δ и табл. 20-6 МТ– 75– для разноименных φ и δ, составленные для φ от 0 до 72° и δ до 24°. Азимут приведен в полукруговом счете: первая буква– по широте, вторая– по явлению: Оst– восход, W– заход.

Примечание. В МТ– 63 азимут рассчитан для е– 0 и отличается от А в МТ– 75; для уточнения приведены табл. 20-в, г МТ– 63, по которым получается поправка ∆Ah, за высоту глаза, температуру-и давление.

В иностранных таблицах (и в приложении 7 МТ– 75) приводятся таблицы азимутов истинного восхода (захода). Иногда азимуты считаются от Ost-a и W-a до светила и называются amplitudes. В дополнительной таблице дается поправка азимута за d, p, р для приведения центра на истинный горизонт. Эти таблицы применимы для всех светил, но в общем неудобны.

Порядок работы при определении ∆К по восходу (заходу) Солнца. 1. Пронаблюдать пеленг Солнца в момент появления (или погружения) на горизонте его верхнего края.

2.Заметить момент Тс до 5м, рассчитать Tгр и выбрать из МАЕ δ до 0,1°. На этот же момент снять φс до 0,1°. а в высоких широтах– до 3'.

3.Войти в табл. 20-а при одноименных φ и δ или 20-6 при разноименных

ивыбрать ближайшее к φ и δ значение Ат. Проинтерполировать азимут по δ и φ

ипридать поправки к Ат. Полученному азимуту приписать наименование в полукруговом счете и перевести его в круговой счет.

4.Рассчитать ∆К=ИП–КП.

5.Проанализировать ∆К сравнением с принятой ранее и оценить возможные ошибки определения ∆К.

Достоинствами этого способа являются простота вычислений и выгодные условия наблюдений; недостатками же – меньшая точность (в КП за счет одиночности наблюдения и приближенности самого явления, в А за счет интерполирования), а также частность способа, применимого только два мгновения в сутки, которые легко пропустить. Поэтому во всех случаях лучше

303

взять КП перед заходом – на малой высоте и обработать общим приемом. Пример 72. 4 мая 1977 г. в Атлантическом океане, следуя КК=223°(0°),

определить ∆КП по заходу Солнца.

Решение. 1. Около ТС=22Ч45М (№=2 Ost) в момент захода взяли пеленг ;

ГКП=330,5°; е=11 м; t=+5°; В=770 мм; φс=70=23' N; λс=17°20' Оst;∆ГК=0°. 2. Обработка наблюдений:

Примечание. По МТ– 63, без поправок табл. 20-в, г, А=29,6°, с поправками – 28,9о NW.

Определение поправки компаса по наблюдениям Полярной звезды.

Полярная звезда (α Ursae Minoris) описывает в суточном движении параллель (рис. 102) весьма малого сферического радиуса ∆≈50'. Вследствие этого в широтах до 35° N азимут Полярной звезды изменяется всего от 0 до 10 NO и NW, а в широтах до 70° N– от 0 до 2,5°, поэтому формула для вычисления А может быть упрощена. Из параллактического ∆PNC имеем

или, учитывая, что tM=SM–α, или tM=SM+ τ, получим sinA=sin∆ sec A sin (SM+τ).

304

По малости полярного расстояния ∆ и азимута А заменим синусы их первыми членами ряда, a h примем равной φ, так как их разность не превысит 50'. Вводя упрощения, получим

А= ∆ sесφ sin (SМ+ τ*) (213)

По этой формуле, принимая для данного года средние значения ∆ и τ Полярной (на 1977 г. ∆=50,3' и τ=327°34'), в МАЕ вычислены таблицы «Азимут Полярной» для широт от 5 до 70° с точностью до 1'. Аргументами для входа в таблицу служат местное звездное время SM и широта места, приведенные через 5°; правило наименования азимута указано внизу таблиц (после верхней кульминации– W до–Ost).

Для получения поправки компаса поПолярной наблюдают три пеленга ее, замечают Tс до 1м (для практики этого достаточно, хотя таблицы и дают точность 1’ – для транспортного флота ненужную) и снимаюткоординаты φ, λ, до 10. Из МАЕ выбирают tEГР и, получив SM, входят в таблицу нас. 276 и выбирают А. Затем переводят егов круговой счет и получают ∆К. Этот способ применим для северных широт от 5 до 20° для пеленгования без зеркала и до 45°– с зеркалом; при больших высотах ∆К ненадежна.

При наличии яркой звезды на малой высоте следует предпочитать общий случай определения ∆К.

Полярная звезда полезна для приближенной ориентировки – можно считать ее расположенной на N.

Пример 73. 5 мая 1977 г. в Южно-Китайском море, следуя КК=190°(+1°), V=17 уз, определить ∆ГК' по Полярной.

Решение. 1. Наблюдения. Около Тс=2Ч13М (№=—9) пеленговали Полярную ГКП=359,6°; φ=18°N; λ=116°Оst.

2. Обработка наблюдений:

305