регистрацией моментов, получение навигационной информации Тс; ол; φс; λ0;

ПУ; V; Мс.

3.Обработка наблюдений: получение Тгр; tм и δ светил, исправление высот, вычисление hc; Ac; n, прокладка линий.

4.Анализ обсервации: выявление промахов и систематических ошибок, отыскание вероятнейшего места, оценка его точности, использование полученной информации для навигации.

В такой обязательной последовательности выполняются обсервации в общем случае; при ускоренных и упрощенных методах, часто применяемых на практике (см. гл. 19), некоторые операции объединяются и сокращаются.

§77. ОБЩИЙ СЛУЧАЙ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА ПО ЗВЕЗДАМ

Определение места по звездам классическими общими приемами выполняется обычно только по двум и трем, редко по четырем звездам, так как обработка по полной схеме (см. пример 78) довольно трудоемка и требует много времени. Определения по большому числу звезд – четырем, пяти (шести) выполняются на практике с перемещенным местом и другими ускоренными приемами (см. гл. 19), где обработка значительно сокращена. Однако применение ускоренных приемов предполагает хорошее основание общего случая определения, поэтому вначале всегда надо освоить определения общим приемом.

Выбор наивыгоднейших условий определения по звездам. При планировании обсервации по звездам (планетам) надо учитывать: видимость горизонта и светила, разности азимутов светил и их высоты. Наибольшее влияние на точность измерения высот в сумерки оказывает видимость горизонта, поэтому надо стремиться начинать наблюдения в самые ранние сумерки веером и поздним утром. Исследованиями установлено (см. §79), что яркие зезды и планеты в трубу секстана видны вскоре после захода Солнца (иногда даже днем) – задолго до обнаружения их невооруженным глазом, при

378

этом особенно хорошо при больших высотах. Но для отыскания звезды нужно иметь ее h и А, следовательно, звезды надо подбирать заранее по глобусу или таблицам подобранных звезд (типа НО-249).

Определение времени наблюдений. Начало наблюдений вечером планируется на середину гражданских сумерек, а утром – на середину навигационных (при длительных сумерках – на начало гражданских). Эту задачу приходится решать последовательными приближениями: сначала по приближенному Тс захода (восхода) Солнца с карты снимаются φс, λ'с по ним из МАЕ определяется время середины сумерек (в МАЕ дано время начала сумерек, поэтому определяется их разность и половина ее прибавляется или отнимается от времени начала); это время принимается за начало наблюдений, и на него снимаются φс; λ0; по этим координатам уточняется время начала наблюдений Тсн . Наконец, по принятому Тсн и λ0, рассчитывается SМ для подбора звезд и время пуска секундомера ТХРП =ТГРП −u .

Подбор звезд и планет для наблюдений. Подбор производится по звездному глобусу, установленному по полученным φс и SМ с предварительно нанесенными планетами. Подбираются всегда наиболее яркие светила– их легче отыскать и наблюдать в ранние сумерки. Высоты звезд лучше брать в пределах от 10 до 73° (для обработки по ВАС—58), но можно наблюдать и большие высоты. Первой к наблюдениям намечается звезда в Оst-й части, так как вечером там раньше ухудшается горизонт, а утром – раньше становится невидимой звезда.

Подбор звезд для определения по двум звездам: если требуется получить наименьшую ошибку в месте, то в зависимости от ожидаемых ошибок mn и m∆ с графика (см. рис. 137) выбирается разность азимутов от 90 до 45°. Если требуется уточнить линию пути, то Aср подбирается вдоль линии пути, а ∆А берется больше 90° (рис. 140,а). Если требуется уточнить пройденное расстояние, то Aср подбирается перпендикулярным пути, а ∆А—большим 90° (рис. 140, б). Так учитывается совместное действие ошибок.

Подбор звезд для определения по трем звездам: если требуется получить

379

наименьшую ошибку в месте (см. график рис. 238), то три светила должны располагаться по всему горизонту с ∆А по 120° (рис. 141, а), тогда места М1 и M2 (см. рис. 135,а) оказываются внутри треугольника ошибок, а радиальная ошибка – наименьшей.

Рис. 140

Подбор звезд для определения по четырем звездам: звезды подбираются попарно (I—3, 2—4 на рис. 141,б) в обратных азимутах, т.е. ∆А в паре – 180°, ∆А между парами – 90°. При этом возможен контроль линий на промахи и выявление систематической ошибки, а радиальная ошибка наименьшая.

На случай отказа, т.е. невидимости звезды или горизонта, выбираются одна-две запасные звезды в промежуточных азимутах (4,5' на рис. 141, а и 5" на рис. 141,б). Если наблюдения ответственные, то привлекается второй наблюдатель; он подбирает другие звезды (при двух и трех звездах– в обратных азимутах). Подобранные звезды и их h и А записываются в записную книжку штурмана (ЗКШ), полезен также рисунок с курсовыми углами звезд (см. рис. 141, а).

Выполнение наблюдений звезд. Перед наблюдениями инструменты, применяемые в данных наблюдениях,– секстан, секундомер, (лучше двухстрелочный) или палубные часы и, если имеется, наклономер проверяют и приготавливают к наблюдениям. У секстана бегло проверяется перпендикулярность большого и малого зеркал и определяется i (вечером i определяется по Солнцу до захода или после наблюдений – по звезде).

380

Секундомер проверяется по хронометру и заводится; рассчитывается также поправка и данного хронометра. Если наклономера нет, то уточняется высота глаза по чертежу с учетом изменения осадки или измерением ручным лотом; при наличии наклономера – измеряется d.

а)

Рис. 141

Наблюдения. В намеченное ТГРП по хронометру пускается секундомер и наблюдатель с секстаном, секундомером и записной книжкой выходит на намеченное место наблюдений (см. §51), положим, правое крыло мостика. На секстане устанавливается высота первой звезды, наблюдатель направляет трубу по ее азимуту – по компасу или курсовому углу и, двигая трубой по горизонту

ипокачивая секстан, находит звезду. Подведя звезду к горизонту и покачивая секстан в обе стороны, наблюдатель тщательно совмещает изображения звезды

игоризонта. В этот момент останавливается вторая стрелка секундомера – получается Tскм (если секундомер однострелочный, то от этого момента ведется счет секунд «и раз, и два...», пока не замечен момент по нему; отнимая от этого момента сосчитанные секунды, получим Тскм). Полностью секундомер не останавливается ни в коем случае. Такие измерения производятся три раза – для гарантии от промаха и некоторого повышения точности. Моменты секундомера

иос записываются в книжку по схеме:

381

При правильном выборе времени сумерек освещения не требуется1. Аналогично измеряются высоты второй звезды; для измерения высот третьей (и четвертой) звезд, которые подобраны на W-e, иногда приходится перейти на другое крыло мостика.

После конца измерений получается навигационная информация: Тс; ол; ПУ; V; Мс, и снимаются φс; λс (можно снимать до 1', но из этой точки должна вестись прокладка на карте, на бланке это не имеет значения). Записав эти данные в книжку, наблюдатель останавливает секундомер в таком порядке: по второму хронометру или палубным часам намечается (и записывается) вперед на 30c момент Т'хр; в этот момент останавливается секундомер (Тскм' ), после чего по формуле TXP' −TCKM' =TХР1П , с учетом u' должно получиться время его пуска

ТГРП . Если эти моменты отличаются более чем на 1c, то в отсчеты секундомера вводится поправка (см. §51).

Обработка наблюдений производится по схеме, приведенной в примере 78. В этой схеме все операции уже известны по предыдущим разделам курса, новым является только приведение к одному зениту. В примере 78 приведение выполнено аналитически и графически. Прокладка выполнена на бланке, причем применен линейный масштаб.

Анализ обсервации. 1. Определение промахов и систематических ошибок. Величины переносов должны укладываться в предполагаемые ошибки счисления [формулы (238)]; линии, выходящие за эти пределы, следует проверить. После прокладки фигура погрешностей не должна содержать «отскоков» линий за пределы точности. При четырех линиях промах и систематическая ошибка выявляются, как показано в §75, по направлению стрелок азимутов в парах, линий. При двух и трех линиях систематические ошибки и небольшие промахи не выявляются.

1 По правилу: «Видишь отсчеты – наблюдай, не видишь– вечером заканчивай, утром не начинай».

382

2. Выбор вероятнейшего обсервованного места. При двух линиях место принимается в пересечении линий, а его точность оценивается построением эллипса ошибок [формулы (266)]. При трех линиях, полученных по светилам в разных частях горизонта, вероятнейшее место принимается в середине треугольника по методу весов (М1). При светилах в одной части горизонта получается два места: М1 и М2—по методу биссектрис; за обсервован-ное принимаем то из них, которое ближе к опасности. Вероятнейшее место в этом случае определяется по обобщенному способу наименьших квадратов, как показано выше в §75.

При четырех линиях место лучше всего выбирать по методу весов – в середине фигуры погрешностей– на глаз (после небольшой тренировки с табл. 12 место, определенное на глаз, практически совпадает с М1. Оценка точности при трех и четырех линиях производится построением круга ошибок по формулам (258)—(260) или как показано в §75. Если получены две обсервации, то после графического приведения к одному зениту они осредняются по методу весов.

Использование полученной информации для навигации. Анализ счисления. Каждая надежная обсервация должна сопровождаться анализом счисления. По направлению от счислимого места на обсервованное определяется невязка С, например на рис. 142, а С=115°–8,0', и далее обсервация анализируется.

Ошибки в пути ∆ПУ и в учете расстояния (коэффициенте лага)

где DK, DS – составляющие невязки по боковому смещению и по курсу; S – расстояние от предыдущей обсервации до счислимой точки.

Величины ∆α<±1–1,5° и коэффициент лага от 0,98 до 1,02 можно считать следствием обычных случайных ошибок счисления. Если же они превышают

383

эти величины, то отклонения следует отнести к систематическим ошибкам в поправках приборов или принятом течении.

Особенно полезен анализ последовательных обсерваций– через 6—12% например в вечерние и утренние сумерки и т.д. Если снос получается в одном направлении и возрастает, то это показывает, что в обсервациях нет промахов и что действует постоянная причина сноса. Анализ позволяет штурману судить о работе приборов, устойчивости их поправок и правильности учета течения и дрейфа.

а)

Рис. 142

Перенос счисления в обсервацию. В результате анализа принимается решение о переносе счисления в обсервованное место. Как правило, обсервация по двум и трем звездам недостаточно надежна для переноса счисления; если же привлекался второй наблюдатель или обсервация выполнена по четырем звездам, то после анализа переносить счисление можно с учетом обстоятельств плавания. Перенос счисления сопровождается определенными действиями: либо изменением курса для выхода на путь, намеченный предварительной прокладкой (рис. 142, б), либо изменением времени плавания до поворота на следующий путь. Соответствующие расчеты КК или Т1 и ол1 производятся на карте.

Пример 78. 6 мая 1977 г. в Атлантическом океане, следуя КК=255° (–1°); V=17 уз, определить место по двум звездам в вечерние сумерки. Предыдущий заход Солнца был около Тс=19" (№=+4). На Тс≈19Ч вперед снимаем: φс=27°40' N; λc=67°20'W (№=+4).

Решение. 1. Расчет времени начала наблюдений (см. рис. 53).

384