Земная рефракция. 4 страница

42°07,5¢ N   l _{с 2} 26°58,5¢ W РШ 0,9¢к S   РД 2,3¢к E j _о 42°06,6¢ N   l _о 26°56,2¢ W

7) Оцениваем точность полученной обсервации средней квадратичной погрешностью принимая m_к = 0,5°.

Ответ: 14.V.2002 г. Т_с = 16^h54^m, ол = 80,7, j _о = 42°06,6¢ N,

l _о = 26°56,2¢ W, С = 122°– 1,9 мили, r = ± 7,2¢.

Глава VII
Раздельное определение широты и долготы места судна
в море

§7.1. Определение широты места судна в море
по меридиональной высоте светила

зависимость в момент кульминации светила между его высотой, склонением и широтой рассмотрена в §2.3. Момент кульминации светила можно рассчитать при помощи Морского астрономического ежегодника.

Пример 7.1. 15.V.2002 г. находясь в l = 62°01,5¢ Е рассчитали Т_с момента кульминации, измерили меридиональную высоту нижнего края Солнца, = 34°27,0¢ к N, i + s = – 7,1¢, е = 5,3 м. Определить j _о.

Решение.

1) Определяем по МАЕ приближенное гринвичское время верхней кульминации Солнца и склонение на заданную дату.

15.V Тм	11^h56^m
l	4^h08^m
15.V Тгр	7^h48^m
N Е	4^h
15.V Тс	11^h48^m
dт	18°52,9¢ N	D+0,6¢
Dd	+0,5¢
d€	18°53,4¢ N

2) Определяем обсервованную высоту Солнца, переводим ее в зенитное расстояние и по формуле j = Z ± d рассчитываем обсервованную широту места.

	34°27,0¢ к N
i + s	– 7,1¢
H¢	34°19,9¢ к N
d	– 4,1¢
	34°15,8¢ к N
	– 1,3¢
R	+ 15,8¢
	34°30,3¢ к N
	55°29,7¢ к S
d€	18°53,4¢ N
j о	36°36,3¢ S

Ответ: 15.V.2002 г., Т_с = 11^h48^m, j _о = 36°36,3¢ S.

Достоинствами способа являются независимость от счислимых координат и простота решения задачи; недостатками – отсутствие контроля над полученным результатом наблюдений (так как меридиональная высота светила может быть измерена только один раз в момент верхней кульминации и один раз в момент нижней кульминации), невозможность определения обсервованное широты, если в момент кульминации светило окажется закрытым облаками.

§7.2. Определение широты места судна в море
по высоте Полярной звезды

При плавании в северных широтах наиболее удобным светилом для определения географической широты места в ночное время суток является звезда a Малой медведицы (Полярная звезда), расположенная вблизи северного полюса мира.

Широта места судна по высоте Полярной звезды определяется по формуле

,

где h_о – обсервованная высота Полярной звезды; I, II, III – первая, вторая и третья поправки, выбираемые из Морского астрономического ежегодника таблицы „Широта по высоте Полярной”. Таблица „Широта по высоте Полярной” состоит из трех таблиц для определения I, II и III поправок. Аргументами этих таблиц являются местное звездное время (местный часовой угол точки Овна), высота Полярной звезды и дата наблюдений.

Медленное изменение высоты Полярной звезды позволяет быстро взять 3-5 отсчетов высоты, затем рассчитать средний отсчет секстана и средний момент времени, что позволяет уменьшить влияние случайных погрешностей.

Пример 7.2. 15.IX.2002 г. Т_с = 4^h29^m, наблюдали Полярную звезду в l = 79°41,7¢ W, срОС = 27°53,3¢, i + s = + 3,7¢, е = 11,2 м, срТ_хр = 9^h31^m20^s, u_хр = –3^m14^s, t = 9°C, В = 760 мм. рт.ст. Определить j _о.

Решение.

1) Определяем приближенное гринвичское время и дату на момент наблюдений.

15.IX Тс	4^h29^m
N W
15.IX Тгр	9^h29^m

2) По МАЕ и показаниям хронометра рассчитываем местное звездное время.

срТхр	9^h31^m20^s
uхр	–3^m14^s
15.IX Тгр	9^h28^m06^s
S т	158°43,3¢
D S	7°02,7¢
Sгр	165°46,0¢
l	79°41,7¢
Sм	86°04,3¢

3) Рассчитываем обсервованную высоту Полярной звезды, по таблицам МАЕ определяем поправки I, II, III и вычисляем обсервованную широту.

ср	27°53,3¢
i + s	+ 3,7¢
h¢	27°57,0¢
d	– 5,9¢
	27°51,1¢
	– 7,9¢
D ht	0,0¢
D hB	0,0¢
	27°43,2¢
I	– 29,4¢
II	+ 00,1¢
III	– 00,3¢
j о	27°13,6¢

Ответ: 15.IX.2002 г. Т_с = 4^h29^m, j _о = 27°13,6¢ N.

Достоинством данного способа является точность получаемой обсервованной широты практически зависит только от погрешностей в измеренной высоте, простота решения и сравнительно большой промежуток времени, в течении которого можно пользоваться указанным способом.

Недостатком способа является возможность его применения только в северном полушарии.

§7.3. Определение долготы места судна в море
по небесным светилам

Как известно, в один и тот же физический момент часовые углы светила на различных меридианах отличаются друг от друга на величину разности долгот. Но так как долготы принято отсчитывать от начального гринвичского меридиана, то разность между местным и гринвичским часовыми углами дает долготы места наблюдателя:

Гринвичский часовой угол t_гр рассчитывается при помощи МАЕ по t_гр в момент измерения высоты, а местный часовой угол t_м получают из астрономических наблюдений светила в результате решения параллактического треугольника по известному склонению d, обсервованной высоте h и счислимой широте места j _с.

таким образом, определение долготы места сводится к вычислению местного часового угла по формуле

,

откуда

.

Полученная формула является нелогарифмической и требует исследование на знаки (правила приведены в §1.7).

При определении долготы места светило надо наблюдать на первом вертикале или вблизи него. В этом случае уменьшается влияние ошибки в счислимой высоте и ошибки наблюдения высоты на определяемую долготу.

Перед наблюдениями светила вблизи первого вертикала необходимо заранее рассчитать по судовым часом время прохождения светила через первый вертикал, следующим образом:

- на предполагаемый момент наблюдений снять с карты j _с, и l _с;

- на этот же момент надо выбрать из МАЕ склонение светила d;

- рассчитываем местный часовой угол светила по формуле

.

Если определяется время прихода светила на восточную часть первого вертикала, то вычисленный часовой угол необходимо перевести в западный ;

- рассчитать и из МАЕ обратным входом получить t_гр, а затем определить судовое время .

Признаком близости светила к первому вертикалу может служить его высота, которая должна быть близка к высоте на первом вертикале, приведенной в таблице 21 „Высота светила на первом вертикале” МТ-75. Также приближение светила к первому вертикалу можно определить при помощи компаса. На первом вертикале

или

,

где D К – общая поправка компаса на данном курсе.

Пример 7.3. 14.V.2002 г. Т_с = 16^h09^m в j _с = 23°25,4¢ N и l _с = 119°18,3¢ Е измерили у западной части первого вертикала высоту нижнего края Солнца = 31°41,0¢; срТ_хр = 8^h10^m48^s; u_хр = –1^m24^s; i + s = – 1,7¢; е = 10,8 м. Определить l _о.

Решение.

1) Определяем приближенное гринвичское время и дату на момент наблюдений.

14.V Тс	16^h09^m
NЕ
14.V Тгр	8^h09^m

2) По МАЕ и показаниям хронометра рассчитываем местный часовой угол и склонение Солнца.

срТхр	8^h10^m48^s
uхр	–1^m24^s
14.V Тгр	8^h09^m24^s
tт	300°55,5¢
D1 t	2°20,8¢
D2 t	0,2¢
tгр	303°16,5¢
l	119°18,3¢
tм	62°34,8¢
dт	18°36,7¢ N	D+0,6¢
Dd	+0,1¢
d€	18°36,8¢ N

3) Вычисляем обсервованную высоту Солнца.

	31°41,0¢
i + s	– 1,7¢
	31°39,3¢
d	– 5,8¢
	31°33,5¢
	– 1,4¢
R	+15,9¢
	31°48,0¢

4) Решаем формулу

с помощью калькулятора или с помощью таблиц (смотри §§1.7, 1.8), предварительно исследовав на знаки. Получаем . Подставляя полученное из формулы значение в выражение , получаем .

Ответ: 14.V.2002 г. Т_с = 16^h09^m, l _о = 119°20,0¢ Е

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

При плавании в северном полушарии в широтах от 5° и выше для определения места судна в сумерки удобно наблюдать Полярную звезду в паре с другим светилом (звездой, планетой), расположенной вблизи первого вертикала. В этом случае значительно упрощается определение элементов линии положения Полярной звезды. По высоте Полярной звезды и времени наблюдения с помощью поправок выбираемых из таблиц «Широта по высоте Полярной» Морского астрономического ежегодника рассчитывают обсервованную широту места судна и определяют величину . Затем из счислимой точки откладывают величину и проводят параллель обсервованной широты. Элементы линии положения второго светила рассчитываются обычным способом. В результате прокладки второй линии положения отмечают точку пересечения высотной линии положения с параллелью обсервованной широты и после этого рассчитывают и .

Порядок наблюдения светил не играет роли, однако выгоднее сначала отнаблюдать обычное светило, а затем – Полярную звезду. Такой порядок выгоден тем, что на отыскивание и наблюдение Полярной звезды требуется значительно меньше времени, нежели для наблюдения и отыскивание какой-либо другой звезды (планеты так же просто отыскивать).

Пример 8.1. 14.V.2002 г. Т_с = 5^h40^m, ол = 34,7 находясь в j _с = 12°38,5¢ N и l _с = 113°50,2¢ Е следуя истинным курсом ИК = 48° со скоростью V = 16 уз измерили серии высот двух звезд:

a Андромеды	срОС = 38°20,3¢	срТхр = 9^h39^m53^s
Полярная	срОС = 12°48,9¢	срТхр = 9^h44^m01^s

i = +1,0, s ₁ = – 0,5¢, s ₂ = – 0,3¢, d = – 5,9¢, u_хр = –3^m40^s, t = 22°C, В = 755 мм. рт. ст.

Определить обсервованные координаты судна j _о, l _о и невязку С.

Решение:

1) Рассчитываем приближенное гринвичское время Т_гр и дату на момент наблюдений.

14.V Тс	5^h40^m
NЕ
13.V Тгр	21^h40^m

2) Рассчитываем и d^* a Андромеды, и S_м Полярной.

	a Андромеды	Полярная
срТхр + 12^h	21^h39^m53^s	21^h44^m01^s
uхр	– 3^m40^s	– 3^m40^s
13.V Тгр	21^h36^m13^s	21^h39^m21^s
Sт	186°26,4¢	186°26,4¢
D S	9°04,7¢	9°51,9¢
Sгр	195°31,1¢	196°17,3¢
l	113°50,2¢	113°50,2¢
Sм	309°21,3¢	310°07,5¢
t	357°52,8¢
	307°14,1¢ W
	52°45,9¢ Е
d^*	29°05,9¢ N

3) Рассчитываем счислимую h_c высоту и полукруговой азимут А_с a Андромеды

4) Рассчитываем поправку приведения к одному зениту D h_z.

a Андромеды

Акр	62,7°		Тгр Полярная	21^h39^m21^s
ИК	48,0°		Тгр a Андромеды	21^h36^m13^s
КУ	14,7°		D Т	3^m08^s
			D Т	3,1^m

D h_z = 0,26¢×3,1^m = – 0,8¢

5) Исправляем измеренные высоты, вычисляем элементы высотных линий положения (ВЛП) звезды a Андромеды и рассчитываем обсервованную широту j _о и разность широт РШ по Полярной звезде.

	a Андромеды		Полярная
	38°35,4¢		12°48,9¢
i + s	+ 0,5¢		+ 0,7¢
h¢	38°34,9¢		12°48,2¢
d	– 5,9¢		– 5,9¢
	38°29,0¢		12°42,3¢
	– 1,2¢		– 4,2¢
D ht	+ 0,1¢		+ 0,2¢
D hB	0,0¢		0,0¢
	38°27,9¢		12°38,3¢
D hz	– 0,8¢		–
hпр	38°27,1¢	hпр	12°38,3¢
hс	38°29,3¢	I	– 1,1¢
n	– 2,2¢	II	0,0¢
Акр	62,7°	III	– 0,5¢
		j о	12°36,7¢ N
		j с	12°38,5¢ N
		РШ	1,8¢ кS

6) Выполняем графическую прокладку ВЛП.

7) С чертежа снимаем РД, рассчитываем обсервованную долготу l _о.

l с	113°50,2¢ Е
РД	1,6¢к W
l о	113°48,6¢ Е

8) точность обсервованного места оцениваем средней квадратической погрешностью, принимая m_{n 1} = m_{n 2} = ± 0,7¢. Азимут Полярной определяем по таблице МАЕ „Азимут Полярной”

А = 0°44¢ NE = 0,7° NE

Ответ: 14.V.2002 г. Т_с = 5^h40^m, ол = 34,7, j _о = 12°36,7¢ N, l _о = 113°48,6¢ Е, С = 220°– 2,4 мили, r = ± 2,2¢.

§8.2. Определение места по Солнцу,
когда одна из высот меридиональная

В зависимости от времени проведения наблюдений этот приём носит название “утро-полдень” или “полдень-вечер”.

Если применяется случай “утро-полдень”, то первые наблюдения солнца наблюдаются до полудня. По этим наблюдениям рассчитывают элементы линии положения I-I. В полдень измеряют меридиальную высоту Солнца, по которой вычисляют обсервованную широту j _о судна. Полученную по утренним наблюдениям линию положения I-I переносят по курсу и плаванию S во вторую счислимую точку M_{c 2,} соответствующую судовому времени полуденных наблюдений. В пересечении перенесённой линии положения I'-I' с параллелью обсервованной широты j _о -j _о получают обсервованное место М_о.

На практике все построения выполняют из второй счислимой точки М_с2. Если прокладка выполняется на бумаге (рис. 8.1 а), то для нанесения параллели j _о -j _о вычисляют разность широт: Dj = j _о – j _с.

В случае применения способа “полдень-вечер” первой, в полдень, определяют обсервованную широту j _о и рассчитывают разность широт Dj. После того как азимут Солнца изменится на нужную величину, проводят вторую серию наблюдений, по результатам которых вычисляют элементы линии положения II-II. Всю прокладку выполняют из второй счислимой точки M_c2 (рис. 8.1 б).

Пример 8.2. 14.IX.2002 г. В Т_с = 11^h36^m, ол = 39,7 (D л = + 5) находясь в j _с = 51°47,7¢ N, l _с = 21°26,6¢ Е следуя ИК = 70° измерили высоту нижнего края Солнца в момент верхней кульминации к S, i ₁= +1,0¢, s ₁ = + 0,3¢, е = 12,0 м.

В Т_с = 13^h40^m, ол = 57,8 находясь в j _с = 51°58,4¢ N, l _с = 22°19,5¢ Е произвели наблюдение серии высот нижнего края Солнца , i ₂= +1,0¢, s ₂ = + 0,4¢, срТ_хр = 1^h10^m26^s,
u_хр = –30^m10^s, е = 12,0 м.

Определить обсервованные координаты места судна j _о, l _о и невязку С.

Решение.

I наблюдения.

1) Рассчитываем приближенное гринвичское время Т_гр и дату на момент I наблюдений.

Дата добавления: 2015-10-29