Определение широты по высоте солнца

Определение широты по высоте солнца

Широта места судна по меридиональной высоте светила рассчитывается по формуле: φ = (90° — H*) +/- δ*

где: H* — меридиональная (наибольшая) высота светила;

δ* — склонение светила (+δ* — при одноименных φ и δ; -δ* — при разноименных φ и δ ).

Наблюдения за высотой светила начинаем за 5-10 минут до его кульминации, в нашем случае примерно с Тс = 12ч20мин, и прекращаем после кульминации Солнца (когда увеличение отсчета секстана прекращается).

Условно принимаем – ОС=82°48,0′

Значение δ Солнца выбираем из МАЕ или Nautical Almanac, а ОС исправляем поправками: ОС = 82°48,0′ δ = 22°14,2′

hи = 82°46,5′ δ = 22°14,3’N общая поправка из NA…… Δh = +10,3

φ = (90° — H) + δN = 90° — 82°56,8′ + 22°14,3’N = 29°17,5N

10. Подбор навигационных планет, Луны для наблюдений в вечерние сумерки.

Для подбора навигационных планет и Луны для наблюдений, сначала наносим все планеты и Луну на звездный глобус, затем глобус устанавливаем по широте и звездному времени и определяем планеты или Луну для наших наблюдений.

Планеты и Луна на звездный глобус наносятся по SHA и склонению δ на время начала вечерних навигационных сумерек 02.06.2005г. Выбираем данные из Nautical Almanac 2 June

Венера Марс Юпитер Сатурн Луна
SHA – τ* 274° 171° 243° °
δ планеты 24°N 4°S 2°S 21°N 9°N

По данным таблицы наносим планеты и Луну на звездный глобус, устанавливаем его по широте φ=30° и звездному местному времени на Тгр 20ч48м: tгр= 206°25,5

Наиболее лучшие планеты для наблюдения:

Юпитер: Азимут = 191°; h = 57°23,6

Сатурн: Азимут = 285°; h = 18°02,8

Рассчитываем горизонтальные координаты:

Для Юпитера на Тс = 20ч48м

Для Сатурна на Тс = 20ч50м

11. Расчет Ас и hc выбранных навигационных планет.

В результате расчетов получили следующие данные:

Тс Планета Тгр Ас hc
20ч48м Юпитер 21ч48м12с 191° 57°23,6
20ч50м Сатурн 21ч50м12с 285° 18°02,8

Взяв высоты вышеуказанных планет в рассчитанное время и исправив их поправками, получим h каждой планеты.

Сравнив h и hс получим Δh, откладываем его на линии азимута, получаем ВЛП, пересечение которых и даст обсервованные координаты места судна.

Обсервованное место не принимаем к учету и продолжаем счисление пути со счислимых координат.

Определение широты места судна по высоте Полярной звезды.

Широту места судна по высоте Полярной звезды рассчитываем в вечерние сумерки (начало навигационных сумерек) Тс = 19ч50м, счислимые координаты принимаем на время захода Солнца:

Широта по высоте Полярной звезды определяется в следующем порядке:

Определяем навигационным секстаном высоту полярной Звезды – ОС, исправляем поправками, рассчитываем время взятия. Рассчитываем на момент взятия высоты местный часовой угол LHA Aries (точки Овна) по которому выбираем из таблиц

Nautical Almanac: Polaris (Pole Star) tables, 2005, поправки.

ОС = 29°10,0′ Тс = 19ч50м tт = 176°20,6

i+s = -1,5 № = +1w Δ = 12,31,8

Н = 29°15,9 Tгр =20ч50м12с LHAγ = 142°26,1

Исправляем Н – высоту Полярной поправками и получаем φ.

d (argument LHAγ 142°26,1) = 1,08,7

Обсервованную широту принимаем к учету. Долготу оставляем счислимую на время наблюдения Полярной звезды. φ= 20°26,1 , λс=21°22,7’W

IV. Заключение.

В данной курсовой работе по дисциплине «Мореходная астрономия» был изучен и закреплен материал соответствующих разделов программы, приобретен опыт в решении астрономических задач и умение пользования мореходными таблицами и литературой, а так же были получены знания для самостоятельного производства предварительных расчетов по астрономическому обеспечению рейса.

Применяемые в настоящее время астрономические методы определения мечта судна позволяют получать обсервованные координаты с точностью, достаточной для целей судовождения. Мореходная астрономия не утрачивает своей роли и с появление современных радиотехнических средств. Это объясняется автономностью и скрытностью астрономических методов определения места, простотой и надежностью используемых инструментов, а так же тем, что точность астрономических определений не зависит от расстояния до берега. Во многих районах астрономические методы получения обсервации продолжают оставаться основными, а задача определения поправок судовых компасов в открытом море в настоящее время вообще решается только методами астрономии. В дальнейшем значение мореходной астрономии не уменьшится. Однако для этого необходимы поиски новых путей ее развития.

Читайте также:  Смартфоны которые получат miui 10

V. Список литературы:

1. Федоренко Н.И., Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине «Мореходная астрономия».

ПУМИ Севастополь 2013г.

2. Михайлов В.С., Практическая мореходная астрономия.

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА

ФГОУ ВПО МОРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

ИМЕНИ АДМИРАЛА Ф.Ф. УШАКОВА

Методические указания к выполнению лабораторных работ

по мореходной астрономии

Цель работы: Подготовка по мореходной астрономии, изложенная в Кодексе ПДМНВ в разделе В-II/1, рекомендует ВПК уметь «вести расчет широт по Полярной звезде или по меридиональной высоте солнца ».
Пособия и инструменты: Морской астрономический ежегодник; Калькулятор; Остро оточенный простой карандаш; Резинка.

Рассматриваемые методы были разработаны еще в эпоху великих географических открытий, и хотя они позволяют получить только одну координату судна – широту, но являются составной частью других способов определение места судна, поэтому данные методы не утратили своей актуальности.

Определение широты по меридиональной высоте Солнца

Теория метода

Если светило находится на меридиане наблюдателя (чаще всего это происходит в момент верхней кульминации), то его высота является меридиональной H. В этом случае легко получить широту. Напоминаем, что высота h наименование не имеет. Но если светило находится на меридиане наблюдателя, то меридиональная высота H одноименно с точкой (Nили S), над которой измеряется высота. В этом же случае зенитное расстояние Z=90 – H разноименно с H. Рассмотрим на следующем рисунке несколько вариантов кульминации светила и выведем формулу для нахождения широты.

Рис. Варианты кульминации светила

Таблица различных вариантов кульминации светил

Светило Широта и склонение Меридиональная высота Н Зенитное расстояние Z = 90 — H Широта
C1 δ и φ одноименны, но δ φ HN ZS φN = δN — ZS
C4 δ и φ одноименны, но δ > 90 – φ, незаходящее Hвк верхняя кульминация φN = Hвк — Δ
C5 δ и φ одноименны, но δ > 90 – φ, незаходящее Hнк нижняя кульминация φN = Hнк + Δ

В последних двух вариантах (C4 и C5) Δ = 90˚ – δ – это полярное расстояние, дуга меридиана от повышенного полюса до светила.

Первые три варианта кульминации светил являются наиболее распространенными для кульминации Солнца. В этих случаях широта по меридиональной высоте определяется выражением

+, если Z и δ одноименны, и

–, если Z и δ разноименны, причем вычитаем из большей величины меньшую и широте приписываем наименование большей величины.

Меридиональная высота Солнца Н измеряется в момент кульминации, поэтому составной частью решения данной задачи является определение судового времени кульминации Солнца. Рассмотрим последовательно этапы этого метода на конкретной задаче.

Задача 1.12октября в полдень необходимо определить широту судна. На середину дня дана счислимая долгота λс = 100º15′W.

Планирование

Определение судового времени кульминации.

+ Тк 11 ч 46 м 12.10
λW 6 ч 41 м 2 и 3
Тгр 18 ч 27 м 12.10 5 → δт 7º37,2′S Δ = +0,9
Nп 7W Δδ +0,4
Тск 11 ч 27 м δ 7º37,6′S
1. Местное время кульминации Тк выбираем по дате из МАЕ на правой странице внизу. Как будет показано ниже, при расчете широты необходимо выбрать полудиаметр R Солнца. Его значение (R=16,0′) приведено здесь же. Фрагмент 1 из МАЕ

2. Долготу переводим в часовую меру. Существует 3 способа перевода.

2.1. Табличный. При помощи Приложения 3, которое представлено в МАЕ на странице 288.

Фрагмент Приложения 3

2.2. Калькуляторный. На калькуляторе долготу делим на 15, т.к. 1 ч =15º. Лучше всего эту операцию производить на двухстрочном калькуляторе.

2.3. В уме. Зная, что 15º=1 ч , 1º=4 м и 15′=1 м , долготу представляем в следующем виде: 100º15′=90º + 10º + 15′ = 6∙15º + 10º + 1∙15′ = 6 ч + 10∙4 м + 1 м =6 ч 41 м

3. Какой знак придать долготе? Тк – это местное время кульминации на заданной долготе. Гринвичское и местное время связано долготой. Т.к. в этой задаче долгота западная (W-ая), то гринвичский меридиан находится от наблюдателя к востоку, а на востоке время больше, то W-ая долгота прибавляется, а восточная (Е-вая) – вычитается.

Читайте также:  Восстановление данных на мак ос

4. Чтобы определить номер пояса, надо посмотреть на долготу в часовой мере 7 ч 35 м и округлить до целого часа.

W-ый пояс вычитается, а Е-вый – прибавляется.

5. Войдя в МАЕ с гринвичской датой – 12 октября и с гринвичским временем Тгр =18 ч , выбираем табличное склонение 7º37,2′S и его часовое изменение Δ=+0,9. Интерполирование склонения можно производить и в уме, как в этом случае. Т.к. 27 м – это немного меньше получаса, то, найдя половинку от 0,9 (0,9:2=0,45), и чуть-чуть её уменьшив, получим поправку 0,4. Фрагмент 3 из МАЕ

Наблюдения.В судовое время 11 ч 27 м над северной частью горизонта измерена меридиональная высота Солнца ОС мер = 67º52,2′. Высота глаза наблюдателя е = 15,2 м, i+s = +2,2′.

Вычисления

Комментарий
ОС мер 67º52,2′N
i+s + 2,2
Δhd – 6,9
hв 67º47,5′
Δhρ+p – 0,3
R +16,0
H 68º04,2′N
+ 90-H=Z 21º55,8′S
δ 7º37,6′S
φo 29º33,4′S

1. Меридиональной высоте приписывается наименование той точки, над которой кульминирует Солнце. В этой задаче наименование указано – N.

Зенитное расстояние имеет наименование противоположное меридиональной высоте.

Если зенитное расстояние Z и склонение δ одноименны, то они складываются, и получается широта φ.

Если Z и δ разноименны, то из большей величины вычитается меньшая, и широте приписывается наименование большей величины.

Определение широты по высоте Полярной звезды

Теория метода

Высота полюса мира над горизонтом всегда равна широте места. К сожалению, в самих полюсах нет звезд, измеряя высоты которых, можно было практически сразу после исправления поправками получать широту. Недалеко от северного полюса РN находится достаточно яркая звезда Малой Медведицы, называемой Полярной звездой. Координаты Полярной на 2001 г.α = 38°45′ и δ= 89°16′. Следовательно, её полярное расстояние Δ = 90° — δ ч 31 м измерили высоту звезды Полярной. Время измерений по хронометру Тхр = 1 ч 36 м 39 с , uхр = +4 м 58 с , ОС = 40°15,4¢, i+s = – 2,9¢, высота глаза наблюдателя е = 15,8 м.

Решение

Комментарий
+ Тс 03 ч 41 м 29.05 1. По судовому времени и номеру пояса находим приближенное гринвичское время и гринвичскую дату.
Nп 10W
прТгр 13 ч 41 м 29.05
12 ч +Тхр 13 ч 36 м 39 с
uхр + 4 м 58 с 2. Прибавляя поправку хронометра, находим точное гринвичское время.
Тгр 13 ч 41 м 37 с
+ tт γ 82º07,2′
Δt 10 26,0
tгр 92º33,2′
λ 151º13,0′W 3. По МАЕ рассчитываем звездное местное время.
tм 301º20,2
Комментарий
ОС 40°15,4¢ Производим исправление высот,
i+s – 2,9¢ вводя поправки секстана,
Δhd – 7,0¢ за наклонение горизонта,
hв 40°05,5¢
Δhρ – 1,1¢ за астрономическую рефракцию.
прho 40°04,4¢ К обсервованной высоте придаем
I + 5,4 поправку I,
II + 0,2 поправку II,
III – 0,3 и поправку III.
φ 40°09,7¢N Получаем обсервованную широту.

Поправка I выбирается из таблицы I «Широта по высоте Полярной», которая расположена в МАЕ на страницах 277-278. Входим в эту таблицу по звездному местному времени 301º20,2 (десятки градусов сверху и градусы с минутами слева), и выполняем элементарную интерполяцию. Данная поправка учитывает суточное вращение небесной сферы. Поправка может быть как положительной, так и отрицательной. Её максимальное значение достигает величины полярного расстояния, (около 43,7΄)

Фрагмент таблицы I «Широта по высоте Полярной».

Поправка I I выбирается из таблицы I I «Широта по высоте Полярной», которая расположена в МАЕ на странице 279. Входим в эту таблицу по звездному местному времени 301º20,2 (слева или справа) и по высоте сверху. Интерполяцию практически выполнять не надо. Поправка всегда положительная.

Фрагмент таблицы I I «Широта по высоте Полярной».

Поправка I I I выбирается из таблицы I I I, которая расположена в МАЕ на странице 280. Входим в эту таблицу по звездному местному времени 301º20,2 слева и по дате сверху. Интерполяцию выполнять не надо. Поправка учитывает годовое изменение экваториальных координат Полярной звезды. Поправка может быть как положительной, так и отрицательной.

Читайте также:  Система видеонаблюдения в подъезде

Фрагмент таблицы I I I «Широта по высоте Полярной».

Индивидуальное задание

Номер индивидуального задания выдается преподавателем. Для первых 5-ти вариантов даются ответы. Эти варианты рекомендуются для самостоятельной отработки навыков решения этих задач

1. Определение широты по меридиональной высоте Солнца

39. Определение обсервованной широты места судна по меридиональной высоте Солнца

Данный способ привлекает внимание своей простотой и малым объемом вычислений.

В процессе видимого суточного движения светило дважды пересекает плоскость меридиана наблюдателя. высота светила будет наибольшей в момент верхней кульминации и наименьшей в момент нижней кульминации.

Если в момент измерения наибольшей высоты Солнца заметить гринвичское время, то с помощью МАЕ (а в аварийном случае и без него) можно получить склонения Солнца на момент наблюдений.

т.е. обсервованная широта равна меридиональному зенитному расстоянию плюс-минус склонение светила, причем знак "плюс" берется при одноимённых широте и склонению, а знак "минус" — при разноимённых.

Если измерялась наименьшая высота Солнца H’, что возможно при полярном дне, то:

Последовательность действий при определении широты по измеренной меридиональной высоте Солнца.

1. Засчитать с помощью МАЕ судовое время кульминации Солнца и снять с морской навигационной карты счислимте координаты судна φс и λс на этот момент;

2. Подготовить секстан к дневным наблюдениям и определить по Солнцу поправку индекса i;

3. Измерить, если это возможно, наклонение видимого горизонта d;

4. За 5-7 минут да рассчитанного времени кульминации начать измерять высоты Солнца. Измерения прекратить после получения двух-трех убывающих отсчетов. Одновременно зафиксировать время измерения наибольшей высоты с точностью до 1 минуты;

5. Заметить, над какой точкой горизонта измерялась высота Солнца – N или S (измерить компаний пеленг на светило);

6. Рассчитать по рассмотренной выше методике обсервованную широту места судна.

40. Определение обсервованной широты места судна по высоте Полярной

В северном полушарии при широтах 5°-74° удобной звездой с точки зрения объема вычислений является Полярная — звезда α Малой Медведицы. Известно, что высота повышенного полюса мира равна географической широте места судна. Вблизи Северного полюса мира расположена Полярная звезда, которая имеет экваториальные координаты δ@89,2°N и α@33,9°. В своем суточном движении она описывает параллель радиуса ∆=90°-δ@0,8° (рис. 9.3).

Полярная
1 попр. ТАБЛ.1 МАЕ по tм^
2 попр. ТАБЛ. ΙΙ МАЕ по tм^ и h
3 попр. ТАБЛ. ΙΙΙ МАЕ по tм^ И ДАТЕ
Σ Ι + ΙΙ + ΙΙΙ
Прив.h Ист. h+Δhz
φ0 Прив.h+ Σ

41. Назначение, принцип действия, состав, основные ТТХ низкоорбитных СНС. Принцип получения навигационного параметра

Спутниковая (космическая) навигационная система (СНС) предназначена для высокоточного определения координат места и составляющих скорости наземных, морских, речных, воздушных и других подвижных объектов в любой точке земного шара.

К низкоорбитным СНС относятся СНС отечественные СНС «Парус» и «Цикада» и подобная им американская СНС NNSS «Transit». Данные СНС построены на одних и тех же принципах и имеют одинаковую структуру. Несущественные различия есть в параметрах орбит, количестве НКА, организации траекторных измерений, математических методах прогнозирования и формах представления орбиты. Основные характеристики СНС «Парус», «Цикада» и «Transit» приведены в табл. 13.2.

Параметр «Парус» «Цикада» «Transit»
Зона действия Без ограничений Без ограничений До широт ±88°
Номинальное количество НКА 6 4 6
Угол наклонения орбиты 82,9° 83° 90°
Высота орбиты в апогее 1017 км 1024 км 1075 км

Диапазон рабочих частот

150,00 400,00 Геодезическая основа Эллипсоид Красовского Эллипсоид Красовского

Шкала времени Московское зимнее время Московское зимнее время Гринвичское время СКП 100м

Определение местоположения путём измерения расстояний до объекта от точек с известными координатами — спутников. Расстояние вычисляется по времени задержки распространения сигнала от посылки его спутником до приёма антенной GPS-приёмника. для определения 3d координат GPS-приёмнику нужно знать расстояние до трёх спутников и время GPS системы. благодаря эффекту Доплера частота принимаемого сигнала увеличивается при приближении спутника и уменьшается при его отдалении. точно зная положение спутника, можно определить собственную скорость и координаты.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector