Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Метод высот и моментов (по Полярной звезде)

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА

ФГОУ ВПО МОРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

ИМЕНИ АДМИРАЛА Ф.Ф. УШАКОВА

 

 

Кафедра судовождения

 

АСТРОНОМИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ

ПОПРАВКИ КОМПАСА В МОРЕ

 

Методические указания к выполнению лабораторных работ

по мореходной астрономии

 

Специальность 180402

 

Составил Н.А.Мищик

 

 

Новороссийск

 

 

Определение поправки компаса

Поправка компаса астрономическим способом рассчитывается по формуле

ΔГК = ИП – ГКП, (1)

где ИП – истинный пеленг светила,

ГКП – гирокомпасный пеленг светила.

Истинный пеленг светила – есть азимут светила в круговом счете, который можно рассчитать, решив параллактический треугольник. По способу задания и решения параллактического треугольника существует три метода определения поправки компаса:

- метод моментов;

- метод высот;

- метод высот и моментов.

 

Метод моментовназывается таким образом, потому что в момент взятия гирокомпасного пеленга светила фиксируется точный момент времени – гринвичское время (Тгр) или время по хронометру (Тхр). Зная счислимую долготу, на данный момент по МАЕ рассчитываем местный часовой угол (tм) и склонение (δ) пеленгуемого светила. Далее, применив формулу котангенсов для 4-х рядом лежащих элементов в параллактическом треугольнике, получаем удобную формулу для расчета на двухстрочном калькуляторе.

 

(2)

При расчете по данной формуле необходимо руководствоваться следующим правилом знаков.

Широта всегда положительная независимо от наименования.

Если широта и склонение одноименны, то склонение положительное, а если широта и склонение разноименны, то склонение отрицательное.

Местный часовой угол независимо от наименования (западный или восточный) также положительный.

Если азимут на калькуляторе получается отрицательный, то к его значению необходимо прибавить 180º. При таком правиле знаков азимут получается в полукруговом счете. Первая буква азимута одноименна с широтой, вторая буква азимута одноименна с часовым углом.

Основным отечественным пособием для определения поправки компаса – это таблицы ВАС-58. Основными аргументами для входа являются широта, склонение и местный часовой угол светила. Азимут вычисляется по формуле (2), поэтому он также получается в полукруговом счете. Наименование азимута имеет такое же правило - первая буква азимута одноименна с широтой, вторая буква азимута одноименна с часовым углом.

 

Пример 1.25 марта 2001 г., , в Тс = 06ч40м, находясь в счислимых координатах - φ = 22º10,0′ N, λ = 135º55,0′ E, в Тхр = 9ч37м52с измерили гирокомпасный пеленг Солнца ГКП = 88,8º. Поправка хронометра uхр = +2м29с. Определить поправку гирокомпаса.

Решение.

На первом этапе по МАЕ вычисляем местный часовой угол и склонение Солнца.

        Комментарий
Тс 06ч40м 25.03   Определение приближенного гринвичского времени и гринвичской даты наблюдений
 
  прТгр 21ч40м 24.03  
         
12ч + Тхр 21ч37м52с   Кроме поправки компаса прибавляем 12ч, т.к. часы прТгр = 21ч, а не 9ч.
  uхр +2м29с  
  Тгр 21ч40м21с  
  tт 138º28,1′    
  Δt1 10º04,6′    
  Δt2 0,8′ =+1,2  
+ tгр 143º33,5′    
λ 135º55,0′ E    
  tм 279º28,5′ W   Часовой угол всегда западный.
    80º31,5′ E   Перевод в восточный.
  δт 1º42,0′ N    
  Δδ +0,7′ Δ=+1,0  
  δ 1º42,7′ N    

 

На втором этапе по таблицам ВАС-58 вычисляем азимут Солнца.

q = 68 hт 9°05,5¢ Ат 91,5
j 22° + 10,0¢N Dhj   DАj +0,0
d 2° – 17,3¢N Dhd   DАd +0,3
t 81° – 28,5¢Е Dht   DАt +0,2
j и d одноименные hс   Аc 92,0 NE
     
Перевод в круговой счет (получение истинного пеленга) и расчет поправки компаса  
    ИП 92,0º
    ГКП 88,8º
      ΔГК +3,2º

 

Рассмотрим особенности вычисления азимута для поправки компаса по таблицам ВАС-58. Первоначально входим с табличными значениями широты склонения и часового угла и выбираем высоту - 9°05,5¢ (очень хорошо, что она маленькая), азимут 91,5 и параллактический угол 68, который нам в этом примере и не понадобится. Не понадобится так же вычисление высоты.

Фрагмент таблиц ВАС-58

Поправка азимута за часовой угол находится путем интерполирования из основных таблиц. Т.к. заданный часовой угол 80º31,5′ меньше табличного 81º, то сравнивая азимуты для часовых углов 81º и 80º, видим, что с уменьшением часового угла азимут увеличивается с 91,5º до 91,9º, т.е. на 0,4º. Тогда At = +0,4°х(28,5/60)≈+0,2º. Желательно эту поправку определять в уме согласно следующим рассуждениям. «Т.к. изменение часового угла Δt=28,5¢ составляет почти половинку от градуса, то половина от 0,4 и будет 0,2º»

Поправка азимута за склонение ΔАδ выбирается из таблицы 1 по аргументам Δδ и q, а знак определяется из основных таблиц путем сравнения двух азимутов, расположенных в двух соседних колонках склонений. Но если склонение светила δ< 29° (для Солнца, Луны и планет), то шаг по склонению составляет 1°, поэтому поправку азимута за склонение можно выбрать из основных таблиц, производя интерполяцию между соседними столбцами. Т.к. заданное склонение 1º42,7′ N меньше табличного 2º, то, идя влево, видим, что при уменьшении склонения на 1º азимут увеличивается на 1º (с 91,5º до 92,5º). Следовательно, ΔАδ = +1,0°х(17,3/60) = +0,3°. Интерполяцию необходимо производить в уме.

При определении поправки компаса пеленгуют светило на малой высоте. Тогда, согласно формуле ΔАφ=tghsinAΔφ поправка не превосходит 0,1°, а чаще всего она равняется нулю. Поэтому при малых высотах (h <20º) данной поправкой можно пренебречь.

Пример2.3 августа 2001 г., , в Тс = 23ч43м находясь в счислимых координатах - φ = 20º36,0′ S, λ = 102º48,7′ W, в Тхр = 6ч46м24с измерили гирокомпасный пеленг звезды Вега ГКП = 331,8º. Поправка хронометра uхр = –3м09с. Определить поправку гирокомпаса.

 

Решение

      Комментарий
+ Тс 23ч43м 3.08  
Nп 7W  
  прТгр 6ч43м 4.08  
       
  Тхр 6ч46м24с  
  uхр –3м09с  
  Тгр 6ч43м15с  
+ tтγ 42º52,3′  
Δt 10 50,5  
tгр 53º42,8′  
λ 102º48,7′ W  
+ tм 310º54,1  
τ 80 45,0  
  tм* 391º39,1′ W  
    31º39,1′ W  
  δ 38º47,4′N  

 

 

q = 147 hт 23°21,6¢ Ат 153,1
j 21° – 24,0¢S Dhj   DАj –0,1
d 38°30′ + 17,4¢N Dhd   DАd +0,2
t 32° – 20,9¢W Dht   DАt +0,3
j и d разноименные hс   Аc 153,5 SW
    ИП 333,5º
    ГКП 331,8º
      ΔГК +1,7º

 

Обратите внимание, что в данной задаче при расчете азимута по таблицам ВАС-58 шаг по склонению не равен 1º, поэтому знак поправки DАd определяем в основных таблицах, а её величину в таблице 1, предварительно войдя по высоте, а потом по изменению склонения Δδ и параллактическому углу q. Т.к. в этой задаче табличная высота hт > 22º, то поправкой DАj уже нельзя пренебречь, а ее величина также определяется в таблице 1 по изменению широты Δφ и азимуту А. Знак поправки DАj такой же, как и знак поправки Δφ.

 

Метод высот.

Метод высот получил свое название, потому что в момент пеленгования светила фиксируется не момент времени, а с помощи секстана измеряется высота пеленгуемого светила. Зная измеренную высоту пеленгуемого светила, его склонение и широту места наблюдателя, азимут можно определить по следующей формуле

(3)

Однако, в явном виде этот способ не употребляется, т.к. невозможно одному судоводителю одновременно двумя приборами (пеленгатором и секстаном) измерить два навигационных параметра (пеленг и высоту). Но как частный случай, данный метод получил широкое распространение. Речь идет об определении поправки компаса в момент видимого восхода/захода верхнего края Солнца.

Существует три отечественных пособия для определения поправки компаса данным методом – МТ-75, МТ-2000 и МАЕ.

В «Мореходных таблицах -75» есть таблицы 20-а и 20-б, в которой представлен азимут восхода/захода верхнего края Солнцадля наблюдателя с высотой глаза 12 метров.

В «Мореходных таблицах – 2000» есть аналогичная таблица 3.37, но там рассчитан азимут для нижнего края Солнца и для наблюдателя с высотой глаза 8 метров.

По МАЕ (начиная с 2001 г.) можно выбрать азимут нижнего края Солнца и для наблюдателя с высотой глаза 0 метров.

Во всех этих пособиях высота Солнца будет различная. Смотрите сводную сравнительную таблицу пособий.

Сводная сравнительная таблица пособий

Пособие Высота глаза (м) Край Солнца   h   Азимут
МТ-75 Верхний –57,8′ Полукруговой
МТ-2000 Нижний –24,4′ Полукруговой
МАЕ Верхний –50,3′ Круговой

Для указанных высот по формуле (3) в указанных пособиях вычислены азимуты.

В МТ-2000 можно при помощи таблицы 3.38 пересчитать азимут с нижнего на верхний край, а при помощи таблицы 3.39 пересчитать азимут захода/восхода Солнца на любую высоту глаза. В МАЕ так же есть возможность пересчитать азимут на любую высоту глаза.

Рассмотрим особенности решения по этим пособиям на следующем примере.

Пример3.30 мая 2001 г., , в Тс = 06ч50м, находясь в счислимых координатах - φ = 26º50,0′ S, λ = 92º30,0′ W, измерили гирокомпасный пеленг верхнего края Солнца ГКП = 68,0º в момент восхода. Высота глаза 12 метров.

 

Решение по таблицам МТ-75.

 

+ Тс 6ч50м 30.05  
Nп 6W        
  прТгр 12ч50м 30.05 δт 21º49,2′N Δ = +0,4
      Δδ +0,3  
        δ 21º49,5′N  

1. По судовому времени и номеру поясу находим приближенное гринвичское время, с которым входим в МАЕ и выбираем склонение Солнца.

 

      Ат 114,1º
φ 26º + 50,0′ S ΔАφ +0,2
δ 22º – 10,5′ N ΔАδ –0,2
      Ас 114,1º SE
    ИП 65,9
    ГКП 68,0
      ΔГК -2,1

 

2. Входим в таблицу 20-б МТ-75 (т.к. склонение Солнце разноименно с широтой) с ближайшим табличным значение широты (φт =26º) и склонения (δт = 22º00′) и выбираем табличный азимут Солнца Ат=114,1.

Фрагмент таблицы 20-б МТ-75

Обратите внимание, что шаг по широте переменный: в диапазоне широт от 0º до 20º шаг сначала 5º, в диапазоне широт от 20º до 30º - шаг 2º, в диапазоне от 30º до 61º - шаг 1º, и от 61º до 72º шаг 0,5º. Шаг по склонению постоянный и составляет 30′.

3. Далее интерполируем азимут по широте и склонению.

Интерполяция по широте. Т.к. заданная широта (26º50,0′S) больше табличной (26º00,0′S), то интерполируем сверху вниз. Сравнивая в одной колонке азимуты для широты 26º и 28º, видим, что с увеличением широты азимут увеличивается на 0,4º. Следовательно, .

Интерполяция по склонению. Т.к. заданное склонение меньше табличного 22º00′, то интерполируем справа налево. Сравнивая в одной строчке азимуты для склонения 21º49,5′N и 21º30′, видим, что с уменьшением склонения на 30′ азимут уменьшается с 114,1º до 113,6º, т.е. на –0,5º. Следовательно, .

Прибавляя поправки к табличному азимуту, получаем азимут для заданной широты и склонения. Азимут получается в полукруговом счете. Первая буква азимута одноименна с широтой, вторая буква – W, если Солнце заходит, или – E, если Солнце восходит.

Правило очень простое, но его часто забывают. Поэтому вспоминайте, как звучат точки восхода и захода на разных языках.

Русский Украинский Английский Обозначения
Восток Всхiд East E
Запад Захiд West W

Аналогичное решение и по таблицам МТ-2000, однако, в таблице 3.38 шаг по склонению не 30′, а переменный, что создает трудности при интерполяции.

 

Решение по МАЕ.

Пример3.30 мая 2001 г., , в Тс = 06ч50м, находясь в счислимых координатах - φ = 26º50,0′ S, λ = 92º30,0′ W, измерили гирокомпасный пеленг верхнего края Солнца ГКП = 68,0º в момент восхода. Высота глаза 12 метров. Температура t=+5º, давление B = 770 мм.рт.ст.

        Комментарий
  Δhd –6,1′   1.
  Δht –1,1   2.
  ΔhB –0,5   3.
  Δh –7,7 4. Находим сумму поправок
  K 0,01 5.
  ΔАе 0,1 6. Выборка поправки азимута за высоту глаза
  Ат 65,2º 7.
  ΔАφ +0,6 8. Интерполяция по широте
  ΔАλ +0,0 9. Интерполяция по долготе
  ΔАе +0,1 10. Придание правильного знака поправке азимута ΔАе
ИП 65,9º   11. Прибавляя поправки, получаем ИП
ГКП 68,0º   12. Вычитая ГКП,
  ΔГК –2,1º   получаем поправку компаса

1. По высоте глаза е = 12 метров выбираем наклонение горизонта, МАЕ - стр. 284.

2. По температуре t=+5º и высоте h = 0 выбираем поправку за температуру, МАЕ - стр. 285

3. По давлению B = 770 мм.рт.ст и высоте h = 0 выбираем поправку за давление, МАЕ - стр. 285

5. На странице 280 из таблицы А по широте и месяцу выбираем аргумент К = 0,01.

6. На этой же странице из таблицы В по аргументу К и Δh выбираем поправку для азимута за высоту глаза ΔАе = 0,1.

7. Входим в ежедневные таблицы на правый разворот с датой 30 мая и с ближайшей широтой 30ºS и выбираем азимут восхода Солнца 65,2. 8. Интерполяция по широте. Шаг по широте - 10º, табличная разность – 1,9º, изменение широты - 3º10′.  

9. Интерполяция по долготе. Если долгота восточная, то интерполируем к предыдущей дате, а если западная, то - к последующей.

10. Поправке азимута за высоту глаза надо придать правильный знак. К сожалению, в МАЕ на странице 22 дано неправильное правило данной поправке. Знак этой поправке дается в соответствии с приведенной таблицей

 

  Восход Заход
φN +
φS +

 

Метод высот и моментов (по Полярной звезде)

Пример 4.13 февраля 2001 г., находясь в счислимых координатах –

φ = 24º18,0′ N, λ = 123º16,0′ E , в Тс = 19ч31м измерили гирокомпасный пеленг Полярной звезды ГКП = 1,8º. Определить поправку компаса.

Решение

      Комментарий
Тс 19ч31м 13.02 1. По судовому времени и номеру пояса находим гринвичское время и гринвичскую дату.
Nп
  прТгр 11ч31м 13.02
  tтγ 308º32,7′  
Δt 7 46,3  
+ tгр 316º19,0′  
λ 123º16,0′ E 2. По МАЕ рассчитываем звездное местное время.
tм 79º45,0
  φ 24º18,0′ N  
  А 0º31′ NW = 0,5º NW 3. Смотри ниже  
ИП 359,5º   4. Перевод в круговой счет и определение поправки компаса.
ГКП 1,8º  
  ΔГК –2,3º    

 

3. Из таблицы “Азимут Полярной”, которая располагается в МАЕ на странице 276 по широте и звездному местному времени выбираем азимут Полярной звезды. В зависимости от входа в таблицу дается то или иное наименование азимута, данное правило дано здесь же внизу таблицы.

Фрагмент стр. 276 МАЕ – таблица «Азимут Полярной, 2001 г.»

 

Азимут округляем до десятых долей градуса и переводим в круговой счет.

Получаем поправку компаса. Если истинный и гирокомасный пеленга располагаются по разные стороны от точки севера, то к меньшему значению прибавляем 360, а потом, вычитая, определяем поправку компаса.

Примечание. Азимут Полярной звезды изменяется очень медленно, поэтому нет необходимости знать точное гринвичское время, которое получается прибавлением поправки хронометра к показаниям хронометра. Достаточно приближенного гринвичского времени, которое получаем по судовому времени и номеру пояса. Поэтому надо быть очень внимательным при определении номера пояса и его знака. Время хронометра отсутствует в этой задаче, поэтому нет возможности проконтролировать получившиеся приближенное гринвичское время.

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.