Измерение высот светил навигационным секстаном
Измерение высоты светила может производиться над видимым горизонтом прямо и через весь зенит, над береговой чертой или ватерлинией другого судна, над любыми деталями судовой надстройки или корпуса и огнями судов.
Измерение высоты светила навигационным секстаном производится в два этапа.
1. Сведение дважды отраженного светила к горизонту или к предмету, его заменяющему. После окончания этапа в поле зрения трубы должны быть видны одновременно оба объекта.
2. Точное совмещение изображений.
Первый этап может быть выполнен разведением изображений светила или горизонта (в этом случае секстан переворачивается) от нуля или установкой алидады на отсчет приближенной высоты светила, определенной с помощью звездного глобуса.
Второй этап заключается в отыскании точки пересечения вертикала с горизонтом путем покачивания секстана вокруг отвесной линии, оси трубы или луча, падающего на большое зеркало. При этом светило описывает в поле зрения параболу в первых двух приемах, а в третьем - наклоняется и меняет место относительно светила горизонт. Точка касания светила или его края и будет точкой пересечения вертикала с горизонтом. Момент касания будет моментом измерения высоты, который и фиксируется с помощью измерителей времени.
При этом виде измерения рекомендуется измерять серию из 3-5 высот каждого светила, замечая момент каждого измерения. Для дальнейшей обработки используется отсчет (ОС), полученный как среднее арифметическое из оставшихся после контроля на промахи измерений в серии.
Если горизонт под Солнцем нечеткий, а в противоазимуте четкий, а также в случае ожидания крупной ошибки в наклонении видимого горизонта и при отсутствии на судне наклономера, рекомендуется измерять его высоту через зенит. В этом случае фактически измеряется дуга вертикала 180°-hт.е.Солнце должно быть на высоте не менее 35 - 60° в зависимости от длины шкалы лимба. Это самый сложный вид астрономических измерений. Поэтому, только получив прочные практические навыки измерения через зенит высот Солнца, можно практиковать этот вид измерения применительно к ярким звездам и планетам в начале гражданских сумерек, как только они станут видны в трубу секстана.
Измерение высот светил над береговой чертой, кромкой льда и ватерлинией судна, пересекающего вертикал светила, ничем практически не отличаются от измерений высот над видимым горизонтом. Следует только иметь в виду, что в случае измерения высот светил над ватерлинией другого судна (такие ситуации весьма часты при ведении промысла в группе), когда видимый горизонт нечеток, наблюдения следует производить как можно быстрее, и в этом случае не всегда удается получить серию высот. При производстве таких измерений обязательно определяется расстояние до берега, кромки льда или судна с помощью радиолокатора или по вертикальному углу.
Поправки высот светил Поправка за наклонение видимого горизонта.
Высота светила определяется, как угол между истинным горизонтом и направлением на светило. В условиях наблюдателя истинный горизонт это плоскость касательная земной поверхности в точке наблюдателя. Иными словами, что бы получить этот угол из непосредственных наблюдений глаз наблюдателя должен находиться на уровне воды, что не совсем удобно для самого наблюдателя, особенно в высоких широтах.
Вследствие сказанного, в момент проведения измерений наблюдатель со своим глазом, как правило, находится на некотором возвышении над уровнем воды, чаще всего на штурманском мостике. При этом он уже наблюдает не истинный, а видимый горизонт, представляющий собой линию, по которой поверхность моря проецируется на небосвод. Эта линия представляет собой сферическую окружность с центром в наблюдателе. То есть если глаз наблюдателя находится на некотором возвышении енад уровнем моря, то измеренный угол будет на некоторую величину больше.
Помимо этого лучи распространяющиеся вдоль земной поверхности из-за неодинаковой плотности атмосферы в приземном слое несколько преломляются, это явление получило название земной рефракции. То есть луч от видимого горизонта до глаза наблюдателя идёт не по прямой, а несколько изгибается. Вообще-то земная рефракция зависит от большого числа различных факторов и слабо поддаётся точному математическому обоснованию. Искривление луча может колебаться в довольно значительных пределах, при различных атмосферных явлениях. Для теоретических расчётов берутся некоторые средние значения коэффициента земной рефракции.
Вертикальный угол между плоскостью истинного горизонта и касательной к лучу направленного на видимый горизонт называется наклонением видимогогоризонта или сокращённонаклонением горизонта.
Если высота светила измеряется над каким-нибудь предметом, не совпадающим с истинным горизонтом, то берётся наклонение зрительного луча:
(0)
,
С– расстояние до предмета в морских милях;
H– высота предмета над уровнем моря в м.
В случае если высота светила измеряется над береговой чертой H= 0
Наклонение горизонта с учётом земной рефракции рассчитывается по формуле:
(0)
е – высота глаза наблюдателя.
по этой формуле рассчитана таблица 11а МТ-75.
Для приведения измеренной высоты к истинному горизонту, наклонение зрительного луча и наклонение видимого горизонта всегда вычитается из измеренной высоты.
Хотим ещё раз напомнить, что значение земной рефракции, учитываемое в формулах, не всегда совпадает с действительным. Особенно большие отклонения наблюдаются при больших градиентах температуры воздуха, при большой разности температур воды и воздуха. Такие условия могут создаваться в местах встречи тёплых и холодных течений, после прохождения шквалов, холодных фронтов. В этих случаях возможны отклонения от действительного наклонения истинного горизонта до 10-15. Признаки большого отклонения – явление сверхрефракции: размытый горизонт, «дрожание» горизонта, приподнятые или даже перевёрнутые изображения, миражи и т.д. В отдельных случаях истинная поправка может иметь знак «+». Следует так же учитывать, что в закрытых морях и у береговой черты отклонения так же могут достигать больших значений (до 20в Красном море).
Для исключения возможной ошибки, рекомендуется измерять наклонение видимого горизонта при помощи специального прибора – наклономера.