- •Мореходная астрономия
- •Содержание
- •§12. Способы определения обсервованного места. 53
- •§2. Расчётно-графические работы. 95
- •Мореходная Астрономия, как учебная дисциплина. Построение пособия.
- •Методы решения задач мореходной астрономии.
- •Небесная сфера. Основные понятия.
- •Небесные системы координат.
- •Горизонтная система координат.
- •Первая экваториальная система координат.
- •Вторая экваториальная система координат.
- •Приближённое решение задач на небесной сфере.
- •Построение проекции небесной сферы на меридиан наблюдателя.
- •Даноиt, найтиAиh.
- •ДаноAиh, найтииt.
- •Даноhиt, найтииА.
- •Параллактический треугольник и его решение.
- •НахождениеhиAсветила по известнымиt.
- •Нахождениеиtсветила по известнымhиA.
- •Основные задачи Мореходной астрономии
- •Классификация задач.
- •Основные величины и понятия, используемые при решении задач.
- •Обоснование определения места судна астрономическими методами. Различные способы омс. Общие положения.
- •Омс при помощи кругов равных высот.
- •Способ Высотных Линий Положения (влп).
- •Частные случаи омс.
- •Омс по разновременным наблюдениям Солнца.
- •Порядок действий.
- •Измерение времени.
- •Системы измерения времени.
- •Звёздное время.
- •Солнечное время.
- •Виды времени.
- •Местное время.
- •Поясное время.
- •Измерители времени. Служба времени.
- •Морской Астрономический Ежегодник (мае).
- •Устройство мае.
- •Расчёт местного часового углаtМи склонениязвезды.
- •Расчёт местного часового угла tМи склоненияСолнца и планет.
- •Расчёт счислимых высоты и азимута светила.
- •Таблицы мт-75.
- •Таблицы тва-57.
- •Таблицы вас-58.
- •Навигационный секстан. Исправление высот светил.
- •Принципы исправления высот светил.
- •Выверки секстана.
- •Проверка параллельности оптической оси дневной или универсальной трубы плоскости лимба.
- •Проверка перпендикулярности большого зеркала плоскости лимба.
- •Проверка перпендикулярности малого зеркала плоскости лимба.
- •Проверка параллельности зеркал (определение поправки индекса).
- •Определение мертвого хода тангенциального винта.
- •Проверка призматичности светофильтров.
- •Измерение высот светил навигационным секстаном
- •Поправки высот светил Поправка за наклонение видимого горизонта.
- •Поправка за астрономическую рефракцию.
- •Поправка за параллакс светила.
- •Полудиаметр светил.
- •Исправление высот звёзд.
- •Исправление высот планет.
- •Исправление высот Солнца.
- •Приведение высот светил к одному зениту.
- •Способы определения обсервованного места.
- •Аналитический способ.
- •Графический способ.
- •Прокладка высотных линий на карте.
- •Прокладка высотных линий на планшете.
- •Оценка точности обсервованного места.
- •Вспомогательные задачи.
- •Определение времени кульминации, восхода и захода Солнца и Луны.
- •Расчёт судового времени кульминации Солнца или Луны.
- •Расчёт судового времени видимого восхода и захода Солнца, начала и конца сумерек.
- •Расчёт судового времени видимого восхода и захода Луны.
- •Решение задач на звёздном глобусе.
- •Устройство глобуса.
- •Решение задач с помощью звёздного глобуса.
- •Выставление глобуса по широте и звёздному времени.
- •Определение названия неопознанной звезды или планеты.
- •Подбор светил на заданный момент наблюдений.
- •Определение места судна различными способами
- •Определение места судна по одновременным наблюдениям трёх и четырёх светил.
- •Общие положения.
- •Треугольник погрешностей.
- •Систематические ошибки.
- •Случайные ошибки.
- •Совместное действие систематических и случайных ошибок.
- •Выводы.Для трёх линий положения самой выгодной разностью азимутов является 120.
- •Омс по четырём светилам.
- •Задача 2.
- •Порядок омс по разновременным наблюдениям Солнца.
- •Вторые наблюдения:
- •Задача 3.
- •Определение широты места судна по меридиональной высоте Солнца.
- •Меридиональная высота измеряется следующими способами:
- •Порядок расчётов для верхней кульминации:
- •Определение широты места судна по высотам Полярной.
- •Определение места судна по высотам Солнца более 88.
- •Порядок решения задачи:
- •Определение поправки компаса.
- •Определение поправки компаса методом моментов.
- •Порядок действий.
- •Определение поправки компаса по видимому восходу (заходу) Солнца (метод высот).
- •Порядок действий.
- •Определение поправки компаса по высотам Полярной звезды (метод моментов и высот).
- •Порядок действий.
- •Методические указания к выполнению лабораторных и контрольных работ.
- •Задания для дневного отделения.
- •Лабораторные работы.
- •Построение небесной сферы и графическое определение координат светил.
- •Решение задач на перевод времени и хронометр.
- •Расчёт местного часового углаtми склонениясветил.
- •Вычисления высотыhи азимутаАпри помощи таблиц.
- •Секстан. Устройство и использование.
- •Определение обсервованного места.
- •Решение задач на звёздном глобусе.
- •Определение места судна по одновременным наблюдениям светил.
- •Определение места судна по разновремённым наблюдениям Солнца.
- •Определение широты места судна различными способами. Частные случаи определения места судна.
- •Определение поправки компаса различными способами.
- •Определение места судна по измеренным высотам Солнца более 880.
- •Расчётно-графические работы. Расчётно-графическая работа №1.
- •Расчётно-графическая работа №2.
- •Расчётно-графическая работа №3.
- •Задания для контрольных работ для студентов заочного отделения. Контрольная работа №1.
- •Контрольная работа №2.
- •Тестовые задания.
- •Сборник задач по мореходной астрономии.
- •Задача 1. Построение небесной сферы и графическое определение координат светил.
- •Задача 2. Определение места судна по «одновременным» наблюдениям двух светил.
- •Задача 3. Определение места судна по «одновременным» наблюдениям двух светил.
- •Задача 4. Определение места судна по «одновременным» наблюдениям двух светил.
- •Задача 5. Определение места судна по «одновременным» наблюдениям трёх светил.
- •Задача 6. Определение места судна по «одновременным» наблюдениям четырёх светил.
- •Задача 7. Определение места судна по разновременным наблюдениям Солнца.
- •Задача 8. Определение места судна по разновременным наблюдениям Солнца.
- •Задача 9. Определение широты места судна по меридиональной высоте Солнца.
- •Задача 10. Определение места судна по разновременным наблюдениям Солнца, когда одна из высот измерена в меридиане.
- •Задача 11. Определение широты по высотам Полярной.
- •Задача 12. Определение места судна по одновременным наблюдениям двух светил одним из которых является Полярная.
- •Задача 13. Определение поправки компаса методом моментов по звезде.
- •Задача 14. Определение поправки компаса методом моментов по Солнцу.
- •Задача 15. Определение поправки компаса в момент видимого восхода (захода) верхнего края Солнца.
- •Задача 16. Определение поправки компаса по Полярной звезде.
- •Задача 17. Определение места судна по высотам солнца более 88.
- •Ответы к задачам и выдержки из таблиц.
- •Ответы к задаче 2.1
- •Ответы к задаче 3.1.
- •Ответы к задаче 4.1.
- •Ответы к задаче 5.1.
- •Ответы к задаче 5.1.
- •Ответы к задаче 7.1.
- •Ответы к задаче 8.1.
- •Ответы к задаче 9.1.
- •Ответы к задаче 10.1.
- •Ответы к задаче 11.1.
- •Ответы к задаче 12.1.
- •Ответы к задаче 13.1.
- •Ответы к задаче 14.1.
- •Ответы к задаче 15.1.
- •Ответы к задаче 16.1.
- •Выдержки из таблиц
- •Звёзды Видимые места, 1993 г.
- •Звёзды Видимые места, 1993 г.
- •Азимут полярной, 1993г.
- •Широта по высоте полярной, 1993 г.
- •Широта по высоте полярной, 1993 г.
- •Широта по высоте полярной, 1993 г.
- •Приложения к мае
- •Таблицы поправок к моментам восхода и захода солнца и луны, сумерек и кульминаций светил а. Поправка за широту
- •Б. Поправка за долготу
- •Таблицы для исправления измеренных высот светил
- •Основные интерполяционные таблицы
- •Выдержки из тва-57
- •Выдержки из таблиц мт-75
- •Список используемой литературы.
Расчёт счислимых высоты и азимута светила.
Умение вычислять hиАявляется одним из важнейших навыков, в дальнейшем эта задача будет входить составной частью в большинство задач астронавигации.
Решение задачи производится на основе формул сферической тригонометрии применённых к параллактическому треугольнику.
Решение по специальным таблицам сводится к правильному выполнению ряда элементарных действий, но при этом требует особой тщательности и внимательности. Искомые величины по заданным значениям углов можно определить, используя различные формулы и таблицы. Каждая из таблиц имеет свои достоинства и недостатки:
МТ-63 или 75 – наиболее универсальные таблицы пригодные для решения большинства задач навигации, но решение сферических треугольников в них наиболее громоздко;
ТВА-57 – даёт достаточно простой алгоритм при наиболее высокой точности вычислений;
ВАС-58 – наиболее простой алгоритм, но при этом каждый вход в таблицу происходит по 3-4 параметрам, что усложняет освоение таблицы.
То есть ТВА-57 легче освоить, но при некоторой практике с ВАС-58 быстрей решать.
По сравнению с МК или ПК таблицы менее энергозависимы и менее подвержены неисправностям.
Таблицы мт-75.
Используя таблицы МТ-75 величины hиАможно определять по натуральным значениям (табл.6a) или логарифмам тригонометрических функций (табл.5а) по следующим системам формул:
I-й способ
(0)
II-й способ
(0)
Подробное использование таблиц МТ-75 рассматривалось в курсе «Математическая статистика в судовождении».
Примеры решения типовых задач по этим формулам приведены в пояснении таблиц МТ-75 на стр. 16, 17, там же помещены правила определения наименования азимутов. По приведенным формулам можно решить задачи с помощью таблиц МТ более ранних выпусков, т.е. МТ-53, МТ-63.
Освоение табличных способов расчета имеет свои трудности, обусловленные значительным числом интерполяций, необходимостью анализа на знаки формулы sin h, определением аргумента Гаусса А.Г. и величинилииз таблиц 3а и 3б при решении задачи по таблицам логарифмов тригонометрических функций. Трудоемкость решения задачи обоими способами приблизительно одинакова, несмотря на отсутствие анализа на знаки (всегда) по формуле. При этих способах расчета удобно вести вычисления в табличной форме, как показано на стр.16, 17 МТ-75.
Для ПК или МК наиболее удобна формула или специальные формулы:
(0)
Не следует забывать, что большинство языков программирования и математических прикладных пакетов программ (MathCad,Excel) тригонометрические функции рассчитывают в радианах.
Таблицы тва-57.
Таблицы ТВА-57 состоят из следующих разделов:
пояснения таблиц;
вспомогательные таблицы, предназначены в основном для исправления измеренных высот светил;
основные таблицы, предназначены для вычисления счислимых азимута и высоты.
В основных таблицах приводятся значения величин T() иS() в диапазоне от 0º до 180º.
Для определения этих величин таблицы открывают на странице соответствующей целому числу градусов. Далее в колонке минут (первая справа или первая слева) находят необходимую строку. Для диапазона от 0º до 90º вход в таблицу сверху и слева, для диапазона от 90º до 180º - снизу и справа. В следующей за колонкой минут, выбирают величину S() (десятые интерполируют). ВеличинуT() выбирают в этой же строке минут, по числу десятых долей минуты без интерполяции. Следует помнить, что в диапазоне то 75 до 104 значенияT() иS() приводятся в разных таблицах.
Практически всё решение задачи сводится к выбору этих величин из таблиц.
Высоту и азимут с помощью таблиц ТВА-57 лучше определять на специальном бланке. Практический алгоритм решения этой задачи подробнейшим образом расписан в «Пояснениях к таблицам».
Достоинства таблиц ТВА-57:
в таблицах практически нет интерполяции, а та, что есть, не превышает 10 единиц;
пользование таблицами просто и прозрачно;
таблицы помимо определения высоты и азимута можно использовать для широкого круга задач: расчёт ДБК, ОМС по радиопеленгам и т. д., то есть практически всех задач, основанных на решении сферических треугольников.
Недостатки таблиц:
зависимое решение: в формулу высоты входит азимут;
низкая точность при tмиАс, близких к 90º;
невозможность применить обычную схему при tмиАс, равных 90º.