Вопросы к экзамену по мореходной астрономии

Вопросы к экзамену по мореходной астрономии

1. Введение

Цель, назначение курса, его задачи. Краткий очерк развития мореходной астрономии

2. Основы сферической и общей астрономии

2.1. Небесная сфера

Небесная сфера и основные линии, плоскости и точки. Зенит, надир, ось мира, отвесная линия, меридиан наблюдателя, меридиан светила, вертикал, I-ый вертикал, плоскости истинного горизонта и небесного экватора, точки севера, востока, юга и запада. Полюса небесной сферы. Суточная параллель светила, альмукантарат.

2.2. Системы сферических координат

Горизонтная система координат. Высота, азимут, зенитное расстояние светила. Три системы счета азимута. Первая экваториальная система координат. Склонение, часовой угол, полярное расстояние светила.

2.3. Параллактический треугольник и его решение. Элементы параллактического треугольника. Решение параллактического треугольника по основным формулам сферической тригонометрии. Частные случаи решения параллактического треугольника.

2.4. Дифференциальные формулы мореходной астрономии. Частные производные высоты и азимута по широте, склонению и часовому углу. Изменение координат светил вследствие видимого суточного движения. Таблицы 17 и 18 МТ-75. Таблицы 3.33 и 3.34 МТ-2000.

2.5. Решение параллактического треугольника по таблицам ВАС-58 Устройство основных таблиц и таблиц поправок. Схема решения. Правило знаков выборки поправок. Достоинства и недостатки таблиц.

2.6. Видимое суточное движение светил

Законы суточного движения. Связь между широтой места наблюдателя и склонением светила. Явления, связанные с суточным движением светил.

2.8. Видимое годовое движение Солнца.

Эклиптика. Вторая экваториальная система координат. Основные даты в видимом движении Солнца. Приближенный расчет экваториальных координат Солнца на заданную дату. Тропический год.

2.9. Особенности видимого месячного движения Луны Периоды обращения Луны. Фазы и возраст Луны. Приближенные формулы, связанные с видимым движением Луны, их употребление

2.11.Звездное время. Звездные сутки

Основная формула времени. Средние сутки. Среднее время. Уравнение времени. Связь звездного и среднего времени.

2.12. Система времен, применяемых в мореходной астрономии

Местное время. Гринвичское время. Поясное время. Декретное время. Летнее время. Судовое время. Соотношение между временами на различных меридианах. Линия смены дат.

2.13 Морской астрономический ежегодник (МАЕ)

Основы элементарной теории МАЕ. Необходимость введения квазиразности для Солнца, планет, Луны при вычислении их часовых углов. Вычисление часовых углов Солнца, точки Овна и звезд по таблицам МТ-2000.

3. Морские астрономические инструменты

3.1. Судовой хронометр

Работа с хронометром и его эксплуатация. Поправка хронометра и суточный ход. Хронометрический журнал. Расчет поправки хронометра на момент наблюдений. Судовая служба времени.

3.2. Звездный глобус

Устройство звездного глобуса. Нанесение на звездный глобус Солнца, Луны и планет. Установка звездного глобуса на момент наблюдений Задачи, решаемые с помощью звездного глобуса.

3.3. Навигационный секстан

Принципиальное устройство навигационного секстана. Элементарная теория секстана. Поправка индекса, способы ее определения и уменьшения. Выверка секстана в судовых условиях.

3.4. Исправление высот светил, измеренных секстаном

Элементарная теория исправления высот за наклонение видимого горизонта, астрономическую рефракцию, суточный параллакс и полудиаметр. Общие формулы исправления измеренных высот для звезд, планет, Солнца и Луны. Схемы исправления высот по таблицам ВАС-58, ТВА-57, МТ-75, МТ-2000 и МАЕ.

4. Астронавигация

4.1. Основы астрономического определения поправки компаса

Влияние погрешностей в счислимых координатах на вычисляемый азимут и точность определения поправки компаса. Наивыгоднейшие условия определения поправки компаса.

4.2. Определение поправки компаса методом моментов.

Элементарная теория способа, практика выполнения. Использование приемоиндикаторов СРНС для определения поправки компаса. Достоинства и недостатки метода.

4.3. Метод высот определения поправки компаса

Элементарная теория способа. Частный случай использования для момента восхода/захода верхнего края Солнца. Практика выполнения. Последовательность расчетов. Таблицы 20а и 206 МТ-75 и таблицы 3.37 и 3.38 МТ-2000. Расчет азимута восхода/захода по МАЕ. Достоинства и недостатки метода.

4.4. Определение поправки компаса методом высот и моментов

Определение поправки компаса по Полярной звезде. Теория способа, вывод рабочей формулы. Обоснование замены высоты Полярной звезды широтой места. Практика выполнения наблюдений и расчетов. Таблица 3.36 МТ-2000. Достоинства и недостатки способа.

4.5. Теоретические основы определения места судна астрономическим методом.

Полюс освещения и его координаты. Изолиния и её уравнение. Принципы ОМС по кругам равных высот на земном глобусе.

4.6. Высотная линия положения, её уравнение

Свойства высотных линий положения. Аналитический способ ОМС - составление системы уравнений и её решение. Графо-аналитический метод ОМС. Практика графического решения уравнений.

4.7. Планирование сумеречных наблюдений

Роль планирования. Понятие гражданских и навигационных сумерек. Расчет судового времени начала сумеречных наблюдений. Использование глобус для планирования сумеречных обсерваций.

4.8. ОМС по одновременным наблюдениям двух светил

Планирование обсерваций с помощью звездного глобуса. Последовательность наблюдений и расчетов. Графическое приведение к одному зениту. Прокладка. Оценка точности места. Анализ обсервации. Решение о переносе счисления в обсервованную точку. Достоинства и недостатки способа.

4.9. Определение места судна по трем светилам

Понятие об астрономической биссектрисе и ее надежности. Использование звездного глобуса для планирования наблюдений и для выяснения наименования наблюденных светил. Наблюдения и блок-схема вычислений. Варианты треугольников погрешностей и нахождения в них вероятнейшего места. Анализ обсервации и решение о переносе счисления в обсервованную точку. Достоинства и недостатки способа.

4.10. Определение места судна по четырем светилам

Понятие об астрономической биссектрисе и ее надежности. Планирование наблюдений, порядок наблюдений и вычислений. Типовые фигуры погрешности и нахождение в них вероятнейшего места методом весов. Анализ обсервации. Достоинства и недостатки способа.

4.11. ОMC по «разновременным» наблюдениям Солнца

Графическое обоснование задачи ОМС по Солнцу. Требования к ОМС по Солнцу. Погрешности ОМС. Возможность уменьшения погрешности обсервации. Планирование судового времени выхода на наблюдения первой ВЛП. Наблюдения и порядок вычислений. Анализ обсервации. Достоинства и недостатки ОМС по Солнцу.

4.12.Определение широты по меридиональной высоте светила

Вывод рабочей формулы, её варианты. Расчет момента кульминации. Порядок наблюдений и расчетов. Наибольшая высота и причины её проявления. Порядок наблюдений и расчетов. Достоинства и недостатки способов.

4.13. Определение широты по высоте Полярной звезды.

Теория способа: вывод рабочей формулы. Анализ формулы. Порядок наблюдений и расчетов. Таблица 3.43 МТ-2000. Достоинства и недостатки способа. Прокладка ВЛП, полученной по Полярной звезде совместно с другими ВЛП при ОМС по 2-м, 3-м или 4-м светилам.

5. Решение задач мореходной астрономии по английским пособиям

5.1. Расчет часовых углов и склонений светил по The Nautical Almanac и Brown's Nautical Almanac

Терминология и лексика. Особенности вычисления часовых углов Солнца и планет.

5.2. Исправление высот светил по английским пособиям.

Терминология и лексика. Исправление высот светил по The Nautical Almanac, Brown's Nautical Almanac и Nautical table Norie's. Схемы решения. Достоинства и недостатки данных пособий.

5.3. Определение поправки компаса

Терминология и лексика. Теория таблицы А, В и С Nautical table Norie's. Схема решения и правила знаков. Определение поправки компаса по восходу/заходу Солнца. Определение поправки компаса по Полярной звезде.

5.4. Определение широты по Полярной звезде.

Терминология и лексика. Схема решения по The Nautical Almanac и её особенности.

6. Ускоренные способы астрономических ОМС

6.1. Способ «перемещенного» места.

Обоснование способа. Особенности применения данного способа при ОМС по Солнцу и по звездам. Планирование сумеречных обсерваций как составной элемент ускоренного метода. Достоинства и недостатки способа.

6.2 ОМС по таблицам подобранных звезд.

Теория таблиц «подобранных звезд» Sight Reduction Tables for Air Navigation (HO 249), их устройство. Схема вычислений и прокладка. Приведение обсервации к году плавания. Точность вычислений. Достоинства и недостатки ОМС по данным таблицам.

7. Заключение

Перспективы развития методов мореходной астрономии и применения компьютерных технологий.