Промежуток времени между двумя последовательными нижними кульминациями центра Солнца называется истинными солнечными сутками. Момент верхней кульминации центра Солнца называют истинным полуднем, а момент нижней его кульминации - истинной полночью.
Чтобы получить постоянную единицу солнечного времени, на небесном экваторе выбрали условную точку - среднее экваториальное Солнце (Рис. 2.4), которое в течение года равномерно движется по экватору в ту же сторону, что и истинное Солнце.
Промежуток времени между двумя последовательными нижними кульминациями среднего Солнца на одном и том же меридиане называется средними, или средними солнечными сутками, а количество средних часов, минут и секунд, прошедших от момента нижней кульминации среднего Солнца до данного момента, называется средним, или гражданским временем и обозначается буквой Т. Уравнение времениУгол между меридианами истинного и среднего Солнца в любой заданный момент называют уравнением времени и обозначают h. h = aÕ - ax= twx- twÕЕсли среднее Солнце впереди истинного в суточном движении, то h имеет знак «+», если позади, то «-».Уравнение времени на любую дату можно найти в МАЕ В полдень tгрV= 0°, а tгрвыбирается на 12ч из ежедневных таблиц МАЕ, тогда:
h = tгр x- t грÕ = - t грÕ
например, на 11 февраля уравнение времени равно 14мин24с, а на 2 ноября - (-16мин 24с).
15. Местное, декретное, летнее и судовое время, их связь с всемирным (Гринвичским) временем
На каждом земном меридиане в данный физический момент времени - свое собственное местное время, отличающееся от такого же местного времени на другом меридиане на разность долгот.
Вся поверхность земного шара по долготе разбита на 24 часовых пояса. Протяженность одного часового пояса по долготе составляет, 360°/24 = 15° (или 1ч). Меридианы 0°,15°,30°,45°…165°, 180°, то есть кратные 15°, называют осевыми меридианами. Часовым поясам присвоены номера от 0 до 12 к востоку и западу. В нулевом часовом поясе принято всемирное время (гринвичское), а в остальных - местное время осевого меридиана (Рис. 2.11).
В целях экономии электроэнергии, потребляемой на освещение, по декрету Совнаркома от 16 июня 1930 г.все часы в СССР были переведены на 1 час вперед – Декретное время
Тд = Тп+1ч =Тгр +(№+1ч)
После тщательного изучения расхода электроэнергии в утренние и вечерние часы, а также характера деятельности населения постановлением Совета МинистровСССР № 925 от 24 октября 1980 г в СССР введено так называемое летнее и зимнее декретное время. Для зимнего времени с I октября по I апреля декретное времяТдз больше поясного на 1 ч, а для летнего декретногоТдлна 2 часа, т.е.
Тдз =Тгр+(№+ 1ч),Тдл =Тгр+(№+2ч).(2.12)
Это значит, что 1 апреля на всей территории Российской федерации ежегодно (начиная с 1981 г.) часы переводят на 1 ч вперед, а 1 октября - на 1ч назад. Декретное время второго часового пояса называется Московским временем. Поясным временем Тп, называется местное время осевого меридиана данного часового пояса, распространенное на всю территорию этого пояса.
Линия, разграничивающая двенадцатые восточный и западный часовые пояса, называется демаркационной линией времени. При переходе судном этой линии происходит необычная смена календарных дат.
Следовательно, меридиан λ=180° разделяет на Земле области с различными календарными датами и новая дата "наступает" на старую с востока на запад со скоростью 15° в час.
Судовым временем Тс называется поясное время того часового пояса, по которому установлены часы на судне.
16. Часовые пояса. Поясное время. Его связь с всемирным (Гринвичским). Линия перемены дат
Вся поверхность земного шара по долготе разбита на 24 часовых пояса. Протяженность одного часового пояса по долготе составляет, 360°/24 = 15° (или 1ч). Меридианы 0°,15°,30°,45°…165°, 180°, то есть кратные 15°, называют осевыми меридианами. Часовым поясам присвоены номера от 0 до 12 к востоку и западу. В нулевом часовом поясе принято всемирное время (гринвичское), а в остальных - местное время осевого меридиана (Рис. 2.11).
Линия, разграничивающая двенадцатые восточный и западный часовые пояса, называется демаркационной линией времени. При переходе судном этой линии происходит необычная смена календарных дат.
Следовательно, меридиан λ=180° разделяет на Земле области с различными календарными датами и новая дата "наступает" на старую с востока на запад со скоростью 15° в час.
17. Судовые измерители времени. Организация службы времени на судне. Порядок расчёта поправки и суточного хода часов (хронометра)
При перемещении судна к востоку по долготе на 75° разница судового и местного времени составит 75°/15°=5ч и побудка на судне придется на полдень, обед - на вечер, а отбой - к утру следующих местных суток. Неверно выбранный счет судового времени приведет к физиологическому и психологическому перенапряжению экипажа судна.
Судовым временем Тс называется поясное время того часового пояса, по которому установлены часы на судне, и по которому организована повседневная деятельность экипажа:
Тc =Тгр±№сEW(2.13)
где №с - номер часового пояса, поясное время которого принято в качестве судового. Поскольку
Тгр=Тм±λEW,
то для расчета судового времени по заданному местному времени применяется формула:
Тc=Тм ± λEW №сEW=Тм ± (№с - λ) EW(2.14)
На судах, снабженных хронометрами или палубными часами, всемирное время должно быть известно с точностью до 0,5с. Для обеспечения повседневной жизни экипажа корабля судовое время достаточно измерять о точностью до 1 мин, а показания корабельных часов и часов членов экипажа судна - с точностью до 0,5 мин.
Служба времени на судне организуется с целью обеспечения повседневной деятельности экипажа судна точным единым временем и предусматривает: - определение точного времени, т.е. учет поправок хронометров и часов, - техническую эксплуатацию измерителей времени (завод, проверка, регулировка, ремонт); - ведение эксплуатационной документации - журнала хронометра и часов, журнала проверки морских часов, формуляра СЕВ; - регулярный прием информации о разности шкал эталонного и всемирного времени ΔТк и учет ее по мере необходимости; - хранение эталонного времени СЕВ и учет изменения поправки хронометра до следующего приема радиосигналов времени; - распространение информации о точном времени на командные пункты и судовые посты с помощью цифровых и стрелочных индикаторов. За организацию службы времени на судне, как правило, отвечает один из вахтенных помощников капитана.
18. Навигационный секстан. Принцип измерения высот светил
Навигационным секстаном называется оптический угломерно-отражательный прибор, предназначенный для измерения вертикальных и горизонтальных углов по принципу совмещения изображений.
Принцип действия секстана основан на использовании двух законов оптики:
1. Угол падения луча в плоское зеркало равен углу его отражения от зеркала.
2. Падающий и отраженный лучи лежат в одной плоскости с перпендикуляром к плоскости зеркала, восстановленном в точке падения луча. Пусть необходимо измерить угол h между линией видимого горизонта и направлением на светило С (рис. 5.1).
На пути луча от светила установим большое зеркало В, а на пути луча от видимого горизонта - малое полупрозрачное зеркало А так, чтобы наблюдатель из точки 0 через него видел линию видимого горизонта. Плоскости обоих зеркал перпендикулярны плоскости чертежа.
19. Поправка индекса секстана, способы её определения. Контроль точности определения индекса по Солнцу. Общая поправка секстана
Определение поправки индекса по Солнцу.Более точно поправка индекса определяется по Солнцу, причем здесь появляется возможность проконтролировать качество наблюдений:
1. Установить отсчет секстана равно 0º.0´.
2. Подобрать светофильтры на оба зеркала.
3. Навести секстан на Солнце
4. Вращая отсчетный барабан, добиться совмещения краев прямовидимого и отраженного дисков Солнца, так чтобы отраженное изображение было выше прямовидимого (Рис. 5.14) и снять отсчет ОС1. Затем отраженное изображение перевести в нижнее касание и снять отсчет ОС2.
Рис. 5.14. Определение поправки индекса по Солнцу.
5. Рассчитать средний отсчет секстана: ОСср=(ОС1+ОС2)/2 .
6. Рассчитать поправку индекса: i=360°-ОСср.
7. Рассчитать видимый радиус Солнца: R=(ОС1-ОС2)/4.
8. Выбрать из МАЕ или из ВАС-58 на дату наблюдений фактический радиус Солнца. 8. Сравнить рассчитанный радиус Солнца с фактическим, оценив тем самым качество наблюдений. Если эта разница превышает 0.2' , то наблюдения необходимо повторить.
Из ежедневных таблиц МАЕ на 21 февраля выбираем R=16,2¢. Разница cоставляет 0,1¢, поэтому качество наблюдений хорошее. Если поправка индекса превышает 5¢, то ее рекомендуется уменьшить. Истинная выс звезды h*ист=oc+(i+s)+Dhd+Dhr+Dht +Dhв
20. Навигационный секстан. Его устройство и правила обращения с ним.
1. Осторожно за раму вынуть секстан из ящика и, взяв его за ручку в правую руку, произвести осмотр.
2. Отфокусировать по видимому горизонту трубу и установить ее на место. Окулярную часть дневной трубы установить так, чтоб одна пара ее нитей была параллельна, а другая - перпендикулярна плоскости лимба.
3. Установить лупу осветителя по глазу, а для наблюдений Солнца подобрать светофильтры.
4. Произвести выверки навигационного секстана.
6. Определить поправку индекса.
21. Навигационный секстан. Его устройство и правила обращения с ним. Порядок выверки параллельности оптической оси астрономической трубы к плоскости лимба
1. Осторожно за раму вынуть секстан из ящика и, взяв его за ручку в правую руку, произвести осмотр.
2. Отфокусировать по видимому горизонту трубу и установить ее на место. Окулярную часть дневной трубы установить так, чтоб одна пара ее нитей была параллельна, а другая - перпендикулярна плоскости лимба.
3. Установить лупу осветителя по глазу, а для наблюдений Солнца подобрать светофильтры.
4. Произвести выверки навигационного секстана.
6. Определить поправку индекса.
а. Проверка параллельности оси зрительной трубы плоскости лимба.
1.Установить секстан на ящик и на края лимба установить диоптры так, чтобы соединяющая их линия была параллельна оси трубы;
2. Привести в створ срезов диоптров ориентир, удаленный на 50 м и более (удобно использовать линию видимого горизонта). При наблюдении в трубу этот ориентир должен находиться в середине сетки нитей трубы (Рис. 5.8). Если ориентир не в середине сетки, то параллельность оси трубы нарушена (Рис. 5.7).
3. Если параллельность оси трубы нарушена (Рис. 5.7), то необходимо отверткой поджать или отдать регулировочные винты на кольце трубы и привести ориентир в середину поля зрения трубы.
22. Навигационный секстан. Его устройство и правила обращения с ним. Порядок выверки перпендикулярности большого зеркала к плоскости лимба
1. Осторожно за раму вынуть секстан из ящика и, взяв его за ручку в правую руку, произвести осмотр.
2. Отфокусировать по видимому горизонту трубу и установить ее на место. Окулярную часть дневной трубы установить так, чтоб одна пара ее нитей была параллельна, а другая - перпендикулярна плоскости лимба.
3. Установить лупу осветителя по глазу, а для наблюдений Солнца подобрать светофильтры.
4. Произвести выверки навигационного секстана.
6. Определить поправку индекса.
б. Проверка перпендикулярности большого зеркала плоскости лимба.
1. Снять трубу, секстан поставить на ящик, алидаду установить на отсчет около 35°;
2. На лимб на отсчеты 0° и 130° установить диоптры срезами вверх;
3. Откинуть светофильтры и с расстояния 20-30 см от большого зеркала наблюдать в него под острым углом, чтобы у правого среза зеркала видеть прямовидимое и отраженное изображение диоптров. Если один из диоптров не виден, необходимо передвинуть его или алидаду;
4. Верхние срезы обоих диоптров должны образовать прямую линию (Рис. 5. 10). При изломе срезов диоптров перпендикулярность большого зеркала нарушена (Рис. 5.9). С точностью до 10¢ эту проверку можно провести по дуге лимба.
5. Если перпендикулярность большого зеркала нарушена (Рис. 5.9), то необходимо торцевым ключом ослабить или подтянуть верхний регулировочный винт большого зеркала и установить срезы диоптров по прямой линии (Рис. 5.10).
23. Навигационный секстан. Его устройство и правила обращения с ним. Порядок выверки перпендикулярности малого зеркала к плоскости лимба
1. Осторожно за раму вынуть секстан из ящика и, взяв его за ручку в правую руку, произвести осмотр.
2. Отфокусировать по видимому горизонту трубу и установить ее на место. Окулярную часть дневной трубы установить так, чтоб одна пара ее нитей была параллельна, а другая - перпендикулярна плоскости лимба.
3. Установить лупу осветителя по глазу, а для наблюдений Солнца подобрать светофильтры.
4. Произвести выверки навигационного секстана.
6. Определить поправку индекса. в. Перпендикулярность малого зеркала плоскости лимба.
1. Подготовить секстан к наблюдениям и установить алидаду на отсчет около 0°;
2. Навести трубу на светило и вращением отсчетного барабана перевести алидаду через ноль шкалы лимба, наблюдая за изображением светила. 3. При перпендикулярности малого зеркала к плоскости лимба дважды отраженное изображение светила совпадет с прямовидимым. Если перпендикулярность нарушена, то отраженное изображение находится в стороне от прямовидимого (Рис. 5.11).
4. Вращением регулировочных винтов малого зеркала торцевым ключом совместить отраженное изображение светила с прямовидимым (Рис. 5.12).
24. Сущность поправки видимой высоты за полудиаметр светила
Влияние того, что при измерениях высот Солнца и Луны, как правило, измеряется высота верхнего или нижнего края светила компенсируется учетом поправки за радиус светила R (Рис. 5.13):
- Для Солнца значение R выбирается либо из МАЕ на заданную дату, либо из таблиц ВАС-58 и ТВА-57. При измерениях нижнего края светила данной поправке присваивается знак «+», при измерениях нижнего края - знак «-». - Для Луны поправка Rƒ включена в общую поправку высоты Луны (5.9).Таким образом истинная высота светила рассчитывается по формуле:
hист=oc+(i+s)+Dhd+Dhr+Dht+DhB+DhP+Rƒ(5.10)
Итак, конкретно для каждого высоты светил исправляются следующими поправками:
- для звезд h*ист=oc+(i+s)+Dhd+Dhr+Dht +Dhв (5.11)
- для Солнца hист=oc+(i+s) +Dhd+Dhr+р+Dht+Dhв (5.12)
- дляЛуныhƒист=oc+(i+s)+Dhd+Dht+Dhв+Dhƒоп(5.13)
25. Сущность поправки измеренной высоты светила за наклонение видимого горизонта
Разница между видимым горизонтом и истинным компенсируется поправкой за наклонение видимого горизонта Dhd. Поправка Dhd, приводит высоту светила, измеренную над видимым горизонтом, к видимой высоте над истинным горизонтом (рис. 5.13). Луч от линии горизонта Г проходит в глаз наблюдателя по криволинейной траектории ГО, а кривизна ее зависит от состояния приземного слоя атмосферы и возвышения глаза наблюдателя над уровнем моря. Наблюдатель видит линию горизонта по направлению касательной ОВ к траектории луча. Наклонение горизонта - угол между истинным и видимым горизонтом, по величине неустойчиво, особенно в закрытых морях, у побережья, у границы льдов и в местах встречи теплых и холодных течении. В этих районах величина наклонения может изменятся относительно табличного до 2-4 угловых минут, поэтому при астрономических наблюдениях наклонение рекомендуется измерять специальным прибором - наклономером типа Н-5. При невозможности измерения поправка за наклонение видимого горизонта выбирается из таблицы 3.21 МТ-2000 (11-а МТ-75 и подобных таблиц в МАЕ, ВАС-58, ТВА-57), рассчитанных по формуле:
(5.6)
где е – высота глаза наблюдателя над уровнем моря (м).
Dhd= -0,04136Дп-18,562е /Дп
где Дп - расстояние до уреза воды или до судна (кбт).
26. Сущность поправки видимой высоты светила за астрономическую рефракцию
Поправка за астрономическую рефракцию Dhr, исключает влияние атмосферы, искривляющей траекторию луча от светила СО, в результате чего светило наблюдается по касательной ОС' к траектории луча. Для температуры воздуха +10° С и атмосферного давления 760 мм. рт. ст. поправка на астрономическую рефракцию приведена в таблице 3.22 МТ-2000 (9-а МТ-75 и подобных таблиц в МАЕ, ВАС-58, ТВА-57), рассчитанной по формуле:
Dhr =- 0,97¢ctghв (5.7)
где hв – видимая высота светила. При отклонении фактических метеоусловий от средних, принятых при составлении этой таблицы, необходимо дополнительно учесть две поправки:
- поправку высоты светила за температуру воздуха Dht. Выбирается из таблицы 3.24 МТ-2000, 14-а МТ-75 и из подобных таблиц в МАЕ, ВАС-58, ТВА-57.
- поправку высоты за давление воздуха Dhв. Выбирается из таблицы 3.25 МТ-2000, из таблицы 14-6 МТ-75 и из подобных таблиц в МАЕ, ВАС-58, ТВА-57. Поправка на астрономическую рефракцию Dhr+Dht+Dhв стабильнее поправки за наклонение горизонта, так как луч от светила идет на большом удалении от подстилающей земной поверхности в более стабильных слоях атмосферы, исключение представляют лучи светил, расположенных близко к горизонту. Отклонение величины этой поправки при высоте светила до 5° достигает 0,3-1,0 угловых минуты, поэтому наблюдать светила на малой высоте не рекомендуется.
27. Сущность поправки видимой высоты светила за параллакс
Поправка за параллакс DhP компенсирует тот факт, что измерения высоты светила производятся с поверхности Земли, а не из ее центра (центра вспомогательной небесной сферы). Она приводит топоцентрическую высоту светила hт с поверхности Земли к геоцентрической высоте из её центра. Из СОО3 (Рис. 5.13) по теореме синусов имеем:
sinDhP /sin (90°+hт)=R/CO3,
Откуда:
sinDhP=(R/CO3) coshт.
При hт =0 и j =0, R/CO3 = sinр0,
где р0 - горизонтальный экваториальный параллакс "светило-угол", под которым со светила, находящегося на горизонте, виден земной радиус, поэтому: sinDhP= sinр0coshT(5.8) Звезды находятся за пределами Солнечной системы на очень большом расстоянии и направления на них как из центра Земли, так и c ее поверхности будут практически одинаковым, то есть для звезд поправкой за параллакс вследствие ее ничтожности можно пренебречь. Более того, из светил Солнечной системы (планеты, Солнце и Луна) данной поправкой можно пренебречь для самых далеких от Земли планет – Юпитера и Сатурна. Для планет (Венеры и Марса) поправка за параллакс приведена в таблице 3.23 МТ-2000 (9-б МТ-75 и в подобных таблицах МАЕ, ВАС-58, ТВА-57).
Для Солнца поправка за параллаксDhP включена в суммарную поправку за рефракцию и параллакс Dhr+р и приведена в таблице 3.26 МТ-2000 (в подобных
28-04-2015, 23:36