Определение места судна по разновременным наблюдениям Солнца: Методические указания к выполнению лабораторных работ по мореходной астрономии

Федеральная служба морского флота Дальневосточная государственная морская академия имени адмирала Г.И.Невельского

Кафедра судовождения

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТА СУДНА ПО РАЗНОВРЕМЕННЫМ НАБЛЮДЕНИЯМ СОЛНЦА Методические указания к выполнению лабораторных работ по мореходной астрономии Специальность 2402

Составил А.Н. Панасенко

Владивосток 1997

Позиция № 3 в плане издания методической литературы 1996 года.

Рецензент: Харченко Леонид Васильевич

Составил Александр Николаевич Панасенко Определение места судна по разновременным наблюдениям солнца. Методические указания. 0,6 уч.-изд. л. Тираж 100 экз.

Формат 60 × 84 1/16 Заказ

Отпечатано в типографии ДВГМА им. адм. Г.И.Невельского Владивосток, 59, ул. Верхнепортовая, 50а Компьютерная верстка и графика — С.В. Коркишко

Определение места судна по разновременным наблюдениям солнца

3

Введение Этот способ определения является доступным, распространенным и относится к основным астрономическим методам определения места судна. Целью настоящей лабораторной работы является отработка практических навыков в решении задачи на определение места судна по разновременным наблюдениям Солнца. Лабораторная работа предусматривает решение указанной задачи за 2 академических часа. Для выполнения работы необходимо иметь при себе: - общую тетрадь большого формата (96 листов в клетку); остро отточенные карандаши ТМ или НВ; - мягкую резинку; - школьный транспортир с полуградусными делениями; - линейку с миллиметровыми делениями; - микрокалькулятор. Перед началом занятий дежурный по группе получает в библиотеке академии (читальном зале) следующие пособия: - таблицы ВАС-58 (ТВА-57); - мореходные таблицы МТ-75; - морской астрономический ежегодник на указанный год.

Общие указания Определение места судна по разновременным наблюдениям Солнца имеет следующие особенности: - Для изменения азимута Солнца необходимо время. Азимут Солнца изменяется неравномерно. Изменение азимута выражается формулой ΔAt = cos 8Q cos q sec /г© ΔT. Анализируя данную формулу видно, что максимальное изменение азимута происходит около кульминации Солнца. - Промежуток времени и изменение азимута Солнца между наблю дениями должны быть такими, чтобы погрешности счисления пути не снижали точности счислимо-обсервованного места. Copyright ©1997 ДВГМА

Панасенко А.Н.

Определение места судна по разновременным наблюдениям солнца

4

- Для вычисления элементов первой высотной линии положения берут счислимые координаты места первых наблюдений, для элементов второй высотной линии положения - счислимые координаты момента вторых наблюдений. - Для исключения графических погрешностей счисления вторые счи слимые координаты рассчитывают по формулам аналитического счисле ния. ,

К + РД,

где

где

РШ = S cos ИК =

РД = cos

Для расчета вторых координат используют табл. 24 МТ-75 или микрокалькулятор. - После расчета часовых углов и склонений Солнца рассчитывают счислимые высоту и азимут Солнца одним из следующих способов, что определяет преподаватель 1) по таблицам ВАС-58; 2) по таблицам ТВА-57; 3) на ЭКВМ, при этом используются системы формул 3.1. sinhс = sin <£с sin δ + cos^cCos^cost^ sin t

м 3.2. tgA = -------------------------/ tg δ \ . -δ Т cos tм sin ip vtg<^ /

− если ip и δ одно

+ если ш и δ разно е

cos h = cos δ sin t cosec A Вычисление элементов I и II высотных линий положения покажем на примере. 8.07.95 12.03. ОЛ = 64, 3 ср с = 41◦13,0' N λ с = 141◦44,0' Е ИК = 165◦ 13.44. ОЛ = 83,4 (р с =? λ с =? T хр = 3-44-03 ОС = 66°41,8' Определить ip 0 , λо , невязку, произвести анализ обсервации.

Решение 1. Рассчитываем приближенное гринвическое время и дату наблюдений. 13.44 8.07 1г 12.03 8.07 10 Е -N, Е

10 Е

−N Е

1'.гр

1'.гр

03.44 8.07

02.03 8.07 Copyright ©1997 ДВГМА

Панасенко А.Н.

Тс

Определение места судна по разновременным наблюдениям солнца 2. Рассчитываем точное время наблюдений хр

Т хр

U

2.02.48 8.07 −4 02.02.44 8.07

хр

и, Т

хр

3.44.03 8.07 −4 3.43.59 8.07

1'.

гр

гр

3. Рассчитываем координаты вторых наблюдений ОЛ оо 4 ОЛ 64,3 РОЛ 19,1

К = О 96

(fi

Sл = 18, 3

РШ

41°13,0'JV 17, 7' S 40°55,3'iV

141 ◦44 0' Е 6, 7' Е РД 141 ◦50 7' Е

к

4. Рассчитываем часовые углы и склонения Солнца. /®

208 ◦46 Ах 0 ◦41 — Δ2 t% 209 ◦27 141 ◦44 М 351 ◦11 8 ◦48

и

2' (+0,9) 0' 2' 0' 2' W 8' Е

6т 22 ◦32 4' N(−0,3) А,

— 22 ◦32 4' N

22◦ 46 10◦ 59 0, 234◦ 45 141◦ 50 16◦ 36

1' 0'

22 ◦3 2 0, О1 22◦ О• -L

,1 N

7' 8' 7'

5' W

2'

9' TV

5. Вычисляем hс и Ac по табл. ВАС-58

0

0

0

70◦28, 6' Ат 154, 5◦ - И , 7' лд +0, −25, 8' А Д +0, +3, 6' −0, 1' Aс 155, 8◦ NE 69◦54, 6' со ел со

hТ одно 41 + 19,0 N А/г! 23− 27,6 N А/г; 9 − 11,2 Е Я= = /гс

одно 136,4◦ Ь,т 67°01,7' +3,4' - АА^ −0,1◦ 41 − 04, 7 N А/г^ 23,4' А Д +0,6◦ 23 − 28,1 N А/г, +12,1' АД +0,8◦ 17−23,5 W Л/г; д = 34◦ /гс 67◦53,8' Д 137,7◦ NW Copyright ©1997 ДВГМА

Панасенко А.Н.

Определение места судна по разновременным наблюдениям солнца

6

6. Вычисляем h и A по табл. ТВА-57 6 = t = X = if =

У =

А = h 6 t х

= = = =

if =

У =

А = h =

22 ◦32 8 ◦48 22 ◦47 41 ◦13 108 ◦26 24 ◦19 69 ◦54 22 ◦31 16 ◦36 23 ◦24 40 ◦55 107 ◦30 42 ◦17 66 ◦54

4'JV 8'Е O'N O'N

N

s

T

0'

b'SE 5'

9'N b'W b'N 3'N 3'

63087 103 T 54534 63190 ~ S 706 +S 53828 10001 T 63829

T 63083

s

T

370 T 63453 s

3'S

0'

T

s

T

60217 746 59471 10431 69902

T 'S T

T

s T

80268 808 79460

80744 2618 78126

7. Исправляем измеренные высоты Солнца и рассчитываем элементы высотных линий положения. ocQ 69◦44, 4! 66◦40, 8' +1,0' +1,0' -4,8' −4, 8' 66◦37,0' -0,4' a hв 69◦40, & +15, 8' Ah-P+P −0, 3' 66°52,4' +15, 8' R& 66◦53, 8' h◦ 69◦56, V -1,4' hс 69◦54, 6' Δh +1,5' 8. Выполняем прокладку (Рис. 1) /1 V

1 Q \ fj

9. Рассчитываем обсервованные координаты. Е 40°55,3' 3,Ь'Е РШ 0,6^ РД 141◦54, 2'Е 40◦54, TN Анализ астрономической обсервации по 2 ВЛП Солнца Анализ обсервации включает: - нахождение обсервованного места; - построение эллипса случайных погрешностей. Copyright ©1997 ДВГМА

Панасенко А.Н.

Определение места судна по разновременным наблюдениям солнца

W

Рис. 1.

Для анализа обсервации необходимо заполнить стандартную таблицу, затем построить полигон весов.

влп

I II I, II

h

Ас

д П

9/4 ^■П кр

Верш 1−2

РА

Роб

Д ■П-ср

номера ВЛП;

А/г = hо − hс - перенос для каждой ВЛП; Ac - расчетные азимуты в полукруговом или четвертном счете (т.е. как получено при расчете); Aкр - те же азимуты в круговом счете; Верш - кодовое обозначение вершины (например 1-2 означает пересечение I и IIВЛП);

РА - разность азимутов; Роб – вес обсервации, выбирается по таблице весов. Для упрощения анализа принимаем вес первой ВЛП, Рлп1 = 0,5, второй Рлп2 = 1. Copyright ©1997 ДВГМА

Панасенко А.Н.

Определение места судна по разновременным наблюдениям солнца

8

Условие эквивалентных Л.П. Р -\- Р ■ — Р — 1 max + P mm — Р лп — , 5

1

- Pmin = q – геометрическая сумма весов, получаем с полигона весов. Решая данную систему уравнений получаем величины Рmax и Рmin. Построение полигона весов ведется в линейном масштабе - 1 единица веса равна 40 мм (Рис. 2). Размеры полуосей эллипса рассчитывают по формулам , 1,0

а=± =

±

Биссектриса угла между направлением на норд на полигоне весов и направлением замыкающей q дает направление малой оси эллипса положения (τ). Выполняем рассчеты по анализу для приведенного выше примера.

влп I II

Ас

h

2Aкр Верш PA +1,5 155,8 NE 155,8 311,6 1 − 2 66,5 −1,4 137,7 NW 222,3 84,6 F' + Р • — 1,5 max +

F'

P

mi

—Р •

7

Acp 189

— 0,75

OP — ZjJ max — Р ma x -* min

Роб

2,25 1,12 0,38

С полигона сняты q = 0, 75 (30 мм). Направление малой полуоси в-в τ = 28◦ величина полуосей: 1,0 =±

√

= ±0,6 мили

Copyright ©1997 ДВГМА

Панасенко А.Н.

Определение места судна по разновременным наблюдениям солнца

9

W

Рис. 2.

Copyright ©1997 ДВГМА

Панасенко А.Н.