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. Формат 60 × 84 1/16
Тираж 100 экз. 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 суд-на.
Целью настоящей лабораторной работы является отработка практи-ческих навыков в решении задачи на определение места судна по разно-временным 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 ази-мута 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.
, где РШ = S cos ИК =
К + РД, где РД =
cos
Для расчета вторых координат используют табл. 24 МТ-75 или ми-крокалькулятор.
- 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 tм − если ip и δ одно 3.2. tgA =-------------------------- / tg δ \ . + если ш и δ разно -δ Т cos tм sin ip е vtg<^ /
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 срс = 41◦13,0' N λс = 141◦44,0' Е ИК = 165◦ 13.44. ОЛ = 83,4 (рс =? λс =? Tхр = 3-44-03 ОС = 66°41,8' Определить ip0, λо, невязку, произвести анализ обсервации.
Решение
1. Рассчитываем приближенное гринвическое время и дату наблюде-ний.
12.03 8.07 Тс
10 Е −N Е
02.03 8.07
Copyright ©1997 ДВГМА Панасенко А.Н.
13.44 8.07 10 Е
1 г
-N ,Е
03.44 8.07гр гр 1'. 1'.
Определение места судна по разновременным наблюдениям солнца
2. Рассчитываем точное время наблюдений
Т
U
гр
2.02.48 8.07 −4
02.02.44 8.07
Т хр
гр
3.44.03 8.07 −4
3.43.59 8.07
3. Рассчитываем координаты вторых наблюдений
ОЛ ОЛ
РОЛ
оо 4 К = О 96 (fi 64,3 Sл = 18, 3 РШ
19,1
41°13,0'JV 17, 7' S
40°55,3'iV
141 ◦44 0' Е РД 6, 7' Е к 141 ◦50 7' Е
4. Рассчитываем часовые углы и склонения Солнца.
/® 208 ◦46 2' (+0,9) 22◦ 46 1' Ах 0 ◦41 0' 10◦ 59 0' Δ2 — 0, 7' t% 209 ◦27 2' 234◦ 45 8'
141 ◦44 0' 141◦ 50 7' М 351 ◦11 2' W 16◦ 36 5' W
и 8 ◦48 8' Е
6т 22 ◦32 4' N(−0,3) 22 ◦32
,1 NА , — 0, 2'
22 ◦32 4' N 22◦ О 1 О -L • 9' TV
5. Вычисляем hс и Ac по табл. ВАС-58
одно hТ 70◦28, 6' Ат 154, 5◦ 41 + 23− 9−
19,0 27,6 11,2
N N Е
-И , −25,+3,
7' 8' 6'
лд
АД +0, +0,
со ел
со
0
0
0
Я = =
А/г! А/г;
−0, 1' 155, 8◦ NE /гс 69◦54, 6'
Aс
одно Ь,т 67°01,7' 136,4◦ 41 − 04, 7 N 23 − 28,1 N 17−23,5 W
А/г^ А/г, Л/г;
+3,4' -23,4'
+12,1'
АА ̂АД АД
−0,1◦ +0,6◦
+0,8◦ д = 34◦ /гс 67◦53,8' Д 137,7◦ NW
Copyright ©1997 ДВГМА Панасенко А.Н.
хр
хр
хр и,
1'.
Определение места судна по разновременным наблюдениям солнца 6
6. Вычисляем h и A по табл. ТВА-57
6 = 22 ◦32 4'JVt = 8 ◦48 8'Е X = 22 ◦47 O'N i f = 41 ◦13 O'N
У = 108 ◦26 0' А = 24 ◦19 b'SE
h = 69 ◦54 5'
6 = 22 ◦31 9'N
t = 16 ◦36 b'W
х = 23 ◦24 b'N i f = 40 ◦55 3'N
У = 107 ◦30 3' А = 42 ◦17 3'Sh = 66 ◦54 0'
N
s 63087
103T 63190
T 63083s 370T 63453
T
~ S
54534 706
+S 53828 10001
T 63829
T
s 60217 746
T
s 59471 10431
T 69902
T
' S
T
T
s
T
80268 808
79460
80744 2618
78126
7. Исправляем измеренные высоты Солнца и рассчитываем элементы высотных линий положения.
66◦40, 8' +1,0' -4,8 ' 66◦37,0' -0,4 '
+15, 8' 66°52,4' 66◦53, 8'
-1,4 '
8. Выполняем прокладку (Рис. 1)
9. Рассчитываем обсервованные координаты.
РШ
40°55,3' 0 ,6^
40◦54, TN
РД
Е 3,Ь'Е
141◦54, 2'Е
Анализ астрономической обсервации по 2 ВЛП Солнца
Анализ обсервации включает:
- нахождение обсервованного места; - построение эллипса случайных погрешностей.
Copyright ©1997 ДВГМА Панасенко А.Н.
ocQ 69◦44, 4! /1 1 Q V \ fj +1,0' a −4, 8' hв 69◦40, &
Ah-P+P −0, 3' R& +15, 8' h◦ 69◦56, Vhс 69◦54, 6' Δh +1,5'
Определение места судна по разновременным наблюдениям солнца
W
Рис. 1.
Для анализа обсервации необходимо заполнить стандартную таблицу, затем построить полигон весов.
влп h Ас д П
9/4 ^■П кр
Верш РА Роб Д ■П-ср
I II
1 − 2
I, II 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 пересе-чение I и IIВЛП);
РА - разность азимутов;
Роб – вес обсервации, выбирается по таблице весов. Для упрощения анализа принимаем вес первой ВЛП, Рлп1 = 0,5, вто-
рой Рлп2 = 1.
Copyright ©1997 ДВГМА Панасенко А.Н.
Определение места судна по разновременным наблюдениям солнца 8
Условие эквивалентных Л.П. Р - \ - Р ■ — Р — 1
1 max + P mm — Р лп — ,5
- 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 h Ас 2Aкр Верш PA Роб Acp
I +1,5 155,8 NE 155,8 311,6 1−2 66,5 7 189
II −1,4 137,7 NW 222,3 84,6
F ' + Р • —max + P mi
1,5
F ' — Р • — 0,75
OP — ZjJ max —
2,25
Рmax 1,12
-* min 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
Рис. 2.
Copyright ©1997 ДВГМА Панасенко А.Н.
W