Земная рефракция. 3 страница

Пример 6.3. 14.V.2002 г. Т_с = 19^h35^m, ол = 20, 4 находясь в j _с = 34°10, 1¢ N и l _с = 21°44, 0¢ Е следуя истинным курсом ИК = 283° со скоростью V = 15 уз измерили серии высот двух звезд и получали следующие осредненные величины:

i + s = + 3, 9¢, е = 12, 1 м, u_хр = +3^m15^s, t = 23°C, В = 768 мм. рт. ст.

Определить обсервованные координаты судна j _о, l _о и невязку С.

Решение.

1) Рассчитываем приближенное гринвичское время Т_гр и дату на момент наблюдений.

2) Рассчитываем местный часовой угол и склонение d^* наблюдаемых звезд.

	b Близнецов	b Малой Медведицы
срТхр	18h32m41s	18h37m25s
uхр	+3m15s	+3m15s
14.V Тгр	18h35m56s	18h40m40s
Sт	142°18, 1¢	142°18, 1¢
D S	9°00, 5¢	10°11, 7¢
Sгр	151°18, 6¢	152°29, 8¢
l	21°44, 0¢	21°44, 0¢
Sм	173°02, 6¢	174°13, 8¢
t	243°38, 6¢	137°18, 2¢
	56°39, 2¢ W	311°32, 0¢ W
	56°39, 2¢ W	48°28, 0¢ Е
d*	28°01, 4¢ N	74°08, 8¢ N

3) Рассчитываем счислимые h_c высоты и полукруговые азимуты А_с звезд

b Близнецов

b Малой Медведицы

4) Рассчитываем поправку приведения к одному зениту D h_z. В данном примере приводим высоту b Малой Медведицы к наблюдениям b Близнецов, на которое задано Т_с, ол и счислимые координаты судна (j _с, l _с).

D h_z = – 0, 0153¢ × 4, 7^m = – 0, 07¢» – 0, 1¢

5) Исправляем измеренные высоты светил по таблицам, помещенным в МАЕ, и вычисляем элементы высотных линий положения (ВЛП).

	b Близнецов	b Малой Медведицы
	41°44, 6¢	43°42, 7¢
i + s	+ 3, 9¢	+ 3, 9¢
h¢	41°48, 5¢	43°46, 6¢
d	– 6, 1¢	– 6, 1¢
	41°42, 4¢	43°40, 5¢
	– 1, 1¢	– 1, 0¢
D ht	0, 0¢	0, 0¢
D hB	0, 0¢	0, 0¢
	41°41, 3¢	43°39, 5¢
D hz	–	– 0, 1¢
hпр	41°41, 3¢	43°39, 4¢
hс	41°42, 6¢	43°38, 4¢
n	– 1, 3¢	+ 1, 0¢
Акр	279, 0°	16, 4°

6) Выполняем графическую прокладку ВЛП.

7) С чертежа снимаем величине РШ и РД, рассчитываем обсервованные координаты судна j _о, l _о и невязку С.

8) точность обсервованного места оцениваем средней квадратической погрешностью, принимая m_{n 1} = m_{n 2} = ± 0, 7¢

Ответ: 14.V.2002 г. Т_с = 19^h35^m, ол = 20, 4, j _о = 34°09, 1¢ N, l _о = 21°42, 6¢ Е, С = 225°– 1, 5 мили, r = ± 2¢.

§6.6. Определение места судна в сумерки
по одновременным наблюдениям трёх или четырёх светил

Способ определения места судна по одновременным наблюдением двух светил отличается сравнительной простотой. Однако полученная по двум высотным линиям положения обсервованная точка при наличии систематических ошибок не получается достаточно точной.

Чтобы получить более точную и надёжную обсервацию, необходимо иметь ещё одну высотную линию положения, т.е. определить место судно по наблюдениям трёх светил. Важным преимуществом такого способа определения является возможность исключения из результатов обсервации систематических ошибок наблюдения. Для этого при подборе светил по глобусу необходимо выполнить следующие требования – разность азимутов между близлежащими светилами должна быть близкой к 120°.

По возможности подбираются светила с близкими по величине высотами.

Высоты первого и второго светила обычно приводят к зениту третьих наблюдений. В этом случае судовое время и отчёт лага замечают при взятии средней по порядку высоты третьего светила.

Так как в полученных трёх линиях положения будут присутствовать систематические и случайные ошибки, то при прокладке на карте или бумаге эти линии, как правило, не пересекаются в одной точке. Образованный высотными линиями положения треугольник называется треугольником погрешностей.

Теоретические исследования показывают, что если по парные разности азимутов близки к 120°, то обсервованное место, свободное от систематических и случайных ошибок, может приниматься внутри треугольника, на пересечении его биссектрис (рис. 6.9).

Если в наблюдениях применялся наклономер, то систематические ошибки можно считать равные нулю, и в этом случае свободное от случайных ошибок обсервованное место судна будет лежать на пересечении антимедиан треугольника погрешностей (рис. 6.10).

Определение места судна по одновременным наблюдениям четырёх светил является ещё более точным и надёжным способом, при применении которого полностью исключается влияние систематических ошибок высот.

Светила подбираются по всему горизонту, чтобы разность азимутов между соседними светилами была близка к 90°. Высоты “противоположных” светил должны быть по возможности близкими по величине.

Высоты первых трёх светил приводят обычно к зениту четвёртых наблюдений. Судовое время и отсчёт лага записывают при изменении средней по порядку высоты четвёртого светила.

Под действием случайных и систематических ошибок четыре высотные линии положения, как правило, не пересекаются в одной точке, а образуют четырёхугольник погрешностей. Обсервованную точку принимают в пересечении отрезков, соединяющих середины противоположных сторон четырёхугольника погрешностей (рис. 6.11).

§6.7. Определение места судна
по разновремённым наблюдениям Солнца

В дневное время суток определить место судна в море по одновременным наблюдениям Солнца и других светил не представляется возможным. Определение места судна днем производится по двум высотам Солнца, измеренным одна после другой через промежуток времени, достаточный для изменения азимута светила на величину 40-60°.

В средних и высоких широтах этот промежуток колеблется от 2 до 4^h. Если за промежуток времени между разновременными наблюдениями Солнца судно находилось на якоре, то обсервованное место наблюдателя определится точкой пересечения линий положения, построенных из счислимой точки. В общем случае наблюдения производятся из различных точек земной поверхности.

В момент первых наблюдений место судна находилось в счислимой точке М_{с 1} (рис. 6.12). При измерении первой высоты светила h ₁ в момент Т ₁ по хронометру замечают Т_{хр 1}, отсчет лага ол ₁, снимают с карты счислимые координаты j _{с 1} и l _{с 1} точки М_{с 1} и записывают ИК судна. Рассчитывают элементы первой высотной линии положения и из точки М_{с 1} наносят ее на карту. В одной из точек этой линии находится место судна в данный момент.

Когда азимут Солнца изменится на величину не менее 40°, производят вторые наблюдения, т. е. измеряют высоту h ₂ в момент Т ₂ по хронометру замечают Т_{хр 2} и показания лага ол ₂. Если из точки М_{с 1} проложить курс судна и по курсу отложить плавание
S = ол ₂ – ол ₁ за промежуток времени между наблюдениями, то на карте получают счислимое место М_{с 2} в момент вторых наблюдений. Снимают с карты счислимые координаты j _{с 2} и l _{с 2} точки М_{с 2}, рассчитывают элементы второй высотной линии положения и из точки М_{с 2} прокладывают на карте.

Таким образом, на карту нанесли две высотных линии положения I-I и II-II, на которых располагалось судно в моменты первых и вторых наблюдений. Для определения обсервованного места судна М_о в момент вторых наблюдений необходимо параллельным переносом первую высотную линию положения переместить на величину S в счислимое место вторых наблюдений. В точке пересечении высотных линий положения I-I и II-II получим искомое обсервованное место судна.

На практике для определения обсервованного места в момент вторых наблюдений первую высотную линию положения строят из точки М_{с 2}. Таким построением достигается приведение первой высоты Солнца к зениту вторых наблюдений.

Необходимо отметить, что точки М_{с 1} и М_{с 2} должны быть получены с одинаковой точностью, т. е. ИК судна и плавание S между наблюдениями необходимо знать точно. Но на практике курс и плавание всегда сопровождаются некоторыми ошибками вследствие неточного учета дрейфа, течения и других причин. По этой причине для уменьшения влияния ошибок счисления на определяемое место судна не дожидаются изменение азимута на 90°, а стараются вторые наблюдения сделать как можно раньше, допуская изменение азимута на 40° и более. Для исключения графических ошибок координаты второй счислимой точки М_{с 2} не снимают с карты а рассчитывают аналитически по известным координатам первой счислимой точки, курсу и плаванию.

Поэтому в отличие от определения места судна по звездам, при определении места судна по Солнцу получаем не обсервованное, а счислимо-обсервованное место судна.

Для определения места судна по разновременным наблюдениям Солнца необходимо рассчитать элементы линий положения по счислимым координатам точек М_{с 1} и М_{с 2} и из точки М_{с 2} произвести построение обеих высотных линий положения. Затем с чертежа определяют РШ и РД и определяют обсервованные координаты судна

j _o = j _c + РШ,

l _o = l _c + РД.

Пример 6.4. 14.V.2002 г. В Т_с = 13^h41^m, ол ₁ = 41, 4 (D л = + 6%) находясь в j _{с 1} = 42°47, 0¢ N, l _{с 1} = 27°16, 0¢ W следуя ИК = 198° измерили серию высот нижнего края Солнца , i ₁= +2, 1¢, s ₁ = + 0, 3¢, срТ_хр = 3^h42^m16^s, u_хр = –1^m18^s, е = 12, 0 м.

В Т_с = 16^h54^m, ол ₂ = 80, 7 следуя тем же курсом измерили вторую серию высот нижнего края Солнца , i ₂= +2, 0¢, s ₂ = + 0, 4¢, срТ_хр = 6^h55^m04^s, u_хр = –1^m18^s, е = 12, 0 м.

Определить обсервованные координаты места судна j _о, l _о и невязку С.

Решение.

1) Определяем плавание S.

S = рол × К_л; рол = ол ₂ – ол ₁; рол = 80, 7 – 41, 4 = 39, 3

мили

2) Рассчитаем координаты второй счислимой точки, используя таблицу 24 и 25-а МТ-75.

j _ср = 42°27, 3¢ N

I наблюдения.

1) Рассчитываем приближенное гринвичское время Т_гр и дату на момент I наблюдений.

2) Рассчитываем и .

срТхр +12h	15h42m16s
uхр	– 1m18s
14.V Тгр	15h40m58s
	45°55, 5¢
	10°13, 8¢
	0, 7¢
	56°10, 0¢
l w	27°16, 0¢
	28°54, 0¢ W
	18°40, 9¢ N
	+ 0, 4¢
	18°41, 3¢ N

3) Рассчитываем счислимую h_c высоту и полукруговой азимут А_с Солнца.

4) Исправляем измеренную высоту Солнца, вычисляем элементы высотной линии положения

	55°30, 9¢
i 1 + s 1	+ 2, 4¢
	55°33, 3¢
d	– 6, 1¢
	55°27, 2¢
	– 0, 6¢
R	+15, 9¢
	55°42, 5¢
hc	55°43, 3¢
n	– 0, 8¢
A	234, 4°

II наблюдения.

1) Рассчитываем приближенное гринвичское время Т_гр и дату на момент II наблюдений.

2) Рассчитываем и .

срТхр +12h	18h55m04s
uхр	– 1m18s
14.V Тгр	18h53m56s
	90°55, 5¢
	13°28, 1¢
	0, 9¢
	104°24, 5¢
l w	26°58, 5¢
	77°26, 0¢ W
	18°47, 7¢ N
	+ 0, 5¢
	18°48, 2¢ N

3) Рассчитываем счислимую h_c высоту и полукруговой азимут А_с Солнца.

4) Исправляем измеренную высоту Солнца, вычисляем элементы высотной линии положения

	21°27, 4¢
i 1 + s 1	+ 2, 4¢
	21°29, 8¢
d	– 6, 1¢
	21°23, 7¢
	– 2, 3¢
R	+15, 9¢
	21°37, 3¢
hc	21°39, 1¢
n	– 1, 8¢
A	276, 3°

5) Выполняем графическую прокладку ВЛП.

6) С чертежа снимаем ОТШ, вычисляем РД, рассчитываем обсервованную долготу l _о.

7) Оцениваем точность полученной обсервации средней квадратичной погрешностью принимая m_к = 0, 5°.

Ответ: 14.V.2002 г. Т_с = 16^h54^m, ол = 80, 7, j _о = 42°06, 6¢ N,

l _о = 26°56, 2¢ W, С = 122°– 1, 9 мили, r = ± 7, 2¢.

Глава VII
Раздельное определение широты и долготы места судна
в море

§7.1. Определение широты места судна в море
по меридиональной высоте светила

зависимость в момент кульминации светила между его высотой, склонением и широтой рассмотрена в §2.3. Момент кульминации светила можно рассчитать при помощи Морского астрономического ежегодника.

Пример 7.1. 15.V.2002 г. находясь в l = 62°01, 5¢ Е рассчитали Т_с момента кульминации, измерили меридиональную высоту нижнего края Солнца, = 34°27, 0¢ к N, i + s = – 7, 1¢, е = 5, 3 м. Определить j _о.

Решение.

1) Определяем по МАЕ приближенное гринвичское время верхней кульминации Солнца и склонение на заданную дату.

2) Определяем обсервованную высоту Солнца, переводим ее в зенитное расстояние и по формуле j = Z ± d рассчитываем обсервованную широту места.