Астрономическое определение поправки компаса

Вопрос №9

АСТРОНОМИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОПРАВКИ КОМПАСА

Определение поравки компаса  (∆К) в море является одной из важнейших задач в судовождении.Не зная верного значения ∆К, судоводитель не в состоянии обеспечить необходимой точности счисления пути судна, а так же и навигационных обсерваций. Как известно, поправки судовых компасов определяют по береговым створам. Однако с течением времени по различным причинам величины поправок гиросокпических и особенно магнитных компасов претерпевают изменения. Вследствии этого при нахождении судна в рейсе необходимо систематически определять верные значения поправок компасов. В открытом море это возможно делать только по небесным светилам, т.е. астронамическими методами.

Чтобы определить поправку компаса в мо­ре, необходимо получить истинное направление на светило С, т. е. его ИП (рис. 99), и компасное направление на светило, т. е. его КП, тогда величина и знак ΔК определяются по формуле ΔК = ИП — КП.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     

Истинный пеленг светила, равный азимуту его в круговом счете, в море вычисляют по формулам, таблицам, номограммам, приборам или ЭВМ. Азимут является функцией трех аргументов, т. е.

А = A₁ (φ, δ, t) = А₂ (φ, δ, h) = А₃ (φ, h, t)

На практике могут быть применены два способа наблюдений: метод моментов и метод высот. В первом случае одновременно со взятием КП замечают точное гривичское врея, а во втором -  измеряют высоту пеленгуемого светила.

Метод  моментов. Если при пеленговании светила замечен момент по хронометру и сняты с карты φ_c , λ_c , то в параллактическом треугольнике  PnZCмогут быть получены следующие элементы:

 Сторона 90 - φ_{c, где} φ_c  снимается с карты по замеченным Тс и ол;

 Сторона 90-  , где выбирается из МАЕ по Т гр наблюдений,  снимается с карты;

Угол =где выбирается из МАЕ по Т гр наблюдений, снимается с карты.

Поэтим трем известным элементам азимут светила может быть вычислен из треугольникаPnZC по формуле котангенсов:

 ctg А = tg δ cos φ_c cosec t_M — sin φ_c ctg t_M.               (1.1)                                                                                                                                                                                                                                             

По этой формуле вычисляют азимут в полукруговом счете, переводят в круговой счет и принимают за ИП. Однако для получения азимута по трем известным величинам φ_c,  и  чаще используют специальные таблицы.

Метод высот.

Если при пеленговании светила измерена его высота h, то азимут может быть рассчитан по трем другим известным сторонам параллактического треугольника.Применив формулу косинуса стороны  PnC

cos А = sin δ sec φ_c sec h — tg φ_c tg h

Применяется, когда высоту можно вычислить заранее

Метод высот и моментов. Если после наблюдения высот светила взять его пеленг по компасу и заметить Тхр, то одновремен­но с получением места судна или линии положения можно получить и поправку компаса.

Для вычисления h и A применяется система формул:

применяется, если высота светила получена предва­рительно, а азимут вычисляется попутно.

Метод высот и моментов применяется также при определениях ΔК по Полярной звезде, но ее высота не измеряется, а принимается равной φ.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОПРАВКИ КОМПАСА. ОБЩИЙ СЛУЧАЙ

При видимости светил поправка компаса может быть определена в лю­бое время суток по методу моментов, который и представляет общий случай определения поправки компаса. Для определения поправки компаса этим способом может быть использовано любое светило, независимо от величины его склонения.Наблюдения могут быть ваполнены как днем, тк и ночью, в любой широте. Все это позволяет считать способ универсальным.

Формула для расчета азимута (1.1) является нелогарифмической и при вычислениях требует исследования знаками.

Предварительные операции. Выбор условий наблюдений. На намеченное время подобрать све­тило с высотой до 10° (и не более 20°) с помощью звездного глобуса или на глаз. Проверка инструментов, Наблюдения. Пронаблюдать серию из трех пеленгов и КП. Получить навигационную информацию: Тс, ол, φ , λ, КК, ΔК.

Обработка наблюдений. Проанализировать ΔК; срав­нить с принятой постоянной - расхождения не должны превышать точности курсоуказания (от ±0,3° в хороших условиях, до 1,5° — в пло­хих);

+ ВАС—58. ТВА—57. ЭВМ.

ПО ВОСХОДУ (ЗАХОДУ) СОЛНЦА

В момент касания верхнего края Солнца линии видимого горизонта центр светила распологается ниже истинного горизонта, т.е. имеет отрицательную высоту. При высоте глаза набюдателя е=12м, наиболее характерной для большинства судов, снижение центра Солнца в момент его видимоговосхода или захода составляет – 57,8 мин. Оно складывается из наклонения горизонта, среднего полудиаметра, параллакса и рефракции. При известном снижении азимуты Солнца в момент его видимого восхода или захода могут быть заранее рассчитаны по методу высот. Эти значения азимутов, ывчисленные по преобразованной формуле приводятся в таблицах 20а и 20б МТ-75.

Выборку табличного азимута из таб. 20а и 20б производят по счислимой широте и склонению солнца с интерполяцией по обоим аргументам. В табл 20а входят при одноименных широте и склонению, в табл 20б при разноименных. Азимуты получают а полукруговом счете. В северной широте наименование азимута будет NO при восходе и NW при заходе. В южнлм полушарии SO при восходе и SW при заходе. Полученные поправки компаса в момент видимого восхода или захода Солнца на практике сводится к следующему. С помощью МАЕ рассчитывают предворительно судовое время захода ( восхода) и берут компасный пленг верхнего края светила в момент касания его линии видимого горизонта.

Порядок работы при определении ΔК по восходу (заходу) Солнца.

1. Про­наблюдать пеленг Солнца в момент появления (или погружения) на гори­зонте его верхнего края.

2. Заметить момент Тс до 5м, рассчитать Тгр и выбрать из МАЕ δ до 0,1⁰- На этот же момент снять φ_c до 0,1°, а в высоких широтах — до 3'.

3. Войти в табл. 20-а при одноименных φ и λ или 20-6 при разноимен­ных и выбрать ближайшее к φ и λ значение Ат. Проинтерполировать ази­мут по б и ф и придать поправки к А г. Полученному азимуту приписать наи­менование в полукруговом счете и перевести его в круговой счет.

4. Рассчитать ΔК = ИП — КП.

5. Проанализировать ΔК. сравнением с принятой ранее и оценить воз­можные ошибки определения АК-

Определение поправки компаса по наблюдениям Полярной звезды.

При плавании в малых северных широтах удобным объектом для определения поправки компаса является Полярная звезда. Так как полярное расстояние ∆=90- этой звезды составляет приблизительно 0,9 градуса, то в суточном движениии она описывает вокруг Северного полюса мира параллель, сферический радиус которой очень мал. Вследствии этого высота Полярной звезды в любой момент остается близкой к высоте полюса, или, что все равно к широте наблюдателя. Азимуты  Полярной меняются незначительно и могут находится в пределах от 0 при кульминации звезды до 1.2 градуса NO или NW в элонгациях для широт, меньших 35 градусов. Указанные обстоятельства позволяют получить упрощенную формулу для ычисления азимута Полярнй звезды.

А=∆. (1.2)

Если поставить в формулу средние за данный год значения прямого восхождения и полярного расстояния ∆ Полярной звезды, по величина азимута будет являться функцией только двух переменных: широты и местного звездного времени.

По формуле (1.2)  для разных значений аргументов  и  на данный год вычисляется таблица «Азимут Полярной « включаемая в МАЕ. Выбранный из таблицы азимут соответствует NO или NW четверти горизонта. Правило определения наименования четверти приводится внизу таблицы.

Определние поправки компаса по Полярной звезде возможно в широтах от 0 до 15 N при непосредственном пеленговании светила и до 40-50 градусов N при пользовании отражательным зеркалом.

Наблюдения состоят в получении трех – пяти компасных пеленгов звезды, взятых в быстрой последовательности.Время наблюдений, вследствии медленного изменения азимута, можно замечтаь по судовым часам с точностью до 5 мин. Счислимые координаты судна достаточно знать с точностью до 1 градуса.

Вычислив гринвичиское время Т гр наблюдений, выбирают по нему из МАЕ гринвичиское звездное время S гр, которое переводят долготой в местное Sм. Выбранный из таблицаазимут звезды переводят в круговой счет.

Пример 73. 5 мая 1977 г. в Южно-Китайском море, следуя КК = 190° (+1°), V= 17 уз, определить АГК' по Полярной.

Решение. 1. Наблюдения. Около Т_в = 2^Ч 13^м (№ = —9) пеленговали Полярную-ГКП = 359,6°; ф = 18° N; X = 116° 0^s'.

2. Обработка наблюдений: