Визначення азимута за годинним кутом Сонця

Лекція № 29. Визначення азимута за годинним кутом Сонця

План лекції:

1.  Порядок спостереження при визначенні азимута за годинним кутом Сонця.

2.  Формули обчислення азимута.

1. Порядок спостереження при визначенні азимута за годинним кутом Сонця

Сонце можна спостерігати в ранішні і вечірні години, коли висота Сонця над горизонтом знаходиться в межах від 10° до 50°, але азимут буде точнішим, якщо спостереження вести при висотах Сонця 10°-20°.

Щоб визначити азимут, як можна точніше, вертикальну нитку сітки при спостереженні наводять не на центр видимого диска Сонця, а на лівий (правий) його край при КЛ і на правий (лівий) при КП(Рис.1).

Тоді середнє арифметичне з двох результатів буде відноситися до центра Сонця.

Рис. 1

Перед спостереженням в журнал визначення азимута (табл.1) записують дату спостереження, назву напряму, широту і довготу точки спостереження, номер теодоліта, номер прийому та час прийому радіосигналів точного часу. Спостереження азимута за годинним кутом Сонця після установлення теодоліта над даною точкою місцевості в робоче положення, виконують в такій послідовності:

1.  Наводять зорову трубу теодоліта при КЛ або КП на земний предмет, беруть відліки по горизонтальному кругу теодоліта і записують їх в журнал.

Таблиця 1

Журнал визначення азимута за годинним кутом Сонця

Напрям п. Роза - ОРП-2

Дата 5 серпня 1986 р.                                                                         Широта φ = 54⁰42'36"

Теодоліт Т-5 №2117                                                                             Довгота λ = 2^h29^m39^s

Визначення поправки годинника

В 9^h 5 серпня                      Т₁ = 8^h59^m59^s                                u₁ = +1^s

B 10^h 5 серпня                    T₂ = 9^h59^m59^s                                u₂ = +1^s

Годинний хід годинника         w = 0^s

Прийом І

2.  Точно наводять вертикальну нитку сітки на лівий (правий) край видимого диска Сонця, беруть відлік часу за годинником, з точністю до 1^s, відліки по горизонтальному кругу теодоліта і записують їх в журнал.

3.  Переводять трубу теодоліта через зеніт і знову при другому крузі (КЛ або КП) точно наводять вертикальну нитку сітки на правий (лівий) край видимого диска Сонця, беруть відліки часу за годинником, відліки по горизонтальному  кругу теодоліта і записують в журнал.

4.  Наводять зорову трубу теодоліта на земний предмет, беруть відліки по горизонтальному кругу і записують їх в журнал.

Описані дії складають один прийом. При переході до наступного прийому спостереження лімб теодоліта переставляють на величину 180⁰/m;

де т - число прийомів.

Після закінчення спостережень Сонця приймають радіосигнали точного часу і приступають до опрацювання журналу спостережень. В журналі обчислюють:

1.  Поправку годинника "и".

2.  Годинний хід годинника "w".

3.  Обчислюють подвійну колімаційну помилку 2С.

4.  Обчислюють "середнє значення з відліків "М" по горизонтальному кругу при наведені на земний предмет і "С" при наведені на Сонце.

5.  Обчислюють значення горизонтального  кута  "Q" між напрямами на  земний предмет і не центр Сонця.

Q = M -C

6.  Обчислюють середній час спостереження Сонця Т' виправляють його поправкою за хід годинника, тобто Т = Т' + и .

7.  Кожний прийом визначення азимута супроводжують схемою напрямів на Сонце і на місцевий предмет.

Обчислення азимута

При обчисленні азимута за годинним кутом Сонця спочатку обчислюють годинний кут на середній момент спостереження, потім інтерполюють схилення Сонця і обчислюють азимут Сонця, а після цього - азимут земного предмета (табл. 2).

Для обчислення годинного кута Сонця на середній момент спостереження обчислюють всесвітній час середнього моменту спостереження:

T₀ = T - (n + 2)

n - номер годинного поясу,

Т - декретний час середнього моменту спостереження Сонця.

Потім обчислюють годинний кут Сонця на середній момент спостереження:

T = T₀ + (η₀ + 12^h) + V_η0T₀^h + λ^h.

В Астрономічному щорічнику, в розділі "Сонце", даються величини η₀ + 12^h на кожну добу на 0 за всесвітнім часом. Користуючись цими таблицями, шляхом інтерполювання визначають величину V_η0T₀ на момент спостережень T₀^h * T₀^h –  всесвітній час моменту спостереження, виражений в годинах; V_η0 –  дана в таблицях годинна зміна рівняння часу, η₀ –рівняння часу в 0^h і λ^h – довгота точки спостереження. Обчислюють схилення Сонця на середній момент спостереження.

δ = δ₀ + T₀V_δ.

Схилення Сонця δ₀ вибирають із Астрономічного щорічника на дату спостереження і інтерполюють його на середній момент спостереження Сонця:

V_δ - годинна зміна схилення Сонця.

Азимут Сонця обчислюють за формулою:

ctgα = sinφ ctgt - cos φ tgδ/sin t.

Слід пам'ятати, що за значенням ctgαспочатку знаходять α', а потім за знаком ctgα, і часу спостереження, користуючись таблицею 3, визначають чверть, в якій знаходилось Сонце і обчислюють азимут Сонця "α". Після цього обчислюють азимут напряму на земний предмет за формулою:

A = α + Q.

Таблиця 2

Таблиця 3

Знак cos α	Ранок	Чверть	Вечір	Чверть
+ -	α = α' α = 1800 - α'	I II	α = 1800 + α' α = 3600 - α'	III IV