Визначення часу. Перехід від Київського часу до Всесвітнього та до місцевого зоряного

                                 Лекція № 27. Визначення часу.

1. Перехід від Київського часу до Всесвітнього та до місцевого зоряного.
2. Визначення поправки годинника.

1. Перехід від Київського часу до Всесвітнього та до місцевого зоряного

Більш великою одиницею вимірювання часу є рік. Проміжок часу між двома послідовними проходженнями Сонцем точки весняного рівнодення називається тропічним роком. Астрономічними спостереженнями встановлено, що впродовж року Земля виконує 366.2422 оберти навколо своєї осі, тобто рік містить в собі 366.2422 зоряних діб. Внаслідок обертання Землі навколо Сонця сонячна доба виявляється довшою зоряної (див рис. 1), і число середніх діб за рік виявиться на одиницю менше, тобто 365.2422 сонячних діб. Тепер легко установити співвідношення між величинами зоряних і середніх сонячних, діб

1 середня сонячна доба 366.2422/365.2422 зоряних діб або 1 середня доба =(1+1/365.2422) зоряних діб.

Якщо позначити μ = 1/365.2422, одержимо 1 середня доба =(1+μ) зоряних діб. Але тому, що 1 зоряна доба дорівнює 86400^s зоряних секунд, то μ=86400^s/365.2422=236^s.56=3^m56^s.56 (в зоряних одиницях). Тому 1 середня доба =1зоряній добі + 3^m56^s.56.

Рис. 1

Отже, середня сонячна година довша від зоряної години на μ=236^s.56/24 = 9^s.856.

Тому, щоб проміжок часу, виражений в одиницях середнього часу (наприклад, m=17^h30^m04^s.5), перевести в одиниці зоряного часу, до кожної середньої сонячної години необхідно додати 9^s.856

S=17^h30^m04^s.5+9^s.856*17^h.50=17^h30^m04^s.5+2^m52^s.5=17^h32^m57^s.0.

Перехід від київського часу до всесвітнього.

Для інтерполювання координат необхідно знати проміжок часу від 0^h всесвітнього часу до моменту спостереження світила, який знаходиться шляхом переходу від київського часу до всесвітнього.

Зв'язок між київським часом Т_Д і всесвітнім Т_О виражається за формулою:

Т_О = Т_Д - 3^h

Наприклад: Сонце спостерігалось за київським "літнім" часом в 9^h25^m32^s. Момент спостереження Сонця за всесвітнім часом буде дорівнювати:

9^h25^m32^s - 3^h = 6^h25^m32^s.

Перехід від київського часу до місцевого зоряного.

Цю задачу необхідно розв'язати для обчислення годинних кутів зірок, якщо час їх спостережень вели по годиннику за київським часом. Перехід від київського часу Т_Д до місцевого зоряного S виконується за формулою:

S = S_o + (T_Д - 3) + (Т_Д - 3)^h μ + λ^h.

В цій формулі S_o– зоряний час в 0 всесвітнього часу; вибирається з астрономічного щорічника на дату спостереження;

(Т_Д - 3)^h μ– поправка за переведення інтервалу середнього часу в інтервал зоряного часу; вибирається із астрономічного щорічника за аргументом (T_Д - 3), або обчислюється за формулою:

(Т_Д - 3)^h μ = T₀^h μ = T₀^h *9^s.856

λ – довгота точки, для якої обчислюється зоряний час.

Наприклад: Обчислити місцевий зоряний час точки з довготою λ = 2^h01^m40^s в момент 16^h35^m05^s за київським часом на 5 травня 1996 р.

S₀ = 14^h47^m02^s

Т_Д - 3 = 13^h35^m05^s

(Т_Д - 3)^h μ = +2^m14^s

λ = 2^h01^m40^s

Σ = 30^h26^m01^s

S = 6^h26^m01^s.

При обчисленнях азимутів з точністю ±30" - 60" значення μ беруть наближено, тобто μ = 9^s.856 = 10^s і для переходу від Т_Д до місцевого зоряного "S" виконується за формулою:

S = S₀ + T₀ +T₀^h * 10^s + λ^h.

2. Визначення поправки годинника

Точність визначення азимута за годинним кутом світила залежить від точності визначення часу спостереження світила. При цьому в показанні годинників необхідно вводити поправку "и", яку визначають за радіосигналами часу до і після спостереження азимута. Серія звукових сигналів складається із шести точок. В момент подачі шостої точки, яка відповідає початку наступної години, за годинником відраховують секунди, а потім хвилини та години. Поправкою годинника "и" називається різниця між точним значенням часу Т і показанням годинника Т' в один і той же фізичний момент, тобто:

и = Т - Т'.

Наприклад, в момент подачі сигналу точного часу 21^h00^m00^s годинник, установлений за київським часом, показував 20^h58^m46^s. Отже, поправка

и = 21^h00^m00^s - 20^h58^m46^s = ±1^m14^s.Поправка буде додатною, коли годинник запізнюється за часом, і від'ємною, коли він спішить.

Внаслідок нерівномірної роботи механізмів годинників їх поправки будуть постійно змінюватись. Зміна поправки годинника за визначений проміжок часу (добу, годину) називається ходом годинника (добовим або годинним). Хід годинника "w" можна визначити з рівняння:

де и₁ і и₂ поправки годинника, яка відповідає моментам їх визначення Т₁ і Т₂.

При визначенні добового ходу різниця Т₁ - Т₂ виражається в добах, а годинного ходу – в годинах.

Знаючи хід годинника w і поправку и₁ на момент Т₁ можна обчислити поправку и, годинника для будь-якого моменту Т за формулою:

и = и¹ + w(Т - Т₁).

Час спостереження, виправлений поправкою годинника визначається за формулою:

Т = Т' - и.

Наприклад. Спостереження Полярної зірки виконувалось в 23^h49^m54^s. Поправка годинника в 22^h00^m00^s  u₁ = -1^m15^s, а в 1^h00^m00^s,  u₂ = -1^m16^s.8. Визначити виправлений час спостереження Полярної зірки:

Поправка годинника на час спостереження :

и = и₁ + w(T - T₁) = -1^m15^s.5 + (-0^s.4) * (23^h.8 - 22^h) = -1^m16^s.2.

Виправлений момент спостереження Полярної:

Т = 23^h49^m54^s + (-1^m16^s) = 23^h48^m38^s.