Расчет обсервованных координат места судна на астрономическом бланке

Задача: Рассчитать обсервованные координаты места судна, определенного астрономическим способом по измеренным высотам двух звезд на T_c = 19ч 20м 10 июня 2000 г. Элементы высотных линий положения рассчитаны и составляют:

1. α Орла: A_C1 = 20,0°SE (А_КР = 160,0°), n₁ = h₁ – h_C1 = +3,5′.
2. α Андромеды: A_C2 = 73,0°NE (А_КР = 73,0°), n₂ = h₂ – h_C2 = +4,0′.

Решение:

1. – На T_c = 19ч 20м нанести на путевую навигационную карту счислимое место судна и снять его координаты (φ_c = 40°20,0′N, λ_c = 14°38,0′W).

(Это место уже должно быть на карте, так как его координаты (φ_c, λ_c) использовались для расчета A_c иh_c).

1. – Счислимое место (т. M_c) наносим в центр оборотной стороны астрономического бланка формы Ш-8, а в форму расчета обсервованных координат (нижний правый угол бланка) записываем значения счислимых координат (φ_c = 40°20,0′N, λ_c = 14°38,0′W), судовое время (19.20) и отсчет лага (34,5).
2. – Принимаем масштаб М=1,0′:1,0 см. (При значениях величин переносов 8,0′ и более: → М=2,0′:1,0 см).
3. – От центра бланка (т. M_c) проводим азимуты (пеленги) на светила. При круговой системе счета азимута используем внешнюю оцифровку бланка; при полукруговой системе счета азимута (форма Ш-8) или четвертной системе счета азимута (форма Ш-8б) – внутреннюю оцифровку.
4. – От счислимого места судна (от т. M_c), по линиям азимутов, откладываем в избранном масштабе (1,0′:1,0 см) соответствующие им величины переносов (по A_C1 → 3,5′ = 3,5 см, а по A_C2 → 4,0′ = 4,0 см) и находим положение определяющих точек (т. K₁ и т. K₂).

Если переносы имеют знак «минус», то их величины откладываем от счислимого места судна (т. M_c) в сторону, противоположную направлениям на светила (показано пунктиром).

1. – Через определяющие точки (тт. K₁ и K₂) проводим отрезки прямых линий (I–I и II–II), которые должны быть перпендикулярны соответствующим им азимутам (I–I A_C1 и II–II A_C2).

Точка пересечения высотных линий положения (I–I и II–II) и даст нам положение обсервованного места судна на астрономическом бланке (т. M₀), условное обозначение которого → .

1. – Снимаем значение разности широт Δφ, как расстояние между параллелями счислимого места (т. M_c) и обсервованного места (т. M₀), в выбранном масштабе (Δφ = 1,7 см, что при нашем масштабе соответствует 1,7′). При масштабе 2,0′:1,0 см для получения разности широт Δφ в градусной мере (в минутах дуги меридиана), снятое расстояние (в см) между параллелями счислимого (т. M_c) и обсервованного (т. M₀) мест следует увеличить в два раза.
2. – Определяем наименование или знак разности широт (Δφ), при этом руководствуемся следующим правилом (для северной широты):
• если обсервованное место (т. M₀) располагается севернее (выше) параллели счислимого места (т.M_c), то наименование разности широт «Δφ» будет «к норду» (к N) и знак этой величины «плюс»;
• если обсервованное место судна (т. M₀) располагается (как в нашем примере) южнее (ниже) параллели счислимого места судна (т. M_c), то наименование разности широт «Δφ» будет «к зюйду» (к S) и знак этой величины «минус». (Для нашего примера: Δφ = 1,7′ к S = –1,7′).
3. – Рассчитываем значение обсервованной широты «φ₀» по формуле:

10. для южного полушария:

φ0 = φcS ΔφкN / кS

11. Для нашего примера: φ₀ = 40°20,0′N – 1,7′ к S = 40°18,3′N.

1. – Снимаем значение ОТШ (отшествия), как расстояние между «меридианами» (вертикальными линиями) счислимого (т. M_c) и обсервованного мест судна (т. M₀) в выбранном масштабе (ОТШ = 5,3 см, что при нашем масштабе соответствует 5,3′). При масштабе 2,0′:1,0 см и др. ОТШ не увеличивается.
2. – Используя угловой масштаб (левый нижний угол астрономического бланка) рассчитываем величину разности долгот (Δλ), для чего:
• из левого нижнего угла бланка проводим линию ОА, соответствующую широте обсервованного места (φ₀ ≈ 40,3°);
• от точки О, по линии нижней рамки бланка, откладываем величину отшествия (ОТШ = 5,3 см) – отрезок ОС;
• из точки С проводим перпендикуляр к отрезку ОС до пересечения его с линией ОА – точка В;
• с помощью циркуля-измерителя (или линейки) снимаем значение Δλ, как расстояние между точками О и В; (для нашего примера: Δλ = 7,1 см, что, при М=1,0′:1,0 см, соответствует 7,1′).

При масштабе 2,0′:1,0 см снятое с бланка значение Δλ следует увеличить в два раза.

1. – Определяем наименование или знак разности долгот (Δλ), при этом руководствуемся следующим правилом:

• при плавании в восточном полушарии (λ_E):
• если обсервованное место судна (т. M₀) располагается на бланке восточнее (правее) его счислимого места (т. M_c), то наименование разности долгот (Δλ) будет «к исту» (к Е) и знак этой величины – «плюс». (Для нашего примера – Δλ = 7,1′ к Е = +7,1′);
• если обсервованное место судна (т. M₀) располагается на бланке западнее (левее) его счислимого места (т. M_c), то наименование разности долгот (Δλ) будет «к весту» (к W) и знак этой величины – «минус».
• при плавании в западном полушарии (λ_W) наименование и знак Δλ определяется аналогично п. а), но знаки величин Δλ будут противоположны.
1. – Рассчитываем значение обсервованной долготы λ₀ по формуле:

16. или

λ0 = λcW ΔλкE / кW

(11.10)

17. Для нашего примера: λ₀ = 14°38,0′W – 7,1′ к E = 14°30,9′W.

1. – По рассчитанным координатам (φ₀ = 40°18,3′N, λ₀ = 14°30,9′W) наносим обсервованное место судна на путевую навигационную карту, снимаем направление и величину невязки счислимого места, оформляем запись в судовом журнале.

Расчет φ₀ λ₀ на бланке формы Ш-8

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТА СУДНА В МОРЕ ПО ВЫСОТАМ СВЕТИЛ

Для определения места судна в море по высотам двух звезд необходимо, чтобы в видимости наблюдателя находились эти две звезды и, чтобы направления на них отличались на величину более 30°, а высоты их, по возможности, находились в пределах 30°÷70°.

После измерения и исправления высот этих звезд и расчета элементов высотных линий положения (ВЛП₁- A_C1, n₁ = h₁ – h_C1; ВЛП₂ - A_C2, n₂ = h₂ – h_C2), обсервованное место принимается в точке пересечения ВЛП₁ и ВЛП₂. (I-I, II-II)

Нахождение φ₀ λ₀ по измеренным высотам двух светил

В общем случае, для получения обсервованного по высотам двух светил места судна в море, необходимо:

1. – измерить высоты светил навигационным секстаном;
2. – исправить измеренные высоты светил всеми поправками и получить значения истинных геоцентрических высот этих светил («Ист. h₁» и «Ист. h₂»);
3. – привести высоты светил к одному моменту времени (как правило, ко времени измерения высоты последней звезды) и получить приведенное значение высоты одного из светил («Прив. h₁»);
4. – вычислить значения счислимых высот (h_C1 и h_C2) и азимутов (А_C1 и А_C2) светил для координат счислимого места судна (φ_c и λ_c), используя астрономические таблицы или по формулам;
5. – рассчитать элементы каждой ВЛП относительно счислимого места судна (ВЛП₁ → A_C1, n₁ = Прив. h₁ – h_C1; ВЛП₂ → A_C2, n₂ = Ист.h₂ – h_C2)
6. – построить высотные линии положения на путевой навигационной карте (астрономическом бланке ф. Ш-8) и определить обсервованные координаты (φ₀ и λ₀), как координаты точки пересечения ВЛП₁ («I–I») и ВЛП₂ («II–II»).

Обсервованное место судна можно принять в точке пересечения двух линий положения только в том случае, когда они соответствуют одному месту наблюдателя, то есть одному моменту времени наблюдений.

При измерении же высот даже двух светил, одним наблюдателем, между первым и вторым измерениями высот пройдет некоторое время, за которое счислимое место судна переместится на определенное расстояние.

В результате этого высоты светил будут измерены из разных точек, а для получения обсервованного места их необходимо приводить к одному месту наблюдений, то есть к одному зениту.