Мореходная астрономия (стр. 6 из 8)

36. Сущность астрономических явлений, связанных с освещённостью горизонта. Расчёт элементов освещенности горизонта

Состояние освещенности оказывает существенное влияние на повседневную деятельность судна: в ночное время снимается точность и надежность радионавигационных, систем, технических средств наблюдения и связи, существенно возрастает количество аварий. Сумерками называется период времени плавного перехода от дневного света к ночной тьме (и наоборот). Видимым восходом (заходом) Солнца называется момент пересечения верхним краем Солнца линии видимого горизонта. Высота Солнца при этом составляет h=-50.3¢. Момент видимого захода Солнца соответствует началу вечерних гражданских сумерек, а момент видимого восхода Солнца соответствует окончанию утренних гражданских сумерек.

После прихода центра Солнца на высоту (- 6°) линия горизонта видна хорошо, отчетливо различаются береговые ориентиры, но звезды уже почти не наблюдаются.

Наиболее предпочтительным периодом для наблюдения звезд является период с середины гражданских до середины навигационных сумерек.

Теоретически время видимого восхода и захода, кульминации Солнца или Луны, начала утренних и конца вечерних сумерек можно вычислить по формуле

соstм = sес jsес dsinh - tgjtgd,

Азимуты видимого восхода или захода Солнца вычисляют по таблице 3.37 МТ-2000 (или по таблицам 20а и 20б МТ-75)

высота Солнца в момент видимого восхода или захода изменится на величину:

Dh= Dhd + Dht+Dhв.

37. Определение поправки компаса по Полярной звезде

При плавании судна в малых и средних широтах (j =5-25°N) удобным астроориентиром для определения поправки курсоуказания является Полярная звезда. Для нее по рис. 11.4 из сферического треугольника СZР по теореме синусов имеем:

sin А=cos d sin tмsec h.

Но для Полярной можно принять sech@sес j и по малости углов А и DsinA@А , sinD@D, atм=tм - a= tM -33°, тогда:

A = Dsecjsin(tм- 33°). (11.9)

По этой формуле рассчитана и помещена в МАЕ таблица “Азимут Полярной’’. Входными аргументами этой таблицы являются широта места судна φс и местный часовой угол точки Овна tм-. Из рис. 11.4 и формулы (11.9) видно, что при tм=33° Полярная имеет верхнюю кульминацию, а при tм =33°+180°=213° - нижнюю кульминацию и в эти моменты азимут Полярной равен нулю. При часовом угле точки Овна в пределах 33°-180°-213° Полярная будет в западной части сферы и наименование азимута будет NW, а при значении 213°-0°-33°- NE. Точность вычисления азимута в данном случае mА=0,1°. Азимут Полярной звезды изменяется очень медленно, поэтому при обычном порядке наблюдений моменты времени можно замечать с точностью до 1 минуты и измерение пеленгов может производить один наблюдатель. Таким образом определение поправки курсоуказания по Полярной является частным случаем способа высот и моментов.

38. Определение и порядок действий при определении поправки компаса по видимому восходу (заходу) Солнца

. (11.7)

Из формулы 11.7 видно, что азимут светила легко найти, если известна его высота. Если в качестве светила взять Солнце, а компасный пеленг его измерять в момент восхода или захода верхнего края Солнца, то его высота в этот момент будет равна:

h= h`+ Dhd+Dhr+Dhp- R=0°00.0¢ - 6.1¢ - 35.7 ¢- 16.0¢ = -57.8¢,

где Dhdрасчитана для высоты глаза наблюдателя е=12 м. Для такой высоты Солнца формула 11.7 преобразовывается к виду:

. (11.10)

По этой формуле рассчитаны и помещены в таблице 3.37а и 3.37б МТ-2000 (в таблицах 20-а и 20-б МТ-75) "Азимуты видимого восхода или захода верхнего края Солнца ". Входными аргументами таблиц являются широта места и склонение Солнца. Первая буква наименования азимута в полукруговом счете одноимённа с широтой, вторая Е - при восходе и W - при заходе Солнца. Из-за нестабильности поправок Dhdи DhrСКП расчета счислимого азимута по этим таблицам mA=0,3°. Таким образом определение поправки курсоуказания по видимому восходу и заходу Солнца является частным случаем способа высот. Пеленгование Солнца в данном случае производится не серией, а однократно, при этом момент времени замечается с точностью до 1 мин.

39. Определение обсервованной широты места судна по меридиональной высоте Солнца

Данный способ привлекает внимание своей простотой и малым объемом вычислений.

В процессе видимого суточного движения светило дважды пересекает плоскость меридиана наблюдателя. высота светила будет наибольшей в момент верхней кульминации и наименьшей в момент нижней кульминации.

Если в момент измерения наибольшей высоты Солнца заметить гринвичское время, то с помощью МАЕ (а в аварийном случае и без него) можно получить склонения Солнца на момент наблюдений.

jо =(90°- H) ±dNS(9.9)

т.е. обсервованная широта равна меридиональному зенитному расстоянию плюс-минус склонение светила, причем знак "плюс" берется при одноимённых широте и склонению, а знак "минус" - при разноимённых.

Если измерялась наименьшая высота Солнца H', что возможно при полярном дне, то:

jо =(90°- d) +H'

Последовательность действий при определении широты по измеренной меридиональной высоте Солнца.

1. Засчитать с помощью МАЕ судовое время кульминации Солнца и снять с морской навигационной карты счислимте координаты судна φс и λс на этот момент;

2. Подготовить секстан к дневным наблюдениям и определить по Солнцу поправку индекса i;

3. Измерить, если это возможно, наклонение видимого горизонта d;

4. За 5-7 минут да рассчитанного времени кульминации начать измерять высоты Солнца. Измерения прекратить после получения двух-трех убывающих отсчетов. Одновременно зафиксировать время измерения наибольшей высоты с точностью до 1 минуты;

5. Заметить, над какой точкой горизонта измерялась высота Солнца – N или S (измерить компаний пеленг на светило);

6. Рассчитать по рассмотренной выше методике обсервованную широту места судна.

40. Определение обсервованной широты места судна по высоте Полярной

В северном полушарии при широтах 5°-74° удобной звездой с точки зрения объема вычислений является Полярная - звезда α Малой Медведицы. Известно, что высота повышенного полюса мира равна географической широте места судна. Вблизи Северного полюса мира расположена Полярная звезда, которая имеет экваториальные координаты δ@89,2°N и α@33,9°. В своем суточном движении она описывает параллель радиуса ∆=90°-δ@0,8° (рис. 9.3).

Полярная
1 попр.	ТАБЛ.1 МАЕ по tм-
2 попр.	ТАБЛ. ΙΙ МАЕ по tм- и h
3 попр.	ТАБЛ. ΙΙΙ МАЕ по tм- И ДАТЕ
Σ	Ι + ΙΙ + ΙΙΙ
Прив.h	Ист. h+Δhz
φ0	Прив.h+ Σ

41. Назначение, принцип действия, состав, основные ТТХ низкоорбитных СНС. Принцип получения навигационного параметра

Спутниковая (космическая) навигационная система (СНС) предназначена для высокоточного определения координат места и составляющих скорости наземных, морских, речных, воздушных и других подвижных объектов в любой точке земного шара.

К низкоорбитным СНС относятся СНС отечественные СНС «Парус» и «Цикада» и подобная им американская СНС NNSS «Transit». Данные СНС построены на одних и тех же принципах и имеют одинаковую структуру. Несущественные различия есть в параметрах орбит, количестве НКА, организации траекторных измерений, математических методах прогнозирования и формах представления орбиты. Основные характеристики СНС «Парус», «Цикада» и «Transit» приведены в табл. 13.2.

Параметр	«Парус»	«Цикада»	«Transit»
Зона действия	Без ограничений	Без ограничений	До широт ±88°
Номинальное количество НКА	6	4	6
Угол наклонения орбиты	82,9°	83°	90°
Высота орбиты в апогее	1017 км	1024 км	1075 км
Диапазон рабочих частотМгц	149,91-150,03399,76-400,08	150,00 400,00	149,988399,968
Геодезическая основа	Эллипсоид Красовского	Эллипсоид Красовского	Эллипсоид WGS-72
Шкала времени	Московское зимнее время	Московское зимнее время	Гринвичское время
СКП 100м

Определение местоположения путём измерения расстояний до объекта от точек с известными координатами — спутников. Расстояние вычисляется по времени задержки распространения сигнала от посылки его спутником до приёма антенной GPS-приёмника. для определения 3d координат GPS-приёмнику нужно знать расстояние до трёх спутников и время GPS системы. благодаря эффекту Доплера частота принимаемого сигнала увеличивается при приближении спутника и уменьшается при его отдалении. точно зная положение спутника, можно определить собственную скорость и координаты.

42. Назначение, принцип действия, состав, основные ТТХ среднеорбитых СНС. Принцип получения навигационного параметра

Для высокоточного определения координат места и составляющих скорости наземных, морских, речных, воздушных и других подвижных объектов в любой точке земного шара. определение местоположения путём измерения расстояний до объекта от точек с известными координатами — спутников. Расстояние вычисляется по времени задержки распространения сигнала от посылки его спутником до приёма антенной GPS-приёмника. для определения 3d координат GPS-приёмнику нужно знать расстояние до трёх спутников и время GPS системы. благодаря эффекту Доплера частота принимаемого сигнала увеличивается при приближении спутника и уменьшается при его отдалении. точно зная положение спутника, можно определить собственную скорость и координаты.

Основное назначение среднеорбитной СНС второго поколения - глобальная оперативная навигация наземных, морских, воздушных и низкоорбитных космических подвижных объектов.