Определение Широты по зенитному расстоянию солнца.
Идеальные условия — Солнце необходимо наблюдать вблизи меридиана желательно так, чтобы часть наблюдения была сделана до прохождения Солнцем меридиана, часть – после. Для определения широты достаточно измерить зенитное расстояние Солнца, сопровождая измерения отсчетами по часам. В каждом полуприеме выполняются по два наведения на нижний и верхний край диска Солнца. М и К – впомогательные величины, вычисляемые по следующим формулам:
;
;
Далее вычисляется широта:
.
Часовой угол Солнца вычисляется по формуле:
Где 
m-среднее солнечное время; u- поправка хронометра; n-номер часового пояса; к-декретный час; λ-долгота.
36.Приведение φ, λи а к среднему полюсу (международному условному началу)
Поправки широты и долготы за приведение к «среднему полюсу» — международному условному началу.
Эти формулы имеют следующий вид:
Где φ и λ – широта и долгота, редуцированные к международному условному началу (МУН), φ’ и λ’ – мгновенные значения широты и долготы, Х и У – координаты мгновенного полюса, выбираемые из бюллетеней «Всемирное время» для эпохи наблюдений. Вторая формула для редукции долготы к «среднему полюсу» получена в предположении, что всемирное время выражено в системе UT1, т.е. отнесено к МУН.
Поправка астрономического азимута за приведение к «среднему полюсу» в системе МУН вычисляется по формуле
Вывод которой дается в сферической астрономии
В этой формуле Х и У – координаты мгновенного полюса эпохи наблюдений, публикуемые в бюллетенях «Всемирное время»; φ и λ – широта и долгота пункта, долгота положительная к востоку от меридиана.
На основании уравнения лапласа поправка геодез азимута, полученного из астрономич наблюдений, за приведение к МУН будет
Подставив в это выражение значение Δа из первой формулы и Δλ получим
Т. О., окончательное значение азимута направления с учетом поправок за приведение к центрам знаков, среднему полюсу и на поверхность эллипсоида будет
Дата добавления: 2018-04-15 ; просмотров: 708 ; Мы поможем в написании вашей работы!
Источник
Азимут и высота солнца над горизонтом
Вычисление азимута и высоты солнца над горизонтом по заданным координатам и времени наблюдения. Возможно как задание координат вручную, так и выбор значения из справочника городов.
Продолжаем тему, начатую статьей Восход и закат солнца.
На повестке дня вычисление азимута солнца и его высоты над горизонтом в любой момент времени в точке с заданными координатами. Азимут мы откладываем от севера по часовой стрелке.
Алгоритм расчета взят отсюда. Описал его какой-то хороший швед. Он старался как мог, но все равно для стороннего человека ничего не понятно. Например, я могу еще понять, как мы переходим от одной системы координат к другой, но понять, почему долгота перигелия солнца вычисляется как
, где d — количество дней от эпохи J2000 — это уже выше моих сил.
Видимо где-то далеко, в башне из слоновой кости, сидят астрономы, и все эти цифры рассчитывают, а потом все остальные смертные их используют. Может быть какой-нибудь астроном когда-нибудь расскажет о том, как это все происходит; пока же пришлось взять на веру все эти магические цифры и воплотить расчет в жизнь. Очевидно, так делает большинство.
Есть несколько книг, которые обычно рекомендуют людям на форумах, когда не хотят отвечать развернуто, типа, «смотри вон там», и я тоже приведу их здесь:
Jean Meeus. Astronomical algorithms
Peter Duffett-Smith. Practical Astronomy with your calculator.
Как и в случае калькуляторов для расчета времени восхода и захода солнца, ниже представлены два калькулятора — первый берет информацию о координатах и часовом поясе из справочника городов, т. е. остается только выбрать город и ввести время наблюдения; а второй позволяет задать координаты и часовой пояс «вручную». Информацию о городах могут добавлять в справочник зарегистрированные пользователи.
Отрицательная высота над горизонтом соответствует темному времени суток — солнце «под» горизонтом. Пересечение с горизонтом утром происходит примерно на азимуте 90 градусов, из чего можно сделать смелый вывод, что солнце восходит все-таки на востоке.
Paul Schlyter (это швед) утверждает, что ошибка в расчетах не превышает одной угловой минуты для дат в диапазоне 1900 – 2100.
Источник
ГКИНП-01-153-81 РУКОВОДСТВО ПО АСТРОНОМИЧЕСКИМ ОПРЕДЕЛЕНИЯМ — часть 38
Запись наблюдений производят в журнале, образец которого дан в табл. 9.1. Вся
обработка выполняется непосредственно в журнале.
Вычисление широты производят для каждого полуприема в последовательности,
указанной на схеме, по формуле
где h = 90° — (Z + ρ).
Зенитное расстояние
для теодолитов Т4, ДКМ3-А, АУ 2/10 находится по формулам
При получении по формулам отрицательного зенитного расстояния прибавляется 360°.
Местное звездное время вычисляется по формуле
где u — поправка часов.
Рефракция может вычисляться с помощью «Таблиц по геодезической астрономии» по
или по таблицам рефракции АЕ СССР по формуле
В примере даны оба варианта. При φ ≥ 50° можно ограничиться средней рефракцией и
Величины I, II, III выбираются из АЕ СССР по аргументам соответственно s; s и h; s и
Расхождение между значениями φ в приемах не должно превышать 1‘.
За окончательное значение широты принимается среднее из двух приемов.
9.1.2. Определение широты по зенитному расстоянию Солнца
Для приближенного, с погрешностью не более 1‘, определения широты по зенитному
расстоянию Солнца используют высокоточные астрономические теодолиты, а также любые
теодолиты средней и высокой точности, хронометры или любые часы, суточный ход
которых относительно среднего времени не превышает 10
. Для определения температуры
воздуха и атмосферного давления используют термометр-пращ и барометр — анероид.
Поправка часов u относительно всемирного времени UT1 и долгота определяемого пункта
должны быть известны с погрешностью менее 10
Источник
зенитное расстояние Солнца
3.1 зенитное расстояние Солнца: Угол между направлением наблюдения в зенит и на Солнце.
Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации . academic.ru . 2015 .
Смотреть что такое «зенитное расстояние Солнца» в других словарях:
Зенитное расстояние — 52. Зенитное расстояние D. Zenitdistans E. Zenith distence F. Distance zénithale Угол между направлениями на зенит данной точки и на другую точку Источник: ГОСТ 22268 76: Геодезия. Термины и определения оригинал документа Смотри также родственные … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Зенитное расстояние — Система небесных координат используется в астрономии для описания положения светил на небе или точек на воображаемой небесной сфере. Координаты светил или точек задаются двумя угловыми величинами (или дугами), однозначно определяющими положение… … Википедия
Полярное расстояние — Система небесных координат используется в астрономии для описания положения светил на небе или точек на воображаемой небесной сфере. Координаты светил или точек задаются двумя угловыми величинами (или дугами), однозначно определяющими положение… … Википедия
Маринер-4 — Mariner 4 … Википедия
Астрономия Древней Греции — Астрономия Древней Греции астрономические познания и взгляды тех людей, которые писали на древнегреческом языке, независимо от географического региона: сама Эллада, эллинизированные монархии Востока, Рим или ранняя Византия. Охватывает… … Википедия
Солнечная радиация — Все процессы на поверхности земного шара, каковы бы они ни были, имеют своим источником солнечную энергию. Изучаются ли процессы чисто механические, процессы химические в воздухе, воде, почве, процессы ли физиологические или какие бы то ни было… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Лучистая теплота* — Если какое либо тело нагрето до температуры более высокой, чем окружающие его тела, то опыт показывает, что его температура понижается, а окружающих тел возвышается; следовательно, данное тело теряет теплоту, которую приобретают другие тела. Эта… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Лучистая теплота — Если какое либо тело нагрето до температуры более высокой, чем окружающие его тела, то опыт показывает, что его температура понижается, а окружающих тел возвышается; следовательно, данное тело теряет теплоту, которую приобретают другие тела. Эта… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
РД 52.24.729-2010: Дистанционная спектрометрическая съемка водных объектов в видимом диапазоне волн с мостовых переходов — Терминология РД 52.24.729 2010: Дистанционная спектрометрическая съемка водных объектов в видимом диапазоне волн с мостовых переходов: 3.3 видимые компоненты: Компоненты водной экосистемы, которые изменяют действительную или мнимую части… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Сумерки — У этого термина существуют и другие значения, см. Сумерки (значения) … Википедия
Источник
Астрометрия и геодезическая астрономия (стр. 6 )
 | Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 |
При выполнении наблюдений звезд на равных высотах из результатов определений широты и долготы исключается систематическое влияние погрешностей рефракции, гнутия трубы прибора, а также погрешностей, связанных с отсчетами по лимбу.
Определение долготы из наблюдений пар звезд на равных высотах
Всестороннее исследование и разработку способа выполнил адъюнкт-астроном Пулковской обсерватории в 1874 г. Способ Цингера удовлетворяет наивыгоднейшим условиям определения долготы по измеренным зенитным расстояниям светил, и относится к группе способов равных высот.
Определение времени (долготы) основано на регистрации моментов прохождений пар звезд через один и тот же альмукантарат. Учет изменения трубы по высоте выполняется с помощью талькоттовского уровня.
В способе Цингера звезды наблюдаются парами вблизи первого вертикала, симметрично относительно зенита. Удаление от первого вертикала с соблюдением условий симметричности – не более 300, средние зенитные расстояния пар – от 200 до 500. Способ Цингера применим до широт 650÷700.
Определение широты из наблюдений пар звезд на равных высотах
(способ Певцова)
Первое обстоятельное исследование способа в теоретическом и практическом отношении было сделано русским военным геодезистом в 1887.
Согласно выгоднейшим условиям определения широты по измеренным зенитным расстояниям пары звезд следует выбирать вблизи меридиана, на угловых удалениях от него от 100 до 400. Зенитные расстояния звезд должны заключаться в пределах от 150 до 600.
При наблюдениях фиксируются моменты прохождения звезд и показания талькоттовского уровня.
на земной предмет по наблюдениям Полярной
Способ определения астрономического азимута по Полярной звезде принят как основной способ определения точных азимутов в астрономо-геодезической сети. Он обладает рядом преимуществ перед другими способами:
— яркая Полярная звезда является незаходящей звездой практически для всего северного полушария. Ее можно наблюдать как ночью, так и днем относительно малыми переносными приборами;
— погрешности определения времени и широты не оказывают существенного влияния на точность определения астрономического азимута Полярной звезды, следовательно, и азимута направления на земной предмет;
— способ достаточно прост в наблюдениях и вычислениях.
С другой стороны, способ обладает и недостатками:
— средняя квадратическая погрешность определения азимута по Полярной возрастает с широтой пропорционально sec f. В связи с этим способ применим в северном полушарии для широт от 100 до 600;
— так как зенитное расстояние Полярной для данного пункта меняется в незначительных пределах, то инструментальные погрешности будут иметь систематический характер.
Определения астрономического азимута направления производят как днем, так и ночью при наличии благоприятных условий для наблюдений земного предмета. Дневные наблюдения рекомендуется прекращать за полчаса до захода Солнца, а ночные начинать спустя полчаса после его захода. Азимут определяют 18 приемами с перестановкой горизонтального круга между приемами через 10005′. Для ослабления погрешностей, связанных с влиянием внешних условий, программа определения азимута должна выполняться в течение не менее чем трех суток.
Для определения поправки хронометра и его хода принимают радиосигналы времени через такие интервалы, которые обеспечивают вывод поправки с погрешностью, не превышающей 0,1 сек. Наблюдения азимута должны быть заключены между приемами сигналов времени.
При наблюдениях берутся отсчеты по горизонтальному кругу, окулярному микрометру, накладному уровню и хронометру.
Азимут направления на земной предмет вычисляется по формуле (2.5), используемой в точных способах астрономических определений. При окончательных вычислениях астрономический азимут приводится к среднему полюсу.
Контрольные вопросы к разделу 2.5.
1. Назначение уровня Талькотта.
2. Сущность способов равных высот и их преимущества.
3. Перечислить точные способы определения широты, долготы и азимута направления.
4. Достоинства и недостатки способа определения точного азимута по наблюдению Полярной.
5. Почему точный азимут по Полярной определяют в течение нескольких дней и в различное время суток?
2.6. Приближенные способы астрономических определений
2.6.1. Приближенные определения азимута земного предмета
по наблюдениям Полярной
Азимут направления на земной предмет aзп в приближенном способе определяется как
где А – вычисленный азимут Полярной звезды, Q – измеренный горизонтальный угол.
Азимут Полярной можно вычислить по точной формуле связи азимутальных способов (2.4), либо по приближенной формуле. Для вывода приближенной формулы рассмотрим узкий параллактический треугольник (рис.2.6.).
Опустим из Полярной на меридиан сферический перпендикуляр sk. Малый прямоугольный треугольник PNks можно считать плоским, для которого справедливы соотношения:
где t = s-a = Тн + u – a.
Из прямоугольного треугольника ksZ
или, обозначая а = 1800-A, получим
В узком треугольнике ksZ, из-за малости угла a, kZ » sZ,
Z » (900-f) – x, и а = Dsint сosecZ.
Приближенную формулу вычисления азимута Полярной часто используют для составления эфемерид Полярной.
Таким образом, чтобы определить азимут направления на земной предмет по наблюдению Полярной, необходимо определить момент наблюдения Полярной Tн, а также измерить горизонтальный угол Q между направлениями на Полярную и земной предмет. Здесь необходимо знать поправку часов u с точностью до 1m и широту f до 1′. Значения зенитного расстояния, которое требуется в приближенной формуле, можно выбирать из эфемерид Полярной.
Для получения приближенного азимута выполняют наблюдения двух-трех приемов с перестановкой горизонтального круга через 600. Прием состоит из двух полуприемов. В каждом из полуприемов выполняется наведение на земной предмет и два наведения вертикальной нитью на Полярную, с фиксацией отсчетов по часам.
Источник