Меридиональная высота солнца это

Вычисление широты места по меридиональной высоте Cолнца

Широту места наблюдателя легко определить, измерив высоту Cолнца в момент верхней кульминации на меридиане наблюдателя. Такая высота Cолнца называется меридиональной. Верхняя кульминация солнца на меридиане (долготе) наблюдателя происходит около полудня. Точное время для каждых суток дано в Астрономическом Ежегоднике (Nautical Almanac).

Пример: 27 ноября 2017 г. Счислимые координаты судна: широта 38° 20, 0′ N; долгота 035°15, 0′ W.

Требуется вычислить время верхней кульминации Cолнца на счислимой долготе и измерить высоту Солнца.

Вычисляем время верхней кульминации Cолнца на счислимой долготе. В Nautical Almanac на дату 27.11.2017 выбираем время верхней кульминации на Гринвиче – 11 h 47 m. Переводим счислимую долготу 035°15, 0′ W в часы и минуты = 02 ч 21 м W. Для этого можно воспользоваться таблицей на стр. 522 в Norie’s Nautical Tables – Conversion of arc to time. Вычисляем гринвичское время верхней кульминации Cолнца на счислимой долготе:

В 14 ч 08 м по Гринвичу измерили секстаном меридиональную высоту нижнего края Cолнца (L.L. – Low Limb) 30° 20, 8′.

Высота глаза наблюдателя 35,5 метров. Атмосферное давление 1018 hPa, температура воздуха + 15°С.

Инструментальная поправка секстана + 0,7′, поправка индекса секстана – 1,5′.

Из Nautical Almanac (N.A.) по дате и гринвичскому времени выбираем склонение Cолнца

Вычисляем широту места наблюдателя по измеренной меридиональной высоте Cолнца:

Источник

Определение места судна по соответствующим высотам Солнца.

в мореходная астрономия Комментарии к записи Определение места судна по соответствующим высотам Солнца. отключены 1,464 Просмотров

Определение места судна по соответствующим высотам Солнца

Идея метода соответствующих высот.
Планирование и порядок наблюдений.
Порядок вычислений.
Достоинства и недостатки метода.

Идея метода соответствующих высот

Метод ВЛП для ОМС по Солнцу в малых широтах неприменим в силу особенностей суточного вращения Солнца. В этом можно убедиться, рассмотрев представленный справа фрагмент основных таблиц ВАС-58.
Если высота меньше 60°, то изменение азимута очень мало – за несколько часов не достигает 30°. Быстрое изменение азимута происходит в момент кульминации, когда высота светила превосходит 65°-70°, но при таких больших высотах ВЛП совпадает с кругом равных высот только на малом участке касания (смотри свойства ВЛП).
В данной ситуации наиболее эффективным является метод определения место судна по соответствующим высотам Солнца. Идея заключается в том, что широта определяется по меридиональной высоте в момент кульминации.
Долготу можно определить на основании следующей зависимости. Местный часовой угол любого светила вычисляется как t_м = t_гр – _W. Откуда _W = t_гр – t_м. В момент кульминации местный часовой угол равен нулю. Если зафиксировать точное гринвичское время кульминации, а затем по МАЕ определить гринвичский часовой угол светила, то получим западную долготу _W = t_гр.

Но при помощи секстана и хронометра зафиксировать точное время кульминации невозможно, так как высота практически не изменяется в течении 1-2 минуты. Ошибка в 1 минуту дает ошибку в долготе в 15′. Для получения точного времени кульминации измеряются соответствующие (т.е. равные) высоты Солнца, до и после кульминации. Зафиксировав время соответствующих высот и осредняя их, мы определим момент времени, когда Солнце находится на максимальной высоте. Возникает вопрос – когда измерять соответствующие высоты? Близко к моменту кульминации измерять нельзя, так как высота изменяется очень медленно, поэтому время фиксируется неточно, следовательно, неточная получается долгота. Если измерения производить в то время, когда максимально быстро изменяется высота, а это бывает, когда Солнце будет на востоке и на западе, то между этими измерениями интервал времени будет достигать несколько часов, а т.к. обсервованные координаты получаются на момент кульминации, то такая запоздавшая навигационной информация обесценивается.
Обычно измеряют соответствующие высоты, азимуты которых отстоят от меридиана наблюдателя на 30° (как и в общем случае ОМС по разновременным наблюдениям Солнца).

Раньше было сказано, что моменты наступления меридиональной и максимальной высоты не совпадают и во времени они между собой разнесены. Доказывается, что местный часовой угол наибольшей высоты t_o‘ можно рассчитать по следующей формуле.

– часовое изменение склонения;
– часовое изменение широты.
При вычислении местного часового угла наибольшей высоты надо руководствоваться следующим правилом знаков.

tg положителен всегда, незавсимо от наименования широты.
tg положителен, если и одноименны и tg отрицателен, если и разноименны.
положительно, если светило приближается к повышенному полюсу, и отрицательно, если светило удаляется от повышенного полюса.
Это официальное правило. Оно сформулировано в “МТ-75” и в учебниках по Мореходной астрономии. Правило требует глубоких знаний по небесной сфере. Чтобы не ошибиться в знаках при практическом решении задачи, рекомендуется использовать следующее правило Мурманского:
Если и одноименны, то знак такой же, как в МАЕ.
Если же и разноименны, то знак противоположный знаку в МАЕ.
Часовую разность широт можно определить графически на карте, либо выбрать из таблицы 24 МТ-75, либо расчитать по формуле = vcosИК

Официальное правило знака часового изменения широты: положительно, если широта и РШ одноименны, и отрицательно, если широта и РШ разноименны.

Т.к. чаще всего вычисляют на калькуляторе, то рекомендуется следующее калькулятороное правило:
В северном полушарии знак такой же, как на калькуляторе, а в южном полушарии знак противоположный знаку калькулятора.

Планирование и порядок наблюдений

Этот эффективый метод ОМС требует наблюдений в определенные моменты времени, поэтому важную роль играет планирование наблюдений, которое является обязательным элементом вычислений. Последовательность планировния покажем на следющем примере:
12 октября 2001 года судно следует ИК=124° со скоростью v=15,6 уз в юго-восточной части Тихого океана. Необходимо определиться методом соответствующих высот.

1. На полдень снять приближенные координаты судна.

2. Рассчитать судовое время кульминации Солнца Т_ск и склонение Солнца на данный момент времени.

3. Расчитать интервал времени Т между моментом кульминации и моментом измерения соответствующих высот. Для этого необходимо войти в основные таблицы ВАС-58 с ближайшими широтой и склонением и обратным ходом найти часовой угол t для азимута, отличающегося от азимута кульминации на 30°( если при t=0 A=180, то ищем азимут 150, а если при t=0 A=0, то ищем азимут 30). Умножая t на 4 , т.к. 1° = 4 м , находим интервал времени Т.
Обычно этот интервал времени находится в пределах 20 м м , поэтому в среднем можно считать его равным 30 м .

4. Примерно за полчаса до Т_ск выйти на наблюдения, измерить первую соответствующую высоту и заметить момент времени по хронометру Т_хр1

5. Примерно за 5 минут до Т_ск начать измерять высоту Солнца до тех пор пока она не начнет уменьшаться. Записать ОС_max, край диска, а также над какой точкой горизонта (N или S) были проведены измерения.

6. Установить на секстане отсчет певой соответствующей высоты и примерно через полчаса после кульминации, а точнее через Т = Т_ск – Т_с1 – 1 м (лучше чуть раньше) выйти на наблюдения. Когда, Солнце опускаясь, каснется горизонта, зафиксировать время по хронометру Т_хр3.

7. Записать высоту глаза, попраку индекса и инстументальную поправку секстана, поправку хронометра.

Если же и разноименны, то знак противоположный знаку в МАЕ.

Часовую разность широт можно определить графически на карте, либо выбрать из таблицы 24 МТ-75, либо расчитать по формуле = vcosИК

Читайте также: От чего прыщи от солнца

Порядок вычислений

1. Исправить максимальный отсчет секстана ОС_max поправками, получить максимальную высоту и, дополнив её до 90°, получить зенитное расстояние. Зная склонение на время кульминации, полученное при планирование наблюдений, по формуле = Z ± определить обсервованную широту. Эти вычисления можно произвести сразу же после измерений максимальной высоты. Т.к. этот способ используется в малых широтах, то поправкой можно пренебречь.

2. Рассчитав широту, соблюдая правило знаков, вычислить местный часовой угол наиболшей высоты
t_o‘ = 3,82(tg – tg) ( – )
Эти вычисления можно произвести в промежутке времени между кульминацией и измерением последней соответствующей высоты.

3. Найти среднее значение по хронометру Т_хр.ср. = (Т_хр1 + Т_хр3)/2 момента измерения соответствующих высот.
Исправив поправкой хронометра, получить среденее гринвичское время измерения соответствующих высот. Чтобы не ошибиться на 12 ч , необходимо контролировать по приближенному гринвичскому времени, полученному при расчете времени кульминации.
По МАЕ на данное время, рассчитать гринвичский часовой угол Солнца.
По формуле _W = t_гр – t_о‘ определить западную долготу.
Если _W > 180°, то _Е = 360° – _W.

Полученные обсервованные координаты соответствуют судовому времени кульминации Солнца. Способ соответствующих высот наиболее эффективен в малых широтах, т.к. в этом случае при такой большой высоте азимут изменяется достаточно быстро и интервал между наблюдениями соответствующих высот и кульминацией составляют от 20 до 40 минут.

Достоинства и недостатки метода

Данный способ имеет минимальный объем вычислений – необходимо исправить одну выоту, рассчитать один гринвичский часовой угол и плюс еще небольшие вычисления, нет вычислений счислимых высот и азимутов по таблицам ВАС-58.
Способ полностью аналитический, нет графической прокладки, следоватиельно, нет ошибок графики.
Способ не требует знания счислимой широты и долготы, т.е. место получается обсервованным.
В расчете долготы участвуют только моменты времени измерения соответствующих высот, а сами высоты не участвует. Следовательно долготу можно определить при помощи неисправного секстана.
Обсервованная долгота свободна от систематических погрешностей.
Используя элементы предвычисления, в выборках i+s, h_d, h _{+ p}, R широту получаем через 1-2 минуты после измерения максимальной высоты. Долготу после последних измерений можно так же получить быстро, если заранее в промежутке времени между кульминацией и последними измерениями заранее рассчитать t_o‘.

Cпособ ограничен по широте, используется в основном в тропиках и вблизи тропиков, когда высота Солнца достигает более 70°. В средних широтах эффективность этого способа теряется, так как интервал времени между моментом кульминации и моментами измерения соответствующих высот удлиняется до 1,5 – 2-х часов.
Данный способ подвержен влиянию гидрометеорологических факторов, требует идеальных погодных условий. Чтобы уменьшить влияние этого фактора рекомендуется измерять не одну соответствующую высоту, а серию высот.
Высоты более 70° не так легко измерять, требуется высокая квалификация.

Скачать одним файлом (word) с иллюстрациями.

Все файлы доступны только для зарегистрированных пользователей.Регистрация занимает не более пары минут.

opredelenie_mesta_sydna_po_sootvetstvyuwim_visotam_solnca.doc (193,5 KiB, 74 hits)
У Вас нет доступа для скачивания этого файла.

Определение места судна по соответствующим высотам Солнца Идея метода соответствующих высот. Планирование и порядок наблюдений. Порядок вычислений. Достоинства и недостатки метода. Идея метода соответствующих высот Метод ВЛП для ОМС по Солнцу в малых широтах неприменим в силу особенностей суточного вращения Солнца. В этом можно убедиться, рассмотрев представленный справа фрагмент основных таблиц ВАС-58. Если высота меньше …

Источник

Определение широты по меридиональной высоте светила. Теория метода.

в мореходная астрономия Комментарии к записи Определение широты по меридиональной высоте светила. Теория метода. отключены 793 Просмотров

Определение широты по меридиональной высоте светила.

Теория метода.
Порядок наблюдений и вычислений.
Достоинства и недостатки метода.

Читайте также: Обои для iphone солнце

Теория метода

Если светило находится на меридине наблюдателя (чаще всего это происходит в момент верхней кульминации), то его высота является меридиональной H. В этом случае легко получить широту. Напоминаем, что высота h наименование не имеет. Но если светило находится на меридиане наблюдателя, то меридиональная высота H одноименно с точкой (N или S), над которой измеряется высота. В этом же случае зенитное расстояние Z = 90 – H разноименно с H. Рассмотрим на следующем рисунке несколько вариантов кульминации светила и выведем формулу для нахождения широты.

Широта и склонение

Меридиональная
высота H

Зенитное
расстояние Z

и одноименны,
но

и одноименны,
но > 90 –
Светило незаходящее

Напоминаем, что = 90 – – это полярное расстояние, это расстояние от полюса до светила.
Объединяя варианты для светил С1 – С3, в общем виде получаем следующую формулу:

т.е., если Z и одноименны, то знак +,
если же Z и разноименны, то знак -, причем вычитаем из большей величины меньшую и широте приписываем знак наибольшей величины.

Если в качестве светила С использовать Солнце, то вариант светила С3 возможен только в тропиках, а вариант светил С4 и С5 возможен тоько за полярным кругом.

Порядок наблюдений и вычислений

Определить широту по меридиональной высоте Солнца 7 сентября 2001 года.

Для этого из МАЕ по дате выбирается время кульминации.

1. Снять с карты примерно на Тс = 12 ч 00 м приближенную долготу
2. Рассчитать судовое время кульминации Солнца.
Долготу переводим в часовую меру при помощи таблицы в МАЕ на 288 странице.

Необходимо стараться эту операцию производить в уме, зная следующие соотношения:
15° = 1 ч ; 1° = 4 м ; 15′ = 1 м .На этом же этапе планирования наблюдений, зная гринвичское время кульминации, по МАЕ необходимо выбрать склонение Солнца.3. Приблизительно за 5 минут до момента кульминациик выйти на наблюдения и начать измерение до тех пор пока высота не начнет уменьшаться, за меридиональную принять максимальную из измеренных, при этом заметить над какой точкой горизонта были произведены измерения (N или S). Необходимо так же указать измеренный край диска, записать поправку индекса и инструментальную поправку секстана, высоту глаза, а также если высота менее 30°, то температуру и давление воздуха.4. Расчитать широту в три этапа:

Произвести исправление высоты соответствующими поправками и получить обсервованную меридиональную высоту. Меридиональной высоте дать наименование той точки, над которой измерена высота (N или S).
Получить зенитное расстояние Z = 90° – H. Присвоить наименование Z, которое всегда противоположно H.
По формуле = Z ± найти широту, причем, если Z и одноименны, то они складываются, если Z и разноименны, то из большей величины вычитаем меньшую и широте приписываем наименование большей величины.

Достоинства и недостатки метода

Простота и малый объём вычислений.

Для Солнца этот метод можно использовать только один раз в сутки (кроме полярных широт). Неблагоприятные гидрометеоусловия в момент кульминации не позволяют применить данный способ.
Данным способом можно определить только одну координату – широту.

Все файлы доступны только для зарегистрированных пользователей.Регистрация занимает не более пары минут.

opredelenie_wiroti_po_meridionalnoi_visote_svetila.doc (142,5 KiB, 65 hits)
У Вас нет доступа для скачивания этого файла.

Определение широты по меридиональной высоте светила. Теория метода. Порядок наблюдений и вычислений. Достоинства и недостатки метода. Теория метода Если светило находится на меридине наблюдателя (чаще всего это происходит в момент верхней кульминации), то его высота является меридиональной H. В этом случае легко получить широту. Напоминаем, что высота h наименование не имеет. Но если светило находится …

Источник