Системы счисления времени

В авиационной практике применяется несколько систем счисления времени. Это системы счисления: местного, поясного и гринвичского времени. Кроме того, в нашей стране приняты еще системы счисления декретного и летнего времени. Поэтому пилот должен знать сущность каждой системы и уметь переходить от одной системы измерения времени к другой.

Местное время. Местное время Тм – время на данном географическом меридиане. Каждый меридиан имеет свое собственное местное время. Из рис. 3.1 видно, что во всех точках, лежащих на одном меридиане, в один и тот же момент местное время одинаково.

Рис.3.1. Связь между временем и долготой

На восток от любого меридиана оно увеличивается, а на запад – уменьшается. Местное время рассчитывается по следующей формуле:

Тм = Тгр ± , где Тгр – гринвичское время; - долгота пункта восточная или западная.

Зависимость между долготой и временем. Эта зависимость позволяет долготу места выражать во времени и, наоборот, время выражать в единицах дуги, что необходимо при решении задач, связанных с расчетом времени. Принимая во внимание то, что Земля совершает полный оборот в 360º за 24 ч, можно установит следующую зависимость между долготой и временем:

15° = 1 ч; 1° = 4 мин; 15' = 1 мин; 1' = 4 с; 15'' = 1 с; 1'' = 1/15 с.

Пример. Гринвичское время Тгр = 4 ч 20 мин; долгота пункта λв = 90°. Определить местное время.

Решение 1. Переведем долготу пункта во время: λt = 90 : 15 = 6 ч.

2. Определим местное время: Тм = Тгр + λв = 4 ч 20 мин + 6 ч = 10 ч 20 мин.

Поясное время. Поясное время Тп – местное среднее солнечное время среднего меридиана данного часового пояса. В 1884 г. по международному соглашению была введена система счисления поясного времени. Сущность поясного времени состоит в том, что вся поверхность Земли разделена на 24 часовых пояса, от нулевого по 23-й включительно. Каждый пояс занимает по долготе 15°. За средний меридиан нулевого пояса принят Гринвичский, от которого ведется отсчет долгот. Средние меридианы соседних поясов отстоят друг от друга на 15°, что соответствует 1 ч времени. Счет поясов ведут к востоку. В каждом часовом поясе единое для всего часового пояса время, которое соответствует местному среднему солнечному времени среднего меридиана данного пояса. Номер часового пояса равен долготе его среднего меридиана, выраженной во времени, и показывает, на сколько часов время данного пояса опережает гринвичское. На всех средних меридианах поясов поясное время совпадает с местным временем, а на границах поясов поясное и гринвичское время различаются на 30 мин. Поясное время можно рассчитать по следующей формуле:

Тп = Тгр + N, где N – номер часового пояса.

Границы часовых поясов проводят с учетом государственных и административных границ таким образом, чтобы население отдельной страны, края или области вело единое счисление времени. В открытых морях, океанах границы часовых поясов проходят по разграничительным меридианам. Границы часовых поясов на территории нашей страны периодически пересматриваются. Так, например, с 27 марта 1988 г. Волгоградская и Саратовская области переведены на исчисление по второму часовому поясу. На территории нашего государства проходят 11 часовых поясов со 2-го по 12-й включительно. При решении некоторых задач необходимо знать, в каком часовом поясе находится тот или иной пункт. Для этого используют карту часовых поясов, которая имеется в Авиационном астрономическом ежегоднике (ААЕ) для всего земного шара. Чтобы определить, в каком часовом поясе находится заданный пункт, необходимо найти его на карте часовых поясов. Если этого пункта на карте нет, его наносят на карту по широте и долготе, указанным на рамке карты, затем по его положению определяют, к каком часовом поясе он находится.

Гринвичское время. Гринвичское (всемирное) время Тгр – среднее солнечное время на меридиане Гринвича с началом отсчета от полуночи. Гринвичское время базируется на вращении Земли вокруг своей оси. Время вращения Земли может быть определено с помощью астрономических наблюдений или рассчитано по звездному времени. Однако, гринвичское время, определенное по астрономическим наблюдениям с течением времени, будет не соответствовать значению всемирного времени, которое рассчитывается по звездному времени. По этой причине Международное бюро времени (МБВ) в качестве международного стандарта времени ввело новый термин Всемирное координированное время (UTC)- атомное время, откорректированное в целях максимального его приближения к среднему солнечному времени Гринвичского меридиана [3]. Атомное время равномерно, начало его отсчета совмещают со шкалой всемирного времени. По рекомендации МБВ атомное время корректируют с таким расчетом, чтобы расхождение всемирного координированного времени со средним солнечным гринвичским временем не превышало 0.5 с.

По всемирному координированному времени согласовывают свою работу международные средства транспорта и связи, включая гражданскую авиацию. В практике решения задач, связанных с расчетом времени, приходится по местному времени данного пункта определять гринвичское время и наоборот:

Тгр = Тм , где Тм – местное время; - долгота пункта восточная или западная.

Пример. Местное время Тм = 10 ч 20 мин; долгота пункта λв = 90°. Определить гринвичское время.

Решение 1. Переведем долготу пункта во время: λt = 6 ч.

2. Определим время на меридиане Гринвича: Тгр = Тм – λв = 10 ч 20 мин – 6 ч = 4 ч 20 мин.

Декретное время. Декретное время Тд – время часового пояса, увеличенное на 1 ч. Согласно декрету Совета Народных Комиссаров СССР от 16 июня 1930 г. в нашей стране все часы были переведены на 1 ч вперед относительно поясного времени: Тд = Тп + 1 ч. Это мероприятие было проведено с целью более полного использования населением дневного света из соображений экономии электроэнергии, идущей на освещение предприятий и жилых помещений.

Летнее время. Летнее время Тл – поясное декретное время, увеличенное на 1 ч. Это время введено постановлением Совета Министров СССР от 24 октября 1980 г. Порядок перехода на это время был уточнен постановлением Совета Министров СССР от 13 сентября 1984 г., в соответствии с которым ежегодно, в последнее воскресенье марта, в 2 ч по московскому времени стрелки часов на территории нашей страны переводят на 1 ч вперед, а в последнее воскресенье октября в 3 ч – на 1 ч назад. Таким образом, счисление времени в летний период смещается на 1 ч вперед по сравнению с декретным временем или на 2 ч по сравнению с поясным. Введение летнего времени позволяет дополнительно экономить электроэнергию, потребляемую на освещение. Летнее время применяют во многих странах, например, в Англии, Франции, США.

Московское время. Московское время Тмск – декретное (летнее) время Москвы, или поясное время третьего (четвертого) часового пояса. Следовательно, московское время в период действия декретного времени идет впереди гринвичского на 3 ч, а в период летнего – на 4 ч. В практике приходится по московскому времени определять поясное декретное или поясное летнее время в заданном пункте:

Тп.д(л) = Тмск.д(л) ± , где - разность между часовыми поясами.

В этой формуле знак «плюс» берется, если данный пункт расположен восточнее второго часового пояса, а знак «минус» - если западнее.

Пример. Дата 25 декабря 2004 г. Московское декретное время Тмск.д = 12 ч 20 мин. Определить поясное декретное время в г. Салехарде.

Решение 1. Определяем по карте часовых поясов, в каком часовом поясе находится г. Салехард, а затем находим разность между часовым поясом заданного пункта и 2-м часовым поясом г. Москва: = 5 – 2 = 3.

2. Определяем поясное декретное время в г. Салехарде: Тп.д = Тмск.д ± = 12 ч 20 мин + 3 = 15 ч 20 мин.

Зависимость между временами. Зависимость между рассмотренными выше системами измерения времени показана на рис. 3.2.

Переход из одной системы измерения времени к другой выполняется по формулам [14]:

Тм = Тгр ± ;Тд = Тп + 1 ч;

Тгр = Тм ;Тп = Тд – 1 ч;

Тгр= Тп – N;Тл = Тп + 2 ч;

Тп = Тгр + N;Тп = Тл – 2 ч;

Тм = Тп – N ± ;Тгр = Тмск.д – 3 ч;

Тп = Тм + N;Тгр = Тмск.л – 4 ч,

где N – номер часового пояса, в котором расположен данный пункт.

В аэронавигации принято показания бортовых часов обозначать буквой Т. Перевод бортовых часов в местное время и наоборот, удобнее производить по следующим формулам:

Тм = Т – Nч ± ; Тп = Тм + Nч, где Nч – номер часового пояса, по времени которого идут часы.

Рис. 3.2. Зависимость между системами измерения времени

Пример. 20 мая 2004 г. Показания бортовых часов Т = 11 ч 15 мин; Nч = 4; долгота пункта λв = 45°. Определить Тм на данном меридиане.

Решение 1. Переведем долготу пункта во время: λt = 3 ч.

2. Определим местное время: Тм = Т – Nч + λв = 11 ч 15 мин – 4 ч + 3 ч = 10 ч 15 мин.

Линия смены дат. Для исключения ошибок в счете суток по международному соглашению установлена линия смены дат (демаркационная линия времени). Она проходит в основном по меридиану 180°. Линия смены дат идет от Северного полюса через Берингов пролив, обходя многочисленные острова в Тихом океане, и заканчивается на Южном полюсе. На западной стороне этой линии каждый раз в полночь начинается новая календарная дата. При пересечении линии смены дат в направлении с востока на запад необходимо изменить дату на сутки вперед, а при пересечении линии с запада на восток – на сутки назад.