Определение места судна по разновременным наблюдениям Солнца

Обоснование метода. Для получения обсервованного места судна необходимо нанести на карту не менее двух линий положения. Однако в светлое время суток штурман чаще всего имеет возможность наблюдать одновременно только одно светило – Солнце. По этой причине для получения обсервации приходится пользоваться методом его разновременных наблюдений. Промежуток времени между двумя наблюдениями определяется необходимостью изменения азимута светила на 40-60°. При различных условиях этот промежуток составляет от нескольких минут до 3-4 ч.

Предположим, что в момент первых наблюдений счислимое место судна находилось в точке М_с1. Его обсервованное место в этот же момент должно располагаться на линии положения I-I, элементы которой А_с1 и n₁ были получены по координатам М_с1. Через некоторое время, совершив плавание S, на судне провели вторые наблюдения Солнца и получили линию положения II-II. Элементы этой линии А_с2 и n₂ были рассчитаны по координатам второй счислимой точки М_с2. Можно утверждать, что в момент вторых наблюдений обсервованное место судна располагалось в одной из точек линии II-II (рис. 3.26.).

Рис. 3.26.

Предположим теперь, что при плавании судна в промежутке времени между двумя наблюдениями не было допущено никаких ошибок счисления. Перенесем линию положения I-I по направлению пути судна на величину плавания S. Очевидно, что в момент вторых наблюдений обсервованное место, при условии точного счисления, должно находиться где-то на этой перенесенной линии I¢-I¢. Но так как в этот же момент судно находится на линии положения II-II, то точка М_о на пересечении линий I¢-I¢ и II-II и явится его обсервованным (фактически счислимо-обсервованным) местом.

Перенос линии положения I-I можно производить от любой произвольной взятой на ней точки. Например, как показано на рис. 3.26, точка К₁ смещена по пути и плаванию в точку К¢₁, через которую и проведена линия I¢-I¢, параллельная линии I-I. Так как отрезки М_с2 К¢₁ и М_с1 К₁ равны и параллельны, то точку К¢₁ можно получить, проложив элементы первой линии А_с1 и n₁ непосредственно из второго счислимого места М_с2. Это обстоятельство позволяет производить прокладку обеих разновременных линий положения из одной точки М_с2 и получать обсервованное место, не делая прокладки линии I-I из первой счислимой точки.

В реальных условиях на точность перенесенной первой линии положения I¢-I¢ будут оказывать влияние не только случайные и систематические ошибки в переносе n₁, но и ошибки в счислении за время между наблюдениями. Величина этой ошибки, которая войдет в полученную обсервацию, будет тем меньше, чем меньше промежуток времени между наблюдениями.

Минимальная величина промежутка времени, необходимого для изменения азимута Солнца на угол в 40-60°, определяется скоростью изменения азимута светила. В свою очередь, это скорость зависит от широты, в которой происходит плавание судна, склонения Солнца и времени суток, т.е. времени проведения наблюдений.

В средних широтах первые наблюдения удобно проводить не раньше чем за 2-3 ч до кульминации Солнца. Для упрощения вычислений одну из высот берут в момент кульминации ("утро-полдень", или "полдень-вечер").

Пример. 5/Х. j_с1 = 57°48 N и l_с1 = 24°08¢ Е, следуя ИК = 285° со скоростью 12 узлов, около Т_с = 13^ч09^м, ол₁ = 86,8, измерили меридиональную высоту Солнца ос_ = 27°11¢,8 к S, i₁ + s₁ = -1¢,5, е = 7,3 м.

Не меняя курса, около Т_с = 15^ч45^м, ол₂ =117,9, j_с2 = 57°56¢,0 N, l_с2 = 23°11¢,4 Е, произвели измерение серии высот Солнца и заметили соответствующие моменты по хронометру: ср. ос_ = 20°13¢,3, ср. Т_х = 12^ч43^м24^с, u₂ = +1^м23^с, i₂ + s₂ = -1¢,4, е = 7,3 м.

Определить j_о, l_о, С.

Решение:

1) Полдень Вечер

ос_ = 27°11¢,8 S ос_ = 20°13¢3

i₁ + s₁ = -1¢,5 i₂ + s₂ = -1,4

H¢_ = 27°10¢,3 S h¢_ = 20°11¢,9

Dh = +9¢,5 Dh = +8,8

H_ = 27°19¢,8 S h_o = 20°20¢,7

- h_c = 20°25,6

n = -4,9

A = 220,1°

2) Полдень

Т_с = 13^ч09^м 5/Х Т_х = 12^ч43^м24^с

№ = -3 u₂ = +1 23

Т_гр » 10^ч09^м 5/Х Т_гр2 = 12^ч44^м47^с

Z_ = 62°40¢,2 N

d_ = 4 49,2 S t_гр = 2°54¢,3

Dt_гр = 11 11,9

j_o = 57°51¢,0 N

j_c1 = 57 48,0 N t_гр= 14°06¢,2

l_с2 = +23 11,4 Е

Dj = +3¢,0 к N

t_O = 37°17¢,6 W

d_O = 4°51¢,7 S

4) После графических построений (рис. 3.27.) получили:

j_с2 = 57°56¢,0 N l_c2 = 23°11¢,4 Е

Dj = +3,0 N Dl = +7,7 Е C » 50° ¸ 5,1¢

j_o = 57°59¢,0 N l_o = 23°19¢,1 Е 5/X в Т_с = 15^ч45^м

Рис. 3.27.