Определение азимута и долготы направления по измеренному зенитному расстоянию Солнца

⇐ ПредыдущаяСтр 14 из 15Следующая ⇒

В основу определения долготы по наблюдениям Солнца положена вторая теорема сферической астрономии: разность местных времен равна разности долтот, или

l=m-UT.

где Всемирное время UТ есть

UT=D_n–(n+k)= T_n+u-(n+k)

а среднее солнечное время определяется по часовому углу истинного Солнца. как

m= t_- Е, где Е — уравнение времени.

Азимут направления на земной предмет по наблюдениям Солнца вычисляется по обычной формуле:

a_m= A_+ Q

где Q — измеренный горизонтальный угол.

Часовой угол t_ и азимут Солнца A_ могут быть вычислены из решения параллактического треугольника. в котором известны широта j и склонение Солнца d_, а также зенитное расстояние Z_:

Cos t_= (cosZ_ - sinj*sind_)/cosj*cosd_ = K

Cos A_= (sinj*cosZ_ - sind_)/cosj*sinZ_ = L

Значение кругового угла определяется в зависимости от положения светила относительно меридиана. Если Солнце наблюдается к западу от меридиана (вечерние наблюдения), то

t_= arccos(K), A_=arccos(L),

а если Солнце — к востоку от меридиана, то

t_= 360 - arccos(K), A_=360 - arccos(L),

Уравнение времени Е и склонение Солнца d_ интерполируются из Астрономического ежегодника на средний момент наблюдения в приеме по формулам с часовыми изменениями:

d_= d₀+ v_d(UT)^h, E_= E₀+ v_E(UT)^h

где d_.Ео — табличные значения координат на дату наблюдения;

v_d, v_E— их часовые изменения.

Азимут направления по зенитному расстоянию Солнца определяется в утренние и вечерние часы при высоте Солнца не менее 10°. Для наблюдений Солнца необходимо иметь часы, поправка которых относительно декретного времени данного пояса должна быть известна с погрешностью, не превышающей 2^m. Наблюдение Солнца в каждом приеме выполняется в следующем порядке. 1) При круге лево (право): наведение трубы на земной предмет; запись отсчетов по горизонтальному _лим00бу; наведение трубы на Солнце; запись отсчетов по часам (до целых минут), по вертикальному и горизонтальному лимбам.

2) При круге право (лево): наведение трубы на Солнце; запись отсчетов по часам, по вертикальному и горизонтальному лимбам; наведение трубы на земной предмет; запись отсчетов по горизонтальному лимбу.

Наблюдения Солнца производятся со светофильтром. После того как изображение Солнца попало в поле зрения трубы, горизонтальная нить сетки подводится наводящим ' винтом трубы к верхнему или к нижнему краю диска Солнца. Вращением наводящего винта край диска Солнца удерживается на этой нити до тех пор, пока изображение бокового края диска Солнца не коснется вертикальной нити. В момент касания берутся и записываются в журнал отсчеты по часам, вертикальному и горизонталь ному лимбам теодолита. При КЛ и КП изображение диска Солнца наблюдается в противоположных углах сетки нитей трубы. В этом случае средние из отсчетов по вертикальному и горизонтальному лимбам будут отнесены к центру Солнца. Зенитное расстояние Солнца исправляется поправками за рефракцию и за суточный параллакс, т. е. Z_ =Z’_ +r -Р, где Р = 9"sinz’_.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ АЗИМУТА ПО ЧАСОВОМУ УГЛУ СОЛНЦА

Выгоднейшими условиями определения азимута по часовому углу Солнца являются утренние и вечерние часы, когда зенитное расстояние Солнца достаточно велико. Практически для определения азимута Солнца необходимо наблюдать на зенитных расстояниях от 50 до 80°. Погрешность в часовом угле Солнца в ts может дать погрешность в азимуте до 15". Таким образом, при определении азимута по часовому углу Солнца время наблюдения нужно знать с большой точностью. Например, для определения астрономического азимута направления с погрешностью 10" астрономическую долготу пункта и поправку часов нужно знать с погрешностью, не превышающей 0,35. Имея в виду, что при наблюдениях методом «глаз-ухо» такого же порядка может быть постоянная часть ΔТ погрешности момента Тн наблюдения Солнца, вряд ли имеет смысл говорить об определениях азимута методом «глаз-ухо» по часовому углу Солнца с точностью, превышающей 10". Общий порядок наблюдения, как и в других способах, связанных с определением часовых углов светил, следующий: прием радиосигналов времени; определение азимута направления на земной предмет по наблюдениям Солнца; прием радиосигналов времени. Для определения астрономического азимута с погрешностью 10" достаточно произвести 3-4 приема наблюдений с помощью оптического теодолита и двухстрелочного секундомера. Каждый прием наблюдения азимута выполняется в следующем порядке.

П р и к р у г е л е в о (право):

· Наведение трубы на земной предмет: запись отсчетов по горизонтальному лимбу;

· Наведение трубы на Солнце (перед наведением на окуляр трубы одевается светофильтр), наблюдение моментов прохождения левого (правого) края Солнца через три вертикальные нити методом «глаз-клавиша»; запись моментов Т; по секундомеру; запись отсчетов уровня накладного на горизонтальную ось (уровень и теодолит нужно все время прикрывать от действия солнечных лучей); запись отсчетов по горизонтальному лимбу; отсчет по вертикальному лимбу с точностью 1 '.

П р и к р у г е п р а в о (лево):

· Наблюдение другого края Солнца так же, как при первом положении теодолита;

· Наведение трубы на земной предмет, запись отсчетов горизонтального лимба.

Вычисления.
Поправки и ход секунда мера (часов) из приёма радиосигналов времени в зависимости от принятой методики вычисления часового угла Солнца могут быть вычислены в системе местного звёздного или среднего времени с известной долготой пункта λ.
Вычисление поправок и хода секундомера относительно местного времени производится по формулам:

Вычисления поправок и хода относительно местного среднего времени производят по формула:

где
В журнале наблюдений вычисляются средний момент наблюдений Солнца в полуприёме

и в приёме

разность

зенитное расстояние Солнца в приёме (до минут)

поправка горизонтального направления на Солнце за наклон горизонтальной оси

горизонтальное направление на на местный предмет

горизонтально направление на Солнце

горизонтальный угол между Солнцем и местным предметом

Азимут Солнца вычисляется со средним моментом наблюдения в приёме по формулам

где

где и выбираются из таблиц прил. 2.
Часовой угол Солнца может быть вычислен:
по местному звёздному времени

по местному среднему времени

Склонение Солнца , его прямое восхождение и уравнение времени Е интерполируются из таблиц Солнца АЕ на момент эфемеридного времени

Астрономический азимут направления на местный предмет из каждого приёма вычисляется по формуле

Переход к горизонтальному азимуту можно осуществить при формуле Лапласа (если известна геодезическая долгота пункта) или по схеме отклонений отвесной линии и поправок в астрономические азимуты направлений.