Упрощённый способ определения места судна по наблюдениям Солнца

Упрощённый способ определения места судна по наблюдениям Солнца
Существует несколько способов ОМС в море, вне видимости берега. Самый
простой и общедоступный: при помощи спутниковых навигационных систем
(СНС) – GPS или ГЛОНАСС. А как быть, если этот способ по каким-либо
причинам (а их может быть превеликое множество) Вам недоступен? И тут
появляется Она, кошмар курсантов морских учебных заведений – Её
Величество Мореходная Астрономия!
Нет-нет, не закрывайте страницу! Я не стану Вас мучить решением
параллактических треугольников и умением пользоваться астрономическими
навигационными пособиями, в этом не будет нужды. Я предлагаю Вам
сравнительно простой, и ещё более упрощённый мною, способ найти своё
место в море по наблюдению всем известного небесного светила – Солнца.
Для этого Вам понадобится совсем немного предметов: магнитный компас,
хронометр (идущие по Гринвичу часы, с 24-часовым дисплеем или
циферблатом и индикацией текущей даты) и секстан (о том, что это такое и
как им пользоваться – в следующих главах). Ещё морские навигационные
карты, прокладочный инструмент, инженерный или научный калькулятор,
тетрадь и карандаш. А ещё барометр и термометр. И, наконец, КВрадиоприёмник и штурманский секундомер. На первый взгляд может
показаться, что столько экзотических штуковин просто не могут оказаться в
одном месте, в одно время. Но, если Вы собрались в дальнее (морское или
океанское) плавание на яхте, эти вещи просто ДОЛЖНЫ БЫТЬ.
Теперь перейдём к делу. Суть способа состоит в том, чтобы измерить высоту
Солнца секстаном в момент кульминации и засечь время этого момента по
хронометру. После несложных вычислений, высота Солнца даст Вам широту,
а гринвичское время – долготу. Что такое кульминация? Это момент
пересечения центром диска Солнца меридиана наблюдателя, то есть
меридиана, на котором Вы сейчас находитесь. Время кульминации
называется местным полднем. А высота – это угол между плоскостью
истинного горизонта наблюдателя и линией, проходящей через центр светила
и Ваш глаз. Как движется Солнце до и после кульминации и её момент,
показано на рисунке 1, положение 3.
Весь процесс ОМС будет состоять из двух основных действий:
астрономических наблюдений и вычисления координат. Начнём по порядку:
Рисунок 1 – Кульминация Солнца
Измерение высоты Солнца при помощи секстана
Перед использованием секстан должен быть выверен и определена его
поправка индекса (i). Выверка секстана производится перед выходом в море,
не реже двух раз в год. Определение поправки индекса – перед каждыми
наблюдениями. О том, как это сделать – в следующей главе.
Для получения высот и моментов времени, Вам необходимо выполнить
следующие действия:
1. По магнитному компасу определите свой компасный меридиан и
исправьте его поправкой ΔМК до истинного, как показано на рисунке 1. До
окончания наблюдений не меняйте курса яхты во избежание изменения
девиации и уменьшите скорость до минимальной. Если позволяют условия
плавания, на время наблюдений приведите яхту на курс NИ или SИ. Это
повысит точность ОМС, а тень от мачты укажет Вам на приближение Солнца
к меридиану.
2. Примерно за 10 градусов до достижения Солнцем меридиана начинайте
брать высоты, то есть одновременно фиксировать отсчёт секстана (ОС) и
время хронометра Тхр. Делайте это с интервалом времени 3 – 4 минуты,
сокращая его по мере приближения Солнца к меридиану. В момент
кульминации высота Солнца будет наибольшей. Результаты измерений
лучше оформить в виде таблицы, рисунок 2.
3. Как только Вы получите 2 – 3 ОС с уменьшающейся высотой, настройте
индекс секстана на некоторую высоту, значение которой Вы уже
зафиксировали до момента кульминации (когда высота росла). Эти высоты
называются соответствующими. На рисунке 1 это положения 1-5 и 2-4.
Дождитесь, пока нижний край дважды отражённого изображения солнечного
диска коснётся прямовидимой линии горизонта, и зафиксируйте время.
Осреднение времени соответствующих высот позволит Вам наиболее точно
определить время момента кульминации. На рисунке 2 моменты времени
соответствующих высот отмечены галочками.
 Запомните:
чем
больше
разность
меридиональной
и
соответствующих высот, тем точнее долгота (на рисунке 1
положения 1-3-5 предпочтительнее, чем положения 2-3-4)!
По возможности, разность высот должна быть не менее 20-ти угловых минут.
Рисунок 2 – Результаты наблюдений (оз. Байкал, залив Лиственничный)
Закончив наблюдения, Вы переходите ко второй части процесса ОМС:
Вычисление долготы и широты Вашего судна
Помимо таблицы, в которую занесены значения ОС по нижнему краю
солнечного диска и моменты времени Тхр , Вам потребуются следующие
данные:
1. Поправка индекса секстана i, минуты.
2. Инструментальная поправка секстана s, минуты.
3. Поправка хронометра Uхр , секунды.
4. Температура воздуха t°, градусы Цельсия.
5. Атмосферное давление В, мм. рт. ст.
Как их получить? О первых двух Вы узнаете из следующей главы. Поправку
хронометра нужно периодически (желательно ежедневно) определять по
радиовещательным сигналам точного времени «шесть точек» или «пять
точек, тире», или по показаниям GPS – приёмника, как:
𝑈хр = 𝑇𝑈𝑇𝐶 − 𝑇хр ,
где: TUTC – радиовещательный сигнал точного времени или показания GPS.
Температуру и давление измерьте соответствующими приборами на момент
наблюдений.
Теперь переходим к вычислениям.
*
*
*
Нужно сказать несколько слов о достоинствах и недостатках описанного
способа ОМС. Несомненное и главное достоинство состоит в том, что Вам не
нужно знать мореходную астрономию; Вы избавлены от необходимости
иметь на борту астрономические навигационные пособия и от умения ими
пользоваться. Минимальный объём и простота вычислений также говорят в
пользу этого способа. Основной же его недостаток – относительно низкая
точность определения координат, изменяющаяся в зависимости от условий
проведения наблюдений: точности определения меридиана и линии
горизонта, курса и скорости судна, аккуратности измерения высот, etc.
Также, точность ОМС связана с тем, что склонение Солнца в месяцы,
близкие к равноденствию, меняется на 0,4° в сутки, а в месяцы, близкие к
солнцестоянию – менее 0,1° в сутки. Уравнение времени меняется в течение
года также неравномерно. Радиус вероятного места судна может находиться
в интервале от 1-2 до 10-12 миль. Указанные отклонения точности ОМС –
максимальные, при определённых условиях они могут быть гораздо меньше.
Естественно, что такая точность недопустима в профессиональном
судовождении, но для яхтсменов-любителей, не имеющих специального
образования, это единственный простой способ определить место своего
судна в море или океане в отсутствие данных от СНС и счисления.
На рисунке 3 приведён пример расчёта координат по данным наблюдений из
рисунка 2.
Рисунок 3 – Пример расчёта координат
Полученный результат вполне удовлетворит яхтсмена-любителя в дальнем
плавании, а Колумб или Магеллан Вам бы просто позавидовали!
Более подробно об упрощённом способе ОМС Вы сможете узнать из моей
книги, которая сейчас готовится к печати, «Секстан – это просто, или
Знай своё место!».