Определение места судна по разновременным наблюдениям Солнца.

Определение места судна по разновременным наблюдениям Солнца

• ОМС по Солнцу – общие положения.
• Влияние ошибок счисления на точность ОМС, планирование наблюдений.
• Влияние внешнего фактора на точность обсервации.
• Достоинства и недостатки метода.

ОМС по Солнцу – общие положения

Предположим в судовое время Т_с1 при показаниях лага ол₁, секстаном измерена высота нижнего края солнца ОС₁ и замечен момент времени по хронометру Т_хр1. По отсчету лага ол₁ сняв с карты счислимые координаты _с1 и _с1, можно рассчитать элементы 1-ой ВЛП – перенос и азимут (n₁, A₁), который можно отложить из счислимой точки М_с1.
Приблизительно через 2 часа, когда азимут Солнца изменится не менее чем на 30°, в судовое время Т_с2 произведены 2-ые измерения ( ОС₂ и Т_хр2). При их обработке используются вторые счислимые координаты _с2 и _с2, которые сняты с карты по ол₂. Рассчитав элементы 2-ой ВЛП (n₂ и А_с2), прокладываем её из второй счислимой точки М_с2.
Из навигации известно, что для получения обсервованного места по разновременным наблюдениям, необходимо первую линию положения перенести вперед по курсу на величину плавания S_л = ролК_л. Или же в нашем случае первую ВЛП необходимо проложить из 2-ой счислимой точки М_с2 до пересечения со 2-ой ВЛП в обсервованной точке М_о. Прокладка обеих ВЛП из 2-ой счислимой точке тождественна прокладке 1-ой ВЛП из первого счислимого места, но первый перенос должен быть исправлен поправкой для приведения к одному зениту h_z. Практически удобнее всегда прокладывать обе ВЛП из второго счислимого места. Кроме того, формула h_z = S_лcos(А – ИК) справедлива для небольших промежутков времени.

Влияние ошибок счисления на точность ОМС, планирование наблюдений

Главной особенностью определения места судна по разновременным наблюдениям Солнца является тот факт, что место получается счислимо-обсервованным. I-ая ВЛП переносится по счислению, следовательно, все ошибки счисления входят в I-ую ВЛП. Если есть погрешность в поправке компаса, то I-ую ВЛП надо прокладывать не из точки М_с2, а, например, из точки М_с2‘. Если при ненадежно работающем лаге на момент вторых измерений мы оказались в точке М_с2”, то I-ую ВЛП будем прокладывать из этой точки. II-ая же ВЛП не завсит от счислимых координат по третьему свойству ВЛП, следовательно, она более надежная. Поэтому обсервованное место может смещаться по II-ой ВЛП, как это показано на правом рисунке.

Средняя квадратическая погрешность (СКП) 2-ой ВЛП определяется СКП измереннной высоты m_лп2 = m_h = 0,5′ – 0,7′. А в первую ВЛП всходят ошибки счисления .
Известно, что для ОМС по 2-м ЛП необходимо подбирать ориентиры, чтобы линии положения пересекались под углом близким в 90°, что равносильно в мореходной астрономии, чтобы разность азимутов А 90°. Но такое изменение азимута у Солнце можно дождаться за 4-6 часов. При этом ошибка счисления М_с достигнет значительной величины, следовательно, радиальная погрешность М_о, вычисленная по формуле ( . ) будет тоже большой, т.е. обсервация будет неточная.
Если интервал времени между наблюдениями будет мал (чтобы свести к минимуму погрешность счисления), то и разность азимутов А тоже будет мала, т.е. sinА будет малой величиной, следовательно, радиальная погрешность М_о, вычисленная по формуле ( . ) будет опять же большой.
Чтобы решить эту противоречивую задачу, необходимо по Солнцу измерения проводить тогда, когда за минумум времени, азимут изменяется максимально быстро. Зная особенности изменения азимута в суточном движении, можно сказать, что это бывает только в момент кульминации Солнца. Следовательно, в общем случае для получения надежной обсервации по Солнцу первые измерения необходимо производить где-то за 1 час до кульминации, вторые – спустя час после кульминации.

Влияние внешнего фактора на точность обсервации

Выше было сказано, что ошибки счисления влияют на точность обсервации. При действии одного доминирующего фактора (снос течения известного курса, но неивестной скорости, неточная поправка компаса, ненадежная работа лага) для уменьшения его влияния первые наблюдения необходимо производить в определенное заранее расчитанное время. А точнее, первые измерения производятся в тот момент Покажем это на примере.
1. 30 мая 2001 года. Судно следует ИК = 290°, приближенные координаты: 26°12’S 41°16’W,
лаг не работает.
Определить судовое время первых наблюдений.
При неработающем лаге первые наблюдения необходимо производить тогда, когда Солнце будет на траверзе судна, т.е. А₁ = ИК ± 90°. В этм случае I-ая ВЛП будет параллельна линии истинного курса и ошибочное смещение I-ой ВЛП по курсу не изменит её положение
Возможны два азимута первых наблюдений:
А₁ = ИК + 90° = 290° + 90° = 20° и А₁ = ИК – 90° = 290° – 90° = 200°.

Планирование 1-ых наблюдений производится в следующей последовательности.

2. Если поправка компаса ненадежная, то первые измерения необхдимо производить в тот момент, когда Солнце будет в диаметральной плоскости судна, т.е.

А_с1 = ИК или А_с1 = ИК ± 180°

В этом случае I-ая ВЛП будет перпендекулярна линии истинного курса и боковой снос судна из-за ненадежной поправки компаса не скажется на точности ОМС.

Достоинства и недостатки метода 

1. Объём вычислений невелик, практически совпадает с объёмом вычислений при ОМС по двум звездам.

Точность данного способа за счет более точного измерения высот Солнца (m_h = ±0,5′ – 0,7′, а у звезд m_h* = ± 1,0′    2.  сопоставима с точностью ОМС по 2-м звездам.

1. Но, чтобы достигнуть такую точность обсервации необходимо грамотно планировать свои наблюдения.
2. Ограниченность этого метода ВЛП по широте. Для определения места судна по Солнцу в малых широтах необходимо знать и применять способы соответствующих высот и ОМС по высотам более 88°.

Т.к. измерения разнесены во времени, то расчеты надо выполнять в два этапа, что создает определенные неудобства. Однако, при благоприятных погодных условиях вычисления 1-х и будущих 2-х измерений можно произвести параллельно, применяя метод предвычисления.