Войти
Долгота с помощью хронометра - это метод определения долготы в навигации с помощью морского хронометра, который был разработан Джоном Харрисоном в первой половине восемнадцатого века. Это астрономический метод вычисления долготы, на которой линия положения, проведенная с помощью секстанта любого небесного тела, пересекает предполагаемую широту наблюдателя. Чтобы рассчитать линию положения, время визирования должно быть известно так, чтобы небесное положение, то есть часовой угол по Гринвичу (небесная долгота - измеряется в западном направлении от Гринвича ) и склонение (небесная широта - измеряется к северу или югу от экватора или небесного экватора) наблюдаемого небесного тела. Все, что может быть получено из одного прицела, - это одна позиционная линия, которая может быть достигнута в любое время в дневное время, когда видны и морской горизонт, и солнце. Чтобы исправить это, должны быть видны более одного небесного тела и морской горизонт. Обычно это возможно только на рассвете и в сумерках.
Угол между морским горизонтом и небесным телом измеряется секстантом и фиксируется время. Чтение секстанта известно как «высота секстанта». Это исправляется использованием таблиц до «Истинной высоты». Фактическое склонение и часовой угол небесного тела находятся из астрономических таблиц на время измерения и вместе с «Истинной высотой» помещаются в формулу с предполагаемой широтой. Эта формула вычисляет «истинный часовой угол», который сравнивается с предполагаемой долготой, обеспечивая поправку к предполагаемой долготе. Эта поправка применяется к предполагаемому положению, так что линия положения может быть проведена через предполагаемую широту на скорректированной долготе под углом 90 ° к азимуту (пеленгу) небесного тела. Положение наблюдателя где-то вдоль линии положения, не обязательно на найденной долготе на предполагаемой широте. Если два или более визирования или измерения выполняются с интервалом в несколько минут друг от друга, может быть получена «точка» и положение наблюдателя определяется как точка пересечения линий положения.
Азимут (пеленг) небесного тела также определяется с помощью астрономических таблиц, для которых также должно быть известно время.
Отсюда видно, что навигатору необходимо очень точно знать время, чтобы положение наблюдаемого небесного тела было известно столь же точно. Положение солнца дается в градусах и минутах к северу или югу от экватора или небесного экватора и к востоку или западу от Гринвича, установленного англичанами как нулевой меридиан.
Отчаянная потребность в точном хронометре была наконец удовлетворена в середине 18-го века, когда англичанин Джон Харрисон произвел серию хронометров, кульминацией которой стала его знаменитая модель H-4, которая удовлетворяла требованиям к стандартному корабельному хронометру.
Многие страны, такие как Франция, предложили свои собственные эталонные долготы в качестве эталона, хотя мировые мореплаватели обычно принимают эталонные долготы, табулированные британцами. Базовая долгота, принятая британцами, стала известна как нулевой меридиан и теперь принимается большинством стран в качестве отправной точки для всех измерений долготы. Главный меридиан нулевой долготы проходит по меридиану, проходящему через Королевскую обсерваторию в Гринвиче, Англия. Долгота измеряется к востоку и западу от нулевого меридиана. Для определения «долготы по хронометру» навигатору требуется хронометр, установленный на местное время на нулевом меридиане. Местное время на нулевом меридиане исторически называлось средним временем по Гринвичу (GMT), но теперь, из-за международной чувствительности, оно было переименовано в всемирное координированное время (UTC) и в просторечии известно как «зулусское время».
Полуденные прицелы получают широту наблюдателя. С помощью полуденного прицела невозможно определить долготу с точностью лучше 10 морских миль. Полуденное зрелище называется высотой меридиана. Хотя очень легко определить широту наблюдателя в полдень, не зная точное время, долготу невозможно точно измерить в полдень. В полдень изменение высоты Солнца происходит очень медленно, поэтому определение точного времени, когда Солнце находится на пике, путем прямого наблюдения невозможно, и, следовательно, невозможно получить точную долготу в момент кульминации. Однако можно определить время кульминации по долготе с полезной точностью, выполнив среднее время наблюдения, когда солнце поднимается и опускается до и после момента кульминации. Сняв показания секстанта за 15-30 минут до местного полудня (кульминация) и отметив время, затем оставив секстант установленным под тем же углом, и затем наблюдая момент времени, в который солнце проходит через смотровую трубу при его спуске. от самой высокой высоты между получасом и часом позже, два раза можно усреднить, чтобы получить долготу, достаточно точную для навигации (в пределах 2 морских миль).
К сожалению, Земля не совершает идеальную круговую орбиту вокруг Солнца. Из-за эллиптической природы орбиты Земли вокруг Солнца, скорость видимой орбиты Солнца вокруг Земли меняется в течение года, и это заставляет его ускоряться и замедляться очень незначительно. Следовательно, полдень на нулевом меридиане редко, если вообще когда-либо, приходится на 1200 UTC, а скорее наступает на несколько минут и секунд до или после этого времени каждый день. Это небольшое ежедневное изменение было рассчитано и указано для каждого дня года в Морском альманахе под названием « Уравнение времени». Это изменение должно быть добавлено или вычтено из всемирного координированного времени местного кажущегося полудня, чтобы повысить точность расчета. Даже с учетом этого, другие факторы, в том числе сложность определения точного момента местного кажущегося полудня из-за сглаживания дуги Солнца по небу в ее самой высокой точке, снижают точность определения долготы хронометром как методом астронавигации. Точность определения местоположения, составляющая менее 10 морских миль (19 км), трудно достичь с помощью метода «долгота по хронометру». Другие методы астрономической навигации, предполагающие более широкое использование как Морского альманаха, так и таблиц уменьшения видимости, используются навигаторами для достижения точности в одну морскую милю (1,9 км) или меньше.
Расчет долготы по временному прицелу. При этом рассчитывается только долгота на предполагаемой широте, хотя можно провести линию положения. Наблюдатель находится где-то вдоль позиционной линии.
Временное зрение - это общий метод определения долготы по астрономическим наблюдениям с помощью хронометра; эти наблюдения сокращаются путем решения навигационного треугольника для угла меридиана и требуют известных значений высоты, широты и склонения; Угол меридиана преобразуется в местный часовой угол и сравнивается с часовым углом по Гринвичу.
Если Dec - это склонение наблюдаемого небесного тела, а Ho - его наблюдаемая высота, местный часовой угол LHA получается для известной широты B по формуле:
Временной прицел был дополнением к полуденному прицелу или широте Полярной звезды, чтобы получить точку.
