Поправка за астрономическую рефракцию.

Наличие атмосферы со слоями различной плотности вызывает изменение направления лучей света, идущих от светила. Угол при глазе наблюдателя между действительным и кажущимся направлением на светило называется астрономической рефракцией. При исправлении высоты светила этот угол всегда вычитается.

Астрономическую рефракцию с достаточной для навигационных расчётов точностью можно вычислить по формуле:

(0)

, где

B – атмосферное давление;

t – температура приземного слоя;

h_в – видимая высота светила

Из формулы видно, что величина рефракции зависит от состояния атмосферы на момент наблюдений, поэтому для удобства использования введено понятие средней астрономической рефракции _получаемой при температуре t=10 и давлении B=760 мм.рт.ст.:

(0)

При температуре и давлении отличающихся от принятых выше значений, вводятся поправки за температуру и давление _t и _B. После исправления средней рефракции указанными поправками получается величина более близкая к действительному значению рефракции – истинная рефракция:

(0)

Отметим, что при высотах светил более 30 поправки _t и _B практически не влияют на результат.

Для удобства получения поправок их значения сведены в соответствующие таблицы это, как правило: таблица средней астрономической рефракции и таблицы поправок за температуру и давление.

Поправка за параллакс светила.

При наблюдении светила, расстояние до которого соизмеримо с размерами Земли, направления на это светило из разных точек земной поверхности будет разными. Это явление описывается понятием суточного параллакса.

Суточным параллаксом светила называется угол, под которым из центра светила виден радиус Земли, проведенный в место наблюдения.

В МАЕ даны координаты светил приведенные к центру Земли. Высоты же светил измеряются с поверхности Земли и подвергаются действию суточного параллакса. В мореходной астрономии к таким светилам относятся: Солнце, Луна, ближние планеты (Марс, Венера).

Наибольшее значение суточный параллакс имеет для наблюдателя расположенного на экваторе, в момент захода светила. Эта величина получила название экваториального горизонтального параллакса p₀:

(0)

, где

R – радиус Земли;

D – расстояние до Земли.

В общем случае суточный параллакс рассчитывается по формуле:

(0)

, где

h – видимая высота светила.

По этой формуле рассчитываются таблицы поправок за параллакс.

Полудиаметр светил.

При измерении высот Солнца и Луны с горизонтом совмещают не центр светила, а его край, верхний или нижний. Очевидно, что измеренную высоту необходимо привести к центру. Для этих целей в МАЕ и других таблицах приводятся полудиаметры Солнца на различные даты. Полудиаметр Луны в различных таблицах, как правило, входит в общую поправку Луны.

Исправление высот светил измеренных над видимым горизонтом.

Исправлением высоты, называется переход от полученного по секстану отсчёта, к истинной «обсервованной» высоте.

Общий вид формулы запишется следующим образом:

(0)

, где

ОС – отсчёт секстана;

i+s – сума поправки индекса и инструментальной поправки секстана;

d – поправка за наклонение зрительного луча, в общем случае; (таб 1а,б ТВА-57)

_ –средняя поправка за рефракцию (h_);(таб. 2 ТВА-57)

_t –поправка за температуру (h_t); (таб. 5а ТВА-57)

_B – поправка за атмосферное давление (h_B); (таб. 5б ТВА-57)

p – поправка за параллакс (h_p); (таб. 2 ТВА-57)

R – полудиаметр светила. (табл. 3 ТВА-57)

Таблицы ТВА-57

Таблицы ТВА-57 состоят из следующих разделов:

• пояснения таблиц;

• вспомогательные таблицы, предназначены в основном для исправления измеренных высот светил;

• основные таблицы, предназначены для вычисления счислимых азимута и высоты.

В основных таблицах приводятся значения величин T() и S() в диапазоне от 0º до 180º.

Для определения этих величин таблицы открывают на странице соответствующей целому числу градусов. Далее в колонке минут (первая справа или первая слева) находят необходимую строку. Для диапазона от 0º до 90º вход в таблицу сверху и слева, для диапазона от 90º до 180º - снизу и справа. В следующей за колонкой минут, выбирают величину S() (десятые интерполируют). Величину T() выбирают в этой же строке минут, по числу десятых долей минуты без интерполяции.

Следует помнить, что в диапазоне от 75 до 104 значения T() и S() приводятся в разных таблицах.

Практически всё решение задачи сводится к выбору этих величин из таблиц.

Высоту и азимут с помощью таблиц ТВА-57 лучше определять на специальном бланке.

Практический алгоритм решения этой задачи подробнейшим образом расписан в «Пояснениях к таблицам».

Недостатки таблиц:

зависимое решение: в формулу высоты входит азимут;

низкая точность при t_м и Ас, близких к 90º;

невозможность применить обычную схему при t_м и Ас, равных 90º.