Локк А.С. Управление снарядами (1957) (1242424), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Время для нулевого Гринвичского меридиана, называемое гражданским гринвичсним временем, особенно важно для штурманов, потому что координаты небесных тел в календарях приводятся по этому времени. Если мы будем измерять время, пользуясь вращением Земли относительно звезд, мы получим звездное время. Звездное время необходимо штурману при навигации по неподвижным звездам, которые называются неподвижными потому, что изменение их видимого положения в течение человеческой жизни ничтожно. Следовательно, в каждый заданный момент звездных суток звезды находятся всегда в одних и тех же местах на небе, каково бы ни было при этом гражданское время.
Гражданские сутки длиннее звездных приблизительно на 4 минуты. Это происходит по следующей причине. Так как Земля вращается вокруг Солнца, положение Солнца относительно звезд кажется изменяющимся в течение года. Когда Земля проходит вокруг Солнца 360', относительно звезд она проходит больше чем 360'. В этом и есть причина разной продолжительности гражданских и звездных суток.
Точное время определяется при помощи небольшого рефрактора, установленного так, что он может поворачиваться относительно оси, расположенной вдоль параллели, причем его нить лежит в меридиане. С помощью этого инструмента определяют момент про. хождения звезды через меридиан. Отсюда можно вычислить звездное 94 звмныв и лотгономичзскив оюшнтигы и систвмы отсчвтл [гл. 3 время, а затем и гражданское. Точное время передается по радио. В США точное время определяется Морской обсерваторией в Вашингтоне и отсюда передается по стране различными способами.
3.14. Обращение, прецессия н движение Земли в пространстве В дополнение к суточному вращению Земля в течение года обращается вокруг Солнца, описывая эллипс с малым эксцентриситетом, причем в одном из фокусов находится Солнце. В январе Земля ближе всего к Солнцу — на расстоянии 91 300 000 миль (147 000000 км), в июле расстояние равно 94 500 000 миль (152 000 000 км); среднее расстояние равно приблизительно 52900000 миль (149500000 км); в течение года скорость Земли по орбите меняется, причем в январе она больше, чем в июле, а в среднем равна 66000 миль в час (29,8 км/сек).
Скорость Земли на орбите достаточна для того, чтобы свет от звезд казался отклоненным в эффект, известный под названием аберрации. Максимальное значение аберрации для звезд, направление на которые составляет со скоростью Земли угол, близкий к прямому, равно 20,5".
Обращение Земли вокруг Солнца порождает кориолисово ускорение, поскольку движение по орбите не является инерцнальным. Однако, так как угловая скорость при этом в 365 раз меньше, чем при суточном вращении, оно пренебрежимо мало. Земля вращается вокруг оси, не перпендикулярной к плоскости орбиты, называемой плоскостью эклиптики.
Луна, которая движется вблизи от плоскости эклиптики, притягивает Землю. Это притяжение стремится сделать ось Земли перпендикулярной к плоскости эклиптики, но так как вращающаяся Земля является гироскопом, ее ось прецессирует вокруг перпендикуляра к плоскости эклиптики; направление прецессии противоположно суточному вращению. Период прецессии равен 25 800 лет, что соответствует годичному смещению полюса на 50,2". Совместное действие лругих небесных тел несколько влияет на период прецессии. Кроме того, земная ось совершает очень малые колебания с периодами в 12 и 14 месяцев.
Эти колебания слишком малы, чтобы играть какую- нибудь роль в навигации, так как вызванные ими смещения полюса относительно его среднего положения, не превосходят 40 футов ( 12 м). Солнечная система движется как целое относительно неподвижных звезд. Однако положение солнечной системы относительно авезд меняется вследствие этого движения настолько мало, что для решения навигационных проблем оно не представляет интереса. зеМнОЙ магнетизм 3.16.
Земной магнетизм 8.161 Земля представляет собой большой сферический магнит, поле которого на поверхности Земли таково, что его возникновение можно приписать короткому магнитному стержню, расположенному в центре Земли. Напряжение магнитного поля Земли равно приблизительно 0,6 гаусса; магнитный момент гипотетического магнитного ГлгссЮи оеслой севеов/оо' солюс (4 //ог//иювое оолвовеиое 1 / / 1 / / / / / / / / 1 1 ! Геогро///и вес//оо' юоюов/о солюс Ряс.
3.10. Земное магнитное поле. стержня определен в 8 ° 1Оаа СОВ единиц. Рис. 3.10 иллюстрирует обычное представление о Земле как о магните. Если на земной поверхности подвесить тонкий магнит, он расположится вдоль направления силовых линий магнитного поля. Проведем через такой 'магнит вертикальную плоскость; ее пересечение с поверхностью горизонта называется магнитным меридианом места; угол между магнитным и истинным меридианом называется магнитным склонением. Угол, образованный магнитом с горизонтальной плоскостью, называется магнитным наклонение/и.
Обыкновенный магнитный компас устанавливается по направлению магнитного меридиана и 96 земные и АстРономические ОРиентиРы и системы ОтсчетА [Гл. 3 поэтому показывает магнитное направление '). Однако, поскольку магнитное наклонение изменяется от нуля на магнитном экваторе до 90' на магнитных полюсах, вертикальная составляющая земного магнитного поля может также служить для определения положения на земной поверхности. В этом случае пользуются понятием магнитной широта. В навигации применяются магнитные карты мира, на которых нанесены магнитное наклонение, горизонтальная и вертикальная составляющие напряжения, полное напряжение, его составляющие по меридиану и параллели и магнитное склонение. Существуют также магнитные карты в крупном масштабе для отдельных областей земной поверхности.
Земное магнитное поле с течением времени изменяется как по величине, так и по направлению; кроме того, имеются крупные аномалии. Изменения магнитного поля называются его вариациями или ходами и разделяются на вековые, годичные и суточные. Вековой ход имеет период около 1000 лет. Изменение элементов земного магнетизма за год вследствие векового хода отмечаются на навигационных картах; для каждого места оно мало меняется с течением времени. Годичный ход, имеющий приблизительно годичный период, по своей малости в навигации роли не играет.
Он достигает максимума к востоку в августе и максимума к западу в феврале. Суточный ход полного напряжения земного магнитного поля составляет 15 в 20 у '). Суточный ход склонения мал всюду, за исключением районов магнитных полюсов. Непредсказуемые и нерегулярные изменения элементов земного магнетизма называются магнитными бурями. Магнитные бури имеют своим источником резкие вспышки солнечной радиации. Такие бури могут возникать внезапно; при этом изменения напряжения земного магнитного поля достигают 500 т в час.
Предсказать поведение элементов земного магнетизма во время бури невозможно. Магнитные аномалии разделяются на нонтинентальные, регио-. нальные и локальные. Континентальные аномалии определяются как неправильности в магнитном поле Земли, связанные с материкамн. Региональные и локальные аномалии охватывают меньшие площади, но зато изменения напряжения магнитного поля в них могут достигать очень больших значений. Эти аномалии вызваны залеганием на или вблизи поверхности магнитных материалов, так что их собственное магнитное поле налагается на нормальное магнитное поле Земли. В аномалиях изменение напряжения магнитного поля может достигать порядка 200 000 Т.
т) Если точка опоры его картушки деижетси инерциальио или покоится. В случае неинерциального движения точки опоры возможны очень значительные ошибки. (Прим. перев.) г) 1 Т = 1О в гаусса. 97 3.17) АСТРОНОМИЧЕСКИВ ОРИВНТИРЫ ЗЛ6. Прочие ориентиры и системы отсчета, связанные с Землей Хотя главными физическими ориентирами и системами отсчета на Земле являются ее гравитационное и магнитное поля вместе со временем, в качестве вспомогательной системы отсчета можно использовать также давление и движение атмосферы.
Использование атмосферного давления для измерения высоты при помощи барометрического высотомера хорошо известно и не требует пояснений. Барометрический высотомер был применен для управления высотой в немецком снаряде Ч-1. Использование движения атмосферы казалось непригодным для целей управления, пока не появились воздушные шары, нагруженные зажигательными веществами, примененные японцами во время второй мировой войны. В этой операции господствующие ветры несли шары из Японии в США, служа таким образом одновременно и двигательной и управляющей силой.
Существуют и другие системы отсчета, применяемые в геофизических исследованиях, относительно которых мы ограничимся кратким перечислением, так как трудно себе представить, каким образом их можно было бы применить к определению направления движения и места снаряда. К ним относятся электрические потенциал и сопротивление земной поверхности, химические свойства почвы или атмосферы, температурный градиент почвы, воздуха или воды в океане и нх радиоактивные характеристики.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
