Локк А.С. Управление снарядами (1957) (1242424), страница 21
Текст из файла (страница 21)
После перемещения наблюдатель будет находиться где-нибудь на малом круге радиусом в 200 морских миль (рис. 3.13). В каждой точке этого круга высота светила будет одна и та же; он называется поэтому кругом разных высош. Таким образом, если измерена высота светила, то это значит, что нам известен радиус круга равных высот.
Если географическое место светила известно, круг равных высот может быть вычерчен на карте. Так как наблюдатель находится где-то на этом круге, последний называется позиционной линией или линией положения наблюдателя. Однако в большинстве случаев весь круг не чертят, потому что он не поместился бы на карте и был бы сильно деформирован вследствие искажений, присущих картографическим проекциям. На меркаторской карте, например, круг равных высот перестанет быть кругом вследствие растяжения в высоких широтах. Однако, если высота светила равна или больше 87', круг может быть начерчен без заметного искажения. 3.18! ПЛРЛЛЛАКТИЧЕСКИй ТРЕУГОЛЬНИК 1Оз Для определения географического положения светила существуют таблицы, относящиеся к гринвичскому времени (например, «Ашег!Сап Хап1!Са! А!шапас»).
Долгота географического места равна часовому углу светила относительно Гринвичского меридиана. Широта равна просто склонению светила. Таким образом, координаты географического места светила могут быть определены из астрономических таблиц, если известно точное гринвичское время момента наблюдения. На рис. 3.14 показаны два круга равных высот. Мы видим, что в определении места существует двойственность, так как круги пересекаются в двух точках.
Чтобы устранить эту двойственность, Рис. 3.!4. Определение места с помощью двух кругов равных высот. можно измерить азимут одного из светил. Таким образом, для определения места этим методом необходимо наблюдение двух светил. Однако достаточно и одного светила, если его высота и азимут могут быть измерены одновременно с достаточной точностью.
Обычно это не практикуется в морской и воздушной навигации, потому что в условиях корабля или самолета практически невозможно измерить азимут светила с достаточной точностью. Чем дальше находится наблюдатель от географического места, тем больше становится радиус круга высот и тем меньше высота светила. Когда радиус круга равных высот окажется очень большим по сравнению с областью, изображенной на карте, дуга круга равных высот будет мало отличаться от отрезка прямой; расстояние этой прямой от географического места светила и ее азимут могут быть вычислены, а сама прямая †вычерче на карте и в этом случае.
104 ззмныв и астгономичяскиз огивнтигы и оиотимы отсчятл [гл. 3 3.19. Морская и воздушная астрономическая навигация Для практического применения астрономической навигации в кораблевождении и самолетовождении требуются: а) приближенное знание места корабля или самолета; б) секстант или другой прибор для измерения высоты светила; в) точный хронометр нли точное знание времени из других источников; г) карты, таблицы, вычислительные средства и т. д.; д) достаточно опытный и образованный наблюдатель. Приближенное место обычно определяется так называемым способом счисления иулги, который представляет собой, в сущности, определение места интегрированием кинематических соотношений по измеренным скорости и направлению собственного движения, а также ветра нли морского течения.
Для счисления пути иногда применяются автоматические устройства, часто дополняемые приспособлениями для внесения поправок на различные неучтенные автоматикой обстоятельства. Секстант есть инструмент для измерения угла между направлениями на два объекта при помощи совмещения в глазу наблюдателя прямого изображения одного объекта с отраженным изображением другого '). Морской секстант применяется для измерения высот светил над видимым горизонтом. Авиационный секстант применяется для измерения высот светил относительно искусственного горизонта, определяемого пузырьком уровня.
Координаты удобных для навигации светил приводятся в таблицах и отнесены к гринвичскому времени. Ошибка во времени на 1 минуту равносильна ошибке в 15' долготы, так что необходимо точное знание времени. Вблизи зкватора ошибка во времени в 4 секунды равносильна ошибке в определении места в 1 морскую милю. Карты, астрономические таблицы и прочие подобные средства, необходимые штурману, хорошо приспособлены к его требованиям и обладают необходимой точностью.
Имеется много методов, позволяющих упростить вычислительную работу штурмана и свести ее к немногим правилам, которые необходимо .просто запомнить. Например, метод Вимса (%еешз) позволяет получить место по наблюдениям высот трех избранных звезд путем простого нанесения результатов измерения [исправленных на момент наблюдения) на специальные графики. Чтобы получить хорошее определение места, штурман должен иметь достаточные знания и опыт в применении ~) Подробности о секстанте см. 0и!!оп В., хач[яаг1оп апз' хаипсаг. Ааггопошу, р. 347 — 359, 11. 9. 1чача1 1пзшще, 1951. 3,19! могскля и воздяшнля лстгономичвскля навигация 105 навигационных инструментов.
Точность навигации всегда сильно зависит от умения штурмана производить необходимые измерения. Обычно для определения места штурман применяет метод измерения высот двух или более звезд. Как уже говорилось, предварительно должно быть известно и нанесено на карту приближенное место по счислению пути — так называемое счислимое место. Штурман для каждой звезды вычисляет, какая высота и азимут должны были бы у нее быть в момент наблюдения, если бы измерение было произведено в счислимом месте. Затем он определяет разность между наблюденной и вычисленной высотой каждой звезды и полученную разность откладывает от счислимого места в направлении, определяемом азимутом звезды.
Тогда позиционная линия проходит через полученную точку перпендикулярно к направлению, определяемому азимутом. Место определяется пересечением позиционных линий или чаще средней точкой образованной ими площади. Измерение высот секстантом заключает в себе ошибки, которые должны быть учтены перед обработкой наблюдений. К таким ошибкам относятся: а) Ошибка индекса. Это — индивидуальная ошибка каждого отдельного секстанта; обычно секстанты бывают отъюстированы так, чтобы исключить эту ошибку. б) Рефракция.
Атмосферная рефракция увеличивает высоту светила. Ошибка, проистекающая от рефракции, существенно зависит от высоты места наблюдения и в меньшей степени от местных атмосферных условий. в) Понижение горизонта происходит оттого, что глаз наблюдателя расположен выше поверхности Земли; это вызывает несовпадение видимого и истинного горизонта.
Если наблюдение производится при помощи секстанта с искусственным горизонтом, понижение горизонта на результат измерения ме влияет. г) Полудиаметр Солнца или Луны. При наблюдении секстантом испольауется не центр, а верхний или нижний край диска этих светил; поэтому наблюдения должны быть исправлены на угловую величину полудиаметра. д) Параллакс.
или разница между направлениями на светило ив места наблюдения и из центра Земли. е) Ошибка Кориолиса, происходящая от вращения Земли, если наблюдение производится на быстро летящем самолете при помощи секстанта с уровнем. Общая ошибка в определении места зависит как от метеорологических условий, так и от способностей штурмана. При условии введения указанных выше поправок и при приемлемых метеорологических условиях морские штурманы определяют место с ошибкой от 106 аямныв и лстгономичяскив огивнтивы и систвмы отсчвтл (гл. 3 одной до двух миль; воздушная навигация дает несколько большую ошибку (около десяти миль), потому что определение горизонта при помсщи уровня на летящем самолете значительно менее точно, чем путем прямого наблюдейия видимого горизонта морским секстантом.
Напомним, что ошибка в измерениях в одну дуговую минуту дает в реаультате ошибку около одной мили. Штурман-человек имеет перед автоматами одно большое преимущество, которое позволяет снизить требования к точности навигации: обычно в конце пути он может применить ориентировку по местным предметам. 3.20. Астрономическая навигация при помощи автоматических средств Рассмотрим снова общие требования (см. начало $ 3.19), выполнение которых необходимо для практического применения морской и воздушной астрономической навигации, и попытаемся высказать подобные же требования в случае автоматической астрономической навигации, предназначенной для управления снарядами класса поверхность в поверхность.
а) Знание приближенного места. Смысл непрерывного определения приближенного места снаряда состоит в том, что если звезды будут временами не видны, то в течение этих промежутков времени астрономическая навигация может. быть заменена счислением пути. б) Прибор для измерения высоты звезд. Самая возможность автоматической астрономической навигации зависит от того, возможно ли автоматическое сопровождение звезды и определение ее положения относительно некоторой удобной системы координат. в) Точное время — очевидно, необходимо. г) Карты и звездные таблицы, используемые штурманом, могут быть названы его памятью, так как они содержат в себе записи предшествовавшего опыта. Чтобы использовать автоматическую астрономическую навигацию для управления снарядами, необходимо накопить те же данные в каком-то запоминающем устройстве, тип которого зависит от принятой системы управления.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
