Автор: Секстант – это старый навигационный инструмент, измеряющий высоту с помощью угловых расстояний. С помощью секстанта можно определить высоту на небе солнца, луны или других небесных тел относительно горизонта. Затем вы можете использовать эту информацию, чтобы точно определить свою широту или свое положение на земном шаре относительно экватора. В то время как секстанты могут дать вам очень точную информацию о вашем местоположении, вам, как правило, потребуется внести несколько поправок в показания, основанные на таких факторах, как время года и астрономическое тело, которое вы используете для справки. Хотя конструкция секстанта выглядит сложной, с пониманием того, как он работает, и небольшой практикой, вы сможете надежно использовать его для определения своего положения!
Шаги
Определение угла возвышения наблюдаемого объекта
1. Используйте карту, чтобы найти свое положение над уровнем моря.Если вы не используете секстант с борта корабля в море, вам придется скорректировать свое прицеливание с учетом вашей высоты над уровнем моря. Посмотрите на карту, которая включает информацию о вашей высоте, или используйте приложение (например, Google Maps), чтобы проверить вашу высоту. Запишите свою высоту, чтобы вы могли использовать ее позже, чтобы исправить свои показания. <ул>Поскольку секстант измеряет угол между объектом в небе и горизонтом, ваши показания будут менее точными, если вы не проводите измерения от уровня горизонта (или уровня моря). Вам нужно будет исправить эту разницу, чтобы найти истинную высоту объекта, который вы наблюдаете. Разница между вашей высотой и уровнем горизонта называется «падением». Даже если вы находитесь на уровне моря, вам все равно необходимо сделать поправку на падение, чтобы учесть разницу между уровнем горизонта и высотой вашего глаза.
2. Визируйте горизонт, глядя в прицел на зеркало горизонта. Посмотрите в прицел на линию горизонта, которую вы увидите через зеркало горизонта. Горизонтное зеркало лишь частично посеребрено, что позволяет смотреть через него и прицел на горизонт за ним. <ул>Линия горизонта образует базовую линию для угла возвышения объекта, положение которого вы определяете. Ваш секстант может не считать линию горизонта равной 0 градусов. Если это не так, вам придется скорректировать измерение угла объекта, который вы пытаетесь определить, на ту же величину, что и ошибка линии горизонта. Эта ошибка называется ошибкой индекса.
3. Двигайте указательный рычаг, пока не увидите объект, который пытаетесь измерить.Второе зеркало, индексное зеркало, установлено на подвижном рычаге. Перемещайте руку до тех пор, пока вы не увидите объект, высоту которого вы пытаетесь найти (например, солнце или луна), отраженный в зеркале горизонта от указательного зеркала.
- Перемещение рычага поворачивает указательное зеркало до тех пор, пока свет, попадающий на указательное зеркало, не попадет на отражающую часть зеркала горизонта. Это заставляет объект в индексном зеркале казаться покоящимся на горизонте. Секстанты, предназначенные для наблюдения за солнцем, включают солнцезащитные очки для защиты глаз от солнечных лучей.
4. Регулируйте руку, пока объект не окажется близко к горизонту. Как только вы обнаружите объект, за которым наблюдаете, в зеркале горизонта, переместите руку немного назад и вперед, чтобы отрегулировать положение указательного зеркала. Перемещайте его до тех пор, пока объект не окажется близко к уровню горизонта, когда вы смотрите в прицел. <ул>Если у вашего секстанта есть зажим, используйте его, чтобы зафиксировать указательный рычаг на месте, чтобы он не мог свободно вращаться, когда объект находится в нужном положении. На некоторых секстантах есть пара рычагов, которые вы сжимаете, чтобы выполнить большую регулировку рукой. Отпустите рычаги, как только вы расположите руку примерно там, где вы хотите.
5. Поворачивайте ручку микрометра, пока объект не окажется на горизонте.Найдите микрометрическую ручку или винт в нижней части секстанта и поверните его, чтобы точно настроить положение индексного зеркала. Вносите изменения постепенно, покачивая секстантом из стороны в сторону, пока объект не коснется горизонта.
- Например, если вы наблюдаете за солнцем, вы будете выполнять точную настройку с помощью ручки микрометра, пока не будет казаться, что нижняя кривая (или «нижняя конечность») солнца просто опирается на горизонт.
6. Запишите время, когда вы заметили объект. Как только вы установите объект на место, посмотрите на часы или телефон. Запишите время в часах, минутах и секундах, начиная с секунд, чтобы избежать ошибок. <ул>Например, если вы измеряете высоту солнца в 16 секунд после 7:35 утра, вы должны записать «7:35:16 утра». Быстрая запись времени особенно важна, если вы используете секстант в морской навигации, поскольку ваше положение и положение объектов в небе меняются.
7. Посмотрите на положение указателя и ручки микрометра, чтобы найти угол.Секстант записывает высоту в градусах и долях градусов, которые называются «минутами». Посмотрите на окошко над дугой секстанта в нижней части указателя, чтобы найти градусное измерение. Затем проверьте положение ручки микрометра или винта, чтобы найти минуты. Ваш секстант также может иметь меньшую шкалу, называемую нониусом, которая показывает доли минуты. Нониус расположен рядом с ручкой микрометра. Запишите эти числа вместе со временем. <ул>Например, вы можете получить значение 25° 6,40’ или 25 градусов и 6,4 минуты. На индексной полосе может быть небольшое увеличительное стекло, которое поможет вам прочитать градуировку на дуге секстанта. Минута равна 1/60 градуса, а секунда равна 1/60 минуты. Большинство секстантов могут снимать показания с точностью до 10 секунд.
Внесение исправлений в ваши измерения
1. Скорректируйте ошибку указателя, если ваш секстант дает показания горизонта больше или меньше 0°.Иногда секстанты немного смещаются, так что если вы снимете показания прямо на горизонте, вы получите число больше или меньше 0°. Это называется «ошибка индекса». Прежде чем наблюдать за высотой объекта, проверьте наличие этой ошибки. Если ваш секстант считает угол горизонта больше 0 (положительное число), вычтите угол горизонта из меры угла объекта. Если ваш секстант определяет угол горизонта меньше 0 (отрицательное число), добавьте разницу в градусах к углу объекта. <ул>Эта проблема возникает, когда указательное зеркало и зеркало горизонта не выстраиваются правильно, когда указательный рычаг и минутная шкала установлены на 0. Когда эта ошибка возникает, горизонт не будет выглядеть как идеально прямая линия через 2 зеркала, когда вы смотрите через размах. Поворачивайте микрометр до тех пор, пока линия не станет прямой, чтобы найти угол ошибки индекса. Если он больше 1,5 футов, вам нужно будет внести коррективы в свой секстант, чтобы исправить это. Обратитесь к руководству пользователя, прилагаемому к вашему секстанту, если оно у вас есть.
2. Исправьте угол наклона с учетом расстояния над уровнем моря.«Наклон» относится к разнице между вашей высотой и фактическим уровнем горизонта. Чтобы сделать эту поправку, умножьте 1,7725’ на квадратный корень из вашей высоты, включая высоту вашего глаза, в метрах. Вычтите это число из наблюдаемой вами высоты (показания, которые вы получили на секстанте, когда измеряли высоту объекта). <ул>' в этой формуле представляет минуты (60-е доли градуса). 1,7725’ — это математическая константа, представляющая небольшую долю градуса. Например, если вы находитесь на высоте 25 м (82 фута) над уровнем моря, а уровень ваших глаз – 1,7 м (5,6 фута), ваша высота над уровнем моря составит 26,7 м (88 фута). Ваше падение будет 1,7725’ x √26,7 = 9,16’. Если вы получили измерение высоты солнца 38° 10,60’, после поправки на наклон вы получите 38° 10,60’ — 9,16’ = 38° 1,44’.
3. Проконсультируйтесь с Морским альманахом, чтобы исправить ошибки рефракции.Преломление относится к тому, как свет изгибается, когда он проходит через атмосферу Земли. Этот эффект изменяет способ отображения объектов на небе и заставляет их выглядеть слегка смещенными, точно так же, как соломинка для питья выглядит смещенной или согнутой в воде в стакане. Поскольку рефракция меняется в зависимости от множества факторов, в том числе от того, какое небесное тело вы пытаетесь наблюдать, эту поправку проще всего сделать с помощью таблицы поправок. Проверьте страницу A2 Морского альманаха, чтобы найти таблицы коррекции рефракции.
- Вы можете приобрести последнюю версию Морской альманах из книжного интернет-магазина. Многие таблицы альманаха также доступны бесплатно на различных веб-сайтах, посвященных навигации и парусному спорту. Преломление всегда заставляет объекты казаться выше, чем они есть на самом деле, а это означает, что поправка всегда отрицательна. Вы должны вычесть его из кажущейся высоты. Правильные показания рефракции будут зависеть от вашего измерения кажущейся высоты.
4. Используйте коррекцию полудиаметра, если вы наблюдаете за солнцем или луной.Видимые размеры солнца и луны меняются в зависимости от времени года (в случае солнца) или месяца (в случае луны). Эти изменения могут повлиять на ваши показания высоты, поэтому вам нужно будет внести коррективы для точности. Посмотрите на обороте своего Морского альманаха, чтобы узнать, какую поправку вам нужно применить к измерению высоты в зависимости от времени года или фазы луны. <ул>Добавьте поправку на полудиаметр к наблюдаемой высоте после поправки на ошибку индекса, наклон и рефракцию. Например, если вы измеряли высоту солнца в апреле, поправка на полудиаметр будет равна 15,9’. Эта поправка применима только к относительно близким объектам, которые кажутся круглыми в секстанте, например, к солнцу и луне. Коррекция полудиаметра корректирует ваши показания от нижней кривой круга (нижняя конечность) к его центру. Более далекие звезды и планеты просто выглядят как точки света, поэтому для них эта настройка не требуется.
5. Внесите коррекцию параллакса, используя свой Морской альманах.Параллакс относится к кажущейся разнице в положении наблюдаемого объекта в зависимости от вашей точки обзора. Правильная коррекция параллакса зависит от того, за каким небесным телом вы наблюдаете (например, солнце, луна или планета) и наблюдаемой высотой. Проверьте таблицы коррекции параллакса на странице A2 вашего Морского альманаха. Добавьте коррекцию параллакса после корректировки ошибки индекса, наклона, преломления и полудиаметра, чтобы получить истинную высоту наблюдаемого объекта. <ул>Коррекция параллакса учитывает разницу между вашей точкой обзора на поверхности Земли и тем, что вы увидели бы из центра Земли. Комбинированная коррекция параллакса, полудиаметра и преломления известна как «третья коррекция». Например, если наблюдаемая вами высота солнца составляла 38° 10,60’ и вы проводили наблюдения в апреле, вы можете внести следующие исправления:
- 38° 10,60' + 1,2' (ошибка индекса) = 38° 11,8' 38° 11,8' — 9,16' (падение) = 38° 2,64' 38° 2,64' — 1,1' (преломление) = 38° 1,54' 38° 1,54' + 15,9' (полудиаметр) = 38° 17,44' 38° 17,44' + 0,1' (параллакс) = 38° 17,45' (истинная высота)
Определение широты в дневное время
1. Найти угол возвышения солнца в его самая высокая точка.В полдень (12:00 по местному стандартному времени) измерьте с помощью секстанта высоту солнца. Высота солнца в полдень будет варьироваться в зависимости от вашей широты и времени года.
- Например, если вы находитесь на экваторе и проводите измерения во время весеннего или осеннего равноденствия, в полдень солнце будет находиться точно под углом 90° над головой. Если бы вы были на одном из полюсов, он был бы точно под 0° (на горизонте).
2. Внесите поправки на ошибку индекса, наклон, преломление, полудиаметр и параллакс.Чтобы получить точное измерение широты, вам нужно будет применить стандартные поправки к вашим показаниям высоты солнца. Если ваш секстант имеет какую-либо погрешность индекса (разницу между измерением, сделанным на горизонте, и 0°), примите это во внимание. Измерьте высоту вашего глаза, прибавьте ее к любой дополнительной высоте над уровнем моря и используйте формулу 1,7725’ x √ht (ht — высота), чтобы скорректировать наклон. Наконец, сверьтесь с таблицами в вашем Морском альманахе, чтобы найти поправки на рефракцию, полудиаметр и параллакс.
- Примените поправки следующим образом:
- Наблюдаемая высота солнца +/- ошибка индекса (+ если разность отрицательна, — если положительна) — наклон — преломление + полудиаметр + параллакс = истинная высота солнце
3. Вычтите скорректированную высоту из 90°. Получив числа, вам нужно будет учесть разницу между высотой солнца на экваторе и его высотой на вашей фактической широте. Используйте 90° в качестве отправной точки, так как это высота солнца на экваторе в полдень во время равноденствия.
- Например, если вы получили значение 82° 17,3’, вычтите это из 90°, чтобы получить 7° 42,7’.
4. Используйте Морской альманах, чтобы определить склонение солнца. Склонение солнца относится к разнице в высота солнца в любое время года от его положения в дни весеннего и осеннего равноденствия. В зависимости от времени года солнце будет появляться выше или ниже на небе. Проверьте правильность склонения солнца в зависимости от времени года в таблицах вашего Морского альманаха.
- Например, 1 февраля склонение составляет 17° 12’ к югу от экватора. Склонение солнца максимально (23° к северу от экватора) в день июньского солнцестояния и минимально (23° к югу) в день зимнего солнцестояния.
5. Добавьте или вычтите склонение солнца, чтобы найти широту. В зависимости от положения солнца относительно экватор, вам нужно либо добавить, либо вычесть склонение из вашего предыдущего расчета, чтобы найти вашу широту. Если солнце находится к северу от экватора, добавьте склонение. Если это на юге, вычтите его.
- Например, если вы получили значение 7° 42,7’ после вычитания высоты солнца из 90° и сейчас 13 апреля, солнце находится к северу от экватора и его склонение составляет 8° 54’. Добавьте 7° 42,7’ + 8° 54’, чтобы получить 16° 36,57’. Это ваша широта!
