|
Теперь об определении местоположения. Тут две подзадачи - определить широту и долготу. С широтой проще, угловая высота Полярной Звезды нам её даёт (приближённо, для точного определения надо учитывать, что она близка к Полюсу Мира, но не совпадает, и вводить поправку, зависящую от звёздного времени; она менее градуса, а звёздное время можно оценить без часов, по положению той же Большой Медведицы или иных приполярных созвездий). Другой способ - по высоте Солнца в полдень (тут надо учитывать, что, в силу эллиптичности орбиты Земли, истинный полдень, когда Солнце максимально высоко, наступает не ровно в 12 часов, поправка, "солнечное уравнение", может достигать 15 минут; ну, или вообще ничего не вычислять, а, непрерывно наблюдая, засечь момент максимального подъёма) С долготой сложнее, в силу вращения Земли в разные моменты времени звёзды видятся на разных позициях. Поэтому для задач навигации так важно было определение точного времени, изобретение Гаррисоном хронометра - важная часть британского "владычества морей". Другим направлением (из сотен попыток, вплоть до самых бредовых, как описано у Умберто Эко в "Острове Накануне", или не столь бредовых, когда пытались синхронизировать часы по спутникам Юпитера и вместо этого открыли конечность скорости света) было определение времени по Луне. Измеряя её расстояние от звёзд, можно было находить точное время. За сутки расстояние меняется примерно на 12 градусов, за час на 30 (угловых) минут, и если мерять с точностью в 1 минуту угла (что техническая точность секстана, но реальная сильно зависит от навыка измеряющего), получим ошибку по времени до 2 минут, что соответствует ошибке в расположении 2 морские мили. Однако достаточно точная теория движения Луны появилась лишь в конце XVIII века, и такие таблицы печатались в навигационных альманахах вплоть до 1920х годов, после чего часы стали проверять по радиосигналам. Одну только долготу можно определить по моменту прохождения звезды через местный меридиан, используя пассажный инструмент. Но это для обсерватории, а не для корабля или похода. Обычно сразу определяют и широту, и долготу. Для известного момента времени можно, зная координаты звезду на небесной сфере, определить, в какой точке Земли она в зените. Однако рассчитывать на то, что достаточно яркая звезда окажется точно над нами несколько наивно, так что меряют высоты трёх звёзд над горизонтом, переходят к их зенитному расстоянию. Можно нарисовать круги на глобусе, с центрами в точках, где соответствующая звезда в зените, и радиусом, равным измеренному расстоянию от зенита. Их пересечение даст наше положение (двух звёзд было бы достаточно, третье измерение позволяет выявить грубую ошибку и оценить точность, построив "треугольник ошибок"). Навигационных звёзд считается 58, их координаты приводятся в американском Морском Альманахе, но реально используется меньшее число: Полярная; Арктур; Вега; Капелла; Поллукс; Альтаир; Регул; Альдебаран; Денеб; Бетельгейзе;Процион; Альферац; Алиот; Сириус, Ригель, Антарес, Спика, Фомальгаут Штурмана зубрят их координаты в училище. Кроме того, можно использовать планеты, Солнце и Луну, но тут уже надо определять их координаты на данный момент времени (но днём, включая полярный, иного выхода нет). Искусство навигации по звёздам было вымерло под натиском GPS. но в американских военно-морских училищах изучение возобновили.
|