Определение местоположения судна по звёздам. С помощью Rapid Sight Reduction Tables for Navigation

Определение местоположения судна по звёздам. С помощью Rapid Sight Reduction Tables for Navigation

Телеграм-канал Первый Морской. @first_morskoy


Простой метод. Объяснение в двух словах.

Именно по звёздам, а не по небесным светилам. Потому что эти таблицы дают информацию по 7 избранным звёздам. Определение местоположения, в том числе и с помощью планет, в этом способе, не рассматриваются.

Такие подробности, как вычислить время сумерек или что такое GHA, LHA опускаю, что бы не загромождать статью.


Сразу предупреждаю, преподавателей по астронавигации и слабонервных - дальше не читайте! Потому что, здесь не будет безумного метода с косинусами и тангенсами (хотя, это наиболее приемлимый метод в связи с отсутствием необходимых таблиц). Не будет построения эллипса погрешности. Здесь, вы увидите погнутый измеритель (какая то сволочь, им что то делала). Здесь вы увидите нанесение линий положения (о, ужас) прямо на карту!


Бумажные карты, уже как три года отменили и мы пользуемся ENC, как праймери. Понадобились некоторые усилия найти инструменты и карту. 

Пару раз пытался сделать вычисления без таблиц, просто с помощью математического метода, с использованием калькулятора, но нервы мои этого не выдержали. Именно работа с таблицами даёт представление всей "живости" пррисходящего, а не эти все sin/cos/tang. Поэтому, нашёл для себя, вот такой аналоговый способ, который более удобен. Но кому то, с калькулятором удобнее и проще.

Этот метод определения достаточно популярно объяснён в Sight Reduction. Возможно, это статья немного поможет тем, кто захочет в этом разобраться.

И так. Берём Browns.

Находим 25 Апреля. Для отправной точки я беру Civil twilight, так как это именно то время, когда горизонт проявляется. Определяем. Получается 0642 UTC (0742LT). На это время находим наше DR (Dead Reconing), ожидаемое местоположение судна, с учётом курса и скорости, не принимая во внимание воздействие ветра/течения. Можно даже, просто пальцами по карте. Получаем позицию.

На полученное время, из Browns берём GHA Aries. Стараемся с таблицами работать внимательно, перепроверяя.

Далее, подставляем долготу таким образом (восточная +, западная -), что бы при сложении / вычитании получалось целое число. Долгота - наиболее приближенная к нашему DR. Так находим LHA.

Заносим данные в таблицу. Далее, это таблица, составленная мною. Без всяких поправок на температуру и давление, какое то motion body и прочей незначительной чепухи, дающих поправки в пределах 0,0... , в то время как толщина точки, поставленной карандашом на карте, может достигать в масштабе 1 каб.

Для сравнения оригинальная таблица из Sight Reduction.

Еще днём проверяем секстант на поправку. Совмещаем два солнышка и винтами подгоняем зеркала так, что бы было одним целым. После, садим одно солнце на другое, снимаем показания. Потом наоборот. Опять снимаем. Разница в показаниях и будет поправкой. Этот способ описан в любом мануале на секстант. Еще проверяем наличие батарейки в ручке. Подсветка шкалы - очень полезная штука. Синхронизируем наши часы с мировым временем. Можно по GPS. А можно по старому методу, по MF/HF приёмнику на частотах 5000, 10000, 15000 kHz.

Открываем Sight Reduction на нашей широте. Берём широту, которая ближе к нашему DR. Если широта, например 11°30', можно брать или 12° или 11°. В последствии, это скомпенсируется (вычисление vs графическое исполнение).

В моём случае, я взял широту 12°N. Изначально, ошибся и записал DR с широтой 11°43'. Когда заметил, было поздно. Поэтому, оставил как есть.

В таблице, звёзды обозначены разным шрифтом. Чем крупнее шрифт, тем ярче звезда. Ромбиком обозначены три наиболее подходящие звезды в плане: altitude/пеленг.

Справа, на против нашего LHA 294°, наношу время 0742. Каждый градус соответствует 4 минутам. Наношу три позиции вверх и вниз. Это просто для удобства. Например, небо затянуло как раз в том секторе, который тебе нужен. Прыгаем на другую звезду. После, возвращаемся к этой. Время идёт и соответственно параметры звезды меняются. Это нанесение исключительно для удобства, что бы экономить время между обсервациями.

Подходит время, горизонт проявляется. В нужный момент, когда горизонт виден, но еще небо достаточно для различения звёзд, выставляем на секстанте высоту светила, исходя из таблицы. Далее, буду использовать термин altitude.

Причём с утра, начинаем с объектов, расположенных в восточном направлении, так как, в этом секторе небо светлеет быстрее из за восхода и надо не потерять балланс: свет звезды/горизонт. Вечером, также начинаем с востока - небо темнеет быстрее, чем на западе => граница горизонта быстрее размывается.

В нашем случае, начинаем с Fomalhaut. На секстанте выставляем 25°0' и прыгаем на крыло мостика, где ориентируясь по репитеру становимся на пеленг 131°. Водя слегка вверх/вниз, право/лево находим звёздочку и садим на горизонт, покачиваясь ловя нижнюю точку дуги, совмещая горизонт с серединой звёздочки. Засекаем время, до секунд. Пулей мчимся к столу записываем показания: время, altitude. Выставляем секстант на следующие параметры. Можно с собой взять блокнот и копию страницы из таблиц. Но тогда, придётся брать фонарик, блокнот на крыле положить некуда, плюс ветер. В общем смотаться к столу, будет проще. В любом случае, делаем всё очень быстро. Небо светлеет, время идёт. Как правило, стараюсь брать четыре обсервации. Бывает, по ошибке взял не ту. Так, хотя бы три остаётся. Вообще, надо брать максимум. Пять штук - самое то. Но всё зависит от состояния неба.

Далее - Deneb, Antares, Vega. Хотя Rasalhague и помечена ромбом, это маленькая и неудобная звезда (также, как и Nunki i Alpheratz). В уходящих сумерках они исчезают быстрее всего, поэтому будут использоваться в крайнем случае, если тучи в соответствующем секторе затянут соседние звёзды.

Стрельнули четыре звёздочки. Занесли в таблицу. Под каждое время обсервации находим GHA. Потом, находим LHA, подставляя долготу. Опять же, до полных градусов (!), приводя долготу как можно ближе к DR. Именно эта долгота, соответствующая каждому объекту и будет использоваться потом при графическом построении.

В таблице три поправки:

I - Dip of the horizon,

II - Refraction for stars,

i.e. - поправка секстанта (у меня ноль).

Hs - secstant. Наше показание с секстанта.

Ho - observed. Наше показание с поправками.

Hc - tabulated. Показание из таблицы. Также, из таблицы берём соответствующий пеленг. Именно его будем применять при графическом исполнении.

Вычисления стараемся делать без калькулятора, получая бонусом зарядку для (хвоста) мозга.

Получили intersept.

Попраку на температуру и давление не беру. Возможно, для арктических широт стоит брать.

Вообще, лучше всего графическое исполнение делается на Plotting Sheet. По нашему - планшет (не уверен, что так называется). Короче, "пустая карта" с одними широтами. Применяется для плавания в океанах, вдали от берега. Долготы наносятся, в соответствии с районом плавания. Во многих компаниях их использование уже запретили. Удобно на них было наносить.

Карта, которую я нашёл, заканчивается на широте 11°35'N. А следующая, уже генералка. Масштаб не позволит нормально построить. Поэтому, я сместил широту вверх. 12° и 13°зачёркнуто получилось 11° и 13° соответственно. Вообще, так не делается, но для примера - пойдёт.

Также, можно построить линии используя собственноручно изготовленный планшет - разметка широта/долгота на обычном тетрадном листе. Но почему то, этот способ у меня не прижился.

Сейчас, при отсутствии карт просто берутся обсервации и вносятся в программу. Она выдаёт результат и строит линии положения. Распечатал на принтере и всё. Например NavPac или самодельные программы в .xls

После того, как отбили широту, наносим на ней засечку, соответствующую долготе, под вычисленным объектом. Те самые, которые мы брали, что бы получить целое число LHA.

Первая будет 019°40'8W - Fomalhaut.

К этой точке подводим треугольник, выставленный на пеленг 131°. Можно и линейкой пользоваться, но считаю тругольник наиболее точным методом и наиболее удобным. Измерителем берём 8'8 мили, выставляем на засечку на широте и по ходу пеленга (towards) делаем укол на карте.

Разворачиваем треугольник так, что бы его основание было перпендикулярно пеленгу 131. И в месте укола ( в точке 8'8 мили (towards), от засечки на широте) проводим линию. Это будет первая линия положения, соответствующая вычисленным параметрам звезды Fomalhaut.

Проделываем тоже самое для остальных трёх объектов: засечка на широте - от неё пеленг звезды - по ходу или против (towards/away) наносим точку intersept - разворот основания треугольника под 90° к пеленгу - чертим линию.

Получается такая картинка:

В центре полученной фигуры ставим точку

Открываем Table 5, в Sight Reduction и находим поправку (shift position), соответствующую нашему LHA в зависимости от широты и года.

Получается shift (снос) позиции на 0.79 мили, азимут 080 °.

Время полученной позиции - среднее между первой и последней обсервациями. Для сравнения нанёс GPS позицию на тоже время

И так далее, до подхода в зону видимости береговых ориентиров, где можно определить своё точное местоположение. Полученная позиция отличается от позиции GРS на 3 мили. Для океанского перехода, вполне допустимая погрешность. В любом случае, с утра стрельнув пару раз солнышко с интервалом в 1,5 часа, затем по полудни, произведя расчёт meridian passage солнца, можно откорректировать своё местоположение. Вечером, опять звёзды. И так далее, до подхода в зону видимости береговых ориентиров, где можно определить своё точное местоположение.


Берём кальку. Накладываем на карту и переносим графическое построение на неё. Стираем линии на карте. Кальку приклеиваем к листу с расчётами. В среднем, от момента достать секстант, до полного оформления расчёта проходит около 40 минут.