Кириллов Н. О.
Подробно рассмотрены теоретические основы мореходной астрономии и сведения о практическом применении средств и методов мореходной астрономии для решения задач судовождения в открытом море. Приведены примеры решения практических задач мореходной астрономии с применением используемых в настоящее время на судах флота как отечественных, так и иностранных астронавигационных пособий. Помимо традиционных средств и методов мореходной астрономии достаточно подробно рассмотрены основные направления автоматизации решения задач мореходной астрономии с применением современных и перспективных технических средств и вычислительной техники. Для курсантов очной формы обучения и студентов заочной формы обучения специальности 26.05.05 «Судовождение» по дисциплине «Мореходная астрономия» в соответствии с действующей программой.
Введение 7
Глава 1. Основы сферической астрономии 9
§ 1.1. Вспомогательная небесная сфера. Основные точки, линии и плоскости на ней 9
§ 1.2. Сферические координаты светил 11
§ 1.3. Графическое построение вспомогательной небесной сферы и решение задач на ней 15
§ 1.4. Видимое суточное движение светил 18
§ 1.5. Астрономические явления, возникающие из-за суточного движения светил 22
§ 1.6. Видимое годовое движение Солнца 24
§ 1.7. Совместное суточное и годовое видимое движение Солнца 26
§ 1.8. Видимое месячное движение Луны 28
§ 1.9. Понятие о видимом движении планет 32
§ 1.10. Прецессия, нутация, годичная аберрация и собственные движения звезд.
Изменение экваториальных координат светил 34
Глава 2. Время и его измерение 38
§ 2.1. Звездное время. Основная формула времени 38
§ 2.2. Истинное и среднее солнечное время 40
§ 2.3. Время на различных меридианах. Местное время 45
§ 2.4. Вариации длительности средних суток. Эфемеридное время 48
§ 2.5. Атомная система измерения времени. Взаимосвязь между различными системами измерения времени 51
§ 2.6. Поясное время. Летнее и зимнее декретное время 53
§ 2.7. Судовое время. Организация службы времени на судне 57
§ 2.8. Морской хронометр 58
§ 2.9. Определение и расчет поправок измерителей времени 62
§ 2.10. Понятие о календаре и эрах 66
Глава 3. Расчет экваториальных координат светил 68
§ 3.1. Астронавигационные пособия, применяемые
для расчета экваториальных координат светил 68
§ 3.2. Вычисление часовых углов и склонений звезд 72
§ 3.3. Вычисление часовых углов и склонений Солнца, планет и Луны 77
Глава 4. Расчет горизонтных координат светил 96
§ 4.1. Параллактический треугольник и методы его решения 96
§ 4.2. Решение параллактического треугольника с помощью таблиц логарифмов тригонометрических функций 98
§ 4.3. Решение параллактического треугольника с помощью таблиц ТВА-52 и ТВА-57 102
§ 4.4. Решение параллактического треугольника с помощью таблиц Sight reduction tables 109
§ 4.5. Вычисление азимута светила с помощью таблиц А, В, С Norie's nautical tables 114
Глава 5. Измерение и исправление высот светил 117
§ 5.1. Устройство навигационного секстана и принцип измерения с его помощью высот светил 117
§ 5.2. Подготовка секстана к наблюдениям. Выверки секстана. Поправка индекса секстана и способы ее определения 124
§ 5.3. Исправление высот светил 132
Глава 6. Теоретические основы определения места судна по наблюдениям небесных светил 153
§ 6.1. Способ определения места судна по высотам светил. Круг равных высот. Высотная линия положения 155
§ 6.2. Способ определения места судна по азимутам светил. Азимутальная линия положения 165
§ 6.3. Способ определения места судна по разности азимутов светил. Разностно-азимутальная линия положения 168
§ 6.4. Способ определения места судна по одновременно измеренным высоте и азимуту светила 171
§ 6.5. Высотно-разностно-азимутальный способ определения места судна. Разностно-высотная линия положения 172
§ 6.6. Скоростно-высотный и скоростно-азимутальный способы определения места судна 175
Глава 7. Оценка точности координат места судна, полученных по наблюдениям небесных светил 178
§ 7.1. Классификация погрешностей астронавигационных измерений 178
§ 7.2. Погрешности высотной и разностно-высотной линий положения 182
§ 7.3. Погрешности азимутальной и разностно-азимутальной линий положения 187
§ 7.4. Оценка точности обсервованного места судна по измерениям двух астронавигационных параметров 189
Глава 8. Определение и оценка точности места судна по измерениям двух высот светил 193
§ 8.1. Практическое определение и оценка точности места судна по одновременно измеренным высотам двух светил 193
§ 8.2. Практическое определение и оценка точности места судна по разновременно измеренным двум высотам Солнца 199
Глава 9. Нахождение и оценка точности вероятнейшего места судна при использовании избыточных астронавигационных параметров 206
§ 9.1. Применение обобщенного метода наименьших квадратов для нахождения и оценки точности вероятнейшего места судна при использовании избыточных астронавигационных параметров 206
§ 9.2. Графоаналитические способы нахождения и оценки точности вероятнейшего места судна при использовании избыточных астронавигационных параметров 211
§ 9.3. Приближенные упрощенные графоаналитические способы нахождения и оценки точности вероятнейшего места судна при использовании избыточных астронавигационных параметров 216
§ 9.4. Практическое определение и оценка точности места судна по одновременно измеренным высотам трех светил 219
§ 9.5. Практическое определение и оценка точности места судна по одновременно измеренным высотам четырех светил 226
Глава 10. Частные случаи определения и уточнения места судна по высотам светил 229
§ 10.1. Определение широты места судна по высоте Полярной 229
§ 10.2. Определение широты места судна по меридиональной высоте Солнца 236
§ 10.3. Уточнение счислимых координат места судна по одной линии положения 240
§ 10.4. Особенности определения места судна по Солнцу при плавании в тропиках 243
§ 10.5. Особенности определения места судна при плавании в Арктике и в высоких широтах 247
Глава 11. Оценка астронавигационной обстановки в районе плавания 254
§ 11.1. Освещенность морского горизонта 254
§ 11.2. Расчет времени и азимута восхода, захода и кульминации Солнца и Луны 256
§ 11.3. Звездный глобус и задачи, решаемые с его помощью 266
Глава 12. Определение поправки приборов и систем курсоуказания астрономическим способом 274
§ 12.1. Теоретические основы и способы определения поправки курсоуказания астрономическим способом 274
§ 12.2. Определение поправки курсоуказания способом моментов
§ 12.3. Определение поправки курсоуказания по Полярной 276
§ 12.4. Определение поправки по видимому восходу и заходу Солнца 278
§ 12.5. Оценка точности поправки курсоуказания, полученной астрономическими методами 281
Глава 13. Ориентирование по небесным светилам в экстремальных и аварийных условиях плавания 294
§ 13.1. Визуальное опознание навигационных звезд на небосводе 295
§ 13.2. Приближенные измерения высот и вычисления экваториальных координат светил 306
§ 13.3. Ориентирование во времени по солнцу 308
§ 13.4. Ориентирование во времени по звездам 314
§ 13.5. Ориентирование по направлению 322
§ 13.6. Ориентирование по координатам 327
Глава 14. Автоматизация решения задач мореходной астрономии 330
§ 14.1. Основные направления автоматизации решения задач мореходной астрономии 330
§ 14.2. Автоматизация измерений астронавигационных параметров 334
§ 14.3. Судовая астронавигационная система 342
§ 14.4. Алгоритмы автоматизированного решения задач мореходной астрономии 350
Заключение 368
Список использованной литературы 369
Приложение 1. Соответствие русскоязычных и англоязычных терминов, применяемых в мореходной астрономии 370