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纬度测定

来源:海军百科 时间:2017-06-23 08:10:01

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纬度测定

观测天体高度(仰角)确定测者纬度进行舰艇定位的方法。所测得的纬度,为一条垂直于经线的天文舰位线,与其他天文舰位线相交,可得天文观测舰位。常用的有观测太阳子午高求纬度和观测北极星高度求纬度两种方法。

观测太阳子午高求纬度。太阳作周日视运动时,每天有一次穿过测者子午圆的午半圆,这时的高度最高,称为子午高(H),它的余角为子午顶距(Z)。它和太阳赤纬(δ)、测者纬度(φ)存在如下代数关系:φ=Z+δ,其中除φ、δ有南(S)北(N)命名外,Z也有命名。Z与H命名相反,H的命名与太阳上中天时的方位相同,太阳方位在正南时,Z的命名为N;太阳方位在正北时,Z的命名为S。Z与δ同名时相加,异名时相减,得观测纬度,纬度命名与Z、δ中绝对值大的一项的命名相同。在观测太阳子午高前,须先算出太阳上中天的船时。《航海天文历》中刊有每天太阳上中天的地方平时,根据测者经度和该地区的时区号数,可计算得出太阳中天的船时,公式为:

船时=地方平时经度±时区号数

观测太阳子午高的方法是,在太阳上中天前几分钟,如5分钟前开始,不间断地观测太阳高度,待太阳高度确实下降后再停止观测。从观测记录中取出一最大高度,经高度改正后,即为太阳子午高。太阳赤纬,根据观测时的世界时,从《航海天文历》中查得。由于太阳上中天时推算舰位对纬度测定的准确性毫无影响,计时误差对纬度测定的影响可完全忽略不计,且计算简便,故在天文定位中广泛应用。

观测北极星高度求纬度。天北极的高度等于北纬测者的纬度。北极星距天北极很近,其赤纬(δ)约89°N,极距(△=90°-δ)约1°。北极星围绕天北极沿半径约1°的赤纬圈上作周日视运动,其高度近似等于纬度,差值为一不大的数量,设为X,即φ=h*+X。X可解算天文三角形求得。在《航海天文历》中,将差值分列三表:以春分点地方西行时角()、北极星高度(h)和日期为引数,分别查出三个数据。其代数和为改正值X。

北极星为二等星,亮度较暗,不易观测。但其高度近似等于测者纬度,如测者纬度为40°N,可先将六分仪的读数定在40°上,从六分仪的望远镜中间向北方水天线附近搜索,可在肉眼尚未看北极星时,即水天线尚明亮时,先测到北极星高度。在观测北极星真高度的同时,记下观测时的世界时和船时,用船时从海图上量取推算舰位的经纬度,用世界时查取春分点格林西行时角,并算出春分点地方西行时角。根据春分点地方西行时角,北极星真高度和日期,从《航海天文历》的“北极星高度求纬度”表中分别查得三项改正值。北极星的真高度与三项改正值的代数和即为观测纬度。

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