ГКИНП-01-153-81 РУКОВОДСТВО ПО АСТРОНОМИЧЕСКИМ ОПРЕДЕЛЕНИЯМ - часть 9

«Редукционные величины») числа f', g', G' и по ним вычисляют поправку ∆λ

n

 в долготу по 

формуле 

∆λ

n

 = f'' + (1/15)g'tgφsin(G' + S

ср

).                                     (3.11) 

Такой  поправке  придается  вес  p,  равный  числу  пар,  вошедших  в  группу  (p = n

j

).  Из 

групповых ∆λ

n

 выводят среднюю весовую поправку ∆λ

nut

, которую вводят в долготу λ + ∆λ

nut

 

= λ'. 

В  измеренную  долготу  вводят  поправки  за  приведение  к  центру  пункта  и  к  среднему 

полюсу (см. 8.1 и 8.4). 

В долготу, приведенную к центру пункта и к среднему полюсу, вводится средняя в сезоне 

лично-инструментальная разность 

λ

ок

 = λ' + ЛИР,                                                     (3.12) 

после чего производят оценку точности окончательного значения долготы (см. 3.1). 

3.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОЛГОТЫ ИЗ НАБЛЮДЕНИЙ ЮЖНЫХ ЗВЕЗД В 

ВЕРТИКАЛЕ ПОЛЯРНОЙ (СПОСОБ ДЕЛЛЕНА)

 

Сущность  способа  Деллена  состоит  в  измерении  микрометром  малого  угла  между 

вертикалами  Полярной  и  южной  звезды,  с  одновременной  регистрацией  моментов 
прохождения  звезд.  Так  как  способ  Деллена  является  способом  азимутальным,  то  для 
достижения  хорошего  качества  работ  должно  соблюдаться  условие  постоянства 
азимутальной ориентировки астрономического теодолита и его частей во время наблюдений 
звезд пары. Если ориентировка теодолита меняется линейно, это также не внесет заметных 
погрешностей в результат. 

Наблюдения  пар  звезд  по  способу  Деллена  производят  теодолитами,  снабженными 

подвесными или алидадными уровнями, не требующими снятия их с горизонтальной оси при 
переводе  трубы  через  зенит  и  предотвращающими  тем  самым  возможность  азимутального 
разворота  верхней  части  теодолита  при  переходе  от  наблюдений  Полярной  к  регистрации 
моментов  прохождения  южной  звезды  пары.  К  достоинствам  способа  Деллена  следует 
отнести  хорошую  обеспеченность  яркими  звездами.  Одна  из  них  (Полярная)  входит  во  все 
пары, а южные звезды легко подбираются из АЕ в достаточном количестве. К недостаткам 
способа  относится  большая  трудоемкость  при  составлении  эфемерид  и  обработке 
результатов наблюдений, из-за чего способ находит применение только за 60-й параллелью в 
северном полушарии Земли. 

В  общем  случае  ожидаемая  средняя  квадратическая  погрешность  определения  поправки 

хронометра (долготы) по одной паре звезд данным способом, с достаточной точностью для 
современных астрономических теодолитов может быть подсчитана по формуле 

 

Для  определения  долготы  полевого  пункта  с  погрешностью ± 0,03

s

  программа 

наблюдений должна содержать не менее 30 пар звезд, распределенных не менее чем на три 
вечера наблюдений. Регистрация пар выполняется между приемами радиосигналов точного 
времени, интервал между которыми не превышает 2 ч для механических хронометров и не 
ограничен  для  кварцевых.  Астрономические  теодолиты,  предназначенные  для  определения 
долготы  по  способу  Деллена,  должны  быть  исследованы  в  лаборатории  и  в  поле  по 
программе,  приведенной  в 11.24. До  и  после  полевых  определений  астроном  должен 
выполнить  определение  долготной  лично-инструментальной  разности  на  основном 
долготном пункте Пулково. Каждое из определений долготной разности выполняют в четыре 
вечера, наблюдая не менее 40 пар звезд. Методика наблюдений принимается такой же, как и 
на  полевом  пункте.  Средняя  квадратическая  погрешность  определения  долготы  по  одной 
паре  звезд  при  определении  долготной  лично-инструментальной  разности  не  должна 

превышать ± 0,5

s

 · secφ,  а  погрешность  определения  долготной  разности  из  программы - ± 

0,008

s

 · secφ. Пары, долготы по которым отличаются от средней долготы, полученной из всей 

программы  более  чем  на 0,08

s

 · secφ,  из  обработки  исключаются.  Взамен  их  производится 

наблюдение новых пар. Расхождение между значениями начальной ЛИР 1 и заключительной 
ЛИР 2 не должно превышать ± 0,08

s

. 

Определение  долготы  основного  и  полевого  пунктов  начинают  с  составления  эфемерид. 

Пользуясь моментом s

н

 начала наблюдений, выраженным в местном звездном времени (см. 

раздел 2.3) и  широтой  φ

0

  пункта  наблюдений,  известной  с  погрешностью 1 - 2',  из  АЕ 

выбирают хорошо видимые в трубу данного астрономического теодолита на данном пункте 
яркие южные звезды, кульминирующие в интервале зенитных расстояний 10 - 50°. Прямое 
восхождение  первой  из  подобранных  южных  звезд  должно  составлять  α

S

 = s

н

 + 10

m

,  а 

последующие звезды должны кульминировать через 8 - 15 мин одна задругой. В ведомость 
вычисления эфемерид (табл. 3.9) записывают номера, прямые восхождения α

S

 и склонения δ

S

 

выбранных звезд. 

Для  каждой  южной  звезды  выбирают  из AT или  вычисляют  по  формуле  v

a

 = 

15'cosδcosecZ

S

 скорости движения звезд по азимуту в минутах дуги за минуту времени. 

Из  таблиц  высот  и  азимутов  Полярной  АЕ  на  моменты  s

i

 = α

S

 - 4

m

  выписывают  в 

ведомость  величины  f  и 

 необходимые  для  последующих  вычислений  зенитного 

расстояния и азимута Полярной. 

По формуле 

 вычисляют часовой угол t

S

 южной звезды в момент пересечения ею 

вертикала Полярной. Знак часового угла будет одинаковым со знаком величины 

, которую 

считают от направления на север к западу отрицательной, а к востоку - положительной. 

Т а б л и ц а  3.9 

Ведомость вычисления эфемерид 

Пункт Петровск φ

0

 = 69°36' s

н

 = 1

h

00

m

 

Номер 

звезды

 

m

 

α

 

δ

 

v

a

 

t

s

 

f

N

 

 

27

 

2,4

 

1

h

09

m

 

35°31'

 

21,8

 

+2

m

 

+48'

 

+41'

 

35

 

2,8

 

24

 

60 08

 

45,5

 

+1

 

+48

 

+32

 

38

 

3,8

 

37

 

48 31

 

27,6

 

+1

 

+49

 

+23

 

Т а б л и ц а  3.10 

Рабочие эфемериды пар Деллена 

Теодолит Вильд Т4, R = 150,0" 

Номер звезды

 

m

 

s

N

 

Z

N

 

a

 

Zs

 

∆M

 

v

a

 

27

 

2,4

 

1

h

07

m

 

19°36'

 

180°26'

 

34°05'

 

2,44

об

 

21,8

 

35

 

2,8

 

21

 

19 36

 

180 17

 

9 28

 

2,44

 

45,5

 

38

 

3,8

 

34

 

19 35

 

180 08

 

21 05

 

2,45

 

27,6

 

По данным табл. 3.9 вычисляют рабочие эфемериды (табл. 3.10). В таблицу записывают 

номер и величину m южной звезды и скорость движения по азимуту, а также вычисленный 
по  формуле  s

N

 = α

S

 + t

S

 - 4

m

  момент  начала  наблюдений  Полярной.  Находят  зенитные 

расстояния Полярной и южной звезд Z

N

 = (90° - φ

0

) - f, Z

S

 = φ

0

 - δ

S

. Находят азимут вертикала 

инструмента,  установленного  для  наблюдений  Полярной  в  первом  полуприеме 

. Азимут а

1

 считается от направления на юг, по ходу часовой стрелки, от 0 

до 360°. По  формуле  ∆M = (1/R)90000cosφ

0

 + (1/R)108,22f  подсчитывают  установочный 

отсчет для подвижной вертикальной нити контактного микрометра, относительно отсчета M

0

 

в  нуль-пункте  последнего.  В  приведенной  формуле  величина  ∆M  получается  в  делениях 
барабана  микрометра  и  их  долях,  при  условии,  что  R - цена  оборота  выражена  в  секундах 
дуги,  а  f - в  минутах  дуги.  Формулы  даны  для  теодолита,  барабан  микрометра  которого 
разделен на 100 делений. 

Перечисленные выше вычисления выполняют для всех подобранных южных звезд, число 

которых  должно  быть  таким,  чтобы  наблюдатель  в  метеорологических  условиях  каждого 
данного пункта мог в течение вечера регистрировать 12 - 15 пар звезд. Обычно это удается 
сделать,  если  эфемериды  составлены  на 5 - 6 ч  непрерывных  ежевечерних  наблюдений, 
следующих за моментом s

н

. 

Для определения и последующего вычисления долгот по способу Деллена необходимо на 

каждом полевом пункте определять цену оборота винта микрометра по наблюдениям звезд в 
меридиане  (см. 11.12). Цену  оборота  целесообразно  определять  в  процессе  наблюдений 
долготных  пар  по  южным  звездам,  входящим  в  пары.  При  этом,  если  южная  звезда  пары 
регистрируется до меридиана (кульминации) на достаточном удалении от него (более 2°), то 
цену  оборота  определяют  по  этой  звезде  сразу  же  после  окончания  наблюдений  данной 
пары.  Если  же  южная  звезда  пары  регистрируется  после  меридиана,  то  цену  оборота 
определяют перед наблюдением данной пары. 

Долготные определения рассматриваемым способом выполняют в следующем порядке. За 

35 - 40 мин  до  начала  наблюдений  производят  тщательное  горизонтирование 
астрономического  теодолита  и  проверку  работоспособности  всей  аппаратуры. 
Горизонтирование  теодолита  между  наблюдениями  звезд  пары  недопустимо,  а  внутри 
одного  вечера  нежелательно  из-за  возможного  влияния  упругих  деформаций  на 
азимутальную стабильность теодолита. 

За 10 - 15 мин  до  момента  s

н

  начала  вечерних  наблюдений  принимают  радиосигналы 

точного  времени  и  используя  приближенную  долготу  пункта  наблюдений,  известную  с 
погрешностью ± 10 с, вычисляют поправку хронометра (см. 2.3). Одновременно проверяют 
работу  электрических  цепей  регистрации  моментов  прохождения  звезд,  измеряют  мертвый 
ход и ширину контактов микрометра. Порядок наблюдений звезд в каждой паре принимают 
следующим: 

КП (КЛ) - Полярная, 
КЛ (КП) - южная звезда, 
КП (КЛ) - южная звезда, 
КЛ (КП) - Полярная. 

Наблюдения звезд выполняют в такой последовательности. 
1. КП (КЛ). За 2 - 3 мин до эфемеридного момента начала наблюдений Полярной в данном 

приеме верхнюю часть теодолита поворачивают и закрепляют по азимуту а

N

, выбранному из 

эфемерид (см. табл. 3.10). Трубу теодолита закрепляют на зенитном расстоянии Полярной и, 
отыскав  последнюю  в  поле  зрения,  отводят  подвижную  нить  в  сторону  Полярной  на 
величину  ∆M  от  нуль-пункта  микрометра.  За 30 - 40 с  до  эфемеридного  момента  начала 
наблюдений,  наводящими  винтами  трубы  и  алидады  горизонтального  круга  приводят 
изображение  Полярной  на  подвижную  нить  микрометра,  в  удалении  по  высоте  на 0,5 - 1,0 
оборота  от  неподвижной  горизонтальной  нити,  всегда  с  одной  и  той  же  ее  стороны 
(например, между горизонтальной нитью и шкалой оборотов). 

2.  Измеряют  направление  на  Полярную.  Если  для  определения  наклона  теодолита 

применяют жидкостный алидадный (подвесной) уровень, отсчитывают сначала по левому, а 
затем по правому его концам. Порядок отсчетов дан для наблюдателя, обращенного лицом к 
светилу.  С  интервалом 10 - 20 с  пять  раз  подряд  наводят  подвижную  нить  микрометра  на 
Полярную, сопровождая каждое наведение регистрацией момента по хронометру и взятием 
отсчета по  шкале микрометра. Закончив визирование на Полярную, вторично отсчитывают 
уровень. 

3. КЛ (КП). Не сдвигая верхнюю часть теодолита по азимуту, осторожно переводят трубу 

через  зенит  и  закрепляют  ее  на  эфемеридном  зенитном  расстоянии  южной  звезды  пары. 
Подвижную нить контактного микрометра отводят навстречу ожидаемому движению звезды 
и устанавливают в 5,5 оборотах от нуль-пункта. При появлении звезды в поле зрения трубы, 
вращая  наводящий  винт  трубы,  устанавливают  последнюю  так,  чтобы  изображение  южной 
звезды  расположилось  по  высоте  с  той  же  стороны  и  на  том  же  удалении  неподвижной 
горизонтальной  нити,  что  и  изображение  Полярной  в  предыдущем  полуприеме. 
Отсчитывают  по  уровню.  Как  только  изображение  звезды  достигнет  подвижной  нити 
микрометра, дают команду помощнику на включение регистрирующего устройства и, плавно 
вращая рукоятку микрометра, удерживают нить на изображении звезды до тех пор, пока на 
ленте  не  будет  зафиксировано 10 рабочих  контактов  микрометра.  Закончив  наблюдение, 
вторично отсчитывают по уровню. 

4. КП (КЛ). Переводят трубу через зенит и вновь закрепляют ее на зенитном расстоянии 

южной  звезды.  Верхнюю  часть  теодолита  поворачивают  по  ходу  часовой  стрелки  на  угол 
180° + 30'  и  с  точностью ± 10"  закрепляют  в  таком  положении  для  наблюдений  южной 
звезды  во  втором  полуприеме.  Обнаружив  звезду  в  поле  зрения  трубы,  в  порядке, 
изложенном  в  пункте 3, регистрируют  моменты  прохождения  звезды  на  тех  же  рабочих 
оборотах винта микрометра, что и в первом полуприеме. 

5. КЛ (КП). Не сдвигая верхнюю часть теодолита по азимуту, осторожно переводят трубу 

через  зенит  и  закрепляют  ее  на  зенитном  расстоянии  Полярной.  Наводящим  винтом  трубы 
приводят  изображение  Полярной  к  неподвижной  горизонтальной  нити  примерно  на  ту  же 
высоту,  где  находилась  южная  звезда  в  средний  момент  регистрации  ее  во  втором 
полуприеме. Выждав 1,5 - 2,0 мин, выполняют измерения в объеме, перечисленном в пункте 
2, визируя на Полярную подвижной нитью микрометра. 

Наблюдения  Полярной  в  следующей  паре  начинают  при  положении  верхней  части 

теодолита,  зафиксированном  в  пункте 5. Наблюдателю  следует  помнить,  что  скорости 
движения  южных  звезд  по  азимуту  весьма  значительны  и  возрастают  при  уменьшении 
зенитных расстояний звезд. В связи с этим действия наблюдателя при переходе от пункта 3 к 
пункту 4 должны  быть  хорошо  отработанными,  быстрыми,  но  одновременно  плавными  и 
мягкими с тем, чтобы быстрота не сказалась на качестве работ. Время, отводимое по данной 
методике  на  переход  от  пункта 3 к 4, не  превышает 1,0 - 1,5 мин,  и  в  случае,  если 
наблюдатель не уложится в него, прием может быть не законченным. В первые два вечера 
работ на пункте рекомендуется наблюдать по 14 - 15 пар звезд. В третий  вечер программу 
завершают  и,  кроме  того,  выполняют  наблюдения  дополнительных  пар,  взамен 
отбракованных по результатам вычислений. 

Результаты  измерений  записывают  в  журнал  наблюдений  (табл. 3.11). Если  на  интервал 

наблюдений подобрано избыточное число пар, то в разные вечера следует наблюдать разные 
пары  с  тем,  чтобы  ослабить  влияние  погрешностей  координат  звезд  на  результаты 
измерений. 

В процессе наблюдений помощник производит вычисления и контроль. 
Сравнивает  отсчеты  уровня,  взятые  до  и  после  наблюдения  звезды  в  полуприемах. 

Разности (Л + П)

1

 - (Л + П)

2

 не должны превышать 0,8

∂

. 

Вычисляет  наклон  теодолита  при  наблюдении  Полярной  b

N

  и  южной  звезды  b

S

,  в 

делениях уровня. Наклон b

N

 + b

S

 не должен превышать 15". 

Выводит средние значения отсчетов M

П

 и M

Л

 по микрометру в полуприемах наблюдений 

Полярной. Полусумма этих отсчетов должна быть в пределах ± 50

∂

 + M

0

, где M

0

 - отсчет в 

нуль-пункте микрометра, в делениях его шкалы. 

Обработку  результатов  наблюдений  выполняют  в  определенной  последовательности.  С 

хронографической  ленты  выписывают  в  журнал  наблюдений  (см.  табл. 3.11) моменты 
регистрации  прохождений  южных  звезд.  Для  каждого  полуприема  Полярной  и  южной 
звезды  находят  среднее  значение  T'  и  T",  а  затем  и  средние  моменты  наблюдений  звезд  в