ГКИНП-01-153-81 РУКОВОДСТВО ПО АСТРОНОМИЧЕСКИМ ОПРЕДЕЛЕНИЯМ - часть 14

горизонтального биссектора) на звезду в момент пересечения ею вертикальной нити (или в 
непосредственной  близости  от  нее).  Наведение  осуществляют  ввинчиванием  винта 
окулярного  микрометра  без  спешки,  но  и  не  затягивая.  После  каждого  наведения 
отсчитывают по шкале микрометра до 0,1 доли деления и делают запись в журнале. После 
пятого  наведения  вновь  отсчитывают  число  оборотов  винта  микрометра  и  делают  второй 
отсчет по уровню. Смещение пузырька уровня между первым и вторым отсчетами не должно 
превышать 0,4

∂

. 

После  наблюдения  первой  звезды  пары  осторожно,  предварительно  опустив 

закрепительный  винт  алидады  горизонтального  круга,  поворачивают  верхнюю  часть 
теодолита  на 180°0'.  При  этом  нельзя  прикасаться  к  трубе  и  элевационному  винту 
талькоттовского уровня. 

Вторая звезда пары наблюдается точно так же, только вертикальные нити, вблизи которых 

выполняются наведения, могут быть другими. 

Звезду,  кульминирующую  на  данном  пункте  близ  зенита,  наблюдают  дважды,  при  двух 

положениях круга. Такие наблюдения одной звезды позволяют вычислить широту и, таким 
образом,  они  заменяют  наблюдение  пары  звезд.  В  качестве  зенитных  служат  звезды, 
склонения которых отличаются от широты пункта меньше чем на 8'. 

В широтах южнее 55° не разрешается наблюдать зенитные звезды, так как они уступают 

по точности наблюдениям пары звезд. 

При  наблюдении  зенитной  звезды  труба  устанавливается  в  зенит  (Z = 0°0'),  звезда 

наблюдается на трех боковых нитях. 

При этом фиксируются в журнале положение окуляра теодолита (окуляра W или окуляр Е) 

и  номера  нитей  (в  соответствии  с  принятым  направлением  счета  нитей,  например,  от 
зубчатки для АУ 2/10). После трех наведений при одном положении окуляра алидаду быстро 
поворачивают  на 180°0'  и  повторяют  наблюдения  на  тех  же  самых  трех  боковых  нитях. 
Делается  новая  запись  о  положении  окуляра.  Как  правило,  после  поворота  теодолита 
остается  очень  мало  времени  для  успокоения  пузырька  и  поэтому  для  второй  половины 
наблюдений отсчет уровня делается только в конце наблюдений. 

Запись наблюдений пар производится в журнал установленной формы (табл. 4.4). 

Т а б л и ц а  4.4 

Журнал наблюдений 

Пара № 14 

Дата 20/21 июля 1978 г. АУ 2/10 

 

                        T

1

 18

h

14

m

                                                       КП T

2

 18

h

21

m

 

Номер нити

 

Наведения

 

Звезда N № 2189, 

величина 5, 0, 

микрометр

 

Отсчет 
уровня

 

Номер нити

Звезда S № 2202, 

величина 5, 7, 

микрометр

 

Отсчет 
уровня

 

7

 

1

 

5,673

 

8,5 - 22,3

 

1

 

12,101

 

9,0 - 22,7

 

6

 

2

 

675

 

 

 

3

 

100

 

 

 

5

 

3

 

677

 

 

 

5

 

093

 

 

 

4

 

4

 

680

 

 

 

7

 

100

 

 

 

3

 

5

 

5,672

 

8,7 - 22,4

 

9

 

12,103

 

8,8 - 22,5

 

Среднее 5,6754 (Л + П)

ср

 = 30,95                                             12,0994 (Л + П)

ср

 = 31,50 

i

S

 - i

N

 = -0,55 

m

S

 - m

N

 = +6,4240 

Нумерация  пар  Талькотта  в  журнале  не  соответствует  рабочему  списку  пар  и 

устанавливается  астрономом  после  выполнения  полевых  вычислений  на  пункте.  Номера 
звезд, если не оговорено, даны по КГЗ-2. 

Для  зенитной  звезды  запись  аналогичная.  Отличие  состоит  в  том,  что  при  каждом 

положении теодолита выполняют только по три наведения (табл. 4.5). 

Зенитная звезда может наблюдаться в двух вариантах - сначала при положении теодолита 

OkW, а затем после поворота на 180° при OkE или, наоборот, OkE - OkW. Положение круга 
теодолита  при  таких  наблюдениях  (КЛ  или  КП)  является  величиной  неопределенной. 
Поэтому  для  восстановления  порядка  наблюдений  в  журнале  указывается  положение 
окуляра  (W  или  Е),  хотя  это  и  не  обязательно.  Момент  T

1

  принимается  равным  T

2

  и 

выписывается  в  журнал  из  рабочего  списка  пар.  Кроме  того,  зенитной  звезде  в  одном  из 
положений теодолита приписывают индекс «N», а в другом «S». Руководствуются при этом 
следующим правилом. По приближенному значению широты и склонению зенитной звезды 
устанавливают, с какой стороны от зенита звезда кульминирует в меридиане. Если δ > φ, то 
звезда кульминирует к северу от зенита и фактически является с е в е р н о й , а если δ < φ, то 
ю ж н о й .  Об  этом  делается  пометка  в  рабочем  списке  пар.  При  наблюдении  ю ж н о й  
зенитной  звезды  для  того  наблюдения,  при  котором  отсчет  микрометра  больше  другого, 
дают индекс «S», а для наблюдения с меньшим отсчетом «N». При наблюдении с е в е р н о й  
зенитной звезды - больший отсчет микрометра «N», меньший «S». Эти индексы присваивают 
звезде  вне  зависимости  от  типа  теодолита,  положения  круга,  направления  счета  оборотов 
винта микрометра и порядка наблюдения зенитной звезды. 

Т а б л и ц а  4.5 

Журнал наблюдений зенитной звезды 

Пара № 8 (зенитная) 

Дата 5/6 февраля 1977 г.                              Z = 0°0' ∆Z = Z

S

 - Z

N

 = +5' 

T

1

 14

h

5

m

                           Ок. W                      T

2

 14

h

5

m

                                 Ок. E 

Наведения

 

Звезда № 1702, 

величине 3, 6, 

микрометр

 

Отсчет уровня

 

Звезда № 1702, 

величина 3, 6, 

микрометр

 

Отсчет уровня

 

 

 

1

 

7,810

 

20,3 - 31,0

 

13,022

 

-

 

i

S

 - i

N

 = -3,75

 

2

 

814

 

 

 

014

 

 

 

m

S

 - m

N

 = +5,2080

 

3

 

808

 

20,4 - 31,0

 

020

 

22,2 - 32,9

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Среднее 7,8107

 

13,0187

 

Индекс «N»

 

«S»

 

(Л + П)

ср

51,35

 

(Л + П)

ср

55,10

 

Звезда фактически ю ж н а я  (δ = 64°29'; φ = 64°34'; δ < φ), поэтому наблюдениям при OkW 

(меньший отсчет микрометра) приписывается индекс «N», а при OkE (больший отсчет) - «S» 

 

Вид формулы для зенитной звезды установлен в соответствии с правилом, приведенным 

ниже. 

4.3.2. Вычисление широты 

Приведем формулы для вычисления широты по способу Талькотта на постоянных нитях 

по паре звезд с точностью, необходимой при окончательной обработке, 

                     (4.2) 

В  этой  формуле  δ

S

  и  δ

N

 - видимые  склонения  южной  и  северной  звезд  соответственно. 

Если северная звезда наблюдалась в нижней кульминации (северное полушарие), то вместо 

склонения  δ

N

  берется 

.  При  работе  в  южном  полушарии,  если  южная  звезда 

наблюдалась  в  нижней  кульминации,  то  в  формуле (4.1) вместо  δ

S

  берется  величина 

. Для зенитной звезды первым слагаемым является величина δ. 

m

S

 и  m

N

 - средние из отсчетов окулярного микрометра, выраженные в оборотах и долях 

оборота винта. Для теодолита ДКМ3-А, у которого в одном обороте винта микрометра 120 
делений,  в  журнале  отсчеты  записывают  смешанным  числом  (m

S

 = 5

об

105,2

дел

),  с 

последующей записью при образовании среднего в оборотах и его долях: m

S

 = 5,8767

об

. 

R - цена оборота винта микрометра (в секундах дуги), ∆φ

ρ

 - поправка за рефракцию, i

S

 и i

N

 

-  разность  наклонностей  трубы  при  наблюдениях  звезд  в  полуделениях  уровня,  τ" - цена 
деления уровня (в секундах дуги), ∆φ

к

 - поправка за ускорение и коллимацию. 

Перед  квадратными  скобками  в  формуле  берется  знак  «плюс»,  если  при  данном 

положении  круга  теодолита  отсчеты  по  шкале  микрометра  возрастают  с  увеличением 
зенитного  расстояния  объекта  наблюдений,  и  знак  «минус»,  если  убывают.  При  переводе 
трубы  через  зенит,  т.е.  при  другом  положении  круга,  знак  меняется  на  обратный.  Для 
зенитной звезды всегда берется знак «плюс». 

Для данного экземпляра теодолита правило знаков не изменяется и должно быть записано 

на стр. 5 журнала наблюдений. 

При  работе  с  цилиндрическими  жидкостными  уровнями  разность  наклонностей  (i

S

 - i

N

) 

вычисляют по следующим формулам. 

1.  При  нуле  уровня  (или  младшем  отсчете),  находящемся  со  стороны  объектива 

(«вблизи»), 

i

S

 - i

N

 = (Л + П)

S

 - (Л + П)

N

. 

2. При нуле уровня вдали от объектива 

i

S

 - i

N

 = (Л + П)

N

 - (Л + П)

S

, 

где  (Л + П)

S

  и  (Л + П)

N

  есть  средние  значения  сумм  отсчетов  по  концам  пузырька  уровня 

соответственно на южную и северную звезду в паре. 

При  определенном  положении  круга  данного  теодолита  (КЛ  или  КП)  нуль  уровня 

находится  по  отношению  к  объективу  всегда  с  одной  стороны («вдали»  или  «вблизи»  от 
него).  Поэтому  в  журнале  наблюдений  должна  быть  сделана  соответствующая  запись. 
Например, «нуль уровня «вдали» от объектива при КЛ». И в дальнейшем выбирается из двух 
формул  одна  по  информации  о  круге  наблюдений.  Никаких  дополнительных  сведений  о 
направлении  возрастания  отсчетов  микрометра  для  вычисления  поправок  за  уровень  не 
требуется. Формулы пригодны для всех типов теодолитов. 

Для зенитной звезды разность наклонностей определяется по следующему правилу: 
i

S

 - i

N

 = (Л + П)

N

 - (Л + П)

S

. - при нуле уровня или младшем отсчете с л е в а ; 

i

S

 - i

N

 = (Л + П)

S

 - (Л + П)

N

 - при нуле с п р а в а  вне зависимости от положения нуля шкалы 

относительно объектива. 

Так как по уровню отсчитывают и записывают вначале отсчет по левому концу пузырька, 

то положение нуля уровня всегда известно. 

Поправка за рефракцию ∆φ

ρ

 вычисляется по формуле 

∆φ

ρ

 = 0,0175"∆Zsec

2

Z

0

,                                                (4.3) 

где  Z

0

 - среднее  зенитное  расстояние  пары  (из  рабочего  списка  пар  или  эфемерид); 

 -  полуразность  зенитных  расстояний  звезд  в  паре,  выраженная  в  минутах 

дуги (до 0,1'). 

Для полевых вычислений ∆Z может быть взято из рабочего списка пар. 
Величина ∆φ

ρ

, естественно, будет иметь знак ∆Z. 

Максимальное значение ∆φ

ρ

 = |0,68"|. 

Суммарная  поправка  ∆φ

к

  за  вычисление  со  средним  значением  (поправка  за  ускорение 

движения  звезды)  и  мгновенную  коллимацию,  ранее  называвшаяся  поправкой  за  кривизну 
параллели, вычисляется по формуле 

                                       (4.4) 

где n - число наведений на каждую звезду (обычно n = 5); f

S

 и f

N

 - расстояния в секундах дуги 

от средней вертикальной нити до боковой, на которой выполнялось наведение (см. 11.16); δ

S

 

и δ

N

 - склонения звезд. При наблюдении северной звезды в нижней кульминации вместо δ

N

 

ставится 

. 

При наблюдении зенитной звезды поправка ∆φ

к

 вычисляется по формуле 

                                                   (4.4, а) 

где n - число наведений при каждом положении круга. 

При n = 3 для зенитной звезды ∆φ

к

 = 0,000000808Σf

2

tgδ. 

Для пары звезд при n = 5 

 

Если  на  протяжении  полевого  сезона  все  южные  звезды  наблюдают  на  одних  и  тех  же 

пяти постоянных нитях, а северные на других пяти нитях, то формула поправки упрощается 
и записывается в начале журнала наблюдений в виде 

∆φ

к

 = F

S

tgδ

S

 + F

N

tgδ

N

,                                              (4.4, б) 

где 

 

 

Поправка ∆φ

к

 редко превышает 0,1" и может быть опущена при полевых вычислениях. 

Входящую  в  основную  формулу  полусумму  видимых  склонений  звезд  вычисляют  с 

помощью Астрономического ежегодника СССР (АЕ) и «Каталога геодезических звезд (КГЗ-
2)» следующим образом. 

1. Вычисляют средние положения звезд (склонения до 0,01", прямые восхождения до 0,1

m

) 

на  ближайшее  начало  года  t.  Таким  ближайшим  началом  года  для  наблюдений, 
выполненных, например, в августе 1979 г. будет 1980,0. 

Вычисления выполняют по формулам: 

δ

t

 = δ

1975,0

 + I

δ

T + II

δ

T

2

 + III

δ

T

3

 + R'

FK4

 + (10∆R'

FK4

) · 10T'; 

αt = α

1975,0

 + I

α

T, 

где  T = (t - 1975,0)/100 выражено  в  тропических  столетиях,  величины  I

δ

,  II

δ

,  III

δ

,  I

α

 

выбираются из КГЗ-2 (раздел I) по номеру звезды, величина T' вычисляется по формуле