ГКИНП-01-153-81 РУКОВОДСТВО ПО АСТРОНОМИЧЕСКИМ ОПРЕДЕЛЕНИЯМ - часть 16

Номер 

звезды

 

Номер 

нити

 

Расстояние 

от средней 

нити f

i

 

Σf

2

i

 

 

Номер 

звезды

 

Номер 

нити

 

Расстояние 

от средней 

нити f

i

 

Σf

2

i

 

 

1702z

 

8

 

190

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

126

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

63

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

63

 

111 890

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

126

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

190

 

0,0904

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ШИРОТЫ ПО СПОСОБУ ТАЛЬКОТТА В ПРОИЗВОЛЬНЫХ 

МАЛЫХ ЧАСОВЫХ УГЛАХ

 

4.4.1. Методика наблюдений 

Подготовив  теодолит  к  наблюдениям (4.2), необходимо  определить  поправку  рабочего 

хронометра  или  часов  по  приему радиосигналов  времени  относительно  местного  звездного 
времени  с  погрешностью  не  более ± 0,1

s

.  Радиосигналы  должны  быть  приняты  в  начале  и 

конце вечера, т.е. до и после наблюдений звезд. Если часы или хронометр отрегулированы и 
установлены  по  среднему  времени,  то  для  удобства  пользования  эфемеридами  желательно 
иметь вторые часы, можно наручные, с центральной секундной стрелкой, установленные по 
звездному времени  (см. 4.3.1). Они  будут  служить  только  для  пользования  эфемеридами,  а 
отсчеты в моменты наблюдений будут производиться по основным часам. 

Непосредственно  перед  наблюдением  звезд  и  в  конце  вечера  определяется  наклон 

горизонтальной  подвижной  нити.  Наклон  нити  не  должен  превышать ± 10'.  Если  средний 
наклон нити для данного вечера превысит 20', то наблюдения бракуются. 

После  определения  наклона  нити  выбирают  по  эфемеридам  подходящую  пару  звезд.  За 

несколько  минут  до  эфемеридного  момента  устанавливают  трубу  на  зенитное  расстояние 
пары,  скрепляют  с  трубой  талькоттовский  уровень.  Далее,  пользуясь  отсчетным 
приспособлением горизонтального круга, устанавливают трубу в северную или южную часть 
меридиана  в  зависимости  от  порядка  звезд  в  паре,  после  чего  приводят  элевационным 
винтом  пузырек  на  середину.  При  появлении  звезды  в  поле  зрения  трубы  отсчитывают 
уровень.  При  приближении  звезды  к  средней  вертикальной  нити  начинают  наблюдение 
звезды,  которое  заключается  в  точном  наведении  на  звезду,  одновременном  отсчете 
хронометра  с  точностью  до  1

s

  и  отсчете  по  шкале  головки  микрометра,  по  которой 

отсчитывают  целое  число  делений  и  десятые  доли.  Число  оборотов  винта  записывают 
заранее,  при  первом  отсчете  уровня.  Делают  пять  наведений.  Третье  наведение 
рекомендуется сделать вблизи центральной вертикальной нити. Если этого не сделано, то в 
момент  пересечения  звездой  средней  вертикальной  нити  должен  быть  сделан  отсчет  по 
хронометру T

ср. н

 с точностью 1

s

. Желательно соблюдать симметрию по времени выполнения 

всех  пяти  наведений.  Для  этого  используют  помещенные  в  эфемеридах  данные  о  скорости 
суточного перемещения звезд за 10 с времени. После пятого наведения на звезду повторно 
отсчитывают  число  целых  оборотов  винта  микрометра  и  производят  отсчет  по  уровню 
Талькотта. 

На  этом  заканчивается  наблюдение  первой  звезды.  Для  наблюдения  второй  звезды 

верхняя  часть  прибора  осторожно  поворачивается  на 180°0'  и  труба  устанавливается  в 
противоположную часть меридиана. При повороте и при ожидании появления второй звезды 
необходимо  оберегать  теодолит,  особенно  его  трубу  и  элевационный  винт  уровня,  от 
сдвигов.  При  приближении  звезды  к  сетке  нитей  все  действия  повторяют.  По  окончании 
вилку уровня накладывают на хвостовик рамы, закрепительный винт открепляют, и теодолит 
подготавливают к наблюдению следующей пары. 

Вместо  пары  звезд  может  в  северных  широтах  (φ > 55°) наблюдаться  зенитная  звезда, 

склонение которой отличается от широты пункта менее чем на 8'. Она наблюдается дважды, 

при  двух  положениях  окуляра.  Зенитное  расстояние  устанавливают  равным 0°0'  и  алидаду 
устанавливают так, чтобы отсчет по горизонтальному кругу был равен 0°0' или 180°. 

В  первом  положении  выполняется  три  наведения  на  звезду,  сопровождаемые  отсчетами 

по  хронометру  и  шкале  микрометра.  Эти  наведения  делают  быстро  одно  за  другим 
(желательный  интервал 10 с).  Все  три  наведения  должны  быть  сделаны  до  пересечения 
звездой центральной вертикальной нити. 

После  третьего  наведения  отсчитывают  уровень,  затем,  быстро  повернув  алидаду, 

устанавливают  отсчет 180°0'  (или 0°0')  и  выполняют  три  наблюдения  звезды  при  втором 
положении прибора, стремясь к тому, чтобы они были выполнены на таком же расстоянии от 
центральной нити, что и первые. После поворота при втором положении алидады начальный 
отсчет  уровня  может  не  делаться,  так  как  его  пузырек  не  успевает  успокоиться.  В  случае 
применения безынерционного уровня это замечание утрачивает силу. Обязательна запись в 
журнале  в  соответствии  с  правилами  о  положении  круга  теодолита  (КЛ  или  КП)  и  об 
обозначении звезды индексами (S или N) до и после поворота алидады на 180°. 

Если (Т

ср. н

 - Т

ср

) ≤ |2

s

| , то поправка за наклон нити вообще не вычисляется и не вводится, в 

том числе и при окончательных вычислениях. 

Если |2

s

| < (Т

ср.  н

 - Т

ср

)  ≤ |20

s

|,  то  поправка  вводится  только  при  окончательных 

вычислениях, а при Т

ср. н

 - T

cp

 > |20

s

| поправка за наклон нити вводится также и при полевых 

вычислениях. Но такой случай при соблюдении методики должен быть исключением. 

Из наблюдений миры наклон определяется следующим образом. 
Теодолит перед определением наклона должен быть горизонтирован и полностью готов к 

наблюдениям звезд. 

Трубу грубо наводят правым концом подвижной нити на миру и с точностью до 10" берут 

отсчет по горизонтальному кругу. Затем три раза наводят правый конец нити точно на миру 
и  отсчитывают  при  этом  по  шкале  микрометра.  Образуют  средний  отсчет  П.  Далее 
поворачивают  алидаду  по  азимуту  на  угол 30'  таким  образом,  чтобы  изображение  миры 
переместилось  на  левый  конец  нити.  Три  раза  точно  наводят  нить  на  миру  и  получают 
средний отсчет Л. Наклон нити в минутах дуги вычисляют по формуле ψ = ± 1,91(П - Л)

об

R. 

Знак «+» или «-» берется из табл. 4.7 как для южной звезды. 

Т а б л и ц а  4.7 

Таблица знаков 

Звезда

 

южная

 

северная

 

Положение теодолита и направление возрастания 

отсчетов

 

Верхняя 

кульминация

 

Верхняя 

кульминация

 

Нижняя 

кульминация

 

Отсчеты микрометра возрастают с увеличением Z

 

+

 

-

 

+

 

Отсчеты микрометра убывают с увеличением Z

 

-

 

+

 

-

 

Запись и обработку определения наклона производят на свободной странице журнала. 
П р и м е р . 
Пункт Семеновка 20/21 августа 1975 г. КЛ Теодолит АУ 2/10 
R" = 137,10". 
Отсчеты микрометра возрастают с увеличением Z. Формула ψ = + 1,91(П - Л)R". 
а) В начале вечера                П                              Л 
                                               10,837                      10,802 
                                                   840                           800 
                                                   822                           807 
                                               10,833                      10,803 П - Л = +0,030

об

 

ψ = +1,191×0,030×137,10 = +7,9'. 

б) В конце вечера                      ψ = +9,3' 

                                                      ψ

ср

 = +8,6' 

Ниже  даны  примеры  записи  наблюдений  пары  звезд  по  способу  Талькотта  в 

произвольных малых часовых углах (табл. 4.8). 

4.4.2. Вычисление широты 

Основная формула вычисления широты при наблюдениях в произвольных малых часовых 

углах 

                  (4.7) 

где δ

S

 и δ

N

 - видимые склонения звезд (при звезде в нижней кульминации в формуле вместо 

склонения  берется  его  дополнение  до 180°); m'

S

  и  m'

N

 - средние  из  отсчетов  по  шкале 

микрометра;  R" - цена  оборота  винта  микрометра  в  секундах  дуги;  ∆φ

ρ

 - поправка  за 

рефракцию; i

S

 - i

N

 - разность наклонностей трубы при наблюдениях звезд; τ" - цена деления 

уровня в секундах дуги; 

Т а б л и ц а  4.8 

Журнал наблюдений 

Пара № 12 

Дата 11/12 ноября 1976 г. 
s

1

 = 3

h

03,1

m

                            s

2

 = 3

h

17,2

m

                            АУ 2/10 

Положение круга                 КП 
u = +9,3

s

                                          Z = 9°38'      u = + 11,6

s

 

Номер наведения

 

Звезда 368N, величина 3.1, 

отсчеты уровня, время Т

 

Микрометр

 

Звезда 403S, величина 4.9, 

отсчеты уровня, Время Т

 

Микрометр

 

 

 

10,1 - 24,6

 

 

 

10,4 - 24,7

 

 

 

 

 

10,2 - 24,6

 

 

 

10,4 - 24,8

 

 

 

(Л + П)

ср

 

34,75

 

 

 

35,15

 

 

 

1

 

3

h

02

m

39

s

 

12,152

об

 

3

h

02

m

39

s

 

14,292

об

 

2

 

51

 

151

 

54

 

289

 

3

 

03 00

 

149

 

17 04

 

292

 

4

 

06

 

150

 

19

 

295

 

5

 

03 13

 

12,150

 

17 26

 

14,297

 

T

ср

 

3 02 57,8

 

 

 

3 17 06,0

 

 

 

T

ср. н

 

3 03 00

 

 

 

3 17 09

 

 

 

m

 

 

 

12,1504

 

 

 

 

 

i

S

 - i

N

 

 

 

+0,40

 

 

 

14,2930

 

∆φ

к

 - здесь суммарная поправка за ускорение, коллимацию и редукцию на меридиан. 

Кроме  того,  учитывают  поправки  за  наклон  горизонтальной  нити  ∆m

S

  и  ∆m

N

.  Образуют 

суммы 

m'

S

 = m

S

 + ∆m

S

, m'

N

 = m

N

 + ∆m

N

. 

Вычисление  величин  (δ

S

 - δ

N

)/2,  ∆φ

ρ

, (i

S

 - i

N

)  и  определение  знака  перед  квадратной 

скобкой в формуле выполняется точно так же как и при наблюдениях на постоянных нитях. 

При  наблюдении  в  произвольных  часовых  углах  прямые  восхождения  должны  быть 

известны с точностью до 0,1

s

 для получения часовых углов звезд с такой же погрешностью. 

Используются формулы: 

α

t

 = α

1975,0

 + I

α

T + II

α

T

2

; 

α

S, N

 = α

t

 + (A + A')a+(B + B')b + Cc + Dd. 

Обозначения и методика выборки из КГЗ-2 и АЕ СССР редукционных величин те же, что 

в 4.3. Учитывать остальные члены формул нет необходимости. 

После  обработки  принятых  радиосигналов  с  известной  долготой  пункта  вычисляют  по 

обычной методике (см. 2.3) поправку хронометра u на момент наблюдения пары. 

По формуле 

t

i

 = T

i

 - (α - u)                                                         (4.8) 

находят часовой угол звезды, где T

i

 - отсчет по хронометру в момент наведения на звезду. 

Суммарная  поправка  ∆φ

к

  за  приведение  к  меридиану,  ускорение  и  мгновенную 

коллимацию вычисляется для каждой отдельной звезды по формуле 

                                                  (4.9) 

или при пяти наведениях 

 

Для зенитной звезды вместо 1/2(∆φ

кS

 + ∆φ

кN

) в формуле берется ∆φ

к

. При трех наведениях 

в каждом положении круга 

 

Если северная звезда пары наблюдалась в нижней кульминации, то при вычислении ∆φ

к

 в 

формуле ставится не δ

N

, a 

. 

Поправка за наклон нити вычисляется по формуле 

                                     (4.10) 

где  ψ

ср

 - наклон  нити  в  минутах  дуги,  полученный  из  наблюдений  миры;  T

ср.  н

 - отсчет  по 

хронометру при пересечении звездой средней вертикальной нити; T

ср

 - средний из отсчетов 

по хронометру, сделанных при наведениях на звезду. 

Если  T

ср.  н

 - T

ср

  ≤ |2

s

|,  то  поправка  за  наклон  может  не  вычисляться.  Знак  перед 

коэффициентом устанавливается в соответствии с табл. 4.7. 

Зенитные звезды поправками за наклон нити приводятся не к средней нити (звезда ее не 

пересекает), а к кругу склонений, максимально приближенному к центру группирования. Для 
нахождения этого круга вычисляют средний часовой угол звезды при наблюдениях в первом 
положении теодолита (он обычно будет отрицательным) и средний часовой угол во втором 
(положительный).  Из  абсолютных  значений  часовых  углов  берется  среднее,  определяющее 
часовой  угол  того  круга  склонений  t

0

,  к  которому  приводятся  наблюдения.  Он  будет 

одинаковым  по  абсолютной  величине  для  обоих  положений,  но  различным  по  знаку.  Для 
положения  зенитной  звезды  с  индексом «S» знак  перед  коэффициентом  плюс,  с  индексом 
«N» минус. 

П р и м е р . 

 

Ниже  приведены  образец  журнала  (табл. 4.9) и  примеры  вычисления  одной  пары 

Талькотта с полным числом знаков и для полевого контроля (табл. 4.10).