ГКИНП-01-153-81 РУКОВОДСТВО ПО АСТРОНОМИЧЕСКИМ ОПРЕДЕЛЕНИЯМ - часть 19

 

  Главная      Учебники - Геология, Геодезия     ГКИНП-01-153-81 РУКОВОДСТВО ПО АСТРОНОМИЧЕСКИМ ОПРЕДЕЛЕНИЯМ

 

поиск по сайту            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  17  18  19  20   ..

 

 

ГКИНП-01-153-81 РУКОВОДСТВО ПО АСТРОНОМИЧЕСКИМ ОПРЕДЕЛЕНИЯМ - часть 19

 

 

Приращение ∆нетрудно определить в процессе наблюдений, считая его равным углу, на 

который надо повернуть алидаду горизонтального лимба против суточного движения звезды 
(для  наблюдений  до  кульминации)  или  в  направлении  движения  (для  наблюдений  после 
кульминации)  по  отношению  к  ее установке  в  меридиане.  Величину  v

a

,  если  она  не  дана  в 

эфемеридах, можно выбрать из таблицы AT; интервал ∆s около 3 - 5

m

 астроном может взять 

по  своему  усмотрению,  в  зависимости  от  приобретенных  им  навыков  в  наблюдениях  и 
промежутка времени между кульминациями звезд данной пары. Зенитное расстояние звезды 
за время ∆s изменится незначительно (около 1') и практически изображение звезды пройдет 
через середину поля зрения трубы теодолита, если пользоваться значением Z для положения 
в кульминации. 

Зенитное  расстояние  и  азимут  Полярной  вычисляют  при  помощи  «Таблиц  высот  и 

азимутов Полярной» АЕ для момента, близкого (0 - 5

m

) к моменту кульминации парной с ней 

южной звезды; по табличной величине f находят Z = 90° - φ - f, по табличному азимуту a

N

 

определяют  эфемеридный  a = 180° ± a

N

,  где  знак «+» берется,  когда  табличный  азимут 

восточный, знак «-», когда табличный азимут западный. 

В  табл. 4.12 приведены  эфемериды  ярких  пар  на  ограниченный  интервал  времени  для 

пункта, широта которого φ = +70°0'

4.6.3. Методика наблюдений 

Заблаговременно  (за 1,5 - 2 ч  до  наблюдений)  устанавливают  теодолит  на  столб, 

помещают вблизи него термометр и барометр, защищают приборы и особенно уровень при 
вертикальном  круге  от  прямых  солнечных  лучей.  Выполнив  горизонтирование  теодолита, 
его  ориентируют  в  меридиане  с  точностью  2'.  До  и  после  наблюдений  звезд  принимают 
радиосигналы  времени,  максимальный  интервал  между  сигналами  при  применении 
механического хронометра допускается 2 ч. 

При применении излагаемого в этом разделе способа однократного измерения широты по 

отдельной паре звезд необходимо отнаблюдать 12 пар с перестановкой вертикального лимба 
между  парами  через 15°; из  них 5 - 6 пар  наблюдают  при  основном  положении  теодолита, 
остальные  при  дополнительном;  каждую  звезду  наблюдают 6 раз  в  положениях, 
симметричных относительно меридиана. 

Устанавливают  трубу  на  эфемеридное  зенитное  расстояние  и  азимут  первой  по  времени 

кульминации  звезды.  Обнаружив  звезду  в  поле  зрения,  приступают  к  измерениям  ее 
зенитных  расстояний.  Производят  шесть  измерений  с  таким  расчетом,  чтобы  три  из  них 
были  выполнены  до  кульминации  звезды,  а  три  после  кульминации  (за  исключением 
Полярной, которую можно наблюдать вне меридиана при любом ее часовом угле). Выполнив 
измерения по одной звезде, производят в  том же объеме и при том же круге измерения по 
второй звезде пары, пользуясь при отыскании ее эфемеридными данными. В середине между 
наблюдениями  звезд  записывают  показания  термометра  и  барометра.  Каждое  измерение 
состоит в том, что на звезду тщательно наводят рабочую горизонтальную нить, фиксируют 
момент наведения по показанию хронометра, немедленно отсчитывают по уровню, затем по 
вертикальному кругу. Наведение нити на звезду выполняют наводящим винтом при трубе, на 
ввинчивание.  Рабочей  горизонтальной  нитью  может  служить  (в  зависимости  от  наложения 
коробки  окулярного  микрометра)  или  средняя  нить  неподвижной  сетки,  или  одиночная 
подвижная  нить  микрометра,  установленная  в  нуль-пункт  (т.е.  на  отсчет  по  микрометру 
10

об

00

д

)  на  все  время  измерений  зенитных  расстояний  звезд.  Наводят  на  звезду  точку 

пересечения  горизонтальной  и  центральной  вертикальной  нити,  однако  если  звезда  видна 
слабо,  то  выгодно  наводить  точкой,  расположенной  вблизи  перекрестия  с  тем,  чтобы 
вертикальная  нить  не  закрывала  звезду  и  тем  самым  не  мешала  бы  точному  наведению 
горизонтальной  нити.  С  этой  целью  предварительно,  пользуясь  наводящими  винтами, 
устанавливают трубу так, чтобы звезда в поле зрения оказалась вблизи перекрестия и в своем 
суточном  движении  приближалась  бы  к  вертикальной  нити;  далее,  пользуясь  винтом  при 

трубе,  наводят  горизонтальную  нить  в  тот  момент,  когда  звезда  окажется  в  положении, 
близком к соприкосновению с вертикальной нитью. 

Описанные приемы наблюдений применимы к звездам, имеющим значительное суточное 

движение. Наблюдать Полярную проще, так как скорость ее движения мала (15cosδ = 0,25" в 
секунду времени), поэтому перед измерением ее зенитного расстояния трубу устанавливают 
предварительно так, чтобы Полярная почти касалась перекрестия нитей, и затем уже точно 
наводят  горизонтальную  нить.  При  этом,  как  и  при  наблюдении  всех  других  звезд, 
фиксируют  момент  наблюдения,  отсчитывают  по  уровню,  затем  по  вертикальному  кругу. 
При  переходе  к  следующему  измерению  положение  трубы  несколько  изменяют, 
подправляют,  а  именно  настолько,  чтобы  перекрестие  нитей  снова  оказалось  почти  в 
соприкосновении с Полярной. 

М е т о д ы   ф и к с и р о в а н и я   м о м е н т о в   н а б л ю д е н и й .  Моменты  наблюдений  по 

показаниям хронометра фиксируют с применением специальной клавиши или же без нее. В 
первом  случае  в  момент  наведения  нити  на  звезду  нажимают  клавишу,  подключенную  к 
хронографу,  тем  самым  замыкают  или  размыкают  электрическую  цепь,  приводя  этим  в 
действие  регистрирующее  устройство  хронографа.  Во  втором,  взяв  счет  секунд  с  любого 
показания хронометра, наблюдатель, продолжая их считать по звуковым сигналам (ударам), 
наводит  нить  на  звезду  в  момент  возникновения  сигнала,  соответствующего  какой-либо 
секунде; записывают в журнал наблюдений показание хронометра: показание секунд, затем 
минут и часов. 

При  переходе  к  наблюдениям  следующей  пары  лимб  переставляют  точно  на  ∆M = 15° 

(интервал перестановок) и записывают в журнал наблюдений для этой пары новое значение 
места  зенита MZ = M'Z + ∆M,  где  M'Z - место  зенита,  которое  было  до  настоящей 
перестановки. Теперь установка трубы на эфемеридное зенитное расстояние Z звезды будет 
на отсчете: при основном положении теодолита 

о

M = MZ + Z, при дополнительном 

д

M = MZ - 

Z. (см. 2.7). 

4.6.4. Вычисление широты 

Если  наблюдения  были  произведены  с  применением  клавиши,  то  по  измерению 

хронографической  ленты  в  журнал  записывают  моменты  наблюдений  звезд.  По  каждой 
звезде находят средний момент наблюдения T, а также среднее (Л + П) или m из отсчетов по 
уровню и среднее 

о

M', (

д

M') по вертикальному кругу. 

Вычисляют поправки ∆М

b

 в отсчеты по вертикальному кругу за уровень, применяя одну 

из формул 

а) 

                                          (4.14) 

б) 

                                          (4.15) 

Выбор формулы производится опытным путем. 
В отсчеты по вертикальному кругу поправки за уровень вводят по формулам 

о

M = 

о

M' + ∆М

b

,                                                   (4.16) 

д

M = 

д

M' + ∆М

b

,                                                 (4.16, а

где 

о

M'  и 

д

M' - отсчеты  по  кругу  соответственно  при  основном  и  дополнительном 

положениях теодолита. 

С  известным  значением  места  зенита MZ вычисляют  зенитные  расстояния  по  одной  из 

формул 

Z' = 

о

M - MZ;                                                      (4.17) 

Z' = MZ - 

д

M.                                                  (4.17, а

С помощью таблиц AT вычисляют поправки за истинную рефракцию p по формуле 

ρ = ρ

0

γB.                                                           (4.18) 

С учетом поправок за рефракцию получают Z

и

 - измеренные зенитные расстояния звезд, 

пользуясь формулой 

Z

и

 = Z' + ρ.                                                         (4.19) 

По  материалам  приема  радиосигналов  времени  вычисляют  поправки  и  ход  хронометра 

(см. 2.3), при этом долгота пункта должна быть известна с погрешностью не более 0,1

s

secφ. 

Из  АЕ  выбирают  видимые  экваториальные  координаты  звезд  на  средние  моменты 
наблюдений. 

Вычисляют  часовые  углы  t  звезд  и  по  ним  по  приближенной  широте  φ

0

  получают 

вычисленное зенитное расстояние по формуле 

cosZ'

b

 = sinφ

0

sinδ + cosφ

0

cosδcost,                                     (4.20) 

где 

t = T + u' + ω(T - X') - α, 

u' - поправка хронометра на момент X' приема радиосигналов времени. 

Приближенная широта φ

0

 должна быть известна с точностью 2 - 3"; если она известна с 

меньшей точностью, то вычислением по какой-либо одной наблюденной паре в одно или в 
два приближения получают ее с надлежащей точностью. 

В Z'

b

 вводится поправка ∆Z

W

 за зенитальное ускорение (см. 2.5.1) 

 

где 

 m

1

 = cosasinφ

0

cosφ

0

m

2

 = cos

2

acos

2

φ. 

Здесь можно принять cosa = ± 1 (знак «+»для южной звезды, знак «-» для северной. Для 

южного полушария Земли, где широта отрицательная, надо еще учесть отрицательный знак 
sinφ);  если  в  наблюдениях  применялся  средний  солнечный  хронометр,  то  в  основной 
формуле вместо коэффициента 5,454 берется 5,484. 

К  приближенной  широте  φ

0

  находят  поправку  ∆φ

i

  по  каждой  наблюденной  i-й  паре  по 

формуле 

 

По  всей  программе  определения  широты  выводят  среднее  значение  ∆φ,  производят 

оценку  точности  по  внутренней сходимости  отдельных  результатов  и  получают  широту  по 
формуле 

φ' = φ

0

 + ∆φ.                                                      (4.21) 

При  окончательных  вычислениях  экваториальные  склонения  звезд  берутся  с  учетом 

влияния короткопериодической нутации; если же при окончательной обработке наблюдений 
использовались  видимые  экваториальные  координаты,  помещенные  в  десятисуточных 

эфемеридах АЕ, в которых короткопериодическая нутация не учтена, тогда все наблюденные 
пары  разбивают  на  группы.  В  группу  включают  пары,  наблюденные  в  интервале 
продолжительностью  не  более 4 ч.  По  каждой  группе  вычисляют  поправку  в  широту  по 
формуле 

∆φ

n

 = g'cos(G' + s

ср

), 

где s

ср

 - средний момент наблюдения по местному звездному времени группы пар; g' и G' - 

короткопериодические редукционные величины второго рода, выбираемые из АЕ. 

Отдельной групповой поправке дается вес P

n

, равный числу пар в группе. Поправку ∆φ

nut

 

в широту φ' находят в виде средней весовой по всем группам 

∆φ

nut

 = ΣP

n

∆φ

n

/ΣP

n

Т а б л и ц а  4.13 

Определение широты по измерениям близмеридианных зенитных расстояний пары 

звезд при одном положении теодолита 

Ж у р н а л   н а б л ю д е н и й  

Дата 23/24 августа 1979 г.                Астроном С.С. Власов 
Теодолит  Вильд  Т  4                           Хронометр  «Альтаир»  (средний,  установленный  по 

местному звездному времениω

h

 = 9,856

s

 

M

b

 = (25 - m)τ, τ = 2,30" 

MZ = 0°0'0" 

Положение теодолита основное 

 

Звезда 560S

 

t = +2,5° b = 993,6 гПа

 

Звезда 278 N

 

 

Т

 

T

 

Л m П

 

o

M

 

T

 

T

 

Л m П

 

o

M

 

 

 

 

 

 

20,0 34,6

 

 

 

 

 

 

 

17,2 31,8

 

 

 

 

22

h

46

m

25

s

 

+134,6

s

 

27,3

д

 

45°04'35,1"

 

23

h

0

m

01

s

 

+ 138,1

s

 

24,55д

 

48°31'9,4"

 

 

 

 

 

 

 

 

35,3

 

 

 

 

 

 

 

9,6

 

 

 

 

 

 

20,3 34,9

 

35,20

 

 

 

 

 

17,2 31,8

 

9,50

 

 

47 21

 

+78,6

 

27,6

 

32,6

 

01 07

 

+72,1

 

24,5

 

12,1

 

 

 

 

 

 

 

 

33,0

 

 

 

 

 

 

 

12,0

 

 

 

 

 

 

20,6 35,2

 

32,80

 

 

 

 

 

17,1 31,7

 

12,05

 

 

48 18

 

+21,6

 

27,9

 

30,4

 

01 59

 

+19,6

 

24,4

 

12,3

 

 

 

 

 

 

 

 

30,2

 

 

 

 

 

 

 

12,5

 

 

 

 

 

 

20,3 34,9

 

30,30

 

 

 

 

 

16,8 31,4

 

12,40

 

 

47 07

 

-27,4

 

27,6

 

31,4

 

02 48

 

-28,9

 

24,1

 

13,3

 

 

 

 

 

 

 

 

31,0

 

 

 

 

 

 

 

13,2

 

 

 

 

 

 

20,8 35,4

 

31,20

 

 

 

 

 

16,4 31,0

 

13,25

 

 

50 01

 

-81,4

 

28,1

 

32,6

 

03 28

 

-68,9

 

23,7

 

12,3

 

 

 

 

 

 

 

 

32,5

 

 

 

 

 

 

 

12,6

 

 

 

 

 

 

20,4 35,0

 

32,55

 

 

 

 

 

16,2 30,8

 

12,45

 

 

50 45,5

 

-125,9

 

27,7

 

34,5

 

04 31

 

- 131,9

 

23,5

 

11,0

 

 

 

 

 

 

 

 

34,6

 

 

 

 

 

 

 

10,7

 

 

 

 

 

 

 

 

34,55

 

 

 

 

 

 

 

10,85

 

 

22

h

48

m

39,583

s

 

27,70

 

45°04'32,77"

23

h

02

m

19,083

s

 

24,12

 

48°31'11,75"

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  17  18  19  20   ..