ГКИНП-01-153-81 РУКОВОДСТВО ПО АСТРОНОМИЧЕСКИМ ОПРЕДЕЛЕНИЯМ - часть 21

измерения  зенитных  расстояний  звезды.  Каждое  измерение,  как  и  в  способе  однократного 
измерения широты, состоит в том, что наблюдатель тщательно наводит горизонтальную нить 
на звезду, фиксирует момент наведения по показанию хронометра, отсчитывает по уровню, 
по  вертикальному лимбу,  по  термометру  и по  барометру  (см. 4.6.2). Все  четыре  измерения 
выполняют  при  одном  и  том  же  положении  теодолита  (основном  или  дополнительном). 
Далее при том же положении теодолита устанавливают трубу по координатам второй звезды 
(экваториальной)  для  наблюдений  вблизи  эфемеридного  момента 2 (см.  табл. 4.18). 
Производят четыре измерения зенитных расстояний этой звезды, как и предыдущей. На этом 
заканчивается  первое  измерение  широты.  Второе  измерение  широты  выполняют  в  том  же 
объеме  при  том  же  положении  теодолита,  сначала  продолжив  наблюдения  второй 
(экваториальной)  звезды,  затем  полюсной.  Выполнив,  таким  образом,  два  измерения 
широты,  лимб  переставляют  ровно  на 20°, записывают  в  журнал  новое  значение  места 
зенита,  изменяют  положение  теодолита  и  выполняют  еще  два  измерения  широты  согласно 
порядку,  предусмотренному  в  эфемериде.  При  переходе  к  наблюдениям  следующей  пары 
вертикальный лимб переставляют на 25°. 

Таким  образом,  в  каждом  измерении  широты  наблюдения  обеих  звезд  производят  при 

одном  и  том  же  положении  теодолита  (основном  или  дополнительном);  из  четырех 
измерений широты по отдельной паре два измерения выполняются при основном и два при 
дополнительном  положении  теодолита.  В  результате  по  всей  программе,  включающей 
четыре пары, получаются 16 измеренных значений широты пункта. 

Результаты наблюдений записывают в журнал (табл. 4.19) 

4.7.3. Вычисление широты 

Обработку  наблюдений  производят  по  тому  же  плану,  что  и  в  определениях  способом 

однократного определения широты по паре звезд (см. 4.6.3), но по формулам более полным, 
обеспечивающим  надлежащую  точность  вычислений  широты  по  результатам  наблюдений 
звезд в их значительном удалении от меридиана. 

В  журнале  наблюдений  вычисляют  по  каждой  звезде  из  четырех  измерений  зенитных 

расстояний: средний момент наблюдения T, среднее из отсчетов по вертикальному лимбу 

о

M' 

(

д

M') и по уровню (Л + П); по отклонениям T - T

i

 = ∆T

i

, затем 

 и выбирают из АЕ 

видимые  экваториальные  координаты  α,  δ.  Вычисляют  поправку  i  за  наклон  и  вводят  ее  в 
отсчет по вертикальному кругу по одной из формул 

о

M = 

о

M' + ∆M

b

, 

д

М = 

д

М' + ∆M

b

. 

С известным значением места зенита MZ вычисляют зенитное расстояние по формуле Z' = 

о

M - MZ или Z' = MZ - 

д

М. 

Пользуясь  таблицей  рефракции (AT), вычисляют  истинную  рефракцию  по  формуле  ρ = 

ρ

0

γB, затем находят измеренное зенитное расстояние 

Z

и

 = Z' + ρ.                                                         (4.24) 

По  материалам  приема  радиосигналов  времени  вычисляют  поправки  и  ход  хронометра 

(см. 2.3), при этом долгота пункта должна быть известна с точностью ± 0,1

s

secφ

0

 для полевых 

вычислений и ± 0,03

s

secφ

0

 для окончательных вычислений. 

Получают поправку хронометра u = u' + (T - X') на средний момент наблюдения T звезды. 

Определяют часовой угол звезды t = T + u - α. По часовому углу и по приближенной широте 
φ

0

 вычисляют зенитное расстояние 

cosZ'

b

 = sinφ

0

sinδ + cosφ

0

cosδcost. 

Т а б л и ц а  4.19 

Способ определения широты по многократным зенитальным наблюдениям пары 

ярких звезд вблизи меридиана 

Журнал наблюдений 

Дата 7/8 сентября 1979 г. Теодолит Вильд Т4 
Хронометр «Альтаир» № 01050573, средний 
Положение теодолита основное MZ = 20°0'10" 

 

Звезда 278N 2,0

m

 Температура - 2,8° Звезда 565S 2,1 - 3,0

m

 

Давление 986,6 гПа

 

Хронометр

 

 

 

Уровень

 

Вертикальный 

лимб

 

Хронометр

 

AT

t

 

Уровень

 

Вертикальный 

лимб

 

23

h

12

m

37

s

 

+43,25

s

 

3,1 - 26,9

 

68°30'29,7"

 

23

h

15

m

58

s

 

+50,00

s

 

3,3 - 27,2

 

61°39'32,8"

 

 

 

 

 

 

 

30,0

 

 

 

 

 

 

 

32,6

 

 

 

 

 

 

 

29,85

 

 

 

 

 

 

 

32,7

 

13 07

 

+13,25

 

3,2 - 27,0

 

30 26,0

 

16 35

 

-13,00

3,2 - 27,1

 

39 49 4

 

 

 

 

 

 

 

26,1

 

 

 

 

 

 

 

49,0

 

 

 

 

 

 

 

26,05

 

 

 

 

 

 

 

49,20

 

13 34

 

-13,75

 

3,2 - 27,1

 

30 21,7

 

17 04

 

-16,00

3,2 - 27,1

 

40 6,0

 

 

 

 

 

 

 

21,4

 

 

 

 

 

 

 

6,5

 

 

 

 

 

 

 

21,55

 

 

 

 

 

 

 

6,25

 

14 03

 

-42,75

 

3,3 - 27,2

 

30 14,7

 

17 35

 

-47,00

3,1 - 27,0

 

40 18,8

 

 

 

 

 

 

 

14,9

 

 

 

 

 

 

 

19,2

 

 

 

 

 

 

 

14,80

 

 

 

 

 

 

 

19,00

 

23

h

13

m

20,25

s

 

 

 

3,20 - 27,05

 

68°30'23,06"

 

23

h

16

m

48,00

s

 

 

 

3,20 - 27,10

 

61°39'56,79"

 

 

 

 

 

30,25

 

 

 

 

 

 

 

30,30

 

 

 

Интерполяционный множитель 0,603

 

Интерполяционный множитель 0,553

 

α

N

 = 11

h

02

m

24,98

s

 

α

S

 = 11

h

02

m

24,98

s

 

δ

N

 = 61°51'43,80"

 

δ

S

 = 27°58'26,83"

 

 

 

Приближенная  широта  должна  быть  известна  с  точностью 2 - 3".  Вычисляют  поправку 

∆z

W

 за зенитальное ускорение звезды (см. 2.5.1). 

Т а б л и ц а  4.20 

Вычисление ∆φ

i

 

φ

0

 = 69°35'30,00" u' = +1

m

39,892

s

 в X' = 22

h

23

m

00

s

 

ω

h

 = +9,856

s

 

Звезда

 

Последовательность 

действий

 

Схема

 

278N

 

565S

 

 

 

Дата

 

7/8 сентября 1979 г.

 

 

 

Измерение

 

 

 

1

 

T

 

23

h

13

m

20,25

s

 

23

h

16

m

48,00

s

 

15

 

u

 

+1 48,16

 

+1 48,73

 

2

 

α

 

11 02 24,98

 

23 02 48,20

 

16

 

t

 

12 12 43,43

 

0 15 48,53

 

3

 

δ

 

61°51'43,80"

 

27°58'26,83"

 

4

 

 

0,4063

 

0,5134

 

5

 

a

 

182,001°

 

5,243°

 

Звезда

 

Последовательность 

действий

 

Схема

 

278N

 

565S

 

18

 

W

 

-0,2192

 

+0,4609

 

17

 

Z'

в

 

48°31'36,42"

 

41°40'50,30"

 

19

 

∆Z

W

 

-0,12

 

+0,32

 

20

 

Z

в

 

48 31 36,30

 

41 40'50,62"

 

6

 

о

M'

 

68 30 23,06

 

61 39 56,79

 

7

 

∆Z

в

 

-0,22

 

-0,27

 

8

 

о

M

 

68 30 22,84

 

61 39 56,52

 

9

 

MZ

 

20 00 10

 

20 00 10

 

10

 

Z'

 

48 30 12,84

 

41 39 46,52

 

13

 

ρ

 

+1 6,89

 

+52,67

 

14

 

Z

и

 

48 31 19,73

 

41 40 39,19

 

21

 

Z

и

 - Z

b

 

-16,57

 

-11,43

 

22

 

(Z

и

 - Z

в

)

S

 - (Z

и

 - Z

в

)

N

 

+5,14

 

 

 

23

 

cosa

 

0,9994

 

0,9958

 

24

 

cosa

S

 - cosa

N

 

1,9952

 

25

 

∆φ

i

 

+2,58"

 

 

 

11. Z'

N

 = 48°30,2'

 

γ = 1,0475

 

12. Z'

S

 = 41°39,8'

 

 

 

ρ

0

 = 65,58"

 

B = 0,9737

 

ρ

0

 = 51,64"

 

 

 

ρ

N

 = 66,89

 

γB = 1,0200

 

ρ

N

 = 52,67

 

 

где W = m

1

 + m

2

ctgZ, m

1

 = cosasinφ

0

cosφ

0

, m

2

 = cos

2

acos

2

φ

0

. 

K = 5,454, если хронометр звездный, 
K = 5,484, » » средний. 

Получают вычисленное зенитное расстояние 

Z

в

 = Z'

в

 + ∆Z

в

. 

К приближенной широте φ

0

 вычисляют поправку по формуле 

 

По всей программе определения широты находят вероятнейшее значение ∆φ как простое 

среднее, получают широту φ' = φ

0

 + ∆φ производят оценку точности (табл. 4.21). 

Т а б л и ц а  4.21 

Вычисление широты и оценка точности 

Номер звезды

 

Дата 1979 р.

 

Номер 

измерения

 

N

 

s

 

Z

S

 - Z

N

 

∆φ

i

 

ν

i

 

1

 

+1,78"

 

+0,43"

 

2

 

+3,21

 

-1,00

 

3

 

+2,58

 

-0,37

 

7/8 сентября

 

4

 

278

 

565

 

-6,8°

 

+2,93

 

-0,72

 

5

 

+1,31

 

+0,90

 

6

 

+1,29

 

+0,92

 

7

 

+2,31

 

-0,10

 

17/18 сентября

 

8

 

N4

 

518

 

+11,5

 

+2,17

 

+0,04

 

9

 

+1,90

 

+0,31

 

10

 

+1,80

 

+0,41

 

11

 

+2,20

 

+0,01

 

То же

 

12

 

N4

 

544

 

-8,3

 

+2,59

 

-0,38

 

»

 

13

 

278

 

565

 

-6,8

 

+2,70

 

-0,49

 

Номер звезды

 

Дата 1979 р.

 

Номер 

измерения

 

N

 

s

 

Z

S

 - Z

N

 

∆φ

i

 

ν

i

 

 

 

14

 

 

 

 

 

 

 

+2,62

 

-0,41

 

 

 

15

 

 

 

 

 

 

 

+1,55

 

+0,66

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

+2,45

 

-0,24

 

 

 

n = 16

 

Среднее

 

-2,6°

 

+2,21"

 

 

 

φ' = φ

0

 + ∆φ = 69°35'30,00" + 2,21" = 69°35'32,21"; 

 

 

Если  при  окончательной  обработке  наблюдений  использовались  для  вычислений  Z'

в

 

экваториальные координаты α, δ звезд, в которых не учтено влияние короткопериодической 
нутации, то вычисляют поправку ∆φ

nut

, так же как в 4.6.3. 

Широту φ приводят к центру геодезического знака и к среднему полюсу (см. 8.1, 8.4). 
В  табл. 4.19 - 4.22 приведены:  журнал  наблюдений,  вычисление  одного  значения  ∆φ

i

, 

вычисление ∆φ (φ') из 16 измерений и вычисление ∆φ

nut

. 

Т а б л и ц а  4.22 

Вычисление поправки за влияние короткопериодической нутации 

Дата 1979 г.

 

7/8 сентября

 

17/18 сентября

 

Интерполяционный множитель

 

0,53

 

0,46

 

s

ср

 

23,2

h

 

22,1

h

 

18,9

 

0,7

 

 

18,1

 

22,8

 

g'

 

0,080"

 

0,076"

 

∆φ

n

 

0,00

 

+0,07

 

P

n

 

4

 

8

 

 

φ = φ' + ∆φ

nut

 = 61°35'32,21" + 0,05" = 61°35'32,26". 

5. СПОСОБ СОВМЕСТНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ШИРОТЫ И ДОЛГОТЫ ПО 

РАЗНОСТЯМ ИЗМЕРЕННЫХ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ ПАР ЗВЕЗД В 

ОДНОМ АЛЬМУКАНТАРАТЕ

 

5.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

 

Для совместного определения широты и долготы необходимо отнаблюдать на пункте 72 

пары  звезд.  Разность  азимутов  звезд  в  паре  ∆a  должна  заключаться  в  пределах 90 - 270°. 
Зенитные  расстояния  пар  звезд  должны  находиться  в  пределах 10 - 45°. Азимуты  пар  (т.е. 
азимуты биссектрис углов, меньших 180°, образованных направлениями на первую и вторую 
звезду  пары)  в  программе  должны  по  возможности  равномерно  располагаться  по 
окружности. В каждом из четырех квадрантов окружности должно содержаться не менее 12 
и не более 24 пар. 

Как  частный  случай,  примерно  половина  пар  может  быть  наблюдена  вблизи  плоскости 

одного  вертикала  (например,  меридиана),  вторая  половина  вблизи  плоскости  второго 
вертикала, перпендикулярного к первому (например, первому вертикалу).