Файл: Лянь-Кунь Н.Н. Виды, методы и способы привязки и ориентирования элементов боевого порядка частей и подразделений войск ПВО страны (курс лекций).pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 05.04.2024

Просмотров: 71

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

В первой системе экваториальных

координат

только одна

из координат — часовой угол светила — изменяется

в

связи с

суточным вращением небесной сферы. Другая

же

координа­

та-склонение— остается постоянной

(если светилом

являет­

ся звезда), так как его величина не

зависит ни

от

суточного

вращения небесной сферы, ни от положения точки наблюдения на земной поверхности.

Часовой угол светила непрерывно изменяется пропорцио­ нально времени. Вследствие видимого вращения небесной сфе­ ры вокруг Земли светило о дважды пройдет через меридиан данной точки земной поверхности. Прохождение светила через меридиан в той его части, в которой расположен зенит, назы­ вается верхней кульминацией светила, прохождение через про­ тивоположную часть — нижней кульминацией.

Часовой угол обычно выражается в единицах времени. Пол­ ный оборот светила соответствует 24 часам. Следовательно, угол в 15е равняется углу в один час времени, угол в 15' —углу в одну минуту времени, угол в 15" — углу в одну секунду вре­ мени.

Величина часового угла t, выраженная во времени, показы­

вает число часов,

минут и секунд, прошедших с момента верх­

ней кульминации.

Например, t = 5h30rn30s означает, что с мо­

мента верхней

кульминации прошло 5Л3(У”30С Если t = ‘2l!l30m,

то ближайшая

верхняя кульминация наступит через 24Л—

—21Л3(У” = 2Л30та.

Вторая система экваториальных координат

Координаты светил могут быть постоянными только в том случае, если обе оси координат участвуют в суточном враще­ нии небесной сферы. Такими осями являются небесный экватор и круг склонения точки весеннего равноденствия РтРг. Поло­ жение светила на небесной сфере во второй системе эквато­ риальных координат определяется склонением и прямым вос­ хождением. Склонение 8 светила является координатой, общей с первой системой экваториальных координат.

Другой координатой, как отмечено, является прямое вос­ хождение светила, заменяющее часовой угол. Часовой угол t — величина переменная, зависящая от времени наблюдения. Чтобы получить постоянную координату, заменяющую часовой угол, необходимо положение круга склонений определить по отношению какого-либо другого круга склонений, вращающе­ гося вместе с небесной сферой. За такой круг принят круг склонения точки весеннего равноденствия. На рис: 57 окруж­ ность большого круга' К.тЬп представляет собой пересечение плоскости эклиптики со сферой, составляющей с плоскостью

75


р

экватора

угол,

 

равный

23°27'.

 

В своем видимом годовом движе­

 

нии

по эклиптике

в

направле­

 

нии Кtn—L —ti

Солнце два раза

 

будет на экваторе—в точках т и п ,

 

называемых

соответственно

точка­

 

ми весеннего и осеннего

равноден­

 

ствия

(при этих

положениях Солн­

 

ца на эклиптике продолжитель­

 

ность дня равна продолжитель­

 

ности ночи

(21.3

и 21.9).

 

 

 

Круг склонений пРт, проходя­

 

щий через точки

весеннего

ц осен­

Р и с . 57. Э к л и п т и к а

него

равноденствий

(и ось

мира),

и принимается

за

основную пло­

 

скость. Положение круга склонений светила а по отношению к этой плоскости определится углом а,

называемым прямым восхождением светила. Прямое восхож­ дение-, как и часовой угол первой системы экваториальных координат, измеряется обычно в часовой мере.

Счет прямых восхождений светил ведется от точки весенне­ го равноденствия в направлении, противоположном суточному вращению небесной сферы, т. е. против хода часовой стрелки.

Экваториальные координаты, которыми являются прямое восхождение а и склонение 8 для большого количества звезд и для Солнца, даются в Астрономических ежегодниках и Ката­ логах координат Солнца и ярких звезд.

Параллактический треугольник. Связь между различными системами координат

Математическую зависимость между координатами одного и того же светила в различных системах астрономических коор­ динат установим на основе чертежа (рис. 58), где одновременно изображены все координаты.

Астрономический меридиан точки наблюдения ZPZYPV, крут склонения РоРг и круг высот ZaZj любого светила о своими пересечениями образуют на небесной сфере сферический тре­ угольник ZPo, называемый параллактическим треугольником.

Вершинами

параллактического

треугольника

являются:

Р — полюс

мира, Z — зенит наблюдателя

и а — наблюдаемое

светило.

 

этого треугольника

служат: дуга

меридиана

Сторонами

ZP=9Q°—<р — дополнение широты

точки

наблюдения до

90°,

дута

круга

высот

Z=Zg=(90°—h) — зенитное расстояние

све­

тила

и дуга

круга

склонения Д =Ра=(90°—8) — полярное

рас­

стояние светила.

76


Из сторон треугольни­

 

 

 

ка некоторого

пояснения

 

 

 

требует

дуга

 

меридиа­

 

 

 

на PZ, так как о других

 

 

 

сторонах

треугольника

 

 

 

объяснения

были

даны

 

 

 

ранее. Для этого вернем­

 

 

 

ся

к

 

рассмотрению

 

 

 

рис.

58,

где

видно,

что

 

 

 

дуга

NP равна

дуге QZ.

 

 

 

так как каждая из них

 

 

 

является дополнением

до

 

 

 

90°

к дуге PZ.

Но

 

Q,Z

 

 

 

есть

широта

ср точки на­

 

 

 

блюдения,

следовательно,

 

 

 

высота

полюса над гори­

 

 

 

зонтом NP равна широте

 

 

 

места

наблюдения,

т. е.

 

 

 

NP = tр.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У п я м и

т п е м г т ь н и к я

Р и с - 5 8 ‘ В с п о м о г а т е л ь н а я н е б е с н а я с ф е р а

1 л а м п

1 р е } 1 и л ь н и к а с г о р и з о н т а л ь н о й и п е р в о й э к в а т о р и а л ь н о й

являются:

Zra

— часо-

с и с т е м а м и к о о р д и н а т и п а р а л л а к т и ч е с к и м

вой

угол

светила

(или

т р е у г о л ь н и к о м

 

его

дополнение

до

360°,

по другую

сторону

меридиана);

если

светило

находится

PZ3 — азимут а

(или о' его дополнение

до 360°)

и PoZ — па­

раллактический угол q светила, не имеющий самостоятельного значения в астрономических определениях.

Следовательно, две стороны и два угла параллактического треугольника являются астрономическими координатами све­ тила в той или иной системе и одна сторона — функцией широ­ ты <р точки наблюдения.

Поэтому, решая параллактический треугольник, можно определить значение любой координаты светила или широту точки наблюдения, т. е. определить значение любого элемента треугольника, если известны значения его трех других элемен­ тов.

Склонение 5 обычно выбирают из Астрономического ежегод­ ника или Каталога' координат Солнца и ярких звезд. Высоту светила h или его зенитное расстояние Z измеряют непосред­ ственно с помощью углоизмерительного прибора. Третий эле­ мент треугольника, т. е. широту точки наблюдения •?, часовой угол t или азимут а светила, измерить непосредственно не представляется возможным. В связи с этим для получения значений любого из этих трех элементов решают параллакти­ ческий треугольник, приняв за исходное приближенное значе­ ние одного из оставшихся двух элементов.

77



Если, например, измерить теодолитом высоту h какого-либо светила, определить широту точки наблюдения ® по крупно­ масштабной карте, а склонение о наблюдаемого светила' вы­ брать из Каталога координат звезд, то азимут а этого светила можно вычислить по формуле косинуса стороны сферического треугольника:

cos (90°—о) = cos (90° —®)• cos (90° — h) +

+ sin (90°—9) • sin (90°—h) • cos (360°—a)

или

sin 3 = sin ®• sin h -j- cos ®• cos h • cos a.

Следовательно,

 

 

sin o—sin cc-sin h

 

(VI.4)

 

cos a = ------------- !—;-----

 

 

 

cos tp-cos h

 

 

Такой способ получения азимута светила

называется опре­

делением азимута по высоте светила.

 

 

Если

же с помощью

точных

часов определить

часовой

угол t и

значения 3 (из

каталога)

и ® (по

карте), то

можно

вычислить азимут светила по формуле котангенсов (четырех

элементов).

Эта

формула гласит:

произведение

котангенса

крайней стороны

на синус внутренней стороны

равняется про­

изведению

котангенса крайнего угла на

синус

внутреннего

угла, сложенному

с произведением

косинусов

внутренних эле­

ментов, т. е.

 

 

 

 

 

ctg (90°—8) - sin (90°—®)= ctg (360°— a) sin t +

cos t ■cos (90° —®)

или

tgo-cos ®= — ctg a - sin tf-f-cos г^-sin ®.

Отсюда

ctg a = sin ®• ctg 3 — cos -cp-tgS sin t

или

 

(VI.5)

 

tg a =

cos 3-Sint

 

sin 3- cos ®—cos 3-sin ?• cos t

 

 

Такой способ получения азимута светила называется опре­ делением азимута но часовому углу светила.

Для определения часовых углов светил надо знать единицы времени и способы его измерения.

Приведенные общие формулы определения азимута имеют нелогарифмический вид, вычисления по ним производятся с помощью арифмометра. Вывод логарифмических формул в данном курсе не приводится.

78