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
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 К—tn—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 |
||||||||
.у 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