Наблюдателя и графическое определение координат светил

Построение небесной сферы на плоскости меридиана

Обязательными требованиями при выполнении рисунка небесной сферы являются аккуратность, чистота и наглядность. Эти качества крайне необходимы во всех практических задачах мореходной астрономии. Чтобы изображение передавало выпуклость сферы, надо стремиться соблюдать относительную величину дуг и углов с учетом перспективы чертежа. Линии, расположенные внутри сферы или на ее обратной стороне, изображаются пунктиром, большие и малые круги, плоскости которых пересекают сферу, выглядят как эллипсы. Чертеж небесной сферы рассматривается либо с востока, либо с запада, поэтому он строится так, чтобы светило находилось на выпуклой, обращенной к нам половине сферы (Рис. 2).

 

Порядок построения сферы на плоскости меридиана наблюдателя следующий:

 

1. Рассчитать местный часовой угол светила t_м в практическом счете (см. пример).

2. Начертить круг произвольного радиуса (≈ 50мм), принять его за меридиан наблюдателя.

3. Через центр круга провести пунктиром отвесную линию zn и отметить точки z и n на меридиане наблюдателя.

4. Перпендикулярно отвесной линии zn через центр круга провести пунктиром полуденную линию наблюдателя и большой круг – истинный горизонт.

5. По наименованию часового угла светила в практическом счете t_м определить, какой половиной - восточной или западной должна быть обращена к нам сфера. Помня, что видимое вращение небесной сферы происходит по часовой стрелке, с востока на запад (если смотреть со стороны северного полюса мира Р_N), выбрать направление оси мира и провести ее под углом к полуденной линии наблюдателя.

6. Провести пунктиром линию, перпендикулярную оси мира, и построить большой круг – небесный экватор. Отметить на меридиане наблюдателя точки полюсов мира Р_Nи Р_S, е и q на полуденной и полуночной частях меридиана наблюдателя, соответственно, и точки N и S на полуденной линии. Провести пунктиром линию пересечения плоскостей экватора и горизонта, отметить на ней в соответствии с данными п. 1 и п. 5 точки востока Еи W – запада.

7. По данным координатам t_м и δнанести светило на сферу и снять искомые высоту h и А – азимут светила.

 

Пример. Дано φ = 44° 45,0´ N; λ = 136° 32,0´ Е, гринвичский часовой угол точки Овна = 123° 15,0´, экваториальные координаты светила α = 297° 25,0´ и δ = 8° 48,0´ N.

Построить небесную сферу, нанести светило и определить его горизонтальные координаты h и А.

 

Решение.

1. Рассчитываем местный часовой угол светила в практическом счете по следующей схеме:

 

 

 

Рис. 3

2. Чертим круг и принимаем его за меридиан наблюдателя.

3. Через центр круга проводим отвесную линию и отмечаем на ней точки z и n.

4. Перпендикулярно линии zn через центр круга проводим полуденную линию и большой круг – истинный горизонт.

5. Принимаем обращенную к нам часть сферы за восточную, т. к. рассчитанный в п. 1 местный часовой угол светила имеет восточное наименование. Выбираем направление оси мира и проводим ее под углом φ = 44° 45,0´ к полуденной линии с учетом того, что вращение небесной сферы всегда происходит по часовой стрелке, с востока на запад, если смотреть со стороны северного полюса мира.

6. Через центр круга проводим линию, перпендикулярную оси мира, и большой круг – небесный экватор. Отмечаем на меридиане наблюдателя точки Р_N, P_S, N, S, е, q, а на круге горизонта точки Е и W. принимаем обращенную к нам часть сферы за восточную, т. енную линию и большой круг - истинный

7. Учитывая выпуклость сферы, от точки Е вдоль экватора к востоку откладываем «на глаз» t_м = 35° 38,0´ Е. Через конец этой дуги и точки Р_Nи P_S проводим меридиан светила. Вдоль меридиана, от небесного экватора к Р_N откладываем «на глаз» дугу, равную склонению светила δ = 8° 48,0´ N. Конец этой дуги отмечаем как место светила. Далее через светило, точки z и n проводим дугу его вертикала. «На глаз» снимаем искомые горизонтные координаты: высоту светила h = 43°, как часть дуги его вертикала от горизонта до места светила и А = N 130°E – часть дуги горизонта от точки N до вертикала светила.

Построение небесной сферы «на глаз» проводится с точностью 5° - 7°.