8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТА САМОЛЕТА ПО НЕБЕСНЫМ СВЕТИЛАМ

Место самолета по небесным светилам может быть определено одним из следующих способов: по Солнцу и Луне (днем), по двум звездам, по звезде и Полярной и по планете (Луне) и звезде.

В основе метода определения места самолета по небесным светилам лежит расчет и прокладка АЛП. Место самолета получается в точке пересечения двух АЛП, отнесенных к одному моменту времени. В практике АЛП для определения места самолета могут использоваться самостоятельно или в сочетании с другими линиями положения самолета, полученными с помощью различных радиотехнических средств самолетовождения.

Определение места самолета по Солнцу и Луне. Этот способ применяется в дневных полетах, когда возможно одновременно наблюдать Солнце и Луну. Наблюдать Луну днем можно только в определенных ее фазах. Луна вместе с Солнцем видна в периоды первой и последней четвертей. В первой четверти Луна видна после полудня, а в последней — до полудня. Чтобы судить о взаимном положении Луны и Солнца в указанные периоды, следует знать, что в первой четверти Луна восходит около полудня, на юге бывает около 18 ч, и заходит около полуночи. В последней четверти Луна восходит в полночь, на юге бывает около 6 ч и заходит около полудня.

Выбирая светила для определения места самолета, следует учитывать, что необходимая точность его определения может быть получена только по тем светилам, разность азимутов которых лежит в пределах 30—150°.

Рассмотрим на примере порядок работы при определении места самолета по Солнцу и Луне.

Пример. Дата полета 27 октября 1975 г.; высота полета Н = 8000 м; ИПУ=220°; путевая скорость самолета W= 700 км/ч; время измерения высоты Солнца Т = 10 ч 15 мин 24 с; измеренная высота Солнца ; время измерения высоты Луны Т = 10 ч 18 мин 20 с; измеренная высота Луны ; номер часового пояса, по времени которого идут часы, ; приближенные координаты места самолета: ; поправка секстанта .

Определить место самолета по Солнцу и Луне. Результаты расчетов приведены в табл. 7.2.

Таблица 7.2. Бланк для расчета элементов астрономической линии положения

(см. скан)

Продолжение табл. 7.2

Порядок определения места самолета по Солнцу и Луне:

последовательно с возможно более коротким интервалом времени измерить высоты Солнца и Луны;

записать в расчетный бланк время измерений и полученные высоты;

определить гринвичское время измерений: для Солнца ; для Луны ;

рассчитать по ААЕ гринвичские часовые углы для моментов измерения высот: для Солнца для Луны ;

определить местные часовые углы с таким расчетом, чтобы они получились в целых четных числах градусов:

для Солнца

для Луны

выписать из ААЕ склонения и записать их так, чтобы число минут не превышало 30:

для Солнца

для Луны

определить по ТВА вычисленные высоты и азимуты:

для Солнца

для Луны

выписать из таблицы поправки за рефракцию:

для Солнца ;

для Луны

выписать из ААЕ поправку за параллакс Луны: ; определить путевой пеленг первого светила (Солнца) и найти по таблице поправку за перемещение самолета:

вычислить исправленные высоты:

для Солнца

для Луны

определить разности высот и перевести их в километры: для Солнца ; для Луны ;

выписать из таблицы поправку за вращение Земли: . Проложить на карте АЛП и определить место самолета. Прокладка АЛП и полученное место самолета на карте (B-III) показаны на рис. 7.16.

Определение места самолета по двум звездам.

Данный способ широко применяется в ночных полетах. Ночью возможен более широкий выбор светил для определения места самолета. При выборе звезд следует учитывать условия измерения их высот и взаимное положение. Рекомендуется выбирать такие звезды из числа звезд, указанных на страницах ТВАЗ, высоты которых наиболее удобно измерять, и чтобы разность азимутов намеченных звезд была возможно ближе к 90 или 270°. Наиболее удобными для измерения высот считаются те звезды, высоты которых находятся в пределах 30—60°.

Рис. 7.16. Определение места самолета по Солнцу и Луне

Рассмотрим на примере порядок определения места самолета

по двум звездам.

Пример. Дата полета 21 августа высота полета путевая скорость самолета время измерения высоты звезды Капелла Т = 1 ч 16 мин 40 с; измеренная высота звезды Капелла время измерения высоты звезды Альферац ; измеренная высота звезды Альферац ; номер часового пояса, по времени которого идут часы, ; приближенные координаты места самолета: ; поправка секстанта .

Определить место самолета по двум звездам. Результаты расчетов приведены в табл. 7.2.

Порядок определения места самолета по двум звездам:

выбрать две звезды для определения места самолета; последовательно измерить высоты выбранных звезд: записать в расчетный бланк время измерения и полученные высоты;

определить гринвичское время измерений и установить, какая будет дата на меридиане Гринвича:

для звезды Капелла ;

для звезды Альферац .

Дата на меридиане Гринвича — 20 августа; рассчитать по ААЕ (см. приложение 5) гринвичское звездное время измерений:

для звезды Капелла ;

для звезды Альферац

определить местное звездное время с таким расчетом, чтобы оно получилось в целых градусах и было для обеих звезд одинаковым. В этом случае быстрее выбираются высоты и азимуты звезд из таблиц. Указанное условие достигается путем подбора соответствующей долготы счислимой точки для второго светила:

для звезды Капелла

для звезды Альферац

определить по ТВАЗ (см. приложение 7) вычисленные высоты и азимуты:

для звезды Капелла

для звезды Альферац

выписать из таблицы (см. приложение 16) поправки за рефракцию:

для звезды Капелла

для звезды Альферац

определить путевой пеленг первой звезды и найти по таблице (см. приложение 18) поправку за перемещение самолета. Учетом этой поправки измерение высоты первой звезды приводится к моменту измерения второй звезды:

вычислить исправленные высоты: для звезды Капелла

для звезды Альферац

определить разности высот и перевести их в километры: для звезды Капелла ;

для звезды Альферац

выписать из таблицы (см. приложение 17) поправку за вращение Земли: ;

выписать из таблицы (см. приложение 21) поправку за прецессию и нутацию: ;

проложить на карте АЛП (рис. 7.17), а затем сместить точку их пересечения на величины поправок за вращение Земли, прецессию и нутацию. Перенесенная точка является местом самолета для момента измерения высоты второго светила.

Определение места самолета по звезде и Полярной.

При определении места самолета по звездам обычно используют одну из навигационных звезд совместно с Полярной. Такой выбор звезд в практике является наиболее распространенным. Он значительно упрощает и ускоряет определение места самолета по небесным светилам. При таком сочетании звезд одну АЛП рассчитывают по измеренной высоте навигационной звезды в обычном порядке, а вторую, представляющую отрезок параллели, определяют по высоте Полярной. Причем поправку к высоте Полярной для определения широты места находят по звездному времени, рассчитанному для навигационной звезды, высоту которой измеряют в первую очередь. В этом случае записи по расчету АЛП по измеренной высоте Полярной сокращаются и их выполняют в графах, которые в расчетном бланке специально выделены для вычисления широты места по высоте Полярной.

Указанная особенность нахождения поправки к высоте Полярной для определения широты места обусловлена медленным изменением высоты Полярной с течением времени. Наиболее медленно высота Полярной изменяется вблизи точек ее кульминаций. Около этих точек примерно за 15 мин высота Полярной изменяется на 1. Наиболее быстро высота Полярной изменяется вблизи точек, соответствующих часовым углам 90 и 270°. Вблизи их изменение высоты Полярной на Г происходит примерно в течение 4 мин. Поскольку в практике промежуток времени между измерениями высоты первой звезды и высоты Полярной обычно не превышает 3 мин, то расчет местного звездного времени специально для Полярной можно не производить.

Рис. 7.17. Определение места самолета по двум звездам

Поправку к высоте Полярной находят по местному звездному времени, рассчитанному для первой звезды, и это не сказывается на точности ее определения.

Другой особенностью определения места самолета по звезде и Полярной является приведение измеренных высот к одному моменту времени. В этом случае поправка за перемещение самолета вводится не в высоту первой звезды, как это обычно делается, а в высоту Полярной, которая измеряется после измерения высоты первой звезды. Поправку за перемещение самолета к высоте Полярной определяют по специальной таблице поправок D или используют таблицу поправок Е, но входят в нее с путевым углом вместо путевого пеленга и найденную поправку берут с противоположным знаком.

Учетом поправки D достигается приведение высоты Полярной к моменту измерения высоты первой звезды, и поэтому место самолета определяется к более раннему моменту. Такой учет поправки за перемещение самолета в данном случае является более удобным, так как он не требует расчета путевого пеленга звезды, что сокращает вычисления.

Пример. Дата полета 21 августа 1975 г.; высота полета ; путевая скорость самолета ; время измерения высоты звезды Вега Т = 1 ч 47 мин 32 с; измеренная высота звезды Вега ; время измерения высоты Полярной Т = 1 ч 50 мин 28 с; измеренная высота Полярной ; номер часового пояса, по времени которого идут часы, ; приближенные координаты места самолета: ; поправка секстанта .

Определить место самолета по звезде и Полярной. Результаты расчетов приведены в табл. 7.3.

Порядок определения места самолета по звезде и Полярной:

выбрать звезду для определения места самолета в паре с Полярной. Азимут выбранной звезды должен быть близким к 90 или 270°;

измерить высоту выбранной звезды, а затем высоту Полярной;

записать время измерений и полученные высоты в расчетный бланк;

определить гринвичское время измерения высоты первой звезды и установить, какая будет дата на меридиане Гринвича: .

Дата на меридиане Гринвича 20 августа;

рассчитать по ААЕ (см. приложение 5) гринвичское звездное время измерения высоты первой звезды: ;

определить местное звездное время для первой звезды с таким расчетом, чтобы оно получилось в целых градусах. Этого достигают путем подбора соответствующей долготы счислимой точки: ;

определить по ТВАЗ (см. приложение 7) по полученному местному звездному времени вычисленную высоту и азимут для первой звезды и поправку к высоте Полярной для определения широты места:

Таблица 7.3. Бланк для расчета элементов астрономической линии положения

(см. скан)

Выписать из таблицы (см. приложение 16) поправки за рефракцию: для звезды Вега ; для Полярной ; определить по таблице (см. приложение 19) поправку к высоте Полярной за перемещение самолета: ;

Рис. 7.18. Определение места самолета по звезде и Полярной

вычислить исправленную высоту первой звезды и широту места по высоте Полярной:

определить разность высот для первой звезды и перевести ее в километры:

выписать из таблицы (см. приложение 17) поправку за вращение Земли: ;

выписать из таблицы (см. приложение 21) поправку за прецессию и нутацию: ;

проложить на карте астрономические линии положения (рис. 7.18). Точку их пересечения сместить на величины поправок за вращение Земли, прецессию и нутацию и отметить место самолета к моменту измерения высоты первой звезды.