第五章 测罗经差
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幻灯片8一、观测天体求罗经差的原理及其注意事项● 1.观测天体求罗经差的原理●ΔC=TB-CB●ΔC为“+”表示罗北偏东●ΔC为“-”表示罗北偏西幻灯片9观测天体求罗经差与上述利用陆标测定罗经差的原理基本相同,不同之处是观测的物标是天体。
●CB是天体的罗方位,TB是天体的真方位●海上是以推算船位为基准求得的天体的计算方位Ac来代替天体的真方位TB。
幻灯片163.观测天体求罗经差的方法●观测低高度太阳方位求罗经差(或观测低高度行星、恒星方位求罗经差);●观测太阳真出没方位求罗经差;●观测北极星方位求罗经差。
●利用GPS船位求罗经差的新方法。
幻灯片17二、观测低高度太阳方位求罗经差●(一)观测低高度太阳方位求罗经差的步骤● 1.观测低高度太阳(h⊙<30°)罗方位CB,同时记下观测时间。
● 2.求观测时太阳的计算方位Ac。
常用的计算方法是:●(1)《航海天文历》和函数计算器法;●(2)《太阳方位表》法;●(3)《航海天文历》和《B105表》(或NP401表)法。
● 3.求罗经差=Ac-CB幻灯片18(二)利用《航海天文历》和函数计算器求罗经差●ctg Ac=cos ctg Dec csc LHA-sin cctg LHA●利用上式应注意以下几点:● c恒为“+”;● Dec与 c同名,Dec 为“+”。
Dec与 c异名,Dec 为“-”;● LHA和Ac均为半圆周法;● Ac的第一名称与测者纬度同名,第二名称上午观测为“E”,下午观测为“W”。
幻灯片19例:1996年8月12日,船时SMT 1702,推算船位 c34 23. 0 N, c122 50. 7E,测得低高度太阳罗方位CB 277°,求罗经差ΔC?● ZT 17-02 12/8● ZD -8●_________________________● GMT 09-02 12/8幻灯片20● GHA 313-45.6 Dec’ 14-50.2 N d -0.7● m.s 30.0 d 0.0●______________________________________● GHA 314-15.6 Dec 14-50.2 N● Ec 122-50.7 c 34-23.0 N●_______________________________________●LHA 437-06.3=77-06.3 W幻灯片21●Ac=arcctg(cos 34 23 .0 tg 14 50 .2 csc 77 06 .3-sin 34 23 .0ctg77 06 .3)● Ac=84 . 6 NW=275 .4● CB 277 . 0●_________________________● C - 1 . 6幻灯片22(三)利用《太阳方位表》求罗经差● 1.《太阳方位表》的结构●该表共分两册,第一册包括纬度0 ~30°(英版称Davis s Tables,戴氏表)●第二册包括纬度30 ~64°(英版称Burdwood s Tables,柏氏表)。
每册又分主表和附表。
幻灯片23(1)主表:分前后两个半册,前半册是赤纬与纬度同名,后半册是赤纬与纬度异名。
查表引数为:● 表列纬度 T ,表间距为1°,列在每页右上角;● 表列赤纬DecT,表间距为1°,共计0 ~24°,列在每页第一行;● 表列视时LATT,表间距为4m(中天前、后1小时之内间距为2m)。
每页左列引数为上午(a.m.)视时,右列引数为下午视时(英版表中视时用罗马数字表示)。
●以 T 、DecT、LATT为引数,从表中查得太阳半圆方位AT,其第一名称与测者纬度同名,第二名称上午观测为“E”,下午观测为“W”。
幻灯片24●(2)附表:附表主要是“太阳赤纬表”和“时差表”,它们均按4年中有1闰年的规律排列的,所以每个附表中又分4个小表。
●查表引数是观测时的年、月、日,可查得世界时12h的太阳赤纬Dec和时差ET。
使用附表一般不用内插。
幻灯片252.利用《太阳方位表》求罗经差的步骤●(1)观测太阳罗方位CB,同时记下观测时间。
●(2)根据观测日期从“太阳赤纬表”和“时差表”中查得太阳赤纬Dec和时差ET。
幻灯片26●(3)求观测时的视时LAT●LAT=LMT+ET=ZT D EW+ET●视时LAT需要换算成上午(a.m.)视时或下午视时(p.m.)才可查表。
(1~12)幻灯片27●(4)求计算方位Ac:由于实际的 、Dec、LAT不可能正好与表列 T、DecT、LATT相一致,所以在根据 T、DecT、LATT查得的表列方位AT的基础上,还要进行三项比例内插才能求得计算方位Ac●(5)求罗经差:将Ac换算成圆周方位之后可求得罗经差 C=Ac-CB。
幻灯片28例:2004年10月20 ,船时SMT 1543,推算船位φC34°23′.0S,λC122°50′.7E,测得低高度太阳罗方位CB 280°,利用太阳方位表求太阳计算方位,并求罗经差。
解:因为测者纬度34°23′.0S,所以用《太阳方位表》第二册(或Burdwood’s Tables)。
①根据观测日期从“太阳赤纬表”和“时差表”中查取太阳赤纬Dec和时差ETDec=10°32′.0S≈10°.5S(准确至0°.1)ET=+15m15S≈+15m(准确至1m)②求视时LAT幻灯片29三、观测太阳真出没方位求罗经差●在周日视运动中,当太阳的中心通过地心真地平时称为太阳的真出或真没,此刻太阳真高度ht=0°,●这时观测太阳的罗方位不需要记录观测时间,只需要根据推算纬度和当时的太阳赤纬就可以求得太阳真出没时的计算方位,●利用该法可以相对简便地求出罗经差,因此,它是船上核验罗经差常用的方法之一。
幻灯片30(一)观测太阳真出没的时机●只有当太阳真高度=0°时才可观测到太阳真出没的罗方位。
那么,什么时候太阳真高度ht=0°?●这是观测太阳真出没罗方位的关键。
幻灯片31设目视观测太阳真出没时的下边沿高度为ho,则●ht=ho-d- +p+SD=0°●如在式中取眼高e=16m,则d=7′;取平均蒙气差 =30′。
视差p很小,可忽略不计;取SD=16′(平均视半径),得●ho 21′ 2/3D(太阳平均视直径D=32′)幻灯片32当用目视看到太阳下边沿视高度约为太阳直径时,此刻观测的太阳罗方位即是太阳真出没罗方位。
●当用目视看到太阳下边沿视高度约为2/3太阳直径时,●此刻观测的太阳罗方位即是太阳真出没罗方位幻灯片33●观测时必须可见水天线。
●另外,太阳真出没时太阳介于出没与东西圈之间,其方位变化较慢,则观测方位精度较高。
幻灯片34(二)观测太阳真出没方位求罗经差的原理及其计算方法● 1.原理● 当太阳真出没时,其真高度=0°,此时的天文三角形为球面直边三角形,由边的余弦公式得ϕ=cos Dec sin A cos c幻灯片35使用该式时应注意:● c 恒为“+”;● Dec 与 c 同名,Dec 为“+”,异名为“-”;● Ac 为半圆方位,第一名称与 c 同名,第二名称真出为“E ”,真没为“W ”。
幻灯片362.利用《太阳方位表》求太阳真出没方位Ac 并求罗经差● 根据上式编成“太阳真出没方位表”列在《太阳方位表》相应纬度中每一列相应赤纬栏的最下面,并给出真出和真没的视时。
使用该表求太阳真出没方位需进行赤纬和纬度两项比例内插 。
幻灯片373.利用《航海天文历》和函数计算器求天太阳真出没计算方位Ac和罗经差 C●根据上式,利用《航海天文历》和函数计算器可求得太阳真出没时的计算方位Ac。
●由《航海天文历》查出观测日世界时12h(或观测时刻的世界时)的太阳赤纬Dec .●赤纬和观测时测者推算纬度 c代上式,即可用函数计算器求出计算方位Ac,幻灯片38例:1996年8月11日,推算船位 C34 45 .0 N, C163 01 .0 E,测得太阳真没罗方位CB286 .5,求罗经差 C。
●利用计算器求罗经差●由航海天文历查得8月11日 GMT1200的太阳赤纬Dec=15 06 .0 N● C=34 45 .0 N幻灯片39利用太阳方位表求罗经差●由太阳赤纬表查得8月11日 GMT1200的太阳赤纬Dec=15 06 .0 N●AT 71.8●ΔADec -0.1●ΔA -0.2●———————————————●Ac 71.5NW=288.5●CB 286.5●———————————————●ΔC + 2.0幻灯片40四、观测北极星方位求罗经差●北极星的赤纬趋近90°极距小于1°。
●而且在北纬中、低纬海区所见北极星在周日视运动中的方位角变化范围不超过2°。
●当天体赤纬趋近90°,方位趋近0°时,由推算船位的误差而引起天体计算方位的误差趋于零。
幻灯片41●北极星的高度近似等于测者纬度,相对较易识别,●北极星是北纬中、低纬海区观测天体求罗经差的良好物标。
幻灯片42(一)求北极星的计算方位Ac●A c=(90 -Dec0)sin(LHA -RA0)sec●查表引数为春分点地方时角LHA 和测者推算纬度 c。
幻灯片43(二)观测北极星方位求罗经差的步骤●由于北极星是二等星,较不易观测,而且观测误差相对大一些,应尽可能连续观测3次取算术平均值,在观测北极星罗方位CB的同时记下观测时间和推算船位。
●根据观测时间,利用《航海天文历》求出LHA =GHA cEW。
●以 c和LHA 为引数从“北极星方位角表”中查得北极星半圆计算方位Ac。
●求罗经差 C=Ac-CB 。
幻灯片44例:1996年3月19日,船时ZT2253,推算船位 C15 45 .0N, C124 44 .0 E,测得北极星罗方位CB 1 .0 ,求罗经差 C。
●ZT 2253 19/3●ZD -8●______________________●GMT 1453 19/3●GHA 027-23.6●m.s 13-17.2●______________________●GHA 040-40.8● Ec 124-44.0●———————————●LHA 165-24.8●AT 359. 4●-CB 1. 5=361. 0●_____________________● C - 1. 6幻灯片45例:2004年10月20日,船时ZT2242,推算船位φc15°45′.0N,测得北极星罗方位CB1°.5,求罗经差∆C。
解:幻灯片46第三节航海上计算罗经差的实用方法一、观测低高度天体的罗方位并利用GPS卫导仪及其船位求罗经差1.利用GPS船位求罗经差的原理设测者观测天体罗方位时的船位为(φ1,λ1),该位置由GPS卫导仪直接给出。