giáo trình thiên văn hàng hải 2

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI BỘ MÔN: HÀNG HẢI HỌC KHOA: ĐIỀU KHIỂN TÀU BIỂN BÀI GIẢNG THIÊN VĂN HÀNG HẢI II TÊN HỌC PHẦN : THIÊN VĂN HÀNG HẢI MÃ HỌC PHẦN : 11105 TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO : ĐẠI HỌC CHÍNH QUY DÙNG CHO SV NGÀNH : ĐIỀU KHIỂN TÀU BIỂN HẢI PHÒNG - 2010 STT Chương 11 NỘI DUNG TRANG Đánh giá độ xác độ cao đo biển-các biện pháp khắc phục 130 11.1 Quy độ cao thời điểm, thiên đỉnh 130 11.2 Sai số độ cao đo cách xác định 132 Phần thứ ba : Thiên văn thực hành Chương 12 136 Xác định số hiệu chỉnh la bàn phương pháp thiên văn 136 12.1 Cơ sở lý thuyết việc xác định sai số la bàn phương pháp thiên văn 136 12.2 Ảnh hưởng sai số vị trí dự đoán tới phương vị tính toán 137 12.3 Những sai số đo phương vị thiên thể 140 12.4 Xác định số hiệu chỉnh la bàn trường hợp chung 143 12.5 Xác định số hiệu chỉnh la bàn trường hợp đặc biệt 148 Cơ sở lý thuyết việc xác định vị trí phương pháp thiên văn 153 13.1 Nguyên lý xác định vị trí người quan sát phương pháp thiên văn 153 13.2 Đường đẳng trị , đường vị trí thiên văn 156 13.3 Phương pháp đường cao vị trí 159 13.4 Phương trình sai số, điều kiện lợi để xác định riêng kinh độ , riêng vĩ độ 165 Phương pháp đương cao vị trí 168 14.1 Các yếu tố đường cao vị trí 168 14.2 Các tính chất đường cao vị trí 176 14.3 Cách vẽ đường cao vị trí 178 14.4 Sai số phương pháp đường cao vị trí 181 Lý thuyết phương pháp tìm vị trí xác định có sai số tác động 184 Kh ni ệm sai số 184 Chương 13 Chương 14 Chương 15 15.1 15.2 15.3 15.4 Tìm điểm vị trí xác định có sai số hệ thống tác động Tìm điểm vị trí xác định có sai số ngẫu nhiên tác động Đánh giá độ xác vị trí xác định 185 189 191 STT Chương 16 NỘI DUNG TRANG Xác định vị trí phương pháp thiên văn 193 16.1 Đặc điểm việc xác định vị trí tàu phương pháp thiên văn 193 16.2 Thứ tự bước xác định vị trí tàu 194 16.3 Xác định vị trí quan trắc độ cao hai 196 16.4 Xác định vị trí quan trắc độ cao ba 199 16.5 Xác định vị trí quan trắc độ cao bốn 202 16.6 Xác định vị ví tàu quan trắc không đồng thời độ cao mặt trời 202 16.7 Thực hành xác định vị trí quan trắc độ cao mặt trời 207 16.8 Ứng dụng đường cao vị trí 209 16.9 Xác định vị ví tàu độ cao mặt trời có hiệu phương vị nhỏ 211 16.10 Xác định vị trí tàu quan trắc độ cao mặt trời lớn 88o 214 Xác định riêng rẽ toạ độ vị trí tàu 217 17.1 Xác định riêng vĩ độ ϕ độ cao mặt trời qua kinh tuyến 217 17.2 Xác định riêng vĩ độ ϕ độ cao hmax 218 17.3 Xác định riêng vĩ độ ϕ độ cao thiên thể gần kinh tuyến 222 17.4 Xác định riêng vĩ độ ϕ độ cao Bắc đẩu 225 17.5 Xác định riêng kinh độ λo vị trí tàu mặt trời qua kinh tuyến 228 17.6 Xác định riêng kinh độ λo thiên thể qua vòng thẳng đứng gốc 230 Chương 17 YÊU CẦU VÀ NỘI DUNG CHI TIẾT Tên học phần: Thiên văn hàng hải Loại học phần: Bộ môn phụ trách giảng dạy: Hàng hải học Khoa phụ trách: ĐKTB Mã học phần: 11105 Tổng số TC: TS tiết Lý thuyết Thực hành Tự học Bài tập lớn Đồ án môn học 45 30 15 0 Điều kiện tiên quyết: - Sinh viên phải học qua môn học: + Thiên văn Hàng hải + Hoàn thành thực tập thuỷ thủ Mục tiêu học phần: Sinh viên nắm vững kiến thức thiên văn sở Nội dung chủ yếu: - Hiệu chỉnh độ cao thiên thể, - Xác định sai số la bàn phương pháp thiên văn, - Xác định vị trí tàu phương pháp thiên văn, - Độ xác vị trí xác định phương pháp thiên văn Nội dung chi tiết học phần: Phân phối số tiết PHẦN Thiên văn thực hành Chương 11 : Đánh giá độ xác độ cao đo biển-các biện pháp khắc phục 11.1 Quy độ cao thời điểm, thiên đỉnh TS LT TH 45 30 15 5 11.1.1 Quy độ cao thiên đỉnh 11.1.2 Quy độ cao thời điểm 11.2 Sai số độ cao đo cách xác định 11.2.1 Sai số hệ thống đọ cao đo 11.2.2 Sai số ngẫu nhiên độ cao đo 11.2.3 Xác định sai số bình phương trung bình Phân phối số tiết Phần thứ ba : Thiên văn thực hành Chương 12 : Xác định số hiệu chỉnh la bàn phương pháp thiên văn 12.1 Cơ sở lý thuyết việc xác định sai số la bàn phương pháp thiên văn 12.1.1 Phương pháp 11 1 12.1.2 Phương pháp độ cao 12.1.3 Phương pháp độ cao 12.2 Ảnh hưởng sai số vị trí tới phương vị 12.2.1 Ảnh hưởng sai số vĩ độ dự đoán tới phương vị tính toán 12.2.1 Ảnh hưởng sai số kinh độ dự đoán đến phương vị tính toán 12.3 Những sai số đo phương vị thiên thể 12.3.1 Sai số hệ thống 12.3.2 Sai số ngẫu nhiên 12.4 Xác định số hiệu chỉnh la bàn trường hợp chung 12.4.1 Thực hành xác định số hiệu chỉnh la bàn trường hợp chung 12.4.2 Các bảng toán tính phương vị thật thiên thể 12.5 Xác định số hiệu chỉnh la bàn trường hợp đặc biệt 12.5.1 Xác định số H.C la bàn mọc lặn thật mặt trời 12.5.2 Xác định S.h.c la bàn mọc lặn nhìn thấy mép mặt trời 12.5.3 Xác định S.h.c la bàn Bắc đẩu Chương 13 : Cơ sở lý thuyết việc xác định vị trí phương pháp thiên văn 13.1 Nguyên lý xác định vị trí người quan sát phương pháp thiên văn 13.1.1 Phương pháp giải tích 13.1.2 Phương pháp đồ giải 13.2 Đường đẳng trị , đường vị trí thiên văn 13.2.1 Đường đẳng trị, đường vị trí thiên văn 1 Phân phối số tiết 13.2.2 Vòng đẳng cao ứng dụng 13.3 Phương pháp đường cao vị trí 13.3.1 Hình chiếu vòng đẳng cao hải đồ 13.3.2 Đường cao vị trí 13.3.3 Phương trình đường cao vị trí 13.3.4 Các phương pháp vẽ đường cao vị trí 13.4 Phương trình sai số, điều kiện lợi để xác định riêng kinh độ , riêng vĩ độ 13.4.1 Phương trình sai số Chương 14 : Phương pháp đương cao vị trí 14.1 Các yếu tố đường cao vị trí 1 14.1.1 Bản chất phương pháp đương cao vị trí 14.1.2 Tam giác thiên văn, hệ công thức chủ yếu để tính độ cao, phương vị 14.1.3 Các bảng toán để tính độ cao, phương vị 14.2 Các tính chất đường cao vị trí 14.2.1 Tính chất gần 14.2.2 Tính độc lập đường cao vị trí 14.2.3 Tính tổng hợp đường cao vị trí 14.2.4 Gradien đường cao vị trí 14.3 Cách vẽ đường cao vị trí 1 14.3.1 Sự xếp đường cao vị trí so với vị trí dự đoán 14.3.2 Cách vẽ đường cao vị trí hải đồ 14.3.3 Cách vẽ đường cao vị trí giấy 14.4 Sai số phương pháp đường cao vị trí 14.4.1 Sai số vạch đường cao vị trí phương vị dạng đường thẳng 14.4.2 Sai số thay đường đẳng cao đoạn thẳng tiếp tuyến Phân phối số tiết Chương 15 : Lý thuyết phương pháp tìm vị trí xác định có sai số tác động 15.1 Tìm điểm vị trí xác định có sai số hệ thống tác động 3 15.1.1 Khi xác định vị trí hai đường cao 15.1.2 Khi xác định vị trí ba đường cao 15.1.3 Khi xác định vị trí bốn đường cao 15.2 Tìm điểm vị trí xác định có sai số ngẫu nhiên tác động 15.2.1 Khi xác định vị trí hai đường cao 15.2.2 Khi xác định vị trí ba đường cao 15.2.3 Khi xác định vị trí bốn đường cao 15.3 Đánh giá độ xác vị trí xác định 15.3.1 Trường hợp xác định hai đường cao 15.3.2 Trường hợp xác định ba đường cao 15.3.3 Trường hợp xác định bốn đường cao Chương 16 : Xác định vị trí phương pháp thiên văn 16.1 Đặc điểm việc xác định vị trí tàu phương pháp thiên văn 16.2 Thứ tự bước xác định vị trí tàu 12 0,5 0.5 16.2.1 Công tác chuẩn bị 16.2.2 Quan trắc độ cao thiên thể 16.2.3 Tính toán hiệu chỉnh độ cao thiên thể 16.2.4 Thao tác xác định vị trí 16.2.5 Đánh giá độ xác vị trí xác định 16.3 Xác định vị trí quan trắc độ cao hai 0.5 16.3.1 Nguyên lý phương pháp 0.5 16.3.2 Thực hành xác định vị trí hai 16.4 Xác định vị trí quan trắc độ cao ba Phân phối số tiết 16.4.1 Nguyên lý phương pháp 16.4.2 Thực hành xác định vị trí ba 16.5 Cơ sở lý thuyết xác định vị ví tàu quan trắc không đồng thời độ cao mặt trời 0.5 16.5.1 Nguyên lý phương pháp 0.5 16.5.2 Các sai số ảnh hưởng tới vị trí xác định phương pháp không đồng thời 16.6 Công tác thực hành xác định vị trí quan trắc độ cao mặt trời trường hợp chung 16.6.1 Công tác chuẩn bị 16.6.2 Quan trắc tính toán lần thứ 16.6.3 Quan trắc tính toán lần thứ hai 16.6.4 Thao tác xác định vị trí 16.6.5 Đánh giá độ xác vị trí xác định 16.7 Xác định vị trí tàu quan trắc độ cao mặt trời lớn 88o 0,5 16.7.1 Nguyên lý phương pháp 16.7.2 Công tác thực hành xác định vị trí 16.8 Ứng dụng đường cao vị trí 0,5 16.8.1 Phối hợp đường cao vị trí đường vị trí địa văn 16.8.2 Điều chỉnh vị trí dự đoán 16.8 Ngăn ngừa tàu đến gần khu vực nguy hiểm 16.9 Xác định vị ví tàu độ cao mặt trời có hiệu phương vị nhỏ 16.10 Xác định vị trí tàu quan trắc độ cao mặt trời lớn 88o Chương 17: Xác định riêng rẽ toạ độ vị trí tàu 17.1 Xác định riêng vĩ độ người quan sát độ cao mặt trời qua kinh tuyến 1 17.1.1 Nguyên lý phương pháp 17.1.2 Công tác thực hành xác định 17.2 Xác định riêng vĩ độ người quan sát độ cao Bắc đẩu Phân phối số tiết 17.2.1 Nguyên lý phương pháp 17.2.2 Công tác thực hành xác định 17.3 Xác định riêng vĩ độ ϕ độ cao hmax 17.4 Xác định riêng vĩ độ ϕ độ cao thiên thể gần kinh tuyến 17.5 Xác định riêng kinh độ λo vị trí tàu mặt trời qua kinh tuyến 17.6 Xác định riêng kinh độ λo thiên thể qua vòng thẳng đứng gốc Hình thức tiêu chuẩn đánh giá sinh viên: Thi viết, thời gian 60 phút Thang điểm: Thang điểm chữ A, B, C, D, E Điểm đánh giá học phần: Z = 0.3X + 0.7Y Bài giảng tài liệu thức thống Bộ môn Hàng hải học, Khoa Điều khiển tàu biển dùng để giảng dạy cho sinh viên Ngày phê duyệt: ……./……./2008 TM Trưởng Bộ môn ThS Nguyễn Thái Dương THIÊN VĂN HÀNG HẢI II CHƯƠNG 11 ĐÁNH GIÁ ĐỘ CHÍNH XÁC CỦA ĐỘ CAO ĐO TRÊN BIỂN § 11.1 QUY ĐỘ CAO CỦA THIÊN THỂ VỀ CÙNG MỘT THIÊN ĐỈNH, MỘT THỜI ĐIỂM 1.Quy độ cao thiên thể thời điểm Để đánh giá độ xác phép đo cần phải có nhiều giá trị quan trắc tới thiên thể sau so sánh kết với nhau, cá nhân muốn có nhiều số đo độ cao thiên thể phải quan trắc nhiều lần Trong trình quan trắc trái đất không ngừng chuyển động nên độ cao thiên thể biến thiên liên tục kết đo thời điểm khác độ cao thiên thể khác nhau, để loại bỏ sai số độ cao chuyển động quay trái đất gây người quan trắc phải quy độ cao thiên thể thời điểm Ở phần biến thiên độ cao phương vị chuyển động nhìn thấy hàng ngày thành lập công thức biến thiên độ cao ∆h = - sinA.cosϕ.∆t (ở ∆t biến thiên góc thực dụng hai lần quan trắc) Từ mối quan hệ góc t thời gian T, lấy hiệu số thời gian hai lần quan trắc giây công thức biến thiên độ cao viết dạng:∆h’T =- 0,25.sinA.cosϕ.∆TS lần quan trắc phút : (11.1a) lấy hiệu thời gian hai ∆h’T = -15.sinA.cosϕ.∆Tm Từ công thức (11.1a) người ta đặt: K = - 0,25.sinA.cosϕ -> ∆h’T = K.∆TS K tra bảng 16aMT63 đối số ϕ A, ∆h’T tra bảng 16bMT63 đối số K ∆TS Còn bảng toán MT75 nhằm giảm số lượng bảng từ công thức (11.1a) người ta lập bảng 17MT75 với hai đối số phương vị A , vĩ độ ϕ để tính “sự biến thiên độ cao thiên thể sau 10 giây thời gian” Lưu ý: Bảng thành lập cho biến đổi 10 giây thời gian, phải chuyển đổi thời gian hai lần quan trắc thành bội số 10 giây nhân với kết tra bảng toán MT Dấu ∆hT lấy sau : quy độ cao từ thời điểm trước thời điểm sau ∆hT > từ mọc đến lúc thiên thể qua kinh tuyến thượng (t EL), ∆hT < sau thiên thể qua kinh tuyến thượng (tWL) Còn quy độ cao từ thời điểm sau thời điểm trước ngược lại 10 00(1800) độ cao đạt giá trị lớn H = hMax (xét mặt hình học) - Xét thiên thể c1 : thiên thể có xích vĩ δ1 tên với vĩ độ người quan sát ϕ, qua kinh tuyến thượng H 1= 900- ϕ + δ1 → ϕ = 900- H1+ δ1 - Xét thiên thể c2 có xích vĩ δ2 khác tên vĩ độ người quan sát ϕ, qua kinh tuyến thượng người quan sát độ cao H2=900- ϕ - δ2 → ϕ = 900- H2 - δ2 Tổng quát ta có : ϕO = 900- H ± δ hay ϕO = Z ± δ Trong công thức `dấu “+” lấy ϕ & δ tên( δ tên Z ) `dấu “-” lấy ϕ δ khác tên (hoặc khác tên Z ) lấy số lớn trừ số nhỏ, tên ϕ tên số hạng lớn - Xét thiên thể c3 qua kinh tuyến hạ người quan sát ϕO = H’ +∆ trường hợp tên ϕ xác định theo tên H hay tên δ, với thiên thể có δ khác tên ϕ không quan sát thiên thể qua kinh tuyến hạ Thực hành xác định ϕ Obằng độ cao kinh tuyến Mặt trời - Tính thời điểm quan trắc:Thời điểm quan trắc thời điểm tàu mặt trời qua kinh tuyến TKt , mức độ xác toán phụ thuộc nhiều vào việc lấy kinh độ dự đoán λC lịch thiên văn Hàng hải người ta cho địa phương mặt trời qua kinh tuyến TKLich tàu mặt trời qua kinh tuyến TKt = TKLịch ± λEW7NEW - Trước quan trắc tính toán khoảng m đến 5m tiến hành đo độ cao mặt trời đồng thời liên tục trì ảnh tiếp xúc với đường chân trời, với hỗ trợ đồng thời điểm TKt tính dừng lại lấy kết Cũng đô độ cao kinh tuyến H thông qua đo độ cao lớn h MAX cách liên tục điều chỉnh núm “hình trống” để giữ ảnh mặt trời luôn tiếp xúc với đường chân trời độ cao mặt trời bắt đầu có xu hướng giảm dừng lại lấy giá trị sau hiệu chỉnh với đại lượng ∆ϕ để đưa ϕO - Từ số đo Sextant hiệu chỉnh để độ cao thật H Sau tính đỉnh cự Z=90°- H Lưu ý tên đỉnh cự Z ngược lại tên độ cao H (nếu H mang tên N Z mang tên S ngược lại ), tên H tên phía đường chân trời (N/S) đo độ cao Khi : ϕO = Z ± δ 88 § 17.2 XÁC ĐỊNH RIÊNG VĨ ĐỘ ϕ O BẰNG ĐỘ CAO HMAX Về mặt hình học độ cao kinh tuyến H độ cao lớn h Max , thực tế thiên thể có chuyển động riêng người quan sát tàu chuyển động thiên đỉnh họ không ngừng thay đổi nên độ cao lớn độ cao kinh tuyến H Hình vẽ biểu thị vòm trời phía S đối ∆h với người quan sát có vĩ độ ϕ δ, ∆hZ ∆htên ∆hδ Z ∆hδ động đường cong biểu diễn quỹ đạo chuyển (0) O ∆h =0 ∆h t t hàng ngày thiên thể.Vị trí (1) vị trí (1) O trước qua kinh tuyến, (0)là vị trí qua kinh tuyến (2) vị trí sau  qua kinh tuyến Z ∆hδ  O (2) ∆h t t - Biến thiên độ cao theo xích vĩ ∆hδ , ∆hδ > 0O hay ∆hδ < phụ thuộc biến thiên xích vĩ δ (ngày, tháng quan trắc) tên ϕ, δ - Hình vẽ giả thiết người quan sát có vĩ độ ϕ tên N với δ thời gian quan trắc khoảng từ 21/3 đếntrời 22/6 ∆hδ > chân S - Người quan trắc tàu chuyển động với tốc độ V- thiên đỉnh dịch chuyển phía thiên thể biến thiên độ cao theo thiên đỉnh ∆hZ > ngược lại - Biến thiên độ cao chuyển động hàng ngày ∆ht > trước  qua kinh tuyến thượng , sau qua ∆ht < Hình vẽ giả thiết tàu chuyển động phía thiên thể (∆hZ > 0) ∆hδ > - Tại vị trí (1) ∆hZ > 0, ∆hδ > 0, ∆ht > ∆hZ +∆hδ +∆ht > nên độ cao tiếp tục tăng - Ở vị trí (0) thời điểm  qua kinh tuyến người quan sát nên ∆ht = ∆hZ > 0, ∆hδ > ∆hZ +∆hδ +∆ht > độ cao tiếp tục tăng - Đến vị trí (2) thiên thể qua kinh tuyến người quan sát nên ∆ht < ∆hZ > 0, ∆hδ > Nếu ∆hZ +∆hδ +∆ht = độ cao đạt giá trị lớn h Max , sau trị số ∆ht tăng dần ∆hZ +∆hδ +∆ht < độ cao giảm Từ ta thấy phụ thuộc vào khoảng thời gian biến thiên δ,vĩ độ quan trắc ϕ hướng chạy tàu mà ta có độ cao lớn đạt trước hay sau thiên thể qua kinh tuyến Xác định khoảng thời gian thời điểm qua kinh tuyến thời điểm đạt hMax Gọi chênh lệch góc thời điểm mặt trời qua kinh tuyến thời điểm mặt trời đạt độ cao lớn tO Khi thiên thể qua kinh tuyến người quan sát tL= 0, tìm góc tO lúc mặt trời đạt độ cao hMax 89 Từ công thức sinH = sinϕ.sinδ + cosϕ.cosδ.costL ta thấy đại lượng H, ϕ, δ tL biến thiên phụ thuộc vào thời gian T Lấy vi phân toàn phần công thức sinH theo thời gian T ta có: cosh ∂h/∂T=(cosϕ.sinδ - sinϕ.cosδ.costL)∂ϕ/∂T + (sinϕ.cosδ -cosϕ.sinδ.costL)∂δ/∂T - cosϕ.cosδ.sintL∂t/∂T Theo quy tắc tìm cực trị hàm số - độ cao H đạt giá trị cực đại hmax đạo hàm sinH= đổi dấu.Trong trường hợp tL= tO vậy: (cosϕ.sinδ - sinϕ.cosδ.costL)∂ϕ/∂T + (sinϕ.cosδ - cosϕ.sinδ.costL)∂δ/∂T (cosϕ.cosδ.sintL)∂t/∂T = Hay : (cosϕ.sinδ - sinϕ.cosδ.costL)∂ϕ/∂T + (sinϕ.cosδ - cosϕ.sinδ.costL)∂δ/ ∂T = (cosϕ.cosδ.sintO)∂tO/∂T Vì tO nhỏ nên coi sintO = t’O.arc1’, costO =1 nên tO’.arc1’.cosϕ.cosδ.∂tO/∂T=(cosϕ.sinδ-sinϕ.cosδ)∂ϕ/∂T+(sinϕ.cosδcosϕ.sinδ)∂δ/∂T tO’.arc1’ sin ϕ cos δ − cos ϕ sin δ ∂δ ∂to ∂ϕ = ( ) cos ϕ cos δ ∂T ∂T ∂T tO’.arc1’.∂tO/∂T = (tgϕ - tgδ).(∂δ/∂T - ∂ϕ/∂T) → tO = (tgϕ - tgδ).(∂δ/∂T - ∂ϕ/∂T) arc1' ∂to ∂T Ta có : tG = TG ± 12h - η ( 17.2.a) nên tL= ( TG ± 12h - η )± λEW → ∂t/∂T = 1- ∂η/∂T ± ∂λEW/∂T Do biến thiên thời sai ∆η nhỏ ( ∆η < 0’3/1h) nên người ta bỏ qua ∂η/∂T Vì ∂t/∂T = ± ∂λEW/∂T Theo định nghĩa góc thiên thể tính từ kinh tuyến thượng phía W, để đơn giản viết công thức dạng số gia kinh độ phía W ∂t/∂T = - ∆λ/∆T Khai triển thành nhị thức Newton ta có (1-∆λ/∆T)-1 = 1-1 - (-1)(1)-2 ∆λ/∆T + = 1+ ∆λ/∆T Lấy ∆T = 1h = 15° =900’ , arc1’ =1/ 3438 ∆’ = ∂δ/∂T tốc độ biến thiên δ tính phút góc (’) 1h ψ’ = ∂ϕ/∂T tốc độ biến thiên ϕ tính (’) 1h Thay vào công thức (17.2.a) t’O = 3,82(tgϕ - tgδ).(∆’- ψ’) (1- ∆λ’/ 900) Trong công thức ∆’ lấy LTV (d ) , ψ’ lấy bảng 24 MT53/63 đối số ϕ HT ; 3,82(tgϕ - tgδ) lấy từ bảng18a MT53/63 đối số ϕ δ.Dấu thành phần công thức lấy sau 90 ϕ mang dấu dương δ mang dấu (+) có tên tên vĩ độ ϕ ngược lại ∆’ mang dấu (+) thiên thể tiến tới gần kinh tuyến , dấu (-) xa ψ’ có dấu (+) Hϕ tên ϕ , ngược lại mang dấu (-) ∆λ’ có dấu (+) phía tây (+∆λW), dấu âm phía đông (-∆λE ) Do góc địa phương thời điểm thiên thể đạt độ cao h Max tO nên vĩ độ ϕO tương ứng với thời điểm thiên thể qua kinh tuyến có độ cao H sai khác với vĩ độ ϕ tương ứng với thời điểm hMax (ϕ = 90°- hMax ± δ1) đại lượng ∆ϕ (∆’- ψ’ ) ∆ϕ = 3,82 ( tgϕ1 - tgδ ) ( ∆’- ψ’)2 = ( tgϕ1 - tgδ ) 1800 21,7 Trong bảng toán MT75/TH86 người ta dựa vào công thức (17.2b) để thành lập bảng toán 19 MT “ Lượng hiệu chỉnh vĩ độ tính theo độ cao lớn thiên thể ” để tra lượng hiệu chỉnh vĩ độ ∆ϕ , đối số tra bảng (tgϕ1 - tgδ ) (∆’- ψ’) Với : ` ϕ = 90°- hMax ± δ1 ` tgϕ tgδ tính từ hàm lượng giác ` ∆’ tra lịch thiên văn ` ψ’ tính toán dựa tốc độ V hướng HT ∆ϕ mang dấu (+) δ tên ϕ đồng thời δ > ϕ Các trường hợp lại ∆ϕ < Cuối ta có : ϕO = ϕ - ∆ϕ Thực tế tốc độ tàu V≤ 15 Kts , ϕC≤ 40° số hiệu chỉnh vĩ độ ∆ϕ không đáng kể người ta bỏ qua coi ϕ ≡ ϕO hay ϕO = 90°- hMAX ± δ Thực hành xác định ϕO độ cao hMax - Tính thời điểm quan trắc tàu mặt trời qua kinh tuyến thượng TKt - Trước quan trắc tính 345m tiến hành đo độ cao OC Max mặt trời, đồng thời ghi lại thời kế lúc quan trắc TTK - Từ TTK → UTK→ TG→ LTV→ δ - Từ OCMax hiệu chỉnh độ cao lớn hMax - Tính ϕ = 90°- hMax ± δ - Tính ( tgϕ - tgδ ) (∆’- ψ’) → tra bảng 19 TH86 ∆ϕ - Tính ϕ O = ϕ - ∆ϕ Đánh giá độ xác : Từ phương trình sai số ∆h = ∆ϕ.cosA + ∆λ.cosϕ.sinA → ∆ϕ = (∆h/cosA)- ∆λ.cosϕ.tgA trường hợp độ cao hMax A≈ 0°(180°) nên ∆ϕ = ± ∆h có nghĩa sai số vĩ độ phụ thuộc vào sai số đo độ cao 91 § 17.3 XÁC ĐỊNH RIÊNG VĨ ĐỘ ϕ O BẰNG ĐỘ CAO ĐỘ CAO THIÊN THỂ GẦN QUA KINH TUYẾN Nguyên lý Trong thực tế việc xác đinh ϕO độ cao kinh tuyến tiến hành thời điểm ngày (TKt ) , tàu hành trình biển điều kiện thời tiết lý khác mà người quan trắc không tận dụng kết Qua nghiên cứu người ta thấy tốc độ biến thiên độ cao thiên thể gần kinh tuyến nhỏ không từ quy độ cao kinh tuyến H cách phụ thêm vào độ cao gần kinh tuyến hG lượng hiệu chỉnh r Từ hình vẽ ta thấy H = hG + r kinh tuyến thượng rõ ràng H > h G nên số hiệu chỉnh r dương, kinh tuyến hạ ngược lại, r âm Tính số hiệu chỉnh r Từ phương trình vòng đẳng cao z sinh = sinϕ.sinδ + cosϕ.cosδ.costL t Thay hG = H - r costL = 1- 2sin2 ta cóH c PN r  c’ t sin( H-r ) = sinϕ.sinδ + cosϕ.cosδ.(1-2sin2 )S sinH.cosr - cosH.sinr = N hG t sinϕ.sinδ + cosϕ.cosδ.(1- 2sin2 ) sinH.cosr - cosH.sinr = PS t sinϕ.sinδ + cosϕ.cosδ - 2sin2 cosϕ.cosδ t sinH.cosr - cosH.sinr = cos(ϕ - δ) - 2sin cosϕ.cosδ (17.3a) r Vì r nhỏ nên thay sinr = r’.arc1’ , cosr = 1- 2sin = 1- r 2(arc1’)2/ 2 t sinH.[ 1- r 2(arc1’)2/ 2] – cosH r’.arc1’ = cos(ϕ - δ)- 2sin2 cosϕ.cosδ Mà ϕ = z + δ ( δ tên Z δ > , khác tên δ < ) nên : ϕ - δ = z → cos( ϕ - δ ) = cosZ = cos( 90°- H ) = sinH thay vào (17.3a) ta t sinH – sinH.r 2(arc1’)2/ - cosH r’.arc1’ = sinH- 2sin2 cosϕ.cosδ 92 t → cosH r’.arc1’= 2sin2 cosϕ.cosδ - sinH.r 2(arc1’)2/ t cosϕ.cosδ sin2 r= sinH.r 2(arc1’)2/ cosH arc1’ cosH arc1’ t cos ϕ cos δ sin r= cos H arc1' Đặt : - tgH.r r1 arc1' r2 Vì ta có r = r1 – r2 t cos ϕ cos δ sin Thành phần r1 = cos H arc1' biến đổi tiếp t sin sin( ϕ − δ ) = cos ϕ cos δ arc1' t sin = tgϕ − tgδ arc1' t sin sin ϕ cos δ − cos ϕ sin δ = cos ϕ cos δ arc1' Nhân tử số mẫu số với 100 để nhận ( tgϕ - tgδ) số nguyên ta có r1 = t 200 sin 100(tgϕ − tgδ ) arc1' (17.3b) Công thức (17.3b) thành lập bảng toán 17b MT53 đối số tra bảng t L k = 100 (tgϕ tgδ) với dấu (-) lấy ϕ tên δ , dấu (+) ϕ khác tên δ Thành phần r2 = tgH r2 r arc1’ tính gần r = tgH arc1’ công thức 2 thành lập bảng 17c bảng toán MT53 đối số H r Thành phần thứ hai (r2) nhỏ người ta quan tâm r1/15’ H > 45° Sau tính toán thành phần r1 r2 vĩ độ người quan trắc ϕO - Khi thiên thể qua kinh tuyến thượng : ϕO =( 90°- H ) + δ =[ 90°- ( hG +r1 - r2) ] + δ - Khi thiên thể qua kinh tuyến hạ : ϕO = H’ + ∆ = hG - r1 + r2 + ∆ Hiện bảng toán Hàng hải MT75(TH86) người ta bỏ bảng tính r1, r2 Thực hành xác định ϕ O a Tính giới hạn thời gian quan trắc : 93 Vì tốc độ biến thiên độ cao thiên thể không tuyến tính với thời gian, viêc tính số hiệu chỉnh độ cao gần kinh tuyến r bị hạn chế giới hạn quan sát định Để nhận vĩ độ ϕO sai số không vượt 1’, thừa nhận sai số kinh độ dự đoán ∆λ ≤ 7’ , sai số số hiệu chỉnh thời kế ≤30S Người ta tính giới hạn quan trắc thiên thể gần qua kinh tuyến ∆TGH(m) = 30m56S ( tgϕ tgδ ) Do khoảng thời gian quan trắc : TKt - ∆TGH(m)< TqS < TKt + ∆TGH(m) b Quan trắc tính toán - Vào quan trắc dự tính đo độ cao  đồng thời ghi lại thời kế TTK - Từ số đo Sextant OC hiệu chỉnh để hG - Từ TTK → UTK → tra LTV → δ,tG → λC → δ,tL Lấy vĩ độ dự đoán lúc quan trắc ϕC ,với cá đối số δ, tL, ϕC vào bảng toán MT tính số hiệu chỉnh r - Tính độ cao kinh tuyến H = hG + r -Tính ϕO = 90°- H ± δ Hay ϕO = Z ± δ (cách xác định tên Z trình bày Đ17.1.2)  c Vạch đường vị trí Nt Tại thời điểm thiên thể qua kinh tuyến người quan sát phương vị A = 0°(180°) góc địa phương tL= 0°(180°) Nhưng vị trí thiên thể gần qua kinh tuyến A ≠ 0°(180°) A I ϕO I tL ≠ 0°(180°).Để giảm bớt sai số để coi ϕO đườngλvị trí người ta xoay ϕO C giao điểm ϕO λC góc phương vị thiên thể A (A tính phương pháp thông thường bảng toán gần coi A≈ tL) đường vị trí I-I § 17.4 XÁC ĐỊNH RIÊNG VĨ ĐỘ NGƯỜI QUAN SÁT ϕ O BẰNG ĐỘ CAO SAO BẮC ĐẨU Nguyên lý Trong phần thiên văn sở biết : Q độ cao thiên cực đường chân trời nhìn thấy vĩ độ người quan sát hP = ϕ Z  ϕ Nếu cực thiên cầu có thiên thể người quan trắc cần đo độ cao thiênSthể hP PN N sau hiệu chỉnh vĩ độ ϕ Thực tế PS thiên cực thiên thể nào, mà gần Q’ Z’ 94 thiên cực Bắc PN có định tinh gọi “ Bắc đẩu” hay “ Bắc cực” ( Polaris ).Qua nghiên cứu người ta thấy Bắc đẩu có số đặc điểm sau : Xích kinh α ≈ 29° , xích vĩ δ ≈ 89°05’N → Cực cự ∆ ≈ 55’ ( Số liệu khảo sát trước năm 1968, số liệu khảo sát năm 1977 α = 32°30’ , ∆ = 89°10’N ) Do chuyển động hàng ngày Bắc đẩu vạch lên xung quanh thiên cực Bắc PN vòng tròn bánkính cực cự ∆ Do có tượng Tuế sai , Chương động nên cực Trái đất dao động quanh vị trí cân theo hình giống với hình Sine khép kín với chu kỳ 18.6 năm hết vòng 26,000 năm Vì xích kinh α , xích vĩ δ Bắc đẩu cố định nên lập bảng tính sẵn cho nhiều năm việc so sánh độ cao phức tạp Từ hình vẽ ta thấy : Độ cao thiên cực Bắc Z PN độ cao Bắc đẩu hPolarí trừ lượng hiệu ° chỉnh x ( hPn = hPolaris - x ) ` x = + ∆ thiên thể qua kinh tuyến thượng ` x = - ∆ thiên thể qua kinh tuyến hạ ` x = SL= 90°+α SL= 270°+α c  ∆ tL ° D x PN° Như toán xác định vĩ độ ϕO hPolar ϕ = hP độ cao Bắc đẩu tìm số hiệu chỉnh x hiệu số độ cao Bắc đẩu tai thời điểm cho vĩ độ (cao thiên cực Bắc) Tính số hiệu chỉnh x: N Xét thời điểm Bắc đẩu vị trí C thiên cầu,từ C hạ đường CD vuông góc với ZP N Tam giác cong PNCD gần coi tam giác phẳng nên x = ∆.costL Từ công thức sinh = sinϕ.sinδ + cosϕ.cosδ.costL Thay h = ϕ + x ta có : sin(ϕ + x) = sinϕ.sinδ + cosϕ.cosδ.costL → sinϕ.cosx + cosϕ.sinx = sinϕ.sinδ + cosϕ.cosδ.costL x x2 Vì ∆ , x nhỏ nên coi sinx = x’.arc1’ , cosx = 1-2sin2 = 1- (arc1’)2 ∆ ∆2 sin∆ = ∆’.arc1’ , cos∆ = 1-2sin2 = 1- (arc1’)2 Do ta có : 95 sinϕ.[1- x2 ∆2 (arc1’)2] +cosϕ x’.arc1’ = sinϕ.[1(arc1’)2 ] + cosϕ ∆’.arc1’.costL 2 x2 ∆2 sinϕ (arc1’) sinϕ + cosϕ x’.arc1’= sinϕ (arc1’)2.sinϕ + cosϕ 2 ∆’.arc1’.costL x ∆2 cosϕ x’.arc1’ = sinϕ ( ) (arc1’)2 + cosϕ ∆’.arc1’.costL 2 → x’ = ∆’.costL+ tgϕ.( x ∆2 ).arc1’ 2 x ∆2 Vì arc1’ = 1/3438 nên thành phần thứ hai tgϕ.( ).arc1’ nhỏ gần 2 coi tgh ≈ tgϕ ( Trong LTV Anh người ta thay ϕC ≈ ϕ ) thay x = ∆.costL ta có : ∆2 cos tL − ∆2 x’ = ∆’.costL + tgh.arc1’ x’ = ∆’.costL - − cos tL ∆ tgh.arc1’ ∆2 x’ = ∆’.costL - sin2tL.tgh.arc1’ Từ công thức thời gian : tγL(SL) = t∗L + α∗ → tL = tγL - α x’ = ∆’.cos( tγL - α ) - ∆2 sin2( tγL - α ).tgh.arc1’ Sử dụng giá trị trung bình cực cự năm lập lịch ∆O giá trị trung bình xích kinh Bắc đẩu năm lập lịch αO đồng thời thêm,bớt đại lượng ∆O.cos( tγLαO ) thay vào công thức : x’ = ∆O’.cos( t - αO )γ L ∆O 2 sin2( tγL - αO ).tgh.arc1’- [∆O’.cos( tγL - αO )- ∆’.cos( tγL α)] Vì : ϕ = hPOL - x ϕ = h - ∆O’.cos( t L - αO ) + γ ∆O 2 sin2( tγL - αO ).tgh.arc1’ + [∆O’.cos( tγL - αO ) - ∆’.cos( tγL - α )] Đặt :` a1 = - ∆O’.cos( tγL - αO ) - thành phần đặc trưng trị số trung bình số hiệu chỉnh Đối số tra a1 góc địa phương điểm xuân phân tγL ` a2 = + ∆O 2 sin2( tγL - αO ).tgh.arc1’-đặc trưng cho độ cầu tam giác thiên văn 96 Đối số tra thành phần a2 độ cao h (hay vĩ độ dự đoán ϕC) tγL ` a3 = + [∆O’.cos( tγL - αO ) - ∆’.cos( tγL - α )] - đặc trưng cho biến thiên hàng ngày xích kinh α, cực cự ∆ Đối số tra tháng quan trắc tγL Như ta có : ϕO = hPolaris + a1 + a2 + a3 Trong lịch thiên văn Anh người ta tăng số hiệu chỉnh thứ lên độ thành phần dương gọi aO ( aO = a1 + 1° ) , thành phần thứ hai (a2) gọi a1 ,thành phần thứ ba (a3) gọi a2 Vì độ cao Bắc đẩu sau hiệu chỉnh phải trừ 1° nên ϕO = hPolaris - 1° + aO + a1 + a2 Thực hành xác định riêng vĩ độ ϕ O độ cao Polaris Khi tàu hành trình khoảng vĩ độ 0° đến 70°N vào thời điểm bình minh, hoàng hôn hay đêm có trăng sáng điều kiện thời tiết thuận lợi đo độ cao Bắc đẩu để xác định riêng vĩ độ ϕO Thứ tự toán tiến hành sau: - Đo loạt đến lần độ cao Bắc đẩu đồng thời ghi thời kế tương ứng lần đo.Sau lấy giá trị trung bình OCTB , TTK[tb] vị trí dự đoán lúc quan trắc MC(ϕC,λC) - Từ TTK[tb] + UTK →TG → LTV → tγG ± λC → tγL - Tra vào bảng Polaris : ` bảng 1- với đối số tγL(chẵn độ) aO  Polaris ` bảng - đối số t L(dóng theo cột) ϕC a1 γ ` bảng - đối số t γL(dóng theo cột) tháng quan trắc a2 - Từ số đo trung bình Sextant OC TB hiệu chỉnh hPolaris Nt I ϕO - Tính vĩ độ ϕO = hPolaris - 1° + aO + a1 + a2 I λC - Vạch đường vị trí : Vì Bắc đẩu không nằm thiên cực Bắc nên người quan sát vĩ độ khác quan sát thấy biến thiên phương vị 0° đến 2°7.Để coi ϕO đường vị trí người ta quay ϕO tai giao điểm ϕO λC góc phương vị Bắc đẩu § 17.5 XÁC ĐỊNH RIÊNG KINH ĐỘ λ O CỦA VỊ TRÍ TÀU KHI MẶT TRỜI QUA KINH TUYẾN Nguyên lý Ta biết tL= tG ± λEW , thiên thể qua kinh tuyến thượng người quan sát t L= hay tG ± λEW = nên λW = tG λE = 360°- tG 97 Như ta biết xác giới thiên thể qua kinh tuyến tra vào LTV với ngày tháng quan sát t G từ xác định λO Trong LTV Hàng hải trang hàng ngày người ta cho giới T G  qua kinh tuyến gốc, mặt trời có chuyển động riêng nên địa phương qua kinh tuyến khác không giống nhiên sai khác không đáng kể cho LTV coi địa phương  qua kinh tuyến Do giới  qua kinh tuyến địa phương T KG = TKLịch ± λEW - để có T KG xác λC phải xác mà điều cần tìm nên phương pháp không áp dụng Để tính TKG xác người ta làm sau : giả thiết tốc độ tàu V= 0, ngày quan sát δ= Constant nên ∆hZ = , ∆hδ = độ cao kinh tuyến H = h MAX độ cao lớn vị trí thiên thể ( hay độ cao ) đối xứng với qua kinh tuyến khoảng thời gian Vì đo độ cao h  trước qua kinh tuyến khoảng thời gian ∆T ghi lại thời kế TTK1 ,sau giữ nguyên giá trị số đo Sextant theo dõi chuyển động  tới  có độ cao xác số đo dừng lại đồng thời ghi thời kế TTK2 Theo tính chất đối xứng phân tích TKG = TTK + TTK + UTK Thực tế người quan sát cung tàu ° ° ∆T ∆T ° chuyển động với tốc độ V≠ δ ≠ const nên h1 h MAX h2 độ cao kinh tuyến H độ cao h MAX thời điểm TKG vừa tính băng phương pháp thời điểm  có độ cao hMAX Sự chênh lệch góc ( hay thời gian ) thời điểm H hMAX tính công thức tO’ = 3,82 (tgϕ - tgδ)(∆’-ψ ’)(1Và : TKG = ∆λ ) 900 t ' TTK + TTK + UTK - TO(m) với TO(m) = O 15 Thứ tự tiến hành toán - Tính tàu mặt trời qua kinh tuyến thượng TKt = TKLịch λEW ± NEW - Trước thời điểm TKt tính khoảng 3m đo độ cao h1 ghi lại thời kế TTK1 - Ngay sau đo độ cao h 1dùng Sextant thứ hai đo độ cao h MAX ghi lại thời kế T’TK - Một lần dùng Sextant thứ (giữ nguyên trị số) chờ h = h1 ghi TTK2 (Có thể sử dụng hai người phối hợp đo:Người thứ đo độ cao h tiếp tục quan sát , với hỗ trợ người thứ hai ghi lại thời kế T TK1 Ngay sau 98 người thứ hai đo độ cao hMAX đồng thời ghi lại T’TK Cho tới người thứ quan trắc h2 = h1 dừng lại ghi TTK2 ) - Tính quan trắc trung bình T TK.tb = TTK + TTK 2 (TTK.tb phải gần T’TK hMAX) - Từ TTK.tb → UTK → LTV → tG , δ , ∆’ (Trong LTV Anh mục d cuối cột ) - Tính tO’ = 3,82 (tgϕ - tgδ)(∆’-ψ ’) )(1- ∆λ ) 900 - Tính λW = tG - tO’ hay λE = 360°- λW Phương pháp có ưu điểm không chụi ảnh hưởng sai số độ cao đo độ xác không cao tính toán qua kinh tuyến phức tạp thực tế người ta áp dụng § 17.6 XÁC ĐỊNH RIÊNG KINH ĐỘ λ O KHI THIÊN THỂ QUA VÒNG THẲNG ĐỨNG GỐC 1.Nguyên lý Như biết : tL= tG ± λEW nên λE = tL- tG λW = 360° - λE Nếu thời điểm thiên thể qua vòng thẳng đứng gốc người quan trắc đo độ cao h thiên thể ghi lại thời kế TTK từ ta tra tG , lúc tính λO biết tL Cách tìm góc địa phương thiên thể tL: Từ phương trình : sinh = sinϕ.sinδ + cosϕ.cosδ.costL → costL= sinh− sin ϕ sin δ cos ϕ cos δ costL= - tgϕ.tgδ +sinh.secϕ.secδ (17.6a) tL Thay costL = 1- 2sin2 vào công thức sinh ta có : : tL sinh = sinϕ.sinδ + cosϕ.cosδ.(1- 2sin2 ) tL sinh = sinϕ.sinδ + cosϕ.cosδ - 2sin2 cosϕ.cosδ tL sinh = cos(ϕ - δ) - 2sin2 cosϕ.cosδ tL cos(ϕ − δ ) − sinh cos(ϕ − δ ) − cos(90° − h) cos(ϕ − δ ) − cos Z cos ϕ cos δ → sin2 = cos ϕ cos δ = = cos ϕ cos δ 99 tL ϕ −δ + Z ϕ −δ − Z 2 sin = - sin sin secϕ.secδ (17.6b) Từ hai công thức ta tính tL biết : ` vĩ độ ϕ lấy vĩ độ dự đoán ϕC vào quan trắc độ cao thiên thể ` từ TTK lúc quan trắc → UTK → TG → LTV → δ ` từ số đo Sextant → hiệu chỉnh → hS (hoặc Z = 90°- hS ) Tính giới hạn quan trắc Việc đo độ cao thời điểm thiên thể qua vòng thẳng đứng gốc khó xác, phải xác định giới hạn thời gian quan trắc để khoảng thời gian đường kinh độ xác định λO coi đường cao vị trí Qua tính toán người ta cho phép sai số phương vị ∆A ≤ 2°, trường hợp qua vòng thẳng đứng gốc A = 90°(270°) ± 2° kinh độ λO coi đường cao vị trí Khi nghiên cứu biến thiên độ cao & phương vị chuyển động nhìn thấy hàng ngày chứng minh công thức ∆A = - ( sinϕ - tgh.cosϕ.cosA ).∆t , qua vòng thẳng đứng gốc A = 90°(270°) → cotgA = nên ∆A = - sinϕ.∆t Lấy giá trị lớn ∆A = 2° → ∆t° = ± 2°.cosecϕ hay ∆T m = m/1° cosecϕ = 8.cosecϕ Tìm thời điểm quan trắc Áp dụng công thức yếu tố tam giác thiên văn ta có cotgA.sintL = tgδ.cosϕ - sinϕ.costL qua vòng thẳng đứng gốc A =90°(270°) →cotgA=0 nên : tgδ.cosϕ = sinϕ.costL → costL = tgδ.cotgϕ Từ công thức lấy ϕ vĩ độ dự đoán ϕC thời điểm dự định quan trắc, với ngày tháng quan trắc tra vào LTV đựợc δ → tính góc t L, từ tính t G = tL7λEW Lấy tG tra ngược LTV TG : tG - t BG → ThG ∆tG → + ∆TmG TG → ± NEW → Tt (giờ tàu lúc thiên thể qua vòng thẳng đứng gốc) Khi quan trắc : Tt - ∆T m < Ttqs < Tt + ∆T m 4.Thực hành xác định λ O : Về lý thuyết phương pháp áp dụng cho thiên thể thực tế người ta áp dụng  - Tính dự định quan trắc cách đo hai lần phương vị  tính lượng biến thiên phương vị hai lần đo từ xác định gần quan trắc cho A ≈ 90°(270°).Từ lấy tọa độ dự đoán M C( ϕC , λC ) tính δ, việc ảnh hưởng nhiều đến tính toán xác thời điểm quan trắc 100 - Tìm thời điểm quan trắc Ttqs trình bày mục - Vào quan trắc Ttqs đo độ cao  OC đồng thời ghi lại TTK - Từ TTK → UTK → TG → Tra LTV → tG , δ - Từ OC → hiệu chỉnh → hS → Z =90°- hS - Với ϕC , δ , h(Z) đưa vào công thức (17.6a) (17.6b) để tính góc địa phương tL Qua thực nghiệm người ta thấy công thức (17.6a) tính t L xác tL> 60° , tL < 60° tính theo công thức (17.6b) - Tính λE = tL- tG λW = 360°- λE CÂU HỎI ÔN TẬP Xác định riêng vĩ độ người quan sát ϕ0 độ cao Bắc Đẩu Xác định riêng vĩ độ ϕ0 quan sát độ cao thiên thể qua kinh tuyến người quan sát Xác định riêng kinh độ λ0 quan sát độ cao mặt trời qua kinh tuyến người quan sát Xác định riêng vĩ độ ϕ0 bằng quan sát độ cao Hmax Xác định riêng k ĐỀ THI THAM KHẢO Đề số Câu 1: Cơ sỏ lý thuyết xác định sai số la bàn từ phương pháp thiên văn ? Trả lời: + Nguyên tắc chung (0.5đ) + Tam giác thiên văn (0.5đ) + Phương pháp ứng dụng (2đ) + Phương pháp độ cao ứng dụng (1.5đ) + Phương pháp độ cao giờ? ứng dụng (1.5đ) Câu2: Cho ϕC = 39052'4N, tL = 72012'4E, δ = 13026'2N Hãy tính Ac, hc + Lập mẫu tính toán, chọn đối số chẵn tra bảng hb , ∆d , ∆t , Ab (1.5đ) + Tra bảng phụ xác định lượng hiệu chỉnh ∆hϕ , ∆hδ , ∆ht (1.5đ) + Tính Ac , hc (1đ) Đề số Câu 1: Tính chất đường cao vị trí ? 101 Trả lời: + Nguyên tắc chung (0.5đ) + Tam giác thiên văn (0.5đ) + Phương pháp ứng dụng (2đ) + Phương pháp độ cao ứng dụng (1.5đ) + Phương pháp độ cao giờ? ứng dụng (1.5đ) Câu2: Ngày 05/3 đo độ cao mặt trời mép oc = 39 045' biết i+s = +05', t0c = -120c, e = 8m1, P = 1025 mb Hãy hiệu chỉnh độ cao.(4đ) Trả lời: + Lập bảng tính (1đ) + Tính h’ (1đ) + Tính hs (2đ) Đề số Câu 1: Xác vị trí tàu quan sát không đồng thời độ cao mặt trời ? Trả lời: + Cơ sở lý thuyết (0.5đ) + Chọn thời điểm quan trắc (0.5đ) + Quan trắc tính toán lần 1( 1đ) + Tính toán thời điểm quan trắc lần (1đ) + Quan trắc tính toán lần (0.5đ) + Thao tác xác định vị trí tàu (2đ) + Đánh giá độ xác (0.5đ) Câu2: Ngày 25/4 lúc Tt = 18h19m, TTK = 10h18m02s đo phương vị Bắc Đẩu PL = 3590 biết ϕC = 25012'N, λc = 118030'E, UTK = +1m05s Hãy xác định số hiệu chỉnh la bàn ∆L.(4đ) Trả lời: + Lập bảng tính t Lγ + Tra LTV xác định Ac (1,5đ) + Tính ∆L (0.5đ) 102 [...]... 21 °17′ N Ví dụ: 1 δ = 38° 42 07 N → tính Ac tL = 22 20 ′05′′ E Xét dấu : + + + + + Từ công thức : cotgA = tgδ cosϕ cosect - sinϕ cotgt ta thấy I khác dấu II→ tra β Bảng 5a MT ϕC =21 °17′ N lg cosϕC δ =38° 42 07′′ N lg tgδ tL =22 20 ′05′′ E lg sinϕC 9,55988 lg cosec tL 9,969 32 9,90374 0, 420 19 lg cotgtL 0,38633 I 0 ,29 325 II 9,94 621 H.lg = 0 ,29 325 - 9,94 621 = 0,34704 Tra β = 9,74087 lg cotgA = lg I+β = 0 ,29 325 ... 33˚45 2 33˚45 2 33˚45 2 33˚45 2 vi - 0’3 +0’5 +0’8 +0’1 - 0’5 - 0’8 +0’1 vi2 0,09 0 ,25 0,64 0,01 0 ,25 0,64 0,01 = 1,89 1 n Sai số bình phương trung bình εh = ∑V i =1 2 i = n −1 1,89 = ± 0’56 6 CÂU HỎI ÔN TẬP 1 Tại sao phải quy độ cao về cùng một thời điểm, về cùng một thiên đỉnh 2 Trình bày về sai số khi đo độ cao thiên thể và phương pháp làm giảm sai số PHẦN THỨ BA: THIÊN VĂN THỰC HÀNH CHƯƠNG 12: XÁC... u2 là: sin h1 = sinϕ.sinδ1+ cosϕ.cosδ1.costL1 sin h2 = sinϕ.sin 2+ cosϕ.cos 2. costL2 Hay : sin h1 = sinϕ.sinδ1+ cosϕ.cosδ1.cos(tG1+λ) sin h2 = sinϕ.sin 2+ cosϕ.cos 2. cos(tG2+λ) Trong đó : - ϕ, λ là vĩ độ và kinh độ của người quan sát - h1, h2 là độ cao của thiên thể 1 & 2 tại cùng một thời điểm, hay độ cao của một thiên thể tại hai thời điểm khác nhau - δ1,tL1 và 2, tL2 là xích vĩ và góc giờ của thiên. .. = 21 ˚N vào các thời điểm đo độ cao  được các số đo (ghi trong bảng dưới), tại thời điểm giữa phương vị A = 123 ˚ Hãy tính sai số bình phương trung bình TTK 01h 08m 32s 09 08 10 12 10 53 11 26 11 53 01h 13m 53s ∆TS 141s 105 41 00 33 60 102s ∆hT 20 ’6 15’3 6’0 00 4’8 8’8 14’9 oc hH.C 33 24 ’3 33˚44’9 30’4 45’7 40,0 46’0 45’3 45’3 49’5 44’7 53 2 44’4 34˚00 2 33˚45’3 7 ∑V i 2 hTB 33˚45 2 33˚45 2 33˚45 2. .. quan trắc tại Z 2 đo được độ cao h2 của thiên thể C -> đỉnh cự z 2= 90˚- h2 = ∩ Z2C như vậy biến thiên độ cao giữa hai lần quan trắc do sự di chuyển của tàu là ∆hZ =z’1-z 2 =h2- h1 Tính ∆hZ: Từ Z2 hạ cung Z2D vuông góc với Z1C , khoảng cách Z1Z2 chính là quãng đường tàu chạy được giữa z1 hai lần quan trắc được đo bằng hải lí Xét tam giác Z 1DZ2 ˚ D A ˚ có góc DZ1Z2 = A- HT, khoảng thời gian giữa hai... a 1(λa1=tG1, ωa1= 1 ° a2 δ1) và a2( λa2= tG2, ϕa2= 2) lấy a1, a2 làm tâm quay hai cung tròn có bán kính z1=90°- h1 và z2=90°- h2 giao của hai vòng đẳng cao này là vị trí người quan sát M pS Cũng giống như khi thao tác đương đẳng cao trên thiên cầu, để dảm bảo 1mm trên quả cầu tương đương với 1NM ngoài thực tế thì đường kính của quả cầu xấp xỉ 7m-vì vậy trong thiên văn Hàng hải không áp dụng § 13.3... được tra trong bảng 20 d đối số là K và ∆h’ Trong bảng toán MT63 thì độ cao h = -50’3 với e = 0m Trong bảng toán MT75 thì độ cao h = - 57’8 với độ cao mắt người quan sát e = 12m và công thức thành lập bảng được biến đổi như sau : Từ cos2 A = 1 – sin2A = 1 - cos (ϕ - h) - sinδ 2 2 2 cosϕ.cosh = 2 cosϕ.cosh - cos(ϕ-h) + sinδ 2 cosϕ.cosh = 2 cosϕ.cosh - cosϕ.cosh - sinϕ.sinh + sinδ 2cosϕ.cosh = cosϕ.cosh... PHƯƠNG PHÁP THIÊN VĂN ZG° pn Một trong những nhiệm vụ quan trọng của công tác điều khiển tàu là xác định vị trí tàu Mo(ϕO ,λO) và đánh dấu vị trí này lên hải đồ • C E°1 ° °G °M °e °e O B’ °E EO 29 ps Trong thiên văn Hàng hải vị trí tàu xác định được nhờ quan trắc độ cao của các Q Q’ thiên thể và từ đó xác định được vị trí thiên đỉnh của người quan sát, thông qua mối quan hệ giữa vị trí thiên đỉnh và... trí tức thời của thiên đỉnh.Vì vậy nhất thiết phải ghi lại giờ thời kế (hoặc giờ tàu )lúc quan sát thiên thể II.Nguyên lý xác định vị trí thiên đỉnh người quan sát trên thiên cầu hay vị trí người quan sát trên địa cầu Như ta đã biết tam giác thiên văn (hay còn gọi là tam giác thị sai) được hình thành bởi bởi các đỉnh là : thiên cực, vị trí của thiên thể trên thiên cầu lúc quan sát và thiên đỉnh người... ( Mọc lặn thật), khi độ cao của thiên thể càng lớn sai số càng tăng.Theo công thức này ngưòi ta lập bảng tính sai số δA theo góc nghiêng K và độ cao h K 0 25 1° 3° 5° 0° 02 0°09 0 26 15° 0°07 0 27 0°80 25 ° 0° 12 0°47 1°40 0°69 2 70 8 20 h 70° 2 Sai số ngẫu nhiên Sai số ngẫu nhiên trong khi đo phương vị chủ yếu gây nên do thao tác đo - bao gồm : - Sai số khi ngắm lên thiên thể hay tâm của nó - Sai số