Астрономические расчетные пособия

Для удобства ориентировки астрономы еще в древности разделили звездное небо на участки – созвездия, каждое из которых можно узнать по характерному расположению его ярких звезд. На рис. 15 показано расположение наиболее ярких звезд, используемых в астрономической навигации. Астрономические расчетные пособия используются для решения различных астрономических задач, в том числе задач определения линий положения и места самолета по измеренным высотам светил. К астрономическим расчетным пособиям относятся:

· Авиационный астрономический ежегодник (ААЕ);

· Бортовая карта неба (БКН);

· Таблицы высот и азимутов Солнца, Луны, планет (ТВА);

· Таблицы высот и азимутов звезд (ТВАЗ).

Ежегодник имеет описание, в котором объяснено построение ААЕ, дан перечень решаемых с его помощью задач и описана методика их решения. ААЕ издается на каждый год одной книгой. БКН является пособием для изучения звездного неба, для выбора звезд с целью определения по ним в ночном полете линий положения и места самолета и отыскания звезд. ТВА представляет собой сборник решений параллактического треугольника. ТВА являются бессрочными; на практике можно пользоваться таблицами любого года издания. ТВАЗ тоже являются сводом решения параллактического треугольника и предназначены для определения вычисленной высоты и азимута навигационных звезд, а также поправки к измеренной высоте Полярной . ТВАЗ рассчитаны по формулам:

;

(23)

;

(24)

(25)

где , – прямое восхождение и полярное расстояние Полярной.

Рисунок 16. Навигационные звёзды и созвездия северного звёздного неба

Специальность:		· Системы аэронавигационного обслуживания
Дисциплина:		Системы навигации объектов АРКТ
Курс, семестр, уч. год:		5, весенний (10), 2013/2014
Кафедра:		301 – СУЛА.
Руководитель обучения:		Профессор, к.т.н. Суббота Анатолий Максимович

Лекция №4 – 7

Тема: Системы астронавигации

План лекции:

Астрокомпасы

Принцип действия горизонтального астрокомпаса

Астрономический компас ДАК-ДБ, назначение, технические данные устройство

Структурная схема астрокомпаса ДАК-ДБ

Фотоследящая система астрокомпаса

Схема выработки креновой поправки

Схема выработки истинного курса

Принцип действия экваториального астрокомпаса

Астрономический компас АК-59П

Методы астрономической ориентировки

Автоматические секстанты

Астроориентаторы горизонтальной системы координат

Методические и инструментальные погрешности астрокомпасов и астроориентатора

Астрокомпасы

Астрономическим компасами измеряют истинный и ортодромический курс летательного аппарата путем пеленгации небесных светил с учетом вращения Земли и координат места. С их помощью можно измерять курс в любых районах Земли, в том числе в районах географических и магнитных полюсов, а также на любых скоростях и высотах полета. Чем больше высота полета, тем надежнее работает астрономический компас.

Однако астрономическим компасам свойственны следующие недостатки, ограничивающие их применение. Астрономическим компасом могут быть созданы световые помехи, способными вызвать погрешности в измерении курса, или нарушить работу прибора.

К таким помехам можно отнести: днем – отраженный солнечный свет от облаков, ночью – полярное сияние. Кроме того, могут быть созданы искусственные помехи в виде светящихся облаков на высотах около . Обычные астрокомпасы воспринимают видимую или инфракрасную часть спектра света, излучаемого небесным светилом. Применяются также астрокомпасы, воспринимающие поляризованный свет и радиоизлучения. Такие компасы называются поляризованными астрономическими и радиоастрономическими.

Компас служит для измерения истинного курса ( – угол между северным направлением географического меридиана и продольной осью летательного аппарата в проекции на горизонтальную плоскость). Но не один из имеющихся на борту летательного аппарата компасов непосредственно не измеряет истинный курс. Так, например, магнитный компас осуществляет «пеленгацию» магнитного поля Земли, радиокомпас основан на пеленгации наземной радиостанции, являющейся как бы радиополюсом. В обоих случаях для определения направления географического меридиана нужно знать угол между плоскостью пеленгации , проходящей через вертикаль места и пеленгуемый полюс, и плоскостью меридиана. Для магнитного компаса таким углом является магнитное склонение , а для радиокомпаса – азимут радиостанции .

Астрокомпас основан на пеленгации небесного светила, астрономическим «полюсом» на земной поверхности служит географическое место светила . Направление географического меридиана становиться известным, если определить угол – азимут светила.

Если стационарная радиостанция (радиополюс) не меняет координат своего мест, а магнитный полюс перемещается по земной поверхности очень медленно (вековые изменения магнитного поля Земли), то астрономический «полюс» перемещается по земной поверхности с большой скоростью вследствие вращения Земли и движение Земли вокруг Солнца.

Астрономический компас, плоскость пеленгации которого совпадает с вертикалом светила, называется горизонтальным (наименование вытекает из того, что компас использует азимут светила , относящийся к горизонтальной системе координат). Астрокомпас, у которого плоскость пеленгации совпадает с кругом склонения светила, называется экваториальным.