• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Astronawigacja



    Podstrony: 1 [2] [3] [4]
    Przeczytaj także...
    Szerokość geograficzna (ang. latitude, symbol φ) – jedna ze współrzędnych geograficznych, kąt pomiędzy półprostą poprowadzoną ze środka kuli ziemskiej i przechodzącą przez dany punkt na jej powierzchni a płaszczyzną równika.Chronometr – zegar cechujący się dużą dokładnością i odpornością na zmienne warunki pracy. Dawniej pojęcie to odnosiło się wyłącznie do zegarów mechanicznych; obecnie chronometrami bywają nazywane również inne systemy pomiaru czasu działające w oparciu o urządzenia elektroniczne i łączność radiową lub satelitarną.

    Astronawigacja – oznaczanie pozycji statku lub samolotu na podstawie pomiarów położenia niektórych ciał niebieskich.

    Spis treści

  • 1 Historia
  • 2 Pomiar wysokości
  • 3 Podstawy teoretyczne metody St.Hilaire
  • 4 Wyznaczanie pozycji w praktyce
  • 5 Przypisy
  • 6 Zobacz też
  • 7 Linki zewnętrzne
  • Historia[]

    Wyznaczenie własnej pozycji jest równoznaczne z wyznaczeniem dwóch współrzędnych geograficznych, czyli szerokości i długości geograficznej. Szerokość geograficzną wyznaczyć można już z pojedynczego pomiaru wysokości górowania dowolnego ciała niebieskiego o znanej deklinacji, dlatego prawidłowe określenie tej współrzędnej nie nastręczało większych trudności już w starożytności. Stosując np. kwadrant można też było ustalić przybliżoną szerokość geograficzną mierząc kąt między horyzontem a Gwiazdą Polarną

    Kąt pomiędzy kierunkiem na zadany punkt sfery niebieskiej, a kierunkiem na zenit. Odległość zenitalna jest zwykle oznaczana literą z i wyrażana jest w mierze stopniowej, zmieniając swoją wartość w zakresie od 0 w zenicie poprzez 90 stopni na horyzoncie do 180 stopni w nadirze. Odległość zenitalna jest ściśle związana z wysokością ciała nad horyzontem, z=90-h.Nawigacja – dział wiedzy zajmujący się określaniem bieżącego położenia oraz optymalnej drogi do celu dla ludzi, statków, pojazdów lądowych i innych przemieszczających się obiektów.

    Wyznaczenie długości geograficznej jest natomiast zagadnieniem znacznie bardziej skomplikowanym, wymaga bowiem dokładnej znajomości czasu dla południka zerowego (długość geograficzna jest to różnica czasu lokalnego i czasu południka odniesienia). Brak dostatecznie dokładnych zegarów sprawiał, że aż do połowy XVIII wieku problem ten pozostawał nierozwiązany. Wcześniej próbowano określać zmianę własnej długości geograficznej na podstawie prędkości ruchu oszacowanej przy pomocy logu, co było obarczone bardzo dużym błędem.

    Jowisz – piąta w kolejności oddalenia od Słońca i największa planeta Układu Słonecznego. Jego masa jest nieco mniejsza niż jedna tysięczna masy Słońca, a zarazem dwa i pół raza większa niż łączna masa wszystkich innych planet w Układzie Słonecznym. Wraz z Saturnem, Uranem i Neptunem tworzy grupę gazowych olbrzymów, nazywaną czasem również planetami jowiszowymi.Statek wodny – dość szerokie i nie do końca sprecyzowane pojęcie, zawężające określenie jednostki pływającej do takich jednostek, które mogą poruszać się samodzielnie, lub też, w myśl innych definicji, są wykorzystywane ogólnie jako środek transportu (z własnym napędem lub bez). Przykładowo w rozumieniu międzynarodowego prawa drogi morskiej statek oznacza wszelkiego rodzaju urządzenie pływające, nie wyłączając urządzeń bezwypornościowych i wodnosamolotów, używane lub nadające się do użytku jako środek transportu wodnego.

    Po odkryciu przez Galileusza w 1610 roku księżyców Jowisza podjęto próbę wykorzystania ich w charakterze zegara, sporządzając efemerydy ich ruchu, których porównanie z pozycjami obserwowanymi pozwalało na przybliżone wyznaczenie czasu południka zerowego. Dokładność takich wyznaczeń była jednak bardzo mała (zarówno ze względu na stosowane techniki obserwacyjne, jak również z powodu niedoskonałości samych efemeryd).

    Nevil Maskelyne (ur. 6 października 1732 w Londynie, zm. 5 stycznia 1811 r. w Greenwich) – brytyjski astronom, który zasłynął dzięki badaniom w dziedzinie nawigacji. Od 1765 roku piąty Astronom Królewski. W 1775 roku otrzymał Medal Copleya.Księżyc (łac. Luna, gr. Σελήνη Selḗnē; pol. fraz. „Srebrny Glob”, „srebrny glob”; pol. przest. gw. poet. „miesiąc”; pol. przest. poet. „luna”) – jedyny naturalny satelita Ziemi (nie licząc tzw. księżyców Kordylewskiego, które są obiektami pyłowymi i przez niektórych badaczy uważane za obiekty przejściowe). Jest piątym co do wielkości księżycem w Układzie Słonecznym. Przeciętna odległość od środka Ziemi do środka Księżyca to 384 403 km, co stanowi mniej więcej trzydziestokrotność średnicy ziemskiej. Średnica Księżyca wynosi 3474 km, nieco więcej niż 1/4 średnicy Ziemi. Oznacza to, że objętość Księżyca wynosi około 1/50 objętości kuli ziemskiej. Przyspieszenie grawitacyjne na jego powierzchni jest blisko 6 razy słabsze niż na Ziemi. Księżyc wykonuje pełny obieg wokół Ziemi w ciągu 27,3 dnia (tzw. miesiąc syderyczny), a okresowe zmiany w geometrii układu Ziemia-Księżyc-Słońce powodują występowanie powtarzających się w cyklu 29,5-dniowym (tzw. miesiąc synodyczny) faz Księżyca.

    W 1763 roku angielski astronom Nevil Maskelyne zaproponował alternatywną metodę wyznaczania czasu z obserwacji odległości kątowej Księżyca i wybranych gwiazd (Księżyc wskutek swojego ruchu orbitalnego względnie szybko przesuwa się na tle gwiazd a jego chwilowe położenia można stablicować z dostatecznie krótkim krokiem dla kolejnych momentów czasu). Metoda ta ("lunar distance method") była sporadycznie używana jeszcze w latach '50 XIX wieku.

    Deklinacja (oznaczana symbolem δ) – jedna ze współrzędnych określających położenie ciała w obydwu układach równikowych: równonocnym i godzinnym. Definiujemy ją jako kąt pomiędzy kierunkiem poprowadzonym od obserwatora do obiektu a płaszczyzną równika niebieskiego. Obiekty położone na północnej półkuli nieba mają deklinację dodatnią (od 0° do 90°), a na południowej ujemną (od 0° do -90°).Samolot – statek powietrzny cięższy od powietrza (aerodyna), utrzymujący się w powietrzu dzięki wytwarzanej sile nośnej za pomocą nieruchomych, w danych warunkach względem statku, skrzydeł. Ciąg potrzebny do utrzymania prędkości w locie poziomym wytwarzany jest przez jeden lub więcej silników.
    Przykładowe koła pozycyjne dla Słońca i Księżyca (obserwator na północnym Atlantyku)

    Definitywne rozwiązanie problemu przyniosło natomiast wynalezienie chronometru (zegara o dużej dokładności, mało wrażliwego na czynniki zewnętrzne występujące podczas długich rejsów morskich). W postaci zbliżonej do współczesnej został on skonstruowany ok. roku 1761 przez Johna Harrisona w odpowiedzi na konkurs na rozwiązanie problemu precyzyjnego wyznaczania długości geograficznej ogłoszony w 1714 roku przez brytyjski rząd (nagrodą w konkursie była suma 20 000 funtów).

    Przyrząd pomiarowy (narzędzie miernicze) – urządzenie, układ pomiarowy lub jego elementy, przeznaczone do wykonania pomiarów samodzielnie lub w połączeniu z jednym lub wieloma urządzeniami dodatkowymi. Również wzorce miary (etalony), wzorce inkrementalne i materiały odniesienia są traktowane jako przyrządy pomiarowe.Południk zerowy – południk, od 1984 określony przez Ministerstwo Obrony Stanów Zjednoczonych na podstawie globalnej geodezyjnej siatki geograficznej WGS 84. Południk zerowy na podstawie WGS 84 zastąpił dotychczasowy Południk Greenwich, przebiegający przez obserwatorium astronomiczne w dzielnicy Greenwich w Londynie, który był obowiązującym południkiem zerowym w latach 1884–1984.

    Znacznym ułatwieniem w obliczaniu pozycji była metoda zaproponowana w 1837 roku przez amerykańskiego kapitana Thomasa Sumnera. Zauważył on, że Słońce może być w danej chwili widoczne na odległości zenitalnej z ze wszystkich punktów na kuli ziemskiej leżących na kole małym o środku w punkcie podsłonecznym i promieniu równym z (koło to nosi nazwę "koła pozycyjnego"). To samo dotyczy dowolnego ciała niebieskiego. Mierząc dwukrotnie odległość zenitalną Słońca w dostatecznie dużym odstępie czasu (lub odległości zenitalne dwóch różnych obiektów) i wyliczając dla każdego momentu obserwacji położenie punktu podsłonecznego (ew. podksiężycowego lub podgwiezdnego) można narysować dwa koła pozycyjne i graficznie wyznaczyć własne położenie jako jeden z dwóch punktów przecięcia tych kół (z reguły znajdują się one w tak dużej odległości od siebie, że wybór właściwego nie stanowi problemu).

    Kąt godzinny – współrzędna astronomiczna w układzie równikowym godzinnym, kąt dwuścienny zawarty pomiędzy płaszczyzną lokalnego południka i płaszczyzną koła godzinnego danego obiektu. Kąt godzinny odmierza się w kierunku zgodnym z dziennym ruchem sfery niebieskiej, przyjmuje wartości (0h, 24h) lub (0°, 360°).Punkt podsłoneczny to punkt na powierzchni kuli ziemskiej, nad którym w danej chwili Słońce znajduje się w zenicie. Szerokość geograficzna tego punktu równa się deklinacji Słońca, długość geograficzna odpowiada prawdziwemu czasowi Greenwich, jeżeli mowa o długości zachodniej lub jego dopełnieniu do 24 h, jeżeli mamy na myśli długość wschodnią.

    Metoda Sumnera w modyfikacji St.Hilaire'a stosowana jest w astronawigacji do dziś (główne uproszczenie polegało na tym, że zamiast całego koła pozycyjnego rysuje się w tej metodzie jedynie jego niewielki fragment (w bezpośrednim sąsiedztwie położenia obserwatora), który można przybliżyć odcinkiem linii prostej (nazywanej linią pozycyjną).

    Górowanie (również kulminacja górna) – w astronomii sytuacja, w której w wyniku obrotu sfery niebieskiej dane ciało osiąga największą wysokość. Górowania odbywają się zawsze na południku niebieskim. Ze względu na położenie ciała względem zenitu górowania dzielimy na południowe i północne. Wysokość danego ciała niebieskiego podczas kulminacji zależy bezpośrednio od jego deklinacji (δ) oraz szerokości geograficznej miejsca obserwacji (φ):Galileusz (wł. Galileo Galilei; ur. 15 lutego 1564 w Pizie, zm. 8 stycznia 1642 w Arcetri) – włoski astronom, astrolog, matematyk, fizyk i filozof, twórca podstaw nowożytnej fizyki.


    Podstrony: 1 [2] [3] [4]



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Nawigacja satelitarna – rodzaj radionawigacji wykorzystujący fale radiowe ze sztucznych satelitów w celu określania położenia punktów i poruszających się odbiorników wraz z parametrami ich ruchu w dowolnym miejscu na powierzchni Ziemi.
    Linia pozycyjna - jest zbiorem punktów możliwej pozycji jednostki (statku), określonym stałą wartością mierzonej wielkości fizycznej. Pomiar tej wielkości (parametru linii) z dowolnego jej punktu daje zawsze ten sam wynik.
    Współrzędne geograficzne – szerokość i długość geograficzna mierzone w stopniach, minutach i sekundach kątowych. Początkiem układu współrzędnych geograficznych jest przecięcie się południka zerowego (Greenwich) z równikiem.
    John Harrison (ur. 24 marca 1693, zm. 24 marca 1776) – angielski cieśla i zegarmistrz samouk; zbudował pierwszy zegar (tzw. chronometr), który mógł być używany na statkach.
    Teodolit – instrument geodezyjny przeznaczony do pomiaru kątów poziomych oraz kątów pionowych. Wyróżnia się teodolity optyczne oraz elektroniczne. W teodolitach optycznych zastosowane jest szklane koło poziome (limbus) i koło pionowe z naniesionym podziałem kątowym (w Polsce praktykowany jest dziesiętny podział gradowy, w którym kąt prosty równa się 100 gradom), z którego obserwator wykonuje odczyt kierunku. W teodolitach elektronicznych odczyt kierunku jest wykonywany automatycznie.
    Odległość kątowa punktów na sferze – kąt między dwiema prostymi przechodzącymi przez środek sfery i każdy z punktów. Obrazowo można to wyrazić jako kąt pomiędzy prostymi łączącymi obserwatora z obserwowanymi obiektami.
    Czas miejscowy (czas słoneczny) – dobowa rachuba czasu, która związana jest z lokalnym południkiem miejsca obserwacji, wzdłuż którego na całej jego długości jest ten sam czas. Obliczamy go na podstawie górowania Słońca na danym południku. Jako średnią dobę słoneczną określa się średni czas między kolejnymi górowaniami Słońca. Czas ten dzieli się na 24 godziny. Co jeden ° stopień długości geograficznej MCS (miejscowy czas słoneczny) zmienia się o 4 minuty. Daje to możliwość obliczenia czasu miejscowego w danym miejscu, jeżeli znamy długość geograficzną i lokalny czas słoneczny w innym miejscu.

    Reklama