Astronawigacja

Astronawigacja klasyczna: Określanie pozycji — zamiana (przeliczanie) czasów

Autorem opracowania jest kpt. ż.w. Waldemar Sadłoń
Dziękuję za naukę i cierpliwość

18

Zamiana (przeliczanie) czasów

Jest to bardzo ważna i niezbędna wiedza. Toteż kolejny raz wymaga powtórki. Wygląda to na wielką nudę, ale niezadługo przekonamy się, że w tym wypadku to dobra metoda do opanowania tych przeliczeń. Najlepiej będzie jak powtórkę zaczniemy od rysunku.

Przed sobą mamy rzut biegunowy a na nim:

Sktót	Znaczenie
Pn	Północny biegun niebieski
Pn  →  Greenwich (000°)	Południk Greenwich (λ=000°)
Pn  →  Południk zmiany daty (λ=180°)	Południk zmiany daty (λ=180°)
Pn  →  Obs. (Z)	Południk na, którym znajduje się obserwator (nawigator), (λ zdejmujemy z mapy). Południk miejscowy.
Pn  →  (Aries)	Punkt na równiku, przecięcia się ekliptyki z równikiem (punkt wiosenny).
Pn  →	Południk na, którym znajduje się obserwowane ciało niebieskie (gwiazda, księżyc lub słońce), jego "λ" wyznacza nam kąt czasowy Greenwich.

Teraz kolej na kąty, na tymże rysunku:

Sktót	Znaczenie
λ	Długość geograficzna pozycji obserwatora, liczona na E i W od południka Greenwich do 180°. Jest to łuk na równiku zawarty między południkiem Greenwich (000°) a południkiem obserwatora. Wyrażona w mierze kątowej (stopnie, minuty, sekundy [° ' '']).
to*	Kąt czasowy Greenwich ciała niebieskiego, jest to łuk na równiku zawarty między południkiem Greenwich a południkiem ciała niebieskiego, liczony od południka Greenwich na W od 000° do360°. Wyrażony w mierze kątowej [° ' '']. Często nazywany przez nawigatorów jako "Gryniczowski kąt czasowy".
to	Kąt czasowy Aries (punktu barana) jest to łuk na równiku zawarty między południkiem Greenwich a południkiem punktu wiosennego (Barana czyli Aries), liczony od południka Greenwich na W od 000° do 360°. Wyrażony w mierze kątowej [° ' ''].
tλ*	Miejscowy kąt czasowy ciała niebieskiego jest to łuk na równiku zawarty między południkiem obserwatora a południkiem ciała niebieskiego. Liczony od południka (miejscowego, często używana nazwa to "od górnego południka miejscowego") obserwatora na W do 360°. Wyrażony w mierze kątowej [° ' ''].
gλE	Miejscowy kąt godzinny ciała niebieskiego. Liczony od południka (miejscowego) obserwatora na E lub W od 000° do 180 . Zarówno tλ* jak i gλE to ten sam kąt, uzupełniają się nawzajem. Przemiennie przelicza się je, jeden na drugi ze względu na budowę tablic astronawigacyjnych, potrzebnych do obliczeń elementów Alp. Ten kąt wyraża się zarówno w mierze kątowej [° ' ''] jak i czasowej [h m s], obowiązkowo z dodatkiem oznaczającym "długościową" stronę świata E lub W.
t*	Gwiazdowy kąt czasowy jest to łuk na równiku zawarty między południkiem punktu wiosennego (barana) a południkiem ciała niebieskiego. Liczony od punktu wiosennego (punktu barana - Aries) na W od 000° do 360°.
α	Rektascensja (wznoszenie proste). Kąt (łuk na równiku) zawarty między punktem wiosennym a ciałem niebieskim, liczonym na E od 00h do 24h. Kąt ten, liczony jest tylko w jednostkach czasu.
Uo (GMT)	Czas uniwersalny (Greenwich Mean Time) - średni czas w Greenwich, (Średni czas Gryniczowski). Wyrażany w jednostkach czasowych [h m s] od 00h00m00s do 24h00m00s. Jest to główny argument wejściowy do Rocznika Astronomicznego - Almanacha.

Dodatkowy rysunek, który ułatwi nam zrozumieć zależności między kątami używanymi w Astronawigacji.

Wprowadźmy jeszcze jedną tabelkę. Pomoce Astronawigacyjne (Almanach, tabele poprawek, tabele interpolacyjne, tabele przeliczeniowe) używane na statkach i jachtach wydawane są najczęściej w języku angielskim i dlatego dla Astronawigatorów nowicjuszy przyda się poniższa tabelka.

Polski		Angielski
Skrót	Znaczenie	Means	Abbreviations
λ	Długość geograficzna	Longitude	Long.
Uo	Średni czas w Greenwich	Greenwich Mean Time	G.M.T
to	Kąt czasowy Greenwich	Greenwich Hour Angle	G.H.A
tλ	Miejscowy kąt czasowy	Local Hour Angle	L.H.A od 000° na W do 360°
gλ	Miejscowy kąt godzinny	Easterly Hour Angle	L.H.A gdy tλ = gλ; kąty "pokrywają się" gdy tλ = gλ, czyli od 000° na W do 180°. Jeżeli tλ > 180°, wówczas mamy E.H.A Easterly Hour Angle tλ(W) = gλ(W) = L.H.A 360° − tλ = gλ(E) = E.H.A
t*	Gwiazdowy kąt czasowy	Sideral Hour Angle	S.H.A
α	Rektascensja	Right Ascension	R.A
H.P	Paralaksa horyzontalna	Horizontal Parallax	H.P
	Punkt wiosenny (Punkt Barana)	Aries	ARIES

W Astronawigacji do wyznaczania czasu używamy miary (tak zwanej) czasowej kąta. W podkreśleniu mamy dwa słowa: czasowej i kąta. Tutaj zawarte jest całe wyjaśnienie, a mianowicie:

• Czasowej - czas mierzymy w godzinach, minutach i sekundach.
• Kąta - kąt mierzymy w stopniach, minutach i sekundach.

Zależności są następujące: kąt pełny to 360°, któremu odpowiadają 24^h. Dzieląc 360° przez 24^h, otrzymamy wynik, że 1^h = 15°. Wobec tego mamy następujące związki:

1^h = 15°      1° = 4m
1^m = 15'      1' = 4s
1^m = 15"      1" = 1 ⁄ 15s

Miara czasowa, mimo że przystosowana szczególnie do mierzenia czasów z obserwacji astronawigacyjnych, jest zwykłą miarą kątową. Wszelkie wielkości kątowe można wyrażać z jej pomocą. Wszystkie kąty czasowe podawane są w mierze łukowej a jedynie rektascensje gwiazd w mierze czasowej. Często miejscowy kąt godzinny podawany jest w mierze czasowej, ale to zależy od budowy tablic, których aktualnie używamy do obliczeń Alp.

Aby całkowicie i raz na zawsze opanować przeliczanie kątów czasowych posłużmy się rysunkami. One najlepiej obrazują zależności między tymi kątami.

Kąty czasowe odczytane z:
to	GHA (Sun)	Almanacha
to	GHA (Aries)	Almanacha
t*	SHA (Star)	Almanacha
λ	Długość geograficzna	Mapy
Kąty czasowe obliczane przez nawigatora:
tλ	LHA (Sun)	Miejscowy kąt czasowy Słońca
tλ*	LHA (Star)	Miejscowy kąt czasowy gwiazdy
tλ(W)	LHA (Celestian body)	Miejscowy kąt godzinny c.n.
tλ(E)	EHA (Celestian body)	Miejscowy kąt godzinny c.n.

Łatwo zauważyć, że dla słońca, księżyca i planet odczytujemy z Almanacha "bezpośrednio" gryniczowski kąt godzinny (GHA) inaczej (to).
Natomiast dla gwiazd musimy odczytać gryniczowski kąt czasowy punktu barana (Aries) (to) oraz gwiazdowy kąt czasowy (t*) aby obliczyć gryniczowski kąt czasowy gwiazdy (to*).
Tyle razy wracaliśmy do kątów czasowych, że czas definitywnie zakończyć ten temat.