Повна версія

Головна arrow Природознавство arrow АСТРОМЕТРІЯ. НАВЧАЛЬНА ПРАКТИКА

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

ШКАЛИ ЧАСУ

При виконанні завдань практики необхідно оперувати різними шкалами часу. Все ефемеридні обчислення і алгоритми обробки використовують шкалу зоряного часу.

Програмно-апаратний комплекс прийому сигналів часу від супутникових навігаційних систем і пристрій фіксації моментів часу натискання кнопок на кнопкових пультах працюють із середнім поясним часом (точніше - в системі UTC з урахуванням годинної зони). Внаслідок цього необхідно чітко розуміти особливості різних шкал часу і способи переходу від однієї шкали до іншої.

Використання шкал часу

Однойменні проміжки часу, віднесені до різних шкалах часу (зоряної або среднесолнечной), неоднакові. Це пов'язано з нерівністю однойменних одиниць часу. Крім того, шкала зоряного часу безперервно зміщується щодо шкали сонячного часу, тому початок зоряної доби (S = /, д = 0 ft 0 m ) в різні дні року припадає на різні моменти сонячних діб.

Як здійснюється зв'язок між основними системами часу - середньої і зоряної? Виходячи з дійсного числа зіркових і середніх сонячних діб в тропічному році, можна визначити співвідношення між одиницями зоряного і середнього часу:

Таким чином, в одиниці середнього часу (добу, година, хвилина, секунда) міститься 3 ^ 5 2422 відповідних одиниць зоряного часу, або в більш загальному формулюванні: в будь-якому довільному проміжку часу, виміряний в середніх одиницях, міститься в ^ 5 2422 Р аз більше зіркових одиниць. Відповідно, в будь-якому довільному проміжку часу, виміряний в зіркових одиницях, міститься в 3 gg 2422 разів менше середніх одиниць. Наведені міркування дозволяють здійснити переклад проміжків часу , виражених в одних одиницях, в ті ж проміжки часу, але виражені в інших одиницях.

Тільки що ми розглянули зв'язок між одиницями зоряного і середнього часу. А тепер нам треба дізнатися, як встановлюється зв'язок між основними системами часу. Нуль пункти шкал зоряного і середнього часу (початку відповідних діб) є «легкими» - вони безперервно зміщуються один щодо одного в протягом року. Для зв'язку шкал зоряного і середнього часу в «Астрономічній щорічнику» на кожну дату наводяться значення зоряного часу в 0 h всесвітнього часу, т. Е. В момент нижньої кульмінації середнього сонця на початковому меридіані. Позначимо цю величину через So = s (M = 0 / l ), яка характеризує часовий кут точки весняного рівнодення в зазначений фізичний момент. Для зв'язку шкал скористаємося схемою, зображеної на рис. 3.3 і представляє своєрідну тимчасову вісь.

Зв'язок шкал зоряного і середнього часу

Мал. 3.3. Зв'язок шкал зоряного і середнього часу

Нехай по верхній лінійці тече середній час, а по нижній - зоряний час. Жирною лінією тут виділені середню добу. За середнім часу ми не тільки відзначаємо час, але і міняємо дати (наприклад, дата п, а також дві інші, суміжні з заданою - (п - 1) і (п + 1)). Вертикальними штрихами на схемі відмічені моменти М = (У 1 дати п і подальшої дати (п + 1); для кожного з цих моментів зазначено зоряний час So і Sq в середню Грінвічську опівночі (див. В АЕ таблицю «Зоряний час»).

На практиці доводиться вирішувати два види завдань з переходу від однієї шкали часу до іншого. Рішення обох видів завдань простіше здійснити за допомогою редукції на початковий меридіан.

Першим і найбільш часто зустрічається на практиці видом завдань є завдання обчислення зоряного часу s в пункті з довготою А в фіксований момент часу годинної зони ТДГ в задану дату.

При обчисленнях, що проводяться для навчальної астрономічної обсерваторії, слід використовувати значення довготи пункту А = 04 /! 02 m 32.68 s в. д.

Рішення завдання здійснюється в наступному порядку:

1. Перейти від часу годинної зони Т / у до всесвітнього часу UTC:

де N = b h для четвертої годинної зони [3].

2. Всесвітній час UTC суть проміжок часу ДМ, що пройшов з моменту середньої грінвічській півночі до моменту часу UTC, виміряний в середніх сонячних одиницях. Переведемо цей проміжок часу в зоряні одиниці і отримаємо проміжок часу, що пройшов з моменту середньої грінвічській півночі (UTC = 0 k . М = 0 Л ), в зіркових одиницях As:

3. Зоряний час в середню Грінвічську опівночі s (M = Про ll ) = So отримуємо з АЕ на задану дату (зверніть увагу на можливу зміну дати на Грінвічі при переході від часу зони до грінвічським часу). Використовуючи раніше отримане значення As, обчислюємо зоряний час на Грінвічі в заданий момент всесвітнього часу UTC:

4. Здійснюємо зворотний перехід від початкового меридіана до пункту із заданою довготою А і, використовуючи правило «різниця часів є різниця довгот», отримуємо шукане значення місцевого зоряного часу s:

Розглянута послідовність операцій може бути виражена як

де ТДГ визначається згідно з номером годинної зони.

Другим видом заданий є визначення місцевого середнього часу або часу годинної зони по зоряному часу s в пункті спостереження з довготою А. Так, по суті справи, знаходять середнє час, оскільки воно безпосередньо зі спостережень не визначається. Таке завдання вирішують в пунктах з добре відомою довготою (ними є астрономічні обсерваторії) за допомогою спостережень кульмінацій зірок з високоточними значеннями їх прямих сходжень.

Рішення завдання здійснюється в наступному порядку:

1. Виконуємо редукцію місцевого зоряного часу s на початковий меридіан, використовуючи правило «різниця часів є різниця довгот», і отримуємо зоряний час на Грінвічі S:

2. Різниця між зоряним часом на Грінвічі S і зоряним часом в середню Грінвічську опівночі?> Про суть інтервал часу, що пройшов з моменту середньої грінвічській півночі, виражений в зіркових одиницях часу. Перекладаючи його в середні одиниці часу, отримаємо інтервал часу, що пройшов з моменту середньої грінвічській півночі, виражений в середніх одиницях часу ДМ, або всесвітнє час UTC :

3. За всесвітнім часом UTC отримуємо час годинної зони:

4. Місцеве середній сонячний час т визначаємо, використовуючи правило «різниця часів є різниця довгот», але всесвітнім часом UTC і відомої довготі заданого пункту Л:

Розглянута послідовність операцій може бути виражена як

 
<<   ЗМІСТ   >>