Giáo trình Thiên văn hàng hải 2 - Nghề: Điều khiển tàu biển
CỤC HÀNG HẢI VIỆT NAM
TRƯỜNG CAO ĐẲNG HÀNG HẢI I
GIÁO TRÌNH
THIÊN VĂN HÀNG HẢI 2
NGHỀ: ĐIỀU KHIỂN TÀU BIỂN
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG
(Ban hành kèm theo Quyết định số.....QĐ/ ngày......tháng....năm......của ...........)
HẢI PHÒNG, NĂM 2017
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được
phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục dích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh
doanh không lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
i
LỜI GIỚI THIỆU
Nhiều năm qua Đảng và Nhà nước ta đã coi vận tải biển là ngành kinh tế
mũi nhọn của đất nước,nó góp phần rất quan trọng vào công cuộc phát triển kinh
tế và bảo vệ biển đảo của Tổ quốc.
Từ xa xưa Thiên văn học là một phương pháp được các nhà Hàng hải sử
dụng trên những con tàu vượt biển và đại dương, giúp các Thuyền trưởng, sỹ quan
hàng hải xác định phương hướng và vị trí tàu trên biển nhằm dẫn tàu an toàn.
Đào tạo nhân lực cho ngành vận tải biển là nhiệm vụ chủ yếu của trường
Cao đẳng Hàng hải I, nhằm đáp ứng tiêu chuẩn quốc tế STCW 95/2010 cung cấp
cho ngành Hàng hải trong nước cũng như các nước trên thế giới những thuyền
viên giỏi về chuyên môn, vững vàng về nghiệp vụ, phục vụ cho sự nghiệp phát triển
của ngành vận tải biển.
Để phục vụ cho công tác dạy và học trong nhà trường được tốt. Chúng tôi
biên soạn giáo trình mođun THIÊN VĂN HÀNG HẢI 2 để làm tài liệu giảng dạy
và học tập trong nhà trường đối với hệ Cao đẳng nghề ngành Điều khiển tàu biển.
Giáo trình này cũng là tài liệu cho các đọc giả có chuyên ngành về Điều khiển tàu
biển cũng như các lĩnh vực có liên quan tham khảo.
Mặc dù đã hết sức cố gắng nhưng không tránh khỏi những thiếu sót. Rất
mong các bạn đồng nghiệp và bạn đọc đóng góp ý kiến để giáo trình hoàn thiện
hơn cho lần tái bản sau.
Nhóm biên soạn xin trân trọng cám ơn./.
Hải Phòng, ngày…..........tháng…........... năm 2017
Tham gia biên soạn
1. Chủ biên: Hà Trọng Hiếu
2. Lương Văn Hải
3. Phạm Ngọc Anh
ii
MỤC LỤC
Trang
LỜI GIỚI THIỆU......................................................................................................ii
MỤC LỤC................................................................................................................iii
Danh mục các từ viết tắt..........................................................................................vii
Danh mục hình vẽ .................................................................................................... ix
2.1. Giải thích các hiện tượng ................................................................................... 5
2.1.1. Mọc lặn thꢀt và mọc lặn nhìn thấy.................................................................. 5
2.1.2. Bình minh, hoàng hôn (Twilight) ................................................................... 5
2.2.1. Mục đích.......................................................................................................... 7
2.2.2. Nguyên tắc tra lịch thiên văn .......................................................................... 7
1. Khái niệm bầu trời sao, cách nhꢀn dạng sao....................................................... 10
1.1. Khái niệm Bầu trời sao..................................................................................... 10
1.2. Cách nhꢀn dạng sao.......................................................................................... 11
1.2.1. Khoảng cách.................................................................................................. 11
1.2.2. Thị sai............................................................................................................ 12
1.2.3. Độ sáng.......................................................................................................... 12
1.2.4. Cấp sao .......................................................................................................... 12
1.2.5. Độ trưng ........................................................................................................ 13
1.3. Lꢀp bầu trời sao................................................................................................ 13
1.3.1. Mục đích việc lꢀp bầu trời sao ...................................................................... 13
1.3.2. Yêu cầu việc lꢀp bầu trời sao ........................................................................ 13
2.1. Cấu tạo quả cầu sao.......................................................................................... 14
2.2. Lꢀp bầu trời sao và chọn sao bꢁng quả cầu sao ............................................... 15
2.5. Xác định giờ thiên thể đi tới các vị trí đặc biệt................................................ 17
3.1. Cấu tạo.............................................................................................................. 18
4.1. Sử dụng bảng toán hàng không (Pub 249)....................................................... 20
4.1.1. Cấu tạo........................................................................................................... 20
1. Sextant hàng hải .................................................................................................. 26
1.1. Nguyên lý và cấu tạo của Sextant .................................................................... 27
1.1.2 Cấu tạo Sextant hàng hải................................................................................ 28
1.2. Sai số của Sextant hàng hải (Sextant index error - I)....................................... 31
1.2.1. Sai số vạch chuẩn (i) .................................................................................... 31
1.2.2. Sai số dụng cụ (s) .......................................................................................... 34
1.3. Kiểm tra, chỉnh lý Sextant................................................................................ 35
1.3.1. Kiểm tra, chỉnh lý ống kính........................................................................... 35
1.3.2. Kiểm tra, chỉnh lý gương di động B.............................................................. 36
1.3.3. Kiểm tra và chỉnh lý gương cố định A.......................................................... 37
1.3.4. Xác định và làm giảm sai số vạch chuẩn (i) ................................................. 39
2.3.1. Công tác chuẩn bị.......................................................................................... 45
3. Hiệu chỉnh độ cao thiên thể................................................................................. 48
3.1. Sự cần thiết phải hiệu chỉnh độ cao thiên thể .................................................. 48
3.2. Công thức hiệu chỉnh ....................................................................................... 52
3.3. Hiệu chỉnh độ cao bꢁng lịch thiên văn Anh..................................................... 53
3.3.1. Hiệu chỉnh độ cao mặt trời............................................................................ 53
3.3.2. Hiệu chỉnh độ cao mặt trăng ......................................................................... 54
iv
1.2. Thực tế tiến hành.............................................................................................. 59
1.3. Thực hành xác định sai số la bàn ..................................................................... 59
2. Xác định sai số la bàn khi mặt trời mọc lặn (H = 0)........................................... 60
2.1. Cơ sở lý thuyết ................................................................................................. 60
2.2. Thực tế tiến hành.............................................................................................. 62
2.2.1. Thực hiện....................................................................................................... 62
2.2.2. Biểu mẫu tính toán ........................................................................................ 62
3. Xác định sai số la bàn bꢁng sao Bắc Đẩu (Polaris)............................................. 63
3.1. Cơ sở lý thuyết ................................................................................................. 63
3.2. Thực tế tiến hành.............................................................................................. 64
1.1.2. Mối quan hệ vị trí và thiên đỉnh người quan sát ........................................... 68
1.2. Đường đẳng trị, đường vị trí trong thiên văn................................................... 69
1.2.1. Đường đẳng trị trong thiên văn..................................................................... 69
1.2.2. Đường vị trí trong thiên văn.......................................................................... 70
1.2.3. Vòng tròn đẳng cao ....................................................................................... 70
1.3. Đường cao vị trí ............................................................................................... 72
1.3.2. Đường cao vị trí ............................................................................................ 73
1.3.3. Phương trình đường cao vị trí ....................................................................... 73
1.4. Các yếu tố của đường cao vị trí........................................................................ 74
1.4.1. Các yếu tố của đường cao vị trí..................................................................... 74
1.4.3. Tính toán các yếu tố của đường cao vị trí..................................................... 75
1.5. Tính chất của đường cao vị trí ......................................................................... 75
1.5.1. Tính chất gần đꢂng........................................................................................ 75
1.5.2. Tính độc lꢀp................................................................................................... 76
1.5.3. Tính tổng hợp ................................................................................................ 77
1.6. Vẽ đường cao vị trí trên hải đồ và trên Plotting sheet ..................................... 78
1.6.2. Cách vẽ đường cao vị trí trên hải đồ Mercator ............................................. 78
1.7. Giới thiệu một số bảng tính độ cao, phương vị................................................ 81
v
đường vị trí.............................................................................................................. 84
2. Ảnh hưởng của sai số .......................................................................................... 87
2.1.1. Nguyên nhân gây ra sai số hệ thống () ....................................................... 87
2.1.2. Đánh giá vị trí xác định khi có sai số hệ thống............................................. 88
2.2.1. Nguyên nhân gây ra sai số ngẫu nhiên.......................................................... 91
3. Xác định vị trí tàu bꢁng 2 sao.............................................................................. 93
3.1. Cơ sở lý thuyết ................................................................................................. 93
3.1.3. Thứ tự các bước xác định vị trí tàu bꢁng sao................................................ 98
4. Xác định vị trí tàu bꢁng quan sát đồng thời 3 sao............................................. 105
4.1. Cơ sở lý thuyết ............................................................................................... 105
4.2. Thực tế tiến hành............................................................................................ 106
5. Xác định vị trí tàu bꢁng mặt trời ....................................................................... 110
5.1. Cơ sở lý thuyết ............................................................................................... 110
5.1.2. Cơ sở lý thuyết ............................................................................................ 110
5.2. Thực tế tiến hành............................................................................................ 114
TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................... 120
vi
Danh mục các từ viết tắt
Ý nghĩa
KÍ HIỆU
GMT
LMT
CE
TIẾNG ANH
TIẾNG VIÊT
Giờ trung bình thế giới
Giờ trung bình địa phương
Sai số thời kế
Greenwich Mean Time
Local Mean Time
Chronometer error
Zone time
ZT (TZ)
C
Giờ mꢂi
Chronometer Time
Universal Time
Greenwich Hour Angle
Local Hour Angle
Local Hour Angle X
Sidereal Hour Angle
Right Ascension
Greenwich apparent time
Greenwich Sidereal time
Local Sidereal time
Time transit
Giờ thời kế (số đọc thời kế)
Giờ thế giới
UT
GHA
LHA
LHAx
SHA
RA
Góc giờ thế giới
Góc giờ địa phương
Góc giờ địa phương (Thiên thể X)
Xích kinh nghịch
Xích kinh
GAT
GST
LST
Tmerpass
Tob
Giờ sao trung bình Greenwich
Giờ sao thế giới
Giờ sao địa phương
Giờ qua kinh tuyến
Giờ quan sát
Time obser.
Tsh
Ship’s Time
Giờ tàu (theo đồng hồ tàu)
Kinh độ
Long
Lat
Longtitude
Latitude
Vĩ độ
Dec
v
Declination
Xích vĩ
v- correction
Hiệu chỉnh v(thời gian)
Hiệu chỉnh d (xích vĩ)
Độ nghiêng chân trời D=0°.0293√e
Độ cao đã hiệu chỉnh HO=H- R-
P±SD
d
d- correction
D
Dip of Horizon
Observed Altitude
HO
HC
HS
H
Caculator Altitude
Sextant Altitude
Apparent Altitude
Intercept
Độ cao thꢀt (tính toán)
Độ cao đo lấy từ Sextant
Độ cao đã hiệu chỉnh D và I
p = ∆H = HO - HC
∆H, p
z
Zenith Distance
Azimuth angle
Đỉnh cự- z=90- H
Z
Phương vị ½ hoặc ¼ tính từ N, S
vii
Zn
A
Azimuth
Phương vị nguyên vòng (0°- 360°)
Phương vị ¼ mốc tính từ E, W(0°-
90°)
Amplitude
Ac
Azimuth to C
Phương vị thꢀt tới điểm C (0°- 360°)
hiệu chỉnh Sextant I= i +s
Hiệu chỉnh khꢂc xạ
I
Sextant Index error
Atmospheric Refraction
R
RO
Hiệu chỉnh khꢂc xạ trong đktc
Thị sai chân trời
HP
P
Horizontal parallax
Parallax in altitude
Semi- diameter of …
Speed in Knots
Thị sai độ cao
SD
V
Bán kính mặt trời (trăng,hành tinh)
Tốc độ tàu
TC
h∆d
True Course
Hướng đi thꢀt
Corr.. for different Dec
Corr.. for different LHA
Corr.. for different LAT
Merpass /Polaris Altitude
Longtitude line
phần hiệu chỉnh độ cao do các giá trị
xích vĩ, góc giờ,vĩ độ dự đoán lấy
chẵn khi tra bảng chính của HO- 214
Vĩ độ riêng
h∆t
h∆LAT
LatO
LongO
T°C
Pa - Hpa
GP
Kinh độ riêng
Temprature Cenciut
Nhiệt độ C
áp xuất tính theo hệ Pascal
Geographic position of the vị trí cực chiếu sáng của thiên thể
body.
AP
Assumed position,
Fix Position
vị trí dự đoán DR hoặc EP
FP (F)
DR
vị trí xác định bꢁng phương pháp TV
vị trí tính toán theo hướng và tốc độ
vị trí dự đoán tính đến độ dạt
gió,nước
Dead rekoning Position
Estimation Position
EP
viii
Danh mục hình vẽ
Trang
Hình 1.1 - Đường chân trời....................................................................................... 5
Hình 2.2 - Qủa cầu sao............................................................................................ 14
Hình 2.3 - Cấu tạo quả cầu sao ............................................................................... 14
Hình 2.4 -. Đĩa phụ.................................................................................................. 18
Hình 2.5 - Trích dẫn Bảng toán Pub.249 Vol1 ....................................................... 20
Hình 2. 8 - Chọn sao từ bảng toán Pub.249 ............................................................ 22
Hình 2.10 - Bầu trời sao sau khi đã được lꢀp.......................................................... 24
Hình 2.11 - Chọn thiên thể...................................................................................... 24
Hình 3.1 - Sextant hàng hải..................................................................................... 26
Hình 3.2 - Nguyên lý quang học của sextant.......................................................... 27
Hình 3.3 - Nguyên lý đo góc................................................................................... 28
Hình 3.4 - Cấu tạo các bộ phꢀn sextant hàng hải.................................................... 29
Hình 3.5 - Thước Viernier....................................................................................... 31
Hình 3.6 - Sai số vạch chuẩn................................................................................... 32
Hình 3.7 -. Sai số vạch 00 ........................................................................................ 32
Hình 3.8 - Đặt sextant kiểm tra gương B............................................................... 36
Hình 3.12 Xác định sai số vạch chuẩn bꢁng sao.................................................... 40
Hình 3.15 - Đo độ cao mặt trời qua kinh tuyến ...................................................... 47
Hình 4.1 - Tam giác thị sai...................................................................................... 59
Hình 4.2 - Mọc lặn thꢀt và mọc lặn nhìn thấy......................................................... 62
Hình 4.3 - Tam giác thiên văn................................................................................. 63
Hình 4.4 - Nhꢀn dạng sao Bắc Đẩu......................................................................... 64
Hình 5.1 - Thiên cầu có tâm trùng với tâm trái đất................................................. 69
Hình 5.2 – Vòng thiên đỉnh trên thiên cầu.............................................................. 70
Hình 5.4 – Cực chiếu sáng ...................................................................................... 72
Hình 5.5 – Đường cao vị trí .................................................................................... 73
Hình 5.6 - Phương trình đường cao vị trí................................................................ 74
Hình 5.7 - Đường cao vị trí.................................................................................... 74
Hình 5.8 - Tính độc lꢀp của đường cao vị trí.......................................................... 76
Hình 5.9 - Gradient đường vị trí.............................................................................. 77
Hình 5.11 – Cách vẽ đường cao vi trí ..................................................................... 79
Hình 5.13 - Thao tác đường vị trí trên PPS............................................................. 81
Hình 5.14 - Cấu tạo bảng NP.229 ........................................................................... 82
Hình 5.15 - Cách tra bảng NP.229.......................................................................... 83
Hình 5.16 –Tra số hiệu chỉnh từ bảng nhân............................................................ 83
Hình 5.17 Thao tác đường cao vị trí ....................................................................... 87
Hình 5.19 - Đường vị trí dịch chuyển..................................................................... 90
Hình 5.23 - Đường đối trung tuyến......................................................................... 93
Hình 5.26 - Dịch chuyển đường vị trí ..................................................................... 98
Hình 5.27 - Xác định vị trí tàu .............................................................................. 102
Hình 5.28 -. Xác định vị trí tàu bꢁng hai sao ........................................................ 104
Hình 5.31 - Loại trừ sai số hệ thống...................................................................... 109
Hình 5.32 - Nguyên lý xác định vị trí tàu ............................................................. 110
Hình 5.33 - Quy về cùng thiên đỉnh trên thiên cầu............................................... 111
Hình 5.34 - Quy về cùng thời điểm trên địa cầu................................................... 112
Hình 5.35 - Vị trí tàu khi có sai số tác động ......................................................... 114
Hình 5.36 - Xác định vị trí tàu bꢁng mặt trời........................................................ 115
Hình 5.37 - Giao diện của FAO 1.0 ...................................................................... 116
Hình 5.38 - Một số thông số cơ bản...................................................................... 118
x
MÔ ĐUN ĐÀO TẠO THIÊN VĂN HÀNG HẢI 2
Mã số mô đun: MĐ 6840109.32
Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của Mô đun:
- Vị trí: Mô đun này được giảng dạy sau khi người học đã học các mô đun thiên
văn hàng hải 1 và các mô đun của học kì 1 và 2
- Tính chất: Đây là mô đun thực hành nhꢁm rèn luyện kỹ năng chuyên môn cho
người học trong thực tiễn công việc.
- Ý nghĩa và vai trò của mô đun: Đây là mô đun đào tạo chuyên môn nghề, cung
cấp cho sinh viên những kỹ năng cơ bản nhất về xác định vị trí tàu, xác định sai số
la bàn bꢁng phương pháp thiên văn.
Mục tiêu mô đun:
Học xong mô đun này người học có khả năng:
- Về kiến thức: Trình bày được trình tự các bước xác định vị trí tàu, sai số la bàn từ
bꢁng thiên văn;
- Về kỹ năng: Xác định được vị trí tàu, xác định được sai số la bàn từ bꢁng phương
pháp thiên văn;
- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Rèn luyện tính cẩn thꢀn, chính xác trong việc
xác định sai số la bàn, vị tí tàu để hàng hải an toàn.
Nội dung mô đun:
1
Bài 1. SỬ DỤNG LỊCH THIÊN VĂN HÀNG HẢI GIẢI MỘT SỐ BÀI TOÁN
LIÊN QUAN
Mã bài: 6840109.32.01
Giới thiệu:
- Sử dụng lịch thiên văn hàng hải để một số bài toán có liên quan như tìm giờ mặt
trời, mặt trăng qua kinh tuyến người quan sát hay tìm giờ bình minh, giờ hoàng
hôn…giꢂp cho thuyền viên chủ động thực hiện các công việc trên tàu.
Mục tiêu:
- Trình bày được khái quát, cấu tạo lịch thiên văn;
- Tính được giờ mặt trời, mặt trăng qua kinh tuyến, giờ mọc lặn, bình minh; hoàng
hôn;
- Rèn luyện tính cẩn thꢀn, chính xác khi tính toán tra bảng làm các bài toán thiên
văn.
Nội dung:
1. Tính giờ thiên thể qua kinh tuyến người quan sát (Tmerpass)
Trong LTV Hàng hải người ta cho giờ qua kinh tuyến đối với người quan sát
ở kính tuyến gốc (Greenwich) của , , điểm Xuân phân (ɤ) và bốn hành tinh
trong hệ mặt Trời là Venus, Mars, Jupiter, Saturn.
Nếu không có các chuyển động riêng của các thiên thể thì thời gian qua mọi
kinh tuyến sẽ giống nhau và đều bꢁng thời gian qua kinh tuyến gốc(G). Nhưng do
các chuyển động riêng của các thiên thể dẫn tới việc sai lệch so với giờ qua kinh
tuyến cho trong lịch thiên văn:
LMT Mer.pass = UTMer.pass + TLong
Trong đó độ lớn và dấu của số hiệu chỉnh theo kinh độ TLong được xác định
LongWE
360
theo công thức sau: TLong = ∆T.
Với các thiên thể có TLong< 1m thì bꢃ qua số hiệu chỉnh này
1.1. Tính giờ tꢀu khi mặt Trời qua thiên kinh tuyến thưꢁng người quan sꢂt
Trong LTV (ngày, tháng, năm) tại ô “Sun/Mer.pass” cho ta giờ qua kinh
tuyến thượng của kinh tuyến gốc (Long=0°) và đây cꢄng chính là giờ địa phương
trung bình của kinh tuyến mà tàu đang hoạt động (với mặt trời TLong< 1m)
ta có T merpass = LMTmerpass
- Tính UTmerpass = LMTmerpass ±LongE
w
- Tính Tt merpass = UTmerpass ± NE
w
Các bước tiến hành trình tự theo bảng dưới đây:
2
Bảng tra vꢀ đối số
Giꢂ trị tra tính
LMT Merpass
Daily page (ngày)
LongE
Từ vị trí dự đoán (đổi độ thành giờ)
w
UT Merpass
Từ LongE /15°
N(Chẵn)
w
merpass
Ship’time
Tsh
Bài tꢀp
Tính giờ tàu khi Mặt trời qua kinh tuyến thượng người quan sát tại kinh độ
105.30E vào ngày 25/11/2009?
Thực hiện
Bước 1: Tra lịch thiên văn được LMT
Bước 2: Đổi kinh độ sang giờ
Bước 3: Tính UT
Bước 4: Tính Tsh=UT ± N
Bảng tra vꢀ đối số
D/M/Y
Giꢂ trị tra tính
LMT Merpass 11h 47m
Kinh độ dự đoán
105.30E
UT Merpass
N
- 7h 02m
03h 01m
+7
merpass
Ship’time
Tsh
10h01m
1.2. Tính giờ tꢀu khi mặt trăng qua thiên kinh tuyến thưꢁng người quan sꢂt
Trong lịch thiên văn Tmerpass cꢄng cho tại các trang hàng ngày (Daily page)
và cho theo từng ngày một với cả hai trường hợp khi mặt trăng qua kinh tuyến
thượng (Upper) và kinh tuyến hạ (Lower).
Các bước tính toán cơ bản giống như khi mặt trời qua kinh tuyến nhưng phải
tính thêm TLong với đối số là LongE và T được tra từ bảng “For longtitude”
w
Trong đó T được tính toán như sau:
- Với LongE:T =Tmerpass(ngày quan sát) - Tmerpass (ngày trước) khi đó T mang dấu
(- )
- Với Longw: T =Tmerpass(ngày sau ngày quan sát) - Tmerpass (ngày quan sát) khi đó
T mang dấu (+) lượng hiệu chỉnh T đưa vào bảng “For longtitude”TLong
được cộng thêm vào LMTMERPASS
Trình tự tính toán theo bảng dưới đây:
3
Bảng tra vꢀ đối số
Giꢂ trị tra tính
LMT Merpass
Daily page (ngày)
LongE và T vào trang “For Long” TLong
w
LongE
Từ vị trí dự đoán (đổi độ thành giờ)
w
UT Merpass
Từ LongE /15°
N
w
merpass
Ship’time
Tsh
Bài tꢀp
Tính giờ tàu khi mặt trăng qua thiên kinh tuyến thượng người quan sát tại
kinh độ 105.30E vào ngày 25/11/2009?
Thực hiện
Bước 1: Tra lịch thiên văn tìm LMT
Bước 2: Tra TLong
Bước 3: Đổi Long sang giờ
Bước 4: Tính UT
Bước 5: Tính Tsh
Bảng tra vꢀ đối số
Giꢂ trị tra tính
LMT Merpass
TLong
Daily page (Ngày- Upper)
18h33m
- 12m
LongE và T (For Long)
w
Kinh độ dự đoán (Long)
105.30E
UT Merpass
N
- 7h 02m
11h19m
+7
merpass
Ship’time (Giờ tàu)
Tsh
18h19m
1.3. Tính giờ tꢀu khi hꢀnh tinh vꢀ sao qua thiên kinh tuyến thưꢁng người quan
sꢂt
Trong thực tế ít khi người ta tính toán giờ tàu khi hành tinh và sao qua thiên
kinh tuyến người quan sát, vì sai số lớn và quan sát khó khăn bởi bán kính nhìn
thấy quá nhꢃ, trong lịch thiên văn có cho thời gian qua thiên kinh tuyến của các
hành tinh ở góc trái ô dành cho các sao để tham khảo.
4
2. Tính giờ mọc, lặn của mặt trời, mặt trăng, giờ bình minh, hoàng hôn (Tìm
giờ Sunrise, Sunset, Moonrise, Moonset, Civil Twilight, Nautical Twilight)
2.1. Giải thích cꢂc hiꢃn tưꢁng
2.1.1. Mọc lặn thꢀt và mọc lặn nhìn thấy
chân trời thꢀt
chân trời
nhìn thấy
Hình 1.1 - Đường chân trời
Hàng ngày trong quá trình chuyển động khi tâm của thiên thể cắt đường
chân trời đó là lꢂc thiên thể mọc lặn, do có khái niệm đường chân trời thꢀt và
đường chân trời nhìn thấy nên cꢄng có khái niệm mọc lặn thꢀt và mọc lặn nhìn
thấy:
- Mọc lặn thꢀt là khi tâm thiên thể cắt đường chân trời thꢀt;
- Mọc lặn nhìn thấy là khi tâm thiên thể cắt đường chân trời nhìn thấy.
Trong thực tế thì rất khó xác định tâm thiên thể cꢄng như xác định chân trời
thꢀt mà chủ yếu xác định mép dưới hay mép trên của thiên thể có bán kính nhìn
thấy (Sun, Moon…) tiếp xꢂc với chân trời nhìn thấy.
Nếu thiên thể là Mặt trời thì ta có khái niệm Sunset/Sunrise, nếu thiên thể là
mặt trăng ta có khái niệm Moonset/Moonrise …với các hành tinh cꢄng đều có hiện
tượng mọc lặn tuy nhiên không ứng dụng trong hàng hải thiên văn nên sau này
chꢂng ta không nhắc đến nữa.
2.1.2. Bình minh, hoàng hôn (Twilight)
Hiện tượng bình minh,hoàng hôn là hiện tượng chỉ có ở mặt trời. Hiện tượng
bình minh là hiện tượng khi ta quan sát chưa nhìn thấy mép trên của mặt trời
nhưng đã thấy ánh sáng của mặt trời. Hiện tượng hoàng hôn là hiện tượng mép trên
của mặt trời đã tiếp xꢂc với đường chân trời nhìn thấy (không nhìn thấy mặt trời)
nhưng bầu trời vẫn sáng. Quãng thời gian xảy ra bình minh, hoàng hôn luôn thay
đổi tùy thuộc vào ngày tháng vị trí quan sát, tùy thuộc vào mục đích ứng dụng mà
người ta phân thành 3 loại (Hình 1.2)
5
Hình 1.2
- Twilight of Civil: bình minh, hoàng hôn dân dụng là quãng thời gian trước và sau
mọc, lặn nhìn thấy mép trên của mặt trời vẫn có thể sử dụng mắt để thực hiện các
công việc thường nhꢀt. Đây là quãng thời gian mà tâm mặt trời cách đường chân
trời thꢀt một góc
khoảng 6°, hay nói cách khác là từ lꢂc H=- 6° đến - 0°.
- Twilight of Nautical: bình minh, hoàng hôn hàng hảiđược hiểu là quãng thời gian
bình minh, hoàng hôn mà người quan sát vẫn có thể thực hiện được các công việc
quan trắc hàng hải thông thường trong các điều kiện hàng hải bình thường.
Đây là quãng thời gian mà tâm mặt trời cách đường chân trời nhìn thấy khoảng 12°
hay H= - 12° đến - 6°.
- Ceslestial Twilight: bình minh hoàng hôn thiên văn được hiểu là quãng thời gian
bình minh, hoàng hôn người quan sát có thể thực hiện được các quan trắc thiên văn
trong điều kiện thời tiết bình thường (quan sát đượccác sao và đường chân trời).
Đây là quãng thời gian mà tâm mặt trời cách đường chân trời thꢀt 1 góc khoảng
18° hay H= - 18° đến - 12°.
Giờ mọc lặn, bình minh giꢂp người đi biển chọn thời điểm thuꢀn lợi nhất để
thực hiện quan sát thiên văn. Thực tế cho thấy thời gian thuꢀn lợi nhất để quan trắc
định tinh xác định vị trí tàu là khoảng giữa hoàng hôn (bình minh) dân dụng và
hoàng hôn (bình minh) hàng hải, tức là H= - 3 đến - 9.
Trong LTV người ta cho giờ mọc lặn nhìn thấy, giờ hoàng hôn, bình minh ở các vĩ
độ chẵn khác nhau từ 72N đến 60S.
6
2.2. Tính giờ mọc, lặn cꢄa mặt trời, mặt trăng, giờ bình minh, hoꢀng hôn
2.2.1. Mục đích
- Xác định sai số la bàn vào thời điểm mọc lặn thꢀt của mặt trời được coi là có độ
chính xác cao vì vꢀy việc xác định giờ mọc, lặn chính xác là điều cần thiết, đây
chính là thời điểm mà đo phương vị la bàn tốt nhất, việc xác định này được thực
hiện từ lịch thiên văn hàng hải.
- Trong lịch người ta cho giờ mọc, lặn nhìn thấy của Mặt trời ở vĩ độ chẵn khác
nhau trên mọi kinh tuyến. Khi vĩ độ người quan sát Lat không trùng với vĩ độ trong
lịch phải nội suy theo vĩ độ.
- Lưu ý trong lịch thiên văn Anh người ta lấy thời điểm mọc, lặn là thời điểm mép
trên của mặt trời tiếp xꢂc với đường chân trời nhìn thấy.
- Để lꢀp bầu trời sao quan sát các sao được chính xác và tiện tiện lợi thì phải biết
được thời điểm bình minh hoàng hôn tại vị trí quan sát, muốn lꢀp bầu trời sao như
vꢀy phải dựa vào giờ LMT từ Lịch thiên văn từ đó chọn ra thời điểm quan sát trên
tàu (Ship’time).
2.2.2. Nguyên tắc tra lịch thiên văn
- Lịch thiên văn cho các giờ Sunrise, Sunset, Moonrise, Mooset, Civil Twilight,
Nautical Twilight tại các vĩ độ chẵn, theo kinh tuyến trung tâm của mꢂi khác với
tọa độ người quan sát, do đó ta phải tính thêm lượng hiệu chỉnh kinh, vĩ độ.
Công thức chung T=Tb +corr(Lat) +corr(Long)
Tb: Tra trong lịch đối số là vĩ độ chẵn (nhỏ hơn vĩ độ dự đoán)
Ví dụ: Vĩ độ dự đoán là 21º20N thì ta chỉ được chọn 20ºN (Không được chọn
30ºN)
Corr (Lat) tra trong bảng TABLE I- FOR LATITUDE.
Đối số đưa vào cột TABULAR INTERVAL là hiệu vĩ độ trên và dưới của vĩ
độ dự đoán Ví dụ như: Vĩ độ dự đoán là 21º20N thì ΔLat = 30º- 20º = 10º.
Đối số đưa vào cột DIFFERENCE BETWEN THE TIME là hiệu thời gian
giữa giờ tương ứng tại 2 vĩ độ liền kề trên và dưới của vĩ độ dự đoán.
Corr (Long) tra trong bảng TABLE II- FOR LONGTITUDE.
Chỉ áp dụng cho bài toán đối với mặt trăng còn mặt trời giá trị này rất nhꢃ
nên coi bꢁng không.
Đối số đưa vào là kinh độ dự đoán và hiệu thời gian giữa hai giờ tương ứng
với ngày trước hoặc ngày sau ngày tính toán tùy theo kinh độ dự đoán là E hay W
và mang dấu (- ) nếu là LongE và (+) nếu là Longw.
2.2.3. Thực hành tính giờ mọc lặn, giờ bình minh, hoàng hôn
a. Tìm giờ mọc, lặn của mặt trời
7
Ví dụ: Tính Sunrise, Sunset tại vị trí: 21º20N,107º30E vào ngày 23/4/2009?
Thực hiện
Bước 1: Đổi 107º30E=07h10m
Bước 2: Tra lịch Thiên văn
Sunrise Sunset
05h38m 18h20m
Lat 20N (long0º) 23/4 (Tb=20N<21N)
Corr for Lat difference ((1º20)- 10m,+10 m
Corr for Long
Table I
- 2m
+2m
0
0
Local mean time (LMT)
05h36m 18h22m
W(+), E(- ) - 10m - 10m
05h26m 18h12m
Longtitude minus time Zone number (ΔLong)
Ship’s time
b. Tìm giờ bình minh, hoàng hôn dân dụng và hàng hải
Ví dụ: Tính giờ bình minh tại vị trí: 21º20N,107º30E vào ngày 23/4/2009?
Thực hiện
Bước 1: Đổi 107º30E=07h10m
Bước 2: Tra lịch Thiên văn
Twilight
Naut
Civil
Lat 20N (long0º) 23/4 (20N<21N)
Corr for Lat difference (10º- 1º20)
- 17m,- 13m
04h47m 05h13m
Table I
- 2m
- 2m
Corr for Long
0
0
Local mean time
04h45m 05h11m
w(+) E(-) - 10m - 10m
04h35m 04h01m
Longtitude minus time Zone number
Found ship’s time
c. Tìm giờ mọc, lặn của mặt trăng
Ví dụ: Tính giờ Moonrise, Moonset, tại vị trí: 21º20N,107º30E vào ngày
23/4/2009?
Bước 1: Đổi 107º30E=07h10m
Bước 2: Tra lịch Thiên văn
Moonrise Moonset
Lat 20N (long0º) 21/4 (20N<21N)
Corr for Lat difference (10º- 1º20)
(- 6m,+9m)
04h46m
- 1m
16h55m
+1m
Table I
TableII
Corr for Long 107º30’(+24m,+4m)
+6m
+3m
8
Local mean time
04h51m
w(+) E(- ) - 10m
04h41m
16h59m
- 10m
16h49m
Longtitude minus time Zone number
Ship’s time
Câu hỏi
Câu 1. Tính giờ tàu khi mặt trời và mặt trăng qua thiên kinh tuyến người quan sát?
Câu 2. Tính giờ tàu khi hành tinh, sao qua thiên kinh tuyến thượng người quan sát?
Câu 3. Tính giờ mọc, lặn của mặt trời, mặt trăng, giờ bình minh, hoàng hôn?
Câu 4. Tính giờ tàu khi Mặt trời qua kinh tuyến thượng người quan sát tại kinh độ
105.30E vào ngày 24/11/2009?
Câu 5. Xác định giờ bình minh tại vị trí: 21º20N,107º30E vào ngày 23/4/2009?
Đánh giá kết quả học tập của bài:
- Đánh giá về kiến thức: Tự luꢀn
- Đánh giá về kỹ năng: Thực hành.
9
Tải về để xem bản đầy đủ
131 trang
26024
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Thiên văn hàng hải 2 - Nghề: Điều khiển tàu biển", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- giao_trinh_thien_van_hang_hai_2_nghe_dieu_khien_tau_bien.pdf
