Навигация от звёзд до GPS

Навигация от звезд до GPS

Навигация от звезд до GPS

Астронавигация

Астронавигация   — ориентирование по звёздам — сохранила своё значение и в наши дни. В авиации, мореплавании, сухопутных экспедициях и в космических полётах без неё не обойтись.

Сидя на корме и могучей рукою руль обращая, он бодрствовал; Сон на него не спускался очи, и их не сводил он с Плеяд, С нисходящего поздно в море Боота, с Медведицы, В людях ещё Колесницы имя носящей и близ Ориона Свершающей вечно круг свой, себя никогда не купая В водах океана, с нею богиня богинь повелела Ему неусыпно путь соглашать свой, её оставляя по левую руку.

Гомер

Полярная звезда

Всю ночь созвездия блестящие не замедляют хоровода Вокруг одной звезды, стоящей как будто в центре небосвода. К ней наклонилась ось земная, ее назвали мы Полярной. Где север, мы по ней узнаем и ей за это благодарны.

Р. Алдонина

Полярная звезда показывает направление на Север

На небесной сфере, также как и на Земле, есть свои экватор и полюсы. Небесные полюсы находятся над земными, так как лежат на продолжениях воображаемой оси вращения Земли.

Именно вблизи Северного небесного полюса земному наблюдателю видна Полярная звезда.

И поэтому, когда вследствие вращения Земли ночному наблюдателю кажется, что звезды перемещаются по небосводу, Полярная остается неподвижной (на фотографиях, сделанных неподвижной фотокамерой, этот эффект особенно заметен). Значит, ее можно использовать как ориентир.

Навигационные звезды

• Навигационные звёзды  —это звёзды, с помощью которых в авиации, мореплавании и космонавтике определяют местонахождение и курс корабля.

Для ориентирования в Северном полушарии Земли используются следующие 14 звёзд:

Полярная (Малая Медведица);

Арктур (Волопас);

Вега (Лира);

Капелла (Возничий);

Поллукс (Близнецы);

Альтаир (Орел);

Регул (Лев);

Альдебаран (Телец);

Денеб (Лебедь);

Бетельгейзе (Орион);

Процион (Малый Пес);

Альферац (Андромеда);

Хамаль (Овен);

Мирфак (Персей).

К этим звёздам добавляются 3 звезды южного полушария неба:

Сириус (Большой Пес);

Спика (Дева);

Антарес (Скорпион).

Зимнее небо

Не боясь зимы и стужи, подпоясавшись потуже, Для охоты снаряжён выступает Орион. Две звезды из высшей лиги в Орионе — это Ригель В правом нижнем уголке, словно бант на башмаке. А на левом эполете — Бетельгейзе ярко светит. Три звезды наискосок украшают поясок. Этот пояс, как подсказка. Он — небесная указка. Если влево ты пойдёшь, чудо-Сириус найдёшь. А от правого конца — путь в созвездие Тельца. Он указывает прямо в красный глаз Альдебарана.

Н. Теннова

Путь к самой многочисленной группе навигационных звезд зимнего неба укажет прямая, соединяющая две звезды «верхнего края» Большого Ковша. Ее нужно продолжить в противоположную сторону от ручки Ковша до яркой звезды Капеллы.

Вместе с остальными яркими зимними звездами — Поллукс, Процион, Сириус, Альдебаран, Бетельгейзе — Капелла формирует своеобразный Небесный Веер из 4 треугольников, сходящихся вершинами к звезде Бетельгейзе.

Самым ярким из зимних ориентиров (да и всех навигационных звезд) является звезда Сириус

Весеннее небо

Близнецы поймали Рака, Лев подумал: «Будет драка». Дева тащит на Весы Скорпиона за усы.

Автор неизвестен

Чтобы отыскать самую яркую навигационную звезду весеннего неба — Арктур — нужно мысленно продолжить линию, соединяющую две последние звезды ручки Большого Ковша.

Прямо под Арктуром будут ярко светиться еще три навигационные звезды: Антарес, Спика и Регул. Все вместе они образуют фигуру, напоминающую своими очертаниями Дельтаплан.

Летнее небо

Ах, сколько звёзд зимой, в ночи морозной, Открыто детям! И ещё не поздно, Ещё не скоро скажут: «Спать пора!» И только начинается игра. Совсем иначе светят звёзды летом. Для малышей те звёзды под запретом, До времени они утаены. Их видит юность. Детство видит сны.

В. Берестов

Чтобы отыскать самую яркую навигационную звезду летнего неба — Вегу — нужно мысленно продолжить линию, соединяющую две звезды «левой стенки» Большого Ковша.

По соседству с Вегой, прямо на белесой полосе спиралей Млечного Пути, будут ярко светиться еще две навигационные звезды: Денеб и Альтаир. Все вместе они образуют Большой Летний Треугольник (но принадлежат разным созвездиям)

Осеннее небо

• По соседству со звездой Альферац, на белесой полосе спиралей Млечного Пути, ярко светится звезда Мирфак. Вместе со звездой Хамаль они образуют Осенний Треугольник.
• Чтобы отыскать самую яркую навигационную звезду осеннего неба — Альферац — нужно мысленно соединить две звезды: левую звезду «донышка» Большого Ковша и Полярную. Затем продолжить эту прямую за созвездие Кассиопеи (оно похоже на букву «М»).

Смотрел на вас усталый Галилей И Архимед, ниспровергавший бога. Униженный чертогами острога, Наполеон ловил ваш тусклый свет. Уже ушли в предание давно Творцы коранов, псалтырей и библий. Народы гибли. Государства гибли. А вас, как в старину, полным-полно.

В. Демидов

Определение географической широты по астрономическим наблюдениям

h=90 - j + d,

где h- высота любого светила

j - широта местности

d - склонение

Определение географической широты по астрономическим наблюдениям

Покажем это на примерах ярких звезд Беги и Сириуса.

Все звезды располагаются на небесной сфере на постоянном угловом удалении от линии небесного экватора, называемом склонением светила. Эта величина считается положительной к северу от линии небесного экватора и отрицательной к югу oт линии небесного экватора. Поэтому, определив высоту звезды в момент кульминации и учтя поправку на ее склонение, мы можем узнать географическую широту места.

Допустим, измеренная нами высота Беги 85°. По звездной карте или с помощью Астрономического календаря находим, что склонение Беги составляет 38°. Значит, эта звезда отстоит на 38° к северу от линии небесного экватора, высота которого для данной местности равна

85° — 38° = 47°. Вычитая полученное значение из 90°, определяем географическую широту: 90° — 47° = 43°. На этой широте находится основная часть Главного Кавказского хребта.

Что такое GPS ?

• GPS - Глобальная система навигации и позиционирования. Сеть спутников, которые постоянно передают закодированную информацию, с помощью которой можно точно определить месторасположение на земле путем измерения расстояния до спутников.

3 сегмента GPS

Система NAVSTAR (официальное название GPS в Министерстве обороны США) состоит из космического сегмента (спутники), контрольного сегмента (наземные станции) и пользовательского сегмента (вы и ваш GPS навигатор).

GPS навигация – Как это работает?

• Месторасположение
• Время
• Получение полного круга

И в заключении…

• Даже учитывая то, что GPS навигация становится лучше с каждым днем, запасные средства навигации все равно не помешают. Владение бумажной картой, обычным компасом и приемами навигации является хорошей техникой безопасности. Помните, что GPS навигатор является только составляющей частью навигации и не должен быть единственным используемым навигационным инструментом

Спасибо за внимание!