Engineering
Морський секстант
Виміряйте висоту світила з судна, що гойдається: переміщуйте алідаду та її барабан, доки зоря або нижній край Сонця не торкнеться видимого горизонту, а потім виправте відлік за похибку індексу, нахил горизонту й рефракцію. Похитуйте секстант, щоб знайти найнижчу точку шляху зображення, і подивіться, яку похибку дають нахил рами та невиправлене вимірювання.
Що відбувається
Світло зорі або нижнього краю Сонця падає на велике дзеркало, що повертається разом з алідадою, потім на наполовину посріблене мале дзеркало й потрапляє в зорову трубу поруч із горизонтом, видимим безпосередньо. Обидва відбиття обчислюються як справжні відбиття, d′ = d − 2(d·m)·m; разом вони повертають промінь на подвоєний кут між дзеркалами за будь-якого кута падіння, тому лімб розмічено в подвійних градусах: зубці лімба дають цілі градуси, а барабан — хвилини. Видимий горизонт лежить нижче від істинної горизонталі на величину нахилу, 1,76′·sqrt(h), а через рефракцію (формула Bennett) зоря здається вищою, ніж насправді.
Для зорі на висоті 35° за висоти ока 10 м нахил горизонту становить 5,57′, а рефракція — 1,42′: зображення торкається горизонту за відліку 35,1164°, і виправлена висота знову дає 35°. Похибка індексу +2′ зсуває відлік до 35,1497°; без виправлення висота завищена на 9,0′. Сонце на висоті 20°: його нижній край сідає на горизонт за відліку 19,8710°. Рама, нахилена навколо лінії візування, потребує більшого відліку: на 1,4′ за 2°, на 8,9′ за 5° і на 36,2′ за 10°. На палубі, що гойдається, зображення описує дугу й торкається горизонту в її найнижчій точці, де рама прямовисна.
Модель: плоскі дзеркала й точні векторні відбиття; зоря прямо по носу; без призматичної похибки та ексцентриситету. Спостерігач, що похитує секстант, залишає в нахилі рами лише десяту частку хитавиці.
Що спробувати
Опустіть зображення алідадою та барабаном до дотику з горизонтом, потім виміряйте висоту. Нехай судно гойдається, а ви похитуйте секстант: установіть відлік, за якого зображення ледь торкається горизонту в найнижчій точці свого шляху.
Рівняння модуля
Рівняння d′ = d − 2(d·m)·m H_s = H_a + dip + IE, dip = 1.76′·sqrt(h) R = cot(H + 7.31/(H + 4.4))′ H_o = H_s − IE − dip (+ SD) − R
