método Intercept - Intercept method

O método de interceptação , também conhecido como método de Marcq St. Hilaire , é um astronômico navegação método de cálculo posição de um observador na Terra. Foi originalmente chamado a intercepção azimute método porque o processo envolve a aspiração de uma linha que intercepta o azimute linha. Este nome foi encurtado para interceptar método e a distância de interceptação foi encurtado para 'interceptar'.

O método produz uma linha de posição (LOP) sobre a qual o observador está localizado. A intersecção de duas ou mais dessas linhas irão definir a posição do observador, chamado de "consertar". Vistas pode ser feita em intervalos curtos, normalmente durante as horas de crepúsculo, ou podem ser tomados com um intervalo de uma hora ou mais (como na observação do sol durante o dia). Em ambos os casos, as linhas de posição, se tomados em momentos diferentes, deve ser avançada ou retirou-se para corrigir o movimento do navio, durante o intervalo entre as observações. Se as observações são tomadas a intervalos curtos, de alguns minutos, no máximo, as linhas corrigidas de posição por convenção se obter uma "solução". Se as linhas de posição deve ser avançada ou aposentado por uma hora ou mais, convenção determina que o resultado é referido como uma "solução em execução".

resumo

O método de interceptação é baseado no seguinte princípio. A distância real a partir do observador para a posição geográfica ( GP ) de um corpo celeste (isto é, o ponto em que é directamente em cima) é "medido" usando um sextante . O observador já estimou sua posição por conta inoperante e calculada a distância entre a posição estimada para GP do corpo; a diferença entre as distâncias "medidos" e calculadas é chamado de interceptação.

Diagrama mostrando distância GP = ZD.jpg

O diagrama da direita mostra porque a distância zénite de um corpo celeste é igual à distância angular do seu GP a partir da posição do observador.

Os raios de luz a partir de um corpo celeste são assumidos como sendo paralela (a menos que o observador olha para a lua, que é demasiado estreita para uma tal simplificação). O ângulo no centro da Terra que o raio de luz que passa através GP do corpo faz com a linha traçada a partir do observador zênite é o mesmo que a distância zenital. Isso é porque eles são ângulos correspondentes . Na prática, não é necessário o uso de distâncias zénite, que são de 90 ° menos a altitude, como os cálculos podem ser feitos usando altitude observada e altitude calculada.

Tomando uma vista, utilizando o método de intercepção consiste no seguinte processo:

  • Observe a altitude acima do horizonte Ho de um corpo celeste e observe o momento da observação.
  • Assumir uma determinada posição geográfica (lat., Lon.), Não importa qual, contanto que é dentro de, digamos, 50 NM da posição real (ou mesmo 100 NM não iria introduzir demasiada erro). Calcula-se a altura Hc e azimute Zn com o qual um observador situado na posição que assume iria observar o corpo.
  • Se a altura real observado Ho é menor do que a altura Hc computadorizada isto significa que o observador está mais longe do corpo do que o observador na posição assumida, e vice-versa. Para cada minuto de arco a distância é uma NM e a diferença entre Hc e Ho expressos em minutos de arco (que são iguais NM) é denominado o "intercepção". O navegador agora tem calculado o interceptar e azimute do corpo.
  • No gráfico que marca a posição assumida AP e desenha uma linha na direção do azimute Zn. Ele, então, mede a distância de interceptação ao longo desta linha de azimute, para o corpo se Ho> Hc e longe de se Ho <Hc. Neste novo ponto de ele desenha uma perpendicular à linha de azimute e que é a linha da posição LOP no momento da observação.
  • A razão que o AP escolhido não é importante (dentro dos limites) é que, se uma posição mais próxima para o corpo é escolhido, em seguida, Hc será maior, mas a distância será medida a partir do novo AP que está mais perto do corpo e o LOP final resultante será o mesmo.

Metodologia

Diagrama que ilustra o processo de redução de vista intercepção

Corpos adequados para locais celestes são selecionados, muitas vezes usando um rude Estrela Finder. Usando um sextante , uma altitude é obtida do sol, a lua, uma estrela ou um planeta. O nome do corpo e o tempo preciso da vista no UTC é gravado. Em seguida, o sextante é lido e a altitude ( Hs ) do corpo é gravado. Uma vez que todos os locais sejam tomadas e registadas, o navegador está pronto para iniciar o processo de redução de visão e plotagem.

O primeiro passo na redução da visão é para corrigir a altitude sextante para vários erros e correções. O instrumento pode ter um erro, IC ou correção índice (Veja artigo sobre o ajuste de um sextante ). Refracção pela atmosfera é corrigido para com o auxílio de uma tabela ou de cálculo e a altura do observador de olho acima resultados do nível do mar a uma correcção "mergulho", (como o olho do observador é levantada do horizonte mergulhos abaixo da horizontal). Se foi observado o Sol ou da Lua, uma correção semidiameter também é aplicado para encontrar o centro do objeto. O valor resultante é "observada de altitude" ( Ho ).

Em seguida, usando um relógio preciso, a posição geográfica do objeto celeste observada ( GP ) é procurado em um almanaque. Esse é o ponto na superfície da Terra diretamente abaixo dela (onde o objeto está no zênite ). A latitude da posição geográfica é chamado declinação, e a longitude é geralmente chamado o ângulo horas .

Em seguida, a altitude e em azimute do corpo celeste são calculadas para uma posição seleccionada (posição assumida ou AP). Isto envolve a resolução de um triângulo esférico. Dadas as três grandezas: ângulo hora local ( LHA ), declinação do corpo observado ( dezembro ), e latitude assumida ( lat ), a altura Hc e azimute Zn deve ser calculado. O ângulo de hora local, LHA , é a diferença entre o AP longitude e o ângulo horas do objecto observado. Ele é sempre medido numa direcção oeste a partir da posição assumida.

As fórmulas pertinentes (derivadas utilizando as identidades trigonométricas esféricas ) são os seguintes:

ou alternativamente,

Onde

Hc = altitude computadorizada
Zn = computadorizada azimute
lat = Latitude
dezembro = declinação
LHA = Ângulo Horário local

Estes cálculos pode ser feito facilmente usando calculadoras eletrônicas ou computadores, mas tradicionalmente não havia métodos que usou logaritmos ou Haversine tabelas. Alguns destes métodos eram HO 211 (Ageton), Davies, Haversine , etc. O relevante fórmula Haversine para Hc está

Onde Hc é a distância zenital, ou complemento de Hc .

Hc = 90 ° - Hc .

A fórmula relevante para o Zn é

Ao usar essas tabelas ou um computador ou calculadora científica, o triângulo de navegação é resolvido diretamente, portanto, qualquer posição assumida pode ser usado. Muitas vezes, o acerto de contas posição morta DR é usado. Isto simplifica a trama e também reduz qualquer erro ligeiro causada através da representação gráfica de um segmento de um círculo como uma linha recta.

Com o uso de navegação astral para a navegação aérea, métodos mais rápidos necessários para ser desenvolvido e mesas de triângulos precomputed foram desenvolvidos. Quando o uso de tabelas pré-computadas de redução de vista, a selecção da posição assumida é um dos passos mais complicados para o navegador incipiente para mestre. Mesas de redução de vista fornecer soluções para triângulos de navegação de valores de grau integrais. Quando o uso de tabelas pré-computadas de redução de visão, tais como HO 229, a posição assumida deve ser seleccionado para se obter valores de grau inteiros para LHA (ângulo local horas) e latitude. Longitudes oeste são subtraídos e longitudes leste são adicionados a GHA para derivar LHA , de modo AP de devem ser selecionados de acordo. Quando o uso de tabelas pré-computadas de redução de visão cada observação e cada corpo irá requerer uma posição assumida diferente.

navegantes profissionais são divididos em uso entre tabelas vista de redução, por um lado, e os computadores portáteis ou calculadoras científicas, por outro. Os métodos são igualmente precisas. É simplesmente uma questão de preferência pessoal qual método é usado. Um navegador experiente pode reduzir uma visão do início ao fim em cerca de 5 minutos usando tabelas náuticas ou uma calculadora científica.

A localização precisa da posição assumida não tem grande impacto no resultado, contanto que é razoavelmente perto de posição real do observador. Uma posição assumida dentro de um grau de arco de posição real do observador é geralmente considerada aceitável.

A altitude calculada ( Hc ) é comparada com a altitude observada ( Ho , altitude sextante ( Hs ) corrigido para vários erros). A diferença entre Hc e Ho é chamado de "interceptar" e é a distância do observador a partir da posição assumida. A linha resultante de posição ( LOP ) é um pequeno segmento do círculo igual de altura , e é representado por uma linha recta perpendicular ao azimute do corpo celeste. Ao traçar o pequeno segmento deste círculo sobre um gráfico que é desenhada como uma linha recta, os pequenos erros resultantes são demasiado pequenos para ser significativa.

Navigators usar o auxiliar de memória "calculado maior afastado" para determinar se o observador é mais distante da posição geográfica do corpo (medida de interceptação de Hc longe do azimute). Se o Hc é menos de Ho , em seguida, o observador está mais próxima à posição geográfica do corpo, e interceptar é medido a partir da AP na direção de azimute.

O último passo no processo é a traçar as linhas de posição LOP e determinar a localização do recipiente. Cada posição assumida é traçada primeiro. A melhor prática é, em seguida, avançar ou retirar as posições assumidas para corrigir movimento da embarcação durante o intervalo entre os pontos turísticos. Cada LOP é então construído a partir de sua AP associada pela remoção de fora do azimute para o corpo, medindo intercepção para perto ou para longe do azimute, e construindo a linha perpendicular de posição.

Para se obter uma solução (posição) esta LOP deve ser cruzado com outro LOP quer a partir de uma outra visão ou de outro lugar, por exemplo um rolamento de um ponto de terra ou cruzar um contorno profundidade, tais como a linha 200 metros de profundidade em um gráfico.

Vistas

Até a idade de navios de navegação por satélite geralmente levava vistas ao amanhecer, durante a manhã, ao meio-dia (trânsito meridiano do Sol) e ao anoitecer. Os pontos turísticos manhã e à noite foram tomadas durante o crepúsculo enquanto o horizonte era visível e as estrelas, os planetas e / ou lua eram visíveis, pelo menos através do telescópio de um sextante . Duas observações são sempre necessários para dar uma posição precisos para dentro de uma milha em condições favoráveis. Três são sempre suficientes.

correndo correção

Uma correção é chamado de correção em execução quando um ou mais dos LDPs usados para obtê-lo é uma LOP avançado ou recuperados ao longo do tempo. A fim de obter uma correção do LOP devem cruzar em um ângulo, o mais perto de 90 ° melhor. Isso significa que as observações devem ter diferentes azimutes. Durante o dia, se apenas o Sol é visível, é possível obter uma LOP a partir da observação, mas é necessário não uma correção como outro LOP. O que pode ser feito é dar uma primeira vista que produz um LOP e, algumas horas depois, quando o azimute do Sol mudou substancialmente, dê uma segunda visão que produz uma segunda LOP. Sabendo a distância eo curso navegou no intervalo, o primeiro LOP pode ser avançado para a sua nova posição ea interseção com a segunda LOP produz uma correção em execução .

Qualquer visão pode ser avançado e utilizado para obter uma correção em execução . Pode ser que o navegador devido às condições meteorológicas só poderia obter uma única visão de madrugada. O LOP resultante pode então ser avançado quando, mais tarde na parte da manhã, uma observação Sun se torna possível. A precisão de uma correção em execução depende do erro em distância e naturalmente assim, naturalmente, uma correção running tende a ser menos precisas do que uma correção não qualificado eo navegador deve levar em conta a sua confiança na exatidão da distância e do curso para estimar o que resulta erro na correção execução.

Determinação de uma correcção por cruzamento LDPs e avançando LDPs para obter executando correções não são específicos para o método de intercepção e pode ser usado com qualquer método de redução ou com vista LDPs obtidas por qualquer outro método (rolamentos, etc).

Veja também

Referências

  • Guia Conciso de Nicholls, Volume 1 , por Charles H. Brown FRSGS Mestre extra
  • Tabelas Náutico de Norie , editado pelo capitão. AG Blance
  • O Almanaque Náutico 2005 , publicado pela Almanaque Náutico Gabinete de Sua Majestade
  • Navegação para a escola e faculdade , por AC Gardner e WG Creelman

links externos