Особенности наблюдения светил в геодезической астрономии

2.3.1. Методы визирования светил

В каждой точке земной поверхности горизонтальные координаты светила (зенитное расстояние и азимут) не остаются постоянными, а изменяются со временем вследствие суточного вращения небесной сферы. Следовательно, горизонтальные координаты каждого светила представляются некоторыми функциями времени.

Определение таких координат с помощью астрономических инструментов может дать в каждом случае только мгновенное их значение. Поэтому все наблюдения, производимые для этой цели, обязательно должны сопровождаться регистрацией времени. Моменты наблюдения звезд могут регистрироваться в системе либо среднего солнечного (декретного) времени, либо звездного времени. У часов, с помощью которых фиксируются моменты наблюдения, определяются поправка часов (u) и ход часов (w):

u = T₀ – T_н, w = (u₂ – u₁)/(T₀₂ – T₀₁),

где T₀ – показания радиосигналов точного времени;

T_н – показания часов в момент приема радиосигналов точного времени;

u₂, u₁ – поправки часов, определенные в моменты T₀₂ и T₀₁.

При обработке астрономических наблюдений в моменты наблюдений звезд вводятся поправка часов и коррекция за ход часов:

T = T_н + u₁ + (T_н – T₀₁)w.

В геодезической астрономии существуют два метода визирования:

- метод наведения горизонтальной нити (в зенитальных способах) или вертикальной нити (в азимутальных способах) на светило с отсчетом по часам;

- метод звездных прохождений через вертикальные или горизонтальные нити установленной неподвижно трубы прибора с фиксацией моментов прохождения светила через эти нити, с измерением малых углов в поле зрения трубы с помощью окулярного микрометра.

В первом случае труба прибора перемещается следом за движением светила, во втором – неподвижна. В точных способах астрономических определений при измерении горизонтальных координат используется метод звездных прохождений.

Кроме особенностей, связанных с методикой визирования, есть особенности, связанные с учетом различных приборных погрешностей, влияния внешней среды и личных погрешностей наблюдателя.

2.3.2. Особенности измерения зенитных расстояний светил

В астрономических теодолитах вертикальный круг вращается вместе с трубой и обычно имеет подписи делений, возрастающие по ходу часовой стрелки. На рис. 2.3 изображены три вертикальных круга, соответствующих трем положениям объектива при положении инструмента “круг лево”. Из рис. 2.3 видно, что в момент наведения трубы на светило отсчеты по вертикальному кругу L больше отсчета места зенита M_Z. Отсюда при “круге лево” значение зенитного расстояния определится по формуле:

Z = L – M_Z.

Рис. 2.3. Вертикальный круг при положении “круг лево”

Из рис. 2.4 видно, что при положении инструмента “круг право” отсчет M_Z больше отсчета по кругу R, поэтому

Z = R – M_Z.

Тогда

Z = (L – R)/2; M_Z = (L + R)/2.

Если же подписи делений вертикального круга возрастают против хода часовой стрелки, то формулы для вычисления зенитного расстояния будут иметь следующий вид:

Z = R – M_Z; Z = M_Z – L;

Z = (R – L)/2; M_Z = (L + R)/2.

2.3.3. Поправки в измеренные зенитные расстояния