Title: T
1TÄHTITIETEELLISEN MERENKULKUOPINPERUSTEETRalf
Östermark
2Tärkeimmät tehtävät Avomerinavigoinnissa
- Yleinen sijoittajalasku (matemaattisesti,
geometrisesti) - Yksinkertaistettu sijoittajalasku
meridiaaniohituksessa - Tähden tunnistus
- Kompassin eksymän tarkistus
- Merkintälasku (paikka, suunta)
3Navigaattorin tarkkuus
- British Royal Institute of Navigation on
tutkinut yli 4000 paikanmääritystä ja todennut
keskitasoisen havaitsijan mittauksista seuraavaa - 50 antavat alle 0.7 mpkn virheen
- 90 antavat alle 2.4 mpkn virheen
- 95 antavat alle 3.1 mpkn virheen
- Muista sekunnin virhe .25 mpk
- 2.5 kaapelimittaa noin ½ kilometriä
4Tuntikulmat esimerkki
- LHA Aries GHA SHA DR Long
DR Long
SHA
P
Aries GHA
0-meridiaani (Greenwich)
5Deklinaatio (Dec)
Kohde
X
P
z
a
Päiväntasaaja
a deklinaatio z 90 - a
deklinaation komplementti (CoDec)
6Tähtitieteellisen navigoinnin peruskolmio
P
tähti
X
LHA
aluksen paikka (Long, Lat)
Z
a
Päiväntasaaja
E
7Peruskolmion ratkaiseminen
aluksen paikka (Lon, Lat)
z
L
X
x
Z
l
Kulmat (L, X, Z) sekä niitä vastaavat sivut (l,
x, z) ratkaistaan pallotrigonimetrian avulla
(pallokosini-, pallosiniväittämät). Kulma Z
(Atsimuutti) sekä tähden laskettu korkeus
aluksen oletetusta paikasta voidaan määrittää
Nautical Almanacin taulukkojen avulla.
Elektronisesta laskimesta on paljon
hyötyä. DR-positio, Atsimuutti, laskettu korkeus
( Hc ) ja havaittu korkeus ( Hi ) antavat
sijoittajan jolla alus todennäköisesti on.
8Pallotrigonometriaa 1
aluksen paikka (Lon, Lat)
z
L
X
x
Z
l
Ensimmäinen pallokosiniväittämä (1) kulman
kosini vast. sivun kosini muiden sivujen
kosinien tulo
muiden sivujen sinien tulo josta saadaan (2)
vast. sivun kosini kulman kosini muiden
sivujen sinien tulo muiden sivujen
kosinien tulo Siniväittämä (3) kulman ja
vastakkaisen sivun sinien suhde on
vakio, sin(L) sin(Z) sin(X) sin(l)
sin(z) sin(x)
9Pallotrigonometriaa 2
aluksen paikka (Lon, Lat)
z
L
X
x
Z
l
Käytännön navigoinnissa tunnetaan yleensä
merkintälaskun perusteella latitudi (Lat), josta
saadaan sivu x 90 - Lat. Sivun z kaaripituus
saadaan deklinaation (Dec) komplementtina, z
90 - Dec ja kulma L saadaan NAsta. Siis,
pallokolmion osista tunnemme sivut (x, z) ja
kulman L. Ratkaistaan ensin sivu l ja sen jälkeen
Atsimuutti Z. Sovelletaan edellä esitettyä
ensimmäisen kosiniväittämän muotoa 2 (2) vast.
sivun kosini kulman kosini muiden sivujen
sinien tulo muiden sivujen kosinien tulo
eli cos(l) cos(L)sin(x)sin(z)
cos(x)cos(z)
10Pallotrigonometriaa 3
aluksen paikka (Lon, Lat)
z
L
X
x
Z
l
Meillä on nyt tiedossa suureet (l, x, z,
L). Atsimuuttikulman Z ratkaisemiseksi
sovelletaan edellä esitettyä pallosiniväittämää
(3) Siniväittämä kulman ja vastakkaisen sivun
sinien suhde on vakio, sin(L) sin(Z)
sin(X) sin(l) sin(z)
sin(x) josta sin(Z) sin(z)sin(L)
sin(l)
11Tähtitieteellisen paikanmäärityksen työjärjestys
- (1) Syöttötiedot
- tarkan yleisajan määritys UT ZT /- ZC
- tuntikulmatiedot NAsta (GHA, SHA)
- deklinaatio (dec)
- havaittu sekstanttikorkeus ( Hi )
12Tähtitieteellisen paikanmäärityksen työjärjestys
- (2) Laskennalliset (johdetut) tiedot
- tosisuuntima taivaankappaleeseen (Atsimuutti)
- laskettu korkeus DR-paikasta katsoen ( Hc )
- tosikorkeuden ( Ht ) johtaminen
sekstanttikorkeudesta (Hi ) - FIX-paikan määritys, matemaattisesti (pienimmän
neliösumman menetelmällä) tai plottaamalla
sijoittajat paperille. Tarkkuus 1-2 mpk
13Tarkistusmahdollisuudet
- Vertaa Atsimuuttia (Z) kompassisuuntimasta
laskettuun tosisuuntimaan (tsk) onko Z järkevä? - Korkeusmittauksia syytä tehdä 2-3 per kohde. Jos
mahdollista, anna eri henkilöiden mitata kohdetta
peräkkäin - Jos laskettu korkeus ( Hc ) eroaa tosikorkeudesta
- ( Ht ) yli mailin, ollaan luultavasti
pielessä. Tarkista - päivämäärä ja aika (hhmmss)
- tuntikulmat (GHA, SHA), dec, mitattu korkeus ( Hi
) - minuutti-, sekuntti- ja d/v- korjaukset
edellisiin
14Esimerkki
- Alus sijaitsee Suomen rannikolla. Silmän korkeus
5m, sekstantin indeksivirhe 1 - DR-positio P59 I 21 15.12.2000 ZT 111900
- Alus sijaitsee vyöhykkeellä 1, eli ZC(I)
1 - UT ZTZC(I) 111900 010000 gt
- UT 101900.
- Mitataan seuraavien tähtien korkeudet
- Capella UT 101902, Hi 1513.05
- Arcturus UT 102202, Hi 3733.48
- Vega UT 102302, Hi 6654.49
- Määritetään aluksen paikka korkeusmenetelmällä
15Lähdeluettelo
- Blewitt M (1997) Celestial Navigation for
Yachtsmen. Eleventh Edition. Adlard Codes
Navigation. London. - Helsingin navigaatioseura ry (1977) Veneilijän
Tietokirja 2. Merenkulkuoppi. WSOY. - Löfgren K-E (1997) Veneilijän Merenkulkuoppi II.
Rannikkonavigointi. Suomen Navigaatioliitto. - Löfgren K-E (2000) Veneilijän Merenkulkuoppi
III. Avomerinavigointi. Suomen Navigaatioliitto. - Nautical Almanacs 1996-1999.
- Pentikäinen T (1979) Matematiikan Kaavoja.
Werner Söderström Osakeyhtiö. Helsinki. - Seesto T (2000) Avomerinavigoinnin
Luentomoniste. Turun Navigaatioseura.