Astronavigace

Nezávazné povídání o všem, co se týka astronomie.
Uživatelský avatar
Sajri
Příspěvky: 524
Registrován: 05. 04. 2002, 19:28
Věk: 45
Kontaktovat uživatele:

Astronavigace

#1

Příspěvek od Sajri »

Dovolil jsem si zalozit toto nove tema, protoze verim, ze i mezi astronomy se najdou zajemci o astronavigaci (= stanoveni polohy pomoci hvezd (Slunce, Mesice, planet)).

Kdyz zadate do googlu heslo "astronavigace", vypadne na vas jen velmi malo odkazu v cestine, z nichz by se daly primo cerpat konkretni informace. To bylo jednou (i kdyz ne tou hlavni) z mych motivaci pro sepsani jakesi prirucky, vcetne doplnujiciho webu. Vse najdete zde:
http://sajri.astronomy.cz/astronavigace/

Prirucka neni zdaleka ve sve finalni podobe. Berte ji spise jako "nultou" verzi, ktera se bude nadale rozsirovat. Jakekoliv konstruktivni pripominky uvitam.
Uživatelský avatar
dvader
Příspěvky: 4469
Registrován: 06. 04. 2007, 15:36
Bydliště: Praha 9
Věk: 57

Astronavigace

#2

Příspěvek od dvader »

Přidám jeden odkaz k navigaci - je to jednoduchý (až legrační) prográmek, který Vám ukáže přibližně sever, pokud víte pozici:
http://qcontinuum.org/compass/

:)
Tlustá Berta (Celestron CPC-1100 XLT), Lunt LS60TC, WO ZenithStar 73 III APO, Lacerta Herschel, binohlava MaxBright II, okuláry Vixen LVW 42, Baader Eduiascopic 35, Hyperion 31 a Click Zoom, TV Apollo 11 a Nagler Zoom 6-3, triedr Kowa XD 8x33 Genesis :D
Uživatelský avatar
Habl
Příspěvky: 2872
Registrován: 29. 05. 2004, 18:05

Astronavigace

#3

Příspěvek od Habl »

Poznámka k denímu určování polohy jachty s přenosným sextantem, hvězdářskou ročenkou, světovým a místním časem.

Sextantem se nechá pohodlně změřit denní výška Slunce nad obzorem. Pro denní určení zeměpisné šířky se provede řada měření výšek Slunce a časů v době po jeho průchodu místním poledníkem. Největší z nich považujeme za výšku poledníkovou (po malé úpravě o změnu deklinace). Ze známé deklinace Slunce uvedené pro každý den v ročence snadno odvodíme z nautických tabulek zeměpisnou šířku.

Habl

Tolik jen k metodě z recese před 3 roky v určení zeměpisné polohy na jachtě v pobřežních vodách Jaderského moře.    
"Krása a rozmanitost ve vesmíru je jedinečná, ale proměnná v čase".
N 150/750 EQ MON2, Coronado PST, binokl 10 x 50,TV Panoptik 24 mm,Lumicon UHC
Uživatelský avatar
dvader
Příspěvky: 4469
Registrován: 06. 04. 2007, 15:36
Bydliště: Praha 9
Věk: 57

Astronavigace

#4

Příspěvek od dvader »

To Sajri:
Super dokument, už několikrát se mi totiž návštěvníci na hvězdárně ptali, jak vlastně ta navigace podle hvězd fungovala...
Princip metody je celkem jednoduchý a podle návodu si docela dobře dovedu představit, že bych jí dneska dokázal použít. :)

Nicméně mi to stále nedokázalo odpovědět, jak se to používalo v praxi v nějakém 16. či 17. století... Dnes není problém zjistit přesný čas, máme přesné mapy oblohy (a tím i souřadnice objektů) a není problém z těchto všech údajů zpětně vytvořit navigační tabulky.
Ale co tenkrát? Přijde mi to jako "pes zakousnutý do vlastního ocasu":
Přesný čas se určoval astronomicky (průchodem objektu meridiánem), takže k určení přesného času potřebuji znát polohu a souřadnice objektů - pro určení polohy zase potřebuji znát přesný čas... A jsem hádejte kde? ;D
Jakou přesnost tedy tahle metoda dávala v oněch historických dobách? Byla vůbec rozumně použitelná?

Mimochodem:
Pokud bych např. jako "trosečník" zůstal na nějakém neznámém ostrově, jen se sextantem (bez hodin, nějakých tabulek atd...), tak si můžu tak maximálně přibližně určit zeměpisnou šířku podle Polárky - pokud budu na severní polokouli... Chápu to dobře?
Tlustá Berta (Celestron CPC-1100 XLT), Lunt LS60TC, WO ZenithStar 73 III APO, Lacerta Herschel, binohlava MaxBright II, okuláry Vixen LVW 42, Baader Eduiascopic 35, Hyperion 31 a Click Zoom, TV Apollo 11 a Nagler Zoom 6-3, triedr Kowa XD 8x33 Genesis :D
Uživatelský avatar
Sajri
Příspěvky: 524
Registrován: 05. 04. 2002, 19:28
Věk: 45
Kontaktovat uživatele:

Astronavigace

#5

Příspěvek od Sajri »

Super dokument, už několikrát se mi totiž návštěvníci na hvězdárně ptali, jak vlastně ta navigace podle hvězd fungovala... Princip metody je celkem jednoduchý a podle návodu si docela dobře dovedu představit, že bych jí dneska dokázal použít.  :)
Díky :-)


Nicméně mi to stále nedokázalo odpovědět, jak se to používalo v praxi v nějakém 16. či 17. století... Dnes není problém zjistit přesný čas, máme přesné mapy oblohy (a tím i souřadnice objektů) a není problém z těchto všech údajů zpětně vytvořit navigační tabulky.
Ale co tenkrát?

Doufám že se časem dostanu i k sepsání nějaké historie (astro)navigace, ale v tom mě čeká ještě mnoho studia :-). Zatím jen stručně: jak už píšu v úvodu té příručky, základní metoda navigace na moři spočívala v pravidelném zaznamenávání rychlosti a kurzu plavby, z čehož se dá poloha vždy odvodit (dead reckoning). Je to metoda samozřejmě dost nepřesná, při plavbě přes atlantik její chyba může narůst až na 100 km. Ale je to lepší než nic.
Astronavigace sloužila pouze jako doplněk k této metodě.

Správně se neptáš na 18. století, v jehož průběhu byly vynalezeny a zdokonaleny lodní chronometry, a problém přesného času, a tím i určení zeměpisné délky, byl vyřešen. Ono to nebylo tak přímočaré jak se zdá, paralelně s vývojem chronometrů vznikala ještě druhá metoda: určení času podle měření úhlových vzdáleností Měsíce od hvězd (Měsíc se pohybuje po obloze dostatečně rychle, aby něco takového dávalo uspokojivé výsledky). To samozřejmě vyžadovalo dvě věci: dostatečně přesný přístroj na měření úhlových vzdáleností mezi objekty (námořní sextant), a dostatečně dobře popsaný pohyb Měsíce, aby bylo možno sestavit přesné tabulky. Obojí spadá do 18. století. Měření "lunárních vzdáleností" se používalo až do poloviny 19. století, protože námořní chronometry byly extrémně drahé.

A teď zpět do 16. a 17. století: zeměpisnou šířku lze stanovit měřením výšky Polárky, nebo polední výšky Slunce. To druhé vyžaduje znalost deklinace Slunce v průběhu roku. Už kniha "The Seamans secrets" od Johna Davise z roku 1594 obsahuje tabulky slunečních deklinací pro každý den na 20 let dopředu. Ty deklinace jsou tam vypsány s přesností na úhlové minuty (neověřoval jsem zatím jak to souhlasí s realitou ), což byl zbytečný luxus, protože přesnost měření výšky Slunce se pohybovala někde okolo 1/4 stupně. To není tak hrozné, na zemském povrchu to představuje vzálenost 28 km. Když se potřebujete trefit k nějakému ostrovu, většinou se trefíte (nebo ho alespoň uvidíte na obzoru).
Zeměpisná délka, ta zkrátka nebyla. Při transoceánských plavbách se to větinou řešilo tak, že se doplulo na rovnoběku cíle, a pak se plulo na západ nebo na východ a udržovala se stejná zeměpisná šířka, takže cíl nešlo minout. Délka se počítala pouze přibližně, spolehajíce se na dead reckoning. Tíživý problém s určením zeměpisné délky si samozřejmě uvědomovali všichni, kdo měli s mořeplavbou co do činění. V roce 1714 britská vláda vypsala odměnu 20 000 liber (v přepočtu 2 000 000 liber dnes) tomu, kdo ho úspěšně vyřeší (nakonec to dostal Harrison za vynález chronometru).


Pokud bych např. jako "trosečník" zůstal na nějakém neznámém ostrově, jen se sextantem (bez hodin, nějakých tabulek atd...), tak si můžu tak maximálně přibližně určit zeměpisnou šířku podle Polárky - pokud budu na severní polokouli... Chápu to dobře?
Přesně tak :-)
EDIT: ještě mně napadá: pokud si pamatuješ, že nebeský rovník prochází zhruba středem orionova pásu (a tedy že deklinace té prostřední hvězdy je cca 0), můžeš určit svou šířku změřením maximální výšky té hvězdy nad obzorem, a to pak téměř kdekoliv na zeměkouli. Neboli - stačí si zapamatovat deklinaci nějaké hvězdy v blízkosti rovníku.
Uživatelský avatar
dvader
Příspěvky: 4469
Registrován: 06. 04. 2007, 15:36
Bydliště: Praha 9
Věk: 57

Astronavigace

#6

Příspěvek od dvader »

Super odpověď !!! Přesně takovéto shrnutí jsem potřeboval... 8-)
Tlustá Berta (Celestron CPC-1100 XLT), Lunt LS60TC, WO ZenithStar 73 III APO, Lacerta Herschel, binohlava MaxBright II, okuláry Vixen LVW 42, Baader Eduiascopic 35, Hyperion 31 a Click Zoom, TV Apollo 11 a Nagler Zoom 6-3, triedr Kowa XD 8x33 Genesis :D
Uživatelský avatar
Konihlav
Příspěvky: 5616
Registrován: 24. 01. 2008, 15:21
Kontaktovat uživatele:

Astronavigace

#7

Příspěvek od Konihlav »

Sajri: ja Te nechci nejak chvalit (od toho jsem dalek a navic ja spis umim tak kritizovat a "kybicovat" nez neco delat), ale tohle me fakt zaujalo. Jelikoz od detstvi miluji more a plachetnice a lode vseobecne (i kontejnerove ;-)) tak jsem si porad rikal, ze astronavigaci bych chtel rozumet, ale jelikoz jsem jen Konihlav, nikdy jsem se do toho nepustil (rka, ze to stejne nepochopim). Ale jak vidim, ono by to slo :-)

takze super prispevek! :)
Uživatelský avatar
Sajri
Příspěvky: 524
Registrován: 05. 04. 2002, 19:28
Věk: 45
Kontaktovat uživatele:

Astronavigace

#8

Příspěvek od Sajri »

Dodatek k te odmene 20 000 liber vypsane roku 1714 za vyreseni problemu delky. Presne zneni bylo:
- 10 000 liber za metodu, ktera umozni stanoveni delky s presnosti na 60 NM (111 km).
- 15 000 liber za metodu, -''- s presnosti na 40 NM (74 km).
- 20 000 liber za metodu, -''- s presnosti na 30 NM (56 km).
To jen pro predstavu, s jakou (ne)presnosti se tehdy pocitalo.
Uživatelský avatar
Sajri
Příspěvky: 524
Registrován: 05. 04. 2002, 19:28
Věk: 45
Kontaktovat uživatele:

Astronavigace

#9

Příspěvek od Sajri »

Nedávno vyšel český překlad pěkné knížky o astronavigaci a především její historii, psané zábavnou a lehkou formou:
http://shop.jachting.info/index.php?mai ... ts_id=1483
Uživatelský avatar
Jan_morava
Příspěvky: 14
Registrován: 26. 10. 2009, 23:47

Astronavigace

#10

Příspěvek od Jan_morava »

Jak určit čas na severní polokouli.

Použité hodnoty:
Konstanta  52,3
Ukazatel               NU (nebeský ukazatel Polárka->Přední kola Velkého vozu)
Případný odečet   -24 (pokud je výsledek větší než 24 hod)
Datumové číslo  Dat (kolikátý je měsíc + (kolikátý den * 0,3))=(např 12.9.xxxx = 9,4)
Vypočtený čas T

Na severní obloze si najdeme polárku (alfa UMI) a přední kola velkého vozu (alfa a beta UMA).
Tuto spojnici budeme považovat za ručičku nebeských hodin NU.
Sice se tato ručička otočí kolem polárky jednou za 24 hod ale my si rozdělíme tuto kružnici
na 12 dílu jako u normálních hodin.
Nyní si určíme kolik je na těchto nebeských hodinách a dosadíme do vzorce:

Např Je 12.října pak tedy Dat = 9,4
Nebeský ukazatel nám vykazuje NU = 6,5

Vzorec zní:
T = 52,3 - 2 * (6,5 + 9,4) = 20,5 hod

O měsíc později při stejném NU
T = 52,3 - 2 * (6,5 + 10,4) = 18,5 hod

Použití hodnoty -24:
Např Je 15.února pak tedy Dat = 1,5
Nebeský ukazatel nám vykazuje NU = 2
T = 52,3 - 2 * (2 + 1,5) = 45,3
Protože výsledek je větší než 24 hod, musíme těch -24 použít To jest případný odpočet.
skutečný čas = 45,3 - 24 = 21,3 = asi 21 hod 20 min

Jižní polokoulí jsem se zatím nezabýval ale dá se to určit stejným způsobem pomocí jiných hvězd
ETX-70
Uživatelský avatar
MilAN
Příspěvky: 24261
Registrován: 17. 04. 2004, 23:56
Bydliště: Jablonec nad Nisou
Věk: 75

Astronavigace

#11

Příspěvek od MilAN »

Určitě ale uznáš. že toto moc nesouvisí s astronavigací. Určit čas s řesností na 1/2 hodny znamené neurčitost v poloze na rovníku přes 800 km. S touto nepřesností ale asi vždy víme, kde jsme .
lepší rada žádná než špatná
milantos(šnek)centrum(puntík) cz
Uživatelský avatar
Sajri
Příspěvky: 524
Registrován: 05. 04. 2002, 19:28
Věk: 45
Kontaktovat uživatele:

Astronavigace

#12

Příspěvek od Sajri »

Ono to trochu s astronavigací souvisí. Je ale třeba uvést, že tímto výpočtem získáme místní čas, nikoliv světový, takže jej bez chronometru (případně jinak určeného světového času) nelze použít pro určení zeměpisné délky.

Přesto se v historii navigace pro určení času v noci (ve dne lze stanovit místní čas pomocí Slunce) principu, který uvádí Jan_morava užívalo, nikoliv výpočtem, ale jednoduchým přístrojem zvaným Nocturnal (viz např. http://www.mhs.ox.ac.uk/epact/catalogue ... =nocturnal ). Ručička vnitřního mezikruží se nastavila na datum, otvor v ose přístroje se namířil na Polárku, a nejdelší ručička se otočila do pozice určité dané hvězdy. Na vnitřním mezikruží se pak u této nejdelší ručičky odečetl místní čas.

Přestože zeměpisnou délku bez světového času určit nelze, byla znalost místního času potřebná (už jen proto, že střídání hlídek na lodi se řídilo místním časem), protože jej lze použít při stanovení zeměpisné šířky z měření výšky nějakého objektu i v jinou dobu než při kulminaci. Chyba takto stanovené šířky sice bude závislá na přesnosti určení mísního času, ale ne nijak dramaticky, protože výška objektů se nemění s časem lineárně, a tím méně, čím větší je zeměpisná šířka a objekt blíže kulminaci.
Uživatelský avatar
Jan_morava
Příspěvky: 14
Registrován: 26. 10. 2009, 23:47

Astronavigace

#13

Příspěvek od Jan_morava »

Omlouvám se, musím opravit jednu větu z mého předešlého příspěvku:
"Na severní obloze si najdeme polárku (alfa UMI) a přední kola velkého vozu (alfa a beta UMA)."
Správně má být: "........ a zadní kola velkého vozu (alfa a beta UMA).
ETX-70
Uživatelský avatar
Sajri
Příspěvky: 524
Registrován: 05. 04. 2002, 19:28
Věk: 45
Kontaktovat uživatele:

Astronavigace

#14

Příspěvek od Sajri »

Dnes jsem vypustil druhe vydani sve astronavigacni prirucky, ke stazeni opet zde:
http://sajri.astronomy.cz/astronavigace/

Asi nejdulezitejsi je rozsireni o principy observaci na mori (nejen na sousi pomoci umeleho horizontu), ale pribyla i rada jinych veci.
Uživatelský avatar
MARTINK
Příspěvky: 1
Registrován: 29. 06. 2010, 11:54

Astronavigace

#15

Příspěvek od MARTINK »

Zdravím příznivce astronavigace
Mám následující dotaz: Jak je možné dojít k pólu (je jedno jestli k jižnímu nebo severnímu) pouze na základě sledování oblohy?
Tuto otázku je možné formulovat takto: Jak lze určit jižní směr v blízkosti jižního pólu?
Dovedu si představit určení severního směru v naší zeměpisné šířce: Stačí určit směr, ve kterém slunce vystoupá nejvýše. Čím blíže jsme k pólu, tím více plochá je dráha slunce. Např. na 89°30´ bude
rozdíl mezi nejvyšším a mejnižším bodem dráhy slunce pouze 1 stupeň (a to zbývá k pólu ještě 55 km). Přitom (jak jsem se dočetl z předchozích příspěvků) přesnost měření úhlu sextantem je čtvrtina stupně. Nějaká metoda pro určení směru v blízkosti pólu existovat musí, protože Amundsen založil základnu přibližně 2 km od pólu, což odpovídá 1 úhlové minutě! Nedovedu si představit, že by dokázal měřit sextantem tak přesně. Dorazil tam v prosinci kdy je polární den a slunce je přes 20° stupňů vysoko, takže hvězdy nejsou vidět a nelze je využít. Pokusil jsem se nalézt odpověď na internetu, ale jediné, co jsem zjistil, je že Amundsen se inspiroval jakousi přednáškou A.R.Hinkse (informace z anglické wikipedie). Neví někdo, jakou metodu lze použít?
Děkuji za odpovědi
Odpovědět