AVOMERINAVIGOINTI eli paikanmääritys taivaankappaleiden avulla Tähtitieteellinen merenkulkuoppi on oppi, jolla määrätään aluksen sijainti taivaankappaleiden perusteella. Paikanmääritysmenetelmänäon ristisuuntiman eri muodot.
Miksi? Apu elektroniikan pettäessä Perinteen säilyttäminen Huvin vuoksi
Kurssilla tarvittava materiaali Oppikirja: Merenkulkuopin perusteet III, Avomerinavigointi Plotting Sheet-kartta N.P.401 Sight Reduction Tables 45-60 Kolmio, harppi, kynä, kumi, paperia, laskin
TAIVAANPALLO JA KOORDINAATISTOT Navigoinnissa käytettävät taivaankappaleet Tähtitieteellisessä paikanmäärityksessä tulevat kysymykseen aurinko, kuu, osa kiintotähdistäsekävalovoimaisimmat planeetat eli Venus, Mars, Jupiter ja Saturnus. Merenkulussa käytetään yleisesti 57 valittua kiintotähteä.
TAIVAANPALLO Eräs tähtitieteellisen merenkulun perusperiaatteita on, ettätaivaankappaleiden etäisyydellä ei ole merkitystä paikanmäärityksessä. Tärkeääon ainoastaan suunta, jossa ne näkyvät. Taivaankappaleiden projisointia taivaan pallonmuotoiselle pinnalle nimitetään taivaanpalloksi.
TAIVAANPALLO Tähtitieteellisessäpaikanmäärityksessäon tiedettävätaivaankappaleiden sijainti taivaanpallolla, jotta niiden avulla voidaan määrittää oma paikka maan pinnalla. Jotta taivaankappaleen paikka taivaanpallolla kyetään ilmoittamaan, pitää käyttää koordinaatteja samaan tapaan kuin niitä käytetään ilmoittamaan sijainti maapallon pinnalla.
Maapallon pinnalla käytetään paikan ilmaisemiseksi latitudia ja longitudia
Koordinaatistot Tähtitieteellisessä merenkulussa tarvitaan 2 koordinaatistoa; horisontti- ja tuntikulmakoordinaatistoa.
HORISONTTIKOORDINAATISTO
Horisonttijärjestelmän perustaso on havaitsijan ja horisontin kautta kulkeva taso. Sen perustasona on katsojan horisontti nk tosihorisontti.horisonttia vastaa kohtisuorassa on luotiviiva, joka kulkee havaitsijan ja maapallon keskipisteen kautta taivaanpallon pinnoille. Suoraan havaitsijan yläpuolella on Zeniitti Zja vastakkaisella puolella palloa on Nadiiri Z.
Havaitsijan horisontin eli ns. tosihorisontin suuntaisia tasoja kutsutaan korkeusparalleeleiksi, ( maapallon latitudiparalleelit eli leveyspiirit) arvo ilmoitetaan tosikorkeutena tosihorisontista. Zeniitin ja nadiirin kautta kulkevia isoympyröitäkutsutaan vertikaaliympyröiksi =pysty-ympyrät ( maapallon meridiaani eli pituuspiiri), arvo ilmoitetaan atsimuuttikulmanatosihorisontilla
Tosihorisontti jakaa taivaanpallon näkyvään ja näkymättömään pallonpuoliskoon.samoin näkyväksi navaksi kutsutaan sitätaivaan napaa, joka on havaitsijaa lähinnä. Vrt näkymätön napa.eteläinen ja Pohjoinen kardinaalipiste sijaitsevat napojen ja Z / Z läpi kulkevan vertikaaliympyrän ja tosihorisontin leikkauspisteessä. Havaitsijan liikkuessa siirtyy zeniitin ja siten myös tosihorisontin paikka.
Kohteen korkeus on sen ja taivaanrannan välinen kulma. Zeniitin korkeus on 90. Horisontissa olevan kohteen korkeus on 0. Horisontin alapuolella arvot ovat negatiivisia Nadiirin -90 asti. Zeniittiväliksi z kutsutaan Taivaankappaleen ja zeniitin väliin jäävääpysty-ympyrän kaarta eli 90º-Tosikorkeus Ht.
Atsimuutti A ilmoittaa kohteen ilmansuunnan. Se on kaarietäisyys tosihorisontissa olevasta pohjoisesta tai eteläisestä kardinaalipisteestä taivaankappaleen läpi kulkevan vertikaaliympyrän ja tosihorisontin leikkauspisteeseen. Atsimuutti on joko länteen tai itään 0-180. Nousussa oleva taivaankappaleen A on itäinen (laskussa läntinen) Tk.n ylittäessä meridiaanin se on yleensä korkeimmillaan eli kulminoi (vrt navanympärystähdet) Taivaanpallolla ts.= tosisuuntima saadaan laskemalla atsimuutista.
TUNTIKULMAKOORDINAATISTO eli Ekvatoriaalinen koordinaatisto pohjoisella ja eteläisellä pallopuoliskolla
TUNTIKULMAKOORDINAATISTO Ekvatoriaalisen koordinaatiston perustasona on Maan päiväntasaajan eli ekvaattorin taso. Sen projektio taivaanpallolla on taivaanpallon ekvaattori. Taivaanpallon ekvaattori jakaa taivaanpallon pohjoiseen ja eteläiseen pallonpuoliskoon. Havaitsijan liike ei vaikuta taivaan napojen eikä ekvaattorin sijaintiin.
LATITUDI: Maapallon latitudiparalleelin vastine taivaanpallolla on deklinaatioparalleelija sen arvo ilmoitetaan deklinaationa ekvaattorista. Deklinaatio= taivaankappaleen kulmaetäisyys ekvaattorista. Se on siis joka pohjoista tai eteläistä. Taivaankappaleen ollessa ekvaattoritason yläpuolella, on se positiivinen 90 asti. Alapuolella vastaavasti negatiivinen -90 asti. Taivaankappaleen etäisyyttänäkyvästänavasta deklinaatioympyrälläkutsutaan napaväliksi p= 90 -/+ deklinaatiohavaitsijasta etelään / pohjoiseen
LONGITUDI Sitätaivaanpallon deklinaatioympyrää, joka kulkee taivaan napojen Pn ja PS sekäzeniitin Z ja Nadiirin Z kautta, kutsutaan taivaan meridiaaniksi. Kuten meridiaanit ja latitudiparalleelit, leikkaavat myös deklinaatioympyrät ja deklinaatioparalleelit toisensa suorassa kulmassa muodostaen ruuduston, jonka perusteella taivaankappaleen paikka määritetään Meridiaanin vastine on deklinaatioympyräja sen arvo ilmoitetaan tuntikulmanaekvaattorilla myötäpäivään 0-360 tai 0-24h
TÄHTIEN KIINTEÄKOORDINAATISTO
TÄHTIEN KIINTEÄKOORDINAATISTO Tkk käyttäähyväksi tuntikulmakoordinaatistoa. Koska taivaan meridiaani muuttuu maan pyöriessä, se ei ole hyväkiintotähtien sijainnin ilmoittamisessa. Kun etäisyyttätulee riittävästi tkleet alkavat kulkea tietyssäsuhteessa toisiinsa nähden. Kiintopisteeksi valitaan kevättasauspiste.
TÄHTIEN KIINTEÄKOORDINAATISTO Atsimuutti Akorvataan kulmalla, joka mitataan kiintopisteestätaivaan ekvaattorilla ( kevättasauspiste Aries γ). Deklinaatio Decon kaarietäisyys ekvaattorista taivaankappaleen deklinaatioparalleeliin mitattuna deklinaatioympyrääpitkin.
TÄHTIEN KIINTEÄKOORDINAATISTO Meridiaaninvastine on deklinaatioympyräja sen arvo ilmoitetaan sideerisenä tuntikulmana SHA ekvaattorilla. Sideerinen tuntikulma SHAon kaari Arieksesta ekvaattoria pitkin siihen pisteeseen, jossa taivaankappaleen kautta kulkeva deklinaatioympyräleikkaa ekvaattorin. Se lasketaan myötäpäivään
NAPAKORKEUS Napakorkeus on tosihorisontista taivaan napaan kulkeva kaari. Koska ekvaattori ja N-S kardinaali-pisteiden välinen suora sekä havaitsijan läpi kulkeva luotiviiva Z-Z ja maapallon Pn-Ps suora ovat kohtisuorassa toisiaan vastaan, ovat napakorkeus ja latitudi yhtä suuret. Napakorkeus pohjoisella ja eteläisellä pallonpuoliskolla
TÄHTITIETEEN PERUSKOLMIO Taivaankappale lukitaan tpallolle edellä esitettyjen käsitteiden avulla. Se on tulevien laskujen perustana.
TÄHTITIETEEN PERUSKOLMIO kärjet kulmat sivut taivaan napa Pn / Ps HA Zeniittiväli z = 90º - Ht zeniitti Z A Napaväli p = 90º Dec taivaankappale * Havaitsijan etäsyys navasta =90º -lat
TÄHTITIETEEN PERUSKOLMIO Kun pallokolmion kulmista tai sivuista tunnetaan 3 suuretta voidaan muut suureet laskea. Laskuissa oletetaan tunnetuksi latitudija NA:sta saadaan taivaankappaleen havaintohetken tuntikulma ja deklinaatio. Korkeustaulukosta lasketaan taivaankappaleen korkeus ja atsimuutti. Kun Deklinaatio tiedetään, saadaan napaväli p. Tosikorkeus Ht saadaan sekstantilla tai korkeustaulukosta( kun tiedetään LHA, dec ja lat). Merkintäpaikan Longitudin ja kellon ajan mukaan NA:sta saatujen tuntikulmien (GHA) tai (SHA ja Arieksen GHA) avulla saadaan paikallinen tuntikulma LHA.
Paikanmäärityksen vaiheet: Merkintälasku Alus on kulkiessaan pitänyt merkintälaskulla kirjaa oletetusta paikastaan Aluksella ollaan selvilläpaikasta ainakin asteen tarkkuudella esim. 40 N 25 W Aluksella on mukana myös: Kronografi joka aina näyttää Greenwichin aikaa (UT) Sekstantti Nautical Almanac Sight Reduction Tables
Paikkanmäärityslyhyesti Ajankohdaksi valitaan hämärän kellonajat Nautical Almanacista NOUSU MERIHORISONTTI LASKU 0-6 VARSINAINEN, PORVARILLINEN HÄMÄRÄ( CIVIL) 0-6 6-12 NAUTTINEN HÄMÄRÄ 6-12 12-18 TÄHTITIETEELINEN HÄMÄRÄ 12-18 >18 TÄYDELLINEN PIMEYS >18
Merkitään muistiin : Mittauspäivä Havaintohetken aika Taivaankappaleen nimi Merkintäpaikka Mitataan sekstantilla valittujen taivaankappaleiden korkeus horisontista Kuten aikaisemmilta laivurikursseilta tiedämme, yksi sijoittaja ei riitäpaikanmääritykseen. Sijoittajia tulee olla vähintään 2. Suoritetaan laskut
INTERPOLOINTI Koska käytämme hyväksi taulukoita on osattava interpoloida, eli löydettäväoikea arvo kahden arvon välistä. Laskenta kaava: Taulukolle C Haetaan tulokselle B oikeaa vastausta: y-x x + C-A * B-A tai y-x y+ C-A * B-C A X y
ESIMERKKI eksymätaulukosta 160-8 170-6 Lasketaan arvolle 167 oikea arvo: -8 + [(-6)-(-8)]/(170-160) x (167-160)= -8+( 2/10x 7) = -8+1,4 =-6,6 tai -6+[(-6)-(-8)]/(170-160) x (167-170)= -6+( 2/10x -3) = -6 + -0,6 = -6,6