Método de interceptação
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Resumo
O método de interceptação é baseado no seguinte princípio. A distância real do observador à posição geográfica (GP) de um corpo celestial (ou seja, o ponto em que é diretamente sobrecarga) é "medido" usando um sextante. O observador já estimou sua posição por acerto de contas e calculou a distância da posição estimada ao GP do corpo; A diferença entre as distâncias "medidas" e calculadas é chamada de interceptação.
O diagrama à direita mostra por que a distância do zênite de um corpo celeste é igual à distância angular de seu GP da posição do observador.
Presume -se que os raios de luz de um corpo celeste sejam paralelos (a menos que o observador esteja olhando para a lua, que é muito próximo para essa simplificação). O ângulo no centro da terra que o raio de luz que passa pelo GP do corpo faz com a linha que sai do zênite do observador é o mesmo que a distância do zênite. Isso ocorre porque eles são ângulos correspondentes. Na prática, não é necessário usar distâncias zênite, que são 90 ° menos altitude, pois os cálculos podem ser feitos usando altitude observada e altitude calculada.
Tomar uma visão usando o método de interceptação consiste no seguinte processo:
Observe the altitude above the horizon Ho of a celestial body and note the time of the observation.Assume a certain geographical position (lat., lon.), it does not matter which one so long as it is within, say, 50 NM of the actual position (or even 100 NM would not introduce too much error). Compute the altitude Hc and azimuth Zn with which an observer situated at that assumed position would observe the body.If the actual observed altitude Ho is smaller than the computed altitude Hc this means the observer is farther away from the body than the observer at the assumed position, and vice versa. For each minute of arc the distance is one NM and the difference between Hc and Ho expressed in minutes of arc (which equal NM) is termed the "intercept". The navigator now has computed the intercept and azimuth of the body.On the chart he marks the assumed position AP and draws a line in the direction of the azimuth Zn. He then measures the intercept distance along this azimuth line, towards the body if Ho>Hc and away from it if HoLOP at the moment of the observation.The reason that the chosen AP is not important (within limits) is that if a position closer to the body is chosen then Hc will be greater but the distance will be measured from the new AP which is closer to the body and the end resulting LOP will be the same.Metodologia
Os corpos adequados para miras celestes são selecionadas, geralmente usando um rude localizador de estrelas. Usando um sextante, é obtida uma altitude do sol, da lua, uma estrela ou um planeta. O nome do corpo e o tempo preciso da visão no UTC são registrados. Em seguida, o sextante é lido e a altitude (HS) do corpo é registrada. Depois que todos os pontos turísticos são tirados e gravados, o navegador está pronto para iniciar o processo de redução e plotagem da visão.
A primeira etapa na redução de vista é corrigir a altitude de sextant para vários erros e correções. O instrumento pode ter um erro, IC ou correção de índice (consulte o artigo sobre como ajustar um sextante). A refração pela atmosfera é corrigida com o auxílio de uma tabela ou cálculo e a altura do olho do observador acima do nível do mar resulta em uma correção de "mergulho", (à medida que o olho do observador é elevado, os horizontes mergulham abaixo da horizontal). Se o sol ou a lua foi observada, uma correção de semidiamétrica também é aplicada para encontrar o centro do objeto. O valor resultante é "altitude observada" (HO).
Em seguida, usando um relógio preciso, a posição geográfica do objeto celestial observado (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 chamada de declinação e a longitude é geralmente chamada de ângulo de hora.
Em seguida, a altitude e o azimute do corpo celestial são calculados para uma posição selecionada (posição assumida ou AP). Isso envolve a resolução de um triângulo esférico. Dadas as três magnitudes: ângulo da hora local (LHA), declinação do corpo observado (DEC) e latitude assumida (LAT), a altitude HC e Azimuth Zn devem ser calculados. O ângulo da hora local, LHA, é a diferença entre a longitude da AP e o ângulo de hora do objeto observado. É sempre medido em uma direção oeste a partir da posição assumida.
As fórmulas relevantes (derivadas usando as identidades trigonométricas esféricas) são:
sin ( H c ) = sin ( l a t ) ⋅ sin ( d e c ) + cos ( l a t ) ⋅ cos ( d e c ) ⋅ cos ( L H A ) {\displaystyle \sin(Hc)=\sin(lat)\cdot \sin(dec)+\cos(lat)\cdot \cos(dec)\cdot \cos(LHA)}
tan ( Z n ) = sin ( L H A ) sin ( l a t ) ⋅ cos ( L H A ) − cos ( l a t ) ⋅ tan ( d e c ) {\displaystyle \tan(Zn)={\frac {\sin(LHA)}{\sin(lat)\cdot \cos(LHA)-\cos(lat)\cdot \tan(dec)}}} 
ou alternativamente,
cos ( Z n ) = sin ( d e c ) − sin ( l a t ) ⋅ sin ( H c ) cos ( l a t ) ⋅ cos ( H c ) {\displaystyle \cos(Zn)={\frac {\sin(dec)-\sin(lat)\cdot \sin(Hc)}{\cos(lat)\cdot \cos(Hc)}}}
Onde
Hc = Computed altitudeZn = Computed azimuthlat = Latitudedec = DeclinationLHA = Local Hour AngleEsses cálculos podem ser feitos facilmente usando calculadoras ou computadores eletrônicos, mas tradicionalmente havia métodos que usavam tabelas de logaritmo ou Haversine. Alguns desses métodos foram H.O. 211 (Ageton), Davies, Haversine, etc. A fórmula relevante de Haversine para HC é
hav ( H c ¯ ) = hav ( L H A ) ⋅ c o s ( l a t ) ⋅ c o s ( d e c ) + hav ( l a t ± d e c ) {\displaystyle \operatorname {hav} ({\overline {Hc}})=\operatorname {hav} (LHA)\cdot cos(lat)\cdot cos(dec)+\operatorname {hav} (lat\pm dec)}
Onde HC é a distância do zênite, ou complemento de HC.
HC = 90 ° - HC.
A fórmula relevante para Zn é
hav ( Z n ) = cos ( l a t − H c ) − sin ( d e c ) 2 ⋅ cos ( l a t ) ⋅ cos ( H c ) {\displaystyle \operatorname {hav} (Zn)={\frac {\cos(lat-Hc)-\sin(dec)}{2\cdot \cos(lat)\cdot \cos(Hc)}}}
Ao usar essas tabelas ou um computador ou calculadora científica, o triângulo de navegação é resolvido diretamente, para que qualquer posição assumida possa ser usada. Muitas vezes, a posição de DR de acerto de contas é usada. Isso simplifica a plotagem e também reduz qualquer um pequeno erro causado pela plotagem de um segmento de um círculo como uma linha reta.
Com o uso da navegação astral para a navegação aérea, foram desenvolvidos métodos mais rápidos e tabelas de triângulos pré -computados. Ao usar tabelas de redução de visão pré -computadas, a seleção da posição assumida é uma das etapas mais complicadas para o iniciante navegador dominar. As tabelas de redução de visão fornecem soluções para triângulos de navegação de valores de graus integrais. Ao usar tabelas de redução de visão pré -computadas, como H.O. 229, a posição assumida deve ser selecionada para produzir valores de grau inteiro para LHA (ângulo da hora local) e latitude. As longitudes ocidentais são subtraídas e as longitudes leste são adicionadas ao GHA para derivar o LHA, de modo que os APs devem ser selecionados de acordo. Ao usar tabelas de redução de visão pré -computadas, cada observação e cada corpo exigirá uma posição assumida diferente.
Os navegadores profissionais são divididos no uso entre tabelas de redução da visão, por um lado, e computadores portáteis ou calculadoras científicas, por outro. Os métodos são igualmente precisos. 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, desde que esteja razoavelmente próximo da posição real do observador. Uma posição assumida dentro de 1 grau de arco da posição real do observador é geralmente considerada aceitável.
A altitude calculada (HC) é comparada à altitude observada (HO, altitude de sextant (HS) corrigida para vários erros). A diferença entre HC e HO é chamada de "interceptação" e é a distância do observador da posição assumida. A linha de posição resultante (LOP) é um pequeno segmento do círculo de igual altitude e é representado por uma linha reta perpendicular ao azimute do corpo celestial. Ao plotar o pequeno segmento deste círculo em um gráfico, é desenhado como uma linha reta, os pequenos erros resultantes são pequenos demais para serem significativos.
Os navegadores usam o auxílio à memória "calculado maior fora" para determinar se o observador está mais distante da posição geográfica do corpo (medir interceptar do HC do azimute). Se o HC for menor que HO, o observador estará mais próximo da posição geográfica do corpo, e a interceptação será medida a partir do AP em direção à direção do azimute.
A última etapa do processo é plotar as linhas de posição e determinar a localização da embarcação. Cada posição assumida é plotada primeiro. A melhor prática é avançar ou aposentar as posições assumidas para corrigir o movimento da embarcação durante o intervalo entre as vistas. Cada LOP é então construído a partir de seu AP associado, derrubando o azimute ao corpo, medindo a interceptação em direção ou longe do azimute e construindo a linha de posição perpendicular.
Para obter uma correção (uma posição), esse lop deve ser cruzado com outro lop de outra visão ou de outros lugares, por exemplo um rolamento de um ponto de terra ou cruzamento de um contorno de profundidade, como a linha de profundidade de 200 metros em um gráfico.
Vistas
Até a era dos navios de navegação por satélite costumam fazer vistas ao amanhecer, durante a manhã, ao meio -dia (trânsito meridiano do sol) e anoitecer. As vistas da manhã e da noite foram levadas durante o crepúsculo, enquanto o horizonte era visível e as estrelas, planetas e/ou lua eram visíveis, pelo menos através do telescópio de um sextante. Duas observações são sempre necessárias para dar uma posição precisa para dentro de uma milha em condições favoráveis. Três são sempre suficientes.
Correndo correndo
Uma correção é chamada de correção em execução quando um ou mais dos lops usados para obtê -la são um lop avançado ou recuperado ao longo do tempo. Para obter uma correção, o lop deve atravessar em um ângulo, quanto mais perto de 90 °, melhor. Isso significa que as observações devem ter diferentes azimutes. Durante o dia, se apenas o sol estiver visível, é possível obter um lop da observação, mas não uma correção, pois é necessário outro lop. O que pode ser feito é levar uma primeira vista que produz um lop e, algumas horas depois, quando o azimute do sol mudou substancialmente, tire uma segunda visão que produz um segundo lop. Conhecendo a distância e o curso navegados no intervalo, o primeiro lop pode ser avançado para sua nova posição e o cruzamento com o segundo lop produz uma correção em execução.
Qualquer visão pode ser avançada e usada para obter uma correção em execução. Pode ser que o navegador devido às condições climáticas só possa obter uma única visão ao amanhecer. O lop resultante pode ser avançado quando, mais tarde de manhã, uma observação solar se torna possível. A precisão de uma correção em execução depende do erro na distância e no curso, de modo que, naturalmente, uma correção em execução tende a ser menos precisa do que uma correção não qualificada e o navegador deve levar em consideração sua confiança na exatidão de distância e curso para estimar o resultante do resultante erro na correção em execução.
Determinar uma correção cruzando os lops e avançando os lops para obter correções em execução não são específicos para o método de interceptação e podem ser usados com qualquer método de redução de visão ou com os lops obtidos por qualquer outro método (rolamentos, etc.).