В задачи мореходной астрономии входят вопросы измерения времени, а именно, установление принципов измерения времени, единиц измерения и систем счёта времени. В качестве единицы измерения времени может быть принята величина, периодически повторяющаяся и совершенно одинаковой длительности. Кроме того, она должна быть удобна для применения в повседневной жизни.
Звёздное время.
Достаточно точным периодом обладает вращение небесной сферы. Один полный оборот небесной сферы даёт нам единицу измерения – звёздные сутки.
Звёздными сутками называется промежуток времени между двумя последовательными одноимёнными кульминациями точки весеннего равноденствия (точки Овна ) на одном и том же меридиане. За начало звёздных су-ток принимается момент верхней кульминации точки на данном меридиане.
Звёздным временем называется промежуток времени от момента верх-ней кульминации точки до данного момента выраженный в звёздных единицах.
Из основной единицы звёздного времени – звёздных суток, получаются более мелкие единицы:
звёздный час, равный 1/24 части звёздных суток;
звёздная минута, равная 1/60 части звёздного часа;
звёздная секунда, равная 1/60 части звёздной минуты.
Поскольку вращение сферы проходит равномерно, то продолжительность её поворота может оцениваться дугой экватора, т. е. часовым углом. Следует отчётливо представлять себе, что время не есть дуга, а только числен-но приравнивается к дугам часовых углов для удобства применения.
На этом основании величина часового угла точки может служить для численной оценки промежутков времени, прошедших от начала звёздных су-ток, другими словами, звёздное время численно равно вестовому часовому углу точки весеннего равноденствия (t), то есть:
S = t
Следовательно помимо часовых мер звёздное время может так же выражаться и в градусных мерах:
1ч=15
Большие промежутки времени в звёздных сутках не исчисляются, поэтому звёздное время даты не имеет.
Между звёздным временем S, часовым углом любого светила t и прямым восхождением , существует простое соотношение, называемое основной формулой звёздного времени:
S = t +
Из этой формулы можно определить часовой угол светила:
t = S — ,
или для звезды:
t* = S + ,
где t* – звёздное дополнение, приводимое в МАЕ для навигационных звёзд.
Однако в повседневной жизни звёздное время неудобно и поэтому при-меняется только при астрономических расчётах.
Солнечное время.
Традиционно за единицу принималась величина одного полного оборота Солнца по небесной сфере. Такой промежуток времени даёт нам единицу солнечные сутки.
Солнечными, или истинными сутками, называется промежуток времени между двумя последовательными верхними кульминациями центра видимого диска Солнца на одном и том же меридиане.
Однако длинна истинных солнечных суток в течение года меняется, т.е. для точных измерений они не пригодны.
В настоящее время за основную систему измерения времени принято среднее солнечное время. То есть усреднённые за год солнечные сутки.
Средним Солнцем называют фиктивную точку небесной сферы, движущуюся строго равномерно, которая заменяет истинное Солнце в вопросах измерения времени.
Средними сутками называется промежуток времени между двумя последовательными одноимёнными кульминациями среднего Солнца на одном и том же меридиане.
За начало средних суток принят момент нижней кульминации среднего Солнца на данном меридиане.
Средним или гражданским временем (Т) называется промежуток времени, протекший от момента нижней кульминации среднего Солнца до данного момента.
Среднее время выражается только в часовой мере и ему обязательно приписывается календарная дата.
Для перехода от среднего времени к звёздному используется формула:
S = T 12ч +
Эта формула позволяет рассчитать звёздное время S по среднему времени Т и дате, как приближённо, так и точно.
• Виды времени.
Пока что мы рассматривали системы счёта времени лишь для произвольного меридиана. Привяжем теперь эти системы к конкретным меридианам.
Местное время.
Местное время это время считаемое от данного меридиана (меридиана наблюдателя, соответственно местное звёздное Sм = tм и местное среднее (гражданское) время Тм.
Местное время начального меридиана – меридиана Гринвича называют гринвичским временем, соответственно гринвичским звёздным Sгр = tгр и гринвичским средним (гражданским) временем Тгр.
Местному времени присущи следующие свойства:
• Разность времён одной системы (S или T), считаемых на разных меридианах, численно равна разности долгот данных меридианов, выраженных в соответствующих мерах (градусная или часовая);
• Разность времён одной системы (S или T), считаемых на Гринвичском и каком либо другом меридианах, численно равна долготе данного меридиана, выраженных в соответствующих мерах (градусная или часовая);
• для получения местного времени по известному гринвичскому, долготу пункта следует прибавлять со своим знаком (Ost «+», W «–»). Что бы не ошибиться, со знаком долготы надо помнить, что к осту времени больше;
• для всех наблюдателей находящихся на одном меридиане, местные времена одной системы одинаковы, независимо от широты наблюдателя.
В виде соотношений эти свойства будут выглядеть следующим образом:
Переход от местного времени одного меридиана к местному времени другого производят «через Гринвич», то есть по известному местному времени Тм1 и долготе 1 первого пункта находят время на Гринвиче TГР, затем по найденному гринвичскому времени и известной долготе 2 второго пункта находят второе местное время Тм2:
Поясное время.
Использование местного времени далеко не всегда удобно, так как при этом в каждом населённом пункте устанавливалось бы своё местное время. Поэтому в 1884 г. была принята система поясного времени. В этой системе вся земная поверхность была поделена на 24 часовых пояса по 15 (1ч) долготы каждый. Пояс между 7,5 W и 7,5Ost с центром на меридиане Гринвича считается начальным или нулевым, и от него начинается счёт нумерации поясов до 12 к Ost и W. Двенадцатый пояс имеет серединой линию смены дат и в остовой части считается восточным, а в вестовой — западным.
Для того, что бы определить номер пояса необходимо разделить долготу на 15 и округляется в ближайшую сторону.
По всей территории часового пояса устанавливается одинаковый счёт среднего времени, равный времени на центральном меридиане этого пояса. Такая система называется системой поясных времён, а время называется поясным временем.
Поясное время какого-либо пояса будет отличаться от гринвичского на число часов равное номеру этого пояса.
Обычно западным поясам приписывается знак «+», а восточным знак «–», то есть знак для перехода к ТГР. (Для того, что бы было легче разобраться со знаками, ещё раз хотим напомнить, что к востоку часов больше).
Все переходы времени от одного часового пояса к другому, от местного времени к поясному и обратно, от местного времени одного пункта к пояс-ному времени другого и т.п. мы рекомендуем осуществлять так же через Гринвич.
Например: требуется перейти от известного Тм на меридиане 1 первого пункта к поясному Тп времени второго пункта в часовом поясе N2.
Судовые часы устанавливаются по времени какого-либо часового пояса, как правило, того в котором находится судно, или соседних с ним.
Вследствие этого судовым временем ТС называется поясное время того часового пояса, по которому выставлены судовые часы. Судовое время измеряется, как правило, с точностью до 1м.
При переходе границ пояса все часы на судне, кроме хронометров и часов в радиорубке, переводятся на 1ч – вперёд при плавании к Ost и назад – при плавании к W.