480
ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ АСТРОНОМИЯ
мента s = a. Необходимое для предвычисления момента кульминации прямое восхождение а звезды, так же как и склонение 5, можно подсчитать по звёздному каталогу (см.) или по астрономическому ежегод-{0 ижку(см.Ежегодники астрономические) . Географическая широта, которая равняется углу между отвесной линией ZZ' и плоскостью экватора Q'Q (рисунок), равна (для случая наблюдения звезды к Ю. от зенита) сумме склонения 6 звезды и её зенитного расстояния гт в момент верхней кульминации, т. е.
<Р = 8 + *т. (2)
Если зенитное расстояние z звезды измерено близ меридиана, то можно вычислить небольшую поправочную величину г, называемую приведением (или редукцией) на меридиан, к-рая представляет собой разность между меридианным зенитным расстоянием zm и близмеридианным z. Тогда для наблюдений, напр, близ верхней кульминации, будем иметь:
zm~z-r, (3)
и широта 9 может быть вычислена по той же самой формуле (2), так что этот случай приводится к предыдущему.
Чтобы по показаниям часов или хронометра получить точное время, необходимо знать т. н. п о-правку часов и, т.е. величину, к-рую надо прибавить (алгебраически) к показанию Т часов или хронометра, чтобы получить точное время, звёздное или гражданское. Таким образом, для звёздного хронометра будем иметь:
s = Т + и. (4)
Если поправка часов и неизвестна, то её можно определить с помощью астрономич. наблюдений. Это и имеют в виду, когда говорят об определении времени (напр, звёздного). Для такого определения надо знать широту <р и измерить в момент Т по хронометру зенитное расстояние z какой-нибудь звезды, находящейся в западной или восточной части неба, вблизи первого вертикала, прямое восхождение а и склонение 6 к-рои известны. По этим данным может быть вычислен и часовой угол t, а затем по формулам (1) и (4) можно вычислить звёздное время s для момента наблюдения и поправку часов и. Комбинируя эти 2 формулы, можно получить формулу
и = а + t — Т (Ь)
для непосредственного вычисления и.
Подобным же образом может быть получена и формула для вычисления А. Способ определения азимута по измеренному зенитному расстоянию применяется почти исключительно при приближённом совместном определении азимута и времени по Солнцу.
В СССР в Г. а. пользуются преимущественно способами астрономич. определений, разработанными русскими и советскими астрономами-геодезистами. Эти способы основаны на наблюдении двух или нескольких звёзд, находящихся на равных высотах (на одном и том же альмукантарате).
Если пронаблюдать 2 звезды на одной и той же высоте (или, что всё равно, на одном и том же зенит-
ном расстоянии z), то, зная широту ер, можно определить поправку хронометра и, т. е. время, а зная поправку хронометра и, можно определить широту ср. Первый способ называется способом Цингера (см. Цингера способ), по имени известного русского астронома-геодезиста Н. Я. Цингера (см.), разработавшего этот способ, второй — на таком же основании — называется способом Певцова (см. Певцова способ). Из наблюдений 4 звёзд, попарно на равных высотах (или большего числа пар), можно определить широту <р и поправку хронометра и одновременно. Это способ советского астронома В. В. Каврайского (см. Каврайского способ). Если пронаблюдать серию звёзд (от 4 до 16) на одной и той же постоянной высоте (обычно 45° или 30°), то так же можно определить одновременно и широту, и время. Этот способ, разработанный для наблюдения с универсальным инструментом или зенит-телескопом советским астрономом-геодезистом А. В. Мазаевым, называется по его имени способом Мазаева (см. Мазаева способ).
Самые наблюдения во всех перечисленных способах очень просты и состоят в том, что замечают момент Т по хронометру, когда наблюдаемая звезда достигает определённого зенитного расстояния, т. е. её изображение пересекает горизонтальную нить в поле зрения трубы. Зенитное расстояние должно во время наблюдения пары звёзд (в способах Цингера, Певцова и Каврайского) или серии звёзд (в способе Мазаева) оставаться неизменным. Эта неизменность является основным условием способа равных (или соответственных) высот и контролируется с помощью по-верительного уровня, т. е. уровня специального устройства. Небольшие отклонения от постоянства зенитных расстояний учитываются на основании отсчётов уровня.
В настоящее время долготы в Г. а. определяются с помощью радиосигналов точного времени. Способ этот основывается на положении, которое доказывается в сферической астрономии: долгота места X от Гринвича, считаемая к 3. положительной, а к В. отрицательной, равняется разности гринвичского звёздного времени S и местного s, считаемых в один и тот же физич. момент, т. е.
При этом гринвичское звёздное время S определяется по сигналам времени (см. Служба времени), передаваемым по радио несколько раз в течение суток, а местное зрёздное время находят из астрономич. наблюдений, большей частью по способу Цингера. При обработке приходится также учитывать, что приём сигналов времени производится в один момент, а астрономич. наблюдения выполняются хотя и в очень близкий, но всё-таки в другой момент. Чтобы это учесть, необходимо определить ход часов (см.), что также включается в программу работ астронома при долготных определениях. Другие способы определения долготы применяются очень редко.
Наиболее характерным для Г. а. и наиболее тесно связанным с геодезией является измерение азимута направления на какой-либо земной предмет. Для этого надо измерить горизонтальный угол между светилом и земным предметом, азимут па-правления на который измеряется, и найти азимут светила из астрономических наблюдений. С этой целью наблюдают или Солнце, или Полярную звезду, которая является наиболее пригодной и удобной для этих определений, так что способ называется определением азимута но Полярной звезде.