http://howitworks.iknowit.ru/paper1143.html

Как работает секстант

Название СЕКСТАНТ произошло от латинского слова "sextans" – шестой, благодоря его устройству. Лимб секстанта составляет ровно одну шестую часть круга. Служит этот прибор для измерения угловой высоты небесного светила относительно горизонта. Если линия горизонта не видна, то его положение определяется пузырьковым уровнем. Изобрел секстант Исаак Ньютон. В морской навигации он называется "секстан". 

 

УСТРОЙСТВО СЕКСТАНТА.
• a – зрительная труба;
• b – рама;
• c – регулировочная рукоятка алидады;
• d – барабан микрометрического винта с верньером;
• e – лимб;
• f и g – светофильтры;
• h – лучи от линии горизонта;
• j – стеклянная пластина;
• k – лучи от небесного светила;
• l – главное зеркало;
• m – алидада.

альфа - угол, между направлением на линию горизонта и направлением на светило) равен удвоенному углу бетта (между плоскостью главного зеркала и плоскостью стеклянной пластины). Так как угол бетта равен угловому сдвигу алидады, то для удобства лимб секстанта проградуирован в двойных значениях бетта, т.е. в значениях измеряемой угловой высоты светила.

К верхней точке секстанта прикреплены один конец стрелки-указателя и подвижное зеркало. Другой конец стрелки свободно двигается по на шкале. К секстанту также пристроены телескоп и зеркальное стекло перед ним. Штурман смотрит на горизонт через телескоп и зеркало, двигая зеркало, пока отражение наблюдаемого светила не попадет на него, как бы коснувшись горизонта. Свободный конец стрелки укажет на шкале высоту наблюдаемого светила.

Для определения местоположения с помощью секстанта используются замеры высоты двух или более ярких звезд. Последовательность действий при определении координат следующая:

1. Зафиксировать точное время измерения.
2. Определить высоту двух выбранных светил
3. Воспользовавшись астрономическим ежегодником (например, «Морским навигационным ежегодником» – «Nautical Almanac»), найти в экваториальной плоскости те линии, на которой звезды были в момент замера. На пересечении линий на карте находится место наблюдения.

 

После определения по шкале секстанта высоты светила над горизонтом вносятся небольшие поправки на параллакс – отклоняющее действие земной атмосферы на проходящий сквозь нее свет. Измерения не дают навигатору точных координат места его расположения. При визировании светила он принимает собственную оценку этих координат. Вычислив положение визированного им небесного светила, навигатор с учетом склонения и часового угла последнего, пользуясь специальными таблицами, может вычислить высоту рассматриваемого небесного светила в предположении, что он находится в принятой им точке. Разность вычисленной высоты и измеренной при визировании секстантом укажет ему величину и направление смещения истинного местоположения от принятой точки. Каждая угловая минута этой разности соответствует одной морской миле (1,85 км).

Недостатком такого способа определения координат является необходимость обладания кроме секстанта, еще и справочником, который постоянно устаревает и требует обновления. Плюсом - независимость от источника энергии, что актуально особенно в морской практике, где любые батареи недолговечны.