Astronominen navigointi

Astronomistä navigointia

Sekstantin edeltäjä, oktantti

Astronominen navigointi tarkoittaa sijainnin määrittämistä taivaankappaleiden avulla.

Tähtitieteellinen paikanmääritys pysyi kauan ainoana keinona maantieteellisen paikan määrittämiseksi. Vielä 1960-luvulla esimerkiksi ranskalaiset yhtiöt hakivat sanomalehti-ilmoituksin tähtitieteellisiä paikanmäärittäjiä Saharan öljykentilleen.

Taivaankappaleen korkeuden mittaamien tapahtuu sekstantin ja horisontin avulla. Havaintohetken tarkka aika luetaan kronometrista ja merkitään muistiin. Merihorisontin puuttuessa voidaan turvautua ns. keinohorisonttiin, eli johonkin nestepintaan, joka pysyy astiassaan vakaana. Laivoilla keinohorisontin käyttö ei ota onnistuakseen aluksen liikkeiden takia. Sekstanteissa, joita käytetään laivoja vakaammissa ilma-aluksissa, on sisäänrakennettu keinohorisontti.

Tähtitieteellinen paikanmäärittely perustuu taivaankappaleen ja horisontin välisen eron mittaamiseen Greenwichin meridiaanin keskiajan GMT:n, (Greenwich Mean Time) mukaan. Mittaushetken aika muutetaan asteiksi, jolloin saadaan Greenwichin tuntikulma GHA (Greenwich Hour Angle), johon lisätään, tai vähennetään merkintäpaikan longitudi, itäistä, tai läntistä, mitatun taivaankappaleen paikallisen tuntikulman, LHA:n (Local Hour Angle) toteamiseksi.

Aurinko, kuu ja planeetat

Yllä kerrottu pätee sellaisenaan aurinkoon, kuuhun ja planeettoihin. Ajankohdan tuntikulmat täysinä tunteina, samoin kuin edellä mainittujen taivaankappaleiden deklinaatiot saadaan Nautical Almanacasta, eli NA:sta. Minuutit ja sekunnit on tietysti lisättävä mukaan kun aikaa muutetaan asteiksi.

Kiintotähdet

Kevättasauksen, eli Aries-pisteen Greenwichin keskiaika muutetaan asteiksi, jolloin saadaan Arieksen tuntikulma GHA, Greenwich Hour Angle. Tähän Arieksen tuntikulmaan liitetään Nautical Almanacista:sta saatu, kyseisen kiintotähden SHA, eli tähden Sideric Hour Angle (sideerinen, kiinteä, tuntikulma). Näin on muodostettu havaitun tähden Greenwichin keskiajassa oleva tuntikulma eli tähden GHA.

Tähän tähden tuntikulmaan lisätään merkintäpaikan itäinen, tai siitä vähennetään merkintäpaikan läntinen, longitudi. Näin muodostuu tähden havaintohetken tuntikulma LHA, Local Hour Angle.

Taivaankappaleen LHA ja deklinaatio sijoitetaan ns. merenkulun pallokolmioon, josta logaritmilaskutoimituksen avulla ratkaistaan taivaankappaleen laskettu korkeus kahden suorakulmaisen pallokolmion avulla. Taulukkona on H.O 211.

Korkeusmenetelmä

Korkeusmenetelmässä verrataan taivaankappaleen laskettua ja sekstantilla havaittua taivaankappaleen tosikorkeutta toisiinsa. Korkeuksien erotus, joko plussana, tai miinuksena, viedään atsimuutille. Korkeuksien erotus huomioon otettuna piirretään sijoittaja yhdeksänkymmenen asteen kulmaan atsimuuttiin nähden. Alus sijaitsee sijoittajalla. Sijoittajia tarvitaan vähintään kaksi, joiden risteyskohdassa alus silloin on. Usein on ensimmäiseksi saatua sijoittajaa siirrettävä aluksen kulkeman matkan verran.

Korjauksista

Tärkeimmät korjaukset korkeuden mittaamisessa ovat; ilmakehässä tapahtuvasta valonsäteen taittumisesta johtuva refraktio, havainnoijan silmänkorkeudesta johtuva horisontin aleneminen, sekä auringon, tai kuun ylä-, tai alareunan korjaus keskiauringoksi, tai keskikuuksi. Kuulle on lisäksi tehtävä muita korjauksia, jotka johtuvat havainnoijan poikkeamisesta maapallon keskipisteen ja kuun välisestä linjasta.

Taivaankappaleiden korkeuden mittaushetkellä on kronometrista luettava huolellisesti aika sekunnin tarkkuudella. Lukeminen aloitetaan sekunneista ja aika merkitään muistiin. Luettuun kronometriaikaan tehdään tarvittavat korjaukset Greenwichin keskiajan saamiseksi.