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六分仪

2011-03-19

航海 2011年2期
关键词:天体夹角望远镜

六分仪使用示意图

六分仪(sextant) ,用来测量远方两个目标之间夹角的光学仪器。通常用它测量某一时刻太阳或其他天体与海平线或地平线的夹角,以便迅速得知海船或飞机所在位置的经纬度。

航海用六分仪在扇形框架背面有手柄,框架上装有活动臂,活动臂最上端即是指标镜;半反射式的平镜安装在六分仪的左侧(中部,正对望远镜者),地平镜旁边还配有滤光片供测量太阳等明亮天体时使用。测量天体地平高度时,观测者手持六分仪,让望远镜镜筒保持水平,并从望远镜中观察被测天体经地平镜反射所成的像;同时要调节活动臂,使星象落在望远镜中所见的地平线上。这也是地平镜需要用半反射玻璃制造的原因。

使用六分仪测量经纬度的前提条件是当前时间已知。先用六分仪测量出某天体(一般用太阳)上中天时的地平高度,再查阅天文年历了解当天该天体的赤道坐标,只需代入公式:

就可以得出该地的纬度φ。式中z是天体天顶距(90度减去地平高度),δ是天体的赤纬,t是时角,可以由地方恒星时与天体赤经相减得出,恒星时也可以通过简单计算得到。如果是由太阳位置计算地理纬度,更简便的算法是:

至于经度的测量,可以通过比较太阳上中天时地方时(由查阅天文年历得出)与出发地的时间之差得出。

六分仪最大的缺点是受天气的影响较大,不能在阴雨天使用。而制造过程中会无可避免地引入机械误差,这也成了限制六分仪精度的一个因素。有一定经验的观测者在正常条件下白天单一观测的均方误差为±0.7′~±1.0′。增加观测次数取平均值,则其均方误差降为单一观测值的,n为次数,一般取3、5、7次。天体高度最好为15°~65°。

此外,六分仪也可在沿岸航行时用于观测两个地面物标之间水平夹角,用以在海图上定位。

中海集团海运广场竖立的“六分仪”铜像

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