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Navegación celeste

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Introducción a la Navegación Celeste

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  • 1. NAVEGACIÓN ASTRONÓMICA TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com
  • 2. Generalidades Navegación Astronómica TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com OBJETIVO.- Revisar conceptos básicos requeridos en los cálculos astronómicos para determinar la posición del buque a través de la Navegación Astronómica.
  • 3. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com
  • 4. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com NAVEGACIÓN.Es la ciencia que permite determinar en todo momento la posición del buque en cualquier parte del océano o espacio acuático navegable y conducirlo con precisión y seguridad.
  • 5. La Navegación debe resolver y tener en cuenta: Posición Lat. Lon. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com Distancia Navegada Rumbo Gobierno (Derrota) Navegación Profundidad Condiciones Océano atmosféricas
  • 6. La Navegación debe resolver y tener en cuenta: Posición Lat. Lon. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com Distancia Navegada Rumbo Gobierno (Derrota) Navegación Profundidad Condiciones Océano atmosféricas
  • 7. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com ACTUALMENTE.1.- Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS) • • • • • GPS es el sistema de satélite USA GLONASS Federación Rusa IRNSS: India Galileo: UE Compás: China 2.- Sistemas de radionavegación (Sistemas LORAN-C, OMEGA 3.- Entre otros. Hiperbólicos)
  • 8. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com ANTES.1.- Cálculos Celestes.
  • 9. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com
  • 10. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com
  • 11. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com
  • 12. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com
  • 13. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com
  • 14. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com
  • 15. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com
  • 16. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com
  • 17. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com Primer Punto de Aries SHA - W RA – E (unidad tiempo) (elevación correcta - right ascension)
  • 18. Referencia Meridiano Celeste de Greenwich TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com Recuerde que GHA, SHA y LHA se miden SOLAMENTE hacia OESTE (W) Algunas veces es más conveniente medir el ángulo horario desde el este u oeste como una longitud en la Tierra, en es caso se lo conoce como ángulo meridiano (t). Si la referencia es el meridiano del observador Se denomina ángulo horario local. (LHA-local hour angle).
  • 19. Meridiano del Observador Primer punto de Aries Greenwich TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com Astro - Luna Ángulo Meridiano Sol
  • 20. Distancia Polar (p) Varía desde 0° to 180°. Complemento de la declinación TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com Declinación d 90° – d o 90° + d, dependiendo del hemisferio Ángulo de Hora Local (Local hour angle - LHA) Es la distancia angular oeste medida como el arco en el ecuador celeste en la vertical superior (upper branch) del meridiano celeste local y el círculo horario. Se mide de 0 a 360°.
  • 21. Distancia cenital (z) es la distancia angular desde el cenit, o es el arco TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com del circulo vertial entre el cenit y un punto de la esfera celeste. Es medido a lo largo de un círculo vertical desde 0° hasta 180°. Es usualmente considerado el complemento de la altitud o coaltitud. Zn – Azimut-medido en sentido horario hasta 360°, iniciando en un punto norte del horizonte. Z – Ángulo Azimutal es el arco de horizonte celeste contado hasta el círculo vertical del astro.
  • 22. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com
  • 23. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com
  • 24. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com
  • 25. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com
  • 26. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com
  • 27. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com Triangulo de posición (navegación).- Los lados del triángulo son: 1.- Colatitud.- Complemento de la latitud. 2.- Distancia cenital.Complemento de la altura para los astros visibles. 3.- Codeclinación o distancia polar.
  • 28. Triángulo Esférico TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com Los ángulos son: El ángulo en el polo.- Que es el horario del astro en el lugar, cuyo valor es el arco de ecuador comprendido entre el meridiano superior del lugar y el semicírculo horario del astro. El ángulo cenital.- Que es el azimut astronómico, contado en el horizonte desde la proyección del polo elevado sobre el horizonte (N o S) hasta el semicírculo vertical (proyección del astro sobre el horizonte). El ángulo paraláctico.- Que está formado por el semicírculo vertical (proyección del astro en el horizonte) y el circulo horario del astro o círculo máximo de ascensión. Este ángulo no se suele usar en navegación.
  • 29. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com
  • 30. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com
  • 31. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com Una línea de latitud (una LDP) puede obtenerse mediante la observación de un astro en el Paso por el Meridiano.
  • 32. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com
  • 33. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com
  • 34. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com
  • 35. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com Hs IE Dip H HP PA SD Ho R P T Altura instrumental Error instrumental o de índice Depresión del horizonte Altura aparente Paralaje horizontal Paralaje en altitud Semi-diámetro Altura observada Refracción atmosférica Presión atmosférica Temperatura
  • 36. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com Se deben hacer varias correcciones a la altura del astro, Hs, medida con el sextante, para obtener la altura observada, Ho, necesaria para obtener el determinante de la recta de altura del astro. Errores intrínsecos al sextante: 1. IE (error de índice) 2. La altura del ojo del observador 3. Ajuste de la lectura equivalente en el centro de La Tierra, y en el centro del astro. 4. La refracción debida a la atmósfera terrestre 5. Otros.
  • 37. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com Tiene en cuenta la diferencia entre los horizontes celeste y visible, debido a la altura del ojo del observador Dip = 0.0293 * SQRT( h ) [º] h: altura del ojo del observador sobre el nivel del mar, [m].
  • 38. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com Es la altura medida con el sextante corregida del error de índice, y del debido a la altura de ojo del observador: H = Hs + IE - Dip Hs IE Dip H Altura instrumental Error instrumental o de índice Depresión del horizonte Altura aparente
  • 39. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com
  • 40. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com Para la atmósfera terrestre estándar: • T = 10 ºC • P = 1010 mb el valor de la refracción es [1]: Ro = 0.0167 / (tan (H + 7.31) / (H + 4.4) ) [º] Si la observación se efectúa bajo condiciones no estándares de T y P: f = 0.28 * P/ (T+ 273) R = f * Ro
  • 41. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com Para una estrella: Ho = H - R Correcciones adicionales para el Sol, La Luna, y los planetas: Paralaje (Sol, La Luna, Venus, y Marte) Semidiametro del astro (Sol, Luna) Aumento del semidiametro (Luna) H Altura aparente Ho Altura observada R Refracción atmosférica
  • 42. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com Paralaje es la diferencia de los ángulos que forman con la vertical las líneas dirigidas a un astro desde el punto de observación y desde el centro de la Tierra. La corrección correspondiente ajusta la lectura equivalente en el centro de La Tierra.
  • 43. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com Astros afectados: El Sol, La Luna, y los planetas Venus y Marte, principalmente. Para el Sol aproximadamente: HP = 0.0024°
  • 44. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com Para La Luna, se tiene en cuenta además el achatamiento de La Tierra. (Oblateness of the Earth): OB = 0.0032*(SIN(2B)*COS(z)*SIN(H)-SQ(SIN(B))*COS(H)) [º] B: Latitud del observador z: Acimut de La Luna En latitudes medias y para altitudes de la Luna H < 60º, se puede tomar de forma aproximada: OB = - 0.0017 * cos H H Altura aparente La corrección por paralaje viene HP Paralaje horizontal dada por la expresión: PA Paralaje en altitud PA = HP * COS( H ) + OB
  • 45. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com Ajuste de la lectura equivalente en el centro del astro Astros afectados: El Sol, La Luna Signo aritmético según el limbo utilizado al medir Hs: (+) Limbo inferior (-) Limbo superior Valores aproximados: El Sol: SD = 16’ La Luna: SD = 0.2724° * HP HP.- Paralaje horizontal
  • 46. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com A partir de la altura instrumental, se obtiene la altura observada o verdadera, sumando todas las correcciones. Es la altura aparente corregida de refracción y si procede de paralaje y semidiámetro. H = Hs + IE - Dip Ho = H - R + PA ± SD
  • 47. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com
  • 48. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com Estrella Limbo: Centro Hs = 49.5850 [°] ie = 0.0000 ['] hojo = 6 [m] T = 18 [°C] P = 1010 [mb] Hos = 49.5850 [°] DIP = 0.0719 Ha = 49.5131 R = 0.0134 OB = 0.0000 HP = 0.0000 PA = 0.0000 SD = 0.0000 Aug SD = 0.0000 Ho = ?
  • 49. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com TRABAJO N° 3 Sol Limbo: Inferior Hs = 44.0400 ie = 0.0000 hojo = 2.5000 T = 10.0000 P = 1010.0000 Hos = 44.0400 dip = 0.0464 Ha = 43.9936 R = 0.0168 OB = 0.0000 HP = 0.0024 PA = 0.0018 SD = 0.2665 Aug SD = 0.0000 Altura observada corregida: Ho = ?
  • 50. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com
  • 51. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com
  • 52. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com
  • 53. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com
  • 54. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com
  • 55. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com PROCEDIMIENTO CÁLCULO CELESTE 1. A partir de la altitud instrumental (Hs) realizar las correcciones hasta obtener la altitud observada (Ho). 2. Determine el GHA y su declinación. 3. Escoja una posición asumida (AP) y encuentre el ángulo horario local (LHA). 4. Calcule la altitud computada y el azimut para la posición asumida AP. 5. Compare las dos líneas y encuentre el intercepto. 6. Dibuje la LOP.
  • 56. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com Alcance y propósito.El principal propósito de estas tablas es facilitar la práctica de navegación celeste en el mar.
  • 57. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com Un segundo propósito es proveer dentro de las limitaciones la tabulación de la solución de un triangulo esférico conocidos dos lados incluido el ángulo necesarios para encontrar el valor del tercer lado y el ángulo adyacente.
  • 58. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com Estas tablas fueron diseñadas para ser usadas con el método Marcq Saint Hilaire llamado método del intercepto (intercept method of sight reduction) …utilizando una posición asumida o escogida para la interpolación para latitudes donde no son requeridos los ángulos de hora local (LHA)
  • 59. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com Los argumentos o variables a utilizarse son: 1) 2) 3) 4) 5) Grados enteros de latitud (Posición Asumida) Declinación (Almanaque Náutico) Ángulo de hora local (Almanaque Náutico - Cálculo del Tiempo) Altitudes (Observación Sextante incluidas las correcciones) y las diferentes tabulaciones (compensaciones) cercanas a décimas de minuto, ángulos azimutales cercanos a la décimas de grados.
  • 60. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com Las tablas están diseñadas para una interpolación precisa de altitud para declinación solamente mediante el uso de tablas de interpolación que facilitan la interpolación lineal y proveen además segundas aproximaciones (segundas diferencias). Los datos son aplicables para la solución de todas las observaciones de los cuerpos celestes, no hay límites para los valores de altitud, latitud, ángulo de hora o declinación.
  • 61. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com
  • 62. Círculo de Igual Altura TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com Por cada grado el radio del circulo crece Por las distancias no se Grafican los círculos de Igual altura y solo se Dibuja una perpendicular Calculando el intercepto
  • 63. Círculo de Igual Altura TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com Intercepto – Intercepcción (a).- es la diferecia en minutos del arco entre la altura observada (altitud corregida del sextante) y la computada (calculada en la tabla 229). Es conocida como T (toward - hacia el cuerpo celeste) o A (away - en contra el cuerpo celeste) si la altitud observada Ho es más grande o más pequeña que la altitud computada Hc.
  • 64. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com
  • 65. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com
  • 66. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com
  • 67. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com POSICIÓN ASUMIDA POSICIÓN ASTRO POLO CELESTE
  • 68. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com POSICIÓN ASUMIDA POSICIÓN ASTRO POLO CELESTE
  • 69. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com Reemplazo el ángulo meridiano t (medido W – E) por el LHA (medido W) en las dos últimas formulas: Latitud Norte LHA > 180°, entonces Zn = Z LHA < 180°, entonces Zn = 360°–Z Latitud Sur LHA > 180°, entonces Zn =180 ° - Z LHA < 180°, entonces Zn = 180°+Z
  • 70. POSICIÓN ASUMIDA TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com POLO CELESTE POSICIÓN ASTRO
  • 71. Taller Práctico TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com OBJETIVO.- Identificar los formatos usados para navegación celeste y los conceptos que permiten ingresar los argumentos en los cálculos astronómicos. TNNV-SU VICTOR MASSON
  • 72. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com 1. Taller «Identificación de los Formatos para cálculos celestes». 2. Cálculo de la Recta de Altura. 3. Diagrama de Luz y Oscuridad. 4. Cálculo de Azimuth Exacto. 5. Latitud por Polaris. 6. Cálculo de la Meridiana.
  • 73. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com En un día de navegación astronómica se puede considerar: Preparación para el alesio matutino y vespertino, alesio, rectas de sol, meridiana, cálculo de latitud por polaris, además del cálculo del error de giro.
  • 74. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com 1. Taller «Identificación de los Formatos para cálculos celestes». 2. Cálculo de la Recta de Altura. 3. Diagrama de Luz y Oscuridad. 4. Cálculo de Azimuth Exacto. 5. Latitud por Polaris. 6. Cálculo de la Meridiana.
  • 75. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com
  • 76. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com Reconocimiento del Astro
  • 77. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com Determinante Marcq SaintHilaire de la recta de altura A=Hc- Ho. Si Ho> Hc =Toward; Si Ho<Hc = Away Zn = Z si LHA > 180 Zn = 360 -Z si LHA < 180 Zn = 180 -Z si LHA > 180 Zn = 180+Z si LHA < 180 NORTE SUR
  • 78. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com 1. Taller «Identificación de los Formatos para cálculos celestes». 2. Cálculo de la Recta de Altura. 3. Diagrama de Luz y Oscuridad. 4. Cálculo de Azimuth Exacto. 5. Latitud por Polaris. 6. Cálculo de la Meridiana.
  • 79. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com Aurora.- es la claridad intermedia que precede al orto de Sol, y crepúsculo a la luz difusa que sigue al ocaso del Sol. Se produce por el efecto de reflexión en la atmósfera cuando el Sol está por debajo del horizonte. Se define que la Aurora comienza y el Crepúsculo termina cuando el Sol está 18° bajo el horizonte verdadero. La luz crepuscular se hace a cada momento más y más débil desde el instante del ocaso visible hasta ser nula cuando está a 18 ° bajo el horizonte.
  • 80. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com HORA DEPRESIÓN DEL SOL CONCEPTO se puede… Orto ú ocaso 50' Crepúsculo civil 6º efectuar actividades rutinarias sin necesidad de la luz artificial Crepúsculo náutico 12º observar estrellas de primera magnitud, debido a que el horizonte de la mar es perfectamente visible para una buena observación. Crepúsculo astronómico 18º Se verifica el inicio la obscuridad absoluta con respecto al Sol. Para calcular la hora del comienzo de la aurora y término del crepúsculo, el Almanaque Náutico trae tablas que dan el comienzo del crepúsculo matutino y el término del vespertino para cada día en función de la latitud. Su uso es similar a las del orto y ocaso.
  • 81. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com RECOMENDACIONES para un DLO: • Los datos del Almanaque Náutico, (LMT) para cada uno de los fenómenos del sol y de la luna, son aproximados al minuto. • Cuando el DLO se calcula para una determinada navegación, en que las posiciones del orto y ocaso para el sol y la luna son estimadas y diferentes, la Latitud y Longitud se deben emplear hasta el minuto de grado. • Eventualmente se podría considerar la décima de minuto, para aquellos casos que se tenga una posición exacta.
  • 82. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com 1. Taller «Identificación de los Formatos para cálculos celestes». 2. Cálculo de la Recta de Altura. 3. Diagrama de Luz y Oscuridad. 4. Cálculo de Azimuth Exacto. 5. Latitud por Polaris. 6. Cálculo de la Meridiana.
  • 83. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com Inicio ZT Tiempo de Zona GHA. Ángulo Horario G. D.R./Fijo Datos de Ingreso t Ángulo Meridiano Dec. Declinación Latitud Argumentos t Ángulo Meridiano Dec. Declinación Latitud Más aproximado Exacto Menos Aproximado
  • 84. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com RESUMEN: Comparación del azimut computado con el azimut medido con el compas determinando el error del compas.
  • 85. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com 1. Taller «Identificación de los Formatos para cálculos celestes». 2. Cálculo de la Recta de Altura. 3. Diagrama de Luz y Oscuridad. 4. Cálculo de Azimuth Exacto. 5. Latitud por Polaris. 6. Cálculo de la Meridiana.
  • 86. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com 1. Taller «Identificación de los Formatos para cálculos celestes». 2. Cálculo de la Recta de Altura. 3. Diagrama de Luz y Oscuridad. 4. Cálculo de Azimuth Exacto. 5. Latitud por Polaris. 6. Cálculo de la Meridiana.
  • 87. TNNV-SU Victor MASSON; Oce. victormasson@gmail.com