Журнал наблюдений в геодезические приборы (теодолиты и тахеометры)

[AlexYu]

пункт 2.2 , там же и как делать поверки есть

Спасибо. Но это я и сам нашел. Не все там есть. Ну например, там не написано, где менять лампочку и где подключать питание. Хотелось бы все же документацию на прибор, детальную документацию, а не общие сведения.

[AlexYu]

Теодолит как раз предназначен для наблюдений за звёздами в том числе,

Более существенно то, что теодолит позволяет делать ИЗМЕРЕНИЯ. Причем с довольно приличной точностью (неточно и любой монтировкой со шкалами можно). Вообще-то слово "астрономия" происходит от слов астра (звезда) и номос (закон). Закон подразумевает именно количественные измерения, иначе он вообще не закон в естественно-научном смысле. Так что просто поглядушки в телескоп это вообще никакая не астрономия, а, если угодно, астровизия, астровидение или что-то вроде того. А вот измерения --- это уже астрономия. Хотя, конечно, любые такие любительские измерения это что-то исторически-реконструкционное, не более того. Но просто поглядушки даже и этим не являются Интересно было бы побеседовать с любителями именно такого рода, занимающимися ИЗМЕРЕНИЯМИ и вычислениями на основе этих измерений, а не просто поглдядушками.

[AlexYu]

Для тех любителей, которым интересна настоящая астрономия (в противовес простому  астровидению), я написал коротенький текст на страничку.

[KGS-88]

Для тех любителей, которым интересна настоящая астрономия (в противовес простому  астровидению), я написал коротенький текст на страничку.

То, о чем вы написали, относится к ОДНОМУ из больших разделов астрономии - астрометрии. Подробности можно прочитать в любой книге по сферической астрономии. Есть еще хорошая книга С.С. Уралова "Курс геодезической астрономии". Кроме теодолита можно делать измерения окулярным микрометром или астрометрическим окуляром со специальной сеткой нитей, например, при систематическом наблюдении двойных звезд. Мониторинг переменных звезд также предполагает измерения и их обработку, это уже с прицелом на вклад в науку. Но думаю, что это интересно далеко не всем. Простые посмотрушки в большую апертуру - это тоже прекрасно. Мне, например, это доставляет большое эстетическое удовольствие. Особенно если знаешь на что смотришь  .

[AlexYu]

Но думаю, что это интересно далеко не всем.

Это само-собой.  Но "все" а также "большинство" меня как-то мало интересует.  Мне интересны как раз не все и даже не большинство.

Книжка Уралова у меня есть. Но я как-то привык все формулы получать сам, написано в книжке  -- меня не убеждает, а вдруг там опечатка (бывает же) Кроме того, вряд ли у Уралова описано определение БЕЗ ЧАСОВ, во времена написания этой книжки проблемы часов уже не было.  Вообще если знаешь сферическую теорему косинусов (она, кстати, на раз выводится через скалярное произведение двух векторов), то больше из сферической геометрии знать ничего и не надо, остальное легко вывести. Естественно, если знаешь элементарную школьную тригонометрию Впрочем, не знаю как сейчас, может нынешние школьники тригонометрии и не знают. В задаче, что я написал, интересно то, что она решается элементарно и без приближений (графически и/или линеаризация и потом итерации -- это всегда можно, но интересно, что удалось сделать без этого).

[AlexYu]

Мониторинг переменных звезд также предполагает измерения и их обработку, это уже с прицелом на вклад в науку.

Этим я вряд ли займусь. Наукой я занимаюсь в другой области (причем профессионально). Меня скорее интересует что-то развлекательно-исторически-реконструкционное. С интересом прочитал про метод лунных расстояний в навигации. Пока руки не дошли попробовать, но надо будет. Секстан у меня есть и с часами определение координат я уже много раз делал.  Причем последний раз уже без компьютера и даже без калькулятора: карандаш, бумага и мореходные таблицы МТ-53. Коль уж историческая реконструкция (не было тогда даже калькуляторов!). Вот еще пришла мысль поразвлекаться составлением звездного каталога (немного звезд, чисто развлечься).  Интересно было бы еще попробовать определить разность долгот по методу Галлелея (затмения спутников Юпитера), но это уже надо партнера. Ну и т.д.

А просто поглядушками я тоже занимаюсь временами. Но как-то приелось в последнее время. Слишком уж это как-то не интеллектуально.

[Карат]

Еще заказал на авито же АШТ. Он должен быть удобнее, но у него точность ниже.

АШТ не совсем то, что надо. Как выяснилось, при изменении зенитного растояния изображение также менят своё положение ( вращается), что не очень удобно при визировании. Второе, у него нет перекрестия в окуляре, там круг, для наведения на шар, поэтому, точного визирования не получится. Третье, точность около минуты, что очень много.
Хотя, смотря для каких целей.
В среднем одна минута это радиус около двух километров, но даже такой точности достичь не получится из-за не точного визирования.
Есть, конечно, один плюс - наведение на любое зенитное растояния.

Поэтому, следует выбрать нормальный теодолит, для начала 2Т5К, обязательно с окулярными призмами, без них навестись на светило выше 45 градусов будет невозможно. С призмамами можно навестись до 55 градусов, и наблюдать намного комфортнее.
Что еще: секундомер обязателен.
На мой взгляд самый лучший теодолит 3Т2КП. Это лучшее оптическое изделие произведенное в СССР, просто чудо технической мысли.
Хотя сейчас полно электронных теодолитов, кому-то они нравится, они удобные, в том смысле, что не надо снимать отчет, он будет на экране, но эти аккуммуляторы....могут подвести в самый неподходящий момент.

Из литературы: И.С. Пандул. Астрономическая геодезия. Очень толковая книга, и сферическая тригонометрия там есть. Кажется, ее еще можно купить в бумажном виде. Все-таки изучать лучше по бумаге, листать придется много-много раз, сразу формулу косинуса сферического угла понять трудно. 😁

[AlexYu]

Третье, точность около минуты, что очень много.

Да, конечно, многовато. Но это ж поиграть, позаниматься исторической реконструкцией А для профессиональных измерений надо вообще специальный астрономический теодолит. Там и в зенит наблюдать удобно, и точность много лучше точности даже хороших геодезических теодолитов.  Купил я еще 2т5к, но не повезло, в нем расклеилась призма.  Обещали мне ее склеить, но потом. И когда будет тот потом.... Смотреть-то в него можно. Но измерять пока (а может и навсегда) нельзя.  Но посмотреть я уже попробовал. Страшно неудобно даже с призмой. Вынос зрачка мизерный (особенно с призмой) и вообще неудобно даже немного вверх. Горизонтально -- более-мене нормально.

[AlexYu]

В среднем одна минута это радиус около двух километров,

Точнее одна морская миля, 1852 м. Если вдоль меридиана

[AlexYu]

Что еще: секундомер обязателен.

Сейчас меня занимает как раз то, как делать без часов. Вообще без часов (и без секундомера тоже). Вот придумал, как совсем без часов и без астрономического ежегодника  определить широту. Причем не только свою широту, но одновременно и склонение наблюдаемой звезды и направление на север. Вот совсем без ничего, только теодолит и собственные мозги Ну а то, что по стандартной методике нужен секундомер, мне известно. Но действовать  стандартно -- это так скучно

Вот еще придумал как определить долготу (хотя основы этого придумал не я, а Галилей, я придумал соответствующую последовательность действий, писания Галилея же не найти, и вообще самому интереснее, так что от Галилея только основная идея синхронизации наблюдений по затмениям галилеевых спутников). И тоже без часов и без ежегодника. Но нужен партнер в Гривиче и связь с ним (не обязательно мгновенная связь, можно вообще письмом, хотя это нудно). Впрочем, то, что ноль долготы именно в Гринвиче, это ж условность. Можно и не в Гринвиче партнера, тогда будет долгота относительно долготы партнера.

[AlexYu]

сразу формулу косинуса сферического угла понять трудно. 😁

Ну это смотря кому трудно. Я ее вывожу из общих принципов в уме секунд за 10. Хотя действительно, тот вывод, что пишут в книжках -- это кошмар полный. Но я придумал другой вывод. Это просто: скалярное произведение двух единичных векторов это косинус угла между ними. Но скалярное произведение можно записать еще иначе: через декартовы компоненты векторов(удобно координатную систему расположить так, чтобы одна из y-компонент была нулевой, тогда будет только два слагаемых). Выражаем декартовы компоненты в сферических координатах и готово, вот эта формула. 10 секунд в уме, без бумажки. Даже меньше чем 10 секунд. Я каждый раз прокручиваю этот вывод в голове, чтобы не перепутать, где синусы, а где косинусы.

[Карат]

С интересом прочитал про метод лунных расстояний в навигации.

Я слышал про такой метод, но не знаком вовсе. Если осветите тут, то буду благодарен.

Сейчас меня занимает как раз то, как делать без часов. Вообще без часов (и без секундомера тоже). Вот придумал, как совсем без часов и без астрономического ежегодника  определить широту.

Широта определяется весьма просто: Высота полюса мира над горизонтом равна широте маста наблюдения.
Часы при этом не нужны. Но есть другое: с какой точностью вы хотите измерить широту?  Измерить с точностью несколько секунд будет не легко. И с Полярной тоже всё не просто, придется использовать более сложные методы.

А вот для измерения долготы без секундомера ничего не выйдет, так как долгота и время тесно взаимосвязаны.
Причем, одной угловой секунде соответствует 1/15 секунды времени.  Поэтому, чтобы измерить координаты с точностью 10 угловых секунд, что возможно с теодолитом 2т5к,  время надо измерять с точностью выше одной секунды, и без секундомера не обойтись.

[AlexYu]

Я слышал про такой метод, но не знаком вовсе. Если осветите тут, то буду благодарен.

В двух словах. Это способ из тех времен, когда не было точных часов (а переносящих морские условия и вообще не казалось возможным сделать).  Для определения долготы нужно время, не так ли? А как это время определить, если нет точных часов? Тут приходит на помощь тот факт, что Луна довольно быстро движется среди звезд (и планет), примерно 30 угл. минут в час. Поэтому, померив расстояние от Луны до какой-нибудь звезды, можно определить время, а следовательно и долготу. Естественно, нужны эфемериды Луны при этом. Правда, есть тонкость: Луна довольно близко и надо учитывать ее параллакс. Иначе совсем ерунда,  1000 км ошибка, точно не помню, но где-то так. А для расчета параллакса надо опять же координаты. Практически здесь используется то, что примерно координаты обычно известны. Можно итерации сделать.

Довольно похож метод Галилея. Только там используются затмения спутников Юпитера (параллакс при этом не учитывается, Юпитер далеко). Но на море метод Галилея не применим (качка). Естественно, все стало радикально проще с появлением радио. Но и до радио Харрисон сумел сделать достаточно точные (но страшно дорогие) часы для этих целей. Поскольку часы были дорогие, то метод лунных расстояний продолжал  применяться. И только с появлением радио, радикально решившего проблему синхронизации наблюдений (определения поправки часов, пусть даже и не очень хороших),  необходимость в нем исчезла совсем.

А еще раньше, еще в античные времена, для определения долготы (синхронизации  наблюдений в разных точках) использовались затмения Луны. Но тут точность совсем никакая.

[AlexYu]

Широта определяется весьма просто: Высота полюса мира над горизонтом равна широте маста наблюдения.

А как узнать где полюс? Полярная? Она не точно в полюсе. И даже если пренебречь отличием, надо сначала узнать, что она близка к полюсу. А как? И если мы в южном полушарии, где в полюсе ничего приметного нет вообще?  Я, как уже говорил, интересуюсь исторической реконструкцией. Так что исхожу из того, что вообще никаких ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫХ знаний (во всяком случае никаких числовых данных) у меня нет. Никаких альманахов, звездных карт, каталогов! И никаких часов. Только угломерный инструмент (кстати, как вариант, что-то простенькое самодельное)  и собственные мозги   Как сделать в этих условиях? Вопрос риторический, я знаю как. Но интересно попробовать и определить, какая получится при этом точность.

[AlexYu]

Но есть другое: с какой точностью вы хотите измерить широту? 

Не знаю. Я как раз и хочу узнать, с какой точностью я это сделать смогу, если у меня ничего не будет кроме теодолита и собственных мозгов. Никаких карт и альманахов! И никаких часов.

С практической точки зрения это все вообще не надо в наше время.  Есть GPS. И даже еще проще: просто ткнуть мышкой в гуглкарте, на ней я даже собственный балкон вижу, не говоря уж о доме. И вот вам обе координаты с точностью в доли секунды! Но с практической точки зрения вообще ничего нынче уже не надо. Остается только лечь и помереть в связи с ненужностью вообще ничего. А помирать не хочется.  Так что ну ее на фиг, эту практическую точку зрения

[ORSA]

Не знаю. Я как раз и хочу узнать, с какой точностью я это сделать смогу, если у меня ничего не будет кроме теодолита и собственных мозгов. Никаких карт и альманахов! И никаких часов.

Широту думаю определите с точностью до полградуса сможете без проблем по полярной звезде(можно и с точностью до точности теодолита, но год потребуется, что бы найти ее верхнюю позицию и нижнюю и результат поделить пополам).  На этом без сборников и часов - все. По часам можно было бы определить время максимального возвышения солнца и определить долготу. Ошибка часов на 1 секунду даст погрешность 0,25", но думаю лимитировать процесс будет точность теодолита. Предполагаю что с часами без особых сложностей свои координаты с точностью 30'x30' найдете. Это квадрат 50x50 км

[AlexYu]

Широту думаю определите с точностью до полградуса сможете без проблем по полярной звезде(можно и с точностью до точности теодолита, но год потребуется, что бы найти ее верхнюю позицию и нижнюю и результат поделить пополам).  На этом без сборников и часов - все. По часам можно было бы определить время максимального возвышения солнца и определить долготу. Ошибка часов на 1 секунду даст погрешность 0,25", но думаю лимитировать процесс будет точность теодолита. Предполагаю что с часами без особых сложностей свои координаты с точностью 30'x30' найдете. Это квадрат 50x50 км

Полградуса -- это уж совсем никакая точность. Я секстаном с точностью до минуты-двух определяюсь (по обоим координатам). При этом не сильно борясь за точность, с однократными измерениями.  Но это с часами. Год искать верхнюю и нижнюю позиции Полярной? Ну во-первых, не год, быстрее. А во-вторых я выше выложил файлик, где написано, как можно не искать верхнее и нижнее положение, а просто сделать три ЛЮБЫХ не одновременных измерения.  И не обязательно Полярной, любой звезды. Вы говорите: "На этом без сборников и часов - все".  Вы очень сильно заблуждаетесь. Попробуйте почитать выложенный выше файл. И то, что я написал про метод лунных расстояний и метод Галилея.

А вообще определиться без часов и сборников с точностью где-нибудь 1-2' по широте и 10-15' по долготе, думаю, вполне можно. Но надо потренироваться практически. Вот приедет АШР... Если приедит... И для долготы нужен еще партнер.

Определять долготу по времени максимального возвышения Солнца -- это очень и очень неточно, ибо производная по времени высоты как раз в этой точке равна нулю. Есть куда более "приличные" методы.

[ORSA]

Вы очень сильно заблуждаетесь.  Попробуйте почитать выложенный выше файл. И то, что я написал про метод лунных расстояний и метод Галилея.

Ну говорили же без таблиц? Эфимиды где возьмете?

[AlexYu]

Ну говорили же без таблиц? Эфимиды где возьмете?

Во-первых, для широты эфемериды не нужны. Во-вторых, я говорил, что долготу с партнером. Просто одновременно с партнером  наблюдаем затмение галилеевого спутника и в момент затмения измеряем координаты Юпитера. Все, больше не надо НИЧЕГО.

Лучше бы, конечно, теодолитом измерять координаты какой-нибудь звезды, а на Юпитер смотреть в телескоп. Точнее будет. Но это надо по два человека в каждом пункте. Но думаю и Юпитер в теодолит сойдет, тогда и по одному человеку хватит.

[AlexYu]

Эфимиды где возьмете?

Кстаи, вы никогда не задумывались, а откуда эти самые эфемериды берутся? Ясно, же, что когда-то (ну пусть 10000 лет тому назад) никаких эфемерид не было. Кто-то когда-то сделал их в первый раз. Ну если кто-то когда-то это смог, то почему я не могу?