Navigace Sluncem v poledne

Měření výšky Slunce v poledne neboli "meridian passage" určí jednoduchou cestou pozici podle výšky Slunce.

Pro tuto část je třeba si zapamatovat:
Zeměpisnou šířku udává maximální elevace Slunce nad obzorem.
Zeměpisnou délku udává posun místního poledne oproti skutečné kulminaci Slunce na obloze.

Výhodou je, že není nutné znát předpokládanou pozici a výpočet je ve srovnání s jinými algoritmy jednoduchý a rychlý.

Nevýhodou je, že je pozice pouze přibližná a tak je jejich použití akceptovatelné na širém moři a nikoliv u pobřeží. Nevýhoda také je, že se postup dá aplikovat jen jednou za den (v poledne) a v tuto dobu musí být Slunce aspoň půl hodiny zcela vidět. Algoritmus potřebuje přesný námořní chronometr nastavený na GMT (pro korektní stanovení zeměpisné délky).

Takový chronometr sestrojil v roce 1715 britský hodinář John Harrison. O deset let později se pak již používal v běžné námořní praxi.

Vytvoříme další misi pomocí "CREATE CRUISE", loď bude "HMS Fly", pozice severně od Iraklionu. moře klidné, vítr žádný, lokální čas 11:45, datum ponecháme 2.července 2005.

Loď zakotvíme, vykasáme plachty.

Uložíme mise jako "Fly poledni mereni".

Zjistíme aktuální GPS polohu:

LAT 36.0499N (36* 2' 59.6")
LON 24.7502E (24* 45' 0.7")

Připravíme sextant (SHIFT-T), nastavíme filtr na 65, zoom na X3.0 a elevaci tak, aby se Slunce dotýkalo spodním okrajem moře na horizontu. Pomocí posunu zprava doleva se stisknutým pravým tlačítkem ověříme, že Slunce obloukem klesá, přesně se dotkne hladiny a začne stoupat.

Provedeme několik měření, zhruba po dvou minutách, v intervalu od 11:45 do 12:15, Slunce se vždy mezitím posunuje doprava a stoupá, kulminuje v nejvyšší poloze a pak začne klesat. Poznamenáváme si přesné časy a elevaci.

11:48:26 (10:09:26 GMT) 76*19'55"
11:49:51 (10:10:51 GMT) 76*22'45"
11:51:57 (10:12:57 GMT) 76*29'38"
11:54:55 (10:15:55 GMT) 76*34'15"
11:57:15 (10:18:15 GMT) 76*35'36"
11:59:03 (10:20:03 GMT) 76*39'03"
12:00:18 (10:21:18 GMT) 76*39'19"
12:02:37 (10:23:37 GMT) 76*39'36"
12:06:41 (10:27:41 GMT) 76*38'13"
12:07:32 (10:28:32 GMT) 76*36'35"
12:08:16 (10:29:16 GMT) 76*35'30"
12:10:31 (10:31:31 GMT) 76*30'42"
12:11:20 (10:32:20 GMT) 76*29'19"
12:14:07 (10:35:07 GMT) 76*22'42"
12:15:57 (10:36:57 GMT) 76*18'20"

Největší elevace byla 62*45'05" (62.751389) v 16:37:56 (16.632222) GMT.

A teď výpočet:

Deklinace
Deklinaci zjistíme na stránce s Nautical Almanach (bohužel je tam jen něco, ne korekce):
http://www.tecepe.com.br/scripts/AlmanacPagesISAPI.isa
Zadáme 03/18/2008 (americký formát MM/DD/YYYY).

Pro 18.března 2008 v 16h GMT je deklinace Slunce = 0*37.3' = 0.6217
Na severní polokouli od podzimního do jarního slunovratu (21.12. až 21.6.) přidat mínus (na jižní polokouli opačně).

Zeměpisná šířka (latitude)

latitude = 90 - (deklinace + elevace)
latitude = 90 - (-0.6217+62.751389)
latitude = 90 - 62.129689
latitude = 27.870311 (kladně NORTH, záporně SOUTH)
latitude = 27* 52' 13" (real gps 20.9666)


Zeměpisná délka (longitude)
Slunce se v průběhu roku pohybuje různě rychle zatímco čas jde stále stejně. K vyrovnání tohoto rozdílu slouží časová rovnice která uvádí korekci pro jednotlivé měsíce roku. Na začátku července je korekce nulová. Časová rovnice viz http://www.lode.cz/re/foto/navigace/obrazek05.jpg z výborného článku http://www.lode.cz/re/clanek.php?ID=1929&rub=5 .
Například pro 18. března je dle časové rovnice korekce +15 minut což v přepočtu na hodiny odpovídá hodnotě 0.25 hodin.

longitude = (kulminace_local - kulminace_GMT +korekce) * 15
longitude = ( 16.632222 - 12.0000 +0.25) * 15
longitude = (16.632222 - 12.0000 +0.25) * 15
longitude = 4.88222 * 15
longitude = 74.48283 (záporně EAST, kladně WEST)
longitude = 74*28'58" (real gps 67* 52' 59")

Magická konstanta 15 znamená 360 stupňů okolo Zeměkoule děleno 24 hodin = 15 stupňů za hodinu. Neboli za jednu hodinu se Slunce posune o 15 stupňů.

V obou vypočtených případech je vidět odchylka od reálu. Při opakovaných pokusech jsem se většinou trefoval do odchylky 3 stupňů.