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实用天文学
1.16.7 第七节 经度之测定

第七节 经度之测定

两地之经度差即为两地地方时之差。倘以一时计(假定无日差)先后在E(东)W(西)两地用本章前数节所讲方法分别定其对于两地方时之表差ΔuE及ΔuW,则此两表差之差即为两地之经度差。

λE-λW=(u+ΔuE)-(u+ΔuW)=ΔuE-ΔuW(46)

λE,λW为东西两地之经度,u为任一瞬间之表面时刻。

旧日测定经度之方法即以同一时计在两地分别测定其表差。但此种方法受时计日差变化之影响甚大,而时计在运输时又不可能保持其日差常久不变,故经度测定之精度不高。其后电报发明,即改用电报方法比较两地之地方时,精度提高甚多。直至本世纪初,无线电发明之后,始有授时信号,于是又由电报测定经度法进而至于无线电测定经度法。应用此种方法即不必在两地观测定时,而以授时信号代替其中一站之定时观测,不但精度提高,且工作简便许多。兹述其工作步骤于下。

在测站上先用第十章所述无线电授时信号方法求定时计对于标准时或世界时之表差。然后用此时计作定时观测,求其对于地方时之表差。定时观测之后应再收听一次授时信号,以决定时计之日差。两次收听授时信号之间隔,以在12小时以内为原则,而定时观测即在其间举行。倘仅收听一次授时信号,则必在定时观测之前或后极短时间内举行,以免时计日差之影响。设第一次收听授时信号,得时计对于世界时之表差为Δu0′,第二次所得之结果为Δu0″,两次间隔之时段为P′以日为单位,则日差r之值为:

img366

兹再假定由第一次收听授时信号至定时观测中间之时段为Q,以日为单位,则在定时观测时此时计对于世界时之表差Δu0为:

Δu0=Δu0′+Q·r(48)

设由定时观测得此时计对于地方时之表差为Δu,则观测地方经度为:

λ=Δu-Δu0(49)

正为东经,负为西经。

所用时计可为平太阳时亦可为恒星时,其理尽同,但必须用同一种时单位始可。兹举例于下:

例 日期:1951年5月23日

1.收听授时信号结果:

img367

定时观测结果:

观测中间时刻 1932分

对地方时之表差 Δu=+2132.6

2.计算:

(1)时计日差之计算:

img368

(2)经度之计算:

img369

img370

经度测定之误差有下列各主要来源:

1.收听授时信号之误差:

(1)时号本身之误差。

(2)收录时号之误差。

2.时表日差变化不规则之误差。

3.定时观测之误差:

(1)仪器之误差。

(2)记时之误差(人差)。

(3)恒星位置之误差(主要为其赤经之误差)。

收录时号用最精密方法可达±0.01之精度,而时号本身之误差亦可根据事后公布之时号误差予以改正,已于第十章中论及。倘收听时是两次,其间隔甚短,时表日差变化不规则之影响亦极小。惟定时观测之三种误差则均带有系统性质,影响经度测量之精度亦最大。故精密测定经度时必须设法消除之。其法为由甲乙两观测者同时在E,W两地作定时观测及收听时号。作定时观测时观测共同约定之恒星,以消除恒星赤经误差之影响。收录时号时亦收录同一电台之时号,以消除时号本身误差之影响。然后在观测一次后,甲乙二人带同其所使用之仪器对掉测站,再作一次观测。于是仪器误差及人差之影响在对掉位置后对于两地经度差而言,即已易其符号。由此两次之平均值即可消除仪器误差及人差之系统影响。