:This-Artikel ist über den 'Sextanten, wie verwendet, für die Navigation. Für den Sextanten des Astronomen, sieh (astronomischen) Sextanten.

:For die Geschichte und Entwicklung des Sextanten sehen Nachdenkende Instrumente

Ein Sextant ist ein Instrument, das verwendet ist, um den Winkel zwischen irgendwelchen zwei sichtbaren Gegenständen zu messen. Sein primärer Gebrauch soll den Winkel zwischen einem himmlischen Gegenstand und dem Horizont bestimmen, der als die Höhe des Gegenstands bekannt ist. Das Bilden dieses Maßes ist als das Zielen des Gegenstands, das Schießen des Gegenstands oder die Einnahme eines Anblicks bekannt, und es ist ein wesentlicher Teil der himmlischen Navigation. Der Winkel, und die Zeit, als es gemessen wurde, kann verwendet werden, um eine Positionslinie auf einer aeronautischen oder Seefahrtskarte zu berechnen. Der allgemeine Gebrauch des Sextanten schließt das Zielen der Sonne im Sonnenmittag und Zielen des Polarsterns nachts ein, um jemandes Breite (in nördlichen Breiten) zu finden. Wie man auch halten kann, misst ein Sextant horizontal den Winkel zwischen irgendwelchen zwei Grenzsteinen, der Berechnung einer Position auf einer Karte berücksichtigt. Ein Sextant kann auch verwendet werden, um die Mondentfernung zwischen dem Mond und einem anderen himmlischen Gegenstand zu messen (z.B. Stern, Planet), um Greenwicher Zeit zu bestimmen, die wichtig ist, weil es dann verwendet werden kann, um die Länge zu bestimmen.

Die Skala eines Sextanten hat eine Länge der 1/6-Umdrehung (60 °); folglich der Name des Sextanten (sextāns,-antis ist das lateinische Wort für "einen sechsten", "" in Griechisch). Ein Oktant ist ein ähnliches Gerät mit einer kürzeren Skala (Umdrehung oder 45 °), wohingegen ein quintant (1/5 Umdrehung oder 72 °) und ein Quadrant (Umdrehung oder 90 °) längere Skalen hat.

Herr Isaac Newton (1643-1727) hat den Grundsatz des doppelt nachdenkenden Navigationsinstrumentes erfunden (ein nachdenkender Quadrant - sehen Oktanten (Instrument)), aber hat es nie veröffentlicht. Zwei Männer haben unabhängig den Oktanten 1730 entwickelt: John Hadley (1682-1744), ein englischer Mathematiker, und Thomas Godfrey (1704-1749), ein Glaser in Philadelphia. John Bird hat den ersten Sextanten 1757 gemacht. Der Oktant und später der Sextant, ersetzt der Quadrant von Davis als das Hauptinstrument für die Navigation.

Navigationssextanten

Diese Abteilung bespricht die Sextanten von Navigatoren. Der grösste Teil davon, wem über diese spezifischen Sextanten gesagt wird, gilt ebenso für andere Typen von Sextanten. Die Sextanten von Navigatoren wurden in erster Linie für die himmlische Navigation verwendet.

Vorteile

Wie der Quadrant von Davis (hat auch backstaff genannt), erlaubt der Sextant himmlischen Gegenständen, hinsichtlich des Horizonts, aber nicht hinsichtlich des Instrumentes gemessen zu werden. Das erlaubt ausgezeichnete Präzision. Jedoch, verschieden vom backstaff, erlaubt der Sextant direkte Beobachtungen von Sternen. Das erlaubt den Gebrauch des Sextanten nachts, wenn ein backstaff schwierig ist zu verwenden. Für Sonnenbeobachtungen erlauben Filter direkte Beobachtung der Sonne.

Da das Maß hinsichtlich des Horizonts ist, ist der Messzeigestock ein Lichtstrahl, der bis den Horizont reicht. Das Maß wird so durch die winkelige Genauigkeit des Instrumentes und nicht des Sinus-Fehlers der Länge eines alidade beschränkt, wie es in einem Astrolabium eines Seemannes oder ähnlichem älterem Instrument ist.

Ein Sextant verlangt kein völlig unveränderliches Ziel, weil er einen Verhältniswinkel misst. Zum Beispiel, wenn ein Sextant auf einem bewegenden Schiff verwendet wird, wird sich das Image sowohl des Horizonts als auch himmlischen Gegenstands im Feld der Ansicht bewegen. Jedoch wird die Verhältnisposition der zwei Images unveränderlich, und bleiben, so lange der Benutzer bestimmen kann, wenn der himmlische Gegenstand den Horizont berührt, wird die Genauigkeit des Maßes hoch im Vergleich zum Umfang der Bewegung bleiben.

Der Sextant ist auf die Elektrizität (verschieden von vielen Formen der modernen Navigation) oder irgendetwas von den Menschen Kontrolliertes (wie GPS Satelliten) nicht abhängig. Aus diesen Gründen wird es als ein bedeutend praktisches Aushilfsnavigationswerkzeug für Schiffe betrachtet.

Anatomie eines Sextanten

Der Index-Arm bewegt den Index-Spiegel. Der Hinweis weist auf den Kreisbogen hin, um das Maß zu zeigen. Der Körper bindet alles zusammen.

Es gibt zwei Typen von Sextanten. Beide Typen können gute Ergebnisse geben, und die Wahl zwischen ihnen ist persönlich.

Traditionelle Sextanten haben einen Halbhorizont-Spiegel. Es teilt das Feld der Ansicht in zwei. Auf einer Seite gibt es eine Ansicht vom Horizont; auf der anderen Seite, eine Ansicht vom himmlischen Gegenstand. Der Vorteil dieses Typs besteht darin, dass sowohl der Horizont als auch himmlische Gegenstand hell und so klar sind wie möglich. Das ist nachts und im Dunst höher, wenn der Horizont schwierig sein kann zu sehen. Jedoch muss man den himmlischen Gegenstand kehren sicherzustellen, dass das niedrigste Glied des himmlischen Gegenstands den Horizont berührt.

Sextanten des ganzen Horizonts verwenden einen halbversilberten Horizont-Spiegel, um eine volle Ansicht vom Horizont zur Verfügung zu stellen. Das macht es leicht zu sehen, wenn das unterste Glied eines himmlischen Gegenstands den Horizont berührt. Da die meisten Sehenswürdigkeiten der Sonne oder des Monds sind, und Dunst ohne bewölkten selten ist, sind die Vorteile des niedrigen Lichtes des Halbhorizont-Spiegels in der Praxis selten wichtig.

In beiden Typen geben größere Spiegel ein größeres Feld der Ansicht, und machen es so leichter, einen himmlischen Gegenstand zu finden. Moderne Sextanten haben häufig 5 Cm oder größere Spiegel, während Sextanten des 19. Jahrhunderts selten einen Spiegel hatten, der größer ist als 2.5 Cm (ein Zoll). Im großen Teil ist das, weil Präzisionswohnungsspiegel weniger teuer gewachsen sind, um zu verfertigen, und zu Silber.

Ein künstlicher Horizont ist nützlich, wenn der Horizont unsichtbar ist. Das kommt im Nebel in moonless Nächten in einer Ruhe vor, wenn es durch ein Fenster oder auf dem Land sichtet, das durch Bäume oder Gebäude umgeben ist. Berufssextanten können einen künstlichen Horizont im Platz des Zusammenbaues des Horizont-Spiegels besteigen. Ein künstlicher Horizont ist gewöhnlich ein Spiegel, der eine geFlüssigkeitsfüllte Tube mit einer Luftblase ansieht.

Die meisten Sextanten haben auch Filter für den Gebrauch, wenn sie die Sonne ansehen und die Effekten des Dunsts reduzieren.

Die meisten Sextanten besteigen eine 1 oder 3 Macht monocular für die Betrachtung. Viele Benutzer bevorzugen eine einfache Zielen-Tube, die ein breiteres, helleres Feld der Ansicht hat und leichter ist, nachts zu verwenden. Einige Navigatoren besteigen eine Licht-Verstärkung monocular, um zu helfen, den Horizont in moonless Nächten zu sehen. Andere ziehen es vor, einen angezündeten künstlichen Horizont zu verwenden.

Berufssextanten verwenden ein Grad-Maß des Klick-Halts und eine Wurm-Anpassung, die zu einer Minute, 1/60 von einem Grad liest. Die meisten Sextanten schließen auch einen vernier auf dem Wurm-Zifferblatt ein, das zu 0.2 Minute liest. Da 1 Minute des Fehlers ungefähr eine nautische Meile ist, ist die bestmögliche Genauigkeit der himmlischen Navigation darüber. Auf See sind Ergebnisse innerhalb von mehreren nautischen Meilen, gut innerhalb der Sehreihe, annehmbar. Ein hoch qualifizierter und erfahrener Navigator kann Position zu einer Genauigkeit ungefähr bestimmen.

Eine Änderung in der Temperatur kann den Kreisbogen verziehen, Ungenauigkeiten schaffend. Viele Navigatoren kaufen wetterfeste Fälle, so dass ihr Sextant außerhalb des Jagdhauses gelegt werden kann, um zum Gleichgewicht mit Außentemperaturen zu kommen. Die Standardrahmendesigns (sieh Illustration), sollen winkeligen Differenzialfehler von Temperaturänderungen gleichmachen. Der Griff wird vom Kreisbogen und Rahmen getrennt, so dass Körperhitze den Rahmen nicht verzieht. Sextanten für den tropischen Gebrauch werden häufig weiß gemalt, um Sonnenlicht zu widerspiegeln und relativ kühl zu bleiben. Sextanten der hohen Präzision haben einen invar (ein spezieller Stahl der niedrigen Vergrößerung) Rahmen und Kreisbogen. Einige wissenschaftliche Sextanten sind Quarzes oder Keramik mit noch niedrigeren Vergrößerungen gebaut worden. Viele kommerzielle Sextanten verwenden niedriges Vergrößerungsmessing oder Aluminium. Messing ist niedrigere Vergrößerung als Aluminium, aber Aluminiumsextanten sind leichter und weniger Ankleide-, um zu verwenden. Einige sagen, dass sie genauer sind, weil jemandes Hand weniger zittert.

Flugzeugssextanten sind jetzt außer der Produktion, aber hatten Besonderheiten. Die meisten hatte künstliche Horizonte, um zu erlauben, einen Anblick durch ein Erröten Oberfenster zu nehmen. Einige hatten auch mechanischen averagers, um Hunderte von Maßen pro Anblick für die Entschädigung von zufälligen Beschleunigungen in der Flüssigkeit des künstlichen Horizonts zu machen. Ältere Flugzeugssextanten hatten zwei Sehpfade, einen Standard und anderes bestimmtes für den Gebrauch in Flugzeugen des offenen Cockpits, die eine Ansicht von direkt über den Sextanten in jemandes Runde lassen. Modernere Flugzeugssextanten waren periscopic mit nur einem kleinen Vorsprung über dem Rumpf. Mit diesen hat der Navigator seinen Anblick vorgeschätzt und hat dann den Unterschied im beobachteten gegen die vorausgesagte Höhe des Körpers bemerkt, um seine Position zu bestimmen.

Nachdem ein Anblick genommen wird, wird er auf eine Position durch den folgenden einige von mehreren mathematischen Verfahren reduziert. Die einfachste Anblick-Verminderung soll den Kreis der gleichen Erhebung des sehenden himmlischen Gegenstands auf einem Erdball ziehen. Die Kreuzung dieses Kreises mit einer Koppeln-Spur oder ein anderes Zielen gibt eine genauere Position.

Einnahme eines Anblicks

Zum Anblick (oder Maß) der Winkel zwischen der Sonne, einem Stern, oder einem Planeten und dem Horizont sollte das 'Sternfernrohr' an den Sextanten geeignet werden. Der Horizont sollte auch sichtbar sein. Auf einem Behälter auf See ist das gewöhnlich kein Problem; in nebeligen Tagen, von einer niedrigen Höhe über dem Wasser sichtend, kann einen bestimmteren, besseren Horizont geben. Der Sextant wird von seinem Kasten entfernt und durch den Griff in der rechten Hand gehalten, ohne jemals den Kreisbogen mit den Fingern zu berühren.

Für einen Sonne-Anblick überwinden die Schatten des Sextanten grellen Schein. Eine Methode anzufangen ist, sowohl Index-Spiegel als auch Horizont-Spiegelschatten der genügend Dunkelheit zu verwenden, dass die Sonne durch irgendeinen als eine feste Platte erscheint und die Augen nicht verletzt. Durch das Setzen der Index-Bar auf die Null kann die Sonne durch das Fernrohr angesehen werden. Wenn man die Index-Bar (entweder durch die Ausgabe einer Festklemmen-Schraube, oder auf modernen Instrumenten, mit dem Knopf der schnellen Ausgabe) veröffentlicht, kann das Image der Sonne zu ungefähr dem Niveau des Horizonts heruntergebracht werden. Es ist für den Flip notwendig unterstützen den Horizont-Spiegelschatten, um im Stande zu sein, den Horizont zu sehen, und dann wird die feine Justierschraube auf dem Ende der Index-Bar gedreht, bis die unterste Kurve (das niedrigere Glied) der Sonne gerade den Horizont berührt. 'Das Schwingen' des Sextanten über die Achse des Fernrohrs stellt sicher, dass das Lesen mit dem Instrument gehalten vertikal genommen wird. Der Winkel des Anblicks wird dann von der Skala auf dem Kreisbogen gelesen, des Mikrometers oder zur Verfügung gestellten Nonius Gebrauch zu machen. Die genaue Zeit des Anblicks muss auch gleichzeitig, und die Höhe des Auges über dem registrierten Meeresspiegel bemerkt werden.

Eine alternative Methode ist, die aktuelle Höhe (Winkel) der Sonne von Navigationstischen zu schätzen, dann die Index-Bar auf diesen Winkel auf dem Kreisbogen zu setzen, passende Schatten nur auf den Index-Spiegel anzuwenden, und das Instrument direkt am Horizont anzuspitzen, es von Seite zu Seite kehrend, bis ein Blitz der Strahlen der Sonne im Fernrohr gesehen wird. Feine Anpassungen werden dann als oben gemacht. Diese Methode wird mit geringerer Wahrscheinlichkeit erfolgreich sein, um Sterne und Planeten zu sichten.

Stern und Planet-Sehenswürdigkeiten werden normalerweise während des Zwielichtes bei Tagesanbruch oder Halbdunkels genommen, während sowohl die Gestirne als auch der Seehorizont sichtbar sind. Es gibt kein Bedürfnis, Schatten zu verwenden oder das niedrigere Glied zu unterscheiden, weil der Körper als ein bloßer Punkt im Fernrohr erscheint. Der Mond kann gesichtet werden, aber es scheint, sich sehr schnell zu bewegen, scheint, verschiedene Größen zu verschiedenen Zeiten zu haben, und manchmal kann nur das niedrigere oder obere Glied wegen seiner Phase bemerkenswert sein.

Sextanten können sehr genau verwendet werden, um andere sichtbare Winkel, zum Beispiel zwischen einem Gestirn und einem anderen und zwischen Grenzsteinen am Land zu messen. Verwendet horizontal kann ein Sextant den offenbaren Winkel zwischen zwei Grenzsteinen wie ein Leuchtturm und eine Kirchspitze messen, die dann verwendet werden kann, um die Entfernung von oder zum Meer zu finden (vorausgesetzt dass die Entfernung zwischen den zwei Grenzsteinen bekannt ist). Verwendet vertikal kann ein Maß des Winkels zwischen der Laterne eines Leuchtturms der bekannten Höhe und dem Meeresspiegel an seiner Basis auch für die Entfernung davon verwendet werden.

Anpassung

Wegen der Empfindlichkeit des Instrumentes ist es leicht, die Spiegel aus der Anpassung zu schlagen. Aus diesem Grund sollte ein Sextant oft für Fehler überprüft und entsprechend angepasst werden.

Es gibt vier Fehler, die vom Navigator angepasst werden können und sie in der folgenden Ordnung entfernt werden sollten.

Perpendicularity error:This ist, wenn der Index-Spiegel auf dem Rahmen des Sextanten nicht rechtwinklig ist. Um dafür zu prüfen, legen Sie den Index-Arm an ungefähr 60 ° auf dem Kreisbogen und halten Sie den Sextanten horizontal mit dem Kreisbogen weg von Ihnen an der Waffenlänge und blicken Sie in den Index-Spiegel. Der Kreisbogen des Sextanten sollte scheinen, uneingebrochen der Spiegel weiterzugehen. Wenn es einen Fehler dann gibt, werden die zwei Ansichten scheinen, gebrochen zu werden. Passen Sie den Spiegel an, bis das Nachdenken und die direkte Ansicht vom Kreisbogen scheinen, dauernd zu sein.

Seite error:This kommt vor, wenn das Horizont-Glas/Spiegel auf dem Flugzeug des Instrumentes nicht rechtwinklig ist. Um dafür, die erste Null der Index-Arm zu prüfen, beobachten dann einen Stern durch den Sextanten. Dann lassen Sie die Tangente-Schraube hin und her rotieren, so dass das widerspiegelte Image abwechselnd oben und unter der direkten Ansicht geht. Wenn im Ändern von einer Position bis einen anderen das widerspiegelte Image direkt über das unwiderspiegelte Image geht, besteht kein Seitenfehler. Wenn es zu einer Seite geht, besteht Seitenfehler. Der Benutzer kann den Sextanten auf seiner Seite halten und den Horizont beobachten, den Sextanten während des Tages zu überprüfen. Wenn es zwei Horizonte gibt, gibt es Seitenfehler; passen Sie das Horizont-Glas/Spiegel bis zur Sternverflechtung in ein Image an, oder die Horizonte werden in einen verschmolzen. Seitenfehler ist für Beobachtungen allgemein inkonsequent und kann ignoriert oder auf ein Niveau reduziert werden, das bloß günstig ist.

Collimation error:This ist, wenn das Fernrohr oder monocular zum Flugzeug des Sextanten nicht parallel sind. Um dafür zu überprüfen, müssen Sie zwei Sterne 90 ° oder mehr einzeln beobachten. Bringen Sie die zwei Sterne in den Zufall entweder nach links oder das Recht auf das Feld der Ansicht. Bewegen Sie den Sextanten ein bisschen, so dass sich die Sterne auf die andere Seite des Feldes der Ansicht bewegen. Wenn sie sich trennen, gibt es collimation Fehler.

Index error:This kommt vor, wenn der Index und die Horizont-Spiegel zu einander nicht parallel sind, wenn der Index-Arm auf die Null gesetzt wird. Für den Index-Fehler, Null der Index-Arm zu prüfen und den Horizont zu beobachten. Wenn das widerspiegelte und direkte Image des Horizonts im Einklang ist, gibt es keinen Index-Fehler. Wenn man über dem anderen ist, anpasst den Index-Spiegel bis zur zwei Horizont-Verflechtung. Das kann nachts mit einem Stern oder mit dem Mond getan werden.

Siehe auch

• Das Astrolabium des Seemannes
• Länge durch das Chronometer
• Quadrant von Davis
• Oktant (Instrument)
• Sextant (astronomischer)
• Harold Gatty
• Gago Coutinho
• Abschnitt-Methode
• Breite
• Länge
• Geschichte der Länge
• Navigation
• Sextant von Bris

Referenzen

Links

• Das Seefahrtsalmanach-Büro ihrer Majestät
• Die Geschichte des HM Seefahrtsalmanach-Büros
• Kapitel aus der Online-Ausgabe des amerikanischen Praktischen Navigators von Nathaniel Bowditch
• CD-Sextant - Baut Ihren eigenen Sextanten Einfaches Heimwerkerprojekt.
• Website von Lunars. Online-Berechnung
• Vollenden Sie celnav Theorie-Buch, einschließlich Lunars