Sextant

cet article est au sujet du sextant comme utilisé pour la navigation . Pour le sextant de l'astronome de , voir le sextant de de (astronomique) . le pour l'histoire et le développement du sextant voient les instruments se reflétants de Un sextant est un instrument généralement utilisé pour mesurer l'angle de l'altitude d'un objet céleste au-dessus de l'horizon . Faisant cette mesure est connu comme visée de l'objet, le tir de l'objet, ou le prenant une vue . L'angle, et le moment où il a été mesuré, peuvent être employés pour calculer une ligne de position de sur un diagramme nautique ou aéronautique . Un d'usage courant du sextant est d'apercevoir le Sun à midi pour trouver sa latitude . Voir la navigation astronomique pour plus de discussion. Tenu horizontalement, le sextant peut être utilisé pour mesurer l'angle entre deux objets quelconques, tels qu'entre deux phares, qui, pareillement, pour tenir compte du calcul d'une ligne de la position sur un diagramme.

La balance d'un sextant a une longueur de d'un plein cercle (60°) ; par conséquent le nom du sextant (sextāns de , - les antis est le mot latin du pour le " ; un sixième " ;). Un octant est un dispositif semblable avec une balance plus courte (d'un cercle, ou de 45°), tandis qu'un Quintant (, ou 72°) et un quart de cercle (, ou 90°) ont de plus longues balances.

Le Isaac Newton (1643-1727) de monsieur a inventé le principe doublement de l'instrument se reflétant (un quart de cercle se reflétant de navigation de - voir l'Octant de (instrument) ), mais non jamais édité lui. Deux hommes ont indépendamment développé l'octant autour de 1730 : John Hadley (1682-1744), un mathématicien anglais, et Thomas Godfrey (1704-1749), un vitrier dans le Philadelphie . L'octant et plus tard le sextant, remplacé le quart de cercle de Davis de comme instrument principal pour la navigation.

Sextants de navigation

Cette section discute les sextants du navigateur. Les la plupart de ce qui est dite au sujet de ces sextants spécifiques s'appliquent également à d'autres types de sextants. Les sextants du navigateur ont été principalement utilisés pour la navigation astronomique .

Avantages

Comme le quart de cercle de Davis de (également appelé le backstaff), le sextant permet aux objets célestes d'être mesurés relativement à l'horizon, plutôt que relativement à l'instrument. Ceci permet l'excellente précision. Cependant, à la différence du backstaff, le sextant permet des observations directes des étoiles. Ceci permet l'utilisation du sextant la nuit où il est difficile employer un backstaff. Pour des observations solaires, les filtres permettent l'observation directe du soleil.

Puisque la mesure est relativement à l'horizon, l'indicateur de mesure est un faisceau de lumière qui atteint à l'horizon. La mesure n'est ainsi limitée par l'exactitude angulaire de l'instrument et pas l'erreur de sinus de de la longueur d'un Alidade , car elle est dans l'astrolabe d'un marin de ou l'instrument plus ancien semblable.

L'horizon et l'objet céleste demeurent réguliers une fois vus par un sextant, même lorsque l'utilisateur est sur un bateau mobile. Ceci se produit parce que le sextant regarde l'horizon (unmoving) directement, et des vues l'objet céleste du par deux miroirs opposés qui soustraient le mouvement du sextant de la réflexion.

Le sextant n'est pas dépendant sur l'électricité (à la différence de beaucoup de formes de navigation moderne) ou quelque chose humain-commandé (comme des satellites de GPS). Pour ces raisons, on le considère un outil de secours éminemment pratique de navigation pour des bateaux.

Anatomie d'un sextant

Il y a deux types de sextants. Les deux types peuvent donner de bons résultats, et le choix entre eux est personnel.

Les sextants traditionnels ont un miroir de moitié-horizon. Il divise le champ visuel dans deux. D'un côté, il y a une vue de l'horizon ; de l'autre côté, une vue de l'objet céleste. L'avantage de ce type est que l'horizon et l'objet céleste sont lumineux, et aussi clair comme possible. C'est supérieur la nuit et en brume, où il peut être difficile voir l'horizon. Cependant, on doit balayer l'objet céleste pour s'assurer que le plus bas membre de l'objet céleste touche l'horizon.

les sextants d'Entier-horizon utilisent un miroir half-silvered d'horizon pour fournir un à pleine vue de l'horizon. Ceci le rend facile de voir quand le membre inférieur d'un objet céleste touche l'horizon. Puisque la plupart des vues sont du soleil ou de la lune, et la brume est rare sans croisement, les avantages à faible niveau d'éclairement du miroir de moitié-horizon sont rarement importants dans la pratique.

Dans les deux types, de plus grands miroirs donnent un plus grand champ visuel, et le facilitent ainsi pour trouver un objet céleste. Les sextants modernes ont souvent 5 cm ou plus grands miroirs, alors que les sextants du 19ème siècle avaient rarement un miroir plus en grande partie que 2. Dans la grande partie c'est parce que les miroirs plats de précision se sont développés moins chers de fabriquer et à l'argent .

Un horizon artificiel est utile quand l'horizon est invisible. Ceci se produit en brouillard, des nuits sans lune, dans un calme, quand visée par une fenêtre, ou sur la terre entourée par des arbres ou des bâtiments. Les sextants professionnels peuvent monter un horizon artificiel au lieu du miroir horizon-. Un horizon artificiel est habituellement un miroir qui regarde un tube rempli de fluide avec une bulle.

La plupart des sextants ont également des filtres pour l'usage en regardant le soleil, et en réduisant les effets de la brume.

La plupart des sextants montent une jumelle monoculaire de 1 ou 3 puissances pour le visionnement. Beaucoup d'utilisateurs préfèrent un tube simple de visée, qui a un plus large, un champ visuel plus lumineux et sont plus faciles à employer la nuit. Bâti de quelques navigateurs une jumelle monoculaire de lumière-amplification à aider à voir l'horizon des nuits sans lune. D'autres préfèrent employer un horizon artificiel allumé.

Les sextants professionnels emploient cliquer-arrêtent la mesure de degré, et un ajustement de ver qui lit à une minute , 1/60 d'un degré . La plupart des sextants incluent également un vernier sur le cadran de ver qui indique à 0. Depuis 1 minute d'erreur est au sujet d'un mille marin , la meilleure exactitude de la navigation astronomique est environ. En mer, les résultats au-dessous de plusieurs milles marins, tout à fait en conformité avec la portée optique, sont acceptables. A fortement - le navigateur habile et expérimenté peut déterminer la position à une exactitude d'environ.

Un changement de la température peut déformer l'arc, créant des inexactitudes. Le imperméable d'achat de beaucoup de navigateurs enferme ainsi leur sextant peut être placé en dehors de la carlingue pour venir à l'équilibre avec les températures extérieures. Les conceptions d'armature standard (voir l'illustration) sont censées égaliser l'écart angulaire différentiel des changements de température. La poignée est séparée de l'arc et de l'armature ainsi la chaleur de corps ne déforme pas l'armature. Des sextants pour l'usage tropical sont souvent peints blancs pour refléter la lumière du soleil et restent relativement frais. Les sextants à haute précision ont une armature et un arc de l'Invar (un acier spécial de de bas-expansion). Quelques sextants scientifiques ont été construits avec du quartz ou de la céramique avec encore des expansions inférieures. Beaucoup de sextants commerciaux emploient le bas laiton ou aluminium d'expansion. Le laiton est bas-expansion que l'aluminium, mais les sextants en aluminium sont plus légers et moins fatigants pour employer. Certains indiquent qu'ils sont plus précis parce que sa main tremble moins.

Les sextants des avions sont maintenant hors de production, mais ont eu usages spéciaux. Les la plupart ont eu des horizons artificiels pour laisser prendre une vue par une fenêtre aérienne affleurante. Certains ont également eu des averagers mécaniques pour faire des centaines des mesures par vue, pour compenser des accélérations aléatoires dans le fluide d'horizon artificiel. Des sextants plus anciens d'avions ont eu deux chemins visuels, une norme, une autre conçue pour l'usage dans des avions d'ouvrir-habitacle des lesquels laisser une vue directement au-dessus du sextant dans son recouvrement. Des sextants plus modernes d'avions étaient périscopiques avec seulement une petite projection au-dessus du fuselage. Avec ces derniers, le navigateur pré-a calculé sa vue et a puis noté la différence dedans observée contre la taille prévue du corps pour déterminer sa position.

Après qu'une vue soit prise, elle est réduite à une position en suivant n'importe laquelle de plusieurs procédures mathématiques. La réduction de vue la plus simple est de tracer le cercle d'égal-altitude de l'objet céleste aperçu sur un globe. Une intersection de ce cercle avec une voie de mort-compte, ou une visée différente donne un endroit plus précis.

Soin

Un sextant est un instrument sensible. Si laissé tomber, l'arc pourrait se plier. Après qu'on ait laissé tomber un, son exactitude est suspecte. L'homologation nouvelle est possible avec des instruments d'examen et un grand champ, ou avec les instruments optiques de précision. Réparer n'est pas possible.

Pour éviter des soucis au sujet des arcs coudés, les navigateurs sérieux achètent traditionnellement leurs sextants nouveaux. La sagesse commune est qu'un sextant utilisé est probablement plié. Beaucoup de navigateurs refusent de partager leur sextant, pour s'assurer que son intégrité est décelable. Un sextant utilisé manquant d'un cas est très pour avoir un arc coudé.

La plupart des sextants viennent avec une cou-lanière, et tout sauf le meilleur marché venu avec un cas. Le soin traditionnel est de mettre dessus la lanière de cou avant d'enlever le sextant de son cas, et d'enfermer toujours le sextant entre les vues.

Ajustement

En raison de la sensibilité de l'instrument il est facile de frapper les miroirs déréglés. Pour cette raison par sextant devrait être vérifié fréquemment des erreurs et être ajusté en conséquence.

Il y a quatre erreurs qui peuvent être ajustées par le navigateur et elles devraient être enlevées dans l'ordre suivant.

; Erreur de Perpendicularity : C'est quand le miroir d'index n'est pas perpendiculaire à l'armature du sextant. Pour déterminer ceci, placer le bras à environ 60° d'index sur l'arc et tenir le sextant horizontalement avec l'arc à partir de vous à la longueur de bras et regarder dans le miroir d'index. L'arc du sextant devrait sembler continuer ininterrompu dans le miroir. S'il y a une erreur puis les deux vues sembleront être cassées. Ajuster le miroir jusqu'à ce que la réflexion et la vue directe de l'arc semblent être continues. ; Dégrossissent l'erreur : Ceci se produit quand le verre d'horizon/miroir n'est pas perpendiculaire au plan de l'instrument. Pour déterminer ceci, zéro premier le bras d'index observent alors une étoile par le sextant. Tourner alors la vis de tangente dans les deux sens de sorte que l'image reflétée passe alternativement au-dessus et au-dessous de la vue directe. Si dans le changement d'une position à l'autre l'image reflétée passe directement au-dessus de l'image unreflected, aucune erreur latérale n'existe. Si elle passe à un latéral, l'erreur latérale existe. L'utilisateur peut tenir le sextant de son côté et observer l'horizon pour vérifier le sextant pendant le jour. S'il y a deux horizons il y a erreur latérale ; ajuster le verre d'horizon/miroir jusqu'à ce que les étoiles fusionnent dans une image ou les horizons sont fusionnés dans un. ; Erreur de collimation : C'est quand le télescope ou la jumelle monoculaire n'est pas le parallèle au plan du sextant. Pour vérifier ceci que vous devez observer deux étoiles 90° ou plus distants. Introduire les deux étoiles dans la coïncidence vers le gauche ou le droit du champ visuel. Déplacer le sextant légèrement de sorte que les étoiles se déplacent à l'autre côté du champ visuel. Si elles séparent il y a erreur de la collimation . ; Erreur d'index : Ceci se produit quand les miroirs d'index et d'horizon ne sont pas parallèles quand le bras d'index est placé à zéro. Pour déterminer l'erreur d'index, mettre le bras d'index et observer à zéro l'horizon. Si l'image reflétée et directe de l'horizon sont alignées en il n'y a aucune erreur d'index. Si on est au-dessus de l'autre ajuster le miroir d'index jusqu'à ce que les deux horizons fusionnent. Ceci peut être fait la nuit avec une étoile ou avec la lune.

Voir également

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