1. Сферическая теорема косинусов
В случае маленьких расстояний и небольшой разрядности вычисления (количество знаков после запятой), использование формулы может приводить к значительным ошибкам связанным с округлением.
φ1, λ1; φ2, λ2 - широта и долгота двух точек в радианах
Δλ - разница координат по долготе
Δδ - угловая разница
Δδ = arccos {sin φ1 sin φ2 + cos φ1 cos φ2 cos Δλ}
Для перевода углового расстояния (Δδ) в метрическое (L), нужно угловую разницу умножить на радиус Земли (6372795 метров), единицы конечного расстояния будут равны единицам, в которых выражен радиус (в данном случае – метры).
2. Формула гаверсинусов
Используется, чтобы избежать проблем с небольшими расстояниями.
Формулу для расчета расстояний студенты выбирают самостоятельно. Однако, предпочтительнее расчеты выполнить по формуле №2.
Расчет направления дрейфа судна
Осуществляется по формуле:
ctgα = cosϕ1 + tgϕ2·cosec(λ2 – λ1) – sinϕ1·ctg(λ2 – λ1),
α – ортодромический путевой угол
Если α получается отрицательным, то необходимо увеличить значение угла на 360.
На основании данных о пройденном расстоянии и времени снятия координат в начальной (tнач.) и конечной (tкон.) точке надо определить скорость дрейфа судна (V дрейф.) и еe проекции на меридиан (V мер.) и широту (V шир.).
V дрейф. = L/( tкон. - tнач.)(сек)
V1=V мер.=Vдрейф.*SIN(α)
V2=V шир.=Vдрейф.*COS(α)
Метры переводить в сантиметры.
3. На основании имеющихся данных выполнить осреднение данных полученных прибором «Вектор-2»
Первичная обработка данных измерителя течении «Вектор-2» заключается в расчете средних значений гидрологических характеристик на горизонте наблюдения. Все операции производятся путем математического осреднения.
4. На основании осредненных данных о проекциях скорости определить направление течения по данным прибора и суммарную скорость
Расчет направления течения
Сначала определяется квадрант, в котором находится вектор скорости течения. При этом направление на север принимается за 0°, направление на восток за 90°. Квадрант определяется по соотношению знаков проекции скорости V мер. и V шир. Согласно таблице.
№ квадранта |
V мер. (V1) |
V шир.(V2) |
1 |
+ |
+ |
2 |
- |
+ |
3 |
- |
- |
4 |
+ |
- |
Угол направления течения в диапазоне от 0° до 360° с округлением до 1° рассчитывается по формулам:
1 квадрант
2 и 3 квадрант
4 квадрант
V сумарная=
Полученные по прибору значения скорости и направления течения содержат в себе данные как о дрейфе судна так и об истинной скорости течения.
5. На основании показаний прибора и данных о дрейфе судна требуется определить истинную скорость и направление течений.
После того как определены характеристики дрейфа судна за период измерения и средние характеристики течений на горизонте производится расчет истинных скоростей и направлений течения. Долготные и широтные компоненты скорости по показаниям прибора и по результатам дрейфа судна складываются. По полученным компонентам определяется истинная скорость и направления течения на горизонте наблюдения. По уже известным формулам.