Sextant Hàng hải

Khoa iu khin tu bin - Trng CN Bỏch Ngh
Mục lục Trang
Chơng 1:
Sextant Hàng hải
5
1. Nguyên lý cấu tạo của Sextant:
1.1. Nguyên lý cấu tạo
1.2. Cấu tạo và các thông số của Sextant
5
2. Số hiệu chỉnh vạch chuẩn, sai số của Sextant:
2.1. Số hiệu chỉnh vạch chuẩn
2.2. Các sai số của Sextant
8
3. Kiểm tra và chỉnh lý Sextant:
3.1. Kiểm tra, chỉnh lý trục ống kính
3.2. Kiểm tra, chỉnh lý gơng di động I
3.3. Kiểm tra, chỉnh lý gơng cố định H
11
4. Xác định sai số vạch chuẩn và cách làm giảm sai số vạch
chuẩn:
4.1. Xác định sai số vạch chuẩn
4.2. Phơng pháp làm giảm sai số vạch chuẩn
13
5. Các phơng pháp đo độ cao thiên thể:
5.1. Động tác sơ bộ
5.2. Động tác chủ yếu
16
6. Công tác thực hành đo độ cao:
6.1. Công tác chuẩn bị đo độ cao
6.2. Đo độ cao của Mặt trời, Mặt trăng, định tinh
18

Chơng 2:
Bầu trời sao, dụng cụ nhận dạng sao
23
1. Bầu trời sao, cách nhận diện sao 23
2. Quả cầu sao, cách sử dụng
2.1. Cấu tạo của quả cầu sao
2.2. Cách sử dụng quả cầu sao
24
3. Đĩa tìm sao, cách sử dụng
3.1. Cấu tạo đĩa tìm sao
3.2. Cách sử dụng đĩa tìm sao
26
Chơng 3:
Dụng cụ đo thời gian
29
1. Dụng cụ đo thời gian trên tàu
2. Số hiệu chỉnh thời kế và cách xác định
2.1. Số hiệu chỉnh thời kế
2.2. Cách xác định số hiệu chỉnh thời kế
3. Sử dụng và bảo quản thời kế trên tàu.
29
30
34
Chơng 4:
Hiệu chỉnh độ cao thiên thể
36
1. Sự cần thiết phải hiệu chỉnh độ cao thiên thể
36
2. Hiệu chỉnh độ cao thiên thể
2.1. Hiệu chỉnh độ cao bằng bảng toán MT

2.2. Hiệu chỉnh độ cao bằng lịch TV Anh
41
3. Các trờng hợp đặc biệt hiệu chỉnh độ cao thiên thể 44
Chơng 5:
Đánh giá độ chính xác độ cao đo trên biển - các biện pháp
khắc phục
45
1. Quy độ cao về cùng một thời điểm, cùng một thiên đỉnh 45
Page 1
Khoa iu khin tu bin - Trng CN Bỏch Ngh
1.1. Quy độ cao về cùng một thiên đỉnh
1.2. Quy độ cao về cùng một thời điểm
2. Sai số trong độ cao đo và cách xác định
2.1. Sai số hệ thống trong độ cao đo
2.2. Sai số ngẫu nhiên trong độ cao đo
2.3. Xác định sai số bình phơng trung bình
47
Chơng 6:
Cơ sở lý thuyết của việc xác định vị trí bằng phơng pháp thiên
văn
51
1. Nguyên lý xác định vị trí ngời quan sát bằng phơng pháp thiên
văn
1.1. Phơng pháp giải tích
1.2. Phơng pháp đồ giải
51
2. Đờng đẳng trị, đờng vị trí trong thiên văn
2.1. Đờng đẳng trị, đờng vị trí thiên văn
2.2. Vòng đẳng cao và ứng dụng
53

3. Phơng pháp đờng cao vị trí
3.1. Hình chiếu của vòng đẳng cao trên hải đồ
3.2. Đờng cao vị trí
3.3. Phơng trình đờng cao vị trí
3.4. Các phơng pháp vẽ đờng cao vị trí
54
4. Phơng trình sai số, điều kiện lợi nhất để xác định riêng kinh độ,
riêng vĩ độ
56
4.1. Phơng trình sai số.
4.2. Điều kiện lợi nhất để xác định riêng kinh độ, riêng vĩ độ ngời
Chơng 7:
Phơng pháp đờng cao vị trí
58
1. Các yếu tố của đờng cao vị trí
1.1. Bản chất của phơng pháp đờng cao vị trí
1.2. Tam giác thiên văn, các hệ công thức chủ yếu để tính độ cao,
phơng vị
58
2. Các tính chất của đờng cao vị trí
2.1. Tính chất gần đúng
2.2. Tính độc lập của đờng cao vị trí
2.3. Tính tổng hợp của đờng cao vị trí
2.4. Gradien của đờng cao vị trí
59
3. Cách vẽ đờng cao vị trí
3.1. Sự sắp xếp của đờng cao vị trí so với vị trí dự đoán
3.2. Cách vẽ đờng cao vị trí trên hải đồ
3.3. Cách vẽ đờng cao vị trí trên giấy
61

4. Sai số phơng pháp của đờng cao vị trí
4.1. Sai số do vạch đờng cao vị trí ở dạng đờng thẳng
4.2. Sai số do thay thế đờng đẳng cao bằng đoạn thẳng tiếp tuyến
64
Chơng 8:
Lý thuyết của phơng pháp tìm vị trí
68
Page 2
Khoa iu khin tu bin - Trng CN Bỏch Ngh
1. Tìm điểm vị trí xác định khi chỉ có sai số hệ thống tác
1.1. Khi xác định vị trí bằng hai đờng cao
1.2. Khi xác định vị trí bằng ba đờng cao
1.3. Khi xác định vị trí bằng bốn đờng cao
2. Tỡm v trớ tu khi cú sai s ngu nhiờn tỏc dng
2.1. Khi xỏc nh v trớ tu bng hai ng cao v trớ
2. 2. Khi xỏc nh v trớ tu bng ba ng cao v trớ .
2. 3. Khi xỏc nh vớ trớ tu bng bn ng cao v trớ .
68
71
Chơng 9:
Xác định vị trí bằng phơng pháp thiên văn
74
1. Đặc điểm việc xác định vị trí tàu bằng phơng pháp thiên văn 74
2. Thứ tự các bớc xác định vị trí tàu bằng sao
2.1. Công tác chuẩn bị
2.2. Quan trắc độ cao thiên thể
2.3. Tính toán và hiệu chỉnh độ cao thiên thể
2.4. Thao tác xác định vị trí
2.5. Đánh giá độ chính xác của vị trí xác định.
76

3. Xác định vị trí bằng quan trắc độ cao hai sao
3.1. Nguyên lý của phơng pháp
3.2. Thực hành xác định vị trí bằng hai sao
77
4. Cơ sở lý thuyết xác định vị ví tàu bằng quan trắc không đồng
thời độ cao Mặt trời
4.1. Nguyên lý của phơng pháp
4.2. Các sai số ảnh hởng tới vị trí xác định bằng phơng pháp
không đồng thời.
79
5. Công tác thực hành xác định vị trí bằng quan trắc độ cao Mặt
trời trong trờng hợp chung.
5.1. Công tác chuẩn bị.
5.2. Quan trắc và tính toán lần thứ nhất
5.3. Quan trắc và tính toán lần thứ hai
5.4. Thao tác xác định vị trí.
81
6. Xác định vị trí tàu bằng quan trắc độ cao Mặt trời lớn hơn 88
0
6.1. Nguyên lý của phơng pháp
6.2. Công tác thực hành xác định vị trí
83
Chơng 10:
Xác định riêng vĩ độ ngời quan sát
86
1. Xác định riêng vĩ độ ngời quan sát bằng độ cao Mặt trời qua
kinh tuyến
1.1. Nguyên lý của phơng pháp
1.2. Công tác thực hành xác định
86

2. Xác định riêng vĩ độ ngời quan sát bằng độ cao sao Bắc đẩu
2.1. Nguyên lý của phơng pháp
2.2. Thực hành
88
Câu hỏi ôn tập
92
Page 3
Khoa Điều khiển tàu biển - Trường CĐN Bách Nghệ
Chương 1: Sextant hàng hải.
1. Nguyên lý cấu tạo của Sextant hàng hải
1.1 Nguyên lý cấu tạo.
Sextant hàng hải (kính lục phân) là một thiết bị đo góc đặc biệt dựa trên các nguyên
lý cơ bản của phản xạ ánh sáng. Chúng cho phép chúng ta cầm trên tay mà không cần phải
đặt trên nền cố định.
Nguyên lý hoạt động của Sextant hàng hải được trình bày như Hình 1.1:
Giả sử ta cần đo góc giữa hai mục tiêu S và H với mắt người quan sát đặt tại điểm O.
Đặt trên đường truyền của tia sáng HO một gương kí hiệu là H có mặt phẳng của nó
vuông góc với mặt phẳng của hình vẽ, còn bề mặt phản xạ của gương thì quay về phía mắt
người quan sát. Nếu như một nửa diện tích của gương H chỉ là kính trong suốt thì tia sáng
từ mục tiêu H có thể tự do đi đến mắt người quan sát (đường đi của nó trên hình vẽ được kí
hiệu bằng một mũi tên). Do đó người quan sát sẽ nhìn thấy theo hướng OH hình ảnh trực
tiếp của mục tiêu H, ta còn gọi đó là ảnh nhìn trực tiếp.
ε
C
H
α
α
1
2
3

4
I
β
β
β
h
α
Hình 1.1
O
S
H
Ở điểm I ta đặt một gương khác, mà bề mặt phản xạ của nó quay về phía mục tiêu S
và gương này có thể quay quanh một trục vuông góc với mặt phẳng hình vẽ. Khi xoay
gương này nó có thể đạt đến vị trí mà tại đó tia sáng truyền từ mục tiêu S (biểu thị bằng
mũi tên đôi) sau khi phản xạ trên gương I rồi lại phản xạ trên gương H rồi tiếp tục truyền
tới mắt người quan sát.
Bây giờ người quan sát sẽ nhìn thấy trong phần gương phản xạ của gương H, cũng
theo hướng OH, hình ảnh phản xạ 2 lần của mục tiêu S trùng nhau trên hướng OHH. Dễ thấy là
với tình huống này của hai mục tiêu chỉ có một vị trí duy nhất như vậy giữa các gương.
Vì theo định luật phản xạ của ánh sáng thì góc tới và góc phản xạ của các tia sáng
bằng nhau (góc1 = góc2, góc3 = góc4), nên các góc phụ của chúng tức là các góc kẹp giữa
các tia sáng và mặt phẳng gương cũng bằng nhau: β = β; α = α. Ngoài ra, ở các điểm I và H
ta còn có các góc thẳng đứng cũng bằng α và β. Như vậy, ở các đỉnh H và I ta có 3 góc
bằng nhau α và β.
Page 4
Khoa Điều khiển tàu biển - Trường CĐN Bách Nghệ
Xét tam giác ΔOIH, áp dụng định lí về mối quan hệ giữa góc ngoài và góc trong của
một tam giác ta có.
2α = 2β + h
h = 2(α - β). (1)

Xét ΔCBA ta có:
α = β + ε
ε = α - β (2)
Từ (1) & (2) suy ra:
h = 2 ε hay ε = ½ h
Như vậy, khi làm trùng hình ảnh của hai mục tiêu: ảnh nhìn trực tiếp qua gương H
(của mục tiêu H) và ảnh phản xạ hai lần qua gương I (của mục tiêu S) thì góc đo được giữa
hai mục tiêu sẽ bằng 2 lần góc giữa hai gương H và I.
Bằng cách đó, thay vì đo góc h thì bây giờ ta tiến hành đo góc giữa hai gương là ε. Để có
thể xác định được độ lớn của góc ε, người ta dùng một vành chia độ có tâm nằm ở điểm I
(Hình 1.2).
Gương di động I được gọi là gương lớn và nó hướng tới thiên thể hoặc mục tiêu cần
đo. Ở đây chúng ta gọi tắt là gương I. Gương I được gắn cố định trên một du xích IM, tức
là vạch chuẩn M.
Gương cố định được gọi là gương nhỏ H, hay được gọi là gương chân trời vì nó
luôn hướng tới chân trời trong các quan trắc thiên văn. Ở đây ta gọi là gương H.
Người ta có thể đo góc ε theo vành chia độ nếu ta vạch đường I0
0
song song với HC.
hmax
H
Chân trời
L
ε
2ε
I
D
L
ε
0

0
355
0
α
S
C
Hình 1.2
M
Khi đó góc ε = CI0
0
vì là góc so le trong, và ε được đo bằng cung 0
0
M.
Từ công thức h = 2ε, nếu ta thừa nhận rằng vị trí 0
0
của du xích ứng với góc h = 0
0
, tức là vị
trí song song nhau của hai gương.
Vị trí này được đánh dấu trên vành chia độ bằng vạch số 0
0
và nó được gọi là: vạch 0
của vành chia độ.
Trên cung bên trái vạch 0
0
người ta khắc các vạch cách nhau nửa độ nhưng đánh số
là các giá trị độ nguyên, điều đó cho phép ta đọc được ngay lập tức góc cần đo h = 2ε theo vị trí
Page 5
Khoa Điều khiển tàu biển - Trường CĐN Bách Nghệ
của vạch chuẩn. Trong thực tế góc h này có thể là độ cao của thiên thể đo, góc kẹp thẳng đứng

hay góc kẹp ngang giữa hai mục tiêu địa văn.
Nếu như gương di động I nằm dọc theo đường IH và tia sáng từ một mục tiêu S nào
đó trượt dọc theo bề mặt của gương này, nhưng sau đó vẫn tới được điểm H để phản xạ tới
mắt người quan sát, khi đó ta có thể nói mục tiêu S nằm ở góc kẹp lớn nhất mà Sextant có
thể đo được. Khi đó β = 0 và h = 2α.
Đối với các Sextant do các hãng khác nhau sản xuất thì α có thể khác nhau dẫn đến
độ cao đo được lớn nhất cũng khác nhau, nhưng đối với các Sextant hàng hải thì thông
thường α = 60
0
- 70
0
do đó h
max
= 120
0
- 140
0
.
1.2 Cấu tạo và các thông số của Sextant hàng hải (Hình 1.3).
Cấu tạo và tên gọi chung của các bộ phận
của Sextant hàng hải bao gồm:
(A) Khung Sextant; (B) Bánh răng chia độ; (C)
Vạch số chia độ; (D) Du xích; (E) Vít núm hình
trống; (F) Kẹp nhả; (G) vạch khắc độ núm hình
trống (60’); (H) vạch khắc phần 10 phút (60”); (I)
Gương di động I; (J) gương cố định H; (K) các
kính màu dùng để quan sát mặt trời; (L) ống kính
viễn vọng
Hình 1.3
Cách đọc Sextant: (Hình 1.4)

- Đối với tất cả các Sextant, phần nguyên độ của góc sẽ được đọc theo vị trí của vạch
chuẩn trên du xích. Cònđối với phần phút và phần mười của phút của góc được đo thì có
hai loại dụng cụ khác nhau để đọc. Một loại Sextant sử dụng núm xoay hình trống để đo số
phút, còn phần mười phút thì nội suy bằng mắt. Còn một số loại Sextant khác thì sử dụng thước
đọc Vernier. Tuy nhiên loại này không phổ biến lắm. Ở đây chỉ giới thiệu cách đọc trên núm
xoay hình trống.
Công dụng của núm xoay hình trống là để dịch chuyển du xích ở những khoảng cách
rất nhỏ một cách nhẹ nhàng, đồng thời đọc giá trị đo được một cách chính xác. Núm được
thiết kế sao cho khi trống khắc độ quay được trọn vẹn một vòng thì du xích sẽ dịch chuyển
được đúng một vạch chia trên vành chia độ cố định của Sextant. Trên vành trống được khắc
60 vạch, mỗi vạch ứng với một phút cung. Nếu vạch chuẩn của trống rơi vào giữa hai vạch
thì phần mười của phút được nội suy bằng mắt, với độ chính xác đến 0,1’.
Vành chia độ chính của Sextant hàng hải được khắc cả về hai phía của vạch số 0
trong đó cung bên trái được gọi là cung chia độ chính. Còn cung bên phải thường được
khắc đến 5
0
và được gọi là cung bên phải vạch số 0. Các vạch khắc của cung này được gán
cho các giá trị 355
0
; 356
0
;….360
0
(0
0
) và do đó số đọc cũng được đọc theo chiều thuận, tức
là đọc từ trái qua phải.
Page 6
Khoa Điều khiển tàu biển - Trường CĐN Bách Nghệ
Micrometer drum sextant set at 29° 42.5'.

Vernier sextant set at 29°42'30".
Hình 1.4
2. Số hiệu chỉnh vạch chuẩn, sai số của Sextant hàng hải.
2.1 Số hiệu chỉnh vạch chuẩn.
2.1.1 Sai số vạch số 0 (Hình 1.5).
Vạch số 0 của vành chia độ phải ứng với vị trí song song của các gương, khi đó ε = 0 và h
= 0. Nhưng do các ốc vít bị lỏng (ốc vít của gương A) mà khi hai gương song song nhau thì
vạch chuẩn của du xích không trùng với vạch 0
0
của vành chia độ mà nó dịch chuyển sang
phải hay sang trái tùy từng trường hợp.
Số đọc trên vành chia độ của Sextant tương ứng với vị trí song song của các gương
tại thời điểm đã cho được gọi là gốc của vành chia độ. Khoảng dịch chuyển từ vạch số 0
0
đến vị trí gốc được xác định bằng thực tiễn. Để làm được điều này ta có thể dùng Sextant
để quan sát một mục tiêu ở xa vô cùng.
Khi biểu diễn đường đi của các tia sáng từ thiên thể S như hình vẽ, người quan sát sẽ
nhìn thấy đồng thời trong ống kính hai hình ảnh của mục tiêu S là: ảnh nhìn trực tiếp SHD
và ảnh phản xạ hai lần SIHD. Các tia sáng từ một mục tiêu xa vô cùng được coi như truyền
lan theo các chùm tia song song, nên các góc so le trong 1 và 2 bằng nhau. Từ đó ta có 180
0
- 2β = 180
0
- 2α hay α = β.
Vì các góc α và β tương ứng với các giá trị của mặt phẳng các gương nên có thể rút
ra kết luận rằng:
Sau khi làm trùng trong thị trường ống kính hai ảnh của một mục tiêu ở xa vô cùng chúng
ta đã đặt các gương ở vị trí song song với nhau. Số đọc Sextant tương ứng M
0
sẽ là gốc của vành

chia độ.
Tất cả các góc đo đều phải tính từ vị trí gốc này chứ không phải từ vạch số 0
0
.
H
ε
I
D
L
α
α
α
M
0
0
0
Page 7
Khoa Điều khiển tàu biển - Trường CĐN Bách Nghệ
L
Hình 1.5
s
2.1.2 Số hiệu chỉnh vạch chuẩn (Hình 1.6)
Giả sử ta cần đo góc KIS giữa mục tiêu gần K và một thiên thể S, tức là đỉnh của
góc cầu đo không nằm ở mắt người quan sát mà lại nằm ở tâm của gương lớn I.
Vì K ở gần nên góc giữa các tia sáng cùng xuất phát từ K không song song mà được biểu thị
bởi một góc y. Do đó góc 1 ≠ 2 và α ≠ β. Do vậy khi làm trùng 2 ảnh của mục tiêu K trong thị trường ống
kính, các gương sẽ không song song với nhau.
Xét ΔKIH ta có
y = 2 - 1 = (180
0

- 2α) - (180
0
- 2β)
y = 2(β - α).(1)
Từ Δ CHI ta có: ω
y’
= β - α (2)
Từ (1) và (2) ta có: y = 2 ω
y’
Trên hình vẽ ta thấy rằng góc ω
y’
được đo bằng cung M
0
M
1
trên vành chia độ. Số đọc M
1
bây giờ được coi là gốc của vành chia độ, và mọi việc tính toán góc đều phải được tiến
hành từ điểm M
1
. Để có được số đọc M
1
ta cần làm trùng trong thị trường ống kính hai ảnh
(ảnh nhìn trực tiếp và ảnh phản xạ hai lần) của mục tiêu gần K, rồi đọc trên vành chia độ
con số mà vạch chuẩn của du xích chỉ vào. Hiệu số vạch 0
0
và số đọc M
1
vừa nhận được
gọi là “sai số vạch chuẩn”.

Tất cả các góc được đo từ mục tiêu gần K đều phải được áp dụng một số hiệu chỉnh
0
0
M
1
= i. Nếu ta gọi số đọc trên vành chia độ của Sextant là h
sxt
thì.
h’ = h
sxt
+ i
Nếu mục tiêu K dần xa khỏi mắt người quan sát, thì góc y và cung đại diện của nó là M
0
M
1
sẽ giảm dần. Đến một khoảng cách đủ xa nào đó, thường là M
0
M
1
= 0,1’ là độ chính xác
của Sextant, thì khi đó ta có thể coi y = 0
0
, tức là thừa nhận các gương song song với nhau
và bản thân mục tiêu K thì được coi như là ở xa vô cùng. Với Sextant hàng hải, khoảng cách
này thông thường bằng 1 hải lý. Trong trường hợp này, đỉnh của góc được đo có thể coi như nằm
ở mắt người quan sát.
H
I
K
C

L
S
α
ω’
y
ω’
y
y
h’
1
2
α
Page 8
Khoa Điều khiển tàu biển - Trường CĐN Bách Nghệ
β
M
0
0
0
D
L
M
1
Hình 1.6
Kết luận :
-
Khi đo các góc giữa các mục tiêu nằm gần hơn 01 hải lý thì điểm gốc để bắt đầu
tính các góc đo phải được xác định bằng phương pháp làm trùng ảnh của mục tiêu nhìn
thấy trực tiếp ở gần.
-

Số hiệu chỉnh cần phải tính đến khi đo góc từ một mục tiên gần, tức là sai số vạch
chuẩn phụ thuộc vào khoảng cách của mục tiêu đó so với mắt người quan sát.
-
Khi đo các góc giữa các mục tiêu ở xa vô cùng thì điểm gốc để tính các góc đo
được xác định theo mục tiêu ở xa vô cùng. Điều này sẽ thường gặp trong hầu hết các
trường hợp đo góc trong Thiên văn hàng hải.
-
Sai số vạch chuẩn khi đo góc giữa các mục tiêu xa vô cùng (được biểu diễn bằng
cung 0
0
M
1
) không phụ thuộc vào khoảng cách đến mục tiêu mà chỉ phụ thuộc vào
lý do kỹ thuật (vị trí của gương H) và nó biến đổi theo thời gian.
-
Sai số vạch chuẩn và sai số vạch số 0
0
có tên khác nhau. Tuy nhiên trong thiên
văn hàng hải chúng ta thường làm việc với những mục tiêu ở xa vô cùng (lớn hơn
1 hải lý) nên người ta thường gọi cung giữa vạch số 0
0
và gốc của vành chia độ là
sai số vạch chuẩn và được kí hiệu là “i”, còn số đọc Sextant ứng với vị trí gốc của
vành chia độ được gọi là số đọc vạch gốc, kí hiệu là h
i
.
-
Sai số vạch chuẩn “i” sẽ dương (+) nếu khi làm trùng ảnh của mục tiêu trong thị
trường ống kính, vạch chuẩn của du xích nằm trên cung bên phải vạch số 0
0

. Sai số
vạch chuẩn sẽ âm (-) nếu vạch chuẩn của du xích nằm trên cung bên trái vạch số 0
0
.
Ta biết rằng vạch 0
0
cũng chính là vạch 360
0
nên ta có thể viết công thức tính sai số
vạch chuẩn như sau:
i = 360
0
- h
i
.
Đây là phép trừ đại số: sai số vạch số vạch chuẩn có dấu cộng (+) nếu h
i
< 360
0
tức
là h
i
được đọc trên cung bên phải vạch số 0
0
, và dấu trừ (-) nếu h
i
> 360
0
tức là h
i

được đọc
trên cung chia độ chính. Tuy nhiên để tránh nhầm lẫn ta có thể đếm trực tiếp giá trị của “i”
trên vành chia độ, bắt đầu từ vạch số 0
0
đến vị trí của vạch chuẩn của du xích.
2.2 Các sai số của Sextant hàng hải.
2.2.1 Tâm sai của du xích.
Đây là sự không trùng nhau giữa tâm quay thực tế của du xích và tâm hình học của
vành chia độ. Tâm sai sẽ gây nên sai số trong các giá trị đo của góc được đo bằng Sextant.
2.2.2 Sai số do các bước răng không đều.
Do các bước răng cưa ở rìa vành chia độ được khắc không đều nhau ngay tại nhà
máy cũng như chúng bị mòn đi trong quá trình sử dụng lâu dài mà bước tiến của núm hình
trống sẽ không đều gây nên sai số trong giá trị góc đo được.
Page 9
Khoa Điều khiển tàu biển - Trường CĐN Bách Nghệ
2.2.3 Các sai số do mặt phẳng của gương lớn I không vuông góc.
Sự không song song nhau của bề mặt gương lớn I làm cho đường truyền lan của tia
sáng bị rối loạn. Thường thì sai số này không vượt quá 0,1’.
2.2.4 Sai số do mặt phẳng của gương nhỏ H không vuông góc (sai số cạnh sườn).
Sự không song song của gương A gây nên sai số cố định và nó được qui vào sai số
vạch chuẩn.
2.2.5 Các sai số do mặt phẳng của các kính màu không song song.
Do các kính màu có dạng hình nêm. Các sai số này có thể xác định được khi xác
định sai số vạch chuẩn bằng Mặt trời. Nếu hiệu số của các số đọc Sextant h
sxt1
- h
sxt2
không
thay đổi khi thay đổi các kính màu khác nhau thì không có sai số này hay nói cách khác các
kính màu có mặt phẳng song song nhau.

2.2.6 Sai số do bước răng cưa và vị trí của núm hình trống.
Do sự chế tạo và lắp ráp không đủ độ chính xác đối với núm hình trống mà góc xoay
của núm hình trống không tương ứng với góc quay của gương lớn B, điều này gây nên sai
số khi đọc phần phút của góc đo.
2.2.7 Hành trình chết của núm hình trống.
Hiện tượng này được thấy trên các loại Sextant có thước khắc độ trên núm hình
trống, đặc biệt sau một thời gian sử dụng, sai số này biểu thị rất rõ khi ta xoay núm hình
trống về hai phía khác nhau (xoay thuận và xoay ngược). Giá trị của sai số này có thể đạt
đến 1’. Để giảm sai số này khi quan sát ta chỉ xoay núm hình trống theo một chiều, tốt nhất là
theo chiều tăng của giá trị đo.
*Sai số tổng hợp của tâm sai, vạch răng cưa và gương lớn dạng lăng trụ được hiệu
chỉnh bằng một số hiệu chỉnh cho sẵn trong lý lịch kỹ thuật của Sextant, và được kí hiệu là
“s” và giá trị này thay đổi theo độ cao đo.
Người ta căn cứ vào sai số dụng cụ S để đánh giá chất lượng Sextant, nếu S  40”
Sextant được dánh giá là loại A, 40”S 2’ Sextant được đánh giá là loại B, còn S > 2’
Sextant không dùng được trong Hàng hải.
3. Kiểm tra, chỉnh lý Sextant hàng hải.
Trước khi làm việc với Sextant ta phải tiến hành bước chỉnh lí Sextant để đảm bảo
độ chính xác của giá trị đo được và công việc này còn phải được tiến hành định kỳ và ghi
vào nhật kí sử dụng thiết bị.
3.1 Kiểm tra, chỉnh lý trục ống kính.
Chỉ cần tiến hành sự chỉnh lý này đối với những Sextant có ống kính gồm 2 đoạn rời
nối lại với nhau bằng các ốc vít. Đây thường là các loại Sextant kiểu cũ. Ngày nay, với các
Sextant chỉ có một ống kính cố định thì ta không cần tiến hành bước chỉnh lý này. Trình tự
tiến hành chỉnh lý trục ống kính như sau:
-
Đặt Sextant có trục ống kính nằm ngang trên một mặt phẳng và ổn định. Thường
ta lấy mặt phẳng của hộp chứa Sextant làm nền.
-
Du xích đặt ở khoảng giữa vành chia độ. Trên vành chia độ ta đặt 2 đi op lên mép vành

chia độ sao cho đường thẳng nối chúng hầu như song song với trục ống kính.
-
Chọn một mục tiêu cách xa Sextant chừng 50m trở lên và hầu như nằm cùng một
mặt phẳng với Sextant. Xoay Sextant sao cho một đường nét nằm ngang nào đó
của mục tiêu đã chọn trùng với đường mép của các đi op.
Page 10
Khoa Điều khiển tàu biển - Trường CĐN Bách Nghệ
-
Tiếp tục quan sát qua ống kính, nếu đường mép nằm ngang vừa chọn không đi
qua tâm trục ống kính thì ta tiến hành điều chỉnh các vít trên trục ống kính (có 2 vít
trên trục ống kính loại này) sao cho đường nằm ngang đi qua tâm trục ống kính là
được. Ốc vít này vặn vào thì ốc vít kia vặn ra.
3.2 Kiểm tra, chỉnh lý gương di động I (Hình 1.7) .
Sau khi tháo ống kính ta đặt Sextant nằm ngang. Du xích đặt ở khoảng 40
0
trên vành
chia độ và trên vành chia độ ta đặt hai đi op 1 & 2. Một di op đặt ở vị trí 5
0
- 10
0
, cái còn lại
đặt ở vị trí 120
0
- 130
0
. Đặt mắt ở vị trí cách gương lớn I một khoảng 30cm đến 40cm.
Nhìn vào gương lớn B ta sẽ thấy ảnh phản xạ của đi op 2 và kề với nó, qua mép của gương
ta nhìn thấy ảnh trực tiếp của đi op 1. Đưa nhẹ mắt qua lại hoặc dịch chuyển đi op 2 mà ta
vẫn thấy 2 đi op trùng nhau thì tức là khi đó gương lớn B đã vuông góc với mặt phẳng vành
chia độ. Nếu các mép của đi op tạo thành đường gãy khúc thì dùng chìa khóa để chỉnh vít

phía sau gương lớn B cho đến khi các mép trên của 2 đi op chập thành đường liền nét là
được.
Nếu không có điop thì ta có thể dùng ngay các mép của vành chia độ thay cho điop.
Sắp đặt Sextant như trên, cầm Sextant trên tay theo phương nằm ngang, vành chia độ hướng ra
ngoài và tiến hành tương tự như trên.
Hình 1.7
3.3 Kiểm tra, chỉnh lý gương nhỏ H.
Sự chỉnh lý này còn được gọi là khử sai số cạnh sườn. Thao tác này được tiến hành sau
khi đã chỉnh lý gương di động I. Ta có nhiều cách để chỉnh lý tùy thuộc vào mục tiêu chọn.
Sử dụng đường chân trời nhìn thấy.
Đặt du xích ở vạch 0
0
, cầm ngang Sextant đưa lên ngang mắt. Người quan sát nhìn
qua ống kính sao cho thấy cả hai ảnh phản xạ và ảnh trực tiếp của đường chân trời nằm
trong thị trường ống kính. Nếu cả hai ảnh đó tạo thành một đường liền nét thì khi đó gương
H đã vuông góc với mặt phẳng vành chia độ (Sextant không có sai số cạnh sườn). Nếu
chúng tạo thành đường gãy khúc thì ta tiến hành chỉnh lí gương H bằng cách, dùng chìa
khóa để chỉnh vít nằm phía sau gương (vít xa mặt phẳng Sextant nhất vì gương H có 2 vít)
cho tới khi nhìn thấy ảnh trực tiếp và ảnh phản xạ của đường chân trời tạo thành một đường
liền nét là được
Sử dụng Mặt trời hay ngôi sao.(Hình 1.8)
Page 11
Khoa Điều khiển tàu biển - Trường CĐN Bách Nghệ
Du xích cũng được đặt ở vạch số 0
0
, cầm Sextant thẳng đứng. Người quan sát ngắm
Mặt trời hoặc một ngôi sao nào đó qua ống kính ( với Mặt trời ta phải dùng các kính màu sao
cho phù hợp).
Nếu ảnh phản xạ 2 lần S
1

hoặc S
2
không nằm trên một đường thẳng đứng với ảnh
nhìn trực tiếp S thì ta có thể nói Sextant có sai số cạnh sườn. Tiến hành chỉnh lí bằng cách
xoay núm hình trống để đặt S
1
tới vị trí S
1
’ (Hình 1.8), tức là S
1
S
1
’ nằm trên đường nằm
ngang. Dùng chìa khóa để chỉnh ốc vít ở xa mặt phẳng Sextant nhất phía sau gương H để
dịch chuyển ảnh phản xạ 2 lần S
1
’ đến trùng theo phương thẳng đứng với ảnh nhìn trực tiếp
S. Khi làm động tác này, ảnh phản xạ hai lần có thể dịch chuyển đến vị trí cao hơn hay thấp
hơn ảnh nhìn trực tiếp, tức là làm thay đổi sai số vạch chuẩn. Do vậy, sau cùng ta phải xác
định sai số vạch chuẩn còn lại.
S
1
S’
1
S’
2
S
2
S
Sử dụng Mặt trời

S’
1
S
S
1
Sử dụng sao
Hình 1.8
4. Xác định sai số vạch chuẩn và cách làm giảm sai số vạch chuẩn
4.1 Xác định sai số vạch chuẩn
Vị trí gốc của vành chia độ không phải là cố định nên mỗi lần sử dụng Sextant để
quan trắc ta cần phải tiến hành xác định sai số vạch chuẩn. Trong thực tế, có một số phương
pháp xác định sai số vạch chuẩn khác nhau, nhưng những công việc chuẩn bị ban đầu cho
xác định sai số vạch chuẩn là giống nhau.
- Đặt vạch chuẩn của du xích ở vị trí 0
0
, xoay núm hình trống để làm trùng ảnh phản
xạ hai lần và ảnh nhìn trực tiếp của mục tiêu.
- Đọc số đọc vạch gốc h
i
trên vành chia độ hoặc có thể đọc trực tiếp “i” trên đó.
Xác định sai số vạch chuẩn bằng quan sát ngôi sao (Hình 1.9).
Phương pháp này được áp dụng trong các trường hợp quan sát các ngôi sao ở các
thời điểm bình minh hay hoàng hôn.
Cách tiến hành:
+ Chọn một ngôi sao không sáng quá và hướng ống kính Sextant lên nó.
+ Xoay núm hình trống để làm trùng ảnh phản xạ hai lần S
1
và ảnh nhìn trực tiếp của
nó là S.
+ Đọc số chỉ trên vành chia độ h

i
và xác định i = 360
0
- h
i
. Hoặc có thể đọc trực tiếp
“i” trên vành chia độ bằng cách đếm giá trị góc mà vạch chuẩn của du xích chỉ vào, nhưng
phải lưu cách xét dấu của “i” theo vị trí vạch chuẩn.
Page 12
Khoa Điều khiển tàu biển - Trường CĐN Bách Nghệ
S
1
S

Hình 1.9

S Ξ S
1
Xác định sai số vạch chuẩn bằng quan sát đường chân trời (Hình 1.10)
Hình 1.10
Hướng Sextant về phía đường chân trời và xoay núm hình trống để làm trùng 2 ảnh
của đường chân trời sao cho chúng đang là đường gãy khúc thành một đường thẳng liền nét.
Ở phương pháp này ta có thể không dùng ống kính cũng được.
Xác định sai số vạch chuẩn bằng quan sát mục tiêu gần (Hình 1.11).
Hình 1.11
Người ta sử dụng phương pháp này khi đo các góc kẹp ngang giữa các mục tiêu gần
người quan sát dưới 1 hải lí. Trình tự tiến hành cũng giống như khi xác định sai số vạch
chuẩn “i” bằng ngôi sao hay đường chân trời nhìn thấy. Lưu là Sextant có thể ở vị trí nằm
ngang hay thẳng đứng tùy theo ảnh của mục tiêu rõ nét theo phương ngang hay phương
thẳng đứng một cách tương ứng.

Xác định sai số vạch chuẩn “i” theo đường chân trời hay mục tiêu gần kém chính
xác hơn là tiến hành bằng quan trắc các ngôi sao.
Xác định sai số vạch chuẩn bằng quan sát Mặt trời (Hình 1.12).
S
S
1
S
2
Hình 1.12
S
1
S
2
Page 13
h
i
= (h
sxt1
+ h
sxt2
)/2
i = 360
0
- h
i
Khoa Điều khiển tàu biển - Trường CĐN Bách Nghệ
S
Rất khó làm trùng các đĩa Mặt trời với độ chính xác vừa đủ. Bởi vậy, người ta dùng
cách làm tiếp xúc lần lượt các mép đối diện của ảnh Mặt trời. Trình tự được tiến hành như
sau:

-
Dùng các kính màu phù hợp và có màu sắc khác nhau để tạo cho các ảnh của
Mặt trời có màu khác nhau và nhìn rõ nhất.
-
Đặt du xích ở gần vạch 0
0
và ống kính chĩa về phía Mặt trời.
-
Trong khi lắc nhẹ Sextant xung quanh trục ống kính, ta làm trùng các mép
của ảnh phản xạ 2 lần S
1
với ảnh nhìn trực tiếp S. Sau đó ghi lại số đọc thứ
nhất (h
sxt1
).
-
Xoay núm hình trống tiếp tục để ảnh phản xạ 2 lần S
1
dịch chuyển đến vị trí
S
2
và cũng làm tiếp xúc các mép của S
2
với S. Sau đó ghi lại số đọc thứ 2
(h
sxt2
).
Tính: h
i
=

(h
sxt1
+h
sxt2
)
2
; i = 360
0
- h
i
.
Kiểm tra: Trong số đọc Sextant là và h
sxt2
ta chọn số nào lớn hơn, giả sử h
sxt1
lớn
hơn để tính hiệu số.
h
sxt1
- h
sxt2
= 4R
So sánh R tính được này với số liệu về bán kính Mặt trời chọn trong trang lịch thiên
văn. Nếu chúng không khác nhau quá ± 0’4 thì kết quả ta quan trắc là chính xác.
Phương pháp dùng Mặt trời là chính xác nhất vì nó cho ta bước kiểm tra được kết
quả đo.
Cách xác định sai số vạch chuẩn “i” trong thực hành.
Ta có thể sử dụng trực tiếp cách đọc i
1
và i

2
trên vành chia độ lưu ý là số đọc bao
giờ cũng đọc từ vị trí 0
0
đến vạch chuẩn của du xích. Nếu i được đọc trên cung chia độ
chính thì nó sẽ mang dấu (-) và nếu đọc trên cung bên phải thì i mang dấu (+) sau đó ta cộng đại
số i =
(i
1
+i
2
)
2
Phương pháp này cho ta tính nhẩm nhanh i bằng quan trắc Mặt trời.
4.2 Cách làm giảm sai số vạch chuẩn.
Thực chất của động tác này là ta điều chỉnh cho gương nhỏ H song song với gương
lớn I khi du xích đặt ở vị trí 0
0
.
Ta nhận thấy rằng, về nguyên lý thì độ lớn của sai số vạch chuẩn không ảnh hưởng
tới kết quả quan trắc vì ta biết nó và có thể tiến hành bù trừ nó đi khỏi kết quả đo để loại bỏ
nó. Tuy nhiên, ta không nên để sai số vạch chuẩn i lớn quá 6
0
- 7
0
.
Để làm giảm sai số vạch chuẩn “i” ta cần tiến hành điều chỉnh gương nhỏ H.
Đặt du xích ở vạch 0
0
, núm hình trống ở vị trí 0’ và hướng ống kính về phía một

ngôi sao nào đó. Hai ảnh của mục tiêu là S
1
và S
2
sẽ không trùng nhau trên đường nằm
ngang với ảnh nhìn trực tiếp tức là S
1
’. Dùng chìa khóa điều chỉnh vít phía sau gương H sao
cho ảnh phản xạ hai lần S
1
về nằm ngang với ảnh nhìn trực tiếp tức là đưa đến vị trí S’
1
.
Sau đó ta nhất thiết phải chỉnh lí sự không vuông góc của gương H theo trình tự chỉnh lí đã
học ở phần trên và cuối cùng quan sát tính toán lại “i”.
Page 14
Khoa Điều khiển tàu biển - Trường CĐN Bách Nghệ
Sử dụng Sextant trong Hàng hải
-
Sextant được cất giữ trong hộp kín, nó đòi hỏi phải được bảo quản tốt và thận trọng
khi sử dụng. Cần phải giữ cho Sextant không bị ảnh hưởng bởi các chấn động, va đập,
không bị ảnh hưởng bởi độ ẩm và sự thay đổi thất thường của nhiệt độ.
-
Khi lấy Sextant ra khỏi hộp hay bất cứ khi nào cầm vào Sextant thì phải luôn nhớ
rằng không được động chạm vào các bộ phận quang học như các gương, thấu kính,
kính lọc màu…Nếu nước mưa rơi vào các bộ phận thủy tinh của Sextant thì ta dùng
một dụng cụ để hút khô các giọt nước mưa và lau chùi cẩn thận bằng một dẻ mềm,
mịn và sạch. Những vật dụng này thường có trong hộp đựng Sextant.
-
Thỉnh thoảng phải dùng bàn chải lông cứng để làm sạch vành răng cưa của Sextant và

bôi một lớp mỡ đặc biệt lên nó (những vật dụng này đều có trong hộp phụ tùng của
Sextant)
-
Sextant có những chân để đặt Sextant lên bàn một cách vững chắc. Không được đặt
Sextant một cách bừa bãi, ở những tư thế không nằm trên các chân của nó.
-
Sau khi sử dụng Sextant, trước khi đặt Sextant vào hộp, phải xếp các kính màu vào
đúng vị trí của nó, tháo ống kính và đặt vào vị trí ống kính. Đặt du xích ở khoảng
120
0
. Dùng tay nắm khung Sextant và đặt nó vào đúng vị trí trong hộp. Khi đóng nắp
hộp Sextant không được dùng lực để đóng. Nếu thấy có cấn hay vướng mắc gì thì phải
mở ra kiểm tra chứ không được cố đóng.
-
Khi Sextant bị hỏng thì không tự sửa chữa nếu trên tàu không thực sự cần thiết.
5. Các phương pháp đo độ cao thiên thể.
Đo độ cao thiên thể bằng Sextant hàng hải có nghĩa là ta đo góc kẹp giữa thiên thể
với mặt phẳng chân trời nhìn thấy của người quan sát. Độ cao đo được là độ cao quan sát.
Để đo được góc kẹp đó ta phải đưa được ảnh của mục tiêu (thiên thể) xuống đường chân
trời nhìn thấy (động tác sơ bộ) và sau đó làm chập ảnh của thiên thể xuống chân trời nhìn
thấy trong ống kính (động tác chủ yếu). Sau đây ta sẽ lần lượt nghiên cứu các động tác đó.
5.1 Động tác sơ bộ (kéo ảnh của thiên thể xuống đường chân trời nhìn thấy).
Để đưa ảnh của thiên thể xuống đường chân trời nhìn thấy ta sử dụng 3 phương
pháp sau:
5.1.1 Phương pháp kéo ảnh từ trên cao.
Đặt du xích và núm hính trống ở vị trí 0
0
, hướng ống kính đến thiên thể. Lúc đó
trong thị trường ống kính sẽ xuất hiện hai ảnh: ảnh thật và ảnh ảo. Hạ dần ống kính xuống
đường chân trời nhìn thấy, đồng thời dùng tay trái tăng dần du xích theo chiều tăng của số

đọc độ cao trên vành chia độ để ảnh ảo của thiên thể luôn nằm trong thị trường ống kính.
Động tác cứ tiếp tục như vậy đến khi thấy xuất hiện đường chân trời trong thị trường ống
kính gần tiếp xúc với ảnh thiên thể thì ta chuyển sang động tác chủ yếu.
Phương pháp này dễ thực hiện vì nó đơn giản và thực tế hơn, thường hay áp dung
cho các ống kính có thị trường nhỏ và có độ phóng đại lớn, quan sát những ngôi sao không
sáng lắm hoặc những thiên thể mà ta chưa biết trước độ cao và phương vị của nó.
5.1.2 Phương pháp đặt trước độ cao và phương vị gần đúng.
Nếu biết trước được phương vị và độ cao gần đúng của thiên thể (bằng cách sử
dụng quả cầu sao hay đĩa tìm sao, hay quan sát ước lượng bằng mắt thường…) thì người ta
đặt du xích Sextant ở độ cao gần đúng đó và hướng ống kính theo phương vị la bàn về phía
Page 15
Khoa Điều khiển tàu biển - Trường CĐN Bách Nghệ
chân trời đã chọn, đồng thời tiến hành đảo Sextant và thay đổi độ cao bằng núm hình trống
để tìm ảnh của thiên thể, đưa nó lại gần đường chân trời và kết thúc bước đo sơ bộ.
Phương pháp này thường được áp dụng khi quan sát những ngôi sao có độ sáng lớn
và vào lúc bình minh hay hoàng hôn.
5.1.3 Phương pháp dò tìm.
Dùng chủ yếu là để đo độ cao Mặt trời hay Mặt trăng.
Giữ cho Sextant nằm trong mặt phẳng thẳng đứng. Sau đó ta giữ cho Sextant sao
cho chân trời nhìn thấy luôn nằm trong thị trường ống kính cho đến lúc nào nhìn thấy ảnh
của thiên thể (Mặt trời hay Mặt trăng) gần tiếp xúc với đường chân trời thì kết thúc bước đo
sơ bộ.
5.2 Động tác chủ yếu (làm trùng ảnh)
Khi thực hiện động tác chủ yếu làm chập ảnh của thiên thể với đường chân trời nhìn
thấy, điều khó khăn đối với chúng ta là vị trí của Sextant phải được đặt thật thẳng đứng,
nếu không nó sẽ làm tăng thêm độ cao đo của thiên thể.Để tìm được vị trí thẳng đứng của
Sextant người ta tiến hành chao Sextant để trong thị trường ống kính ảnh của thiên thể
vạch lên một cung so với mặt phẳng chân trời nhìn thấy. Khi đó, điểmtiếp xúc với đường
chân trời của cung đó cho ta vị trí đúng của ảnh của thiên thể. Có các cách tiến hành đảo
Sextant như sau:

5.2.1 Đảo Sextant quanh đường dây rọi
Nghĩa là người quan sát quay xung quanh vị trí đứng của mình một góc rất nhỏ (tức
là quay theo phương vị ống kính của Sextant một góc rất nhỏ). Cần chú phải luôn giữ cho
mặt phẳng Sextant ở trong mặt phẳng thẳng đứng của người quan sát. Nhược điểm của
phương pháp này là ở độ cao h = 30
0
và góc quay nhỏ (dưới 3
0
) thì ảnh của thiên thể rất dễ
vượt ra khỏi thị trường ống kính quan sát. Nên phương pháp này chỉ dành áp dụng để đo
các thiên thể có độ cao lớn.
5.2.2 Đảo Sextant quanh tia tới gương lớn I.
Quay Sextant quanh tia tới gương lớn I, tức là ta tiến hành đảo Sextant chuyển động
theo vòng xung quanh thiên thể với bán kính là h (độ cao của thiên thể). Khi đó trong thị
trường ống kính ảnh của thiên thể sẽ luôn nằm tại
tâm của ống kính còn đường chân trời sẽ thay đổi vạch lên một cung parabol.
Phương chờ pháp này đơn giản và dễ tiến hành có thể cho phép quay Sextant nghiêng một góc
15
0
đến 20
0
mà đường chân trời vẫn không rời khỏi thị trường của ống kính.
5.2.3 Đảo Sextant quanh trục ống kính.(Hình 1.13)
Page 16
Khoa Điều khiển tàu biển - Trường CĐN Bách Nghệ
Quay nhẹ nhàng Sextant quanh trục ống kính
một góc nhỏ để làm chập ảnh của thiên thể
với đường chân trời trong thị trường ống
kính. Trong phương pháp này, ảnh của đường
chân trời luôn nằm giữa thị trường ống kính

còn ảnh của thiên thể sẽ vạch lên một cung
parabol.
Phương pháp này cho ta độ chính xác cao,
nhưng lại rất khó sử dụng. Đòi hỏi người quan
sát phải có kinh nghiệm do khi quay Sextant ảnh
của thiên thể rất dễ vượt ra khỏi thị trường ống
kính đặc biệt là đối với các thiên thể có độ cao lớn
(từ 60
0
trở lên)
Hình 1.13 Đảo Sextant quanh trục ống kính
.
Hình 1.14 Quan sát đo độ cao của Mặt trời và sao
* Phương pháp nhận và bắt ảnh: Có hai phương pháp nhận và bắt ảnh
- Phương pháp nhận ảnh trực tiếp.
Bằng cách thay đổi vị trí núm hình trống cho đến khi ảnh của thiên thể tiếp xúc hay
trùng với đường chân trời (thường dùng để đo độ cao của Mặt trời khi đi qua kinh tuyến người
quan sát).
- Phương pháp đợi.
Đặt trước số đo trên vành chia độ rồi tiến hành chờ đợi theo chuyển động ngày đêm
ảnh của thiên thể sẽ đi tới tiếp xúc với đường chân trời (phương pháp này thường áp dụng
khi độ cao thiên thể biến đổi nhanh)
6. Công tác thực hành đo độ cao thiên thể.
6.1 Công tác chuẩn bị đo độ cao thiên thể.
6.1.1 Chọn vị trí quan sát.
Vị trí quan sát cần tránh những nơi có luồng gió mạnh, có luồng hơi nóng, hơi nước,
có bụi và phải là nơi ít chịu ảnh hưởng nhất của rung, lắc của tàu.
Vị trí quan sát phải là nơi quan sát thuận tiện nhất và quan sát được rõ các thiên thể
được chọn và chân trời dưới chúng.
Page 17

Khoa Điều khiển tàu biển - Trường CĐN Bách Nghệ
Trong điều kiện thời tiết tốt, ta nên chọn vị trí người quan sát nơi có độ cao lớn để
tăng tầm xa vì khi đó đường chân trời sẽ phẳng hơn.
Khi điều kiện thời tiết xấu, tầm nhìn xa hạn chế thì ta nên chọn vị trí người quan sát
ở những nơi có độ cao thấp để kéo đường chân trời lại gần cho dễ quan sát.
Trong điều kiện sóng to, gió lớn, tàu bị lắc mạnh thì nên chọn vị trí quan sát ở gần
với trục dọc của tàu.
6.1.2 Chuẩn bị dụng cụ quan sát.
Sextant quan sát phải được kiểm tra thật kỹ vị trí của ống kính và các gương. Tiến
hành xác định sai số vạch chuẩn “i”.
Chọn ống kính quan sát sao cho phù hợp
Trong điều kiện nóng quá hay lạnh qua thì ta nên tiến hành đưa Sextant ra vị trí
quan sát trước đó 10 phút để các bộ phận của Sextant hấp thụ nhiệt độ không khí bên ngoài
trước khi tiến hành quan trắc.
Chú ý chính lý Sextant các kính màu bảo vệ mắt phải được giữ nguyên cho tới khi
công tác đo đạc được tiến hành xong để tránh sai số gây ra do kính màu.
6.2 Đo độ cao của Mặt trời, Mặt trăng, Định tinh và Hành tinh.
6.2.1 Đo độ cao Mặt trời
Thông thường người ta đo độ cao của mép dưới Mặt trời trên đường chân trời nhìn thấy.
Trước hết ta phải tiến hành chuẩn bị sơ bộ Sextant: kiểm tra sự vuông góc của mặt
phẳng Sextant với các gương và chỉnh lí chúng nếu cần, xác định sai số vạch chuẩn ....Sau
khi xác định sai số vạch chuẩn “i” ta đặt các kính màu trước gương lớn I sao cho phù hợp,
còn trước gương nhỏ H thì không cần. Nhưng nếu như chân trời quá sáng thì ta có thể đặt một
kính màu nhạt trước gương sao cho phù hợp.
6.2.1.1 Đưa ảnh Mặt trời về đường chân trời (Bước đo thô)
Đưa ảnh Mặt trời về đường chân trời nghĩa là ta có thể thấy được cả 2 ảnh trong thị
trường ống kính. Ta có thể dùng một trong ba phương pháp sau đây:
Phương pháp 1: Du xích đặt ở vị trí 0
0
, hướng ống kính tới chân trời phía Mặt trời,

giữ Sextant thẳng đứng. Sau đó không làm mất trong thị trường ống kính đường chân trời.
Bằng tay trái, đưa du xích tới trước đồng thời lắc nhẹ Sextant quanh trục ống kính để làm
tăng tầm bao quát bầu trời của gương lớn. Khi thấy ảnh phản chiếu của Mặt trời trong thị
trường ống kính thì dừng lại. Đây là phương pháp được sử dụng phổ biến nhất.
Phương pháp 2: Du xích đặt ở vị trí 0
0
, đặt các kính màu trước gương giống như khi
quan sát xác định sai số vạch chuẩn “i”. Hướng ống kính về phía Mặt trời, trong thị trường
ống kính ta sẽ thấy cả hai ảnh của Mặt trời. Vừa hạ ống kính xuống một cách từ từ vừa dịch
chuyển du xích tới trước sao cho ảnh phản xạ 2 lần của Mặt trời luôn luôn nằm trong thị
trường ống kính. Khi ống kính đã hạ xuống đến đường chân trời thì ta bỏ các kính màu
trước ống kính ra.
Phương pháp 3: Ước lượng độ cao của Mặt trời bằng mắt, đặt du xích ở vạch bằng
độ cao ước lượng của Mặt trời đó. Hướng ống kính về phía chân trời trong khi Sextant
được đặt trong mặt phẳng thẳng đứng của Mặt trời, lắc nhẹ Sextant và quét ống kính nhẹ
nhàng từ phải qua trái và ngược lại ta sẽ phát hiện được ảnh của Mặt trời. Phương pháp này
đòi hỏi người quan sát phải có kinh nghiệm để ước lượng độ cao Mặt trời một cách chính
xác.
6.2.1.2 Làm trùng ảnh của Mặt trời với đường chân trời (bước đo tinh)
Page 18
Khoa Điều khiển tàu biển - Trường CĐN Bách Nghệ
Sau khi đã đưa được ảnh của Mặt trời vào thị trường ống kính gần chân trời ta phải
tiến hành bước làm trùng mép đĩa ảnh của Mặt trời với đường chân trời để thu được độ cao
chính xác.
Khi làm trùng như vậy thì phương pháp chờ đợi là phương pháp thuận lợi nhất. Ở
phương pháp chờ đợi này, ta đặt trước số đọc Sextant rồi chờ cho ảnh của Mặt trời (do
chuyển động ngày đêm của thiên cầu và chuyển động riêng) sẽ đi đến tiếp xúc với đường
chân trời.
Nếu quan sát được tiến hành vào buổi trước giữa trưa (buổi sáng) thì bằng cách
xoay núm hình trống, ta kéo ảnh của Mặt trời xuống hơi quá đường chân trời một chút (bởi

vì trong khoảng thời gian đó độ cao Mặt trời tăng dần). Nếu quan sát tiến hành lúc giữa
trưa (buổi chiều) thì dùng núm hình trống ta đặt đĩa Mặt trời hơi cao hơn đường chân trời
một chút (lúc này độ cao Mặt trời đang giảm dần), lưu rằng, ta phải xoay núm hình trống
theo một chiều tăng của số đo để làm giảm ảnh hưởng của sai số hành trình chết của núm
hình trống.
Sau đó, ta không cần động chạm gì đến núm hình trống nữa và tiếp tục lắc nhẹ
Sextant quanh trục ống kính, ta chờ đợi ảnh của Mặt trời tiếp xúc với đường chân trời. Vào
đúng thời điểm tiếp xúc đó ta ghi lại giờ thời kế T
TK
. Để dễ nhớ, ta lưu vào buổi sáng ảnh
của Mặt trời luôn rời xa mặt nước, còn vào buổi chiều, ảnh của Mặt trời luôn đi tới mặt
nước.
Để tăng độ chính xác của phép đo, ta cần tiến hành đo một loạt từ 3 đến 5 lần độ
cao Mặt trời liên tiếp cùng với giờ thời kế tương ứng. Sau đó ta lấy giá trị trung b́nh của các
lần đo đó.
Trong một số trường hợp, ta không dùng phương pháp chờ đợi, mà xoay núm hình
trống để làm tiếp xúc đĩa Mặt trời với đường chân trời, đồng thời ghi lại giờ thời kế. Tuy
nhiên, phương pháp này không cho độ chính xác bằng phương pháp chờ đợi.
6.2.2 Đo độ cao Mặt trăng
Chỉ nên đo độ cao Mặt trăng vào ban ngày hay lúc nhá nhem vì vào ban đêm,
khoảng chân trời phía dưới Mặt trăng sẽ có những vệt sáng và tối đan nhau lẫn lộn nên ta
rất khó quan sát. Việc xác định vị trí tàu bằng quan trắc đồng thời Mặt trời và Mặt trăng tốt
nhất là vào những ngày gần thượng huyền hay hạ huyền, tức là vào những ngày từ 6-9 hoặc
21-24 âm lịch.
Nếu đo độ cao Mặt trăng vào ban ngày thì về nguyên tắc cũng giống như cách đo độ
cao Mặt trời. Chỉ khác là không cần dùng tới kính màu và làm tiếp xúc ảnh của Mặt trăng
(mép của Mặt trăng) với đường chân trời nhìn thấy rõ nhất ứng với pha trăng và vĩ độ đã
cho.
Khi đo độ cao Mặt trăng lúc nhá nhem, đôi lúc ta cũng nên dùng kính màu nhẹ trước
gương lớn I để sao cho đường chân trời khó nhìn không bị lẫn với ánh Trăng.

6.2.3 Đo độ cao Đinh tinh và Hành tinh
Khi tiến hành đo độ cao Định tinh hay Hành tinh chúng ta thường gặp các khó khăn
như sau:
- Đường chân trời nhìn thấy không rõ nét, đôi khi còn không nhìn thấy đường chân
trời khi nhìn thấy các ngôi sao.Trong thời gian chân trời còn sáng thì ngược lại, bản thân
các vì sao lúc đó lại không thấy rõ.
- Có rất nhiều vì sao trên bầu trời như vậy làm cho chúng ta nhận dạng sao rất khó
khăn và rất dễ nhầm lẫn giữa các vì sao.
Page 19
Khoa Điều khiển tàu biển - Trường CĐN Bách Nghệ
Việc đo độ cao của các định tinh (sao) thường được tiến hành vào khoảng thời gian
bình minh hay hoàng hôn hàng hải. Ta cũng có thể đo độ cao của các ngôi sao vào những
đêm trăng sáng với điều kiện là, trong trường hợp đó, phương vị của sao không quá gần với
phương vị Mặt trăng để tránh được hiện tượng “chân trời giả” do ánh trăng gây lên.
Để tầm nhìn xa của chân trời tốt hơn khi ta dùng ống kính ban đêm và có thị trường
khoảng 1,5 đến 2 lần, lớn hơn ống kính ban ngày. Điều này cho phép chúng ta nhìn thấy
chân trời trên khoảng lớn hơn giúp cho việc tìm kiếm sao dễ dàng hơn.
Có ba phương pháp để đo độ cao của sao hay hành tinh như sau:
-
Sau khi đặt du xích ở vạch số 00, hướng ống kính Sextant lên vì sao mà ta muốn đo, vừa di
chuyển du xích tới trước một cách nhẹ nhàng vừa hạ ống kính Sextant xuống để kéo ảnh
của sao xuống gần đường chân trời hơn. Phương pháp này được áp dụng cho các ngôi sao
nhìn thấy rõ bằng mắt thường vào lúc kết thúc hoàng hôn hay bắt đầu bình minh.
-
Bằng quả cầu sao hay đĩa tìm sao, ta tìm độ cao gần đúng của sao cần đo, đặt du xích của
Sextant ở vạch tương ứng với độ cao nói trên. Với sự giúp đỡ của một la bàn, ta hướng
Sextant theo phương vị la bàn của sao mà ta cũng vừa tìm được theo dụng cụ nói trên. Vừa
lắc nhẹ Sextant vừa quét rê nó nhẹ nhàng theo chân trời ta sẽ tìm được ngôi sao cần thiết.
Phương pháp này rất quan trọng vì nó cho phép ta đo độ cao các sao khi mặt biển còn sáng
và do đó đường chân trời còn rõ nét, lúc này bằng mắt thường ta không thể nhìn thấy các vì

sao đó. Phương pháp này cũng cho phép ta tăng được thời gian quan trắc vì điều này rất có
ích khi ta hành trình ở những vĩ độ nhỏ, vì ở đó thời gian nhá nhem rất ngắn. Đây là
phương pháp duy nhất dùng để quan sát vào ban ngày hành tinh Venus (sao Kim)
-
Đặt du xích ở vạch số 00, cầm Sextant bằng tay trái, và như vậy lật ngược vành chia độ lên
phía trên, hướng ống kính tới gần ngôi sao đo. Sau đó di chuyển du xích từ từ cho đến khi
đường chân trời xuất hiện trong thị trường ống kính gần ngôi sao, đến lúc đó hãy lật ngược
Sextant về tư thế bình thường của nó bên tay phải rồi tiến hành đo độ cao như thông
thường. Phương pháp này thường áp dụng để đo các ngôi sao có độ sáng mờ nhạt, dễ bị
nhầm lẫn với các ngôi sao bên cạnh.
Khi làm chập ảnh của sao với đường chân trời ta không nên dùng phương pháp chờ
đợi, vì thời gian phải chờ sẽ rất lâu, mà ta nên xoay núm hình trống để đưa ảnh sao về tiếp
xúc với đường chân trời.
Với mỗi một ngôi sao ta nên đo từ 3 đến 5 lần độ cao của sao và kết hợp ghi lại thời
gian T
TK
tương ứng, rồi lấy giá trị trung bình cộng của loạt đo đó, bởi vậy việc quan trắc lúc
trời nhá nhem là rất khó khăn, đặc biệt là khi thực hiện lại chỉ có một người, vì vậy khi quan
trắc các vì sao hay định tinh nên có người giúp việc thứ hai.
Đo độ cao thiên thể khi đi qua kinh tuyến người quan sát.
Về mặt lý thuyết ta có thể đo được độ cao kinh tuyến của thiên thể (độ cao của thiên
thể khi nó đi qua kinh tuyến người quan sát), nếu người quan sát không chuyển động và
thiên thể không thay đổi xích vĩ.
Trong thực tế, do tàu chuyển động và xích vĩ của thiên thể biến thiên nên ta thường
chỉ đo được độ cao lớn nhất của thiên thể.
Tuy nhiên, trong hàng hải người ta bỏ qua sự khác biệt nói trên và thừa nhận độ cao
lớn nhất của thiên thể là độ cao kinh tuyến, hoặc khi cần thiết có độ chính xác cao hơn thì
người ta hiệu chỉnh sai số này bằng một số hiệu chỉnh nào đó.
Có hai phương pháp đo độ cao kinh tuyến, tức độ cao lớn nhất của thiên thể.
Page 20

Khoa Điều khiển tàu biển - Trường CĐN Bách Nghệ
- Phương pháp 1: Tính trước giờ tàu T
t
mà thiên thể đó sẽ đi qua kinh tuyến người
quan sát (dùng Lịch thiên văn và tọa độ vị trí dự đoán để tính toán). Khi còn từ 3 đến
5 phút nữa đến thời điểm nói trên ta bắt đầu đo liên tục độ cao: đưa ảnh của thiên
thể về tiếp xúc với đường chân trời và ghi lại số đọc Sextant cùng như giờ thời kế,
và lặp lại các động tác đó (tức là ta không áp dụng được phương pháp chờ đợi. Nếu
thiên thể qua thiên kinh tuyến thượng thì độ cao ban đầu của thiên thể sẽ dần tăng
lên sau đó sẽ giảm đi và nếu thiên thể qua thiên kinh tuyến hạ thì ngược lại. Số đọc
Sextant lớn nhất trong một loạt số đọc đó được thừa nhận là độ cao kinh tuyến của
thiên thể.
- Phương pháp 2: Công tác chuẩn bị cũng như đối với phương pháp trên. Khi còn vài
phút nữa đến thời điểm thiên thể qua kinh tuyến người ta bắt đầu quan trắc và đưa
ảnh của thiên thể về đường chân trời. Vừa xoay núm hình trống (chú chỉ xoay theo
một chiều) vừa lắc Sextant, ta duy trì liên tục sự tiếp xúc của ảnh của thiên thể với
đường chân trời. Ngay khi nhận thấy thiên thể chuyển động theo hướng ngược lại
với hướng chuyển động ban đầu thì ngừng xoay núm hình trống và đọc giờ thời kế,
ghi lại số đọc Sextant. Đó chính là độ cao Sextant của thiên thể khi đi qua kinh tuyến.
Trong mọi trường hợp, phương pháp thứ nhất nói chung là tốt hơn, đỡ vất vả hơn và
cho phép ta tiến hành tính toán theo những độ cao gần kinh tuyến đo được. nếu độ cao
lớn nhất vì lí do nào đó không nhận được.
Phương pháp thứ hai hay dùng khi tàu hành trình ở vùng Nhiệt đới để đo những độ
cao lớn của Mặt trời.
Chương II: Bầu trời sao, dụng cụ nhận dạng sao
1. Bầu trời sao, cách nhận dạng sao
Để thuận tiện cho việc định hướng trên bầu trời, ngay từ thời cổ đại, các vì sao nhìn
thấy được trên bầu trời đã được phân chia thành các nhóm, gọi là các chòm sao. Vào năm
1928, theo nghị quyết của hiệp hội Thiên văn học quốc tế, thì ranh giới giữa các chòm sao
được thiết lập theo các cung kinh tuyến và xích vĩ. Tên của các chòm sao cơ bản vẫn gọi

theo tên lịch sử của chúng, chủ yếu là theo thần thoại Hy Lạp - La Mã như: Ursa Major,
Orion, Hercules...Những sao sáng hơn trong một chòm sao thì được ký hiệu theo các chữ
cái Hy Lạp như: α, β, γ,...
Trong Lịch thiên văn Anh, người ta thiết lập danh mục sao bao gồm 173 ngôi sao
trong đó có 57 ngôi sao chọn lọc mà đôi khi ta còn gọi là các ngôi sao hàng hải. Trong danh
mục này cho ta các thông tin như: cấp độ sáng, tên riêng của sao (hoặc tên của chòm sao và
chữ cái Hy Lạp ký hiệu của sao), số thứ tự của các ngôi sao chọn lọc, xích kinh nghịch (SHA:
Sideral Hour Angle) và xích vĩ (Dec: Declination) theo từng tháng.
Cần lưu rằng việc đưa khái niệm chòm sao chỉ có tính chất ước lệ, bởi vì trong thực
tế, các chòm sao chỉ là hình chiếu của các ngôi sao lên trên bề mặt một mặt cầu tưởng
tượng và các ngôi sao trong một chòm sao thực tế không liên quan gì đến nhau cả và chúng ở
cách rất xa nhau.
Để đặc trưng cho tính chất mờ tối hay sáng rõ của một ngôi sao, người ta đưa ra
khái niệm gọi là cấp sao, ký hiệu là Mag trong lịch thiên văn Anh. Những ngôi sao sáng
nhất là những ngôi sao có cấp sao bằng 0 hay nhỏ hơn nữa, tức là có Mag < 0 (cấp âm).
Page 21
Khoa Điều khiển tàu biển - Trường CĐN Bách Nghệ
Những ngôi sao mờ nhạt nhất trong số các ngôi sao có thể quan sát thấy bằng mắt thường
có cấp sao bằng 6.
Người ta đã quy định rằng: những ngôi sao cấp 1 sẽ sáng hơn những ngôi sao cấp 2
tương tự những ngôi sao cấp 2 sẽ được nhìn thấy sáng hơn những ngôi sao cấp 3 và ...nói
cách khác, độ sáng của các ngôi sao (I
1
; I
2
; I
3
;....) ở những cấp khác nhau sẽ tạo thành một
cấp số nhân. Người ta cũng quy định rằng ngôi sao có cấp sao bằng 1 sáng gấp 100 lần ngôi
sao có cấp sao bằng 6, tức là I

1
/I
6
= 100. Do đó công bội q của cấp số nhân sẽ là 2,5 nghĩa là
khi cấp sao giảm đi 1 cấp (một đơn vị) thì độ sáng của sao giảm đi khoảng 2,5 lần.
Ngày nay, cấp sao được xác định với độ chính xác rất cao nhờ phương pháp quang
phổ hoặc vô tuyến và được biểu diễn bằng những số thập phân dương, còn các ngôi sao
sáng thì những số thập phân âm. Ta có thể xem ví dụ về cấp sao của 173 ngôi sao trong
“Danh mục các ngôi sao” trong Lịch thiên văn Anh.
Thiên thể sáng nhất trên bầu trời là Mặt trời với độ sáng -26,8. sau đó là Mặt trăng với độ
sáng là -12,6 còn ngôi sao sáng nhất là sao Venus (sao Hôm hay sao Mai) với độ sáng là - 4,6.
2. Quả cầu sao, cách sử dụng
2.1 Cấu tạo quả cầu sao.(Hình 2.1)
Thiên cầu được đặc trưng bởi một khối cầu rỗng được làm từ chất dẻo. Trên bề mặt
khối cầu đó có dán bản đồ bầu trời sao đối với người quan sát nhìn lên Thiên cầu từ bên
ngoài. Do đó sự sắp xếp của các ngôi sao ngược với thực tế. Thiên cầu có thể quay quanh
hai điểm tượng trưng cho thiên cực, trong đó thiên cực bắc P
N
được xác định bởi sao
Polaris bên cạnh nó.
Qua hai thiên cực người ta vẽ sẵn các thiên kinh tuyến cách nhau 15
0
một. Vòng
xích đạo ở giữa quả cầu được vẽ đậm và chia độ (bằng chữ số Ả rập) đồng thời ký hiệu
bằng cả đơn vị giờ (ký hiệu bằng chữ số La Mã). Những độ chia này dùng để đặt góc giờ
địa phương của điểm xuân phân (tức là thời gian sao địa phương) hoặc xích kinh α. Điểm gốc để
tính các độ chia của vành Xích đạo là điểm Xuân phân γ, được đánh số là 0
0
(và XXIV).
Người ta còn vạch trên quả cầu tưởng tượng đường Hoàng đạo nghiêng với Thiên xích đạo

một góc 23
0
5 và cũng chia độ nó.
Các thiên kinh tuyến ứng với các điểm Xuân
phân γ và điểm Thu phân Ω, điểm Hạ chí L và Đông chí
L’cũng được vạch đậm và chia độ.
Các thiên vĩ tuyến (vòng xích vĩ) được vẽ song song
với vòng xích đạo và cách nhau 10
0
một.
Vành kinh tuyến người quan sát làm bằng kim
loại ôm sát lấy quả cầu, đi qua hai Thiên cực và ở nơi
đó có các trục để Thiên cầu xoay tròn. Vành kinh tuyến
người quan sát được chia độ, đánh số từ 0
0
đến 90
0
, tính
từ Xích đạo về phía hai thiên trục
Vòng phương vị được đặt trên mặt phẳng nằm
ngang của hộp chứa và tượng trưng cho mặt phẳng
chân trời thật. Ở các điểm N và S của vành phương vị
người ta khoét hai khe để đặt vành kinh tuyến người
Hình 2.1
quan sát vào đó. Vành phương vị được khắc độ và đánh số theo cách tính phương vị ¼ vòng.
Page 22
Khoa Điều khiển tàu biển - Trường CĐN Bách Nghệ
Hai vòng thẳng đứng là hai nửa vòng tròn vuông góc với nhau và rồi chúng lại được
đặt vuông góc với vành phương vị. Vì vậy, hai vòng thẳng đứng này có thể nhấc ra hay đặt
vào tùy . Chúng được chia độ và đánh số từ 0

0
đến 90
0
theo chiều từ chân trời trở lên. Giao
điểm của hai vòng thẳng đứng chính là thiên đỉnh người quan sát. Để xác định độ cao h của
thiên thể. Trên vòng thẳng đứng có bố trí một con chạy.
Trên bề mặt khối cầu, người ta vẽ khoảng 170 ngôi sao sáng nhất đối với một thời
kỳ nhất định. Trong vòng từ 20 đến 30 năm, sự thay đổi các tọa độ của thiên thể do hiện
tượng tiến động địa trục có thể bỏ qua. Ở gần thiên cực bắc P
N
người ta cho bảng chỉ dẫn
về k hiệu các ngôi sao tương ứng với các độ sáng của chúng. Tên của các ngôi sao được ghi
bên cạnh chúng.
Vì các hành tinh, Mặt trăng và Mặt trời luôn thay đổi các tọa độ của chúng do có
chuyển động riêng, nên người ta không biểu diễn chúng trên quả cầu sao mà ta phải tự đánh
dấu chúng lên đó bằng bút chì mềm có sẵn trong hộp đựng phụ tùng kèm theo.
2.2 Cách sử dụng quả cầu sao.
2.2.1 Thành lập bầu trời sao.
Vị trí của bầu trời sao phụ thuộc vào vĩ độ của người quan sát và thời điểm quan
sát. Bởi vậy, trước khi giải bài toán chúng ta cần phải đặt quả cầu sao theo vĩ độ φ
C
và thời
gian sao địa phương (tức góc giờ của điểm xuân phân γ)
A. Đặt quả cầu sao theo vĩ độ.
Bằng cách xoay vòng kim loại tượng trưng cho thiên kinh tuyến người quan sát, ta
sẽ đặt thiên cực thượng ở phía trên điểm chân trời cùng tên một góc có độ lớn h = φ
C
. Vì
các vành chia của kinh tuyến người quan sát được đánh số từ xích đạo trở lên, cho nên số
đọc trên cung kinh tuyến người quan sát ở điểm tiếp xúc với đường chân trời phải bằng

đúng 90
0
- h
B. Đặt quả cầu sao theo góc giờ địa phương của điểm Xuân phân γ.
Dùng Lịch thiên văn tính LHA của điểm Xuân phân (Aries) vào thời điểm quan trắc
và làm tròn đến nửa độ (0,5
0
). Cuối cùng xoay quả cầu sao cho thấy ở phía dưới vòng kim
loại tượng trưng cho kinh tuyến thượng người quan sát, nơi nó giao nhau với Xích đạo, số
đọc của LHA vừa tính được. Sau khi đặt xong, ta cần kiểm tra lại xem vòng kinh tuyến
người quan sát có bị xê dịch hay không.
C. Tiến hành đánh dấu Hành tinh lên quả cầu sao.
Do Hành tinh có chuyển động riêng nên chúng không được in sẵn trên quả cầu sao,
như vậy chúng ta phải đánh dấu chúng lên trên bề mặt quả cầu sao trước khi tiến hành
những quan sát dự kiến. Với sao Venus nên đánh dấu một tuần một lần; Mars thì hai tuần
một lần; Jupiter và Saturm thì một tháng một lần.
Trình tự công việc được tiến hành như sau:
-
Lấy từ Lịch thiên văn các giá trị xích vĩ và xích kinh nghịch (SHA) của các hành tinh.
Đổi từ SHA sang xích kinh thường.
-
Xoay quả cầu sao cho đến khi đọc thấy phía dưới kinh tuyến người quan sát con số
bằng với xích kinh của hành tinh khắc trên xích đạo.
-
Đặt trên cung thiên kinh tuyến người quan sát một cung có giá trị bằng xích vĩ của
thiên thể về phía Bắc hay Nam tùy theo tên của xích vĩ.
-
Dùng bút chì mềm đánh dấu vị trí của hành tinh và ghi tên của hành tinh đó vào bên cạnh.
-
Kiểm tra vị trí hành tinh vừa vẽ không nằm quá xa với Hoàng đạo.

Page 23
Khoa Điều khiển tàu biển - Trường CĐN Bách Nghệ
3. Đĩa tìm sao, cách sử dụng.
3.1 Cấu tạo đĩa tìm sao.(Hình 2.2)
Bộ đĩa tìm sao có tất cả 11 đĩa nhựa tròn, có đường kính là 21,8cm, trong đó có một
đĩa nhựa dày, màu trắng đục và 10 đĩa nhựa trong suốt và mỏng. Trên hai mặt của đĩa nhựa
dày trắng đục là 2 bản đồ bầu trời sao: một cho bán cầu Bắc và một cho bán cầu Nam. Mỗi
một mặt được chia làm hai phần bởi một vòng tròn có bán kính bằng ½ bán kính của đĩa
nhựa. Vòng tròn đó tượng trưng cho thiên xích đạo. Mặt đĩa mang tên Bắc (N) thì bản đồ
sao nằm trong vòng tròn nói trên sẽ là bản đồ sao của Bắc bán cầu, mặt đĩa mang tên Nam
(S) thì khu vực nằm trong vòng tròn nói trên sẽ là bản đồ sao của bầu trời sao bán cầu
Nam. Tất nhiên, phần nằm ngoài vòng thiên xích đạo sẽ là bản đồ sao của bán cầu ngược
với tên của mặt đĩa. Như vậy, mỗi mặt đĩa sẽ bao trùm một phạm vi xích vĩ từ 90
0
N - 90
0
S.
Mép đĩa được chia độ thành 360
0
và đánh số từ 0
0
, 5
0
, 10
0
,...355
0
theo chiều sang
phía Đông. Với cách đánh số như vậy sẽ cho phép ta đặt LHA của điểm Xuân phân và xích
kinh của thiên thể một cách dễ dàng. Tất nhiên vạch số 0

0
sẽ ứng với điểm Xuân phân γ
(Aries). Trên cả hai mặt người ta đánh dấu khoảng 100 ngôi sao cùng với tên của chúng. Độ
lớn của sao lớn hay nhỏ được biểu diễn bằng kính thước của ký hiệu lớn hay nhỏ.
Thiên xích đạo
Thiên xích đạo
Thiên cực nam
Thiên cực bắc
Vành chia độ
Mặt đĩa tìm sao mang tên S
Mặt đĩa tìm sao mang tên N
Page 24
Khoa Điều khiển tàu biển - Trường CĐN Bách Nghệ
Hình 2.2
Trên các đĩa nhựa mỏng trong suốt, người ta vẽ sẵn một mạng lưới các đường cong
phức tạp. Đó là hệ thống các vòng thẳng đứng và các vòng độ cao ứng với mỗi người quan
sát ở một vĩ độ nào đó được chiếu bằng cùng một phép chiếu lên cùng một mặt phẳng như
các bản đồ sao trên đĩa nhựa trắng đục.
Có chín đĩa nhựa trong suốt cho các vĩ độ 5
0
; 15
0
; 25
0
; 35
0
;45
0
;55
0

;65
0
;75
0
;85
0
. Mỗi
tấm dùng cho cả vĩ độ Bắc và vĩ độ Nam bằng cách lật các mặt đĩa cho thích hợp. Thiên
đỉnh của người quan sát là dấu chữ thập (+) ở trung tâm của mạng đường cong. Kinh tuyến
người quan sát sẽ là một đường thẳng đi từ tâm đĩa qua thiên đỉnh người quan sát (dấu +) ra
rìa mép đĩa.
Các vòng độ cao là những đường cong khép kín bao quanh thiên đỉnh ứng với
những độ cao từ 0
0
đến 90
0
cách nhau 5
0
một. Vòng độ cao ngoài cùng ứng với độ cao 0
0
0
và như vậy sẽ là đường chân trời. Các vòng thẳng đứng sẽ là những đường cong rẻ quạt
xuất phát từ thiên đỉnh người quan sát. Ở nơi giao nhau của vòng thẳng đứng với đường
chân trời, người ta in sẵn các số chỉ phương vị ứng với vòng thẳng đứng đó. Các vòng
thẳng đứng cách nhau 5
0
một nhưng chỉ đánh số những vòng cách nhau 10
0
. Việc đánh số
các vòng độ cao cũng tương tự.

Tất cả các chữ số trên đĩa nhựa đều được in xuôi và in ngược để dùng chi 2 mặt đĩa,
cho nên khi sử dụng, ta phải lựa chọn mặt đĩa sao cho đọc thấy những dữ kiện của bài cho
theo chiều xuôi. Kết quả lấy ra cũng vậy.
3.2 Thiết lập bầu trời sao.
Tương tự như đối với quả cầu sao, bầu trời sao thể hiện trên đĩa tìm sao cũng thay
đổi theo vĩ độ người quan sát φ
C
và thời điểm quan sát (tức là thời gian sao)
Trình tự thiết lập bầu trời sao bằng đĩa tìm sao được tiến hành như sau:
-
Căn cứ vào vĩ độ người quan sát chọn ra một đĩa nhựa trong suốt có vĩ độ gần với vĩ độ
người quan sát nhất. Lật mặt đĩa trùng tên với vĩ độ người quan sát lên trên.
-
Đặt tấm nhựa đã chọn lên bản đồ sao của bán cầu trùng tên với vĩ độ người quan sát
được in trên hai mặt của đĩa nhựa trắng đục. Ấn nhẹ cho lỗ tròn nhỏ khoét ở tâm đĩa
trong suốt gắn chặt vào mấu lồi nhỏ ở tâm của đĩa nhựa trắng đục .
-
Từ thời điểm quan sát và vị trí người quan sát tra Lịch thiên văn tìm được LHA của
điểm Xuân phân γ và làm tròn đến nửa độ.
-
Xoay đĩa nhựa trong suốt sao cho kinh tuyến người quan sát chỉ vào số đọc trên mép
đĩa nhựa dày trắng đục ứng với giá trị LHA của điểm Aries vừa tính.
Như vậy là ta đã đặt xong bộ đĩa tìm sao và phần bản đồ sao nằm bên trong đường
cong tượng trưng cho chân trời sẽ là bầu trời sao mà người quan sát ở vĩ độ φ ghi trên đĩa
nhựa trong suốt nhìn thấy vào thời điểm đã cho.
Đánh dấu các hành tinh, Mặt trăng, Mặt trời lên trên đĩa tìm sao.
Để làm công việc này ta dùng đĩa nhựa trong suốt đặc biệt. Về kính thước, độ dày,
độ trong suốt nó cũng giống như các đĩa nhựa trong suốt khác. Chỉ khác là trên đĩa này
người ta in sẵn các vòng xích vĩ và các thiên kinh tuyến. Các vòng này được chiếu bằng
cùng một phép chiếu và cùng một mặt phẳng như bầu trời sao của đĩa nhựa màu trắng đục.

Ở kinh tuyến 0
0
, từ xích vĩ 30
0
N - 30
0
S người ta khoét một khe hẹp. Nó có tác dụng
cho ta đánh dấu vị trí của các thiên thể lên đĩa tìm sao.
Page 25