Небесной сферой называют вспомогательную сферу, построенную произвольным радиусом, на которую спроектированы светила. За центр сферы обычно принимают точку О, соответствующую глазу наблюдателя. На рис. изображена небесная сфера для наблюдателя, расположенного в некоторой точке земной поверхности в северной широте f. Отвесная линия, проходящая через центр и совпадающая с направлением силы тяжести, пересекает небесную сферу в точках зенита “г” и надира “п”. Плоскость, перпендикулярная отвесной линии и проходящая через центр сферы, называется плоскостью истинного горизонта, которая при пересечении с небесной сферой образует большой круг NESW.
Сферический треугольник на небесной сфере, образованный пересечением меридиана наблюдателя, вертикала и меридиана светила, называется параллактическим, или полярным, треугольником светила. В зависимости от наименования широты места наблюдателя за постоянную вершину треугольника принимают повышенный Северный или Южный полюс мира .
При изучении звездного неба пользуются звездными картами, составленными в определенных картографических проекциях, поэтому при сопоставлении звездного неба с картой необходимо учитывать искажения изображении в этих проекциях. Все звезды в зависимости от видимого блеска делятся на классы, называемые звездными величинами. Этот термин, конечно, не относится к действительному размеру звезд. Невооруженным глазом видны звезды 6-й величины. Более яркие светила имеют нулевую и отрицательные звездные величины. Например, Солнце светит, как звезда минус 27-й величины, полная Луна — минус 12-й величины, Венера — минус 4-й величины. Самая яркая звезда Сириус имеет звездную величину минус 1,6; Канопус—минус 0,9; Вега—плюс 0,1; Капелла — плюс 0,2; Ригель — плюс 0,3; Арктур — плюс 0,2; Процион — плюс 0,5; Ахернар — плюс 0,6; а Центавра—плюс 0,1; Альтаир—плюс 0,9; Р Центавра — плюс 0,9; Полярная — плюс 2,1. Самым известным созвездием северного полушария является созвездие Большая Медведица, состоящее из семи основных звезд приблизительно одной звездной величины. Они достаточно ярки, чтобы быть использованными для астрономических наблюдений и через них легче всего отыскать другие навигационные звезды.
Н о ч ь. На каждой вахте и на каждом новом курсе определяют общие поправки компасов. Рассчитывают судовое время начала утренних навигационных сумерек и время восхода Солнца. У т р е н н и е с у м е р к и. Выполняют обсервацию по одновременным наблюдениям нескольких светил. У т р о. На каждой вахте и на каждом новом курсе определяют общие поправки компасов по Солнцу. Возможна обсервация по одновременным наблюдениям Луны и Солнца, если фаза Луны — последняя четверть. Д е н ь. Выполняют обсервацию по разновременным наблюдениям Солнца. В е ч е р. На каждой вахте и на каждом новом курсе определяют общие поправки компасов по Солнцу. Рассчитывают судовое время захода Солнца. Возможна обсервация по одновременным наблюдениям Луны и Солнца, если фаза Луны — первая четверть. В е ч е р н и е с у м е р к и. Выполняют обсервацию по одновременным наблюдениям нескольких светил.
При решении различных задач мореходной астрономии используются следующие основные соотношения и формулы. Для определения даты на меридиане Гринвича и приближенного всемирного времени Тгр к судовому времени Тс прибавляют западный (или отнимают восточный) номер часового пояса: Тгр = Тс + №W, Тгр = Тс — №E. Для определения всемирного времени Тгр показания хронометра Тхрисправляют его поправкой uхр (и прибавляют 12 ч, если это необходимо): Тгр = Тхр + uхр + (12ч). При определении местного часового угла tм к гринвичскому часовому углу tгр прибавляют восточную (или отнимают западную) долготу l: tм = tгр+lW, tм = tгр— lE. Определяя местный часовой угол звезды tм*, к местному часовому углу точки Овна tмg прибавляют звездное дополнение t*: tм* = tмg+t*. Исправление высот светил:
