CelNav en Tamarindo Costa Rica – Ho1_Az1/Posición Estimada

Introducción

Como se explicó en la publicación anterior (Ref.1), el sol básicamente viaja arriba de este a oeste, por lo que una medida del sextante en un ángulo decente nos dará Ho y LOP una línea de posición. Junto con un acimut magnético, podemos estimar nuestra posición. Sin embargo, una brújula de orientación manual solo es buena dentro de unos pocos grados, por lo que esto puede dar un resultado que está muy lejos. Con dos altitudes de dos cuerpos separados podemos obtener una solución razonable. Cubriremos esto en la próxima publicación (Ref.2).

Hoy pude tomar una altura rápida del sol, aunque estaba muy brumoso. Tomé un rumbo de la brújula, pero resultó que estaba muy desviado (+4.5 grados). Tam2 es la posición estimada usando Ho/Az, pero está demasiado al sur afectada por Az. La buena noticia es que el LOP Tam1–Tam3 que usa solo Ho es muy bueno y pasa justo al lado de Tam_portr, que es la posición real conocida (frente al restaurante Portofino).

Ajuste de Hora UTC y Variación Magnética

Fig.1 Tiempo UTC NIST (Ref.3)
FIg.2 Mag Dec Tamarindo Costa Rica (Ref.4)

Antes de tomar nuestra visual sextante, debemos asegurarnos de que nuestro tiempo tenga una precisión de <1 segundo y establezcamos nuestra variación (desviación) magnética en nuestra brújula. Podemos usar el tiempo NIST (Fig1/Ref.3) para configurar nuestro reloj y NOAA para ajustar nuestra brújula (Fig2/Ref.4).

Hs Altitud del Sextante y Reducción de la Visual Hs->Ha->Ho

Fig.3 Distancia Cenital
VariableResult
Temperature25deg
Air Pressure1009mbar
Height Eye2m
Instrument Error (Tamaya 631)0min
Index Error (Tamaya 631)+5min (off limb)
Sextant Altitude (Center/Very Hazy)
2:51pm Local = 8:51pm UTC
41deg 58.5min
Global Compass Bearing270deg
Dip = 1.728sqrt(Heye)2.5min
Ha = Apparent Altitude
Ha = Hs +/- Instrument Error +/- I (Sextant Index Error) – D (Dip Error)
41deg 58.5min + 0min + 5min – 2.5min = 42deg 1min
R = Refraction = Ro*f
Ro = 1/[tan[Ha + 7.32/(Ha+4.32)]min
f = 0.28P/(T+273), P mbar, T degC
0.9min
Ho = Observed Altitude = Ha – R + PA (Parallax in Altitude) +/- S (Semi Diameter for Sun/Moon)42deg 1min – 0.9min + 0min + 0min = 42deg + 0.1min = 42.002deg
Zd (deg)= Zenith Distance = 90deg – Ho90deg – 42deg 0.1min = 47deg 59.9min = 0.8377290rad
Zd (arc) = Zd(rad) * 6371Km (Re)5336.3Km
Fig.4 Medidas Sextantes

La figura 4 muestra las medidas del sextante y la reducción visual Hs->Ha->Ho. Todas las fórmulas se toman del Almanaque Náutico para 2022. Antes de tomar una medida de sextante, se debe determinar el error de índice. Para calcular la refracción, necesitamos conocer la temperatura y la presión del aire. La figura 3 muestra que la distancia del gran círculo entre el sol GP y el observador es igual a la distancia del cenit

Solución de Distancia Cenital y Azimut

Fig.5 Almanaque Náutico 13 de Septiembre-2022
VariableResult
DateSept 13th_2022
Time Local (UTC-6)14:51
Time UTC (Local + 6)20.51
SunGP GHA (Nautical Almanac)121deg 2.8min + (51/60)*15deg + 0.3 = 133deg 47.8min
SunGP DEC (Nautical Almanac)3deg 33.8min – (52/60*1min = 3deg 32.9min
GP Azimuth (Fig.8)86.1deg
Estimated Position Lat (Fig.8)5.30689degN
Estimated Position Long (Fig.8)85.6763degW
Known Position Google EarthLat = 10deg 17.975min
Long = 85deg 50.551min
Fig.6 SunGHA/DEC
Fig.7 Spherical Triangle GP, Ho, Az
Fig.8 Solution Spherical Triangle GP Azimuth=86deg
Fig.9 Google Earth Position GP, Zd, Azimuth
Fig.10 Google Earth Zd 5337Km Radial Tam1
Fig.11 Google Earth Zd 5337Km Radial to Tam3
FIg.12 Google Earth LOP Line of Position Tam1–Tam3

La figura 5 muestra el almanaque náutico del sol el 13 de septiembre. Para encontrar el GP, necesitamos interpolar durante 51 minutos. La Figura 6 muestra el GP y la solución del triángulo esférico. La Figura 7 muestra el triángulo esférico que se tiene que resolver, para un GP dado, brazo radial Zd conocido y acimut conocido en la posición del observador. La figura 8 muestra la solución de ScicosLab. La figura 9 es el gráfico de Google Earth de GP a EP. La Figura 10 muestra un radial norte = Zd 5337Km estableciendo una posición LOP Tm1. La figura 11 muestra un radial sur que da una posición LOP Tm3. El LOP es entonces Tm1–Tm3 como en la Figura 12.

NavAlgos Solución

Fig.13 NavAlgos Cálculo de Intercepción

Podemos volver a verificar nuestro trabajo usando NavAlgos (Ref.5) como se muestra en la Figura 13.

Fig.14 YouTube Video CelNav en Tamarindo Costa Rica – Ho1/Az1 Posicion Estimada
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References

#1. – “CelNav en Tamarindo Costa Rica”
https://jeremyclark.ca/wp/nav/celnav-en-tamarindo-costa-rica/

#2. – “Celestial Navigation Basics – Course_d”
https://jeremyclark.ca/wp/nav/celestial-navigation-basics-land-sea-air-course_d/

#3. – “RTL-SDR for UTC Time in the Tropical Rain Forest”
https://jeremyclark.ca/wp/nav/rtl-sdr-for-utc-time-in-the-tropical-rainforest/

#4. – “Magnetic Variation Calculator”
https://ngdc.noaa.gov/geomag/calculators/magcalc.shtml#declination

#5. – “Navigational Algorithms”
https://sites.google.com/site/navigationalalgorithms/Home

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Categorized as Navigation

By Jeremy Clark

Jeremy Clark is a Senior Telecommunications Engineer and Advanced Amateur Radio Operator VE3PKC. He is the author of E-Books on Telecommunications, Navigation & Electronics.