I. KARTA PRZEDMIOTU. Zapoznanie z układem współrzędnych sferycznych horyzontalnych.

Transkrypt

1 I. KARTA PRZEDMIOTU. Nazwa przedmiotu: ASTRONAWIGACJA. Kod przedmiotu: Na. Jednostka prowadząca: Wydział Nawigacji i Uzbrojenia Okrętowego 4. Kierunek: Nawigacja 5. Specjalność: Wszystkie specjalności na kierunku Nawigacja. Moduł: podstawowy, uzupełniający STCW 7. Poziom studiów: I-go stopnia 8. Forma studiów: stacjonarne, niestacjonarne 9. Semestr studiów: III, IV 0. Profil: praktyczny. Prowadzący: Dariusz ŻOŁNIERUK. Data aktualizacji: CELE PRZEDMIOTU Zgodnie ze specyfikacją minimalnych norm kompetencyjnych dla oficerów kierujących wachtą nawigacyjną zawartą w Konwencji STCW 978/95 oficer wachtowy winien legitymować się: zdolnością wykorzystania ciał niebieskich do określania pozycji statku, zdolnością określania w oparciu o obserwacje astronomiczne i uwzględniania błędów kompasów oraz umiejętnym posługiwaniem się sekstantem, chronometrem, kalkulatorem i morskimi rocznikami astronomicznymi. C C C C4 C5 C C C7 C8 C9 C0 C C C Zapoznanie z własnościami trójkątów sferycznych i najważniejszymi twierdzeniami z zakresu trygonometrii sferycznej mającymi zastosowanie w nawigacji i astronawigacji. Zapoznanie z możliwościami zastosowania twierdzeń trygonometrii sferycznej do rozwiązywania podstawowych zadań nawigacyjnych i astronawigacyjnych. Zapoznanie z wykorzystywanymi w astronawigacji układami równikowymi współrzędnych sferycznych. Przypomnienie i ujednolicenie wiadomości z zakresu mechaniki nieba, budowy Układu Słonecznego oraz ruchu dobowego sfery niebieskiej w aspekcie wykorzystania ciał niebieskich w charakterze znaków nawigacyjnych. Zapoznanie z dobowym cyklem okrętowych obserwacji astronomicznych oraz zasadami doboru ciał niebieskich do obserwacji. Przekazanie wiadomości dotyczących rodzajów czasów w astronawigacji oraz wzajemnej zależności czasu od długości geograficznej. Zapoznanie z układem współrzędnych sferycznych horyzontalnych. Zapoznanie z budową i zasadą działania sekstantu klasycznego oraz techniką pomiaru wysokości ciała niebieskiego. Zapoznanie z budową i zasadami wykorzystania morskiego rocznika astronomicznego. Zapoznanie z budową i zasadami wykorzystania identyfikatora gwiazdowego "Star Finder & Identifier" (N.P. ). Zapoznanie z zasadami identyfikacji analitycznej, komputerowej i bezpośredniej nierozpoznanych gwiazd i planet nawigacyjnych. Zapoznanie z zasadami określania wysokościowej astronomicznej linii pozycyjnej. Zapoznanie z zasadami określania szerokości geograficznej z kulminacji ciała niebieskiego. Zapoznanie z zasadami określania szerokościowej astronomicznej linii pozycyjnej z pomiaru wysokości gwiazdy polarnej.

2 C4 C5 C EK EK EK EK4 EK5 EK EK7 EK8 EK9 EK0 EK EK Zapoznanie z zasadami określania pozycji obserwowanej z niejednoczesnych astronomicznych linii pozycyjnych. Zapoznanie z zasadami określania pozycji obserwowanej z jednoczesnych astronomicznych linii pozycyjnych. Przekazanie wiadomości dotyczących oceny dokładności astronomicznej linii pozycyjnej i astronomicznej pozycji obserwowanej. WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI Znajomość fizyki i astronomii na poziomie szkoły średniej. Znajomość matematyki w zakresie trygonometrii. Znajomość nawigacji w zakresie programu przedmiotu Nawigacja I. EFEKTY KSZTAŁCENIA Student zna dane kontaktowe nauczyciela prowadzącego, organizację przedmiotu, układ, pozycje podstawowej i uzupełniającej literatury fachowej, terminy i zakres kolokwiów, kryteria ocen, warunki zaliczenia przedmiotu, a także sposoby, terminy i miejsce konsultacji z nauczycielem. Student zna podstawowe własności trójkątów sferycznych. Student zna podstawowe twierdzenia trygonometrii sferycznej mające zastosowanie podczas rozwiązywania zadań z nawigacji i astronawigacji realizowanych na powierzchniach kuli ziemskiej i sfery niebieskiej. Student zna zasady rozwiązywania prostokątnych trójkątów sferycznych. Student zna i rozumie pojęcia dotyczące elementów sfery niebieskiej (osi, linii, punktów, okręgów i płaszczyzn) tworzących układy równikowe (równonocny i ny) oraz charakter zmian współrzędnych ciał niebieskich w omawianych układach. Student posiada podstawową wiedzę o równaniu czasu słonecznego oraz o czasie średnim słonecznym. Rozumie wzajemną zależność czasu od długości geograficznej i potrafi rozwiązywać zadania dotyczące przeliczania czasów (uniwersalnego, miejscowego i strefowego) oraz konwersji miar długości geograficznej. Student zna i rozumie pojęcia dotyczące elementów sfery niebieskiej tworzących układ horyzontalny oraz charakter zmian współrzędnych ciał niebieskich w tym układzie wynikających z dobowego ruchu sfery niebieskiej. Student zna i rozumie zasady identyfikacji nierozpoznanych gwiazd i planet, w tym identyfikacji analitycznej. Student potrafi obliczać wysokość i azymut ciała niebieskiego w oparciu o jego współrzędne równikowe oraz współrzędne geograficzne pozycji obserwatora. Student potrafi dokonać identyfikacji nierozpoznanych gwiazd i planet za pomocą wydawnictwa "Star Finder & Identifier" (N.P. ). Student zna układ treści morskiego rocznika astronomicznego "The Nautical Almanac" i rozumie zasady jego wykorzystania podczas rozwiązywania podstawowych zadań astronawigacyjnych. Student potrafi obliczać miejscowe kąty ne i deklinacje nawigacyjnych ciał niebieskich na zadany moment i dla zadanej pozycji obserwatora.

3 EK EK4 EK5 EK EK7 EK8 Student potrafi obliczać momenty występowania i czasy trwania nawigacyjnych zjawisk astronomicznych na zadany dzień i dla zadanej pozycji obserwatora. Student zna budowę i zasadę działania sekstantu klasycznego, zasady jego kalibracji i technikę pomiaru wysokości ciała niebieskiego. Student potrafi przygotować sekstant do obserwacji i dokonać samodzielnie pomiaru wysokości ciała niebieskiego. Student zna i rozumie zasady określania astronomicznej linii pozycyjnej metodą wysokościową, określania szerokości geograficznej z kulminacji ciała niebieskiego oraz określania szerokościowej astronomicznej linii pozycyjnej z pomiaru wysokości gwiazdy polarnej. Student zna i rozumie zasady określania astronomicznych pozycji obserwowanych z niejednoczesnych i jednoczesnych linii pozycyjnych. Potrafi ocenić dokładność wykorzystanych linii pozycyjnych oraz dokładność otrzymanych pozycji obserwowanych. Student potrafi określać astronomiczne linie pozycyjne oraz niejednoczesne i jednoczesne astronomiczne pozycje obserwowane. Forma zajęćwykłady Liczba STRUKTURA PRZEDMIOTU Forma zajęććwiczenia Liczba Forma zajęćlaboratoria Liczba EK W EK W EK W L EK W4 L EK4 W5 L EK5 W EK W7 EK7-0 W8 L4 EK- W9 L5 8 L EK4 W0 EK5 L7 EK-8 W 0 L8 0 EK5-EK8 L9

4 Suma W W W L W4 L W5 L W W7 W8 L4 W9 L5 L W TREŚCI PROGRAMOWE Treści dotyczące przedmiotów trygonometria sferyczna i astronawigacja zawarte w rozdziale... Rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia w sprawie programów szkoleń i wymagań egzaminacyjnych w zakresie kwalifikacji zawodowych marynarzy tabele... i..0) (Dz.U. z dn ) Zajęcia wprowadzające. Przedstawienie się nauczyciela akademickiego. Informacja o miejscu i znaczeniu przedmiotu astronawigacja w kształceniu przyszłych oficerów wachtowych. Przedstawienie celowości i struktury przedmiotu, zasad oceny i kontroli postępów słuchaczy. Podanie literatury podstawowej i uzupełniającej do przedmiotu. Trójkąt sferyczny. Elementy i własności trójkąta sferycznego. Wzory: sinusów, cosinusów i semiversusów. Twierdzenia sinusów, cosinusów i semiversusów oraz ich wykorzystanie do rozwiązywania trójkątów sferycznych. Wzory: sinusów, cosinusów i semiversusów. Rozwiązywanie trójkątów sferycznych z wykorzystaniem twierdzeń sinusów, cosinusów i semiversusów. Analogie Nepera. Zastosowanie Wzorów Mollweidego (analogii Nepera) w nawigacji. Analogie Nepera. Rozwiązywanie trójkątów sferycznych z wykorzystaniem analogii Nepera. Trójkąt sferyczny prostokątny. Własności trójkąta sferycznego prostokątnego. Trójkąt sferyczny prostokątny. Rozwiązywanie trójkątów sferycznych prostokątnych. Sfera niebieska i równikowy układ współrzędnych, kąty ne. Pojęcie sfery niebieskiej. Podstawowe osie, linie, punkty, okręgi i płaszczyzny na sferze niebieskiej. Układ równikowy równonocny. Układ równikowy ny. Czas i równanie czasu. Słońce średnie i czas średni słoneczny. Równanie czasu słonecznego. Zależność czasu od długości geograficznej (czasy: miejscowy, uniwersalny, strefowy, urzędowy i okrętowy, międzynarodowa linia zmiany daty) Horyzontalny układ współrzędnych, identyfikacja ciał niebieskich, ruch dobowy. Horyzontalny układ współrzędnych. Budowa i zasady wykorzystania identyfikatorów gwiazdowych. Identyfikacja analityczna i bezpośrednia. Dobowy ruch sfery niebieskiej. Horyzontalny układ współrzędnych, identyfikacja ciał niebieskich, ruch dobowy. Obliczanie współrzędnych horyzontalnych ciał niebieskich. Wykorzystanie identyfikatorów gwiazdowych. Rocznik, wykorzystanie, obliczanie wschodów i zachodów. Przeznaczenie i układ treści morskiego rocznika astronomicznego The Nautical Almanac. Zasady obliczania miejscowych kątów nych i deklinacji ciał niebieskich. Zasady obliczania momentów występowania wschodów i zachodów ciał niebieskich. Rocznik, wykorzystanie, obliczanie wschodów i zachodów. Obliczanie miejscowych kątów nych i deklinacji ciał niebieskich. Obliczanie momentów występowania wschodów i zachodów ciał niebieskich. Kolokwium Nr Sekstant, poprawianie wartości kąta zmierzonego. Przeznaczenie i konstrukcja sekstantu klasycznego. Stałe i regulowane błędy sekstantu. Zasady kalibracji sekstantu. Zasady wykonywania pomiarów wysokości c.n.

5 L7 W L8 Pomiar wysokości sekstantem, poprawianie wartości kąta zmierzonego. Praktyczna kalibracja sekstantu. Wykonywanie pomiarów wysokości ciał niebieskich (planetarium). Określanie pozycji, w tym szerokości z kulminacji ciała niebieskiego i z gwiazdy polarnej, dokładność pozycji. Wysokościowa astronomiczna linia pozycyjna. Astronomiczna linia pozycyjna z kulminacji ciała niebieskiego. Szerokościowa astronomiczna linia pozycyjna z pomiaru wysokości Gwiazdy Polarnej. Astronomiczna pozycja obserwowana z niejednoczesnych linii pozycyjnych. Astronomiczna pozycja obserwowana z jednoczesnych linii pozycyjnych. Dokładność astronomicznej linii pozycyjnej. Dokładność astronomicznej pozycji obserwowanej. Określanie pozycji, w tym szerokości z kulminacji ciała niebieskiego i z gwiazdy polarnej, dokładność pozycji. Obliczanie elementów astronomicznych linii pozycyjnych, w tym szerokości z kulminacji ciała niebieskiego i z Gwiazdy Polarnej. Określanie współrzędnych astronomicznych pozycji obserwowanych. Obliczanie współrzędnych astronomicznych pozycji obserwowanych. Ocena dokładności astronomicznej pozycji obserwowanej. L9 Kolokwium Nr NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE Notebook z projektorem Rzutnik światła dziennego i foliogramy Tablica i kolorowe pisaki Planetarium Sekstanty Chronometry morskie i sekundomierze Morskie roczniki astronomiczne Identyfikatory gwiazdowe Tablice Nawigacyjne Kalkulatory Mapy morskie i nawigacyjne przyrządy kreślarskie SPOSOBY OCENY (F-FORMUJĄCA, P-PODSUMOWUJĄCA) P Kolokwium nr EK EK0 F Sprawdzian EK EK P Kolokwium nr EK4, EK EK8 OBCIĄŻENIE PRACĄ STUDENTA

6 Forma aktywności Średnia liczba na zrealizowanie aktywności semestr III IV razem Godziny kontaktowe z nauczycielem Przygotowanie się do wykładów i ćwiczeń Samodzielne opracowanie zagadnień Rozwiązywanie zadań domowych SUMA GODZIN W SEMESTRZE 48 r.a 84 PUNKTY ECTS W SEMESTRZE 5 r.a 8 LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCĄ Żołnieruk D. Astronawigacja cz. I. Gdynia, AMW 008 Żołnieruk D. Astronawigacja cz. II. Gdynia, AMW 00 Szczepański M. Podstawy astronawigacji cz. I. Gdynia WSM 99 4 Szczepański M. Podstawy astronawigacji cz. II. Gdynia WSM Tymański K. Astronomiczne określanie pozycji metodą wysokościowej linii pozycyjnej. Gdynia, WSM 994 Jurdziński M. Wybrane problemy analitycznego określanie pozycji astronomicznej. Gdynia, WSM 99 PROWADZĄCY PRZEDMIOT (IMIĘ, NAZWISKO, ADRES ) mgr inż. Dariusz ŻOŁNIERUK, d.zolnieruk@amw.gdynia.pl