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: 0.07.0 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.
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.
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
Suma W W W L W4 L W5 L W W7 W8 L4 W9 L5 L W0 0 0 54 TREŚCI PROGRAMOWE Treści dotyczące przedmiotów trygonometria sferyczna i astronawigacja zawarte w rozdziale... Rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia.07.005 w sprawie programów szkoleń i wymagań egzaminacyjnych w zakresie kwalifikacji zawodowych marynarzy tabele... i..0) (Dz.U. z dn. 09.09.005) 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.
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 4 5 7 8 9 0 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
Forma aktywności Średnia liczba na zrealizowanie aktywności semestr III IV razem Godziny kontaktowe z nauczycielem 48 84 Przygotowanie się do wykładów i ćwiczeń 0 0 0 Samodzielne opracowanie zagadnień 0 0 0 Rozwiązywanie zadań domowych 0 0 0 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 995 5 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 E-MAIL) mgr inż. Dariusz ŻOŁNIERUK, d.zolnieruk@amw.gdynia.pl