식스탄트

Sextant
이 기사는 항법 수술에 사용된 것과 같은 육분의 관계에 관한 것이다.천문학자 육분의 경우 육분의 (비교적)을 참조한다.거울을 사용하는 계측기 제품군은 반사 계측기를 참조하십시오.다른 용도는 Sextant(동음이의)를 참조하십시오.
육분의자리

섹스탕트는 두 개의 눈에 보이는 물체 사이의 각도 거리를 측정하는 이중 반사 항법 기구다.육분의 일차적인 용도는 천체 항해의 목적으로 천문학적 물체와 수평선 사이의 각도를 측정하는 것이다.

이 각도, 즉 고도에 대한 추정은 물체를 조준하거나 쏘거나, 또는 조준하는 것으로 알려져 있다.각도와 측정된 시간은 항해나 항공 차트에서 위치선을 계산하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 정오에 태양을 보거나 (북반구에서) 밤에 북극성을 관측하여 위도를 추정하는 것(시력 감소).랜드마크의 높이를 보면 오프 거리를 측정할 수 있으며 수평으로 유지되는 섹스턴트는 차트의 위치를 위해 물체 사이의 각도를 측정할 수 있다.[1]그리니치 표준시와 그에 따른 경도를 결정하기 위해 육분의 항성은 달과 다른 천체(별이나 행성 등) 사이의 달 거리를 측정하는 데 사용될 수도 있다.

악기의 원리는 1731년경 존 해들리(1682–17444)와 토마스 고드프리(1704–1749)에 의해 처음 구현되었으나, 나중에 아이작 뉴턴(1643–1727)의 미발표 글에서도 발견되었다.

1922년 포르투갈 항해사와 해군 장교 가고 쿠티뉴에 의해 항공 항해를 위해 개조되었다.

항법 육분의자리

미 해군 채석관 3급, 2018년 수륙양용 강습함 본옴므 리처드호(LHD 6)에 탑승한 항법 훈련의 일환으로 섹스턴트를 이용한 연습

데이비스 사분면처럼, 섹스턴트는 천체를 기구에 상대적인 것이 아니라 수평선에 상대적인 것으로 측정할 수 있게 한다.이것은 뛰어난 정밀도를 허용한다.또한 백스태프와 달리 육분의 항성은 별을 직접 관측할 수 있다.이를 통해 백스태프 사용이 어려운 야간에도 섹스탠트를 사용할 수 있다.태양 관측의 경우 필터는 태양을 직접 관측할 수 있다.

측정은 수평선에 상대적이기 때문에 측정 포인터는 수평선에 도달하는 한 줄기 빛이다.따라서 측정은 기계의 각도 정확도에 의해 제한되며, 기기는 기계의 아스트롤라베 또는 이와 유사한 구형 기구에 있기 때문에 기계의 길이에 대한 사인 오차가 아니다.

섹스탕트는 상대 각도를 측정하기 때문에 완전히 일정한 목표가 필요하지 않다.예를 들어 움직이는 배에서 육분제를 사용할 때 수평선과 천체의 이미지가 시야에서 움직인다.그러나 두 이미지의 상대적 위치는 일정하게 유지되며, 사용자가 천체가 수평선에 닿았을 때를 판단할 수 있는 한, 이동의 규모에 비해 측정 정확도는 높게 유지된다.

섹스턴트는 전기(현대식 항법장치)에 의존하지 않으며, 그 문제 때문에 사람이 조종하는 신호(GPS 위성 등)에 의존하지 않는다.이러한 이유로 선박용 백업 항법 도구는 매우 실용적인 것으로 간주된다.

디자인

sexant의 프레임은 대략적인 섹터 모양으로 되어 있다.원(60°)[2]의 ½6이므로 그 이름(섹스 항, sextantis는 "6분의 1"을 뜻하는 라틴어).더 작은 기기와 큰 기기는 모두 사용 중이거나 사용 중이거나 사용 중이거나 사용 중이거나 사용 중이거나, 원(또는 5분의 1), 원(90°)의 약 1⁄8, 원(또는 5분의 1), 원(더블 반사) 사분면[3] 영역(각각각 4분의 5), 원(각 7), 원(각)의 1/4이다.이 모든 기구는 "섹스턴트"라고 불릴 수 있다.

마린 섹스턴트
육분제를 사용하여 수평선 위의 태양의 고도를 측정
항법기가 물체 사이의 수평 각도를 측정하는 데도 사용할 수 있다.

프레임에는 인덱스 미러를 움직이는 인덱스 암인 "수평 거울"과 정확한 측정을 위한 조준 망원경, 햇빛 가리개, 눈금, 마이크로미터 드럼 게이지가 부착되어 있다.눈금은 표시된 도 구획이 인덱스 암이 회전하는 각도의 두 배를 기록하도록 등급이 매겨져야 한다.8진수, 6진수, 5진수, 사분면의 눈금은 각각 0~90도, 120도, 140도, 180도 이하로 등급이 매겨진다.예를 들어, 그림의 6분의 1은 -10°에서 142°까지 등급이 매겨져 있는데, 기본적으로 5분의 1이다. 즉, 프레임은 인덱스 암의 피벗에서 76°의 각도에 해당하는 원의 섹터다.

이중 눈금 판독의 필요성은 고정된 광선(미러 사이), 물체 광선(시선된 물체에서) 및 인덱스 미러에 수직인 정상 방향의 관계를 고려한 것이다.인덱스 암이 20°라고 하는 각도로 움직일 때 고정된 광선과 정상 사이의 각도도 20°씩 증가한다.그러나 입사각은 반사각과 같으므로 물체 광선과 정상 사이의 각도도 20°씩 증가해야 한다.따라서 고정 광선과 물체 광선 사이의 각도는 40° 증가해야 한다.이것은 그래픽에 나타난 사례다.

오늘날 시판되고 있는 지평선 거울에는 두 가지 종류가 있다.두 종류 모두 좋은 결과를 낳는다.

전통적인 육분의 거울은 시야를 둘로 나누는 반수평형 거울을 가지고 있다.한쪽에는 지평선이 있고, 다른 한쪽에는 천체가 보인다.이런 유형의 장점은 지평선과 천체가 모두 밝고 가능한 선명하다는 것이다.이것은 지평선이나 별을 보기가 어려울 수 있는 밤과 안개 속에서 우월하다.그러나 천체의 가장 낮은 사지가 수평선에 닿도록 천체를 쓸어야 한다.

지평선 전체 육분의 사람들은 지평선의 전체 모습을 보기 위해 반쯤 은빛으로 덮인 지평선 거울을 사용한다.이를 통해 천체의 아래쪽 사지가 수평선에 닿으면 쉽게 알 수 있다.대부분의 광경은 태양이나 달을 볼 수 있고, 흐림 없이 아지랑이가 드물기 때문에, 반수평 거울의 저조도 장점은 실제적으로 거의 중요하지 않다.

두 가지 유형 모두 거울이 크면 시야가 넓어지기 때문에 천체를 쉽게 찾을 수 있다.현대의 육각류는 거울이 5cm 이상인 경우가 많은 반면, 19세기 육각류는 거울 크기가 2.5cm(1인치) 이상인 경우는 드물다.대부분 정밀 평미러가 제조비나 은화비용이 덜 들었기 때문이다.

인공 지평선은 안개, 달이 없는 밤, 고요함, 창문을 통해 또는 나무나 건물로 둘러싸인 땅에서 일어나는 것처럼 수평선이 보이지 않을 때 유용하다.인공 지평선에는 두 가지 일반적인 디자인이 있다.인공 지평선은 단순히 바람으로부터 보호되는 물웅덩이로 구성될 수 있으며, 사용자가 신체와 반사 사이의 거리를 측정하고 2로 나눌 수 있다.또 다른 설계는 거품이 있는 유체 충전 튜브를 육탄트에 직접 장착할 수 있도록 한다.

대부분의 육분제는 태양을 볼 때, 그리고 아지랑이의 영향을 줄일 때 사용할 수 있는 필터를 가지고 있다.필터는 일반적으로 연무와 태양의 밝기를 줄이기 위해 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있는 일련의 점진적으로 어두운 안경으로 구성된다.그러나 조절 가능한 편광 필터가 달린 육각형도 제작되었는데, 필터 프레임을 비틀어 어둠의 정도를 조절한다.

대부분의 육각형은 1~3단계의 단일안경을 장착하여 볼 수 있다.많은 사용자들은 시야가 넓고 밝으며 밤에 사용하기 쉬운 단순한 조준관을 선호한다.어떤 항해자들은 달이 없는 밤에 지평선을 보는 것을 돕기 위해 밝게 빛나는 단안경을 장착한다.다른 이들은 밝은 인공 지평선을 사용하는 것을 선호한다.[citation needed]

전문 육분자는 클릭 스톱 도 측정과 1분, 1/60 도까지 판독되는 웜 조정을 사용한다.대부분의 육분제는 또한 0.1분으로 표시되는 웜 다이얼에 버니어를 포함한다.1분간의 오차는 1해리 정도이므로, 천체항행의 최선의 정확도는 약 0.1해리(190m)이다.바다에서는, 시각적 범위 내에서, 몇 해리 이내에서 결과가 허용된다.고도로 숙련되고 숙련된 항해사는 약 0.25-nautical 마일(460m)의 정확도로 위치를 결정할 수 있다.[4]

온도 변화는 호를 뒤틀어 부정확한 결과를 만들 수 있다.많은 항해자들은 외부 온도와 평형을 이루도록 객실 밖에 그들의 섹스턴트를 놓을 수 있도록 내후성 케이스를 구입한다.표준 프레임 설계(그림 참조)는 온도 변화로 인한 차동 각도 오차를 균등화하도록 되어 있다.손잡이를 호와 프레임에서 분리하여 체열이 프레임을 뒤틀지 않도록 한다.열대용 육분의 경우 햇빛을 반사하고 비교적 시원하게 유지하기 위해 흰색으로 칠하는 경우가 많다.고정밀 육각제는 인바(특수 저팽창 강철) 프레임과 호를 가지고 있다.몇몇 과학적인 육분의 성분은 석영이나 도자기들로 만들어졌고, 심지어 더 낮은 팽창률을 가지고 있다.많은 상업용 sixtant는 저팽창 황동이나 알루미늄을 사용한다.놋쇠는 알루미늄보다 확장성이 낮지만 알루미늄 섹스탕트는 가볍고 사용 시 피로감이 적다.손이 덜 떨리기 때문에 정확하다는 의견도 있다.고체 황동 프레임 육각제는 강풍이나 선박이 거친 바다에서 작업할 때 흔들림이 덜하지만, 지적된 바와 같이 상당히 무겁다.알루미늄 뼈대와 황동 호가 달린 섹스턴트도 제작됐다.본질적으로, 육각형은 각 항해사에게 매우 개인적인 것이며, 그들은 자신에게 가장 적합한 특징을 가진 모델을 선택할 것이다.

항공기 분리대는 현재 생산이 중단되었지만, 특별한 특징을 가지고 있다.대부분 인공적인 지평선을 가지고 있어서 머리 위 창문으로 볼 수 있었다.어떤 사람들은 또한 인공 지평선의 유체에서 무작위 가속을 보상하기 위해 시야당 수백 개의 측정을 할 수 있는 기계적인 평균치를 가지고 있었다.구형 항공기 육각형 항공기에는 두 개의 시각 경로가 있었는데, 하나는 표준이고 다른 하나는 무릎에 있는 육각형 항공기 바로 위에서 볼 수 있도록 설계되었다.보다 현대적인 항공기 육각형은 기체 위쪽으로 작은 돌출부만 있을 뿐 잠망경이었다.이를 통해 항해자는 시력을 사전 계산한 다음 신체의 관측된 높이와 예측된 높이의 차이를 기록하여 위치를 결정한다.

구경하기

태양, 항성 또는 행성 사이의 각도와 지평선 사이의 시야(또는 측정)는 보이는 지평선을 이용하여 육각선에 '별 망원경'을 장착하여 이루어진다.안개가 낀 날에도 바다에 있는 배에서는 더 확실하고 더 나은 지평선을 주기 위해 물 위의 낮은 높이에서 볼 수 있다.네비게이터는 오른손에 손잡이를 잡고 손가락으로 호를 만지는 것을 피한다.[5]

일광욕을 위해서는 눈 손상을 방지하기 위해 설계한 지평선 거울과 지평선 거울을 모두 덮는 '흔들림'과 같은 눈부심을 극복하기 위해 필터를 사용한다.인덱스 바를 0으로 설정하면 망원경을 통해 태양을 볼 수 있다.인덱스 바를 해제하면(클램핑 나사를 해제하여 또는 퀵 릴리즈 버튼을 사용하여 최신 기기에서), 태양의 이미지를 수평선 정도까지 낮출 수 있다.수평선을 볼 수 있으려면 수평선 거울 그늘을 뒤로 젖혀야 하고, 그 다음 인덱스 바 끝에 있는 미세 조정 나사를 태양의 아래쪽 곡선(하퇴부)이 수평선에 막 닿을 때까지 돌려야 한다.망원경의 축에 대한 육분의 1을 "스윙"하면 기기가 수직으로 고정된 상태에서 판독이 수행되고 있음을 보장한다.그런 다음 시야각은 제공된 마이크로미터 또는 버니어 눈금을 사용하여 호 눈금에서 판독한다.정확한 시각도 동시에 기록해야 하며, 해발고도 눈의 높이를 기록해야 한다.[5]

다른 방법은 항법 테이블에서 태양의 현재 고도(각도)를 추정한 다음, 인덱스 바를 호 위의 그 각도로 설정하고, 인덱스 미러에만 적절한 음영을 적용하고, 수평선을 직접 가리키며, 망원경에 태양의 섬광이 보일 때까지 좌우로 쓸어내는 것이다.그런 다음 위와 같이 미세하게 조정한다.이 방법은 별과 행성을 관찰하는데 성공할 가능성이 적다.[5]

별과 행성의 광경은 보통 새벽이나 해질 무렵 항해 황혼기에 취하며, 천체와 바다 지평선 모두 보인다.신체가 망원경의 단순한 점으로 나타나기 때문에 음영을 사용하거나 하지를 구별할 필요가 없다.달은 볼 수 있지만 매우 빠르게 움직이는 것으로 보이며, 다른 시기에 크기가 다른 것으로 보이며, 때로는 위상에 따라 하퇴부와 상퇴부만 구별할 수 있다.[5]

한 번 본 후에는 몇 가지 수학적 절차를 살펴봄으로써 한 지위로 줄어든다.가장 간단한 시력 감소는 시력을 가진 천체의 등고도를 지구상에 그리는 것이다.저 원과 사선 궤도가 교차하는 것, 즉 또 다른 목격은 더 정확한 위치를 알려준다.

육각제는 예를 들어 한 천체와 다른 천체 사이의 그리고 해안가의 랜드마크 사이의 다른 가시 각도를 측정하는 데 매우 정확하게 사용될 수 있다.수평으로 사용되는 육각형은 등대와 교회 첨탑과 같은 두 랜드마크 사이의 외관 각도를 측정할 수 있으며, 이는 두 랜드마크 사이의 거리를 알 수 있다면 바다까지의 거리를 찾는 데 사용될 수 있다.수직으로 사용되어, 알려진 높이의 등대의 등불과 그 기지의 해수면 사이의 각도의 측정도 떨어져 나가는 데 사용할 수 있다.[5]

조정

기구의 민감성 때문에 거울을 조정에서 떨어뜨리기 쉽다.이러한 이유로 sixtant에 오류가 있는지 자주 확인하고 그에 따라 조정해야 한다.

항해사가 조정할 수 있는 오류는 4가지로, 다음 순서에 따라 제거해야 한다.

수직 오차
이것은 인덱스 미러가 섹스턴트의 프레임에 수직이 아닐 때 입니다.이를 테스트하려면 인덱스 암을 호 위에 약 60°에 놓고 호를 멀리한 상태에서 수평으로 분리대를 잡고 인덱스 미러를 들여다보십시오.육분의 호는 거울에 깨지지 않고 계속 나타나야 한다.만약 오류가 있다면, 두 개의 견해는 깨지는 것처럼 보일 것이다.아크의 반사 및 직접 보기가 연속적으로 나타날 때까지 거울을 조정한다.
측면 오차
이는 수평선 유리/미러가 계측기 평면에 수직이 아닐 때 발생한다.이를 테스트하려면 먼저 인덱스 암에 0을 입력한 다음 육분의 항성을 통해 항성을 관찰하십시오.그런 다음 접선 나사를 앞뒤로 돌려 반사된 이미지가 직접 보기 위와 아래로 번갈아 지나가도록 하십시오.한 위치에서 다른 위치로 변경 시 반사된 영상이 선택되지 않은 영상 위로 직접 전달되는 경우 측면 오류가 존재하지 않는다.한쪽으로 넘어가면 측면 오류가 존재한다.사용자는 섹스턴트를 옆으로 잡고 수평선을 관찰하여 낮 동안 섹스턴트를 확인할 수 있다.두 개의 지평선이 있는 경우 측면 오류가 있다. 별들이 하나의 이미지로 병합되거나 지평선이 하나로 병합될 때까지 지평선 유리/거울을 조정한다.측면 오류는 일반적으로 관찰에 중요하지 않으며 무시되거나 불편할 수 있는 수준으로 축소될 수 있다.
콜리메이션 오류
이것은 망원경이나 단안경이 육분의 평면에 평행하지 않을 때 이다.이를 확인하려면 두 별을 90° 이상 떨어져서 관찰해야 한다.두 별을 시야의 왼쪽이나 오른쪽으로 우연의 일치로 가져오십시오.별들이 시야의 반대쪽으로 이동하도록 육분의 1을 약간 이동시킨다.그들이 분리되면 콜리메이션 오류가 있다.현대식 식각제는 조정식 망원경을 거의 사용하지 않기 때문에 시준 오류에 대해 수정할 필요가 없다.
인덱스 오류
이는 인덱스 암이 0으로 설정되었을 때 인덱스와 수평선 미러가 서로 평행하지 않을 때 발생한다.인덱스 오류를 테스트하려면 인덱스 암을 0으로 설정하고 수평선을 관찰하십시오.수평선의 반사 및 직접 이미지가 일직선상에 있으면 인덱스 오류가 없다.하나가 다른 하나보다 위에 있으면 두 지평선이 병합될 때까지 인덱스 미러를 조정하십시오.이것은 별이나 달과 함께 밤에 할 수 있다.

현대 미국 해군 훈련

15년이 지난 2016년 미 해군 30대 작전사령관은 섹스턴트를 전기시스템에 의존하지 않기 때문에 예비 항법장치 이력서로 사용하는 훈련을 지시했다.[6]

참고 항목

메모들

  1. ^ Seddon, J. Carl (June 1968). "Line of Position from a Horizontal Angle". Journal of Navigation. 21 (3): 367–369. doi:10.1017/S0373463300024838. ISSN 1469-7785.
  2. ^ A.), McPhee, John (John; NSW., Museums and Galleries (2008). Great Collections : treasures from Art Gallery of NSW, Australian Museum, Botanic Gardens Trust, Historic Houses Trust of NSW, Museum of Contemporary Art, Powerhouse Museum, State Library of NSW, State Records NSW. Museums & Galleries NSW. p. 56. ISBN 9780646496030. OCLC 302147838.
  3. ^ 이 기사는 사분면에서 설명한 이전 사분면에 대한 것이 아니라 이중으로 반영되는 사분면에 대해 다루고 있다.
  4. ^ 더튼의 항법 및 파일럿, 12판.G.D. 던랩과 H.H. 슈펠트, 에드.1972년 해군 연구소 프레스, ISBN 0-87021-163-3
  5. ^ a b c d e Dixon, Conrad (1968). "5. Using the sextant". Basic Astro Navigation. Adlard Coles. ISBN 0-229-11740-6.
  6. ^ "United States Navy > Resources > Blogs".

참조

외부 링크