Các bước xác định sai số của la bàn con quay bằng thiên văn

La bàn con quay hoạt động dựa trên nguyên lý của con quay hồi chuyển, nó chính xác hơn là bàn từ vì nó chỉ hướng bắc thật (la bàn từ chỉ hướng bắc địa từ). Tuy nhiên trong việc sử dụng la bàn con quay không phải là không tồn tại sai số.

Các số sai số của la bàn con quay có thể kể đến:
- Sai số vĩ độ.
- Sai số tốc độ.
- Sai số xung kích.
- Sai số lắc.
- Sai số đường cơ bản.

Bài viết này không đề cập chi tiết đến nguyên nhân gây ra sai số, mà chỉ nêu ra các bước xác định sai số bằng ví dụ cụ thể. Có nhiều cách để xác định sai số của la bàn con quay, và trong phạm vi chủ đề này chỉ đề cập đến việc xác định sai số bằng thiên văn dùng 3 phương pháp:
1. Bằng cách quan sát mặt trời (sun).
2. Bằng cách quan sát mặt trăng (moon).
3. Bằng cách quan sát vì sao (star).

Mong các bác cho ý kiến để bài viết được hoàn thiện hơn.

1. Xác định sai số bằng cách quan sát mặt trời (sun):

UTC: 18h 21m 48s
Date: 20/12/2011
PSN: LAT 12° 20,8’ S; LON 013° 32,8’ E
Gyro Bearing (GB) đang chỉ hướng 180°


1. Lắp du xích vào mặt phản ảnh của la bàn con quay. Kéo kính lọc xuống để bảo vệ mắt.

2. Đo phương vị của mặt trời, chọn thời điểm độ cao không quá 60° từ đường chân trời. Lấy phương vị la bàn con quay (GB).

3. Nhanh chóng ghi lại giờ UTC (h:m:s) và nhờ sự trợ giúp của GPS.

4. Từ Lịch thiên văn mới nhất, giở đến trang chứa ngày tháng hiện tại, tìm đến cột "SUN" ở phía bên phải.
Bắng các đối số “HOUR” & “DATE” (ví dụ: 18h ngày 20/12/2011) tra các giá trị Greenwich Hour Angle (GHA), Declination (Dec) & d, (d nằm ở dưới cùng của trang).
Ta được:
GHA: 90° 36,6’
Dec: 23° 25,9’ S
d: 0,1’

5. Trong bảng "Số gia và hiệu chỉnh (Increments and corrections)" ở phần sau của Lịch thiên văn, tìm lượng hiệu chỉnh phút (bài toán của ta là 21m) và lượng hiệu chỉnh giây ở cùng cột (bài toán của ta là 10s).
Dò ở cột SUN/PLANETS lấy giá trị INcr (trường hợp của chúng ta là INcr = 5° 17,5’). Giá trị này luôn được cộng vào GHA:
GHA + INcr = 90° 36,6’ + 5° 17,5’ = 95° 54,1’

Sau đó ở cột bên phải, tra giá trị phút tương ứng của d => dcor (bài toán của ta là = 0,1 = 0,0), giá trị này được cộng vào Dec. Sau đó tìm giá trị cuối cùng của Dec:
Dec + dcor = 23° 25,9’ + 0,0’ = 23° 25,9’

6. Sau đó lấy giá trị GHA&INcr thêm hoặc bớt giá trị kinh độ. Nếu kinh độ "W", lấy giá trị "-", nếu kinh độ "E", lấy giá trị "+". Chúng ta có giá trị của Local Hour Angle (LHA).
GHA&INcr + LON = 95° 54,1’ + 13° 32,8’ = 109° 28,9’

7. Mở "NORIE'S NAUTICAL TABLES" tìm đến bảng A & B (trang 380-399). Bên trái là bảng A, bên phải là bảng B.
Trước tiên mở bảng "A", đối số là LHA & LAT hiện tại, nội suy, tìm giá trị của A (ở bài toán của ta A = 0,07' S). Giá trị được thêm vào A phụ thuộc vào khu vực của LHA. Nếu giá trị LHA nằm trong khoảng 90-270°, A được lấy cùng chữ với LAT (N/S). Còn nếu nằm trong khoảng 270-0-90° thì ngược lại.

8. Từ bảng "B", đối số là LHA & Dec, nội suy, tìm giá trị của B (ở bài toán của ta B = 0,46’ S)
Giá trị của B cùng giá trị của Dec (N/S).

9. Lấy tổng A + B ta được "C"
Ở đây: A + B = 0,07 + 0,46 = 0,53’ S
(Chú ý dấu trong những bài toán tương tự).

10. Cũng từ bảng "C" trong cuốn này (trang 410-423) tùy theo giá trị của đối số C + LAT, nội suy tìm ra giá trị của phương vị (azimuth) Z.
Ở đây: Z = 62,6°

11. Tùy theo giá trị của Z, xét góc phần tư nó thuộc, dựa vào quy tắc sau:
Kí hiệu N/S luôn tương tự kí hiệu của "C" (ở đây bài toán của ta là S)
Kí hiệu W/E phụ thuộc vào vị trí của LHA. Nếu LHA nằm trong 0-180° lấy là W, nếu nằm trong 180-360° là E.
Đối với bài toán này: LHA = 109° 28,9’; do đó Z sẽ thuộc phần SW.

12. Tìm giá trị của True Bearing (TB)
- Nếu Z thuộc góc phần tư I, Z = TB
- Nếu Z thuộc góc phần tư II, TB = 180° - Z
- Nếu Z thuộc góc phần tư III, TB = 180° + Z
- Nếu Z thuộc góc phần tư IV, Z = 360° - Z

13. Sai số của la bàn con quay là giá trị đại số của TB & GB:
TB – GB = Ger
L = low, nếu TB > GB;
H = high, nếu TB < GB;

2. Xác định sai số bằng cách quan sát mặt trăng (moon):

UTC: 23h 59m 30s
Date: 07/10/2011
PSN: LAT 30° 18,4’ N; LON 014° 19,1’ W
Gyro Bearing (GB) đang chỉ hướng 238°

1. Lắp du xích vào mặt phản ảnh của la bàn con quay.

2. Đo phương vị của mặt trăng. Lấy phương vị la bàn con quay (GB).

3. Nhanh chóng ghi lại giờ UTC (h:m:s) và nhờ sự trợ giúp của GPS.

4. Từ Lịch thiên văn mới nhất, giở đến trang chứa ngày tháng hiện tại, tìm đến cột "MOON" ở phía bên phải.
Bắng các đối số “HOUR” & “DATE” (ví dụ: 23h ngày 07/10/2011) tra các giá trị Greenwich Hour Angle (GHA), Declination (Dec),u & d.
GHA: 68° 26,3’
Dec: 23° 46,6’ S
d: 7,3’

5. Trong bảng "Số gia và hiệu chỉnh (Increments and corrections)" ở phần sau của Lịch thiên văn, tìm lượng hiệu chỉnh phút (bài toán của ta là 59m) và lượng hiệu chỉnh giây ở cùng cột (bài toán của ta là 30s).
Dò ở cột SUN/PLANETS lấy giá trị INcr (trường hợp của chúng ta là INcr = 14° 11,8’). Giá trị này luôn được cộng vào GHA:
(GHA + Incr) = GHAcor = 68° 26,3’ + 14° 11,8’ = 82° 38,1’

6. Sau đó lấy giá trị GHA&INcr thêm hoặc bớt giá trị kinh độ. Nếu kinh độ "W", lấy giá trị "-", nếu kinh độ "E", lấy giá trị "+". Chúng ta có giá trị của Local Hour Angle (LHA).
GHAcor + (+/- LON) = 82° 38,1’ - 14° 19,1’ = 68° 19,0’

7. Tra trong cuốn "SIGHT REDUCTION TABLES" (bài toán của ta là VOL.2 0-40°) tìm đến vĩ độ (ví dụ LAT = 30°). Tìm giá trị Z (Azimuth) bằng cách dóng từ LHA & LAT qua bảng Declination (CÙNG hoặc NGƯỢC tên với LAT). Hiệu chỉnh bằng cách nội suy Z.
Nếu LHA < 180° ta lấy 360 – Zcor.
Nếu LHA > 180° ta lấy Z = Zcor

Hiệu số giữa Z và GB (GB – Z) chính là sai số của la bàn con quay.

3. Xác định sai số bằng cách quan sát vì sao (star):

UTC: 03h 03m 08s
Date: 09/10/2008
PSN: LAT 24° 18,2’ N; LON 016° 34,2’ W
Gyro Bearing (GB) đang chỉ hướng


1. Chọn ngôi sao trong bản đồ bầu trời sao.

2. Tìm ngôi sao trên bầu trời.

3. Đo phương vị đến nó, được phương vị la bàn con quay GB.

4. Nhanh chóng ghi lại giờ UTC (h:m:s) và nhờ sự trợ giúp của GPS.

5. Từ Lịch thiên văn mới nhất, giở đến trang chứa ngày tháng hiện tại, tìm đến cột “ARIES” ở góc trái phía trên trang lịch. Dùng đối số “HOUR” & “DATE” (ở đây: 03h of 09/10/2008) lấy giá trị Greenwich Hour Angle (SHA); các giá trị Siderial Hour Angle (GHA) & Declination (Dec) tra theo sao ở trang bên phải.
Ở đây:
SHA: 68° 26,3’
GHA: 63° 06,5’
Dec: 16° 43,4’ S

6. Trong bảng "Số gia và hiệu chỉnh (Increments and corrections)" ở phần sau của Lịch thiên văn, tìm lượng hiệu chỉnh phút (bài toán của ta là 03m) và lượng hiệu chỉnh giây ở cùng cột (bài toán của ta là 08s).
Dò ở cột ARIES lấy giá trị INcr (trường hợp của chúng ta là INcr = 0° 47,1’). Giá trị này được cộng vào GHA&SHA:
GHAcor= (SHA + GHA + Incr)
GHAcor= 258° 36,8’ + 63° 06,5’ + 0° 47,1' = 322° 30,4’

7. Sau đó lấy giá trị GHAcor thêm hoặc bớt giá trị kinh độ. Nếu kinh độ "W", lấy giá trị "-", nếu kinh độ "E", lấy giá trị "+". Chúng ta có giá trị của Local Hour Angle (LHA).
LHA = GHAcor + (± LON)
LHA = 322° 30,4’ - 016° 34,2’ = 305° 56,2’
Chú ý: nếu LHA > 360°, ta lấy LHA = LHA - 360°

8. Mở "NORIE'S NAUTICAL TABLES" tìm đến bảng A & B (trang 380-399). Bên trái là bảng A, bên phải là bảng B.
Trước tiên mở bảng "A", đối số là LHA & LAT hiện tại, nội suy, tìm giá trị của A (ở bài toán của ta A = 0,07' S). Giá trị được thêm vào A phụ thuộc vào khu vực của LHA. Nếu giá trị LHA nằm trong khoảng 90-270°, A được lấy cùng chữ với LAT (N/S). Còn nếu nằm trong khoảng 270-0-90° thì ngược lại.

9. Từ bảng "B", đối số là LHA & Dec, nội suy, tìm giá trị của B (ở bài toán của ta B = 0,46’ S)
Giá trị của B cùng giá trị của Dec (N/S).

10. Lấy giá trị đại số của A & B chúng ta được "C' (nếu chúng khác dấu, lấy giá trị lớn hơn trừ giá trị nhỏ hơn, lấy dấu của giá trị lớn hơn)
Ở đây: A + B = 0,07 + 0,46 = 0,53’ S

11. Cũng từ bảng "C" trong cuốn này (trang 410-423) tùy theo giá trị của đối số C + LAT, nội suy tìm ra giá trị của phương vị (azimuth) Z.

Hiệu số của Z và GB (GB – Z) chính là sai số của la bàn con quay.

còn cách xác định bằng hành tinh nữa bác lam đi.
cách xác định vị trí tàu nữa bác