Jak si seřídit sextant

Publikováno 1.3.2025

Pro dosažení dobré přesnosti určení polohy některou z metod astronavigace je důležité co nejpřesněji změřit úhel mezi mořským horizontem a nebeským tělesem. Úhel změříme sextantem. To však není vše. Už tady na začátku se může stát, že do měření vneseme chybu. Jde o součtet chyb sextantu. Chyby sextantu můžeme jeho seřízením eliminovat nebo jej musíme alespoň zjistit, abychom je mohli zohlednit v dalších výpočtech korigujících změřenou hodnotu.

Princip funkce sextantu

Sextant funguje na principu odrazu světla pomocí dvou zrcadel. Navigátor zamíří sextant na nebeské těleso, nastaví pohyblivé zrcadlo Z1 otočným ramenem (alhidádou) tak, aby se obraz nebeského tělesa v zrcátku Z2 překrýval s horizontem, a odečte úhel na stupnici.

Z1 - indexové zrcátko, Z2 - horizontové zrcátko. Indexové zrcátko je plné, zatím co horizontové zrcátko je půlené nebo polopropustné. V zorném poli tedy vidíme oba objekty naráz.

Názorně princip měření sextantem zobrazuje následující animace (Animation of the use of a marine sextant to measure the altitude of the sun, author: Joaquim Alves Gaspar)

Typy chyb sextantu

Konstrukční chyby sextantu

• Index error (indexová chyba) – vzniká, pokud zrcadla sextantu nejsou dokonale seřízena. Oprava se provede jemným seřízením šroubu horizontového zrcadla Z2, který seřizuje jeho sklon.
• Side error (boční chyba) – způsobena nesprávným sklonem horizontového zrcadla Z2 sextantu. Oprava se provede jemným seřízením šroubu horizontového zrcadla, který seřizuje jeho kolmost, tak, aby obraz byl bez zdvojení.
• Perpendicularity error (chyba kolmosti) – vzniká, pokud není pohyblivé zrcadlo Z1 kolmé k rovině sextantu. Oprava se provádí seřízením zrcadla tak, aby bylo kolmé.
• Graduation error (chyba stupnice) – nepřesnost v dělení úhlové stupnice sextantu. Tato chyba je obvykle malá a nelze ji uživatelsky opravit, ale kvalitní sextanty ji mají minimální.

Chyby uživatele

• Nesprávné čtení stupnice. Při nesprávném odečtu úhlu dochází ke špatné navigaci. Eliminace: Pečlivé odečítání hodnoty a používání lupy, pokud je k dispozici.
• Chyba paralaxy. Vzniká když oko není správně zarovnané s dalekohledem sextantu. Eliminace: Správné umístění oka.
• Nesprávné nastavení horizontu. Například při vlnách může být horizont zkreslený.

Chyby prostředí

• Atmosférická refrakce. Vzniká hybem světla v atmosféře, který způsobí odchylku měření. Eliminace: Použití korekčních tabulek nebo korekčního výpočtu pro výšku objektu nad horizontem.
• Mořská houpačka pohyb lodi může způsobit chyby v zaměření nebeského tělesa. Eliminace: Měření vícekrát a průměrování výsledků. Použití „swinging the arc“ – jemné pohyby naklánění sextantu do stran k nalezení nejmenšího měřeného úhlu.
• Teplotní roztažnost materiálu sextanty z různých materiálů mohou být citlivé na teplotní změny. Eliminace: Použití kvalitních materiálů (např. slitiny s malou tepelnou roztažností) a uchovávání sextantu ve stabilních podmínkách.

Kontrola a seřízení sextantu

Kolmost indexového zrcátka

Prvním krokem je kontrola a případné seřízení kolmosti indexového zrcátka Z1. Položíme sextant vodorovně indexovým zrcátkem k sobě a otočíme alhidádu tak, abychom viděli část stupnice sextantu a zároveň druhou část stupnice odrážející se v zrcátku. Seřizovacím šroubem docílíme toho, aby obraz rámu se stupnicí přecházel bez zubu v přímé linii mezi zrcátkem a přímým pohledem.

Seřízení horizontového zrcátka

V dalším kroku seřídíme horizontové zrcátko Z2.

• Podle mořského horizontu:
  Alhidádu nastavíme přesně na 0°00,0‘. Následně horním šroubem srovnáme horizont do jedné linie. Dále zaměříme sextant na svislý objekt a spodním šroubem seřídíme obraz tak, aby se obraz nerozdvojoval a ani nepřekrýval.
• Podle Slunce:
  Já tuto metodu mám raději, přijde mi jednodušší a rychlejší.
  Alhidádu nastavíme přesně na 0°00,0‘. Použijeme vhodné filtry proti oslnění. Podíváme se průzorem sextantu na Slunce tak, aby hrana mezi skleněnou a odraznou částí zrcátka půlila sluneční kotouč. Při správně seřízeném zrcátku uvidíme jediný kotouček. Pokud je kotouček Slunce rozdvojený (ať již v horizontálním či vertikálním směru), musíme tyto dva obrazy spojit v jeden otáčením seřizovacími šrouby na zadní straně zrcátka. Jeden ze šroubů vždy posouvá obrazy vůči sobě horizontálně, druhý vertikálně.

Popsaným postupem jsme eliminovali konstrukční chyby sextantu: Perpendicularity error, Side error a Index error.

Zjištění chyby indexu - Index error (IE)

Teoreticky vzato, pokud jsme v předcházejícím kroku seřídili sextant, měla by být chyba indexu IE (index error) nulová. Je potřeba si uědomit, že na seřízení zrcátek má vliv třeba teplotní roztažnost materiálů a proto před každým měřením sextantem je potřeba si zjistit právě chybu indexu. To znamená o kolik je posunutá naměřená nula vůči skutečnému nulovému úhlu. V praxi nebudete vždy před každým měřením znovu seřizovat sextant, stačí si poznamenat chybu indexu a tu zohlednit ve výpočtech.

Postup při měření IE:

• Nahrubo nastavíme alhidádu cca na –1°.
• Podíváme se na horizont a otáčením bubínku jej srovnáme do jediné linie.
• Hodnota na stupnici je IE.
• Postup několikrát opakujeme, a pak použijeme průměrnou, nebo nejčastěji se vyskytující hodnotu.

Místo mořského horizontu lze pro zjištění IE použít i vzdálenou střechu budovy, pokud bude dostatečně daleko, jinak si do měření vnesu umělou chybu! Svislá vzdálenost mezi zrcátky je cca 10 cm, pro maximální povolenou chybu 0,1’ vychází, že vzdálenost střechy musí být větší než 3,5 km.

Na kurzech astronavigace si vše můžete prakticky vyzkoušet a naučit se pracovat se sextantem, naučit se stanovit svoji polohu astronavigačními metodami nebo se jen zdokonalit v astronavigaci jako takové.

Přihlásit se na kurz