Насколько мало места можно определить, когда любая видимая звезда находится в зените прямо над ней?

Предположим, у вашего наблюдателя хорошие часы, поэтому он знает точное время UTC. Но давайте также предположим, что у нее нет специального снаряжения и специальной подготовки.

Она может быть в состоянии оценить местоположение «прямо вверх» с точностью примерно до ширины ладони (на расстоянии вытянутой руки), что соответствует примерно 5 градусам. Чтобы добиться большего, ей понадобятся некоторые инструменты для наблюдения за положением звезд.

При погрешности +- 5 градусов погрешность на поверхности Земли любого расчета, основанного на ее наблюдении, также составляет 5 градусов поверхности Земли. Это примерно круг радиусом 550 км (350 миль).

Такое наблюдение может доказать, что вы были в Мексике, а не в Канаде. Но он не мог отличить Коннетикут от Вашингтона, не говоря уже о квадратной миле.

Чтобы получить точность в 1 милю, вам потребуются измерения по крайней мере в 350 раз лучше, это лучше, чем одна шестидесятая градуса. Наиболее опытные наблюдатели достигли такого уровня точности с помощью оборудования невооруженным глазом, но не за одно наблюдение. Это можно было сделать с помощью телескопа, предназначенного для измерения положения звезд, при условии, что оператор имел достаточно высокую квалификацию.

Если у вашего наблюдателя нет хороших часов, он подвержен проблеме долготы: относительно легко найти широту только по астрономическим наблюдениям. Гораздо труднее найти долготу.

Отличный ответ @JamesK, вероятно, то, что вы ищете. Однако, чтобы ответить на вопрос о том, насколько маленькое место возможно, ответ сильно зависит от того, как вы определяете «зенит» или «вверх» в целом.

Я думаю, у вас есть три основных варианта:

• Геометрический вектор, направленный от центра масс Земли и проходящий через вас.
• Вектор, указывающий противоположно направлению, в котором вас притягивает местная гравитация (направление, которое укажет отвес ).
• Местный перпендикуляр к опорному эллипсоиду , такому как WGS 84 .

Википедия говорит, что зенит — это второй (противоположный местному гравитационному «низу»), а это означает, что ответ будет зависеть от того, насколько точно вы сможете это измерить. Если бы у вас был отвес, который мог бы определить ваш местный зенит с точностью до 0,01 градуса (0,000175 радиана), то, используя 6371 км в качестве среднего радиуса Земли, вы могли бы определить местоположение только с точностью до 1 километра.

Если бы вы использовали геометрическое или геодезическое определение и вычисляли зенит математически, то вы могли бы получить местоположение с точностью до сантиметров, опять же, математически. Но это может иметь или не иметь никакого практического применения.

ниже : отсюда .