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六分仪——从未过时的定位仪


   在电影《金蝉脱壳》中,男主角利用自制仪器——六分仪测算出监狱位置的剧情令人印象深刻。六分仪是用来测量远方两个目标之间夹角的光学仪器。人们通常用它测量某一时刻太阳或其他天体与地(海)平线的夹角,以便迅速得知所在位置的地理纬度,其被广泛应用于航海和航空领域。
 
   在六分仪出现之前,人们曾设计制造出多种定位工具,致力于破解远洋航海导航定位的难题。最初,担任英国皇家学会秘书的胡克和著名科学家牛顿根据光线的入射角等于反射角这一原理,设计出了天文观测象限仪。在此基础上,各大天文台纷纷建造固定式大型反射象限仪,以便在陆地上观测天体。这种象限仪就是六分仪的前身。
 
   直到18世纪初,英国人哈德利发明了定位仪器,通过两块镜子将太阳或某颗星的投影与地平线排成一条直线,从而确定纬度。因其分度弧弧长约为圆周的1/8,故被称为八分仪。八分仪可手持移动,且测量范围达90度,比象限仪的测量范围增加了一倍。英国海军认为,八分仪是测量纬度的“理想仪器”,并将其安装在舰船上。在实际应用中,航海家发现了一个问题——八分仪的90度测量范围无法满足航海定位所需“月角距”的测量需求。
 
   1757年,世界上第一种真正意义上的六分仪问世,最高精度可达10角秒,因其分度弧弧长约为圆周的1/6,故名为六分仪。
 
   最初的六分仪采用铜材制作,比较笨重。18世纪末,在英国工匠拉姆斯顿发明了可以精确划分刻度的分位仪后,这一难题才迎刃而解。至此,六分仪真正实现了小型化,迅速取代了操作复杂的航海星盘,成为海上定位和导航不可或缺的“利器”。
 
   随着科技进步,无线电导航系统和卫星导航系统相继出现,为航海定位导航提供了“更优解”。但六分仪并没有因此退出历史舞台,凭借其简单、可靠、隐蔽性好、价格低廉、不受覆盖区域限制等优点,在航海界仍占有一席之地。特别是层出不穷的信号干扰事件,让这种传统定位方式意义愈发明显。
 
记者:盛甜 肖凯 
通讯员:陈星雨

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