六分儀の使い方

六分儀は、角度距離を使って高度を測定する古い航海用具である。六分儀を使えば、太陽や月などの天体と地平線との高度を測ることができる。そして、その情報を使って自分の緯度、つまり赤道に対する地球上の位置を特定することができる。六分儀は現在地に関する非常に正確な情報を提供してくれますが、通常、時期やどの天体を基準にしているかなどの要因に基づいて、読み取り値にいくつかの補正を加える必要があります。六分儀のデザインは複雑に見えますが、その仕組みを理解し、少し練習すれば、確実に自分の位置を知ることができます！

方法1

観測天体の仰角を求める

1. 地図を使って海抜高度を求めます。海上の船上から六分儀を使うのでなければ、海面からの高さを補正する必要があります。海抜の情報が載っている地図を見るか、アプリ（グーグルマップなど）を使ってください。 海抜をメモしておくと、後で読図を修正するときに使えます。

   • 六分儀は空にある物体と水平線との間の角度を測定するので、水平線（または海面）からの高さを測定していない場合、測定値の精度が落ちます。観測している物体の本当の高度を知るためには、その差を補正する必要があります。
   • 自分の高度と地平線の高さの差を "ディップ "と呼びます。
   • 海抜にいても、水平線の高さと自分の目の高さの差を考慮してディップ補正をする必要があります。

   ご存知でしたか？六分儀は通常、照準器、水平線と空の物体（太陽や星など）を同時に見ることができる一対の鏡、60°の弧に沿って角度を測定する可動式アームで構成されています。この円弧は円の1/6を表し、「六分儀」の名前の由来となっている。
2. 水平鏡をスコープで覗いて水平を見る。スコープを通して水平線を見ますが、水平線は水平鏡を通して見ることになります。 水平鏡は部分的にしか銀色になっていないので、水平鏡とスコープを通してその向こうの水平線を見ることができます。

   • 水平線は、あなたが位置を決定しようとしている物体の仰角のベースラインを形成します。
   • 六分儀は水平線を0度と見なさないかもしれません。そうでない場合は、水平線の誤差と同じ分だけ、測ろうとする物体の角度を補正しなければなりません。この誤差を指標誤差といいます。
3. 測定しようとしている物体が見えるまで、インデックスアームを動かします。ムービングアームには、インデックスミラーと呼ばれる2枚目のミラーが取り付けられています。インデックスミラーから地平線ミラーに映った高度を求めたい物体（太陽や月など）が見えるまでアームを動かします。

   • アームを動かすと、インデックスミラーに当たった光が水平ミラーの反射部分に当たるまでインデックスミラーが回転します。これにより、人差し指鏡に映った物体が水平線上にあるように見えるのです。
   • 太陽を見るために設計された六分儀には、太陽光線から目を保護するための遮光眼鏡が付属しています。

   警告太陽の高度を測ろうとする場合は、目を傷つけないように、必ず最初に遮光眼鏡をかけてください。
4. 物体が地平線の近くに見えるまでアームを調整する。水平鏡に観察対象を見つけたら、アームを前後に少し動かして、インデックスミラーの位置を調整します。スコープを覗いたときに、物体が水平線に近く見えるまでアームを動かします。

   • 六分儀にクランプが付いている場合は、それを使ってインデックスアームを固定し、物体の位置が決まったら自由に振り回せないようにします。
   • 六分儀の中には、アームを大きく調整するためにレバーがついているものもあります。アームの位置が大体決まったらレバーを放します。
5. 物体が水平線上にくるまでマイクロメーターノブを回します。六分儀の底にあるマイクロメーターノブまたはスクリューを探し、それを回してインデックスミラーの位置を微調整します。六分儀を左右に揺らしながら、物体が水平線に触れるまで少しずつ調整します。

   • 例えば、太陽を見る場合は、太陽の下側のカーブ（下縁）がちょうど水平線にかかるように見えるまで、マイクロメーターノブで微調整します。
6. 視準を行った時刻を記録する。天体の位置が決まったら、すぐに時計か携帯電話を見てください。時刻は時、分、秒で書き、間違いを避けるために秒から書き始める。

   • 例えば、朝の7時35分16秒過ぎに太陽の高度を測定する場合、"7:35:16 AM "と記入する。
   • 航海で六分儀を使う場合、自分の位置と空中の物体の位置が共に変化するため、時刻を素早く記録することは特に重要です。
7. インデックスアームとマイクロメーターノブの位置を見て角度を求めます。六分儀は高度を度単位で記録し、度単位の端数を "分 "と呼ぶ。六分儀アームの下側にある六分儀の弧の上にある窓を見て、度数を測ります。次に、マイクロメーターのノブかネジの位置を確認して、分を求めます。六分儀には、バーニアと呼ばれる分単位の目盛りが付いている場合があります。バーニアはマイクロメーターノブの隣にあります。これらの数字を時刻とともに書き留めます。

   • 例えば、25° 6.40'（25°と6.4分）と表示されます。
   • インデックスバーには、六分儀の弧の目盛りを読むための小さな拡大鏡が付いていることがあります。
   • 分」は1度の60分の1、「秒」は1分の60分の1です。ほとんどの六分儀は10秒以内の精度で読み取ることができます。

方法2

測定値の補正

1. 六分儀の水平儀の読みが0°より大きかったり小さかったりする場合は、指数誤差を調整します。六分儀の位置が微妙にずれていることがあり、水平線の真上で測定すると、0°より大きい数値が出たり、小さい数値が出たりすることがあります。これを "指数誤差 "といいます。物体の高度を観測する前に、この誤差をチェックしましょう。もし六分儀が水平角を0より大きく（正の数）読み取ったら、物体の測角から水平角を引きます。六分儀が水平角を0より小さい（負の数）と読み取った場合は、その差の度数を物体の角度測定に加えます。

   • この問題は、インデックスアームとミニッツスケールを0にセットしたときに、インデックスミラーと水平ミラーが正しく一直線にならないときに起こります。このエラーが起こると、スコープを覗いたときに水平線が2枚のミラーを横切って完全な直線に見えません。
   • 線がまっすぐに見えるまでマイクロメーターを回して、指標誤差の角度を求めます。1.5'以上の誤差がある場合は、六分儀の調整が必要です。六分儀に付属している取扱説明書があれば、それを参照してください。
2. 海面からの距離を考慮してディップを補正します。「ディップ」とは、あなたの高度と実際の水平線の高さの差のことです。この補正をするには、1.7725'に標高の平方根（目の高さを含む）をメートル単位でかけます。この数値を観測高度（六分儀で物体の高度を測ったときの数値）から引きます。

   • この式の「」は分（1度の60分の1）を表します。1.7725'は数学の定数で、1度の小数を表します。
   • 例えば、あなたが海抜25メートル（82フィート）にいて、あなたの目の高さが1.7メートル（5.6フィート）だとすると、あなたの海抜の高さは26.7メートル（88フィート）になります。傾斜は1.7725'×√26.7=9.16'となります。
   • 太陽の高度を38°10.60'と測定した場合、ディップを補正すると38°10.60'-9.16'=38°1.44'となる。
3. 屈折の誤差を補正するには、航海暦を参照してください。屈折とは、光が地球の大気を通過する際に曲がることを指します。この効果により、空にある物体の見え方が変化し、グラスの中でストローが水を通過する際に、ストローがずれて見えたり、曲がって見えたりするように、物体がわずかにずれて見えるようになる。屈折は、どの天体を観測しようとしているかなど、さまざまな要因によって変化するため、補正表を使って補正するのが最も簡単です。ノーティカル・アルマナックのA2ページに屈折補正表が掲載されている。

   • 最新の航海年鑑はオンライン書店で購入できます。また、航海年鑑に掲載されている表の多くは、航海やセーリングに関連するさまざまなウェブサイトで無料で入手できます。
   • 屈折は常に物体を実際よりも高く見せるため、補正は常にマイナスになります。見かけの高度から差し引く必要があります。
   • 正しい屈折率の測定値は、見かけの高度の測定値によって異なります。
4. 太陽や月を観測する場合は、半直径補正を使用します。太陽や月の見かけの大きさは、時期（太陽の場合）や月（月の場合）によって変化します。これらの変化は標高の読みに影響を与えるので、正確を期すために調整が必要です。ノーティカル・アルマナックの裏面をチェックし、時期や月の満ち欠けによって高度測定にどのような補正が必要かを調べましょう。

   • 指数誤差、傾き、屈折を補正した後、観測高度に半径補正を加えます。
   • 例えば、4月に太陽の高度を測定する場合、半直径補正は15.9'となります。
   • この補正は、太陽や月のように、六分儀スコープを通して円形に見える比較的近い天体にのみ適用されます。半直径補正は、円の下側のカーブ（下縁）から中心までの読み取り値を調整する。より遠くの星や惑星は光の点にしか見えないので、この調整は必要ありません。
5. ノーティカル・アルマナックを使って視差補正を行う。視差とは、見晴らしの良い場所によって、観測される天体の位置が明らかに異なることを指します。正しい視差補正は、どの天体（太陽、月、惑星など）を観測しているか、また観測した高度によって異なります。航海暦のA2ページにある視差補正の表を確認してください。指数誤差、傾き、屈折、半径を調整した後に視差補正を加え、観測した天体の真の高度を求めます。

   • 視差補正は、地表から見た位置と、地球の中心から見た位置との差を補正するものです。
   • 視差、半直径、屈折を合わせた補正は "第3の補正 "と呼ばれます。
   • 例えば、太陽の観測高度が38°10.60'で、4月に観測した場合、次のように補正します：
     • 38° 10.60' + 1.2' (指数誤差) = 38° 11.8'
     • 38° 11.8' - 9.16'（ディップ） = 38° 2.64'
     • 38° 2.64' - 1.1'（屈折） = 38° 1.54'
     • 38° 1.54' + 15.9'（半直径） = 38° 17.44'
     • 38° 17.44' + 0.1'（視差） = 38° 17.45'（真の高度）

方法3

日中の緯度を求める

1. 太陽の最も高い位置での仰角を求めます。正午（お住まいの地域の標準時で午後12時）に、六分儀を使って太陽の高度を測ります。正午の太陽の高度は、あなたの緯度や時期によって異なります。

   • 例えば、赤道直下で春分の日や秋分の日に測定した場合、太陽は正午にちょうど90度上空にある。極地にいる場合、太陽はちょうど0°（地平線上）にある。

   ヒント：春分の日は3月20日に近く、秋分の日は9月23日に近い。ただし、正確な日付は年によって変わる。その年の春分の日がいつになるかは、ネットで調べるか、『農民年鑑』（Farmer's Almanac）を見てください。
2. 指数誤差、傾斜、屈折、半直径、視差の補正を行う。正確な緯度を測定するには、太陽高度を読み取る際に標準的な補正を加える必要があります。六分儀に指数誤差（水平線と0°の誤差）がある場合は、それを考慮してください。自分の目の高さを測り、それに海抜高度を加え、1.7725'×√ht（htは高さ）の式でディップを補正します。最後に、Nautical Almanacの表を参照し、屈折、半直径、視差の補正を求めます。

   • 補正は次のように行う：
     • 太陽の観測高度
     • +/- 指数誤差（差がマイナスの場合は＋、プラスの場合は-）。
     • - ディップ
     • - 屈折
     • + 半直径
     • ＋視差
     • = 太陽の真の高度
3. 補正した高度を90°から引く。数値が決まったら、赤道での太陽の高度と実際の緯度での高度との差を考慮する必要があります。これは赤道上の太陽の高度で、赤分の日の正午の高度です。

   • 例えば、82°17.3'と表示された場合、これを90°から引くと7°42.7'となります。
4. Nautical Almanacを使って太陽の赤緯を求める。太陽の赤緯とは、春分と秋分の時の太陽の位置と、任意の時期の太陽の高度の差のことである。時期によって太陽は高く見えたり低く見えたりする。航海年鑑の表で、時期による太陽の正しい偏角を確認してください。

   • 例えば、2月1日の赤緯は赤道から17度12分南です。
   • 太陽の赤緯は、6月夏至が最も高く（赤道の北23度）、冬至が最も低く（南23度）なる。
5. 太陽の赤緯を加減して緯度を求める。赤道に対する太陽の位置によって、緯度を求めるには、前の計算から赤緯を足すか引く必要がある。太陽が赤道の北にある場合は、赤緯を加えます。太陽が赤道より南にある場合は赤緯を足し、南にある場合は赤緯を引く。

   • 例えば、太陽の高度を90°から引いた後、7°42.7'の測定値が得られ、現在が4月13日であれば、太陽は赤道の北にあり、その赤緯は8°54'である。7° 42.7' + 8° 54' を足すと、16° 36.57' となる。これがあなたの緯度である！

この記事は、CC BY-NC-SAの下で公開されている " How to Use a Sextant " を改変して作成しました。特に断りのない限り、CC BY-NC-SAの下で利用可能です。