Прибрежная навигация, счислимое местоположение, пересечение пеленгов

Третья и четвертая статьи из цикла «Навигация для чайников«. Автор — Федоров Алексей. Взято отсюда: Урок 3. Урок 4. Темы уроков: определение местоположения судна и крюйс-пеленг.

.

Похожие главы из других книг

Как мореплаватели определяли свое местоположение в море до появления радионавигационной техники? Мореходная астрономия интенсивно развивалась из века в век и достигла большого совершенства. Этот важный раздел практической астрономии позволял морякам очень точно

Местоположение каких точек земного шара описывается всего одной координатой? На земном шаре имеется только две такие точки – Северный и Южный географические полюсы. Местоположение каждого из них описывается только географической широтой – 90 градусов северной широты

Местоположение каких точек земного шара описывается всего одной координатой? На земном шаре имеется только две такие точки – Северный и Южный географические полюсы. Местоположение каждого из них описывается только географической широтой–90 градусов северной широты

§ 182. Местоположение вводных слов, обращений, частиц, предлогов 1. Не являясь членами предложения, вводные слова свободно располагаются в нем, если относятся к предложению в целом; ср.: Казалось, он уснул. – Он, казалось, уснул. – Он уснул, казалось. Вместе с тем следует

Местоположение изображений Folder List (Список папок), который находится в верхнем левом углу главного рабочего пространства, очень похож на любой браузер папок, используемый в Windows. Он показывает жесткие диски, папку My Pictures и прочее содержание системы, работая таким же

Счислимо-обсервованное местоположение Часто бывает трудно, а иногда невозможно подобрать три береговых объекта в одно и то же время. В самом деле, подбор даже двух подходящих объектов может быть проблемой, более того, вполне обычна ситуация, когда при движении вдали от

1.3. Местоположение Для определения точки своего нахождения на поверхности земли необходимо вычислить широту и долготу местоположения. За начало счета долгот принят Гринвичский меридиан, считаемый нулевым. Долгота от Гринвичского меридиана на Восток называется

Местоположение Для определения точки своего нахождения на поверхности земли необходимо вычислить широту и долготу местоположения. За начало счета долгот принят Гринвичский меридиан, считаемый нулевым. Долгота от Гринвичского меридиана на восток называется восточной,

Определение места судна при дрейфе и на течении

Если определение места судна по крюйс-пеленгу ведут при дрейфе или на течении, расчеты и построения производят в той же последовательности, что и при определении места по крюйс-пеленгу (общий случай), но при дрейфе пройденное судном расстояние за время между взятием ОКП откладывают по линии пути дрейфа, а не по линии ЯК. При наличии течения, известного по направлению и скорости vT, из точки а пересечения линии ОИП1 (рис. 82) с линией ИК откладывают S = клрол. Из полученной точки Ъ прокладывают вектор по направлению течения и по нему от точки Ь откладывают величину сноса судна течением за промежуток времени Т = Т2 — Т1, т. е. величину ST = VтT, и получают точку е, через которую прокладывают линию, параллельную линии ОИП1. Точка Р перечесения этой линии с ОИП2 будет счислимо-обсервованным местом судна в момент взятия второго пеленга.

Определение места при одновременном учете дрейфа и сноса течением выполняется в той же последовательности, что и при наличии только одного течения, с той лишь разницей, что пройденное расстояние откладывается не по линии Я/С, а по линии пути при дрейфе ПУа. На достоверность полученного места способом крюйс-пеленга оказывают влияние точность учитываемых поправок компаса и лага, а также величины сноса.

Ошибка в А/С вызывает неточность как в прокладывании на карте пеленгов, так и в счислении и может иметь существенное значение, особенно когда судно от пеленгуемого ориентира находится на большом расстоянии.

Рис. 82

Например, если принять АК точной, то счислимо-обсервованное место (рис. 83, а) будет в точке Р, если А/С содержит ошибку величиной ек, то место судна будет получено в точке Р1. Треугольник AMP как бы повернется около точки М на угол, равный ек, и займет положение А1МР1 дуга РР1 представит собой как бы линейную ошибку в счислимо-обсервованном месте судна.

Так как угол Ек мал, приравняем его величину к Ek/57,3 и, приняв дугу РР1 за хорду, из треугольника РМР1 получим

Из этой формулы видно, что ошибка в счислимо-обсервованном месте прямо пропорциональна D (расстоянию от судна до ориентира в момент взятия второго пеленга).

Вследствие ошибок в А/С и Ал место судна за период взятия пеленгов может оказаться внутри круга (см. § 20) радиуса р, проведенного из точки а как из центра (рис. 83, б). Из рисунка видно, что наибольшая ошибка в определении места судна получится, если оно будет находиться в точках Ъ или с диаметра круга, перпендикулярного линии первого пеленга МА, что соответствует счислимо-обсервованным местам в точках Р1 и Р2. Если провести через точку Р вспомогательную прямую EF, параллельную диаметру bс, то наибольшую ошибку в полученном счислимо-обсервованном месте, выражаемую отрезками РР1 = РР 2 по линии второго пеленга MB, можно определить из треугольников Р1ЕР и Р2РР:

а на основании формулы (28а)

Если имеется снос судна и счислимое место судна оказалось в точке К на окружности, то счислимо-обсервованное место определится в точке Р3.



Рис. 83

Чтобы определить ошибку РР3 , сделаем вспомогательное построение, проведя линию PZ, параллельную направлению сноса ак, тогда из треугольника PP3Z получим:

где а — угол между линией первого пеленга и направлением сноса, или

Если в данном районе имеется течение, то снос судна по его направлению будет равен vTT, и полагая, что р = VтT,

Следовательно, для большей точности получения места способом крюйс-пеленга на течении необходимо по возможности первый пеленг на ориентир брать в момент, когда направление на него совпадает с направлением течения.

Кроме того, при одном и том же значении а на величину ошибки оказывает влияние продолжительность промежутка времени между взятием пеленгов Т. Последний будет тем меньше, чем ближе к ориентиру находится судно, и при этом угол между линиями пеленгов 6 увеличивается быстр ее.

Навигация для «чайников». (Урок 3)

Определение местоположения судна

Поговорим о нескольких простейших, но очень нужных, способах определения местоположения яхты в море. Задача простая, но крайне важная для вашей безопасности. Ее можно условно разделить на два случая:

1. Вы ведете яхту в видимости берегов и навигационных знаков, которые обозначены на вашей карте.

2. Вы ведете яхту в открытом море в отсутствии всяких ориентиров.

К слову, если курс проходит вблизи берега, но в условиях ограниченной видимости (например, ночью или в плотном тумане), то способ определения местоположения будет относиться скорее ко второму случаю.

Итак, мы совершаем прибрежное плавание и яхта не теряет из виду сушу (или знаки навигационной обстановки). Для нас важно, что в момент определения нашего местоположения мы видим необходимое количество ориентиров, которые можем идентифицировать на карте.

И еще вопрос, который необходимо обсудить. Мы живем в XXI в., и развитие электронных средств навигации достигло фантастических высот. И если полагаться только на электронику, то судовождение оказывается не сложнее компьютерной игры – требуется лишь изучение прилагаемой к прибору инструкции.

Но обратите внимание на одно обстоятельство: по законам любой страны все суда, выходящие в море, – торговые, военные и спортивные, парусные и моторные – обязаны иметь на борту полный комплект традиционных средств навигации: комплект бумажных карт, прокладочный инструмент, секстан, лоции и т.д. Штурманы, шкиперы и капитаны обязаны вести прокладку на традиционных картах во время любого морского перехода. Должен сказать, что я полностью согласен с этим порядком. Необходимо понимать, что море – это враждебная человеку стихия, и он находится с ней один на один.

Неужели можно безоговорочно доверить жизнь людей на борту, жизнь и судьбу яхты небольшой пластиковой коробочке с электронной начинкой?! Морской воздух – это очень агрессивная среда, которая рано или поздно выведет из строя тонкую микроэлектронику; рано или поздно вы забудете взять на борт запасной комплект батарей для нее; на GPS могут попасть морские брызги, дождь; в мачту может ударить молния и вывести из строя всю электронику, – в конце концов, по теории надежности любой прибор может выйти из строя сам по себе – и что делать?

Жизнь показала, что знание навигации и устойчивые навыки в кораблевождении традиционными методами просто необходимы любому человеку, который выходит в море как штурман, шкипер или капитан.

Поэтому перейдем, собственно, к способам определения местоположения судна традиционными методами.

1. Счисление, или Dead Reconing

Представьте себе, что яхта идет в открытом море и нет никаких видимых ориентиров. Чтобы понять принцип метода, предположим, что в 10.00 наша яхта находилась в точке А, которую мы нанесли на карту. Скорость яхты 7 узлов (мы ее прочитали с судового лага), истинный курс 045ºТ (считали с путевого компаса и учли магнитное склонение). Мы хотим определить, где будет находиться яхта в 11.30. Естественно, по условиям нашей задачи с 10.00 до 11.30 яхта идет, не меняя курса (045ºТ) (см. рис. 1), с постоянной скоростью (7knt). Пройденный путь вычисляем по элементарной формуле:

D = S х t, где

D – путь, пройденный в милях;

S –  скорость лодки в узлах;

t  – время в часах.

D = 7knt х 1,5 = 10,5 n.m.

Рис. 1

 Далее из точки А чертим курс 045ºТ, измерителем откладываем на нем пройденный путь (10,5 n.m.) и получаем точку DR 11.30  (см. рис. 2, 3).

Рис. 2

Это и есть в простейшем случае счисленное местоположение нашей яхты (обозначается знаком + и буквами DR  с указанием времени).

Рис. 3

Но этот способ можно применять в том случае, когда точно известны предыдущие координаты яхты (fix), ее скорость и курс, а также отсутствует дрейф, связанный с ветром и течениями.

2. Estimate Position (EP)

В случае если известны направление и скорость течения, мы можем простым графическим методом нанести точку местоположения яхты на карту. Допустим, при вычислении DR  в п.1 (см. рис. 4) мы узнали из атласа приливных течений, что с 10.00 до 11.30 в районе плавания существовало течение скоростью 3 узла и направлением 110ºТ. Пожалуйста, запомните, что течение всегда течет «в» указанном направлении, в отличие от ветра, который всегда дует «из» указанного направления.

Рис. 4

Итак, используя принцип независимости движений, известный из школьного курса физики (он говорит о том, что любое движение тела можно представить как векторную сумму простых прямолинейных перемещений), из точки DR 11.30 отложим с помощью прокладчика направление 110ºТ (см. рис. 5). Обратите внимание, что вектор течения обозначается именно так, как на рисунке.

Рис. 5

Затем вычислим длину вектора, время движения яхты: 1,5 часа = 90 min, скорость течения – 3 узла (knts). Значит, за время движения с 10.00 до 11.30 яхта сместилась в направлении 110ºТ под влиянием течения на: 3 узла х 1,5 часа = 4,5 морских мили. Откладываем на отрезке измерителем 4,5 n.m. и получим точку EP 11.30 (стандартный символ) (см. рис. 6). Это и есть вычисленное положение нашей яхты в 11.30, которая с 10.00 из точки А двигалась курсом 045ºТ со скоростью 7 knt  под влиянием течения направлением 110ºТ и скоростью 3 knt. Дальнейшую прокладку курса мы должны делать уже из точки EP 11.30. Также мы выполнили задачу – мы знаем, где находится яхта.

Рис. 6

3. FIX

Определенное местоположение судна в данный момент времени обозначается английским термином FIX. Существует много способов его определения. Мы рассмотрим наиболее широко применяемый и общий способ: нахождение FIX – A по двум и более компасным пеленгам (лучше трем).

Допустим, наша яхта идет курсом 0ºЕ (360º) со скоростью 7 knots. Вы проходите участок берега, где ясно и отчетливо видите маяк А, маяк В и небольшой остров С. Время 10.15, а последняя EP была определена в 9.30 (см. рис. 7).

Рис. 7

Обратившись к карте района, вы должны абсолютно безошибочно идентифицировать выбранные ориентиры А, В и С с их изображением на карте. (Все наземные объекты, изображенные на навигационной карте, ясно видны с моря (днем и ночью) и могут использоваться для навигации.) На картах всегда изображаются видимые с моря маяки, водонапорные башни, высокие, отдельно стоящие здания, радиомачты и т.д.

С помощью ручного компаса-пеленгатора возьмем магнитные пеленги на выбранные ориентиры А, В и С (см. рис. 8). Мы понимаем, что, для того, чтобы нанести на карту магнитный пеленг, мы должны преобразовать его в истинный, используя поправку на магнитное склонение.

Рис. 8

Напомним правило: при  переходе от магнитного пеленга к истинному западное склонение вычитается, а восточное прибавляется.

Давайте положим, что после того, как мы взяли пеленги поочередно на маяк А, маяк В и остров и пересчитали их в истинные пеленги, мы получили следующие значения:

Истинный пеленг на маяк А – 045ºТ

Истинный пеленг на маяк В – 90ºТ

Истинный пеленг на остров С – 135ºТ

С помощью прокладчика отложим эти истинные пеленги от наших объектов А, В, С, как показано на рис. 9.

 

Рис. 9

Как мы видим, пеленги пересеклись не в одной точке, а образовали некий треугольник (hat). Это произошло из-за небольших ошибок во взятии пеленгов. Зато можно сказать, что яхта находится в 10.15 где-то внутри этого треугольника. Для наших целей такой точности вполне достаточно – мы нашли FIX. Запомните, пожалуйста, несколько правил, которые необходимо соблюдать для того, чтобы FIX вашей яхты было как можно точнее:

1. выбирайте для взятия пеленгов ближайшие, более отчетливо видимые объекты;

2. старайтесь, чтобы углы между объектами были не слишком острыми или слишком тупыми (оптимальные углы лежат в диапазоне 30–110º);

3. берите пеленги как можно точнее;

4. если скорость яхты большая (например, моторная яхта), то старайтесь взять пеленги за как можно меньший промежуток времени, чтобы уменьшить ошибку, вызванную перемещением яхты за это время.

Конечно, существуют еще много способов определения FIX, например, с помощью радара, с использованием створных объектов, измеренной секстаном высоты объектов, астрономические методы и т.д. Эти способы выходят за рамки нашего курса для «чайников».

Пожалуй, необходимо упомянуть о наиболее простом способе взятия FIX с помощью GPS –  ваш GPS просто покажет вам координаты судна – нанесите их правильно на карту и поставьте время.

Навигация для «чайников». (Урок 4)

Спасительный крюйс-пеленг

Один очень опытный яхтсмен как-то рассказывал мне, что много лет назад на небольшой яхте он попал в пятидневный шторм в Средиземном море. Электрооборудование яхты вышло из строя на второй день шторма из-за удара молнии, батареи карманного GPS исчерпали свой ресурс чуть позже, небо было затянуто тучами, так что возможности получить фикс, используя астронавигацию, не предоставлялось, да и как использовать секстан на маленькой яхте (32 фута) при высоте волны 5-6 метров?! Пять дней и ночей ветер силой 8-9 баллов свирепствовал и несколько раз менял свое направление, и о местоположении яхты можно было с уверенностью сказать только то, что она где-то в Средиземном море.

И вот на пятый вечер сквозь дождь и брызги волн шкипер заметил поблескивающий красный огонь. Заметив период огня, по справочнику огней шкипер определил маяк, а затем, несмотря на сильное волнение, используя метод крюйс-пеленга, определил свое местоположение с точностью до одной морской мили!

Итак, мы имеем только один видимый объект, который можем надежно идентифицировать на карте. В пределах нашей видимости, например, один маяк или знак навигационной обстановки, или маленький остров, мыс, скала, радиомачта.

В этом случае для определения местоположения яхты мы можем использовать метод, который называется running fix, или крюйс-пеленг. Метод основан на том, что мы берем два пеленга на один объект в разные моменты времени. Необходимым условием применения этого метода является сохранение скорости и курса яхты по крайней мере в течение промежутка времени между взятием первого и второго пеленга на этот объект.

Давайте посмотрим, как это выглядит на практике. Предположим, наша яхта идет истинным курсом 080°Т со скоростью 8 узлов. Мы ясно и четко видим скалу (rock), обозначенную на нашей карте. С помощью компаса пеленгатора (hand bearing compass) в 0900 берем пеленг на эту скалу и, учитывая магнитное склонение, пересчитываем его в истинный и наносим на карту. Обратите внимание, что курс (080°Т ) мы прокладываем на карте в произвольном месте, так как мы пока не знаем, где находится яхта.

Допустим, первый пеленг, взятый нами в 0900 равен 45°М. Магнитное склонение положим равным 07°30’W . Пересчитываем магнитный пеленг в истинный: 045°М — 07°30’W = 37°30’T. Наносим его на карту. Продолжаем идти, скажем, 30 минут, стараясь как можно точнее держать курс 080°Т и сохраняя скорость 8 узлов. В 0930 берем второй пеленг на эту скалу. Положим, он равен 015°М. Пересчитываем его в истинный: 015° — 07°30’= 07°30’Т и наносим на карту – см. рис 1.

Рис. 1

За 30 минут (время между взятием первого и второго пеленга) наша яхта прошла 4 морские мили курсом 80°Т. На линии курса от точки ее пересечения с первым пеленгом откладываем пройденное расстояние (4 морские мили). Переносим первый пеленг параллельно самому себе в эту точку. Точка пересечения пеленга, взятого в 0930, и перенесенного пеленга и есть местоположение нашей яхты в 0930, или RF 0930 (running fix), — см. рис. 2 и рис. 3.

Рис. 2

Рис. 3

Точность этого метода зависит от того, насколько точно вы можете держать курс, скорость и, естественно, насколько точно возьмете два пеленга. На относительно спокойной воде и при хорошо выверенном лаге этим методом можно получить фикс практически с точностью GPS.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...