Организация штурманской службы. Назначение, расположение и использование технических средств навигации. Информационные таблицы и схемы, вывешиваемые в ходовой и штурманской рубке, их использование.

 

      Общая организация штурманской службы включает в себя распределение должностных обязанностей навигационных помощников, формы и порядок заполнения навигационных и судовых журналов, расписание несения ходовых и стояночных вахт, подробные процедуры основных ключевых операций, системы связи и порядок их использования, системы проведения проверок и докладов о нарушениях.

       Вахтенная служба на судах является особым видом выполнения служебных обязанностей, требующих повышенного внимания и непрерывного присутствия на рабочем месте. На всех судах должна быть организована круглосуточная вахтенная служба.

       Ответственность за организацию вахтенной службы возлагается на капитана судна, а непосредственное руководство вахтенной службы – на СПКМ. Ответственными за надлежащее несение вахты являются лица, несущие вахту. Судовые вахты разделяются на ходовые и стояночные.

       На ходу вахтенная служба должна обеспечивать безопасное судовождение во время всей вахты. На стоянке вахтенная служба должна обеспечивать следующее: охрану человеческой жизни, безопасность судна и портовых сооружений, предотвращение загрязнения окружающей среды, безопасную эксплуатацию всех механизмов, связанных с грузовыми операциями, соблюдение международных, национальных и местных правил, поддержание порядка и нормальной деятельности судна.

       Продолжительность одной ходовой вахты не должно превышать четырех часов. Вахтенная служба должна явиться к месту несения вахты за 10 минут и до вступления на вахту ознакомиться с условиями плавания и режимом работы технических средств. Сменившаяся вахта является подвахтенной и используется в случае необходимости для временного усиления вахты или подмены отдельных вахтенных.

       Вахтенный помощник капитана должен нести вахту на ходовом мостике, не оставлять мостик ни при каких-либо обстоятельствах без должной замены.

       ВПКМ продолжает нести ответственность за безопасность плавания судна, несмотря на присутствие капитана, пока тот не принял на себя такую ответственность и не проинформировал об этом ВП. Но и после этого ответственность за выполнение своих обязанностей с ВП не снимается.

        ВП должен проводить регулярные проверки, чтобы обеспечить удержание судна на курсе, определение поправки главного МК не менее одного раза за вахту. ВП должен хорошо знать использование установленных на судне электрорадионавигационных средств, включая по возможности и ограничения, также он должен знать маневренные характеристики своего судна. ВП должен немедленно известить капитана в случае:

- ухудшения или ожидаемого ухудшения видимости;

- перемещения отдельных судов, вызывающих опасения;

- затруднения в сохранении заданного курса;

- если в рассчитанное время не обнаружены берег, навигационный знак и т.д.;

- в случае поломки главного двигателя, органов управления, рулевого устройства, какого-либо навигационного оборудования, аварийно-предупредительной сигнализации и др.;

- при отказе радиооборудования;

- при получении визуального или иным способом сигнала бедствия от других судов, береговых радиостанций, спасательных средств;

- в штормовую погоду, если есть опасение возможного повреждения судна/груза;

- когда на пути встречаются опасности для плавания (лёд, обломки судов).

Для измерения истинных направлений в море необходимо знать направление истинного меридиана. Для определения направления истинного меридиана на судах используют технические средства, называемые курсоуказателями. Основными из них являются гироскопические компасы (гирокомпасы) и магнитные компасы.

 

Гирокомпас. Гироскопический компас (ГК) — электромеханический прибор с гироскопическим чувствительным элементом (ЧЭ), центр тяжести которого расположен ниже точки подвеса.

Под влиянием вращения Земли и силы земного притяжения, при ограничении свободы поворота гироскопов чувствительного элемента вокруг одной из их осей, возникает момент сил, который стремится привести ось ЧЭ в плоскость истинного меридиана. Путем затухающих колебаний ось ЧЭ приходит в плоскость истинного меридиана и удерживается в этой плоскости. Таким образом, ось ЧЭ гирокомпаса показывает направление истинного меридиана на судне.    

Показания гирокомпаса с помощью электрической системы передачи передаются на репитеры— указатели курса, установленные на ходовом мостике и в других частях судна. Гирокомпас позволяет определять направления с точностью до 1°, что удовлетворяет требованиям обеспечения безопасности плавания. При изменении курса и скорости у гирокомпаса возникают инерционные погрешности, резко снижающие точность работы. В высоких широтах (ϕ> 87°) направляющая сила ЧЭ уменьшается настолько, что гирокомпас теряет свойство быть курсоуказателем.

Гирокомпас— сложный измерительный прибор и требует специального электрического питания и квалифицированного обслуживания. На современных судах гирокомпасы являются основными курсоуказателями.

 

Магнитный компас. Действие магнитного компаса (МК) основано на свойстве свободно подвешенной магнитной стрелки устанавливаться по направлению магнитных силовых линий магнитного поля.

Основной частью магнитного компаса является магнитный чувствительный элемент, состоящий из системы магнитных стрелок. Эта система магнитных стрелок аналогична одной магнитной стрелке высокого качества.

Под действием магнитного поля Земли, магнитная стрелка устанавливается по направлению силовых линий этого магнитного поля. Однако из-за несовпадения магнитных и географических полюсов Земли, направление силовых линий не совпадает с направлением истинного меридиана. Поэтому направления, измеренные с помощью магнитного компаса, не являются истинными. Их необходимо исправлять поправками, которые на судне должны быть известны. Для надежной работы магнитного компаса на судне требуется создание специальных условий, ослабляющих влияние судовых магнитных и электромагнитных полей. Магнитные компасы просты и не требуют электрического питания, но точность их сравнительно ниже и на современных судах они используются как резервные курсоуказатели.

 

Для определения скорости и пройденного расстояния на судах устанавливают технические средства, которые получили название лагов.

Лаги классифицируют по виду измеряемой скорости и по физическим принципам измерения скорости.

Перемещающееся по водной поверхности Земли судно, в общем случае совершает движение и в водной и в воздушной средах. Водные и воздушные массы, кроме того, имеют самостоятельное движение относительно земной коры (дна морей и океанов). Таким образом, движение судна — сложное движение. За абсолютную систему отсчета в морской навигации принята система, неподвижная относительно поверхности Земли, и поэтому перемещение судна относительно дна морей и океанов называют абсолютным.

Движение судна относительно водной среды принято считать относительным движением, а перемещение судна за счет движения водных или воздушных масс называют переносным движением. Каждый вид движения характеризуется соответствующим вектором скорости — абсолютной V a, относительной V o и переносной V п. При этом V a = V о + V п

       Современные лаги подразделяются на абсолютные и относительные, исходя из того, какую скорость судна они измеряют.

Существует несколько физических принципов измерения абсолютной скорости, из которых в настоящее время на практике реализованы два: измерение абсолютной скорости по доплеровскому сдвигу частот и определение абсолютной скорости по результатам измерения ускорений судна в инерциальном пространстве. Первый принцип реализован в гидроакустических доплеровских лагах. Второй принцип реализован в инерциальных навигационных системах(ИНС).

Наибольшее распространение получили относительные лаги, которые измеряют скорость корабля относительно воды, однако не учитывают движения судна вместе с ее массами. Это переносное движение судна судоводителям приходится учитывать отдельно.

Относительные лаги по физическим принципам измерения скоростей подразделяются на гидродинамические и индукционные(электромагнитные) лаги.

Принцип работы индукционного лага основанна явлении электромагнитной индукции. В таких лагах с помощью специального устройства за бортом судна создается магнитное поле. При движении судна в морской воде как в проводнике наводится электродвижущая сила Е (ЭДС). Величина ЭДС зависит от скорости судна. Измеряя величину ЭДС, определяют относительную скорость судна - скорость судна относительно воды V o:

E = f (V o); V o = F (E).

Достоинством индукционных лагов является высокая точность работы на всем диапазоне скоростей судна, в том числе и на заднем ходу. Некоторые их модели позволяют измерять скорость судна и в боковом направлении. К основным недостаткам таких лагов относят ненадежность работы в пресной воде, а также подверженность помехам при воздействии на измерительное устройство внешних электромагнитных полей.

Принцип работы гидродинамических лаговоснован на измерении динамического давления воды Р д, возникающего при движении судна относительно массы воды. Величина этого давления зависит от скорости судна V o относительно воды:

Р д= f(V o); V o = F(Р д)

Достоинством гидродинамических лагов является относительно низкая стоимость при достаточной для практики точности измерения скорости. К недостаткам этих лагов относят низкую надежность работы на скоростях до трех узлов.

 

 

Для определения глубин. Эхолот.

Принцип работы современных эхолотов основан на измерении времени прохождения в воде импульса ультразвуковых колебаний от судна до дна и обратно.

       По своему назначению эхолоты подразделяются на

· навигационные

· рыбопоисковые

· промысловые

 

Независимо от назначения и конструктивного исполнения эхолот включает следующие основные узлы

· Генератор, создающий электрические колебания ультразвуковой частоты

· Вибратор-излучатель, преобразующий электрические колебания, создаваемые генератором, в акустические колебания и посылающий их ко дну

· Вибратор-приемник, принимающий отраженные от дна акустические колебания и преобразовывающий их в электрический сигнал

· Индикаторы, измеряющие время между излучением и приемом сигнала и преобразующие его в информацию о глубине

 

Вибраторы эхолота устанавливаются в плоскости шпангоута симметрично относительно диаметральной плоскости судна или с из бортов на расстояние 1-2 метров друг от друга. Их рабочие поверхности непосредственно соприкасаются с водой или отделяются от нее металлической пластиной(мембранной)

Рабочая частота эхолота, длительность импульсов и их скважность выбираются с учетом измеряемой глубины, затухания акустических колебаний в воде, акустических шумов, создаваемых судном, диаграмм направленности вибраторов и их размеров.

Для обнаружения и определения местоположения надводных объектов, окружающих судно. Судовая радиолокационная станция(РЛС)

Принцип действия РЛС основываются на следующих физических явлениях.

1) Электромагнитные волны сверхвысоких частот отражаются и рассеиваются от любых тел, имеющих электрические свойства, отличающиеся от свойств среды, в которой они распространяются. Это отражение и рассеяние тем интенсивнее, чем больше размеры препятствий на пути распространения радиоволн.

2) Электромагнитные волны в однородной среде распространяются прямолинейно с практически постоянной скоростью. Это позволяет определить расстояние до объектов, встречающихся на пути распространения радиоволн, путем измерения времени от момента излучения до момента приема отраженного от объекта сигнала. Произведение этого времени на скорость распространения радиоволн составляет путь радиоволны от РЛС до объекта и обратно, т.е. удвоенное расстояние до объекта.

В судовых РЛС применяется импульсный метод излучения, когда антенной периодически излучаются кратковременные импульсы и одновременно включается развертка индикатора, прокалиброванная в единицах дальности. Тогда сигнал принятый антенной РЛС, усиленный и поступивший в индикатор, указывает расстояние до соответствующего объекта.

       Информационные таблицы и схемы, вывешиваемые в ходовой рубке должны быть следующие:

1. Главные характеристики судна

2. Грузовая шкала

3. Таблица манёвренных элементов судна

4. Позывные судна

5. Таблица сигналов тревог

6. Таблица сигналов бедствия, спасательных сигналов и переговорные таблицы (приложения 1 и 2 к МСС-1965)

7. Таблицы или графики главного магнитного и путевого компасов

8. Схема теневых секторов и мёртвой зоны радиолокационной станции

9. Общая поправка эхолота

10. Таблица поправок лага (для полного, среднего и малого ходов)

11. Таблица основных скоростей судна

12. Таблица сигналов для связи между ледоколом и проводимыми судами

13. Таблица условных эволюций самолёта (вертолёта) ледовой разведки при проводке судов во льдах

14. Таблица сигналов связи между судами при буксировке