Географическая дальность видимости горизонта

Вопрос №10.

Дальность видимого горизонта. Дальность видимости предмета...

Географическая дальность видимости горизонта

Лучи зрения, идущие к А' и касательные к поверхности воды по всем направлениям, образуют малый круг КК', который называется линией теоретически видимого горизонта.

Луч света распространяется не прямолинейно, а по некоторой кривой А'В, ко­торая может быть аппроксимирована окружностью радиусом ρ. Явление искривления зрительного луча в атмосфере Земли назы­вается земной рефракцией - наблюдатель видит не КК', а линию BB' - Это видимый горизонт наблюдателя.

Коэффициент земной рефракции:

Угол рефракции r.

Сферический радиус А'В называется географической или гео­метрической дальностью видимого горизонта Де. Эта дальность видимости не учитывает прозрачность атмосферы, т. е. считается, что атмосфера идеальна с коэффициентом прозрачности т = 1.

Проведем через точку А' плоскость истинного горизонта Н, тогда вертикальный угол d между Н и касательной к зрительному лучу А'В будет называться наклонением горизонта

Вопрос №11.

Счисление пути судна. Сущность и разновидности счисления…

Счислением координат судна (счислением) называется вычисле­ние текущих координат судна от известных координат по времени, курсу и скорости с учетом влияния ветра и течения.

Навигационной прокладкой назы­вается графическое изображение на морской карте пройденной суд­ном части или всего маршрута, выполненное автоматически или вручную на основе измерений и вычислений.

Если счисление выпол­няется по формулам или таблицам, оно называется аналитическим.

Прокладка может быть предварительной и исполнительной.

маршрут с указанием курсов, точек или ориентиров для по­ворота. Все это — элементы предварительной прокладки.

Дальнейшая задача судоводителя сводится к обеспечению движе­ния судна по намеченному пути и контролю за этим движением (ис­полнительная прокладка).

При ведении прокладки решаются задачи двух видов: прямая и обратная.

Невязкой места судна называется расхожде­ние одномоментных счислимых и обсервованных мест.(С = 153° — 3,5 мили)

Графический метод учета циркуляции.

прямой задаче из из­вестной точки начала поворота В отложить перпендикулярно перво­му курсу величину Rц и провести из полученной точки О окружность циркуляции. линию нового курса как касательную к этой окружности. Точка касания А точка начала следования новым курсом. время поворота, по формуле: t=(T180/180)*α, α-угол поворота, Т180-вр.цирк. на 180

обратной задаче Для определения точки В — начала поворота — прове­дем биссектрису угла ММ1М2 и на ней найдем такое положение нож­ки циркуля, при котором окружность, проведенная радиусом цирку­ляции Rц, будет касательной к обоим курсам.

Второй прием заключа­ется в проведении двух прямых ОL и Оh, параллельных старому и но­вому курсам и отстоящих от них на расстоянии Rц (рис. 6.7).

Дрейф судна. Учет дрейфа при прокладке

Дрейфом судна называется отклонение движущегося судна с ли­нии намеченного курса под воздействием ветра и ветрового волне­ния.

Угол α между линией истинного курса и линией пути судна назы­вается углом дрейфа. Угол между северной частью истинного меридиана и линией пути при дрейфе назывется путем (ПУа). Связь между ИК и ПУа выражается формулами

Определение угла дрейфа по кильватерной струе. по створу. как разность между истинным пелен­гом створа и истинным курсом судна. из обсерваций.

по пеленгам свободноплаваю­щего ориентира. с помощью дрейфометра.

Способ Н. Н. Матусевича.

Учет дрейфа при прокладке.

прямую и обратную задачи. При прямой задаче, зная ИК, рассчитывают ПУα и прокладывают линию ПУα на карте. В этом случае ПУα = ГКК + ∆ГК + α.

При обратной задаче требуется рас­считать ГКК и задать его рулевому: ГКК = ПУα- α -∆ГК.

Аналитический учет течения

При ис­пользовании автоматических счислителей координат. β выбранный из таблиц вводится как

Вопрос №12.

Выбор оптимального пути…

оптималь­ным путем между двумя и точками является тот путь, ко­торый судно проходит за кратчайшее время при минимальной затрате ресурсов, обеспечении безопасности мореплавания и сохранности перевозимых грузов.

По пособиям и картам изучается район перехода. На основе этих производится выбор наивыгоднейшего маршрута перехода.

Ортодромия, или ДБК, является кратчайшим расстоянием между двумя точками на земной сфере. пересекает меридианы под различными углами Кн, Ki, Kv, Kk, Разность направле­ний ДБК в точках А и В

называется схождением меридианов УAB:

 

Расчет ДБК:

1. Оценка в выигрыше расстояния (S) – для этого рассчитываем Sлок = Δφ secKлок; S орт = sin φ₁ sin φ₂ + cosφ1cosφ2cosΔλ => ΔS = Sорт – Sлок. Если выигрыш больше 6-8ч. То исп плавание по ДБК. Расчет ДБК сводится к расчету промежуточных точек. Δλ принимается от 5-20⁰ - плавание по хордам (19.3):

 

Эл-ты ДБК: Кн – угол м/у мерид. и касат к ортодр в т отхода; Кк; Sортодр

Параметры ДБК: λ1,2; Ко – т, в кот ДБК пересек экватор; (φv, λv) – координаты точек вертекса(т ортодромии с наиб широтой)

 

Ур-е ортодромии: по этой ф-ле также рассчит промеж точки

 

 

 

Линия на пов-сти з, пересек-я мер-ны под 1 углом – локсодромия.

На меркатор карте изобр прямой. λ2 – λ1 = tg [ ln tg (45+φ2/2) – ln tg(45+φ1/2) ]

Исслед ур-я:

1 при К=0=180 - tg0=0 λ2 – λ1 = 0 локс-я совпадает с меридианом

2 К=90=270 tg90 = ∞ 0 локс-я совпадает с паралл или экв

3 0<K<90 φ=0 λ1=λ0 каждому значению φ2 будет соотв-ть только 1 знач-е λ2, т.е. локс пересек-т каждую параллель только 1 раз

При всех других углах кроме 1) 2) спиралеобразная и страмится к полюсу, но не достигает.

 

Вопрос №13 .

Визуальные методы омс

По 2 пеленгам

(рис. 9.1). «+» простота и бы­строта определения, «-» полное отсут­ствие контроля при единичном определе­нии. Поэтому критический анализ полу­ченного места имеет решающее значение для принятия обсервации за достоверную.

По 3 пеленгам

При определении места по трем пеленгам в быстрой последова­тельности берут пеленги трех предметов А, В, С. Переводят их в ис­тинные и прокладывают на карте. Если бы наблюдения не содержа­ли ошибок и пеленги были взяты одновременно, то все три пеленга пересеклись бы в одной точке F, представляющей собой место судна

Однако образуют так называемый тре­угольник погрешности.

По расстояниям(10.5 10.6)

По крюйс-пеленгу(11.1 11.2 11.3)

Если в видимости судна имеется только один ориентир, который можно использовать для взятия пеленга. Если путь судна и пройденное расстояние известны, то, вычислив угол Θ — разность пеленгов и угол q — курсовой угол предмета А в момент первого измерения пеленга, можно рассчитать D — расстоя­ние до предмета А в момент второго измерения пеленга. Из ∆FAF1

Так как вторая линия положения по­лучается через элементы счисления (S и q), то место, найденное этим методом, называется счислимо-обсервованным.

На практике для нахождения места судна вместо расчетов D, пользуются графическим решением (рис. 11.2).

От точки пересечения с линией пер­вого пеленга n пройденное судном расстояние S за время между пе­ленгами и из полученной точки m прокладывают прямую, параллель­ную первому пеленгу, до пересечения со вторым - приведен­ная линия положения; в точке пере­сечения этой линии со вторым пелен­гом будет место судна (точка F на рис. 11.2).

При наличии течения, когда элементы его известны, плавание суд­на между пеленгами нужно проложить с учетом действующего тече­ния. Для этого (рис. 11.3) из произвольной точки n на первом пеленге прокладываем линию ИК судна и плавание его по лагу за время между пеленгованиями. Из полученной точки m прокладываем отрезок, рав­ный сносу от течения за тот же промежуток времени mf = vtt, и через точку f проводим прямую, паралельную первому пеленгу.

При аналитическом учете течения на линии пути необходимо от­ложить расстояние, пройденное судном относительно грунта:

Если за время определений судно меняло курс, то между пеленга­ми необходимо отложить все отрезки ИК и SЛ (рис. 11.4).

СКП обсервованного места

где mл1, mл2 — средние квадратичные ошибки первой и второй линий положения; mр — средняя квадратичная ошибка при­веденной линии положения, обусловленная ошибками в направлении и величине пе­ремещения судна, средние квадратичные ошибки которых равны mк и ms

q = ПУ - ИП — угол между линией пути и первым пеленгом.

По крюйс-расстоянию(11.6)

Если в видимости судна имеется один ориентир и представляется возможным дважды измерить расстояние до него (по вертикальному углу или по РЛС), то место судна можно получить способом
крюйс-расстояния (рис. 11.6). Пусть ММ1 — линия пути судна. Когда оно на­ходилось в точке F1 было измерено расстояние D1 до ориентира, а че­рез некоторое время из точки F2 — расстояние D2. Полагая, что путь судна и пройденное расстояние SЛ между наблюдениями известны, место судна можно получить несколькими способами, но самым про­стым является геометрический.

От ориентира А по направлению, па­раллельному линии пути судна, следует отложить пройденное рас­стояние SЛ. Тогда точка F2, представляющая собой место судна в мо­мент наблюдений, может быть найдена как место пересечения двух окружностей радиусами D1 и D2, с центрами в точках А' и А.

Влияние ошибок счисления будет таким же, как и в способе крюйс-пеленга.

Общее графическое решение задачи определения места судна по разновременным линиям положения(11.12 11.13)

Чтобы исключить ошибки счисления при омс по разновр лп, необходимо произвести четыре наблюдения и проложить полу­ченные лп на карте. Тогда, достаточно вместить между линиями положения отрезки пути, пройденные судном по прямой, так, чтобы они относились как соот­ветствующие промежутки времени или пройденные судном расстоя­ния по лагу (рис. 11.12):

на кальке проводим произвольную прямую и на ней откладываем отрезки Sл1, S л2 и Sл3 (рис. 11.13). Через точки m,n,f,h и произвольную точку О проводим ОМ, ON, OF и ОН, а вблизи линии mnfh — серию параллельных прямых. Наложив каль­ку на карту и двигая ее, можно найти такое положение, когда все че­тыре точки одной из прямых, параллельных линии mnfh, будут ле­жать на соответствующих линиях положения и одновременно на лу­чах ОМ, ON, OF и ОН. Место судна на любой из линий положения на соответствующий момент помечаем уколом циркуля.

ОМС по пеленгу и расстоянию

при использовании радиолокатора. Расстояние может быть измерено с помощью секстана по вертикальному углу

Известно, что ошибки линии положения пеленга и расстояния

По пеленгу и го­ризонтальному углу(12.1).

 

 

 

 

 

дополнительная поправка курса, а пройденное расстояние получается путем вве­дения дополнительного коэффициента k, т. е. S = Sлk = РОЛ Клk.

Вопрос №14.

Использование гиперболических РНС для омс.

 

ОМС с помощью импульсно-фазовых РНС «Лоран-С» (США)

Принцип действия. В основе работы РНС «Лоран-С» лежат импульсный и фазовый методы измерения разности расстоя­ний

Cущность импульсного метода заключается в следующем. В точке приема (на судне) изме­ряют интервал времени ∆t = t1 – t2 между моментами прихода двух коротких импульсов, посылаемых двумя береговыми станциями. Од­на из станций (А) является ведущей (Вщ), другая (В) — ведомой (Вм) (см. рис. 15.2). Разность расстояний ∆D от места судна К до радио­станций находят по формуле

Величину ∆t определяют с помощью судового приемоиндикатора. Одной и той же разности расстояний ∆D соответствуют две изо­линии (II и I’I’ на рис. 15.2), так как гипербола является кривой, симметричной относительно мнимой оси.

Каждому значению ∆t будет соответствовать только одна гипербола.

Место судна будет находиться в точке пересечения двух гипербол. Вторая гипербола получается по второй паре станций.

Работа РНС «Лоран-С» основана на измерении промежутка вре­мени между моментами прихода импульсов от ведущей и ведомой станций и на измерении разности фаз высокочастотных колебаний, заполняющих импульс.

 

 

 

Что один из двух предметов закрыт для обзора, то, измерив пеленг одного предмета, можно секстаном измерить го­ризонтальный угол с другой точки на судне. Для получения места на карте прокладываем ИП предмета А (рис. 12.1) и затем пеленг предмета В, рассчитанный по формуле ИПВ = ИПА + α.

По пеленгу и высоте светила. Если в момент взятия пеленга или радиопеленга измерить высоту светила, то место судна определяется в точке пересечения круга равных высот и линии пеленга. На практике круг рав­ных высот заменяют высотной линией положения. Угол пересечения линий положения будет равен углу между пеленгом и направлением линии положения.

Вопрос №10.

Дальность видимого горизонта. Дальность видимости предмета...

Географическая дальность видимости горизонта

Лучи зрения, идущие к А' и касательные к поверхности воды по всем направлениям, образуют малый круг КК', который называется линией теоретически видимого горизонта.

Луч света распространяется не прямолинейно, а по некоторой кривой А'В, ко­торая может быть аппроксимирована окружностью радиусом ρ. Явление искривления зрительного луча в атмосфере Земли назы­вается земной рефракцией - наблюдатель видит не КК', а линию BB' - Это видимый горизонт наблюдателя.

Коэффициент земной рефракции:

Угол рефракции r.

Сферический радиус А'В называется географической или гео­метрической дальностью видимого горизонта Де. Эта дальность видимости не учитывает прозрачность атмосферы, т. е. считается, что атмосфера идеальна с коэффициентом прозрачности т = 1.

Проведем через точку А' плоскость истинного горизонта Н, тогда вертикальный угол d между Н и касательной к зрительному лучу А'В будет называться наклонением горизонта