Способ определения местоположения судна

Визуальные способы определения места судна

Главная > Документ

Информация о документе
Дата добавления:
Размер:
Доступные форматы для скачивания:

Визуальные способы определения места судна

Общая характеристика визуальных способов определения места судна в море.

Визуально наблюдаемыми ориентирами называют наземные ориентиры, которые штурман видит невооруженным глазом, либо при помощи бинокля или оптического пеленгатора. Для определения места используются различные ориентиры. Перечислим их в порядке предпочтения:

Береговые средства навигационного оборудования – маяки, навигационные знаки и их огни; список и характеристика береговых СНО даются в навигационных пособиях.

Искусственные ориентиры – нанесенные на навигационную карту и выделенные специальным знаком различные башни, вышки, антенны, мачты, трубы, церкви, e.t.c.

Естественные ориентиры – вершины гор, характерные мысы, устья рек, e.t.c.

Дальность видимости визуальных ориентиров сравнительно невелика, поэтому визуальные способы определения места судна используются в прибрежном плавании и их называют методами ближней навигации.

Основными визуальными способами определения места судна являются (в порядке их точности):

Два горизонтальных угла;

Пеленг, вертикальный угол (т.е. расстояние до ориентира);

Пеленг, горизонтальный угол;

а также некоторые другие комбинации.

Существуют также крюйс-способы, но они занимают особое место, так как дают не обсервованное место судна, а счислимо-обсервованное.

Определение места судна по двум горизонтальным углам.

Способ двух горизонтальных углов является одним из наиболее точных способов определения места судна. Способ применим, если штурман располагает тремя ориентирами.

Горизонтальные углы измеряются с помощью секстана. Измеренные величины исправляются поправкой секстана

В случае, когда возникает случай неопределенности. Это условие выполняется тогда, когда все три ориентира находятся в створе или все три ориентира и оба горизонтальных угла вмещает одна и та же окружность.

Чтобы избежать такой ситуации, при выборе ориентиров штурман должен мысленно провести окружность через три ориентира, и если счислимое место судна будет рядом с ней, то, возможно, возникнет неопределенность. Кроме того, об отсутствии случая неопределенности судят по четырем признакам:

все три расположены на одной прямой, а счислимое место находится вне этой прямой;

средний ориентир находится ближе к счислимому месту, чем крайние;

все три ориентира равноудалены от счислимого места;

счислимое место судна находится внутри треугольника, образованного ориентирами

Последовательность действий штурмана является следующей:

нанести счислимое место судна на момент планируемой обсервации;

выбрать ориентиры на местности и опознать их на карте, убедиться в отсутствии неопределенности, по карте измерить углы для счислимого места;

подготовить секстан и определить его поправку;

выполнить измерения, отсчеты секстана исправить поправкой;

выполнить прокладку горизонтальных углов на навигационной карте;

определить невязку, сделать запись в судовой журнал.

Прокладка горизонтальных углов может выполняться с помощью протрактора, кальки или построением изогон (изолиний навигационного параметра горизонтальный угол).

Определение места судна по трем визуальным пеленгам

Данный способ является основным и наиболее распространенным в штурманской практике.

При прокладке пеленгов на карте чаще всего появляется треугольник погрешностей. Его появление обусловлено следующими причинами:

промах в опознании хотя бы одного ориентира;

промах в измерении и прокладке хотя бы одного пеленга;

погрешности, вызванные неодновременным измерением пеленгов;

систематические погрешности пеленгов, как правило, связанные с неверной поправкой компаса;

случайные погрешности пеленгования.

П
орядок подготовки к измерениям точно такой же, как в вышеописанном способе. Следует обязательно учитывать то обстоятельство, что углы между пеленгами должны быть в пределах 30 0 – 150 0 . Следует отдавать предпочтение ориентирам, расположенным по всему горизонту. Порядок взятия пеленгов следующий:

при скорости судна менее 12 узлов днем пеленгуются первыми те ориентиры, которые находятся на острых курсовых углах; ночью первыми пеленгуются те, у которых характеристика огня хуже;

при скорости судна более 12 узлов последовательность сохраняется, только первый и второй ориентиры пеленгуются дважды (второй раз после пеленгования третьего ориентира).

Определение места судна по двум визуальным пеленгам

Данный способ отличается от способа трех пеленгов лишь тем, что берутся всего два пеленга. Отсутствие дополнительного навигационного параметра увеличивает вероятность промаха и ухудшает точность определения места судна. Однако, существует возможность оценить возникновение повторяющихся погрешностей в пеленгах. Существуют следующие признаки действия таких погрешностей. Признаки основаны на многократном определении места судна по двум пеленгам одних и тех же ориентиров.

Последовательные обсервованные точки образуют на навигационной карте кривую второго порядка.

Линия, проходящая через две обсервованные точки, составляет некоторый угол с учитываемой линией пути.

Расстояние на карте между обсервованными точками непропорционально соответствующим интервалам плавания.

Определение места судна по пеленгу и вертикальному углу.

В данном способе используются два навигационных параметра: пеленг (П) на ориентир и вертикальный угол. По вертикальному углу ориентиры определяется навигационный параметр — расстояние до ориентира, который легко прокладывается на карте.

Скажем несколько слов по поводу определения расстояния до ориентира по вертикальному углу.

Для определения вертикального угла используется навигационный секстан. При использовании навигационного секстана для определения расстояния до ориентира необходимо всякий раз различать два варианта:

ориентир удален от судна на расстояние большее дальности видимого горизонта (D y D e ); в таких случаях говорят, что основание ориентира скрыто горизонтом; в этом случае измеряется угол между направлением на вершину ориентира и направлением видимого горизонта

ориентир удален от судна на расстояние меньшее дальности видимого горизонта (D y D e ); в этих случаях говорят, что ориентир находится в пределах видимого горизонта; измеряется угол между направлением на вершину ориентира и направлением на береговую черту

В тех случаях, когда ориентир находится в пределах видимого горизонта расстояние до него можно получить приближенным способом. Высоту ориентира h можно найти в пособии «Огни и знаки» или «Огни» (для зарубежных вод). Для некоторых ориентиров высоты показаны на навигационной карте. Вертикальный угол В – это отсчет секстана, исправленный поправкой секстана .

В этом случае расстояние до ориентира можно определить по формуле .

Приближенность этого способа состоит в том, что в нем не учитывается кривизна поверхности Земли, не учитывается земная рефракция, не учитывается высота глаза наблюдателя.

Таким образом, проложив на навигационной карте измеренный оптическим пеленгатором и исправленный поправками пеленг на ориентир, и отложив от ориентира расстояние, полученное описанным способом мы определим место судна по пеленгу и вертикальному углу.

Источник

Определение места судна

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТА СУДНА В МОРЕ ВИЗУАЛЬНЫМИ МЕТОДАМИ

Учет перемещения судна путем ведения графического счисления не является достаточно точным методом. Для уточнения своего положения судоводитель

должен систематически определять место судна по наблюдениям различных ориентиров, положение которых известно. Место, полученное путем обработки результатов таких наблюдений, называется обсервованным . Если обсервованная точка признается надежной, дальнейшая прокладка ведется от этой точки.

Несовпадение обсервованной и счислимой точек называют невязкой . Значение и направление невязки рассчитывают при каждой обсервации, так как анализ вызвавших ее причин дает возможность установить, какие именно ошибки могли быть допущены в принятых к учету элементах счисления. Все величины, которые измеряют с целью определить обсервованное место судна (пеленги, расстояния, горизонтальные и вертикальные углы), называют навигационными параметрами .
По измеренным навигационным параметрам рассчитывают и прокладывают на карте изолинии или заменяющие их линии положения. Навигационной изолинией называют линию равных значений навигационного параметра (рис 40).
Точка пересечения двух таких изолиний и будет местом судна. На практике всю изолинию не строят, тем более, что на меркаторских картах она часто имеет вид сложной кривой, а заменяют её линией положения — отрезком прямой, касательной к изолинии вблизи счислимого места .

При визуальных способах определения места судна для наблюдений используют нанесенные на карту хорошо видимые и опознанные береговые и плавучие маяки, огни, неосвещаемые знаки, башни, церкви, а также различные естественные ориентиры: мысы, вершины гор, скалы и т.д. Не следует использовать для обсерваций буи, вехи и другие знаки плавучего ограждения, так как они могут быть снесены со своих штатных мест. Для указания на карте места судна, полученного по обсервациям, применяют условные обозначения:

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТА СУДНА ПО ПЕЛЕНГАМ ДВУХ ОРИЕНТИРОВ

На берегу выбирают два хорошо видимых и опознанных ориентира А и В (рис. 41) с таким расчетом, чтобы угол между направлениями на них был по возможности близким к 90′, но, во всяком случае, не меньше 30 и не больше 150°. Берут по компасу пеленги ориентиров. Время и ол замечают в момент Т вторых наблюдений. Компасные пеленги исправляют поправкой компаса в истинные и прокладывают на карте. При незначительных случайных ошибках наблюдений и уверенности в правильности учитываемой поправки компаса точность определения места судна по двум пеленгам вполне удовлетворительная. Если угол между направлениями на ориентиры меньше 30 или больше 150°, то к полученному обсервованному месту следует относиться с осторожностью.

Определение места судна по пеленгам двух ориентиров

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТА СУДНА ПО ПЕЛЕНГАМ ТРЕХ ОРИЕНТИРОВ

Три линии положения, проложенные на карте, пересекаются в одной точке в том случае, если наблюдения, вычисления и прокладка не содержали никаких ошибок. На практике линии пеленгов часто образуют треугольник, называемый треугольником погрешностей (авс на рис. 42). Причинами его появления могут быть:

промахи при опознании ориентиров или при взятии отсчетов по картушке компаса;

случайные ошибки пеленгования. При нормальных условиях наблюдений они невелики и не приводят к появлению большого треугольника погрешности;

ошибки от неодновременного взятия пеленгов. Эти ошибки проявляют себя при скорости судна, большей 15-18 уз, и небольших (2-3 мили) расстояниях до ориентиров.

Для установления причин появления треугольника погрешностей проводят анализ обсервации. Промахи в наблюдениях сразу же обнаруживаются из-за появления значительного треугольника погрешностей. Чтобы убедиться, что причиной этого не является промах, измерения пеленгов повторяют. Если после повторных наблюдений треугольник не уменьшился, причиной его появления следует считать значительную ошибку в поправке компаса. Следует изменить ее на 2-4° в ту или другую сторону.

Проложив пеленги, исправленные новой поправкой, получают на карте второй треугольник погрешности (a’b’c’ на рис. 42). Если измененное значение поправки компаса оказалось ближе к ее истинному значению, то второй треугольник уменьшится по сравнению с первым и наоборот.

Соединив сходные вершины этих треугольников отрезками прямых, получают в их пересечении точку М (см. рис. 42), которая является обсервованным местом судна, свободным от влияния систематической ошибки в МК.

Пользоваться описанным приемом для нахождения верного места судна следует только в том случае, если значение сторон треугольника погрешности 0,5 мили и более. Если его стороны меньше указанного значения, то вероятное место судна принимают в центре треугольника, относя причину его возникновения к случайным ошибкам.

Практическое выполнение. Заблаговременно выбирают на берегу три ориентира с расчетом, чтобы углы между их пеленгами были от 60 до 120°. В быстрой последовательности измеряют пеленги каждого ориентира.

При взятии третьего пеленга замечают время и ол. Исправляют пеленги поправкой компаса и прокладывают на карте, принимая место судна в точке их пересечения.

При получении треугольника погрешности находят верное место судна, как указывалось выше. Снимают с карты координаты обсервованного места, а также направление и невязку. Эти данные записывают в судовой журнал. Способ определения места судна по трем пеленгам является одним из наиболее точных в судовождении.

Определение места судна по пеленгам трех ориентиров

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТА СУДНА ПО ДВУМ ГОРИЗОНТАЛЬНЫМ УГЛАМ

Если на берегу имеются три ориентира А, В и С (см. рис. 43), то с судна могут быть одновременно измерены два горизонтальных угла: а — между ориентирами А и В и в — между В и С.
В результате будут получены две окружности — изолинии, в одной из точек пересечения которых (точка М) находится судно. На практике окружности на карту не наносят, а для нахождения места судна используют кальку (рис.44). Место судна получают, делая в точке М нажим карандашом или укол циркулем.

Случай неопределенности. Определение места судна по двум горизонтальным углам оказывается невозможным, если в момент измерения углов судно будет находиться на окружности, проходящей через все три ориентира А, В, С (рис. 45).
Случая неопределенности не будет, если средний ориентир расположен ближе к судну, чем крайний; все три ориентира расположены на одной прямой; все три ориентира находятся на одинаковом расстоянии от судна.

Практическое выполнение. Углы между ориентирами, как правило, измеряют секстаном. Углы между ориентирами можно определить и при помощи компаса.
Для этого в быстрой последовательности берут пеленги трех ориентиров, а затем вычисляют разности между отсчетами смежных компасных пеленгов: левого и среднего, среднего и правого ориентиров. Этим приемом пользуются, в частности, если поправка компаса ненадежна.

Определение места судна по двум горизонтальным углам относится к числу наиболее точных визуальных способов.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТА СУДНА ПО ПЕЛЕНГУ И ГОРИЗОНТАЛЬНОМУ УГЛУ

Этот прием является разновидностью способа определения места судна по двум пеленгам. Его применяют, когда один из двух ориентиров почему-либо не виден наблюдателю, расположенному у компаса, например, закрыт надстройкой. В этом случае измерения обычно проводят два наблюдателя. Первый располагается так, чтобы видеть оба ориентира, второй находится у компаса.

Первый наблюдатель секстаном измеряет горизонтальный угол между ориентирами, а второй по команде, подаваемой в момент измерения угла, берет пеленг. Одновременно замечают время и ол.

Отсчет компасного пеленга исправляют ΔМК. Для получения истинного пеленга на второй ориентир к первому пеленгу прибавляют измеренный угол.

Угол берется со знаком плюс («+»), если он был измерен вправо от линии измеренного пеленга, и со знаком минус («-«), если влево. Место судна получают в пересечении линий двух истинных пеленгов. Точность обсервации может быть принята равной точности определения места по двум пеленгам.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТА СУДНА ПО КРЮЙС-ПЕЛЕНГУ

Если с движущегося судна виден только один ориентир, расстояние до которого не может быть измерено, то для определения места применяют способ крюйс-пеленга. При этом ориентир пеленгуют 2 раза в различные моменты времени, место судна получают на момент вторых наблюдений. На карте счислимо-обсервованное место обозначают треугольником.

Наблюдения, вычисления и прокладку при определении места судна по крюйс-пеленгу выполняют в следующем порядке. Берут первый компасный пеленг ориентира, замечая время и ол. Когда направление на ориентир изменится на 30-40°, берут второй пеленг и вновь замечают время и ол.

Компасные пеленги исправляют поправкой компаса и рассчитывают пройденное судном расстояние между измеренными пеленгами. Линии истинных пеленгов прокладывают на карте (см. рис. 46). От точки пересечения первого пеленга с линией ИК. откладывают по курсу отрезок Sл, через конец которого проводят линию, параллельную первому пеленгу.

В точке пересечения этой линии со вторым пеленгом получают счислимо-обсервованное место судна на момент вторых наблюдений. Если счисление переносят в полученную точку, то снимают ее координаты, величину и направление невязки, которые записывают в судовой журнал. Если при счислении учитывали дрейф, то Sл откладывают не по линии ИК, а по линии пути судна при дрейфе (см. рис.), а при течении откладывают Sл по линии пути при течении.

Точность счислимо-обсервованного места зависит от случайных ошибок пеленгования, соответствия принятой поправки компаса ее действительному значению и от ошибок счисления за время между моментами взятия пеленгов. Причиной появления ошибок счисления являются погрешности в показаниях компаса и лага, а также неточный учет дрейфа и течения.

Для повышения точности стараются взять второй пеленг как можно быстрее после первого, однако не ранее того момента, когда он не изменится на 30-40°. При этом пеленгование ведут с таким расчетом, чтобы второй пеленг ориентира был взят вблизи его траверза.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТА СУДНА ПО ПЕЛЕНГУ И РАССТОЯНИЮ

Определение расстояния до ориентира. Расстояние до ориентира в настоящее время, как правило, определяют с помощью РЛС. В качестве резервного может быть рассмотрен способ определения расстояния по вертикальному углу, измеренному секстаном.

Определить расстояние по вертикальному углу можно, если известна высота ориентира над уровнем моря или его высота над основанием. Предположим, что, находясь в точке М, наблюдатель видит ориентир, высота которого h над уровнем моря известна (см. рис. 48). Измерив вертикальный угол а, можно рассчитать расстояние D до ориентира. При этом высотой глаза наблюдателя е можно пренебречь. Тогда из прямоугольного треугольника M’OA получаем:

Выражая h в метрах и D в милях, получим:

D = (h /1852) ctg а

Перед измерением вертикального угла подготавливают секстан к наблюдениям, определяют поправку индекса. Из навигационного пособия выбирают высоту ориентира над уровнем моря или от основания.

Измеренный угол исправляют поправкой индекса и инструментальной поправкой (t + s). Точность измерения расстояния рассматриваемым способом невелика. Возможные ошибки связаны с колебаниями уровня моря и значительное удаление ориентира от береговой черты.

Существует также проверенный практикой способ определения расстояния с помощю школьной линейки (см. рис). Если известны высота ориентира Н (м), длина вытянутой руки l (см) и видимая высота ориентира hв (см) , наблюдаемая на шкале линейки на вытянутой руке, то расстояние от судна до ориентира D (мили) будет равно:

D = Н (l / hв) /1852

Определение места судна по пеленгу и расстоянию. Этот способ применяют, если с судна виден только один ориентир А, расстояние до которого может быть определено по измеренному вертикальному углу либо при помощи РЛС.

Изолиниями, в пересечении которых принимается обсервованное место, являются проложенная на карте линия истинного пеленга ориентира АР и дуга окружности (засечка), проведенная радиусом, равным измеренному расстоянию d (рис. 49).

Для уменьшения ошибки от перемещения судна первым измеряют вертикальный угол, а затем пеленг на момент времени Т. Для повышения точности обсервации следует выбирать ориентир, расположенный ближе к судну. При уверенности в принятой поправке компаса обсервованное место судна можно считать достаточно надежным.

Определение места судна по двум расстояниям. Аналогично определяется место по двум расстояниям. При помощи РЛС, либо измеряя секстаном вертикальные углы, измеряют расстояние до двух ориентиров, причём момент времени засекается при измерении расстояния к ориентиру, который расположен под меньшим углом к ДП судна, и откладывают засечки дуг окружностей на карте, находя их пересечение, соответствующее месту судна.

ОПОЗНАНИЕ МЕСТА СУДНА ПО ПЕЛЕНГУ В МОМЕНТ ОТКРЫТИЯ ОРИЕНТИРА, ПО ПЕЛЕНГУ И ГЛУБИНЕ

Опознанное место в отличие от обсервованного является ориентировочным. Судоводитель не должен полагаться на него в своих расчетах, однако его необходимо принимать во внимание, особенно если оно находится ближе к опасности, чем счислимая точка.

Опознание места по пеленгу в момент открытия ориентира применяют при подходе к берегу, когда на судне продолжительное время не имели обсерваций. Заблаговременно рассчитывают дальность видимости ориентира и ведут наблюдение в направлении, по которому он должен открыться.

В момент обнаружения ориентира берут его компасный пеленг, замечают время и ол. Исправленный пеленг прокладывают на карте. Место судна получают на линии пеленга, отложив по нему рассчитанное расстояние. Точность опознанного места во многом зависит от состояния атмосферы.

Опознание места судна по пеленгу и глубине применяют, если с судна виден только один ориентир, а глубины в районе плавания изменяются равномерно. Берут компасный пеленг ориентира и одновременно измеряют глубину эхолотом. Место судна получают на пересечении линии исправленного пеленга с отрезком изобаты, соответствующей измеренной глубине. Изобату наносят, ориентируясь на отметки глубин на карте. Точность опознанного места будет тем выше, чем равномернее и ближе одна к другой изобаты.

Источник