Способы счисления пути судна

2. Счисление пути судна: определение, назначение, сущность и классификация

Определение места судна путем вычисления его текущих (счислимых) координат от известных начальных по курсу, скорости с учетом дрейфа, сноса течением и по времени называется счислением координат судна (счислением пути судна) или сокращенно счислением.

Координаты счислимого места суднаназываютсясчислимыми координатамии обозначаются:

Счислимое место— место судна, определенное на основе счисления координат его места.

Назначением счисленияявляется ориентирование судна относительно местности с точностью, обеспечивающей навигационную безопасность его плавания.

Линия, по которой фактически перемещается судно под действием движителей, ветра и течения, называется линией пути.

Сущность счисления заключается в том, что от известного исходного места на навигационной карте прокладываются направления движения судна и пройденные по ним расстояния с целью получения его места на любой заданный момент времени.

графическое, основанное на непрерывном учете элементов счисления и изображения их на навигационной карте;

аналитическое, основанное на расчете текущих координат по определенным математическим зависимостям.

автоматическое, производимое с помощью специальных вычислительных машин (автопрокладчик, автосчислитель и др.);

обсервационное, автоматическое счисление, основанное на непрерывном уточнении текущих счислимых координат по внешним ориентирам;

ручное, производимое с помощью графо-аналитических действий, выполняемых вручную или с помощью таблиц.

Требования, предъявляемые к счислению пути судна

К счислениюпредъявляются следующиетребования:

счисление должно вестись непрерывно, чтобы в любой момент времени знать место судна (его текущие координаты) относительно местности;

счисление должно быть точным, чтобы обеспечить навигационную безопасность плавания и решение свойственных данному судну задач;

счисление должно быть достаточно простым и наглядным.

Предпочтительным способом учета перемещения судна является автоматическое с обязательным ручным графическим счислением, что, по существу, удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к счислению.

Даже при наличии современных навигационных комплексов, в которых процесс счисления полностью автоматизирован и имеет высокую точность, ручное графическое счисление ведется в обязательном порядке для контроля и исключения промахов в случае возникновения неисправностей в приборах.

Ручной графический способ счисления часто называют навигационной прокладкой, хотя последнее → понятие более широкое (+ определение мест и др.).

Навигационная прокладка пути судна – графические построения на морской карте при решении навигационных задач судовождения.

Задачи, решаемые при ручном графическом счислении пути судна

При отсутствии ветра и течения судно перемещается относительно морского дна только под действием собственных движителей.

Если пренебречь рысканием судна (отклонениями рулевого от заданного ему курса) и считать поправку курсоуказателя постоянной, то линия пути судна на навигационной карте изобразится прямой линией, совпадающей с направлением истинного курса.

Путь судна — направление перемещения центра массы судна, измеряемое горизонтальным углом между северной частью истинного меридиана и линией пути судна по часовой стрелке от 0° до 360°(круговая система счета).

Линия пути судна — линия, по которой перемещается центр массы судна относительно дна моря(рис.5.3).

Рис. 5.3. Линия пути и путь судна

При ручном графическом счислении координат судна без учета дрейфа и течения решаются следующие задачи:

расчет и прокладка истинных курсов;

расчет и прокладка пройденных судном расстояний;

учет циркуляции– изменения курса судна.

При ведении счисления используются показания приборов:

репитера курсоуказателя(магнитного компаса, гирокомпаса и др.) –КК;

тахометров(N_об/мин– число оборотов движителей);

судовых часов (текущее время).

За исходную точку начала счисления принимается место судна на якоре (бочке, у причала), определенное по наблюдениям береговых ориентиров или по счислению (рис. 5.4).

Рис. 5.4. Оформление графического счисления пути судна на путевой карте

1. По счислимым координатам (φ_С, λ_С) наносим место якорной стоянки, около которого на свободном месте записываем время съемки с якоря и полное показание счетчика лага (ОЛ₀):

− время съемки с якоря;

− полное показание счетчика лага.

Во всех случаях дробная черта записи проводится по линейке и параллельно параллели.

2. Из точки якорной стоянки проводим направление линии истинного курса, рассчитанное по формуле:

КК– приборный курс по курсоуказателю (его значение задано рулевому);

ΔК– поправка курсоуказателя от которого транслируется курс на репитеры.

Если курсоуказание идет от гирокомпаса, то

Если курсоуказание идет от магнитного компаса, то

– поправка магнитного компаса.

Над проведенной из точки якорной стоянки линией истинного курса (линией пути)делается надпись:

127,0° – значение компасного курса, заданное рулевому (знак равенства между ККи 127,0° по правилам не ставится);

(+2,0°) – величина и знак принятой поправки курсоуказателя указывается в скобках.

Надпись над линией курса позволяет контролировать:

Правильность удержания заданного курса (127,0°) рулевым;

Величину принятой и учитываемой поправки курсоуказателя (+2,0°);

Правильность проведения направления линии истинного курса на карте (129,0°).

При следовании судна по заданному курсу рулевой регулярно (через каждые 15 минут) сверяет показания курсов по основному курсоуказателю (по ГКили поГАили др.) и по магнитному компасу с докладом вахтенному капитану (вахтенному помощнику капитана).

Счислимые координаты судна записываются в судовой журнал:

при съемке судна с якоря (бочки) и при постановке на якорь (бочку);

при плавании по счислению, в часы кратные 4-м (00, 04, 08 … 20);

каждый час при плавании судна по счислению вблизи берега;

при смене штурманской (ходовой) вахты и в других случаях по указанию капитана.

На навигационную карту счислимое место судна наносится:

в часы, кратные четырем (00, 04 … 20);

при изменении судном его курса или скорости;

при смене штурманской (ходовой) вахты;

каждый час при плавании судна вблизи берега или в стесненных водах и др. случаях по указанию капитана.

Для нахождения счислимого места на заданное (текущее) время следует (рис.5.4):

Зафиксировать показания судовых часов с точностью до ± 1 минуты (11.00);

Зафиксировать отсчет лага (ОЛ₁) с точностью до 0,1 мили(60,4);

Рассчитать пройденное судном расстояние по лагу:

Рассчитать пройденное судном расстояние по оборотам его движителей:

Источник

Счисление пути судна

Счисление пути судна – нахождение текущих координат судна по направлению и пройденному расстоянию – является основой штурманского (инструментального) метода судовождения и позволяет на любой момент времени получить место судна (его счислимые координаты).

Счисление пути ведется непрерывно в течение всего времени плавания судна.

Счисление пути позволяет в любой момент времени оценить положение судна относительно намеченного пути, а также обнаружить неточности (промахи) в обсервациях.

Графическое счисление пути судна выполняется на путевых МНК по данным основного курсоуказателя и измерителя скорости (пройденного S), исправленным их поправками, с учетом дрейфа от ветра (a°), сноса судна течением (b°) и маневренных элементов судна.

Письменное (аналитическое) счисление вручную практически не используется (только при океанских переходах).

При графическом счислении на путевой карте прокладываются:

[ линия истинного курса (ИК) – при плавании без учета дрейфа от ветра и течения;

[ линия пути – при учете дрейфа от ветра, течения или суммарного сноса.

Если без построения навигационного треугольника скоростей будет допущена большая погрешность счисления пути судна, то на карте строится этот треугольник.

Вдоль линии пути, как правило, сверху подписывают ГКК…(+1,0°) КК a (или β или С).

Счислимое место судна при графической прокладке на МНК обозначают засечкой перпендикулярной линии пути (курса) в следующих случаях:

1. ¨ каждый час при плавании вблизи берегов;
2. ¨ в моменты смены вахт каждые 4 часа (в открытом море);
3. ¨ при переходе с карты на карту (при отсутствии обсерваций);
4. ¨ при каждом определении места судна;
5. ¨ в иных случаях по указанию капитана или по усмотрению ВПК.

Рядом с засечкой счислимого места судна проводят горизонтальную черту – параллельно параллели и над ней проставляют судовое время (17.32), а под ней – отсчет лага (28,3). Если лаг не работает, то под чертой ставят прочерк .

При переходе с карты на карту у точек переноса на обеих картах проставляют: , № МНК с которой переносят точку.

При наличии автосчислителя координат (в ПИ СНС), текущее счислимое место судна рассчитывается автоматически по данным введенных курса и скорости (автоматически от компаса и лага или вручную) и индицируется на дисплее. Поворотные точки, а также путевые точки, с указанной капитаном частотой, наносятся на путевую МНК вручную и обозначаются условным знаком. Эти точки могут соединяться линиями пути, образуя исполнительную прокладку. При автовводах курса и (или) скорости такое счисление всегда точнее ручного за счет учета небольших изменений курса и (или) скорости, в том числе и рыскания судна.

При выходе из района частого маневрирования капитан указывает ВПК путевую точку, которую следует принять за исходную точку исполнительной прокладки на карте.

Если исполнительная прокладка практически совпадает с предварительной прокладкой, счислимые поворотные и путевые точки отмечаются на линии выбранного пути.

Надежность и точность счисления обеспечиваются исправной работой судовых приборов, достоверностью их поправок, принимаемых к учету, точностью удержания судна на курсе, правильным учетом влияния ветра и течения на путь судна.

Счисление контролируется равенством отрезков между путевыми точками, проложенными через равные промежутки времени (30 мин., 60 мин. и т.д.).

Угол ветрового дрейфа и изменение принятой к счислению скорости судна из-за влияния ветра (при отсутствии лага) определяют на основе накопленной информации и учитывают в графическом счислении.

Элементы течения выбирают из навигационных пособий или определяют при анализе невязок.

Следует иметь в виду, что фактические значения дрейфа (a°) и сноса судна течением (b°) могут отличаться от учитываемых. Ветровой дрейф и снос течением заново оценивают при каждом изменении курса и (или) скорости судна и учитывают с разрядностью до целых градусов.

При использовании автосчислителя координат следует:

1) ® своевременно вручную вводить новые курс и (или) скорость судна после завершения маневра (если нет автоввода данных от лага и (или) компаса);

2) ® подключать автоввод сноса только в районах сравнительно стабильных течений, выключать его вблизи берегов при значительных изменениях элементов движения судна (ЭДС) и разбросе невязок.

При использовании автоматизированных регистрирующих устройств навигационных комплексов, частота регистрации данных устанавливается в зависимости от района плавания, скорости судна и частоты его маневров.

Источник

Яхтинг, счисление пути судна и навигационная прокладка. Часть1.

Ну вот теперь у нас имеется определённый минимум знаний (см. предыдущие статьи), который позволяет перейти непосредственно к решению прикладных навигационных задач в яхтинге. В этой серии статей мы научимся вести счисление пути судна, оформлять его на морской навигационной карте, опять же, познакомимся с новыми понятиями. Ну как без этого (я про понятия).Для обеспечения безопасного яхтинга шкиперу необходимо ясно ориентироваться в окружающей обстановке и чётко знать место своей лодки. С целью решения этой задачи на карте выполняются графические построения, отражающие направление пути, значения компасных курсов, величины взятых пеленгов и расстояний, расчёты по безопасному расхождению с обнаруженными объектами и т.п. Весь комплекс таких построений и называется навигационной прокладкой.

Перед началом перехода яхтсмен изучают весь комплекс навигационных условий в предстоящем яхтинге и наносит на карту предполагаемый маршрут перехода и дополнительную информацию (производит подъём карты). Это — предварительная прокладка.

Как только яхта выходит, штурманский состав начинает вести тщательный учёт элементов движения, курсов, скоростей, сноса от намеченного пути. Под штурманским составом на яхте обычно понимается капитан. Кто же еще, он и жнец, и на дуде .. , ну вы поняли. Хотя иногда на лодке и присутствуют компетентные члены (не органы) экипажа, которые могут выполнить эту задачу. Впрочем я отклонился, вернемся к нашим .. , учету. Определяются и наносятся на карту местоположение судна, элементы воздействия внешних факторов (ветрового дрейфа и течения). Это — исполнительная прокладка.
Когда точное место яхты не определено навигационными или иными способами, его наносят на карту, используя значения курса, которым оно следует, параметров внешних воздействий (если они определены) и скорости. Это — метод счисления пути. Само счисление пути судна производится непрерывно в течение всего перехода и его данные исправляются, при необходимости, когда яхтсмен получает обсервованное место. Сама система счисления пути бывает двух видов — графическая и аналитическая.

Аналитическое счисление пути судна.

Аналитическое счисление пути судна подразумевает расчёт координат места яхты по формулам и известным данным и последующее нанесение его на карту. Этот метод счисления пути применяется, в основном, при океанском плавании, при использовании карт мелкого масштаба. В современном яхтинге эта система счисления пути судна не сильно востребована, занимаются ей, в нынешнее время только профессиональные штурманы, GPS им в помощь. Поэтому в данной статье мы ее рассматривать не будем. А вот графическое счисление пути судна разберем подробнее, тем более, что оно интуитивно понятно и позволяет даже начинающему яхтсмену определиться в пространстве без электроники (тьфу-тьфу-тьфу).

Графическое счисление пути судна.

Метод графического счисления пути судна подразумевает нанесение на карту линий пути с указанием курсов и других данных с учётом сноса (если известны его параметры). Сущность разницы между двумя этими системами счисления пути в том, что при аналитическом счислении пути судна выше указанный комплекс графических построений не выполняется, поэтому и труден в освоении широким кругом яхтсменов-любителей. Да и кому охота сидеть на тесном штурманском месте и заниматься арифметическими действиями. То ли дело заниматься там же, тем же занятием, но рисуя на карте увлекательные линии и стрелки. Главное не сильно увлечься рисованием и не испортить карту, без которой в яхтинге не обойтись.

Место судна, полученное только в результате любого метода счисления пути, называется счислимым местом. Остановимся пока на понятии счисления пути судна. Для начала предположим, что на яхту не действуют никакие внешние факторы (ни дрейф, ни течение). Тогда ясно, что путь судна ляжет по линии его курса и оно пройдёт за определённый промежуток времени расстояние, равное произведению его скорости на величину этого промежутка времени.

Путь яхты, проложенный на карте, называется путевым углом. На линии пути яхт откладывается пройденное лодкой расстояние. Расстояние это может быть теоретически определено умножением скорости на время, но практически оно снимается с показаний лага, т.к. лаг отсчитывает именно пройденное расстояние, а скорость он уже «вычисляет». В точке начала графического счисления пути судна отмечается время и отсчёт лага (Т1 и ОЛ1), в виде дроби, в числителе которой — время (с точностью до минуты), а в знаменателе — отсчёт лага (с точностью до 0.1 морской мили). Эти данные наносятся на карту возле каждого счислимого места (при наличии обсервации — у обсервованного места). Курс судна прокладывается из точки начала счисления. Относительно этой точки производятся остальные расчёты и построения. Частота нанесения счислимых и обсервованных точек определяется решением капитана в зависимости от условий и сложности яхтинга.

Счисление пути судна, решение графических задач.

Теперь, когда мы немного познакомились со счислением пути судна и прокладкой, можно перейти и к непосредственному решению графических задач. Итак, приступим. По имеющимся координатам наносим на карту счислимое место , из которого будем вести дальнейшую прокладку (это может быть и обсервованное место, принципиальной разницы никакой, только обозначения отличаются).
При этом пусть нашими исходными данными будут: начальный момент времени 00.00; начальный отсчёт лага 00,0; скорость судна — 12 узлов. Ясно что в практическом парусном яхтинге с такой скоростью никто не ходит, но не будем забывать о «братьях наших меньших» — моторных яхтах. А подобные расчеты и для них актуальны. Несмотря на то, что они лишены важной составляющей истинного яхтинга – паруса, в море они подвергаются тем же факторам, что и парусные яхты.

Прокладываем из этой точки линию курса, пользуясь параллельной линейкой и штурманским транспортиром. Начальный курс пусть будет 100°, течение и дрейф нам пока не известны, а поэтому не учитываются. И не забудьте перевести, взятое с судового компаса, компасное значение курса в истинное. Проходит один час яхтинга. Время будет 01.00. Отсчёт лага — 12,0. Отметим на карте эту счислимую точку на 01.00. Далее, ещё через час, нам нужно будет повернуть на новый курс — 180°. Но пока отметим только точку на 01.00.
Настал момент времени 02.00. И мы, как нам было нужно, повернули на курс 180°. Из точки, соответствующей нашему моменту времени, просто проложим новый курс. При этом мы всё ещё только ведём графическое счисление пути судна. Обсерваций у нас нет. Ещё через полчаса будем поворачивать на новый курс 225°. А сейчас наш отсчёт лага равен 24,0. Вычислим, какое расстояние нам нужно отложить на линии курса, чтобы получить счислимую точку.

РОЛ(разность отсчетов лага) = 24 — 12 = 12 — откладываем 12 морских миль.

Не забываем над новой линией курса написать значение курса. Через полчаса будет момент времени 02.30, а отсчёт лага — 30,0. Откладываемое расстояние снова рассчитываем, как было указано выше:
РОЛ = 30 — 24 = 6 — откладываем 6 морских миль, отмечаем нашу счислимую точку и прокладываем новый курс.

Теперь, предположим, что у нас появилась возможность точно определить место нашей яхты мы сделаем обсервацию через 15 минут. Соответственно, момент времени будет 02.45, а отсчёт лага — 33,0.

Опаньки! А наша обсервованная точка не совпадает со счислимой. Что это означает в нашем методе счисления пути судна? А так сразу точно и не скажешь. Не все в яхтинге так просто.
Мы лишь можем предположить, что у нас ошибочно определено место яхты или на нее действуют либо течение, либо ветровой дрейф.

Более точно мы сможем судить о причине несовпадения, только имея несколько обсерваций. Их положение относительно счислимых точек проанализируем и посмотрим, что да как. Для этого мы далее будем производить определения места каждые 15 минут. На рисунке нашей прокладки будут видны счислимые точки и рядом с ними обсервованные.
Обратите внимание, что между счислимой и обсервованной точками нет волнистой линии (невязки). Это значит, что мы не приняли обсервацию к учёту и продолжаем вести графическое счисление пути судна, полагая наше место на проложенной линии курса. Это не значит, что сама обсервация взята под сомнение. Просто пока мы думаем, а обстоятельства яхтинга позволяют нам обсервованную точку пока к учёту не принимать. При плавании же, например, в стеснённых условиях мы постоянно определяем место судна и ориентируемся по обсервациям. Но об этом позже.

Вернёмся к нашей карте. Мы видим, что обсервованные точки ложатся всё дальше и дальше от счислимых. Это уже система. Ищем причины, приступаем к анализу. Первое, на что нам необходимо обратить внимание, это — по какой, прямой или кривой, линии располагаются наши точки. Если по кривой (гиперболе какой-нибудь, к примеру — но, главное, по правильной кривой), то мы имеем полное право полагать, что ориентир, используемый для определения места яхты в нашем методе счисления пути судна, неправильно нами опознан и мы, беря значения навигационных параметров (пеленгов и дистанций, например) одного ориентира, на карте откладываем их от другого. В этом случае нужно немедленно произвести опознание ориентира (ориентиров) всеми доступными способами. (Не стоит забывать и о контроле с помощью GPS). Если наши точки располагаются по прямой, то это означает, что на яхту действует какой-то внешний (и притом линейный) фактор.

Проще говоря, либо ветер нас сносит, либо течение, либо и то и другое. А как это определить? В принципе, несложно. В яхтинге всегда можно найти выход. Тут нужно запомнить два важных правила:

-Лаг учитывает дрейф (при небольших углах дрейфа).

-Лаг течение не учитывает.

Если сильно не умничать, то это выглядит так. Измеряем на карте расстояния между двумя счислимыми точками и соответствующими им по времени обсервованными. Если эти расстояния равны, то мы имеем дело с дрейфом. Лагу это всё равно, он учитывает дрейф. Что нет дрейфа, что есть, расстояние лаг указывает (если конечно исправен) относительно правильно.

Как раз в нашем случае так и есть, то есть нас дрейфует. Но вот если расстояния между парами счислимых и соответствующих им обсервованными точками отличаются, и величина этого отличия постоянна мы, несомненно, столкнулись с действием течения.

Но чтобы не перегружать данную статью и мозги вдумчивого читателя, о влиянии дрейфа и течения на счисление пути судна мы поговорим позже, в следующей статье.

Источник