Навигация и лоция СПГУВК-2004. Дмитриев В. И., Григорян в л., Катенин В. А
 Скачать 24.68 Mb.
|
|
СНО могут быть: активные и пассивные, ста- ционарные и временные, обслуживаемые и автоматические, светя- щие и несветящие, точечные и протяженные, одиночные и работаю- щие в группе. Различные виды СНО удовлетворяют предъявляемым к ним требованиям в различной степени. Так, зрительные СНО просты по устройству, обеспечивают высокую точность определений места, однако дальность их действия ограничена и зависит от условий ви- димости. Радиотехнические СНО обеспечивают обсервации на больших расстояниях с высокой точностью, однако, требуют слож- ной и дорогостоящей бортовой аппаратуры и весьма чувствительны к помехам. Очевидно, что с помощью СНО одного какого-либо типа решить все задачи в любых условиях невозможно. Поэтому как при навигационном оборудовании, так и при мореплавании стремятся соблюдать принцип комплексирования различных СНО. 8.4 Зрительные средства навигационного оборудования Береговые средства навигационного оборудования. Бере- говое ограждение устанавливается у береговой черты и служит для определения места судна и ориентировки при выборе безопасного пути. 108 Раздел 3. Основы морской и речной лоции Маяк — дневной и ночной навигационный ориентир, пред- ставляющий собой сооружение преимущественно башенного типа (Рис. 8.1), отличительной формы и окраски, установленное на берегу или в море на гидротехническом основании, имеющее световое ма- ячное оборудование. Оптическая дальность видимости огня маяка ночью более 10 миль. Составные части маяка: фундамент, ствол башни, лестница и головная часть, состоящая из фонарного сооружения и балкона (га- лереи). Рис. 8. 1.Маяк Рис. 8.2.Навигационный знак Башни маяков различают: по конструкции — со сплошными стенами, решетчатые и смешанные — со сплошной центральной шахтой для размещения лестницы; по материалу — каменные, кирпичные, бетонные, бутобе- тонные, железобетонные, монолитные или сборные, чугунные, стальные или деревянные; по форме — цилиндрические, призматические, конические, пирамидальные и др. Навигационный знак — дневной и ночной или только дневной навигационный ориентир того же вида, что и маяк, но чаще ажурной конструкции со щитами для улучшения видимости, кото- рый устанавливают на берегу или в море на гидротехническом осно- вании (рис. 8.2). Светящий навигационный знак оборудуется свето- Глава 8. Навигационное оборудование морей 109 оптическим аппаратом с дальностью видимости огня ночью до 10 миль. В темное время суток огни знаков различают по цвету и ха- рактеристике. Несветящие знаки являются исключительно дневными навигационными ориентирами. Навигационные знаки различают по тем же признакам, что и маяки. Выразительность архитектурных форм маяков и навигацион- ных знаков способствует их опознаванию. Следует учитывать, что по форме башни маяков и знаков опознаются лишь со сравнительно не- больших расстояний. При наблюдении с больших удалений мелкие детали не различаются, а контуры становятся расплывчатыми. Наи- лучшими формами башни признаны цилиндрическая и призматиче- ская, так как они обеспечивают наибольшую видимую площадь с любых направлений. Маяки и навигационные знаки используются мореплавателя- ми в качестве одиночных ориентиров для измерения на них пеленгов в дневное и ночное время. Кроме того, днем можно измерить верти- кальный угол ориентира и далее рассчитать до него расстояние. Основной недостаток этих видов навигационного оборудова- ния, как и других зрительных средств, заключается в том, что их ис- пользование находится в полной зависимости от прозрачности атмо- сферы. Створ — система двух или нескольких знаков (рис. 8.3) или огней, ось симметрии которой совмещена с осью фарватера или ог- раждающим пеленгом, что обеспечивает обнаружение отклонения судна за пределы безопасной для плавания зоны. Горизонтальная проекция оси симметрии створа называется линией створа. Створы предназначены для обеспечения плавания по прямым отрезкам каналов и фарватеров при входе на рейды и в гавани, при плавании в узкостях и шхерах. Створы, как ни одно визуальное сред- ство, обеспечивают возможность мореплавателю сравнительно точно удерживаться на заданной линии пути и определять точку начала поворота при плавании. Кроме того, створы используют для обозна- чения ограждающего пеленга в районах, изобилующих навигацион- ными опасностями. Створы незаменимы при выполнении специаль- ных работ: тралении, промере, определении маневренных элементов судов и при девиационных работах. 110 Раздел 3. Основы морской и речной лоции Рис. 8.3.Створные знаки В зависимости от зрительного восприятия створы подразде- ляются на линейные, прицельные, щелевые, перспективные и луче- вые. При этом они могут быть светящими или несветящими. Рис. 8.4. Схема линейного на- вигационного створа: Рис. 8.5. Схема прицельного створа: I, II — позиции судна I, II — позиции судна Линейный створ (рис. 8.4) — система из двух или трех зна- ков, расположенных на заданной линии створа на разных уровнях таким образом, что мореплаватель, находясь в пределах безопасной для плавания линии (зоны), наблюдает эти знаки в одной визирной плоскости. При отклонении от линии створа, прямая, проходящая через центры знаков, усматривается с судна как наклонная. Прицельный створ (рис. 8.5) — система из трех знаков, рас- положенных в вершинах равнобедренного треугольника, с основани- ем обращенным к морю. Линию створа получают, опустив высоту на это основание. При движении судна по прицельному створу задний, обычно более высокий знак, должен просматриваться точно посере- дине между двумя передними. Смещение заднего знака в сторону Глава 8. Навигационное оборудование морей 111 одного из передних свидетельствует о смещении судна с линии ство- ра. Щелевой створ (рис. 8.6) — по устройству аналогичен при- цельному, однако используется он иначе. При плавании по этому створу задний, обычно более высокий знак, должен быть все время виден в расстворе (щели) между передними. Если же задний знак состворился с одним из передних, значит, судно вышло за пределы безопасной зоны. Рис. 8.6. Схема щелевого створа: I, II — позиции судна Перспективный створ (рис. 8.7) — система двух, трех или более пар знаков, расположенных через равные расстояния таким образом, что ось фарватера проходит посередине между знаками па- ры и является осью симметрии всей системы. При плавании по этому створу мореплаватель должен следовать между знаками так, чтобы дальние пары знаков усматривались симметрично относительно ли- нии створа и внутри ближней к судну пары. Рис. 8. 7. Схема пер- спективного створа Лучевой створ (рис. 8.8) — луч прожектора, направленный по оси фарватера под углом 5—19° к горизонту. Если судно движет- ся по оси фарватера, то мореплаватель видит луч прожектора на- правленным вертикально вверх. При уклонении от оси створа, луч усматривается наклонившимся в сторону, обратную стороне уклоне- ния. 112 Раздел 3. Основы морской и речной лоции Рис. 8.8 Схема лучевого створа Лазерный створ (рис. 8.9, 8.10) — излучающее устройство на базе оптического квантового генератора, создающее направленный луч заданной расходимости в инфракрасном или видимом спектре. Наблюдать этот луч можно на дальностях в несколько десятков ки- лометров визуально или с помощью специальных приемных уст- ройств. Рис. 8.9. Лазерный створ с двумя переплетающимися лучами Рис. 8.10. Лазерный створ с цветными лучами По назначению створы бывают навигационные и специаль- ные. К навигационным створам относят ведущие и поворотные створы. Ведущие створы служат для вождения судов по прямолиней- ным коленам фарватеров и каналов. Поворотные створы используют на многоколенных фарва- терах для указания начала поворота с одного колена на другое. При этом каждый створ может быть ведущим для одного участка и пово- Глава 8. Навигационное оборудование морей 113 ротным для другого. Вид и огни поворотных знаков должны резко отличаться от вида и огней ведущих знаков. К специальным створам относят девиационные, тральные, лоцмейстерские и промерные створы, а также створы мерных линий. Девиационные створы служат для определения девиации магнитных компасов на специальных девиационных полигонах. Наиболее удобны полигоны, оборудованные веером створов с одним общим задним или передним створным знаком. Створы мерных линий используют при оборудовании визу- альных мерных линий для обозначения границ участков с опреде- ленной длиной пробега. Знаки створов располагают на берегу попар- но так, чтобы оси створов были параллельны между собой и перпен- дикулярны к рекомендованной линии пробега. Расстояние между осями секущих створов на берегу соответствует длине пробега судна на акватории. Тральные створы служат для удержания судна на галсе при тралении, главным образом в гаванях, бухтах и в узкостях, а также в прибрежных районах с сильным течением. В качестве створных зна- ков используются переносные щиты и вехи. Начало и конец траль- ных галсов часто закрепляют с помощью специально выставляемых секущих створов. Лоцмейстерские створы предназначены для закрепления на водной поверхности мест установки знаков плавучего ограждения навигационных опасностей. Створы располагают на берегу или на островах таким образом, чтобы пересечение их осей указывало место постановки буя или вехи. Иногда в качестве знаков лоцмейстерских створов используют приметные объекты на местности или цветные пятна, накрашиваемые на камнях или скалах. Промерные створы предназначены только для ориентировки движения судна на галсе промера и створная линия не может быть использована для определения места. В качестве задних створных знаков специальных створов мо- гут использоваться приметные пункты на местности или искусствен- ные сооружения. Створы называют прямыми, если знаки находятся прямо по носу идущего с моря судна и обратными, если они расположены по корме. По дальности действия створы условно разделяют на створы ближнего действия (до 10 км) и на створы дальнего действия (более 114 Раздел 3. Основы морской и речной лоции 10 км). При этом дальность видимости створа зависит от многих факторов. Основными из этих факторов являются площадь знаков и контраст их с фоном, общие условия освещенности, сила света огней и прозрачность атмосферы. При плавании по створу мореплаватель решает вполне кон- кретную зрительную задачу по обнаружению смещения корабля с линии створа. Качество решения этой задачи зависит от конструк- тивных особенностей створа, а также от разрешающей способности человеческого глаза по углу ε ≈ 1 ÷ 2′. Обобщенный критерий каче- ства створа — его чувствительность. Чувствительность створа р — величина обратно пропорциональная боковому смещению (см. рис. 8.4). Для линейного створа чувствительность может быть подсчитана по формуле 1 arc1 , D p D d ⎛ ⎞ ′ ′ = + ε ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ (8.1) где D — расстояние от судна до переднего створного знака; d — рас- стояние между створными знаками. При наблюдении створных знаков с помощью бинокля эта величина уменьшается пропорционально кратности увеличения оп- тики. Чем чувствительнее створ, тем на меньшее расстояние может уклониться судно от оси фарватера прежде чем мореплаватель обна- ружит это боковое уклонение. Секторный огонь (рис. 8.11) — огонь, который виден с моря в определенном секторе, причем в пределах этого сектора цвет и ха- рактер огня не меняется. Секторный огонь представляет собой спе- циальное светотехническое устройство, устанавливаемое на маяке или светящем навигационном знаке и обеспечивающее возможность наблюдения огня в пределах заранее установленных горизонтальных углов. Секторные огни различного цвета и характера обозначают зо- ны с разными навигационно-гидрографическими условиями и явля- ются, таким образом, дополнительным средством для опознания безопасной или, наоборот, опасной зоны плавания в данном районе. По навигационному предназначению секторы, оборудован- ные такими огнями различают: ведущие (безопасные) секторы, в пределах которых отсутствуют навигационные опасности; предупре- дительные, предупреждающие о близости опасной зоны и ограничи- тельные (опасные), указывающие опасную для плавания зону. Кроме Глава 8. Навигационное оборудование морей 115 того, секторный огонь может обозначать сектор для постановки на якорь, сектор карантинной стоянки и т. д. Pис. 8. 11. Схема секторного огня Секторные огни различаются по цвету (белые и цветные), ха- рактеру огня, количеству секторов (одинарный или групповой). В большинстве случаев ведущему сектору придается белый цвет огня, а предупредительному и ограничительному — цветной. Секторный огонь по сравнению со створом обладает рядом преимуществ, хотя и не лишен недостатков. К преимуществам его относится то, что при помощи одной светооптической системы обеспечивается плавание по нескольким радиально расположенным фарватерам в районах со сложными усло- виями плавания. К недостаткам относится возможность использования сек- торного огня только в ночных условиях при довольно низкой точно- сти следования по оси фарватера, а также неразличимость цвета огня в смежных секторах. Таким образом, секторное оборудование вместе со створным решает одну из главных задач навигационного оборудования — 116 Раздел 3. Основы морской и речной лоции обеспечивает вождение судов по рекомендованным путям и фарвате- рам. Плавучие средства навигационного оборудования. К пла- вучим средствам навигационного оборудования относятся буи, вехи и плавучие маяки. Это плавучие конструкции, которые устанавлива- ются на якорях в заданных точках с целью ограждения навигацион- ных опасностей и обозначения осей фарватеров, рекомендованных курсов и зон разделения движения, бровок морских каналов и уз- костей, а также границ районов и зон рыболовных снастей, кабелей, мест якорных и карантинных стоянок. На плавучих СНО могут уста- навливаться светооптические аппараты, радиолокационные отража- тели и топовые фигуры. Буи, кроме того, могут оборудоваться звуко- сигнальными установками и маркерными радиомаяками, что позво- ляет успешно использовать их в условиях пониженной видимости. Плавучие СНО должны удовлетворять следующим основным требованиям: • сохранять свое штатное место, внешний вид и характеристи- ку; • обеспечивать требуемую дальность видимости в светлое и темное время суток; • легко распознаваться по окраске корпуса, надстройки и виду топовой фигуры в дневное время, а также по цвету и характе- ристике огня в ночное время; • быть простыми и надежными, удобными в обслуживании и недорогими. Буи в зависимости от назначения, размера и источника пита- ния подразделяются на морские, лиманные и канальные; большие, средние и малые; электрифицированные (ацетиленовые) и несветя- щие. Независимо от назначения и размеров буи (рис. 8.12) имеют следующие основные части: корпус, надстройку и противовес. Кор- пус исполняет роль поплавка и обычно сварен из листов стали. Внутри корпуса имеются герметичные пеналы для размещения ис- точников питания. Надстройка предназначена для увеличения даль- ности видимости буя и в верхней части имеет площадку для установ- ки светооптического аппарата. Здесь же крепится радиолокационный отражатель и топовая фигура. Противовес служит для придания бую остойчивости и может иметь разнообразную конструкцию. Глава 8. Навигационное оборудование морей 117 Буи морские большие ис- пользуются для ограждения нави- гационных опасностей, обозначе- ния фарватеров и рекомендован- ных путей в открытых районах моря и на значительном удалении от берега, а также в качестве при- емных в подходных точках к ка- налам или фарватерам. Буи морские средние ис- пользуются для ограждения нави- гационных опасностей, обозначе- ния фарватеров и каналов, а так- же рекомендованных путей в прибрежной зоне. Буи морские малые при- меняются для ограждения нави- гационных опасностей, обозначе- ния фарватеров и каналов вблизи береговой черты и в закрытых заливах, бухтах и гаванях. Буи лиманные и каналь- ные рассчитаны на установку в закрытых от волнения мелковод- ных районах (лиманах) и поэтому имеют по сравнению с морскими буями меньшую осадку. Буи зимние — светящие и несветящие буи, выставляемые в некоторых районах на зимний период, обычно вместо снятого плавучего ограждения. Благодаря сигарообразной обтекаемой фор- ме, большой плавучести и проти- вовесу, буй оказывает малое со- противление движению воды и легко занимает вертикальное поло- жение в плавающем и мелкобитом льду. Гладкая поверхность буя позволяет ему свободно погружаться под лед при подвижках и сво- бодно всплывать в разводьях. Рис. 8. 12. Буй пластмассовый средний 118 Раздел 3. Основы морской и речной лоции Вехи бывают деревянные, металлические и пластмассовые и применяются для ограждения кана- лов, фарватеров и навигационных опасностей, а также для обозначе- ния осей фарватеров, рекомендо- ванных путей, зон разделения дви- жения, подходных, приемных и других точек на воде, границ рай- онов и полигонов (рис. 8.13). Вехи являются в основном дневными ориентирами, однако на них могут устанавливаться про- стейшие светотехнические устрой- ства или пассивные радиолокаци- онные отражатели, которые дают возможность использовать вехи и в темное время суток. Рис. 8. 13. Веха: 1 — топовая фигура; 2 — шест; 3 — якорное устройство В зависимости от назначения вехи различаются между собой окраской шестов, окраской и видом топовых фигур. В зависимости от района постановки вехи подразделяются на морские, рейдовые и бухтовые. Рейсвехи выставляются на зиму для закрепления мест сто- янки штатного ограждения, снимаемого на зимний период. Существующая система ограждения с помощью буев и вех — результат работы международных конференций по унификации сис- тем ограждения. В результате длительных дискуссий в 1976 г. Меж- дународная ассоциация маячных служб (МАМС) и Международная морская организация (ИМО) разработали унифицированную систе- му, которая получила наименование «Система А — комбинирован- ная кардинально-латеральная система плавучего ограждения (крас- ный слева)». Кардинальной называется система ограждения, при которой взаимное положение опасности (района) и ограждающего ее знака определяется относительно четырех главных направлений. Лате- ральной называется система ограждения каналов и фарватеров, при которой положение опасности и ограждающего ее знака определяет- ся относительно пути следования судна, идущего по каналу. Унифи- цированная система обеспечивает возможность как раздельного, так и совместного использования исторически сложившихся кардиналь- ной и латеральной систем ограждения. Глава 8. Навигационное оборудование морей 119 Эта система построена на следующих принципах: • число плавучих знаков ограждения ограничено необходимым минимумом; • обеспечивается легкое и надежное опознание знаков в ночное время по цвету и характеру огня без секундомера; • зеленые и красные огни имеют только латеральные знаки, при этом они могут иметь любые характеристики; • кардинальные знаки несут белые огни, характеристики кото- рых резко отличаются друг от друга; • в дневное время знаки опознаются по расцветке, форме и то- повым фигурам; • затонувшие суда ограждаются кардинальными или латераль- ными знаками, как и все другие навигационные опасности. По этой системе ограждаются: • стороны фарватеров, каналов и проходов; • естественные навигационные опасности и подводные препят- ствия; • районы и объекты, важные для мореплавания; • новые опасности. Предусматривается пять типов знаков, которые можно ис- пользовать в любой комбинации: • кардинальные знаки, ограждающие навигационные опасности (четыре вида); • латеральные знаки, ограждающие стороны каналов, фарвате- ров и проходов (четыре вида); • знаки, ограждающие отдельные опасности незначительных размеров (один вид); • знаки, обозначающие начальные точки и ось фарватера (ка- нала) и середину прохода (один вид); • знаки специального назначения (один вид). Кардинальные знаки — буи столбовидной формы (рис. 8.14). Выставляются по принципу ограждения отдельных навигационных опасностей с четырех главных направлений. Каждому плавучему предостерегательному знаку присваивается наименование, соответ- ствующее направлению, с которого он выставлен. Например: "Се- верный буй банки Аксенова". При этом наименование кардинального знака обозначает сторону, с которой судно должно обойти этот знак. |