Навигация и лоция СПГУВК-2004. Дмитриев В. И., Григорян в л., Катенин В. А
 Скачать 24.68 Mb.
|
|
Кардинальные знаки Латеральные знаки — буи конической или столбовидной формы или вехи (рис. 8.15). Выставляются по принципу ограждения сторон фарватеров. При этом, двигаясь "с моря", мореплаватель дол- жен видеть слева знаки, окрашенные в красный цвет с топовой фигу- рой в виде красного цилиндра, а справа — знаки зеленого цвета с топовой фигурой в виде зеленого конуса вершиной вверх. Знаки, ограждающие отдельные опасности незначительных размеров, — буи столбовидной формы или вехи (рис. 8.16). Выстав- ляются непосредственно над опасностью. Обходить их можно с лю- бой стороны. Окраска черная с широкой красной полосой. Несут то- повую фигуру в виде двух черных шаров один над другим. Глава 8. Навигационное оборудование морей 121 Левая сторона Правая сторона Основной фарватер (канал) справа Основной фарватер (канал) слева Рис. 8.15. Латеральные знаки Знаки, обозначающие начальные точки и ось фарватера (ка- нала) и середину прохода, — буи сферической или столбовидной формы и вехи (рис. 8.17). Окрашены красными и белыми вертикаль- ными полосами. Топовая фигура — красный шар. Знаки специального назначения — буи любой формы, приня- той в Системе А, и вехи, окрашенные полностью в желтый цвет (рис. 8.18). Топовая фигура — косой желтый крест. Применяются для обозначения или ограждения специальных районов или объек- тов, показанных на навигационных картах и описанных в руково- дствах для плавания: например, якорных мест, карантинных стоянок, районов свалки Фунта, районов и полигонов боевой подготовки, мест прокладки кабелей и трубопроводов, мест отдыха. 122 Раздел 3. Основы морской и речной лоции Рис. 8.16. Знаки, ог- раждающие отдель- ные опасности не- значительных раз- меров Рис. 8.17. Знаки, обо- значающие начальные точки и ось фарватера (канала) и середину прохода Рис. 8.18. Знаки спе- циального назначения Новые опасности — термин, применяемый к появившимся или обнаруженным опасностям, еще не показанным на картах и не описанным в руководствах для плавания (затонувшие суда, мели, банки). Ограждаются такие опасности кардинальными или латераль- ными знаками. Кроме того, если новая опасность представляет серь- езную угрозу для мореплавания, она может быть ограждена дубли- рующим знаком, оборудованным радиолокационным маяком- ответчиком с кодовым сигналом "W" длиной в 1 милю на экране ко- рабельной РЛС. Плавучий маяк (рис. 8.19) представляет собой судно специ- альной конструкции с характерными надстройками и резко отличи- тельной окраской, установленное на якоре в определенном штатном месте, координаты которого точно известны. Устанавливаются пла- вучие маяки в открытом море для ограждения крупных навигацион- ных опасностей и оборудуются светооптическими аппаратами, ра- диотехническими и звукосигнальными устройствами. Все эти сред- ства работают, как правило, синхронно. Часто на плавучих маяках размещаются лоцманская и спаса- тельная станции. Тогда их называют приемными маяками и исполь- зуют для указания мореплавателям подходной к порту точки. В не- которых мелководных прибрежных районах плавмаяки заменяют небольшими маячными судами (ботами), как правило, для обозначе- ния входов в каналы или для ограждения малых глубин. Реже встре- Глава 8. Навигационное оборудование морей 123 чается освещаемый поплавок-плот с надстройкой и колоколом, дей- ствующим при волнении моря. Рис. 8.19.Плавучий маяк За штатное место плавучего маяка принимаются координаты точки положения его якоря на дне. Радиус циркуляции плавмаяка на якоре не должен превышать четырех глубин места постановки. По- ложение плавучего маяка на штатном месте регулярно контролиру- ется его капитаном. Если плавучий маяк не находится на своем штатном месте, то он не несет маячного огня и не подает установленных для него как для маяка звуковых и радиосигналов. В этом случае он несет: днем - два черных шара (или два красных флага), а ночью — два красных огня в носовой и кормовой части. Кроме того, на судне поднимают сигнал по МСС (Международному своду сигналов) "ПЦ" ("Я не на- хожусь на штатном месте"), а ночью зажигают одновременно крас- ный и белый фальшфейеры не реже чем через 15 мин. Плавучие маяки пока еще используются в системе навигаци- онного оборудования морей. Роль и значение их в настоящее время несколько уменьшились в связи со сложностью и дороговизной экс- плуатации, а также в связи с широким развитием строительства мая- ков на гидротехническом основании. Вид и описание берегового и плавучего ограждения приведе- ны в справочниках "Огни и знаки", а также в лоциях и на навигаци- онных картах. 124 Раздел 3. Основы морской и речной лоции Станции для обслуживания мореплавателей. Сигнальные станции (сигнальные посты, сигнальные мачты) служат для переда- чи мореплавателям сведений об ожидаемой погоде, состоянии льда, приливо-отливных явлениях. Эти станции чаще всего располагаются в портах или на подходах к ним, иногда они располагаются при мая- ках. Штормовые станции служат для передачи на корабли и суда штормовых предупреждений. Радиостанции предназначены для передачи на корабли и су- да различной информации и определения места: • радиостанции службы погоды и ледовой службы передают гидрометеорологические сводки, прогнозы погоды, ледовые прогнозы, штормовые предупреждения; • радиостанции навигационных извещений мореплавателям передают кораблям и судам информацию и предупреждения об изменениях в условиях плавания в том или ином районе; • радиостанции сигналов времени служат для определения по- правок судовых хронометров. Телефонные станции предназначены для передачи по прово- дам различных сообщений, принятых с судов. Располагаются они при маяках. Связь с судами может осуществляться с помощью сема- фора или радиотелефона. Семафор используется для передачи на суда информации о временно запрещенных для плавания районах, курсах, ведущих к опасности, обнаруженных минах. Семафоры располагаются обычно на плавучих маяках, лоцвахтах и постах. Сигналы и извещения пере- даются по Международному своду сигналов (МСС). Лоцманские станции (лоцвахты) — места базирования лоц- манов в районах, где требуется лоцманская проводка. Чаще всего они находятся на плавучих маяках или на специальных лоцманских су- дах. Вызов лоцмана осуществляется сигналом по МСС. При отсутст- вии лоцмана на станции днем поднимают шар, а ночью зажигают красный огонь. Спасательные станции (спасательные посты) служат для оказания помощи кораблям, судам и людям, терпящим бедствие на мо-Ре. Они обычно располагаются на побережье вблизи основных путей судов в данном районе (чаще всего при маяках) или в портах и имеют все средства, необходимые для оказания помощи терпящим бедствие. Глава 8. Навигационное оборудование морей 125 Сигналы, относящиеся к движению судов. Сигналы пре- достережения об опасности поднимаются на маяках, лоцманских судах, а также на любых кораблях и судах, заметивших судно, курс которого ведет к опасности. Спасательные сигналы используются для связи между бере- говыми спасательными станциями и судами, терпящими бедствие в соответствии с Международной конвенцией по охране человеческой жизни на море. Лоцманские сигналы поднимаются на специальных мачтах, устанавливаемых у входа в гавани, каналы или на берегах рек. Они регулируют движение и облегчают ориентировку при входе в гавани и порты. Значение сигнала может быть самым различным: о глубине на фарватере, о приливе (отливе), открытом (закрытом) входе или выходе и т.д. Сигналы при проходе мостов в отдельных государствах регу- лируют движение судов при проходе мостов в соответствии со спе- циальными правилами. Днем эти сигналы подают семафором, ночью — огнями по МСС. Устройство семафоров и значение передаваемых ими сигна- лов описано в книге «Международный свод сигналов». Перечисленные сигналы не исчерпывают указаний для регу- лирования режима плавания в различных районах и условиях. Пол- ные сведения о станциях, обслуживающих мореплавателей, и уста- новленных сигналах приводятся в лоциях, справочниках «Огни и знаки», «Радиотехнические средства навигационного оборудования», ежегодно публикуются в первом номере Извещений мореплавателям ГУНиО МО РФ, показаны на картах и объявляются в портах «Обяза- тельным постановлением администрации порта». 8.5 Звукосигнальные системы Общие сведения. Звукосигнальные средства как предостерегатель- ные СНО еще широко используются в прибрежной зоне для повы- шения безопасности плавания судов. Звукосигнальные средства ори- ентируют мореплавателей относительно навигационных опасностей, на которых или вблизи которых они установлены. Направление на источник звука с частотой 100—1000 Гц определяется в атмосфере ориентировочно: при подаче длинных сигналов — с точностью 12— 14°, а при подаче коротких сигналов — с точностью 3—4°. Удаление 126 Раздел 3. Основы морской и речной лоции судна от навигационной опасности оценивается по усилению или ослаблению уровня громкости звукового сигнала. Однако к такой оценке следует подходить с большой осторожностью. Дальность действия звукосигнальных установок, в общем, невелика, поэтому их применение ограничено прибрежной зоной. Для расширения воз- можности их применения в зоне открытого моря, звукосигнальные средства часто устанавливают на плавучих маяках и больших мор- ских буях. В целом следует учитывать, что звукосигнальные уста- новки служат только в качестве ориентирных и предостерегательных средств. Они лишь дополняют комплекс различных СНО, обеспечи- вающих безопасность плавания в данном районе. Классификация звукосигнальных систем. По месту установки: • береговые или стационарные [наутофоны, УЗД (установки звуковые динамические), сирены]; • плавучие (ревуны, колокола); • подводные (подводный колокол, подводный осциллятор). По дальности действия и мощности: • ближнего действия с дальностью слышимости до 1 мили; • среднего действия с дальностью слышимости от 1 до 5 миль. По принципу действия: • электромагнитные (наутофон); • электродинамические (УЗД); • пневматические (сирена, диафон, тайфон, ревун, горн, пушка, свисток); • механические (колокол, гонг). Дальность слышимости зависит от следующих факторов: • звуковой мощности излучателей; • диаграммы направленности излучателей; • условий распространения звука в атмосфере (температура, влажность, давление, скорость и направление ветра, а также градиент этих величин); • условий приема звуковых сигналов на корабле (маскировоч- ный эффект). Глава 8. Навигационное оборудование морей 127 В настоящее время в практике навигационного оборудования используются главным образом электрические звукосигнальные ус- тановки на знаках и маяках, ревуны на больших морских буях. Характеристика звукосигнальных систем. Звукосигналь- ные средства, как стационарные, так и установленные на плавучих СНО, начинают действовать при появлении тумана и понижении ви- димости до 3 миль. Включаются они с помощью автоматического датчика видимости или вахтенным маяка, ведущим постоянное на- блюдение за состоянием видимости. Фактическая видимость опреде- ляется по специальным ориентирам, расстояние до которых заранее измерено. Длительность звучания звукосигнальной установки должна быть короткой и частой, что облегчает и звуковое восприятие, и оп- ределение направления на источник звука. Оптимальными парамет- рами характеристик звучания в атмосфере являются: • общий период звучания — 15—60 с, в течение которых должно быть не менее двух импульсов звука; • наименьшая продолжительность звукового сигнала — не ме- нее 1,5 с. В сложных сигналах, содержащих более двух им- пульсов, короткие импульсы следует чередовать с более про- должительными; • частота звука наутофонных установок — 300—500 Гц, УЗД — 200—1000 Гц. Навигационные опасности ограждаются звукосигнальными средствами таким образом, чтобы рабочий сектор слышимости пол- ностью перекрывал навигационную опасность или фарватер на всем их протяжении. В пределах этого рабочего сектора сигнал должен отчетливо прослушиваться и быть ровным по тону. Отдельные им- пульсы разной продолжительности должны хорошо распознаваться и позволять определять полную характеристику сигнала. Одинаковые характеристики не должны повторяться в пределах побережья про- тяженностью до 30 миль. Если звукосигнальные установки располо- жены на меньшем удалении друг от друга, то их характеристики должны резко отличаться и быть удобными для опознавания. Подводные сигналы также предназначены для ориентировки мореплавателей относительно береговой черты в условиях понижен- ной видимости. Водная среда более благоприятна для распростране- ния звуковых волн, чем воздух, поэтому при средней скорости рас- пространения звука в воде 1500 м/с, дальность слышимости достига- 128 Раздел 3. Основы морской и речной лоции ет для подводных колоколов 15 миль, а для подводных излучателей (осцилляторов) более 50 миль. Подводный колокол может устанавливаться на буях, плавучих маяках и у берегов. Приводится в действие механически, электриче- ски или под действием колебаний волн. В последнем случае частота ударов зависит от степени волнения, но сила ударов всегда постоян- на. Одиночный колокол слышен на 5—7 миль, группа колоколов — на 10—15 миль. Каждой из установок придается свой отличительный характер. Подводный излучатель (подводный осциллятор) приводится в действие при помощи электрической энергии и генерирует в воде ультразвуковые колебания с частотой 1050 Гц. На слух воспринима- ется как сигнал высокого тона. Слышимость осцилляторов примерно в два раза лучше, чем колоколов. Кроме того, преимуществом осцил- ляторов является возможность формирования сигналов по азбуке Морзе. Подводные колокола и осцилляторы устанавливают при бе- реговых маяках в районе изобаты 20 м на специальной донной тре- ноге. Точное место треноги указывают на карте. Для приема подводных сигналов на боевых кораблях исполь- зуют штатные гидроакустические станции и комплексы, а на судах устанавливают специальные звукоприемные аппараты — гидрофо- ны. Подводные звуковые сигналы слышны тем лучше, чем глуб- же сидит судно, чем меньше его скорость и чем спокойнее море. Лучше всего слышен звук, если направление на его источник нахо- дится в районе траверзных курсовых углов. Звук почти не улавлива- ется, если приходит с острых носовых и, особенно, кормовых курсо- вых углов. Характеристики воздушных и подводных звуковых сигналов во всех деталях описаны в руководствах «Огни и знаки». 8.6 Дальность видимости предметов в море Дальность видимости горизонта. Наблюдатель, находящий- ся в море на судне, видит ограниченную часть поверхности моря. Линия, ограничивающая видимую часть поверхности моря, называется видимым горизонтом наблюдателя. Эта линия является малым кругом на поверхности Земли. Сферический радиус этого ма- Глава 8. Навигационное оборудование морей 129 лого круга — это и есть дальность видимого горизонта наблюдателя D e .Поместим наблюдателя в точку А на земной поверхности (рис. 8.20). Глаз наблюдателя будет расположен в точке А ′на высоте е от земной поверхности. Принимая Землю за шар, проведем касательные от глаза наблюдателя к земной поверхности. Точки касания распо- ложатся на земной поверхности на линии малого круга ВВ ′. Рис. 8.20. Дальность видимого горизонта наблюдателя Если бы Земля не имела атмосферы, то лучи зрения от глаза наблюдателя распространялись бы по этим касательным, и наблюда- тель видел бы участок поверхности моря, ограниченный малым кру- гом ВВ ′.Однако Земля окружена атмосферой, плотность которой уменьшается с высотой. Лучи зрения от глаза наблюдателя проходят через слои атмосферы различной плотности и при этом преломляют- ся, т. е. искривляются. Оптический луч зрения от глаза наблюдателя пройдет по кри- вой А ′аС.По таким же кривым пойдут и другие оптические лучи от глаза наблюдателя, и он будет видеть участок поверхности моря, ог- раниченный малым кругом СС ′.Этот малый круг СС′и является ви- димым горизонтом наблюдателя. Он представляется наблюдателю в виде линии горизонта, по которой море как бы соединяется с небом. Явление преломления зрительного луча атмосферой называ- ется земной рефракцией. В результате действия земной рефракции наблюдатель увидит линию видимого горизонта на расстоянии АС. Расстояние АС и будет дальностью видимого горизонта наблюдателя D e с высоты глаза е. 130 Раздел 3. Основы морской и речной лоции Для определения дальности видимого горизонта D e необхо- димо сначала определить длину отрезка А ′В из прямоугольного тре- угольника А ′ОВ. В этом треугольнике ОВ = R (радиус Земли); ОА ′ = R + е, где е — высота глаза наблюдателя; А′В обозначим D т — теоретическая (геометрическая) дальность видимого горизонта: ( ) ( ) ( ) 2 2 A B A O OB ′ ′ = − 2 Подставив в это выражение значения входящих в него вели- чин, получим ( ) ( ) 2 2 2 2 2 2 2 т 2 2 2 1 D R e R R Re+ e R Re+ e Re + e 2R = + − = + − = = Так как высота глаза е пренебрежительно мала по сравнению с радиусом Земли R, то выражение e/2R стремится к нулю. т 2 D Re = (8.2) Так как высота е мала, то можно считать, что А'В = АВ;от- сюда т 2 AB D Re = = Под действием земной рефракции в результате преломления зрительного луча наблюдатель видит дальше на величину ВС, кото- рая зависит от коэффициента земной рефракции и определяется вы- ражением 0,56 2 BC k R = e Среднее значение коэффициента земной рефракции k = 0,16, поэтому 0,09 2 BC R = e Таким образом, реальная дальность видимого горизонта оп- ределится выражением т 2 0,09 2 1,09 2 AC D BC Re Re Re = + = + = Для того чтобы получить дальность видимого горизонта в милях, необходимо радиус Земли R и высоту глаза наблюдателя е выразить в милях. Тогда 1,09 2 3437,75 2,1 , 1852 e e D e = ⋅ = (8.3) Глава 8. Навигационное оборудование морей 131 где D e — реальная дальность видимого горизонта, мили; е — высота глаза наблюдателя, м. Дальность видимого горизонта с учетом земной рефракции называется географической дальностью видимого горизонта и ее можно определить по табл. 2.1 МТ—2000. Рассмотренный выше подход применяется и для оценки воз- можности радиолокационной наблюдаемости. С учетом особенности рефракции электромагнитных волн в земной атмосфере географиче- ская дальность радиолокационного горизонта p a 2,39 , D h = (8.4) где h а — высота антенны РЛС, м. Географическая дальность радиолокационного горизонта может быть выбрана из табл. 2.2 МТ—2000. |