Навигация и лоция СПГУВК-2004. Дмитриев В. И., Григорян в л., Катенин В. А
 Скачать 24.68 Mb.
|
|
Точность способа. РСКП счислимо-обсервованного места судна рассчитывается по формуле ( ) 2 2 0 c( ) 2 2 п 1 2 1 , sin 57,3 2 t co M m M D D ⎛ ⎞ = + + ⎜ ⎟ Θ ° ⎝ ⎠ (20.5) где — СКП измеряемого пеленга, град; D 0 п m 1 ,D 2 — расстояния от счислимого места до ориентира в моменты измерения пеленгов, ми- ли; М с(t) — СКП счисления за время между моментами измерения пеленгов. 20.2 Определение места судна по крюйс-расстоянию При определении расстояния с помощью вертикального угла и отсутствии возможности пеленгования ориентиров, использования судовой радиолокационной станции при больших ошибках радиоло- кационного пеленга, место судна можно получить способом крюйс- расстояния. Практическое выполнение способа. Наблюдения, вычисле- ния и прокладку при определении места судна по крюйс-расстоянию выполняют в следующем порядке. Измеряют расстояние D 1 до ори- ентира, фиксируя время Т 1 и отсчет лага ол 1 . Рассчитывают истинное расстояние D 1 = 1 D′ + ∆D и из ориентира проводят дугу радиусом D 1 (рис. 20.4). Рассчитывают счислимое место на момент Т 1 (точка а) и уточняют его по результату измерения первого расстояния. Для этого точку а соединяют с ориентиром, а в точке К 1 пересечения этой ли- нии с дугой радиуса D 1 принимают откорректированное место судна (этот перенос целесообразен только при плавании вблизи навигаци- онных опасностей, когда линия курса после переноса оказывается смещенной в сторону опасности). По результатам прокладки рассчитывают требуемый интер- вал времени t между измерениями расстояний до ориентира, обеспе- чивающий угол пересечения навигационных изолиний более 30°. На линии пути наносят счислимую точку, соответствующую расчетному времени измерения второго ориентира. В момент времени, близкий к Т 2 = Т 1 + t,измеряют второе расстояние до ориентира (D 2 ),фиксируя 312 Раздел 5. Визуальные способы определения места судна в море время Т 2 и отсчет лага ол 2 .Рассчитывают истинное расстояние D 2 = D 2 + ∆D и из ориентира проводят дугу радиусом D 2 Рис. 20.4. Определение места судна по крюйс -расстоянию По направлению пути от ориентира откладывают величину S = V (T 2 — T 1 ) смещения ориентира и из конца отрезка S проводят дугу радиусом D 1 до пересечения с дугой радиусом D 2 . В точке пере- сечения дуг находится счислимо-обсервованное место судна на мо- мент вторых наблюдений. В судовом журнале делается следующая запись: 19.50. ол = 23,2, М к АD 1 = 84 кбт (AD = 0,2 кбт), 20.10. ол = 26,7, М к АD 2 = 104 кбт (АD = 0,3 кбт), С = 300° — 2,3 мили. Точность способа зависит от погрешностей в измерении рас- стояний, погрешностей счисления за время плавания между наблю- дениями и угла между линиями положения. 20.3 Расчет кратчайшего расстояния до ориентира по двум разновременным пеленгам на него Пусть судно следует по линии пути ПУ. Измерены два пелен- га П 1 и П 2 на ориентир А. Если расстояние, пройденное судном меж- ду моментами измерения пеленгов, известно, то можно определить кратчайшее расстояние D кр до ориентира (рис. 20.5). Из треугольника AF 1 F 2 имеем 2 sin sin q AF S П = ∆ Глава 21. Комбинированные способы определения места судна 313 Рис. 20.5. Определение крат- чайшего расстояния до ориен- тира Аналогично из треугольника AF 2 F 3 можно получить ( ) ( ) кр 2 sin sin sin sin q D AF q П S q П П = + ∆ = + ∆ ∆ (20.6) Обозначим ( ) sin sin sin q q П K П ⊥ + ∆ = ∆ (20.7) Тогда кр D K S ⊥ = (20.8) В МТ—2000 включена табл. 2.34, из которой по аргументам q и ∆П можно выбрать величину К ⊥ Глава 21 КОМБИНИРОВАННЫЕ СПОСОБЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА СУДНА В практике судовождения широкое применение находят спо- собы определения места судна с использованием разнородных нави- гационных параметров. Эти способы в общем случае позволяют по- высить надежность обсервации, быстроту обработки навигационной информации и, в конечном счете, точность плавания судна. 314 Раздел 5. Визуальные способы определения места судна в море Безусловно, при реализации способов определения места суд- на по разнородным навигационным параметрам в силе остаются как общие положения по определению места судна, рассмотренные ра- нее в главе 17, так и основные свойства изолиний при измерении го- ризонтальных и вертикальных углов, пеленгов ориентиров, рассмот- ренных в главах 18—20. 21.1 Определение места судна по пеленгу и верти- кальному углу Сущность способа. Данный способ реализуется в двух вари- антах: • пеленг и вертикальный угол измеряются относительно одного ориентира; • пеленг измеряется относительно одного ориентира, а верти- кальный угол — относительно другого. Первый вариант находит применение в том случае, когда ви- ден один ориентир с известной высотой h. Измеряя пеленг на ориен- тир и определяя расстояние до него по измеренному вертикальному углу, получаем две навигационные изолинии — изоазимуту и изо- стадию. При относительно небольших расстояниях, что свойственно всем визуальным способам определения места судна, эти изолинии пересекаются практически под прямым углом. На карте в проекции Меркатора изоазимута изображается отрезком прямой, проведенной по направлению ОИП оториентира. Изостадия изображается окруж- ностью, проведенной из места ориентира радиусом, равным опреде- ленному расстоянию (рис. 21.1, а). Если определение места производится по отдаленному ори- ентиру, то при плавании в высоких широтах измеренный пеленг до- полнительно исправляется ортодромической поправкой. Точность способа. Точность обсервации определяется точ- ностью измерения пеленга и определения расстояния до ориентира. Она оценивается СКП места, которая рассчитывается по формуле 2 0 2 п 0 , 57,3 D m M D m ⎛ ⎞ = + ⎜ ⎟ ° ⎝ ⎠ (21.1) Глава 21. Комбинированные способы определения места судна 315 где — СКП измеренного пеленга, град; т 0 п m D — СКП определенного расстояния, мили; D — определенное расстояние, мили. Рис. 21.1. Определение места судна по пеленгу и вертикальному углу Второй вариант находит применение в том случае, когда не- возможно измерить пеленг и определить расстояние относительно одного и того же ориентира (рис. 21.1, б). Радиальная средняя квадратическая погрешность обсерво- ванного места судна 2 0 2 п 0 2 1 1 , cos 57,3 D m M D П ⎛ ⎞ = + ⎜ ⎟ ∆ ° ⎝ ⎠ m (21.2) где ∆П — угол между направлениями на ориентиры. Точность места повышается (при прочих равных условиях) с уменьшением расстояния до ориентира. В судовом журнале делается следующая запись: 20.00. ол = 57,3, М к А — 43°,5 ( ∆К + 0,7), ОС = 0°07,4′ (i + s) = = 01,3 ′, е = 11 м, h = 33 м, D = 56 миль, С = 20° — 1,8 мили. 316 Раздел 5. Визуальные способы определения места судна в море 21.2 Определение места судна по пеленгу и горизонтальному углу Сущность способа. Данный способ находит применение в том случае, когда один из двух находящихся в поле зрения ориенти- ров невозможно запеленговать (например, ориентир не наблюдается с места установки пеленгатора). Измеренному пеленгу наблюдаемого ориентира соответству- ет навигационный параметр — изоазимута, измеренному горизон- тальному углу между направлениями на ориентиры — изогона. Об- сервованное место — в точке пересечения изолиний (рис. 21.2). Рис. 21.2. Определение места судна по пеленгу и горизон- тальному углу На карте, выполненной в проекции Меркатора, это место мо- жет быть получено тремя способами: 1) построением навигационных изолиний; 2) переходом к определению места по двум пеленгам; 3) с помощью кальки с нанесением на нее измеренного горизон- тального угла. При применении первого способа используются приемы на- несения на карту навигационных изолиний, рассмотренных в гла- ве 18. При применении второго способа рассчитывается обратный истинный пеленг не наблюдаемого в пеленгатор ориентира ОИП 2 = ОИП 1 + α (21.3) Глава 21. Комбинированные способы определения места судна 317 Формула (21.3) алгебраическая. В нее угол входит со своим знаком, который определяется положением не наблюдаемого в пе- ленгатор ориентира относительно линии пеленга наблюдаемого ори- ентира ("+", если второй ориентир находится справа от линии пелен- га первого ориентира; " −", если — слева). Третий способ получения места на морской навигационной карте предусматривает следующие действия: • на кальку наносятся две прямые, пересекающиеся под углом, равным суммарному горизонтальному углу α; • на карту наносится линия обратного истинного пеленга на- блюдаемого ориентира; • калька накладывается на карту так, чтобы вершина горизон- тального угла помещалась на линии ОИП; • перемещением вершины горизонтального угла по линии ОИП добиваются такого ее положения, при котором лучи, обра- зующие угол, проходят через первый и второй ориентиры; вершина угла — обсервованное место. Точность способа. Точность обсервованного места зависит как от точности пеленгования, так и от точности измерения горизон- тального угла. Смещение изоазимуты ∆n п , обусловленное случайной по- грешностью пеленга δ п , значительно больше смещения ∆n α , обуслов- ленного случайной погрешностью δ α . Поэтому смещением изогоны ∆n α можно пренебречь, а точность обсервованного места оценивать линейным средним квадратическим смещением т L (см. рис. 21.2). Модуль этого смещения может быть рассчитан по формуле 0 п , 57,3 sin L m b m = ° α (21.4) где b — расстояние между ориентирами. Направление смещения m L относительно линии обратного истинного пеленга рассчитывается по формуле 1 1 2 sin arc tg , cos D D D α τ = α − (21.5) где D 1 и D 2 — расстояния до первого (пеленгуемого) и второго ори- ентиров соответственно. 318 Раздел 5. Визуальные способы определения места судна в море Наиболее просто величина и направление линейного смеще- ния определяются графически: сначала обе линии пеленгов изменя- ются на величину +m L и находится точка О 1 а затем — на величину − m L и находится точка О 2 .Отрезок О 1 О 2 = 2т L является отрезком, в пределах которого находится истинное место судна (с вероятностью 0,39). Изменяя направление пеленгов на ±3т L , получим отрезок, в пределах которого находится истинное место с вероятностью 0,99. Линейное распределение погрешностей места дает более определен- ную информацию об истинном месте судна, чем круговое. Поэтому способ определения места по пеленгу и горизонтальному углу более предпочтителен по сравнению со способом двух пеленгов, особенно при α < 90°. Его удобно использовать, когда требуется знать направ- ление вероятного распределения погрешностей места. Ориентировочная (загрубленная) оценка точности места мо- жет производиться с помощью РСКП (M 0 = m L ). В судовом журнале делается запись: 17.35. ол = 34,8 М К А — 58°,4 ( ∆K — 0,6), М К А — 43°,09,7 ′ — — З НК В, (i + s)= 01,2 ′, С = 36° — 2,3 мили. 21.3 Определение места судна по горизонтальному и вертикальному углам Сущность способа. Данный способ находит применение в том случае, когда в видимости наблюдателя находятся два ориенти- ра, однако возможно измерение вертикального угла только одного ориентира, а проблемы измерения горизонтального угла между ори- ентирами нет. Оба навигационных параметра измеряются одновременно двумя наблюдателями. Если наблюдатель один, то первый навигаци- онный параметр измеряется дважды — до измерения второго нави- гационного параметра и после. В расчет принимается среднее ариф- метическое значение из результатов этих измерений. Время и отсчет лага фиксируются в момент измерения второго навигационного па- раметра. Первым измеряется тот параметр, который при данном рас- положении ориентиров изменяется медленней, чем другой. Измеренному вертикальному углу соответствует навигаци- онная изолиния — изостадия, измеренному горизонтальному углу — Глава 21. Комбинированные способы определения места судна 319 изогона. Градиенты навигационных параметров направлены из об- сервованного места в сторону центров изолиний. Обсервованное место на морской навигационной карте может быть получено двумя способами: 1) построением навигационных изолиний; 2) использованием кальки с нанесенным на нее горизонталь- ным углом. Первый способ — построение изогон и изостадий — был рассмотрен в главах 18 и 19. Обсервованное место находится в точке пересечения изолиний. Второй способ реализуется практически так же, как и опре- деление места судна по пеленгу и горизонтальному углу. Различие — на карте проводится изостадия, по которой перемещают вершину горизонтального угла (рис. 21.3). Рис. 21.3. Определение ме- ста судна по горизонталь- ному и вертикальному уг- лам ориентиров Точность способа. Оценка точности обсервованного места производится по формуле 2 2 2 2 1 2 1 0 лп лп 1 1 , sin sin 3438 D D m D M m m m b α β α β ′ ⎛ ⎛ ⎞ ′ = + = + ⎜ ⎜ ⎟ Θ Θ β ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎞ ⎟ (21.6) где и — средние квадратические погрешности горизонталь- m α ′ m β ′ ного и вертикального углов, соответственно; D 1 и D 2 — расстояния от обсервованного места до ориентиров; b — расстояние между ори- ентирами; Θ — угол между градиентами навигационных параметров. 320 Раздел 5. Визуальные способы определения места судна в море 21.4 Определение места судна по створу и измеренным навигационным параметрам Навигационный створ, как линия положения. Под ство- ром понимается система нескольких знаков (огней, маяков), распо- ложенных на местности в соответствующем порядке и образующих линию положения, называемую осью. Для обозначения оси судового хода применяются осевые навигационные створы (рис. 21.4, а). Рис. 21.4. Осевой навигационный створ Осевые створы являются основой навигационного оборудо- вания внутренних водных путей и составляют около 60% всех бере- говых навигационных знаков. Створная зона ограничивается визир- ными окружностями, которые проходят на протяжении действия створа через точки, соответствующие боковым уклонениям. Боковое Глава 21. Комбинированные способы определения места судна 321 уклонение - наибольшее расстояние по нормали от оси створа, на которое может уклониться судно от оси створа, не выходя из створ- ной зоны. Основной характеристикой створа является его чувстви- тельность — величина, обратно пропорциональная боковому укло- нению. Створ тем чувствительнее, чем меньше боковое уклонение. Чувствительность створа — величина переменная и изменяется на протяжении дальности его действия. Боковое уклонение к 1 1 1 , 3438 D P D d ε ⎛ ⎞ = + ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ (21.7) где ε к — горизонтальный критический угол (минимальный угол, при котором обнаруживается раствор створных знаков), угловые минуты; D 1 — расстояние от судна до переднего створного знака, кбт; d — расстояние между створными знаками, кбт. Горизонтальный критический угол зависит от величины вер- тикального угла створа α — угла между верхними кромками знаков (огней). Угол α берется в конечной точке К пользования створом (рис. 21.4, б). Сравнительные величины вертикального и горизонтального ε к углов створа при наблюдении створных знаков и огней невоору- женным глазом представлены ниже: α 2 ′ 8 ′ 14 ′ 20 ′ 26 ′ ε к 1 ′ 1 ′ 1 ′ 1,1 ′ 1,3 ′ Для увеличения дальности видимости створных знаков и ог- ней, облегчения их обнаружения и использования, более точного удержания знаков или огней в одной вертикальной плоскости при плавании по створу применяют бинокль. Если плавание по створу обеспечивается только с использованием бинокля, то об этом обяза- тельно указывается в руководствах для плавания "Огни и знаки", "Огни". Эффективность использования бинокля для каждого кон- кретного случая различна и зависит от целого ряда факторов, сово- купное влияние которых и определяет чувствительность створа. Применение шестикратного бинокля дает следующие результаты: • дальность видимости огней увеличивается в 1,5 раза, а створ- ных знаков — в 1,5—2 раза; 322 Раздел 5. Визуальные способы определения места судна в море • вертикальный угол створа увеличивается пропорционально кратности бинокля; • горизонтальный критический угол створа уменьшается в 1,5—6 раз в зависимости от вертикального угла α; • боковое уклонение Р уменьшается в 1,5—6 раз. Сравнительные значения горизонтального и вертикального углов при использовании бинокля представлены ниже: α 12 ′ 48 ′ 84 ′ 120 ′ 156 ′ ε к 0,17 ′ 0,35 ′ 0,55 ′ 0,75′ 0,93′ |