шпоры. Вопрос 16. Визуальные методы определения места судна по пеленгам, расстояниям, пеленгам и расстояниям, горизонтальным и вертикальным углам.
Скачать 329.5 Kb.
|
Вопрос №16. Визуальные методы определения места судна: по пеленгам, расстояниям, пеленгам и расстояниям, горизонтальным и вертикальным углам. Комбинированные и частные способы определения места. Применение разновременных измерений. Крюйс-пеленг, особенности при учёте внешних факторов (ветра и течения). Точность способа. Определение места судна по разновременным пеленгам разных ориентиров. Крюйс-расстояние. Точность способа. Определение места по двум пеленгам С пособ определения места судна по двум пеленгам — один из наиболее распространенных при плавании в узкостях или вдоль берега, вблизи навигационных опасностей. Это объясняется еще и тем, что часто в видимости судна большого количества ориентиров одновременно не бывает. Сущность способа состоит в следующем. В быстрой последовательности берут пеленги двух объектов (маяков, знаков, мысов и др.). Рассчитывают истинные пеленги, если имеется поправка компаса, и прокладывают их на карте. В точке пересечения пеленгов будет обсервованное место судна F (рис. 9.1). Этот способ имеет ряд преимуществ (простота и быстрота определения), но и ряд недостатков, главным из которых является полное отсутствие контроля при единичном определении. Поэтому критический анализ полученного места имеет решающее значение для принятия обсервации за достоверную. Что необходимо иметь в виду при анализе обсервации? Во-первых, достоверность поправки компаса, затем порядок пеленгования; во-вторых, неодновременность взятия пеленгов; в-третьих, возможность ошибки в опознании объекта и, в-четвертых, влияние случайных ошибок пеленгования. 1. Влияние ошибки в поправке компаса. Если при использовании пеленгов допущена ошибка в принятом или неучтенном значении поправки компаса εк, град., то вместо истинного места судна (точка F) будет получена точка F1 (рис. 9.2). Величину линейной ошибки обсервованного места можно получить по формуле для систематической ошибки ε, град. Подставляя в нее значения градиентов где d — расстояние между ориентирами А и В. Из этой формулы видно, что величина FF1 будет увеличиваться с уменьшением Θ (при постоянных d и εк). Поэтому при 30° > 0 > 150°, когда sinΘ уменьшается особенно быстро, определение места по двум пеленгам нельзя считать надежным. 2 . Порядок пеленгования объектов. При больших скоростях судна, когда расстояния до объектов небольшие, пеленги должны быть приведены к одному моменту. Измеряют пеленги на ориентиры A и В, затем снова на ориентир А. Для ориентира А рассчитывают средний пеленг, который будет соответствовать пеленгу А на момент пеленгования ориентира В. Порядок пеленгования двух ориентиров зависит от их курсовых углов. Первым нужно пеленговать предмет, расположенный ближе к диаметральной плоскости судна. На рис. 9.3 А и В — ориентиры, КК1 — линия пути судна. За промежуток времени между моментами взятия пеленгов судно пройдет отрезок пути ММ1. Тогда, если первым пеленговать объект А, место судна будет в точке F’, при обратном порядке пеленгования — в точке F. Исходя из практических соображений всегда желательно получить обсервацию в момент последнего наблюдения. Поэтому сравним линейные ошибки в полученных местах судна F'M и FM1. Отсюда понятно, что F'M1> FM, так как qA > qB, и первым нужно пеленговать предмет, расположенный ближе к диаметральной плоскости. При ночном пеленговании порядок будет зависеть от характеристики огня. Первым пеленгуем огонь, у которого более длительные проблески, или тот, который пеленгуется с трудом из-за плохой видимости или удаленности. 3. Влияние случайных ошибок пеленгования. Пеленгованию, как любому измерению, сопутствуют случайные ошибки, к которым можно отнести ошибки из-за неточности наведения, колебаний в момент качки, отсутствия стабилизации в вертикальной плоскости и др. Это приводит к тому, что любому измеренному пеленгу соответствует ошибка ±mп, град. Если такую ошибку подставить в формулу для оценки точности обсервованного места, то получим формулу для средней квадратичной погрешности обсервации по двум пеленгам Ф ормула (9.2) показывает, что при малых и близких к 180° углах Θ ошибки увеличиваются. Следовательно, место будет получаться точнее при Θ = 90°. Точность определения зависит также от расстояния до ориентиров. При определении места судна по двум пеленгам ошибка в принятой поправке компаса может быть значительно больше случайных ошибок. По этой причине на практике происходили тяжелые аварии. Эти аварии, случающиеся при образовании ошибки в поправке компаса в 3...5°, выглядят следующим образом. Судну необходимо пройти между банками С и D, используя для определения места объекты А и В (рис. 9.4). Когда судно находилось в точке F1, были взяты пеленги на А и В, но из-за ошибки εк, град в принятой поправке компаса вместо истинной точки F1 была получена ошибочная точка M1. Когда судно находилось в точках F2 и F3, были получены еще две обсервации: M2 и М3. Эти обсервации показали, что судно чисто проходит между банками. Между тем оно с полного хода село на мель (точка F4). Для того чтобы своевременно обнаружить ошибку в поправке компаса при определении по двум пеленгам, необходимо получить несколько обсервованных точек и внимательно проанализировать их расположение. В общем случае обсервованные точки, полученные по пеленгам двух предметов, когда принимаемая поправка компаса ошибочна, будут располагаться на кривой второго порядка — гиперболе, переходящей в частных случаях через прямую в параболу. Приведем некоторые практические рекомендации по обнаружению ошибки в принимаемой поправке компаса, когда получен ряд обсервованных точек. 1.Если обсервованные точки располагаются на некоторой кривой и через них нельзя провести прямую линию. Это особенно заметно при малых или близких к 180° углах между пеленгами. 2.Если линия, соединяющая две обсервованные точки, составляет угол с линией проложенного на карте ИК или пути, то поправка компаса неверна. Однако следует учитывать, что этот угол может образоваться из-за неправильного учета суммарного угла сноса, поэтому его необходимо определить как можно точнее. 3 .Если принятая поправка компаса верна, то независимо от действия дрейфа или течения расстояния на карте между обсервациями будут пропорциональны соответствующим промежуткам времени или плавания по лагу. При ошибке в поправке компаса этих соотношений не будет. 4.Если после нескольких обсерваций по двум предметам через небольшой промежуток времени получены обсервованные точки по двум другим предметам, то при наличии ошибки в поправке компаса будет наблюдаться разрыв между сериями полученных определений. Наличие такого разрыва, если предметы хорошо опознаны и карты точны, указывает ошибку в принимаемой поправке компаса (рис. 9.5). Для определения правильного значения поправки компаса по пеленгам двух предметов достаточно найти величину ее ошибки, а затем алгебраически вычесть эту ошибку из принятого значения поправки компаса: Можно рекомендовать метод определения ∆К, который заключается в следующем. П ри постоянном курсе и скорости судна следует трижды взять пеленги предметов А и В, зафиксировав моменты или отсчеты лага. Первоначально на карте надо проложить только три пеленга предмета А с принимаемой ∆Кпр, и затем определить линию аЬс (рис. 9.6), параллельную пути, для чего следует вместить между линиями пеленгов предмета А отрезки S1 и S2, пропорциональные ∆t1 и ∆t2 или РОЛ1 и РОЛ2. Из полученных точек а, Ь, с нужно проложить пеленги предмета В с принимаемой ∆Кпр. Эти пеленги, если пренебречь случайными ошибками пеленгования, пересекутся в точке В'. Угол между линией, соединяющей предметы А и B, и линией АВ' будет равен ошибке в принимаемой поправке компаса ∆К, так как вся фигура АаЬсВ повернется на угол εк относительно линии АВ. Знак εк определяется по правилу: если точка В лежит правее линии АВ, то εк имеет знак «+», если левее, то знак «-». Точность определения или проверки ∆К рассмотренным методом ±1°. Определение места по трем пеленгам П ри определении места по трем пеленгам в быстрой последовательности берут пеленги трех предметов А, В, С. Переводят их в истинные и прокладывают на карте. Если бы наблюдения не содержали ошибок и пеленги были взяты одновременно, то все три пеленга пересеклись бы в одной точке F, представляющей собой место судна Однако из-за неизбежного действия ряда факторов пеленги обычно не пересекаются в одной точке, а образуют так называемый треугольник погрешности. Его появление может быть вызвано различными видами ошибок: промахами при снятии отсчета и при исправлении компасных пеленгов; ошибками в опознавании ориентиров; ошибками в принятой поправке компаса; неодновременностью взятия пеленгов; случайными ошибками пеленгования и прокладки. Промах во взятии отсчета можно обнаружить повторным наблюдением и проверкой расчетов, так как чаще всего в этом случае треугольник получается очень большим. Действие систематической ошибки в принимаемой поправке компаса показано на рис. 9.7. В связи с тем что пеленги отягощены одной и той же ошибкой εк, все они повернутся на одинаковый угол в одну сторону. Пусть точка F — истинное место судна, полученное по пеленгам предметов А, В и С при безошибочной поправке компаса. Если три пеленга будут иметь ошибку, равную εк, то получится треугольник погрешности abc. Вершина угла α, образованная пеленгами предметов А и В, будет лежать на окружности AFB, a вершина угла β — на окружности BFC. Вершина суммарного угла (α+β) — на окружности AFC. Если ошибка εк будет иметь иной знак, то все пеленги повернутся, в другую сторону, образовав треугольник погрешноcти а’b’c’ . Таким образом, вершины треугольника погрешности, вызванного ошибкой в поправке компаса, лежат на окружностях, вмещающих углы между пеленгами. Это важное положение можно использовать для получения истинного места судна и поправки компаса следующим образом. 1. По известным пеленгам предметов А, В и С (компасным или исправленным любой ∆К) можно рассчитать углы между пеленгами и по двум углам получить место судна. Сняв с карты истинные пеленги предметов А, В и С и зная компасные пеленги этих же предметов, легко рассчитать значение поправки компаса, осреднив снятые значения: 2. Изменив ∆К на 3...5°, можно получить второй треугольник погрешности. Если затем соединить соответственные вершины обоих треугольников прямыми линиями, то в точке их пересечения будет место судна. Хотя замена окружностей прямыми приводит к ошибкам, но при небольшой величине сторон треугольника это можно допустить. Наиболее характерное расположение треугольника погрешности аЬс, полученное первоначально, и а'b'с’, полученное после прокладки пеленгов с измененным значением ∆К, показано на рис. 9.8. Когда ∆а'b'с’ будет меньше ∆аbс и не изменит своей ориентировки, измененная поправка компаса будет ближе к истинному значению ∆К, чем первоначальная. Изменение ориентировки треугольника погрешности у казывает на то, что измененная ∆К имеет другой знак, чем принятая раньше. Если три пеленга пересекутся в одной точке, это значит, что измененная ∆К оказалась правильной. Чтобы избежать графических ошибок при построении, можно рассчитать параллельное смещение каждой линии положения при изменении поправки на 3...5° и построить новый треугольник погрешности, перенеся все линии положения в сторону увеличения или уменьшения (рис. 9.9). Для расчета смещения необходимо снять с карты расстояния до каждого из трех предметов. Тогда 3 . Если один из пеленгуемых предметов находится намного дальше двух других, то место судна и ∆К можно определить последовательным приближением (рис. 9.10). Считая место судна, определенное по ближайшим предметам, достаточно точным даже при неправильной ∆К, из полученной точки F’ можно снять ИП отдаленного предмета С. Зная его компасный пеленг, рассчитать ∆К, а затем уточнить место, положив повторно пеленги ближайших ориентиров А и В, исправленные новой ∆К. При необходимости можно это действие повторить. С ледует отметить, что при расположении всех трех ориентиров и судна на одной окружности будет иметь место случай неопределенности, так как окружности, вмещающие углы α,β и (α+β), сливаются в одну. В этом случае все три пеленга пересекутся в одной точке, даже если они будут ошибочны, и не представляется возможным определить место судна и проверить наличие ошибки в поправке компаса Действие случайных ошибок пеленгования отличается от действия систематической ошибки в поправке компаса тем, что ошибка каждого пеленга может иметь различное значение. В общем случае такие ошибки тоже могут вызвать появление треугольника погрешности. Исключить их действие при ограниченном числе наблюдений невозможно из-за неопределенности их индивидуальных значений. Поэтому необходимо выбрать точку, которую следует принять за обсервованное место судна. Для этого может быть использован общий принцип нахождения места судна при избыточных наблюдениях, или в центре треугольника (при малом треугольнике) или на пересечении антимедиан (при большом треугольнике). Для каждой линии положения рассчитывают величину смещения под действием случайных ошибок: Строят полосы положения (рис. 9.11) и находят место судна в центре площади, образованной перекрытием всех трех полос смещения линий положения. В лияние ошибки, вызванной неодновременным взятием пеленгов, можно исключить несколькими способами. Один из них — правильный выбор очередности взятия пеленгов. Первым нужно пеленговать объекты, расположенные ближе к диаметральной плоскости судна. Пеленги этих ориентиров изменяются медленнее. Если берутся пеленги огней маяков, то наблюдения надо так организовать, чтобы не пришлось долго ждать проблеска огня, если он пеленгуется не первым. При скорости до 15 уз, когда прокладка ведется на путевых картах, этого достаточно для исключения ошибки от неодновременности пеленгования. При больших скоростях или при ведении прокладки на крупномасштабных картах или планах для уточнения следует привести пеленги к среднему моменту. Для этого берут пять пеленгов в следующем порядке: пеленгуют ориентиры А, В и С, а затем еще повторно пеленги B и А в обратном порядке. Считая, что пеленги изменяются линейно, рассчитывают средние значения пеленгов объектов А и В Время и показания лага следует заметить на момент пеленгования предмета С. Получив одно определение, нельзя решить вопрос о выборе вероятного места судна, так как значения случайных ошибок в каждом пеленге и систематической ошибки в поправке компаса неизвестны. Небольшой анализ может оказать помощь в решении этого вопроса. 1.Если при построении получен большой треугольник погрешности, следует повторить наблюдения, чтобы выяснить, какие ошибки превалируют. При большой систематической ошибке по сравнению со случайными в повторных, близких друг к другу, определениях размер и ориентировка треугольника погрешности заметно не изменятся (рис. 9.12). Тогда для нахождения места судна и величины ∆К нужно считать ошибку систематической. |