шпоры. Вопрос 16. Визуальные методы определения места судна по пеленгам, расстояниям, пеленгам и расстояниям, горизонтальным и вертикальным углам.

• Название: Вопрос 16. Визуальные методы определения места судна по пеленгам, расстояниям, пеленгам и расстояниям, горизонтальным и вертикальным углам.
• Анкор: шпоры
• Дата: 15.06.2021
• Размер: 329.5 Kb.
• Имя файла: 16.doc
• Тип: Документы; #217393
• страница: 3 из 4

q = ПУ - ИП — угол между линией пути и первым пеленгом.

Подставим значение mр в формулу (11.3) и получим значение сред­ней квадратичной ошибки счислимо-обсервованного места, приняв





Из формулы (11.4) следует, что место точнее определяется при уменьшении расстояния до предмета и при значениях углов q и Θ, близких к 90°. Однако эти условия несовместимы, так как с увеличе­нием q и Θ увеличивается расстояние. В общем случае место судна наиболее точно получается при q = 50...80°,
Θ = 50...70°.

Рассматривая способ определения места судна по крюйс-пеленгу следует отметить, что наибольшие ошибки возможны при неверном учете течения. Поэтому пренебрежение к учету течения недопустимо.

Р ассмотрим влияние ошибок элементов течения (или ошибок из-за неучтенного течения) на получение счислимо-обсервованного мес­та.
На рис. 11.5 точка F’ — место судна, полученное по крюйс-пелен­гу без учета течения, a F—действительное место судна.

Из ∆FF’e имеем



Отсюда ошибка в определении места из-за того, что не было учте­но течение, определится из выражения



где α — угол между первым пе­ленгом и направлением течения;

t — промежуток времени между пеленгованиями;

Vt — скорость течения.

Из формулы (11.5) видно, ес­ли α = 0°, то FF’ также равно ну­лю, а следовательно, течение не вызовет ошибки в полученном месте судна. Поэтому, если взять первый пеленг по направлению течения, то место судна, полу­ченное по крюйс-пеленгу, будет свободно от ошибки в учете течения.
Определение места судна по крюйс-расстоянию

Е сли в видимости судна имеется один ориентир и представляется возможным дважды измерить расстояние до него (по вертикальному углу или по РЛС), то место судна можно получить способом
крюйс-расстояния (рис. 11.6). Пусть ММ1 — линия пути судна. Когда оно на­ходилось в точке F1 было измерено расстояние D1 до ориентира, а че­рез некоторое время из точки F2 — расстояние D2. Полагая, что путь судна и пройденное расстояние SЛ между наблюдениями известны, место судна можно получить несколькими способами, но самым про­стым является геометрический.

От ориентира А по направлению, па­раллельному линии пути судна, следует отложить пройденное рас­стояние SЛ. Тогда точка F2, представляющая собой место судна в мо­мент наблюдений, может быть найдена как место пересечения двух окружностей радиусами D1 и D2, с центрами в точках А' и А.

Этот метод можно применить, когда трудно запеленговать объект, с целью уменьшения влияния случайных ошибок пеленгования.

Точность способа зависит от ошибок в измерении расстоя­ний, ошибок счисления за вре­мя плавания между наблюде­ниями и угла между линиями положения.

Влияние ошибок счисления будет таким же, как и в способе крюйс-пеленга.
Методы повышения точности определения места судна

по разновременным линиям положения

Как было показано выше, основной причиной невысокой точно­сти счислимо-обсервованного места является неточное знание прой­денного расстояния. Для повышения точности обсервованного места были предложены методы, в основе которых лежит принцип вмеще­ния между пеленгами отрезков, пропорциональных промежуткам времени или разностям отсчетов лага. К таким методам следует отне­сти метод исправленного крюйс-пеленга и метод исправленного крюйс-расстояния.

И справленный крюйс-пеленг. Впервые был предложен гид­рографом Н. Н. Струйским. Идея метода сводится к следующему. Как известно, если взять три пеленга одного ориентира, то можно полу­чить линию, параллельную пути судна, n1n2n3 (рис. 11.7).

Если за время плавания судна от последней обсервации F до кон­ца наблюдения его скорость и курс, а также элементы сноса постоян­ны, то линия пути судна должна проходить через последнюю обсер­вацию (точка F) и, следовательно, линия FF1F2F3 будет представлять линию пути судна.

Проведя линию ИК и отложив SЛ, можно получить
вектор fF3 — элементы сноса за время плавания от точки F до F3.

Е сли точная обсервация находится недалеко от предмета А, то по­строение упрощается (рис. 11.8) и можно ограничиться взятием двух пеленгов П1 и П2 объекта А. После взятия пеленгов из точки F про­кладывается линия ИК, а также прямая, соединяющая точку F с предметом А. На линии ИК откладываются отрезок S (получается точка n) и отрезок Sл2 (точка m).

Соединив точку m с предметом А и проведя nl, параллельную mА, получим

П роведя из точки l прямую lF1 параллельную второму пеленгу, получим точку F1 — место судна в момент взятия первого пеленга, продолжив линию FF1 получим точку F2 — место судна в момент взятия второго пеленга, а также линию пути FF1F2, так как



Постоянная ошибка в поправке лага не окажет влияния на окон­чательный результат, так как при построении было использовано лишь отношение пройденных расстояний. Расстояние mF2 будет равно сносу за время плавания судна от точки F до момента взятия второго пеленга.

Исследование точности этого способа по сравнению с определени­ем места по крюйс-пеленгу показывает, что, если элементы сноса по­стоянны, то способ дает более точный результат.

И справленное крюйс-расстояние. Если имеется надежная об­сервация, полученная по двум или более ориентирам, ее можно ис­пользовать, как и в способе исправленного крюйс-пеленга, для по­вышения точности определения места судна.

Пусть точка F — надежная обсервация, А — неподвижный предмет, до которого можно измерить D1 и D2 — расстояния в фик­сированные моменты времени (рис. 11.9). Будем полагать, что курс и скорость судна и элементы сноса на участке наблюдений постоян­ны и неизвестны.

Для решения из точки F проводим прямую FK (это может быть линия ИК) и откладываем на ней отрезки Fn и nm, пропорциональ­ные промежуткам времени t1 и t2 или плаванию по лагу S1 и S2.

Соединив точки m и А, проведем линию nl, параллельную mА. На прямой Аm от точки А отложим измеренное расстояние D2 и полу­ченную точку соединим с F. Затем из точки / радиусом lO делаем за­сечку на окружности радиусом D1. Полученная точка FF1 будет местом судна в момент измерения D1 Продолжив линию FF1 до пересечения с окружностью радиусом D2, получим точку F2 — место судна на мо­мент измерения D2 — на основании соотношения



Этот метод позволяет получить счислимо-обсервованное место и линию пути судна. Ошибка в поправке лага, если она постоянная, на точность результата не влияет. Метод позволяет вести прокладку при неизвестных показаниях лага.

Т очность результата зависит от того, насколько точно измерены расстояния, а также от постоянства курса, скорости и элементов сноса.

Можно использовать частный случай, когда D1 = Dmin, т. е. изме­ряется минимальное расстояние до предмета Проложив окружность радиусом Dmin, следует провести линию пути, касательную к этой окружности. Сделав засечку на этой линии радиусом, равным D2 (т.е. расстоянием, измеренным повтор­но), получим точку F1 — счислимо-обсервованное место (рис. 11.10).

С пособ траверзных расстояний. Если с судна в моменты Т1, и Т2 взять пеленги ориентира А и рассчитать q = ИК-П1 и
∆П = П2-П1 (рис. 11.11), то можно найти D_┴ —расстояние в момент траверза. Из ∆AF1F2 по формуле синусов получим





Значение коэффициента М приведено в табл. 30 МТ-75.

Выбрав М по аргументам q и ∆П, рассчитывают траверзное рас­стояние. В момент прохождения траверза величину D, откладывают от ориентира А и получают точку F3 — счислимо-обсервованное ме­сто судна. Способ удобен тем, что пеленгование можно производить до и после прохождения траверза, а также в момент траверза. При хорошей работе лага способ дает достаточно точные результаты.
Общее графическое решение задачи определения места судна

по разновременным линиям положения

П ри отсутствии обсерваций, чтобы исключить ошибки счисления при определении места судна по разновременным линиям положе­ния, необходимо произвести четыре наблюдения и проложить полу­ченные линии положения на карте. Тогда для определения места судна, если оно в период наблюдений шло равномерно и прямоли­нейно, достаточно вместить между линиями положения отрезки пути, пройденные судном по прямой, так, чтобы они относились как соот­ветствующие промежутки времени или пройденные судном расстоя­ния по лагу (рис. 11.12):



Чтобы выполнить это, на кальке проводим произвольную прямую и на ней откладываем отрезки Sл1, S л2 и Sл3 (рис. 11.13). Можно от­ложить любые отрезки, пропорциональные промежуткам времени t1 t2 и t3. Через полученные на прямой точки m,n,f,h и произвольно выбранную точку О проводим четыре луча ОМ, ON, OF и ОН, а вблизи линии mnfh — серию параллельных прямых. Наложив каль­ку на карту и двигая ее, можно найти такое положение, когда все че­тыре точки одной из прямых, параллельных линии mnfh, будут ле­жать на соответствующих линиях положения и одновременно на лу­чах ОМ, ON, OF и ОН. Место судна на любой из линий положения на соответствующий момент помечаем уколом циркуля.

П оказать, что вмещение выполнялось правильно, можно, вспом­нив теорему об отрезках параллельных линий, пересекающих пучок прямых. Число прямых параллельных линии mnfh, которые нужно провести, определяется требуемой точностью построения, и предпо­лагаемыми расхождениями в значениях Sл и S, проходимых судном за одинаковые промежутки времени.

Из построения понятно, что метод вмещения не зависит от вида линий положения и от того, по наблюдениям одних и тех же или различных ориентиров они были получены. Следует лишь иметь в виду, что по четырем пеленгам и четырем расстояниям до одного ориенти­ра или при параллельности всех четырех линий решение задачи ста­новится неопределенным. Если для определения использовано не­сколько ориентиров, задача решается всегда. В отдельных случаях может иметь место неопределенность, когда решений будет несколь­ко, но выбрать из нескольких решений правильное обычно не пред­ставляется трудным, учитывая дополнительную информацию (глу­бины, счисление, гидрометеорологические данные).

Изложенный метод вмещения может быть применен и к опреде­лению места способами крюйс-пеленга и крюйс-расстояния, для этого первую линию положения следует провести через точку F — исход­ную обсервацию, а пеленги и расстояния измерять до различных ориентиров.

Впервые эта задача для четырех прямых была графически решена англичанином Ревом, графоаналитически — академиком А. Н. Кры­ловым и М. Н. Андреевым. Приведенное выше графическое решение предложено проф. М. М. Лесковым, оно является наиболее простым.
Определение места судна по пеленгу и расстоянию

Определение места судна по пеленгу и расстоянию — способ, наи­более часто употребляемый при использовании радиолокатора Обычно пеленг и расстояние измеряют до одного ориентира, однако бывает целесообразнее измерить пеленг на светящийся маяк по ком­пасу, а расстояние измерить до берега В первом случае угол пересе­чения линий положения будет равен 90°, а во-втором — разности пе­ленгов, снятых с карты. Расстояние может быть измерено с помощью секстана по вертикальному углу либо получено приближенно по от­крытию маяка или глазомерно, при плавании по фарватеру или в узкостях. Чтобы уменьшить ошибки неодновременности наблюдений, вначале измеряется расстояние, а затем берется пеленг при положе­нии предмета ближе к траверзу и в обратной последовательности — при острых курсовых углах. Обсервованное место получается на ли­нии ИП на расстоянии от предмета, равном D.

Известно, что ошибки линии положения пеленга и расстояния



П ри измерении пеленга и расстояния до одного ориентира сред­няя квадратичная ошибка места судна равна (угол Θ = 90°).
При измерении пеленга и расстояния до разных объектов требу­ется знать угол пересечения. Тогда



Из формул (12.1) и (12.2) видно, что с увеличением расстояния точность определения понижается. Поэтому при выборе ориентиров следует отдавать предпочтение ближайшим из них. Кроме того, точность определения понижается с увеличением ошибок в измерении пеленга и расстояния. Способ имеет достоинство в том, что для опре­деления места судна достаточно иметь в видимости один предмет. Этот способ хорошо использовать при плавании по створу. Недоста­ток способа в невозможности выявить промах в опознании ориен­тира и в измерениях.
Другие комбинированные способы определения места судна

В условиях морского плавания можно предположить создание ус­ловий, когда измерение двух навигационных параметров затрудни­тельно. К таким условиям можно отнести выход из строя РЛС или гирокомпаса, невозможность пеленгования из-за закрытия объектов надстройкой или палубным грузом, малое количество объектов для пеленгования, штормовые условия или плохая видимость. Учитывая эти обстоятельства, штурман должен владеть различными комбини­рованными способами определения места судна

1. Определение по пеленгу и го­ризонтальному углу. Если предполо­жить, что один из двух предметов закрыт для обзора, то, измерив пеленг одного предмета, можно секстаном измерить го­ризонтальный угол с другой точки на судне. Для получения места на карте прокладываем ИП предмета А (рис. 12.1) и затем пеленг предмета В, рассчитанный по формуле ИПВ = ИПА + α.

Метод сводится к определению места по двум пеленгам.

Е сли необходимо, то наблюдения следует привести к одному мо­менту. Хотя измерение угла секстаном дает высокую точность, из-за неизбежных графических ошибок при прокладке этот способ можно считать для хорошей погоды приблизительно равноценным способу двух пеленгов. Если в пеленге большие случайные ошибки, то место судна, определенное по пеленгу и углу, оказывается более точным, особенно при малых углах между ориентирами, так как в этом случае угол между линиями положения будет близок к 90°. В частном случае вместо пеленга может быть створ.

Для оценки точности данного способа может быть применена формула