2. Требование к морской карте. Локсодромия и Ортодромия. Меркаторская проекция ее построения и пользование ею.

Картой называется условное уменьшенное изображение поверхности Земли на плоскости.

Морская карта - основной документ для судоводителя, позволяющий наглядно видеть обстановку плавания и положение судна по отношению к опасностям.

Поскольку в работе судоводитель прокладывает угловые величины /курсы, пеленг/, то морская карта во-первых должна быть равноугольной, т.е. углы на местности должны равняться углам на карте, во-вторых, работа на карте должна производиться наиболее простыми прямыми линиями, т.к. локсодромия - путь судна, идущего постоянным курсом, должна изображаться прямой линией, в-третьих, карта должна давать судоводителю достаточно подробное изображение и описание дна, опасностей, ограждения и берега.

Меркаторская проекция

Т ребования к морской карте соблюдены в проекции, разработанной голландским ученым Меркатором

Опишем вокруг Земли по экватору цилиндр, ось которого совпадает с осью Земли и спроектируем на цилиндр меридианы и параллели. Они изобразятся в виде взаимноперпендикулярных прямых, тогда локсодромия изобразится прямой линией, но не будет равноугольности. Для создания равноугольности нужно, чтобы меридианы были растянуты насколько, насколько были растянуты параллели, математически на секунду , тогда карта будет равноугольной. Из условий построения возникают правила пользования морской картой:

1. Масштаб на долготе (нижняя и верхняя paмки) не совпадает с масштабом по широте (боковые рамки).

2. Карта имеет переменный масштаб по широте, поэтому измерять расстояние нужно по боковой рамке между своими параллелями.

3. Снс. Принцип действия и схема работы спутниковых навигационных систем Навстар и Глонасс.

Спутниковые РНС НАВСТАР (USA) и ГЛОНАСС (РОССИЯ) позволяют определять место судно непрерывно, в любой точке Земли, в любую погоду и в любое врсмя суток.

Система "NAVSTAR" состоит из 24 ИСЗ по 4 ИСЗ на 6-ти орбитах высотой Н=20200 км с углом наклона 55⁰. Период обращения ИСЗ Т=12 часов, зона радиовидимости 76. Таким образом обеспечивается единообразная зона точности по всей Земле, и с судна одновременно наблюдается 4-8 ИСЗ. Для определения наклонного расстояния Р между ИСЗ и судном используется пассивный метод. Для определения места судна одновременно измеряется расстояние не менее чем до 3-х ИСЗ. При этом получаем треугольник погрешности из-за постоянной ошибки в расхождении временных шкал ИСЗ и ПИ судна. Точное место судна определяется в точке пересечения биссектрис вершин треугольника погрешности. Найдя место судна ( ) можно определить поправку примерно как определение К в треугольнике погрешности по 3-м пеленгам или дистанциям. Все ИСЗ работают на частоте f₁=1575,42 МГц ( =19 см), f₂=1227,6 МГц ( =24 см), что позволяет уменьшить влияние ионосферы на точность определения.

На судах применяют одночастотные приемоиндикаторы (ПИ), измеряющие расстояние Р с точностью до 16 м. Точность определения места зависит от геометрического выбора ИСЗ. Наилучший вариант, чтобы углы между ИСЗ были 120⁰. Задачу выбора спутников решает приемоиндикатор. При углах между 3-мя ИСЗ = 120⁰ геометрическая ошибка определения места Г=1.45, при работе с 4-мя спутниками Г=min=2.6. Для точных обсерваций 1,5<Г<5; при Г>10 место считается не точным. На некоторых ПИ точность обсервации показывается на дисплее буквами А - высокая, В - хорошая, С - удовлетворительная, Д - плохая.

Е стественно точность места зависит от точности определения расстояния, которое в основном зависит от:

- нестабильности шкалы времени ИСЗ и ПИ

- ошибок в орбитальной информации

- влияния ионосферы и тропосферы

- шумов аппаратуры ИСЗ и ПИ.

С редняя квадратичная ошибка =16м. Ha дисплее ПИ обязательно появляется, независимо от типа ПИ, ПУ и Vny, символ точности, Tгр. Кроме этих данных ПИ могут выдавать:

- путь и расстояние до порта прихода

- поперечное уклонение от пути

- прохождение траверза последней точки

- запоминать и при падении человека за борт.

Часть информации имеет звуковой сигнал. Точность NAVSTAR = 100 м. Российская РНС ГЛОНАСС ( глобальная Навигационная спутниковая система) основана на измерении расстояния до 3-х спутни­ков из 24-х, размещенных на 3-х орбитах с H = 19.000км. Период обращения 11ч 15мин, наклонение орбиты 64,8° с частотами 1240 - 1260МГц и точностью 100м. Системы NAVSTAR и GLONASS имеют подавляющее преимущество по отношению к другим PHC и последние, вероятно, будут ликвидироваться. Ведутся работы по совместному использованию систем GPS NAVSTAR и GLONASS, которая получила название GNSS = GPS + GLONASS.