МІНІСТЕРСТВО НАУКИ ТА ОСВІТИ, МОЛОДІ І СПОРТУ УКРАЇНИ

МОРЕХІДНИЙ КОЛЕДЖ ТЕХНІЧНОГО ФЛОТУ

ОДЕСЬКОЇ НАЦІОНАЛЬНОЇ МОРСЬКОЇ АКАДЕМІЇ

О.А. Нерубаський

НАВІГАЦІЯ І ЛОЦІЯ

методичні вказівки до самостійного вивчення предмету

Одеса, 2012 р

Разработано преподавателем МКТФ ОНМА Нерубасским А.А. при участии преподавателя-методиста высшей категории Фишмана Б.З.

Рассмотрено и одобрено на цикловой комиссии «Судовождение»

Протокол № ___ от «___» ___________2012 г

Председатель комиссии

М.А. Котолуп

«УТВЕРЖДАЮ»

Зам. начальника МКТФ ОНМА по учебной работе

Э.Ф. Малай

«____» __________2012 г.

Методические рекомендации для самостоятельного изучения предмета по предмету «Навигация и лоция» разработаны для курсантов 2 курса специальности 5.07010401 «Судовождение на морских путях», по ниже перечисленным разделам:

1. Основные понятия и определения.

2. Определение направлений в море.

3. Мореходные приборы и инструменты.

4. Картографические проекции и морские карты.

5. Навигационное оборудование.

6. Графическое счисление пути судна без учета дрейфа и течения.

Пояснительная записка

Предмет «Навигация и лоция» - профилирующая дисциплина для специальности «Судовождение на морских путях». Значение навигации и лоции имеет решающее значение для обеспечения безопасности судовождения.

Предмет «Навигация и лоция» состоит из двух тесно связанных частей: «Навигация» и «Лоция», поэтому изучать обе части следует в последовательности, указанной в методических рекомендациях.

«Навигация» изучает теоретические основы и практические методы вождения судов в морях и океанах в любое время при различныхгидрометеорологических условиях, а также способы учета движения судов и контроля правильности этого движения с помощью современных штурманских приборов, радиотехнических средств судовождения, морских карт и других руководств и пособий для плавания.

Изучение отдельных тем навигации и лоции следует проводить параллельно. Например, прорабатывая тему по навигации «Картографические проекции» целесообразно связать ее с вопросами лоции, касающихся карт. Перед тем, как начать практические занятия по теме: «Графическое счисление пути судна», следует ознакомиться с системами ограждения опасностей на море, средствами навигационного оборудования, условными обозначениями и сокращениями на морских навигационных картах и планах.

Методические указания для самостоятельного изучения предмета Введение

Назначение и сущность предмета «Навигация и лоция».Место навигации илоции в судовождении. Краткий исторический обзор развития судовождения. Роль отечественных и зарубежных ученых и мореплавателей в развитии судовождения.

Значение навигации и лоции в обеспечении безаварийного плавания, повышение эффективности и качества морских перевозок.

Методические указания

При изучении материала вводного занятия, следует обратить внимание на то, что судоводитель должен не только знать теорию навигации, но и уметь применять ее на практике, разбираться в навигационной обстановке, задавать безошибочное направление движение судна и систематически контролировать его местонахождение. Нарушение судоводителями этих основных требований может привести к аварии судна и гибели ценных грузов, а иногда и людей.

Вопросы для самопроверки

1. Какие задачи решает навигация?

2. Какую форму имеет Земля?

3. Что называется Земным эллипсоидом?

4. Что называется референц-эллипсоидом?

5. Какая геометрическая фигура принята за форму Земли в навигации?

Раздел № 1. Основные понятия и определения

Основные точки и окружности на Земном шаре. Географические координаты. Разность широт и разность долгот. Единицы длины, принятые в судовождении. Видимый горизонт и его дальность. Дальность видимости предметов в море.

Методические указания

При разработке тем этого раздела курсанты должны твердо усвоить понятия об основных точках, линиях и плоскостях на Земном шаре, широте и долготе места; уметь быстро и безошибочно решать всевозможные задачи, связанные с определением географических координат и их изменением в процессе плавания. Следует знать формулы:

РШ = φ₂ – φ₁; φ₂ = φ₁ + РШ; φ₁ = φ₂ – РШ;

РД = λ₂ – λ₁; λ₂ = λ₁ + РД; λ₁ = λ₂ – РД.

Эти формулы алгебраические. Поэтому, в правую часть уравнений необходимо подставлять значения, с принятыми в навигации знаками:

- Северная широта имеет знак «+», а южная « – ».

- Восточная долгота имеет знак «+», а западная « – ».

Необходимо, также, уяснить, что в отличие от широты РШ имеет наименование «к N» или «к S», а РД – «к Ost» или «к W». Кроме того, РД и долгота не могут быть больше 180°, поэтому, если в процессе вычислений РД или долгота получились больше 180°, то полученное значение необходимо вычесть из 360° и поменять наименование на противоположное.

Решение задач на РШ и РД необходимо подтверждать чертежом.

Пример 1. Определить РШ, если известны широты пункта отхода судна φ₁ и пункта его прихода φ₂ (рис. 1); φ₁ = 30°32,7' S; φ₂ = 15°48,0' N.

Рис. 1

Решение. φ₂ = + 15°48,0'

– φ_{1 = - 30 32,7}'

РШ = + 46˚20,7' = 46˚20,7' к N

Пример2.Определить широту пункта отхода φ₁, если известны РШи широта пункта прихода φ₂ (рис. 2): φ₂ = 30°25,6' S; РШ= 70°15,2' кS.

Решение. φ₂ = - 30°25,6'

–

РШ = - 70 °15,2'

φ₁ = + 39°49, 6' = 39°49, 6' N.

Рис. 2

Направление РШ всегда от φ₁к φ₂

Пример 3.Определить разность долгот, если известны долготы пункта от­хода судна λ1 пункта его прихода λ2 (Рис. 3): λ₁ = 160°50,0' О^st;

λ₂ = 150°30,0' W.

Решение.

λ_{2 = – 150}˚_30,0 '

–

λ₁ = + 160 50,0

РД = – 311˚ 20,0 ' = 48˚ 40,0 ' = 48˚ 40,0 ' к О^st

Рис. 3

Пример 4.Определить долготу пункта отхода λ₁если известны:

λ₂ = 140° 15,6' О^st; РД= 100°35,0' к W (рис. 4).

Решение. λ₂ = + 140°15,6'

–

РД = – 100 35,0

λ₁ = +240°50,6' = – 119°09,4'=119^о09,4'W.

Рис. 4

Направление РД всегда от λ₁кλ₂, независимо от смены направления.

При решении задач на дальность видимого горизонта и предметов пользуются формулами (рис. 5):

D _e = 2,08√е,

Где, D_e– дальность видимого горизонта, в милях;

е – высота глаза наблюдателя, в метрах.

Если какой-либо предмет (вершина горы, маяк и т. д.) имеет известную высоту h, то дальность видимого горизонта с высоты такого предмета Dhпри нормальном состоянии атмосферы определится по формуле:

Dh = 2,08√ hм,

Где, Dh– дальность видимого горизонта с высоты предмета, в милях;

h – высота предмета в метрах.

Для английских карт, где высота глаза наблюдателя и высота предмета дана в футах в выше указанных формулах вместо коэффициента 2,08 ставится коэффициент 1,15.

Следовательно, полная дальность видимости предмета D_пдля дан­ного наблюдателя определится как сумма дальности видимого гори­зонта предмета D_hи дальности видимого горизонта наблюдателя D_e:

D_п = Dh +D_e

Если hи еданы в метрах, то

D_п = 2,08√ h + 2,08√ e, или

D_п =2,08(√ h+√ e).

Рис. 5

Как и D_e, D_пна практике определяют с помощью табл. 22 МТ—75, а также графическим приемом с помощью номограммы Струйского, приведенной в приложении 6 МТ—75, имея в виду, чтоD_п = Dh + D_e.

Пример. Высота маяка над уровнем моря h= 48 м. Высота глаза наблюдателя е = 16,5 м. Определить дальность видимости маяка для данного на­блюдателя D_п.

Решение.Из табл. 22 МТ—75 находим:

для h = 48 м Dh = 14,4 мили

+

для е = 16,5 м D_e = 8,5 мили

D_п = 22,9 мили

Приведенные формулы, а также рассчитанная по ним номограмма Струйского дают географическую дальность видимости предмета, зависящую от высоты предмета и высоты глаза наблюдателя. Полученные результаты относятся к дневному времени при нормальном со­стоянии атмосферы, без учета физиологических данных наблюдателя. В действительности земная рефракция бывает иногда столь велика, что предметы становятся видимы значительно дальше обычного. И наоборот, пасмурная погода, дымка или туман снижают дальность видимости предметов.

Для ночных наблюдений маяки и некоторые другие навигационные сооружения имеют огни. Для обеспечения работы штурмана на мор­ских картах указывается дальность видимости этихогней в морских милях. Поустановившейся традиции дальность видимости огней на советских картах указывается для высоты глаза наблюдателя 5 м, а на английских — для высоты 15 фут. Это высота глаза на мостике небольшого торгового или промыслового судна. Но фактическая высота глаза наблюдателя может значительно отличаться от 5 м или 15фут. Поэтому дальность видимости огня для данного наблюдателя может оказаться больше или меньше указанной на карте.

Для определения полной дальности видимости огня D_ппо указанной дальности на карте D_к учитывают поправку на высоту глаза наблюдателя ΔD_К.

Из рис. 3 видно, что

D_п = D_к+ ΔD_к,

при этом для российских и украинских карт

Δ D_{к =}D_e–D_5м,

а для английских

ΔD_{к =} D_e–D_15фут,

где D_5м— дальность видимого горизонта с высоты 5 м, величина постоянная, равная 4,7 мили;

D_15фут — дальность видимого горизонта с высоты 15 фут, также

величина постоянная, равная 4,5 мили. Поправка Δ D_к имеет знак «плюс», если высота глаза наблюдателя больше 5 м, или знак «минус», если высота глаза меньше 5 м.

Примеры 1.Дальность видимости огня маяка, указанная на украинской карте, D_к= 18 миль. Высота глаза наблюдателя е= 14,5 м. Определить дальность видимости огня для данного наблюдателя D_п.

Решение. Решение удобно делать по схеме:

D_{e = 7,9} (табл. 22 МТ — 75)

–

D₅ = 4,7 (величина постоянная)

ΔD_{к = +} 3,2

+ D_к =18 (с карты)

D_п = 21,2 мили

2. Дальность видимости огня маяка, указанная на английской карте:

D_к= 16 миль. Высота глаза наблюдателя со шлюпки е = 1,5 м. Определить D_п.

Решение . D_e= 2,6 (табл. 22 МТ —75)

–

D_{15 фут} = 4,5 (величина постоянная)

Δ D_к = – 1,9

+

D_к = 16,0(с карты)

D_п = 14,1 мили

Дальность видимости огня зависит не только от высоты огня и вы­соты глаза наблюдателя, но и силы источника света, устройства маяч­ного аппарата и цвета огня. Эта дальность видимости называется оптической. Обычно оптическая дальность видимости огня соответствует его географической дальности видимости. Но иногда географиче­ская дальность видимости огня больше оптической или, наоборот, оптическая дальность видимости больше географической. Во всех случаях на картах и в других пособиях для плавания указывают мень­шую дальность видимости огня — оптическую или географическую.

Следует иметь в виду, что дальность видимости огней, как и пред­метов в дневное время, зависит от состояния атмосферы. При этом надо учитывать, что огни, установленные на большой высоте, иногда затемняют низкими облаками. Поэтому штурман никогда не должен слепо полагаться на вычисленную дальность видимости огня.