Вопросы по специальности Судовождение охватывают следующие базовые понятия:

1. Географические координаты. Какой референт-элипсоид принят к географическим и картографическим расчетам в российской и украинской картографии и какие мировые геодезические системы используются в спутниковой навигации.

2. Дальность видимости на море, географическая и оптическая. Единицы длины, принятые в судовождении.

3. Магнитное склонение, девиация, поправка магнитого компаса. Их происхождение, определение и учет.

4. Определение пройденного расстояния и скорости судна. Поправка лага, коэффициент лага, их определение и учет при проведении вычислений с использованием ЕКОМ и мореходных таблиц.

5. Навигационные карты. Прокладка и обозначения на карте.

6. Основные типы лагов и принцип их работы.

7. Основные типы гирокомпасов и принцип их работы. Прецессия гироскопа.

8. Скоростная девиация гирокомпаса, ее коррекция или учет при счислении пути судна. От каких факторов зависит и при каких условиях достигает максимального или минимального значения.

9. Основные требования, которые предъявляют к морским картам. Числовой и линейный масштабы карт. Предельная точность масштаба.

10. Меркаторская проекция, изображение на ней локсодромии и ортодромии. Условие равноугольности. Как получили и почему принята в судовожденни. Искажения и диапазон широт в которых применяется.

11. Циркуляция судна. Элементы циркуляции. Таблицы циркуляции. Графические приёмы учёта циркуляции.

12. Проседание на мелководье. Как рассчитывается. Применение при выполнении предварительной прокладки.

13. Учёт дрейфа и течения при счислении. Суммарный снос. Обозначения на карте. Прямая и обратная задачи. Графическое счисление при учёте сумарного сноса. Невязка. Расчёт времени и отсчёта лага для определения места по счислению.

14. Стандарты точности судовождения. Выбор дискретности (частоты) определений места судна в зависимости от дистанции до опасности.

15. Определение места судна по трём пеленгам. Практическое исполнение. Точность способа. Треугольник погрешности при определении места по трём пеленгам. Причины появления. Практическое исполнение разгонки треугольника погрешности и определение фактической поправки компаса.

16. Комбинированный метод определения места судна при помощи визуальных пеленгов и РЛС. Прокладка пути судна с распознанием берега и ориентиров и определение места судна при помощи радара.

17. Особенности плавания в узкостях и шхерах. Предварительная прокладка.

18. Навигационное обеспечение плавания при ограниченной видимости. Понятие «Ограниченная Видимость». Подготовка судна.

19. Определение места судна астронавигационными приборами. Подготовка секстана к наблюдениям, поправки.

20. Определение места судна по разновременных наблюдениях Солнца. Меридианальная высота, как частный случай вычисления линии положения.

21. Определение поправки компаса в море. По восходу/заходу Солнца и Полярной звезде.

22. Особенности астрономических наблюдений по Полярной звезде.

23. Экономический вопрос навигации. Принципы плаванья по дуге большого круга (ДБК). Способы расчета элементов ДБК и прокладка их на карте меркаторской проекции. Использование карт гномонической проекции.

24. Плавание в районах разделения движения. Принципы использования путей и систем разделения движения.

25. Навигационное оборудование морей, назначение, задачи, средства и методы навигационного оборудования.

26. Система ограждения опасностей МАМС.

27. Основные принципы поддержания нав.карт и пособий на уровне. Temporary and preliminary notices – особенности корректуры и учета.

28. Навигационные предупреждения, передаваемые по радио. Всемирная служба навигационных предупреждений. Корректура карт и пособий для плавания на судне.

29. Общие сведения про приливно-отливные течения. Ноль глубин, принятый на картах. Элеметны прилива. Терминология, которая относится к приливам.

30. Сведения про приливо-отливные течения, помещенные на морских навигационных картах. Прокладка пути судна при плаваньи в районах с приливно-отливными явлениями.

31. Способы определения поправки гирокомпаса перед выходом судна в море и во время плавания.

32. Способы определения поправки магнитного компаса и девиации магнитных компасов.

33. Плаванье в зоне действия системы управления движением (СУДС).

34. Толкование COLREG/МППСС- 72 (очень близко к тексту, желательно наизусть).

35. Постановка на якорь. Расчет радиуса безопасной якорной стоянки.

36. Команды рулевому на англ.языке.

37. Морская терминология на английском языке согласно должностным обязанностям и заведованию. Понимание VMS на англ.языке.

38. Дать понятие Night Order Book. Для чего используется.

39. Вопросы плавучести и остойчивости судна. Диаграммы статической и динамической остойчивости. Метацетрическая высота. Критерии остойчивости.

40. Решение задач по расхождению судов на маневренном планшете. Векторный треуголник. Закономерности изменения ЛОДов.

-1-

1. Географи́ческие координа́ты определяют положение точки на земной поверхности (в узком смысле) или, более широко, в географической оболочке.

Географические координаты строятся по принципу сферических. Аналогичные координаты применяются на других планетах, а также на небесной сфере.

Широта

Широта́ — угол φ между местным направлением зенита и плоскостью экватора, отсчитываемый от 0° до 90° в обе стороны от экватора. Географическую широту точек, лежащих в северном полушарии, (северную широту) принято считать положительной, широту точек в южном полушарии — отрицательной. О широтах, близких к полюсам, принято говорить как о высоких, а о близких к экватору — как о низких.

От широты места, как и от времени года, зависит продолжительность дня.

Из-за отличия формы Земли (геоида) от шара, географическая широта точек несколько отличается от их геоцентрической широты, т. е. от угла между направлением на данную точку из центра Земли и плоскостью экватора.

Широту места можно определить с помощью таких астрономических инструментов как секстант или гномон (прямое измерение), также можно воспользоваться системами GPS или ГЛОНАСС (косвенное измерение).

Долгота

Долгота́ — угол λ между плоскостью меридиана, проходящего через данную точку, и плоскостью начального нулевого меридиана, от которого ведётся отсчёт долготы. Долготы от 0° до 180° к востоку от нулевого меридиана называют восточными, к западу — западными. Восточные долготы принято считать положительными, западные — отрицательными.

Выбор нулевого меридиана произволен и зависит только от соглашения. Сейчас за нулевой меридиан принят Гринвичский меридиан, проходящий через обсерваторию в Гринвиче, на юго-востоке Лондона. В качестве нулевого ранее выбирались меридианы обсерваторий Парижа, Кадиса, Пулково и т. д.

От долготы зависит местное время.

Параметры земного эллипсоида Эллипсоид - тело, полученное вращением эллипса вокруг его малой оси.

Земной эллипсоид имеет три основных параметра, любые два из которых однозначно определяют его фигуру:

• большая полуось (экваториальный радиус) эллипсоида, a;

• малая полуось (полярный радиус), b;

• геометрическое (полярное) сжатие, .

Существуют также и другие параметры эллипсоида:

• первый эксцентриситет, ;

• второй эксцентриситет, .

Референц-эллипсоид

Фигура референц-эллипсоида наилучшим образом подходит для территории отдельной страны или нескольких стран. Как правило, референц-эллипсоиды принимаются для обработки геодезических измерений законодательно. В России/CCCР с 1946 года используется эллипсоид Красовского.

Ориентирование референц-эллипсоида в теле Земли подчиняется следующим требованиям:

1. Малая полуось эллипсоида (b) должна быть параллельна оси вращения Земли.

2. Поверхность эллипсоида должна находиться возможно ближе к поверхности геоида в пределах данного региона.

3. Высоты геоида над эллипсоидом h_i (так называемые аномалии высот) должны подчиняться условию наименьших квадратов: .

Основные референц-эллипсоиды и их параметры

Учёный	Год	Страна	a, км	1/f
Деламбр	1800	Франция	6375,653	234,0
Бессель	1841	Германия	6377,397	299,2
Кларк	1886	Великобритания	6378,206	294,28
Хейфорд	1910	США	6378,388	297,0
Красовский	1940	СССР	6378,245	298,3

• WGS84 (World Geodetic System 1984) применяется в системе спутниковой навигации GPS;

• ПЗ-90 (Параметры Земли 1990 года) используется на территории России для геодезического обеспечения орбитальных полетов. Этот эллипсоид применяется в системе спутниковой навигации ГЛОНАСС;

Название	Год	Страна/организация	a, км	точность ma, м	1/f	точность mf
WGS84	1984	США	6378,137	± 2	298,25722356	± 0,001
ПЗ-90	1990	СССР	6378,136	± 1	298,257839303	± 0,001

2. Видимый горизонт – видимая граница между морем и небом. Из-за убывания плотности воздуха с высотой луч света распространяется по дуге с выпуклостью вверх. Такое искривление луча и угол на который он изменяет свое направление, называют земной рефракцией.Эта рефракция как бы приподнимает все объекты наблюдения и увеличивает их дальность видимости .

Дальность видимого горизонта Де в зависимости от возвышения е глаза наблюдателя определяется равенством: Де=2.1*корень из е ( в метрах).

Географическая дальность Д геог. – предельная дальность видимости огня в ясную безлунную ночь, зависящая только от кривизны Земли, стандартной рефракции, высоты огня от уровня моря h, и высоты глаза наблюдателя е:

Д геог.= 2.1*(корень из е + корень из h)

Оптическая дальность Д опт – предельная дальность на которой может быть виден огонь в зависимости лишь от мощности источника света и состояния атмосферы (метеорологической видимости МВ).

Номинальная дальность Д ном – оптическая дальность видимости огня при МВ 10 миль.Эта дальность приводится в пособиях и указываются на картах.

3. Магнитное склонение (англ. Magnetic declination) - угол, заключенный между северным направлением истинного и магнитного меридианов. Оно считается положительным (восточным), если магнитный меридиан отклонен к востоку (вправо), и отрицательным (западным), если магнитный меридиан отклонен к западу (влево) от истинного меридиана. При определении истинного курса пользуются следующей формулой:

Истинный курс = Магнитный курс + (магнитное склонение со знаком)

Известно, что магнитные полюсы Земли подвижны. Траектория и скорость перемещения магнитных полюсов непостоянны. Поэтому, считается, что приблизительно раз в 5 лет необходимо пересматривать величины магнитных склонений на навигационных картах.

Причина – магнитное поле Земли.

Девиация

Рис. 20.

На магнитную стрелку компаса, установленного на судне, оказывают влияние магнитные силы твердого и мягкого в магнитном отношении железа, причем действие их различно. Кроме того, в результате действия магнитных сил, возникающих от магнитного поля, создаваемого различными работающими судовыми агрегатами, контурами с током, стрелка компаса отклоняется от магнитного меридиана. Вертикальную плоскость, проходящую через полюсы подвешенной за центр тяжести магнитной стрелки на судне, имеющей свободное вращение вокруг вертикальной оси, называют плоскостью компасного меридиана в данной точке судна. Компасный меридиан — это воображаемая линия пересечения плоскости истинного горизонта наблюдателя с плоскостью компасного меридиана, проходящей через данную точку на судне. Угол в плоскости истинного горизонта наблюдателя между магнитным и компасным меридианами называют девиацией магнитного компаса (б). Этот угол отсчитывают от нордовой части магнитного меридиана к O^st или W от 0 до 180°. Девиацию называют остовой (восточной), если северная часть компасного меридиана отклоняется от северной части магнитного меридиана к востоку, западной (вестовой), если северная часть компасного меридиана отклоняется от северной части магнитного меридиана к западу. Остовой девиации приписывают знак «плюс», а вестовой — знак «минус» (рис. 20). Величина и знак девиации зависят от влияния, которое оказывает на магнитную стрелку компаса магнитное поле судна совместно с земным магнитным полем. По характеру возникновения различают полукруговую, четвертную и креновую девиации. Полукруговая создается твердым в магнитном отношении железом, четвертная — мягким, креновая возникает во время качки судна. Значительная девиация создает большие неудобства при пользовании магнитным компасом. Поэтому на судах уничтожают девиацию путем искусственного создания в центре компаса сил, одинаковых по характеру, равных по величине и противоположных по направлению силам, вызывающим девиацию. Для этого бруски твердого и мягкого железа располагают около компаса в специальных приспособлениях. Компас будет автономным и надежным курсо-указателем в том случае, если силы, вызывающие девиацию, компенсируются. Уничтожение девиации компаса на судне — трудоемкая работа, обычно выполняемая специалистами-дУничтожение девиации - максимально возможное уменьшение девиации при помощи специальных магнитов-уничтожителей, расположенных по сторонам компаса и внутри нактоуза.

Работа по уничтожению девиации магнитного компаса выполняется в следующем порядке: вначале уничтожается четверная девиация, затем креновая и наконец, полукруговая. Постоянная девиация вообще не уничтожается вследствие малости силы .

Такой порядок девиационных работ обусловлен следующими причинами. Для уничтожения четвертной девиации применяются бруски мягкого в магнитном отношении железа, которые устанавливаются в непосредственной близости от компаса. Однако это железо, как и любое железо, не является абсолютно мягким в магнитном отношении и обладает некоторой долей постоянного магнетизма. Следовательно, установкой брусков мягкого железа уничтожается четвертная девиация, но вводится полукруговая и креновая девиации. Поэтому креновую и полукруговую девиацию уничтожают после четвертной.

Креновая девиация уничтожается при помощи так называемого кренового магнита, помещенного вертикально в трубе девиационного прибора. Если ось кренового магнита не строго перпендикулярна плоскости картушки компаса или не проходит через центр картушки, то этот магнит, уничтожая креновую девиацию, вводит полукруговую. Поэтому полукруговую девиацию надо уничтожать после креновой.

Чаще всего на судне приходится уничтожать полукруговую девиацию совместно с креновой, так как обе они часто изменяются.

Ни одним из способов девиацию нельзя уничтожить до нуля. Поэтому после уничтожения девиации необходимо составить таблицу остаточной девиации и пользоваться ею для исправления показаний магнитного компаса.

Уничтожение девиации производится на девиационных полигонах, оборудованных веером створов, или в любом районе моря по сличению с гирокомпасом, девиаторами, а иногда и судоводителями.

Четвертная девиация.

Для того чтобы уничтожить четвертную девиацию, необходимо компенсировать силу которая эту девиацию вызывает т.е. силу D^/. Этого можно достигнуть с помощью компенсаторов из мягкого железа трех видов: продольных брусков, поперечных брусков и шаров. Компенсаторы устанавливают на верхнем основании нактоуза.

Для выбора какой компенсатор из трех является наиболее приемлемым для практических целей, надо сравнить такие их качества, как компактность, удобство в обращении, простоту изготовления.

Уничтожение полукруговой, четвертной и креновой девиаций и определение остаточной девиации у всех компасов производятся по одинаковой методике. Для упрощения и экономии ходового времени уничтожение полукруговой девиации и определение остаточной следует производить по сличению с гирокомпаcoм. Перед уничтожением девиации и её определением судно должно лежать на курсе в течение 2—3 мин, все подвижное железо вблизи компаса (стрелы, краны, шлюпбалки и т.п.) должно быть закреплено по-походному.

Способы уничтожения девиации магнитного компаса.

Полукруговая девиация

Способ Эри является одним из наиболее распространенных способов уничтожения полукруговой девиации.

В прямом положении судна девиация магнитного компаса является результатом действия на компас пяти магнитных сил: А^/, В^/, С^/, D^/ и Е^/. Эти силы имеют различное происхождение и производят неодинаковую по характеру девиацию: постоянную, полукруговую и четвертную.

Силы А^/ и D^/, Е^/, вызывающие постоянную и четвертную девиацию, происходят от продольного и поперечного мягкого в магнитном отношении судового железа. Следовательно, и компенсация этих сил может быть осуществлена при помощи только мягкого в магнитном отношении железа. Например, если попытаться компенсировать силу D^/ при помощи постоянных магнитов, то компенсация не получится, так как при перемене курса судна направление силы D^/ относительно судна изменится, а направление сил образуемой постоянными магнитами, остается относительно судна неизменным.

Силы В^/ и С^/ вызывающие полукруговую девиацию, происходят главным образом от твердого в магнитном отношении судового железа (составляющие Р и Q) и частично от мягкого в магнитном отношении судового железа (составляющие сZ и fZ), расположенного перпендикулярно палубе. Следовательно, силы Р и Q надо компенсировать постоянными магнитами, а силы сZ и fZ - брусками мягкого железа.

При уничтожении полукруговой девиации способом Эри силы В^/ и С^/ компенсируйте на четырех главных магнитных курсах по девиациям, наблюденным на этих курсах.

Основными достоинствами этого способа является простота его применения и высокая точность результатов. Этот способ не требует вспомогательных приборов и поэтому применим для компасов любых систем.

Однако способ Эри имеет некоторые недостатки. При работе способом Эри приходится ложиться на магнитные курсы и на каждом из них определять девиацию, что возможно лишь при наличии на берегу створа или в крайнем случае отдаленного ориентир.

Способ Колонга получил широкое распространение в практике девиационных работ так как он выполняется на компасных курсах и в процессе работы никакие ориентиры не нужны. В этом заключается существенное преимущество способа Колонга перед способом Эри.

Но для выполнения работ этим способом необходимо иметь вспомогательный прибор - дефлектор. И по своей точности способ Колонга уступает способу Эри.

Основной причиной неточности компенсации сил В^/ и С^/ способом Колонга является индукция измерительного магнита дефлектора на мягкое железо, которое находится нактоузе для уничтожения четвертной девиации.

После уничтожения девиации у судовых магнитных компасов определяют остаточную девиацию, которая обычно не превышает 3-4°. Ее находят из наблюдений на восьми равноотстоящих главных и четвертных курсах. ( N; NE; E; SE; S; SW; W; NW).

Простой и наиболее точный способ — это определение девиации по створам. Для этого, следуя одним из курсов, пересекают линию створных знаков, магнитное направление которых известно. В момент пересечения створов, по магнитному компасу замечают компасный пеленг створов. Вычисляют по формулам коэффициенты девиации A; B; C; D; E, затем определив остаточную девиацию, по специальным формулам вычисляют таблицу девиации для компасных курсов через 15 или 10° (табл. 1). Правилами технической эксплуатации предусмотрено уничтожение девиации магнитного компаса Если на судне производились ремонтные работы с применением электросварки, а также после погрузки грузов, изменяющих магнитное состояние судна (металлические конструкции, трубы, рельсы и т. п.), необходимо дополнительно уничтожить девиацию. В этих случаях при выдаче капитану плана-задания на рейс следует учитывать время, необходимое для уничтожения и определения девиации компаса. Обычно на девиационные работы требуется 2—4 ч. Судно приводят в походное состояние, трюмы закрывают, грузовые стрелы укладывают по-походному, палубный груз принайтовывают, а затем выходят на рейд, оборудованный специальными створами, и девиатор производит все работы по уничтожению девиации.

Таблица 1. Таблица остаточной девиации