2.3. Выбор пути с учётом навигационных, метеорологических и океанографических условий плавания

В данном разделе описывается вторая фаза планирования перехода на основе анализа подобранных и откорректированных карт и книг. При этом принимаются во внимание все опасности плавания и обеспеченность СНО, включая:

• течения;

• приливы;

• осадку судна на всем протяжении пути;

• советы и рекомендации, приводимые в лоциях и др. пособиях;

• навигационные огни и знаки на переходе и их характеристики;

• приметные береговые ориентиры, которые могут использоваться для визуальных и радиолокационных определений места судна;

• навигационные предупреждения по пути следования;

• климатологические данные по пути следования и др.

2.3.1. Гидрометеорологические условия

Производится изучение, анализ и краткое описание гидрометеорологических условий по маршруту на период (месяц) плавания включая следующие элементы:

• общая характеристика;

• атмосферное давление и ветры;

• экваториальная депрессия;

• тропические циклоны;

• облачность и осадки;

• туманы и видимость;

• температура и влажность воздуха.

Обобщая всё вышесказанное, составляется таблица, в которой показаны основные погодные условия рассматриваемого района плавания. В качестве примера показана таблица 2.6 для пути вблизи Сейшельских островов и архипелага Чагос.

Таблица 2.6 - Метеорологическая таблица.

Метеорологические элементы		Порт отхода	Маэ, остров (Сейше льские о-ва)	Диего-Гарсия (архипелаг Чагос)		Порт прихода
1		2	3	4	5	6
Повторяемость Ветра, %	N		15	5
	NE		16	3
	E		5	5
	SE		2	5
	S		2	5
	SW		2	12
	W		10	40
	NW		38	15
	штиль		8	10
Средняя скорость ветра, м/с			3.6	2.6
Число дней с туманом			0	0
Средняя облачность, баллы			6	6
Число ясных дней (0 – 2 балла)			0	2
Число пасм. дней (8 – 10 бал)			9	21
Среднее кол-во осадков, мм			267	190
Макс. кол-во осадков за сутки, мм			Нет данных	114
Число дней с осадками			11	16
Число дней с грозой			Нет данных	Нет данных
Средняя темп. воздуха, ˚С			27.8	27.0
Относит. влажность воздуха, %			76	80

Дать краткую характеристику океанографических условий на переходе:

• течения, общий перенос воды;

• приливные течения;

• солёность и плотность воды;

• температура воды;

• волнение моря;

• ледовая обстановка.

Указать повторяемость высот волн в процентах и преобладающее направление волнения на одном из сложных участков в форме таблицы 2.7.

Таблица 2.7 – Повторяемость высот волн и волнения

Напра-вление волне-ния	Высота волн, м
	Ветровое волнение						Зыбь
	< 0.9	0.9-1.5	1.5-2.4	2.4-3.7	> 3.7	нет	0.3-1.8	1.8-3.7	> 3.7	нет
N	5	1	0	0	0	12	2	0	0	57
NW	14	3	1	1	0		7	3	0
W	19	7	3	3	0		13	5	0
SW	9	1	1	1	0		3	2	0
S	6	0	0	0	0		1	0	0

2.3.2. Выбор трансокеанского пути

Когда путь предстоящего плавания включает в себя океанский переход, влияние погоды и состояние моря приобретают особо важное и нередко основное значение при выборе наивыгоднейшего пути судна.

Основными критериями при выборе оптимального пути будем считать безопасность плавания и минимум времени перехода, составляющие базу эффективной работы морского транспорта.

Критерии выбора пути неразрывно связаны с конкретными условиями предстоящего перехода – ветром и волнением, осадками и видимостью, течениями и льдами и т. п., каждое из которых оказывает большее или меньшее влияние на оптимальность того или иного маршрута.

При выборе трансокеанского пути необходимо использовать рекомендации изложенные в пособиях «Океанские пути мира», The Mariners Handbook, Ocean Passages for the World.

Однако независимо от того, какой путь будет обоснованно выбран, необходимо выполнить расчёты плавания по ортодромии.

Произведя расчёт ортодромии, делается вывод о целесообразности плавания по ортодромии.

Выбранный с учетом гидрометеорологических и навигационных условий плавания трансокеанский путь представляется на графическом плане перехода.

2.3.3. Выбор пути на прибрежном участке

Изучив навигационно-гидрографические условия плавания на прибрежных участках, выбирается путь. Результаты изучения и анализа представляются в виде сжатых описаний по участкам. В описание каждого участка следует включать:

• берега;

• глубины, рельеф дна и грунт;

• земной магнетизм;

• особые физико-химические явления;

• СНО;

• якорные места.

Следует отметить, какая система МАМС действует на выбранных участках плавания.

Данные по СНО всего описываемого сводятся в таблицу 2.8.

Таблица 2.8 – СНО используемые на переходе

№	Название	Координаты φ (S) λ (E)	Дальность видимости мили	Характеристики	Траверз
					истинный пеленг	кратчайшее расстояние
1	Ras-Kibermani	4°03´ 39°41´	8	QkFl	248	5.3

Примечание: кратчайшие расстояния и пеленги маяков вписываются в таблицу после выполнения предварительной прокладки на картах.

2.3.4. Таблица предварительной прокладки для всего перехода

Предварительная прокладка представляет собой навигационную прокладку маршрута следования судна, выполненную предварительно, исходя из намеченного маршрута, отвечающего требованиям безопасности плавания.

Предварительная прокладка сначала выполняется на генеральных картах, что даёт общую ориентировку и позволяет наметить протяжённость и продолжительность плавания по участкам.

После того, как предварительная прокладка выполнена на генеральных картах, её переносят на путевые и частные карты.

Выполнив предварительную прокладку на всех картах на рекомендуемых расстояниях от опасностей (safety margin), производят необходимые измерения и сопутствующие расчеты, результаты которых представляют в виде таблицы 2.9.

Таблица 2.9 - Результаты предварительной прокладки

Номер точки пово-рота WP	ПУ	S, мили	V, уз.	Время плавания час:мин.	Поворотные точки и их положение относительно приметных ориентиров
					Дата Время	φ (S)	 (E)	ИП	D, мили	Название ориентира
…	…	…	…	…	…	…	…	…	…	…

S_общ = … мили; общая продолжительность плавания составит … ч … м

Выполненную на генеральных, путевых и частных картах и планах предварительную прокладку используют в дальнейшем для построения графического плана перехода.

Данная таблица является предварительной, в дальнейшем с ее помощью следует составлять маршрутные листы.

2.3.5. Плавание на участках с лоцманской проводкой, на подходах к якорной стоянке и в портовых водах.

Кратко описываются навигационные условия по портам (местам лоцманской проводки), используя Лоции, Справочник по портам, ALRS Vol.6.

Приводится порядок заказа лоцманов, места их приемки и сдачи, буксирное обеспечение в портах, места докладов VTIS, якорные стоянки в портах и другие особые условия.

Прилагаются планы портов.

Приводится перечень документов, необходимых для оформления прихода (отхода).

2.3.6. Приливные явления

Необходимо дать общую характеристику приливных явлений на всем переходе. Для участков с ограниченными глубинами, а также для портов и якорных стоянок сделать расчет времени и высот полных и малых вод на полагаемую дату прихода. Результаты расчета представить в виде таблицы 2.10 и построить график приливов.

Таблица 2.10 - Время и высоты наступления полных и малых вод.

	Дата 1	Дата 2	Дата 3	Дата 4
	tп hп	tм hм	tп hп	tм hм
Основной пункт
Сезонная поправка
Основной пункт без сезонной поправки
Поправка для доп. пункта
Сезонная поправка
Дополнительный пункт с сезонной поправкой.

Для судна минимальная глубина должна составлять величину равную осадке плюс запас под килём (UKC), который должен быть рассчитан для конкретных условий.

2.3.7. Естественная освещенность

Расчеты освещенности выполняют двумя последовательными приближениями:

1) По широте и гринвичским датам планируемого плавания выберем из Nautical Almanac без интерполяции моменты местного среднего времени восхода и захода Солнца и Луны.

2) По округленной долготе предполагаемого места на полдень каждых суток переводят моменты в судовое время Т_с (пример для восточной долготы) по схеме:

Тм -λЕ
Тгр +№Е
Тс

После чего на каждый такой момент находят прокладкой наперед координаты  и  места судна.

Далее рассчитываются по Nautical Almanac моменты Т_с явлений, характеризующих освещенность (пользуясь для интерполяции таблицами: “Conversion of ARC to Time” и “Tables for Interpolating Sunrise, Moonrise, etc.”). Результаты заносят в таблицу, где приводится судовое время.

По широте места  и склонению Солнца  на моменты его восхода и захода по табл. 20 МТ-75 (или по формуле tgA) рассчитаем азимуты Солнца А при восходе и заходе, которые также внесём в таблицу 2.11.

Таблица 2.11 - Элементы освещённости.

Дата	Начало навигац. сум.	Солнце				Конец нав. сумер	Луна
		Восход		Заход			Восход Тс	Возраст, дни	Фаза	Заход Тс
		Тс	А	Тс	А
30.01	05.13	06.01	109,7°	18.25	255,5°	19.11	03.23	24	О	15.31
31.01	05.14	06.03	109,3°	18.26	255,5°	19.11	03.18	25	О	15.25
01.02	05.16	06.04	108,8°	18.26	255,6°	19.11	03.35	26	О	15.44

Сведения из таблицы освещенности используются далее при оформлении графического плана перехода.

2.3.8. Планирование обсерваций

В этом подразделе необходимо наметить основные и резервные способы обсерваций на различных участках пути на основание точностных характеристик.

Следует отметить, что Резолюцией ИМО А.529(13) "Стандарты точности судовождения", принятой на 13-й Ассамблее ИМО в 1983 г., за стандартную оценку точности места судна была принята 95% фигура погрешностей, т.е. фигура, охватывающая площадь, на которой судно может находиться с вероятностью 95%.

Эта же резолюция требует чтобы погрешность определения места СКП (М_о) была не более 4% от расстояния до ближайшей навигационной опасности: , но не более ± 4 мили

Таким образом, сопоставляя точность определения места судна различными способами на отдельных участках пути, необходимо составить таблицу 2.12, где R – диапазон точности определения места судна:

Таблица 2.12 - План обсерваций.

Участок от – до	Обсервации
	Основные	R, мили	Резервные	R, мили
Выход из порта …	По визуальным пеленгам	0,2	По радиолокатору	0,3

В этом подразделе необходимо привести пример расчета выполнения обсерваций различными способами для одной из поворотных точек, оценить их и сделать соответствующие выводы.

2.3.9. Оценка точности местоположения судна и навигационной безопасности при проходе опасного участка

Ч

(2.1)

тобы оценить навигационную безопасность во время прохождения какой-либо двусторонней опасности, надо подсчитать вероятность благополучного прохождения опасности. Эта вероятность может быть подсчитана по формуле

г

(2.2)

де Y – коэффициент, показывающий во сколько раз дистанция до опасности больше средней квадратической погрешности, с которой известна эта дистанция.

С КП дистанции зависит от точности, с которой известно место судна (dмс) и т

(2.3)

очности, с которой известно положение опасности (dпо) по направлению судно-опасность.

С

(2.4)

КП по любому направлению, в том числе и по направлению судно-опасность (dмс), связано с СКП места судна (Ммс) формулой

Д альнейшие рассуждения определяются тем, какого рода опасность имеется в районе плавания судна. В пособии Синяева В.А., Мельничук М.П. «Задачник по математической статистике и теоретическим основам судовождения», в гл.13 рассмотрен случай для изолированной двусторонней опасности.

Покажем вариант решения задачи для следования в системе разделения движения по своей полосе (рис.2.1). В соответствии с терминологией, принятой ИМО (см. резолюцию А.529(13) «Accuracy Standard for Navigation»), под навигационной опасностью подразумевают, в числе прочего, нанесенные на карту границы опасных и запретных районов. Под это определение вполне подходят границы полосы движения судна в системе разделения.

Н а рис.2.1 представлен фрагмент предварительной прокладки на карте масштаба 1:100000 пути судна в системе разделения движения. Линия пути ПУ 209 проложена по оси полосы движения шириной 2,2 мили. Полагаемая скорость судна при про

Рис.2.1

ходе этого участка 14 узлов. Установив, что основным методом обсерваций и контроля движения судна на участке будет использование GPS, произвели выбор способов дублирующих (контрольных) обсерваций. Для этого разбили весь участок на промежуточные точки 14, задавшись дискретностью контрольных обсерваций 10 мин (расстояние между промежуточными точками равно 14/6 = 2,3 мили). Для каждой точки подобрали оптимальный по критерию точности способ обсерваций по наземным ориентирам (методику выбора, необходимые расчетные формулы смотри в упомянутом пособии). Результаты свели в таблицу 2.13.

Таблица 2.13 - Точность дублирующих способов обсерваций в промежуточных точках

№ точки	1	2	3	4
Мо, кбт	3,8	4,3	3,2	2,8

где Мо – СКП обсервации избранным способом.

Поскольку расстояние D от линии пути судна до двусторонней опасности на всем рассматриваемом участке одинаково и равно 11 кбт, то для оценки безопасности прохода участка необходимо выбрать точку, где СКП места судна Ммс будет наибольшей.

Этому условию соответствует положение судна в момент, непосредственно предшествующий обсервации в точке 3. СКП места судна в этот момент будет определяться точностью обсервации Мо в точке 2 (наихудшее значение) и погрешностью счисления Мс за 10 минут плавания. Промежуток времени определяется принятой дискретностью обсерваций.

г де Мо = 4,3 кбт – СКП обсервации в точке 2;

Мс = 0,06 t_м = 0,6610 = 0,6 кбт – СКП счисления.

П огрешность дистанции МD в рассматриваемой точке можно подсчитать, учтя погрешность нанесения опасности на карту. Эту погрешность принимают равной 1 мм в масштабе карты.

В соответствии с формулой (2.3) будем иметь:

г де СКП места судна по направлению судно-опасность определяется по формуле (2.4), а погрешность положения опасности на карте масштаба 1:100000 равна

d_ПО = 1мм100000:185,2 м = 0,54 кбт.

Рассчитываем коэффициент Y по формуле (2.2)

Y = D / МD = 11 / 3,1 = 3,55.

Подсчитаем вероятность благополучного прохода участка по формуле (2.1)

P = 1 – 2,718^{-1,2533,55} = 0,988.

Для окончательного решения вопроса оценки навигационной безопасности следует учесть вероятность безотказной работы технических средств судовождения Р_ТСС на рассматриваемом участке плавания.

Тогда

Р_БП = Р  Р_ТСС,

где Р_БП – вероятность безопасного прохода участка.

С методикой оценки значения Р_ТСС можно ознакомиться на кафедре «Технические средства судовождения».