
- •Математические основы судовождения
- •Содержание
- •Введение
- •Введение
- •Раздел 1 элементы общей теории вождения морского судна
- •Навигационный сигнал как носитель навигационной информации.
- •1.1.1 Общие положения
- •1.1.2 Классификация средств и методов навигации
- •1.1.3 Классификация методов получения навигационной информации
- •1.2 Навигационное пространство и элементы движения судна.
- •3 Навигационные параметры, их измерения. Классификация методов и средств
- •1.3.1 Навигационная информация и ее классификация
- •6) Параметры движения других судов (целей) и другие навигационные величины.
- •1.3.2 Погрешности навигационных элементов
- •Раздел 2 Геометрия земного сфероида
- •2.1. Геоид, апиоид, референц-эллипсоиды
- •2.2. . Главные радиусы кривизны, длины дуг
- •2.3. Геодезическая линия и локсодромия
- •2.4. Прямая и обратная геодезические задачи
- •Раздел 3 математическая картография
- •3.1. Основные понятия и определения
- •3.2 Элементы общей теории искажений
- •3.3. Картографические проекции
- •3.4. Цилиндрическая равноугольная проекция
- •3.5 Построение промыслово-навигационного планшета в меркаторской проекции.
- •Раздел 4 теория определения места судна с оценкой точности
- •4.1 Изолинии и линии положения
- •4.2 Графоаналитический метод.
- •4.3 Влияние случайных ошибок измерений на точность определяемого по двум лп места.
- •4.3.1 Смещение и вес лп.
- •4.3.2 Эллипс погрешностей
- •4.4 Графические методы отыскание вероятнейшего места судна при избыточном числе линий положения.
- •4.4.1 Действие систематических ошибок.
- •4.4.2 Действие случайных ошибок.
- •4.4.3 Совместное действие систематических и случайных ошибок.
- •4.5.4 Отыскание вероятнейшего места судна при неравноточных измерениях.
- •Штурманский метод.
- •Центрографический метод
- •4.5 Общий случай построения эллипса погрешностей
- •4.6 Определение места судна и оценка точности аналитически.
- •4.6.1 Аналитическое определения места судна .
- •4.6.2 Аналитическая оценка точности места судна.
- •Порядок и способы решения задач определения места судна (омс) с оценкой точности
- •Раздел 5 использование разновременных лп
- •5.1 Общий случай решения основной задачи судовождения
- •5.2 Метод исправленного крюйс-пеленга.
- •5.3 Общий случай слп.
- •5.4 Частные случаи применения слп
- •98309 Г. Керчь, Орджоникидзе, 82.
4.2 Графоаналитический метод.
Основан на обобщённом методе линий положения (ЛП). Суть способа состоит в том, что прямую, касательную к этой изолинии. Впервые этот метод был применён для определения места судна по на коротком отрезке, изолинию сколь угодно сложной формы можно заменить наблюдениям светил и проще его пояснить именно на этом примере.
Предположим, что наблюдатель находится в точке М с координатами и , которые ему не известны и которые предстоит определить с достаточной точностью. В этой точке он измеряет высоту h светила С.
Зная высоту светила можно провести круг равных высот с радиусом z = 90 - h. Разумеется, точка М будет находиться где-то на этой окружности.
П
ри
этом наблюдателю известны счислимые
(приблизительные) координаты С
и С
точки. Из параллактического треугольника
можно рассчитать счислимые высоту и
азимут светила:
Э
ту
высоту наблюдатель измерил бы, если б
находился в точке МС.
Через эту точку так же можно провести
круг
равных высот с радиусом zС = 90 - hС. Разность n = h – hC даст нам расстояние в милях между действительным и счислимым кругами равных высот. Проведя азимут АС на светило и отложив на нём со своим знаком расстояние n, мы найдём определяющую точку К на действительном круге равных высот. Проведя через неё перпендикуляр, мы получим Высотную Линию Положения (ВЛП).
Измерив высоту другого светила и произведя аналогичные расчёты, мы получим вторую ВЛП. Пересечение обоих ВЛП даст нам обсервованное место судна М0.
Учитывая то, что радиус круга равных высот, как правило, на несколько порядков больше расстояния между точками МС и М, замена дуги на прямую линию практически не отразится на точности расчётов. То есть мы можем считать, что полученная нами точка М0 практически совпадёт с действительной точкой М.
Переходя к обобщённому методу линий положения можно сказать, что навигационным параметром U, является истинная высота светила h, градиент g при этом равен единице, направление градиента совпадает с азимутом на светило.
Обобщённый порядок расчётов при графоаналитическом способе выглядит следующим образом:
Измеряются навигационные параметры Uо1 и Uо2;
рассчитываются счислимые параметры Uс1 и Uс2 (по формулам приведенным в таблице), на моменты измерений Uо1 и Uо2;
вычисляются разности
U1= Uо1 - Uс1 ; U2= Uо2 - Uс2;
рассчитываются модули g1 и g2 градиентов навигационных параметров и их направления 1 и 2;
по формулам
;
рассчитываются переносы;
на карте или планшете от счислимой точки по элементам1, n1 и 2, n2 строятся линии положения I–I и II–II, делается єто следующим образом:
Через счислимую точку при помощи транспортира проводится направление градиента 1 первого навигационного параметра.
Вдоль направления градиента откладывается перенос n1 по направлению, если перенос положителен, в противоположном – если отрицателен.
Через полученную точку жирным цветом проводится линия положения, обозначаемая с концов римской цифрой I.
Для построения второй линии положения производятся действия 1-3.
Пересечение высотных линий положения даёт нам обсервованную точку.
Снимаем координаты точки и невязку.
Производим оценку точности обсервованного места.
Следует учитывать, что производя построения на планшете, мы снимаем с него приращение координаты , и отшествие , далее при помощи углового масштаба, или формулы получаем приращение .
При аналитическом методе п.6, графических расчётов заменяется совместным решением системы уравнений:
(
0.4 )
отшествие.
Решив эту систему методом определителей и учитывая, что
cos(c),
получим приращения координат:
(
4.0 )
,
где =2-1
далее определяем счислимые координаты:
0=с+ 0=с+
Как уже говорилось выше метод ЛП основывается на замене изолинии навигационного параметра, могущего иметь совершенно разные формы, на отрезок прямой, направленный по касательной к изолинии, естественно такая замена возможна лишь на небольших расстояниях, как правило, не превышающих 15-20 миль в приращениях координат. При получении приращений с большими значениями полученное место следует принять за первое приближение, а полученные координаты за счислимые и повторить рассчёты ещё раз.