
- •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.
5.2 Метод исправленного крюйс-пеленга.
Этот метод, является частным случаем применения сопутствующей линии положения (СЛП). В принципе, этот подход возможен и для других типов изолиний или линий положения, например дистанции (крюйс-дистанция), но изолиния пеленга имеет самую простую форму и наглядность, поэтому остановимся именно на нём.
Этим методом, с достаточной точностью, можно определить все параметры движения судна (скорость, курс) и новое (или предыдущее) место судна, которое можно считать обсервованным.
Для определения этих параметров, необходимо знать – пеленг на маяк, обсервованное место судна, и дополнительная изолиния, причём последовательность получения этих параметров не важна. Условием использование метода, есть постоянство курса и скорости судна.
Риса. 5.3 Получение СЛП
Предположим, что судно движется с постоянной скоростью и курсом, точное значение которых несущественно. В один из моментов времени Т1 получено точ
ное (обсервованное) место судна М1, следовательно, возможный путь судна (ВПС), можно проложить через эту точку.
В другой момент времени Т2, взят пеленг на маяк или получена какая-либо ЛП. За этот промежуток времени t21, судно, если бы действительно следовало этим курсом, пришло бы в точку М1 и прошло бы расстояние S21, предполагаемая скорость судна при этом была бы:
Очевидно, что в момент времени T3 за некоторый другой промежуток времени t32, следуя этой скоростью, судно вдоль ВПС прошло бы расстояние:
и попало бы в точку М3.
Теперь через эту же точку проведём другой ВПС', понятно, что в момент времени Т2, судно бы оказалось в точке М'2 и прошло бы расстояние S'21, предполагаемая скорость при этом была бы:
,
и за промежуток времени t32, следуя этой скоростью, судно вдоль ВПС' прошло бы расстояние:
и попало бы в точку М'3.
Проведя через точки М3 и М'3 линию, мы увидим, что она параллельна сделанному пеленгу или ЛП, следовательно, можно сделать вывод, что на этой линии лежат все возможные места судна на момент T3 и, разумеется, истинное место.
Особенностью этой линии является то, что она перемещается вместе с судном, сопутствует ему, потому и названа – сопутствующей линией положения СЛП.
Если в момент T3 сделать наблюдение некоторой другой изолинии, например изобаты, то на пересечении с СЛП мы получим другое обсервованное место судна и через обе обсервованные точки, можем провести истинную линию пути судна, из которой можем получить скорость и курс.
Рис. 5.4 и 5.5 Получение пути судна с помощью СЛП
СЛП можно переносить не только вперёд по ходу судна, но и назад, на какую либо изолинию полученную ранее, например изостадию и получить место и все остальные параметры движения ранее полученной обсервации в момент времени Т0. Более того, построение полностью обратимо, то есть вначале можно измерить изолинию, потом снять пеленг и напоследок произвести обсервацию, затем на момент получения изолинии определить обсервованное место.
5.3 Общий случай слп.
Предположим, что получены три разновременные линии положения не пересекающихся в одной точке.
Судно двигаясь с постоянной скоростью и курсом, поочерёдно пересекает все три линии ЛПI, ЛПII и ЛПIII в моменты времени Т1, Т2 и Т3. Наша задача найти геометрическое место точек в которых может находиться судно в момент времени Т4. Можно доказать, что эти точки будут лежать на одной прямой, то есть нам достаточно получить, как минимум, две точки для её построения. Эта линия и будет СЛП(Т4).
В момент времени Т1 судно могло находиться в любой точке ЛПI и следовать любым курсом (нам не важно каким), одним из возможных курсов может быть курс вдоль ЛПI. Следуя этим курсом, судно в момент Т2 пересечёт ЛПII, а в момент Т3 ЛПIII, обозначим это расстояние – S32, рассчитаем скорость на этом промежутке, за время t32 = T3 – T2:
.
Двигаясь с этой
скоростью дальше к моменту времени Т4,
судно прошло бы расстояние
и оказалось бы в точке М41,
лежащей на СЛП(Т4).
Аналогичные рассуждения можно провести и для ЛПII, и для ЛПIII и получить точки М42, М43, лежащие на СЛП(4). Если все три точки оказались на одной прямой, значит, наши построения верны.
Рис. 5.6 Построение СЛП в общем случае
Если в момент времени Т4, наблюдалась какая либо изолиния или ЛП, мы получим обсервованное место судна на это время, а применив рассуждения приведенные в 8.1, мы можем получить место судна в момент Т1, таким образом, зная две обсервованные точки, мы легко рассчитаем скорость и курс судна. В этом построении СЛП(Т4), поочерёдно пересекая все ЛП, вполне удовлетворяет всем требованиям возможного пути судна (ВПС).