§ 6. Основы морской навигации и лоция морей.

Форма и размеры Земли

По своей форме Земля близка к эллипсоиду, который получается при вращении эллипса вокруг малой оси (рис. 179).

Длина большой полуоси Земли а = 6378245 м, малой в = 6356863 м. а - b =21,4 км. Отношение a—Ь/ а называется сжатием Земли. В судовождении этой величиной можно пренебречь без ущерба точности решений многих навигационных задач и принять Землю за шар. При этом условии расчетный радиус Земли К=637110м.

Основные точки, круги и линии

На рис. 180 воображаемые точки p n и Р s от пересечения оси Земли с ее поверхностью называются полюсами Земли: p n - нордовый полюс (северный); Ps - зюйдовый полюс (южный). Окружность большого круга EABQ, которая получилась от пересечения поверхности Земли плоскостью, перпендикулярной оси вращения pnps и проходящей через его центр О, называется экватором. Плоскость экватора делит земной шар на северное и южное полушария.

Окружности малых кругов, параллельных экватору, называются параллелями (е а в q, е 1 а 1 в 1 q 1). Окружности больших кругов PnaAa 1 Ps и Р nвВв 1Р s, которые получаются от пересечения поверхности Земли плоскостями, проходящими черезось Р nОР s, называются меридианами.

Нулевым (начальным) или Гринвичским меридианом принято считать меридиан, проходящий через астрономическую обсерваторию в Гринвиче (недалеко от Лондона). Плоскость этого меридиана делит земной шар на восточное и западное полушария.

На земной поверхности можно провести сколько угодно параллелей и меридианов. Однако через одну любую точку можно провести только одну параллель и один меридиан (кроме полюсов).

Круговая и румбовая системы деления истинного горизонта

Плоскость истинного горизонта - это горизонтальная плоскость, проходящая через глаз наблюдателя.

В любой точке Земли (кроме полюсов), если встать лицом к севе­ру ( N), то справа всегда будет находиться восток (Е), слева - запад ( W), а за спиной - юг ( S). Направления N, S, E, W (рис. 181) считаются главными румбами, а линии NS и EW делят плоскость истинного горизонта на четыре четверти: NE, SE, SW и NW. В навигации применяется круговая (градусная) система деления горизонта от 0° до 360°. При этом счет ведется от N по часовой стрелке. Главным румбам соответствуют следующие градусные значения: N - 0°(Зб(У), S -180°, Е - 90 s. W - 270°.

В румбовой системе горизонт делится на 32 направления (румба): 4 главных ( N, S, E, W); 4 четвертных ( NE, SE, SW, NW), делящих каждую чет­верть горизонта пополам; 8 промежуточных ( NNE, ENE, ESE, SSE, SSW. WSW, WNW, NNW), которые являются средними направлениями между главными и четвертными; 16 румбов, которые являются промежуточными между уже известными румбами. 1 румб =11° /4.

Географические координаты

Место нахождения любой точки на поверхности Земли определяется ее координатами - широтой и долготой.

Широта Широтой называется угол между плоскостью экватора и радиусом, проведенным из центра Земли в заданную точку на земной поверхности (рис. 182).

 

Широта в навигации обозначается буквой j (фи) и измеряется дугой меридиана от экватора до параллели, на которой находится заданная точка. Широта измеряется от 0° до 90" и имеет наименование: северная ( N) или южная (S) в зависимости от того, в каком полушарии находится точка.

В нашем случае (рис. 182) точка М находится в северном полушарии и измеряется дугой AM.  j= 45°,0 N.

В связи с тем,что судоводитель работает с навигационной картой, на которой параллели изображены прямымилиниями, параллельными экватору (рис. 183),

  найдем на условной карте параллель со значением 45",0 N, проведем ее и увидим, что любая точка на этой параллели будет иметь значение j=45",0 N. Таким образом, зная значение широты <р, определить истинное место нахождения данной точки (судна)на карте нельзя,можно только утверждать, что эта точка находится где-то на параллели с j= 45°,0 N.

Долгота, Долготой называется двугранный угол между плоскостями начального меридиана и меридиана данной точки (рис.4).

Долгота обозначается буквой l (ламбда) и измеряется дугой экватора от гринвичского меридиана до меридиана, на котором находится заданная точка. Долгота измеряется от О°  (на гринвичском меридиане) до 180° и имеет наименование: восточная (Е) и западная (W) в зависимости от того в каком полушарии находится точка.

В нашем случае ( рис. 184 ) точка М находится в восточном полушарии и измеряется È O' A

( Ð OO'A). l =50°, 0 Е .

Н а рис. 185 точка М изображена на условной карте и находится ва меридиане с долготой 50°,0 Е. Однако на этой долготе можно расположить бесчисленное множество точек. Поэтому для нахождения истинного положения этой точки на карте в рассмотренном случае необходимо провести параллель с широтой

 

 

 

 

Разность широт и разность долгот Во время плавания координаты судна изменяются. Величина изменения широты между пунктом отхода и пунктом прихода называется разностью широт (РШ), а величина изменения долготы -разностью долгот (РД) Разность широт и долгот рассчитываются по формулам

Р Ш = j 2- j 1

РД= l 2- l 1

где: j 1  - широта пункта отхода;

  j 2- широта пункта прихода;

l 1 - долгота пункта отхода;

l 2 - долгота пункта прихода.

При решении задач по определению РШ и РД необходимо знать, что северны-е широты и восточные долготы имеют знак "+", а южные широты и западные долготы - "-". При положительном значении "+" РШ считается к N, РД к Е, а при отрицательном значении "-" РШ считается к S, РД к W.

В пункте отхода точка М (рис. 187) судно имело координаты ( pi = 45",0 N и l 1 = 50",0 Е, а в пункте прихода точка М 1: ( j 2 = 15",0 N и А,2 " 20",0 Е. Таким образом в данном случае: РШ = j 2-- j 1 = 15",0 - 45°,0 » - 30",0 = 30°,0 к S;РД = l 2- l 1=  20°,0 -50",  0 = - 30",0 " 30" к W.

Р ешая аналогичные задачи можно получить результат РД более 180°, в этом случае необходимо произвести следующие дополнительные расчеты:

 

>если РД >180°  и со знаком "-", то нужно прибавить 360° 

 

> если РД > 180° и со знаком "+", то нужно вычесть 360°.