§ 66. Использование рлс для предупреждения столкновении судов

Международные правила предупреждения столкновения судов в море, принятые в 1972 г. (МППСС—72), предусматривают использование радиолокации для следующих целей:

обеспечения заблаговременного обнаружения встречаемых су­дов и установления элементов их движения;

выбора наилучших маневров для избежания столкновения.

При этом судоводители должны учитывать характеристики, эф­фективность и ограничения радиолокационного оборудования; лю­бые ограничения, накладываемые используемой шкалой дальнос­ти; влияние на радиолокационное обнаружение состояния моря и метеорологических факторов, а также других источников помех; возможность того, что малые суда могут быть не обнаружены на экране РЛС на достаточном расстоянии; количество, располо­жение и перемещение судов, обнаруженных РЛС.

Кроме того, РЛС необходимо использовать таким образом, чтобы получить заблаговременно предупреждение об опасности столкновения, а также обеспечить радиолокационную прокладку или равноценное систематическое наблюдение за обнаруженными объектами.

Опыт мореплавания показал, что только обнаружения друго­го судна на экране и визуальной оценки возможности столкновения с ним недостаточно для расхождения судов. Здесь необхо­димо вести наблюдения за изменением положения обнаруженно­го судна и прокладку его перемещения на карте, бумаге или спе­циальном планшете.

Прокладка может быть истинной, когда элементами движения обнаруженного судна служат его истинный курс и скорость отно­сительно земной поверхности, и относительной, когда направле­ние движения и скорость хода наблюдаемого судна определяют относительно наблюдающего судна.

Истинная прокладка, если ее ведут на карте, показывает по­ложение судна относительно береговых объектов и дает его координаты, что в целях безопасного расхождения судов необя­зательно.

Относительная прокладка представляет взаиморасположение судов и выполняется проще истинной, которую, если потребует­ся, можно выполнить, исходя из относительной, путем дополни­тельных построений.

Относительную прокладку начинают сразу по обнаружении другого судна и ведут до полного расхождения с ним. Промедле­ние в определении элементов движения обнаруженного судна мо­жет привести к столкновению судов.

Вести прокладку следует на маневренном планшете, представ­ляющем собой круг с сеткой полярных координат, равномерно разбитый на радиусы, показывающие направления, и концентри­ческие окружности, показывающие расстояния по этим направ­лениям. Центр планшета, как и центр экрана РЛС, соответствует месту наблюдающего судна.

Допустим, что судоводитель, наблюдая по экрану за обнару­женным судном, по направлению и расстоянию до него, измерен­ным через равные промежутки времени At, взятые в моменты Т_и Т₂, Т₃, наносит на планшет точки А_1г А₂ и А₃ относительного местонахождения судна (рис. 157). Если прямая, проведенная через

О•

й	—AtJ:
12
10
81
/Л в
/ 1 / flV^-
I ( lOi	s" T 1 I
\ \	"Jil
	"л//

№ WO' 158'

Рис. 157. I Определение элементов движения встречного судна.

0°

Рис. 158. Определение маневра рас­хождения со встречным судном.

эти точки, проходит вблизи центра планшета (точка О), то имеется опасность столкновения.

Прямая Лл А₂ А₃ называет­ся линией относительного дви­жения (ЛОД) встречного, т. е. наблюдаемого, судна. Расстоя­ние ОК., на котором наблюдае­мое судно должно пройти отно­сительно наблюдающего, изме­ряемое по перпендикуляру к ЛОД из центра планшета, назы­вается дистанцией кратчайшего сближения, или критическим расстоянием D_KP. Отношение расстояния между отмеченными на ЛОД точками к промежутку времени между соответствующи­ми моментами наблюдений, на­пример AiA j к Тs—Т_и предста­вит величину относительной скорости хода V₀ встречного судна.

Действительные элементы движения встречного судна оп­ределяют построением векторно­го треугольника скоростей (см. рис. 157). Из центра планшета проводят вектор V_H скорости на­блюдающего судна. Из конца этого вектора проводят парал­лельно ЛОД вектор V₀ относи­тельной скорости хода встреч­ного судна. Тогда проведенный из начала вектора V_H к концу вектора V₀ замыкающий вектор V_B выразит действительные ско­рость хода и курс встречного судна.

Треугольник скоростей мож­но строить и при точках пере­мещения наблюдаемого судна. Аналогично треугольнику ско­ростей строят в соответствую­щем масштабе и треугольник расстояний (путей).

Определение маневра расхож-

дения. Допустим, что в моменты Т_и Т₂ и Т₃ встречное судно про­шло через точки A_t, А₂ и А₃ (рис. 158). Так как на решение за­дачи требуется некоторое время, то нанесем на ЛОД так назы­ваемую упрежденную точку А₄, в которую судно должно прийти к моменту Т₄ начала маневра. Из центра планшета радиусом, рав­ным расстоянию О_заю на котором решено разойтись со встреч­ным судном, нанесем по обе стороны ЛОД дуги. Тогда прямые А₄т и А₄п, проведенные через точку А₄ и касательные к нане­сенным дугам, представят новые ЛОД. ЛОД₁ относится к про­хождению наблюдающего судна по корме встречного, а ЛОД₂ —■ к прохождению по носу последнего.

Для определения возможных маневров расхождения построим при точках A_t и А₄ треугольник расстояний. В нем прямая A_tA₄ выразит вектор S₀ относительного расстояния, которое встречное судно пройдет к моменту начала маневра, т. е. за промежуток времени At = T_t—7\. Умножив скорость хода V_H своего судна на величину Aполучим расстояние, пройденное судном за это же время, и проведем вектор S„ этого расстояния в направлении своего курса к началу вектора S₀. Тогда проведенный из точки 0₄ начала вектора S„ замыкающий вектор S_B выразит действительные расстояние и курс встречного судна.

Чтобы встречное судно прошло на заданном расстоянии Д_зад, надо так изменить курс (либо скорость хода) своего судна, чтобы вектор V_H касался новых ЛОД. Для этого радиусом, равным это­му вектору, сделаем из точки Oi засечки на продолженных ЛОД₁ (точка С₄) и ЛОД₂ (точка B_t). Проведенные к этим точкам из точки Oi прямые ОС, и OBj дадут искомые курсы расхождения. Через AKi и А/Сг обозначены соответствующие углы отворота.

Расхождение на заданном расстоянии можно выполнить и на прежнем курсе с помощью изменения скорости хода. Векторы измененной скорости хода получим в соответствующем масштабе в точках пересечения вектора .!>„ с ЛОД₁ (точка В₂) и с ЛОД₂ (точ­ка С₂). В первом случае для этого потребуется уменьшить скорость (вектор OiB₂), во втором — увеличить (вектор 0С₂).

Возможен случай, когда окружность с радиусом, равным Ц,_аД, не пересечется ни с одной ЛОД. Это означает, что изменением только курса разойтись с наблюдаемым судном на заданном расстоянии нельзя, т. е. потребуется изменить скорость хода своего судна.

На практике, для удобства расчетов, делать наблюдения же­лательно через промежутки времени, кратные трем (если допуска­ют условия сближения), а скорости выражать числом кабельто­вых в минуту.

Пример. Следуя ИК = 15° со скоростью хода V„ = 13,2 узла, об­наружили эхо-сигнал встречного судна и произвели в соответствующие момен­ты следующие наблюдения:

7\ = 06.30; ЯЯ₁ = 54°,0; D_L= 11,5 мили.

Т_г =06.36; ИП₂ = 51°,0; Z>₂ = 9,5 мили.

Т₃ = 06.42; ИП₃ = 46°,0; Я₃ = 7,5мили.

Требуется определить элементы движения наблюдаемого судна.

Решение. Из центра планшета (рис. 159) в масштабе 1 кб/мин в одном де­лении планшета откладываем вектор скорости хода своего судна Vc , соответ­ствующий 12,2 узла, т. е. равный 2,2 кб/мин.

Проводим линию пеленгов ИП±, ИП% и ИПз эхо-сигнала; в масштабе 1 миля = 1 делению планшета откладываем по линиям пеленгов расстояния 11,5, 9,5 и 7,5 и получаем точки A_lt А_% и Аз.

Рис. 159. Графическое определение Рис. 160. Графическое определение элементов движения наблюдаемого маневра для расхождения с судном, судна.

Проведя прямую через полученные точки, получим ЛОД, направление которой, снятое с планшета, выразит относительный курс встречного судна Ко = 248°,5.

По перпендикуляру из центра планшета к ЛОД найдем, чтоО_кр =2,8 мили. Снимем расстояние между точками А_х и А4, которое равно 4,2 мили = = 42 кб. Промежуток времени Ц между наблюдениями равен 05.42 — 06.30= = 12 мин. Отсюда

V₀ = = 3,5 кб/мин.

12

Величину Ко= 3,5 кб/мин откладываем из конца вектора V_H в направле­нии, параллельном курсу Ко = 248°,5. Соединив центр планшета с концом вектора Vo, получим вектор V_B действительной скорости и действительного курса К_в встречного судна. По величине вектора V„ найдем, что V_B = 2,8 кб/мин, или 16,8 узла, а по его направлению, что К_в = 290°,0.

Пример. Следуя ИК = 351°,0 со скоростью V_c — 12,6 узла (2,1 кб/мин), наблюдая за эхо-сигналом встречного судна, произвели в соответст­вующие моменты следующие наблюдения:

7\ = 20.42; ИП_г = 308°,0, D_x = 10,8 мили.

Ti = 20.45; ИП₂ — 308°,5, D₂ = 9,5 мили.

T₃ = 20.48; ИП₃ = ЗС9\0, £>₃ = 8,2мили.

Требуется определить курсы для расхождения с обнаруженным судном на расстоянии £>зад = 2,5 мили с таким расчетом, чтобы начать маневр через 4 мин после последнего наблюдения.

Решение. По данным наблюдений нанесем на планшет точки A_lt Л₂ и А₃ (рис. 160), проведем ЛОД и найдем, что D_Kp = 0,7 мили.

Снимаем расстояние АхАз = 27 кб, рассчитаем At = 20.48 — 20.42= = 6 мин. Найдем относительную скорость хода встречного судна

27,0

У₀ = —-— = 4,5 кб/мин.

По величине Vo = 4,5 кб/мин и промежутку времени At = 20. 48 — — 20.42 — 4 = 10 мин, рассчитываем относительное расстояние So = = 4,5-10 = 45 кб, или 4,5 мили, которое встречное судно пройдет к началу маневра. Отложив эту величину по ЛОД от точки A_lt получим упрежденную точку At и вектор So встречного судна.

Рассчитаем расстояние Sс пути своего судна за время до момента начала маневра: 5_С_= 2,1 • 10 = 21 кб, или 2,1 мили. Проведем соответствующий ему вектор S_c =2,1 мили параллельно направлению И К = 351^0 к точке Ах- Из начала вектора Sc (точка Ох) проложим к точке Аь вектор S_B. Измере­нием найдем, что 5_В = 3,5 мили, и рассчитаем Vb = 35 : 10 = 3,5кб/мин= = 21,0 узла.

К окружности на планшете с радиусом D₃ад = 2,5 мили проведем каса­тельные, проходящие через точку At и получим ЛОДх и ЛОД_%. Из точки О_х на­чала вектора S_c радиусом, равным S_H = 2,1 мили, проведем дугу окружности и получим засечку только на ЛОД, что даст вектор курса, показанный пунк­тиром и равный 318°,0, относящийся к расхождению со встречным судном по его корме. Засечки на ЛОД_± не получится, значит разойтись со встречным судном по носу изменением только курса в данном случае нельзя.

Палетки и построители. Для ускорения решения задач по бе­зопасному расхождению судов с помощью PJ1C разработаны па­летки. Это матовое стекло или калька с нанесенными линиями, которые упрощают графические построения.

Для этой цели применяют также механические приборы — построители, наглядно представляющие величины, входящие в за­дачу.