16. Графическое и письменное счисление пути судна. Учёт дрейфа и течения при счислении, точность счисления.

Счислением пути судна называется непрерывный учет движения судна по водной поверхности с целью определения его места на любой момент времени.

Счисление заключается в том, что от начального места с известными координатами на морской навигационной карте прокладываются все истинные курсы, которыми шло судно, по каждому истинному курсу откладывается пройденное судном расстояние, учитывается влияние ветра на перемещение судна и его снос течением.

К элементам счисления относятся: - истинный курс и относительная скорость судна; - направление и скорость ветра; - направление и скорость течения; время плавания.

Место судна, полученное по счислению, называется счислимым местом. Счисление пути судна ведется непрерывно от начала и до конца плавания.

Счисление пути судна может выполняться графическим или аналитическим способом.

При графическом способе счисления на карте прокладываются линии пути судна и пройденные по ним расстояния, производится учет влияния ветра и течения, а также циркуляции судна. При этом на карте графически изображается траектория движения судна. Положительными качествами графического счисления является его наглядность.

Аналитический способ счисления заключается в расчете координат места судна по специальным формулам на заданный момент времени с последующим нанесением этого места на карту. Недостатком способа является отсутствие наглядности, преимуществом – более высокая точность.

При плавании без учета влияния ветра и течения направление перемещения судна совпадает с истинным курсом, а величина этого перемещения равна расстоянию, пройденному судном. Пройденное судном расстояние рассчитывается по данным лага.

Учет дрейфа судна при счислении.

Дрейфом судна называется отклонение движущегося судна с линии намеченного курса под воздействием ветра и ветрового волнения. Направление ветра определяется по той точке горизонта, откуда дует ветер (ветер дует в компас) и выражается в румбах или градусах.

Говоря об определении и учёте дрейфа, под термином «дрейф» будем понимать результирующее отклонение судна с линии истинного курса.

Угол α между диаметральной плоскостью судна и направлением его перемещения относительно воды называется углом дрейфа. Угол между северной частью истинного меридиана и линией пути при дрейфе называется путевым углом ПУ_α:

Угол дрейфа α при смещении линии пути вправо (ветер направлен в левый борт) имеет знак «+», при смещении влево (ветер направлен в правый борт) − знак «−».

Для учёта дрейфа при прокладке необходимо знать угол дрейфа. Определить его можно одним из перечисленных ниже способов.

1. Определение угла дрейфа по кильватерной струе производится с помощью компаса. Взяв несколько отсчётов курсового угла (ОКУ) или отсчётов компасного пеленга отдалённой точки кильватерной струи, получают значение α:

Метод прост, но недостаточно точен и может применяться как ориентировочный при больших углах дрейфа.

2. Определение угла дрейфа по створу. Если при плавании в узкостях, при отсутствии течения, судно следует по створу, то угол дрейфа может быть определён как разность между истинным пеленгом створа и средним значением ИК судна. Такой метод определения угла дрейфа позволяет управлять движением судна и является контролирующим.

3. Определение угла дрейфа из обсерваций − наиболее надёжный метод, сущность которого сводится к получению угла между линией ИК и линией, соединяющей серию из трёх-четырёх и более обсерваций, полученных более точными методами (СНС, пеленга, дистанции). Угол дрейфа можно определить и по ориентиру, положение которого неизвестно (если имеется течение, то объект должен быть свободноплавающий и не иметь заметного дрейфа). В этом случае необходимо измерить до него ряд расстояний и пеленгов в пределах изменения курсовых углов на 50−60°. Затем на планшете или карте сделать построение: от произвольно выбранной точки провести пеленги и отложить расстояния. Соединить полученные точки прямой линией. Направление этой прямой относительно истинного меридиана даст ПУ.

4. Определение угла дрейфа по свободноплавающему ориентиру.

5. Определение дрейфа с помощью дрейфометра. Требует наличия дрейфометра.

Угол сноса судна β имет знак «+» при сносе судна вправо, «−» − при сносе влево.

Суммарный снос судна определяется по формуле

При действии постоянных ветра и течения, имея серию точных обсерваций на прямом участке пути, проводят их графическое осреденение. Полученная прямая является линией пути ПУ. Путевая скорость определяется по кратчайшему расстоянию между начальной и конечной обсервациями и временем между ними. Зная путевую скорость и линию пути, а также ИК и скорость, можно определить вектор суммарного сноса.

Прокладка с учётом суммарного сноса. Соединяя точку, в которую должно выйти судно, с начальной точкой (место судна) получаем линию пути. Из начальной точки откладываем вектор суммарного сноса в выбранном масштабе, из конца вектора суммарного сноса раствором циркуля, равным V_об (скорость, определяемая по частоте вращения винта) в том же масштабе, делаем засечку на линии пути. Соединяя конец вектора суммарного сноса с засечкой, получим линию курса.

При изменении ветра, течения, курса или скорости судна вектор суммарного сноса нужно определять заново.

Прямая задача: известен ИК, надо найти ПУ_с: задан ИК, скорость относительно воды V_л, угол α, скорость течения V_т.

1. на карте откладываем короткий отрезок линии ИК, затем линию ПУ_α, по которой следовало бы судно только при наличии ветрового дрейфа;

2. в произвольном масштабе откладываем на линии ПУ_α скорость судна по лагу V_л;

3. из конца вектора скорости по лагу откладываем вектор скорости течения V_т в заданном направлении;

4. соединяем точки A и B и получим линию пути при совместном действии ветра и течения;

5. получаем величину путевого угла с учётом дрейфа и течения, общий снос равен

;

6. истинная скорость судна определяется отрезком AB.

Обратная задача: по известному ПУ_с требуется найти ИК.

1. из начальной точки A откладываем на карте линию действительного перемещения судна ПУ_с;

2. из точки начала учёта совместного действия дрейфа и течения в произвольном масштабе откладываем вектор скорости течения V_т;

3. из конца вектора V_т раствором циркуля, равным скорости судна V_л в том же масштабе, сделаем засечку на линии пути;

4. проведём из начальной точки A прямую, параллельную полученному отрезку EB, и получим линию пути при учёте только дрейфа ПУ_α;

5. рассчитываем истинный курс судна

;

6. угол сноса

;

7. длина отрезка AB в выбранном масштабе отображает действительную скорость судна.

Точность графического счисления зависит от ошибки в показаниях компаса (±1°), от ошибок в показаниях лага и точности определения угла дрейфа. На основании наблюдений получены следующие значения средней квадратической погрешности счисления М_с в зависимости от пройденного расстояния:

без ветра и течения М_с=0.02·S;

с учётом дрейфа М_с=0.03·S;

с учётом дрейфа и течения М_с=0.03·S..0.07·S.