книги из ГПНТБ / Черниев, Л. Ф. Азбука судовождения

ветровые. Данные о течениях (их скорость и направ­ ление) выбирают из лоций, атласов течений и специ­ альных, издаваемых ежегодно пособий по приливам и приливо-отливным течениям.

Данные о течениях в различных пособиях иногда могут расходиться с действительностью. Эти расхожде­ ния большей частью обусловлены влиянием ветра на верхние слои воды.

Если на судно действует течение, то необходимо соблюдать особую осторожность и чаще определять место судна. Затем, сопоставляя счислимые и обсервованные места, при отсутствии ветра более достовер­

В случае, когда вода при наличии течения перемещается, то действительное перемещение судна будет происхо­ дить по равнодействующей скорости собственного пере­ мещения и скорости течения, а диаметральная плос­ кость судна будет сохранять направление заданного курса. Лаги не учитывают течения, так как оно не вызывает дополнительного смещения судна относи­ тельно перемещающейся воды. Это следует учитывать при графическом счислении пути судна, так как, кро­ ме учета пройденного расстояния по лагу, надо учиты­ вать и течение.

Течение отнбсительно движения судна может быть направлено в левый или в правый борт. Если течение направлено в левый борт, то путевой угол судна боль­ ше истинного курса и линия пути будет располагаться правее линии курса. В этом случае действительно ра-

88

рис. 23, на котором под стрелкой «ветер» следует по­ нимать направление течения, а угол дрейфа а — считать

Все основные данные счисления пути судна зано­ сят в судовой журнал, являющийся одним из важней­ ших судовых документов. Сведения об обстоятель­ ствах перехода записывают в судовой журнал так, что­ бы по ним можно было восстановить заново всю про­ кладку. Карты с нанесенными на них прокладками, определениями и всеми записями сохраняют до нача­ ла следующего рейса. В случае аварии й оказания по­ мощи судам по спасанию карты с прокладкой сохра­ няют до полного завершения разбора аварии.

Определение пути судна по визуальным наблюдениям береговых маяков

Выше мы говорили о том, что положение судна может быть определено при помощи счисления пути. Однако как бы тщательно не велась графическая прокладка пути судна, она не может обеспечить безопасность пла­ вания. В показаниях компаса и лага всегда существу­ ют какие-то неучтенные погрешности, например, не

в счислении пути накапливаются погрешности. Поэтому

8 9

определение места судна, особенно вблизи берегов или вблизи навигационных опасностей, — необходимое ус­

определения его широты и долготы, положены изме­

ориентиров.

Определить место судна можно аналитическим или графическим путем. Аналитический метод более тру­ доемкий, требующий решения задач по тригонометрии, поэтому он применяется редко и большей частью но­ сит вспомогательный характер. Основным методом, ко­ торый широко вошел в штурманскую практику, явля­ ется графический, или графоаналитический.

Все методы определения географических координат места судна основаны на понятии о линии положения (изолинии). Линия положения — это такая линия, все точки которой имеют одинаковое постоянное значение измеренной величины.

В судовождении используют следующие основные линии положения: пеленг, расстояние, горизонтальный угол, разность расстояний и отношение расстояний.

В чем сущность каждой линии положения и как она может быть использована для определения места судна? Рассмотрим это с помощью рис. 24.

С помощью компаса получим компасный пеленг, исправив его поправкой компаса, определим истин­ ный пеленг. Теперь проложим на карте линию пелен­ га АП под углом к меридиану, равным истинному пе­ ленгу (рис. 24, а). Линия пеленга проходит через маяк А и место судна. Можно утверждать, что в момент взятия пеленга судно находилось где-то на этой ли-

90

Рис. 24. Навигационные определения места судна:

нии, ибо в противном случае значение пеленга было бы другим. Прямая линия пеленга АП, которая в мо­ мент наблюдения имела значение ИП, и будет назы­

пеленге ВП Х. Следовательно, местом судна будет то­ чка пересечения двух линий пеленгов маяков А и В.

Способ определения места судна по двум пелен­ гам широко применяется в судовождении. Он прост, достаточно точен, удобен в наблюдениях, особенно учи­

когда наблюдают три маяка. В этом случае место суд­ на будет на пересечении трех линий пеленгов. Третий пеленг одновременно служит контролем достоверно­ сти, определения. Кроме маяков, пеленгуют и другие объекты (мысы, отдельные островки, горы, утесы, па­ мятники, приметные строения и т. д.), положения ко­

торых нанесены на картах.

При прокладке трех пеленгов может образоваться треугольник погрешностей. Его появление вызывают случайные и систематические погрешности. Если он по­ явился вследствие случайных погрешностей, то размеры его малы и не превышают 0,5 мили, т. е. размеров слу­ чайных погрешностей. Место судна в таком случае при­ нимают либо в его центре, если треугольник равносто­

погрешности. Чтобы установить причину, повторяют на­ блюдения. Если повторная прокладка по-прежнему

92

дает большой треугольник, тогда он вызван система­ тической погрешностью.

Систематические погрешности происходят из-за не­ верного положения пеленгуемого объекта на карте, неправильной поправки компаса и неодновременного пе­ ленгования объектов. Чтобы исключить погрешность в пеленге из-за неверного положения на карте пеленгуе­

ностью в принятой поправке компаса, легко определить и исключить. Для этого изменяют па несколько градусов полученные компасные пеленги и заново их прокла­ дывают на карте. Вновь полученный треугольник может оказаться больше или меньше прежнего, но по­ добный ему. После этого подобные вершины треуголь­ ников соединяют прямыми, которые пересекутся в од­ ной точке. Полученная точка будет местом судна, свободным от систематической погрешности (в пределах случайных погрешностей наблюдений). Саму системати­ ческую погрешность, в данном случае поправку компа­ са, определяют следующим образом. С карты снимают значения истинных пеленгов и, сравнивая их с соответ­ ствующими компасными пеленгами, вычисляют поправ­ ку компаса как среднее значение из трех разностей меж­ ду истинными и компасными пеленгами.

Что касается пеленгования, в котором измеренные пеленги должны соответствовать одному моменту, то необходимо всегда придерживаться следующего по­ ложения. В первую очередь пеленгуют объект, находя­ щийся ближе к диаметральной плоскости судна, и во всех случаях наблюдения выполняют быстро.

Если пеленгование по каким-либо причинам проис­ ходит медленно, а судно имеет большую скорость, то для уменьшения погрешности от разновременного пе­ ленгования пеленги необходимо приводить к одному мо-

93

менту. Для этого пеленгуют первый объект и получают пе­ ленг П'1, затем второй—П2и снова первый—П"и Полагая, что пеленги изменяются пропорционально времени, рас­ считывают средний из пеленгов первого объекта П\ =

= •— ---- ^.Для определения места прокладывают пе­

ленги П\ и П2. Судовое время и показание лага замеча­ ют при взятии второго пеленга П2-

Если место определяют по трем маякам, то наблюде­ ния и расчеты проводят аналогично предыдущим. Су­ довое время и отсчет лага записывают у обсервованной

точки.

Расстояния до маяков или других каких-либо при­ метных объектов наиболее часто измеряют при помощи радиолокатора, реже — дальномера. Существуют и дру­ гие способы, которые применяются большей частью на малых судах и яхтах, где отсутствуют радиолокаторы и дальномеры. Например, можно рассчитать расстояние D, если измерить секстаном угол видимого предмета а, высота Я которого заранее известна. Расчеты произво­ дятся по формуле D = H ctga. Для удобства в Море­ ходных таблицах приведена таблица расстояний по вер­ тикальному углу. Расстояния приведены (в милях) по высоте предмета и вертикальному углу. Сведения о вы­ соте предмета (маяк, огонь) можно получить из лоций, пособия «Огни и знаки» и т. д.

После того как получено расстояние, например D{ от

ком А. Здесь линией положения является окружность и можно утверждать, что место судна находится где-то на этой окружности, так как все ее точки равны измерен­ ному расстоянию до маяка А. Измерив расстояние D2 до второго маяка В, получают вторую линию положе­ ния — тоже окружность. Таким образом, судно находит­ ся одновременно и на второй окружности. Следователь-

94

но, место судна будет в точке пересечения этих окруж­ ностей.

Определение места судна по горизонтальным углам основано на свойстве вписанных в окружность углов и опирающихся на одну и ту же дугу. Известно, что все вписанные углы, вершины которых лежат на окружно­ сти и опираются на одну и ту же дугу, равны между со­ бой. Отсюда следует, что если измерить с судна угол а между двумя маяками А и В (рис. 24, в), то на карте можно провести окружность, вмещающую этот угол и проходящую через оба маяка. Судно находится где-то на этой окружности. Если дополнительно измерить еще один угол между одним из этих маяков и третьим, то по­ лучим дополнительную окружность. На пересечении этих двух окружностей будет обсервованное место судна.

Определение места судна по горизонтальному углу является одним из наиболее точных способов. Его до­ стоинство заключается еще и в том, что отпадает необ­ ходимость в пеленговании. Последнее обстоятельство важно тем, что на некоторых судах, например яхтах, не всегда имеется нактоуз или пеленгование невозмож­ но произвести по каким-либо причинам.

Рассмотрим практическую сторону самого общего случая, когда измерены углы трех смежных объектов А, В и С (рис. 25). Углы измеряют секстаном (см. ниже). Чтобы измерения привести к одному моменту, вначале измеряют угол аь например между объектами А и В, затем угол р между объектами В я С, и угол а2. Тогда

Показания судового времени и лага замечают в мо­ мент измерения угла р. Построения проще выполнять с помощью кальки. Для этого из произвольной точки О на

9 5

Рис. 25. Определение ме­ ста судна по горизон­ тальным углам

кальке проводят прямую ов и по обе стороны от нее у

через объекты А, В и С. Место судна на карту можно перенести уколом циркуля в точке О.

Существует еще много других линий положения (изолиний). Здесь уместно упомянуть о тех, которые об­

ит. д.

Вданном случае линией положения будет гипербола

(см. рис. 24, г).

Гиперболические линии положения широко применя­ ются в современных радионавигационных системах, предназначенных для определения места судна.

Во всех случаях мы рассмотрели однотипные ли­ нии положения и как ими пользуются при определении места судна. В практике судовождения часто применя­ ются комбинированные способы, например пеленг и рас­

9 6

онных приборов, расположения береговых ориентиров, гидрометеорологических условий плавания и ряда дру­ гих причин.

Все эти методы в основном носят визуальный харак­ тер наблюдений и обладают большой точностью.

Существует много различных способов оценки точно­ сти обсервации, каждый из которых приемлем для оп­ ределенного метода получения места судна-

Мы уже говорили о том, что роль обсерваций в счис­ лении пути судна огромна. Они не только уточняют по­ ложение места судна, но и вводят исправления в приня­ тые для этого поправки лага и компаса, а также уточ­ няют принятые величины дрейфа и течения. В тех слу­ чаях, когда обсервованное место не совпадает со счислимым местом на одно и то же судовое время, в счисление пути судна вводят исправления. На карту наносят обсервованное место, делают невязку от счислимого места к обсервованному и далее от него ведут про­ кладку.

С развитием мореплавания улучшились навигацион­ ные приборы и методы счисления пути, но особенно раз­ вились способы и средства определения места судна. В этой области большие заслуги принадлежат советско­ му ученому В. В. Каврайскому.

Определение места судна по небесным светилам

Астрономия — одна из старейших наук и с момента возникновения играла большую роль в практической деятельности человека. Наряду с решением ряда жиз­ ненно необходимых задач, она предложила приемы и методы ориентировки на Земле и создала способы ис­ числения времени. На основании астрономических на-