книги из ГПНТБ / Кондрашихин В.Т. Визуальные определения места судна и поправки компаса
.pdf1. |
Рассчитывают |50 — обсервованную угловую |
высоту |
||
ориентира над истинным горизонтом: |
|
|||
|
Р0 = |
ос + (i + |
s)—d, |
|
где d — наклонение |
горизонта, |
выбираемое по е из табл. |
||
11-бМТ—63. |
|
|
|
|
2. Находят счислимую угловую высоту ориентира Рс = |
||||
= fDc |
и образуют разность Др '= Рс — Р0 . |
|
||
3. |
Рассчитывают |
поправку |
к счислимому расстоянию |
|
AD = /"Ар и определяют расстояние до ориентира |
D0 = |
|||
= DC |
+ AD. |
|
|
|
Рекомендуемая схема расчета показана в примере 1. При чрезмерно больших ошибках счисления, что обна руживается по величине AD, для повышения точности ре зультата можно принять полученное D0 за Dc и повторить
расчет во втором приближении.
Пример 1. |
Находясь по счислению в 49 милях от горы Крутая, |
с высоты глаза |
е = 18 м измерили секстаном вертикальный угол |
между направлениями на видимый горизонт и вершину горы: ос =
=2°42'1, i + s = —2',5. Высота горы h = 4270 м.
Определить |
расстояние до горы Крутая. |
|
||
Из приложения 2 по (h — е) = |
4252 м и Dc |
= 49 милям выбираем |
||
/ = 2,89 и F = |
0,27. Дальнейшие вычисления |
производим по схеме |
||
|
ос |
|
2°42',1 |
|
|
i+s |
|
- 2 , 5 |
|
|
Р' |
|
2°39',6 |
|
|
d |
|
- 7 , 5 |
|
|
|
2°32',1 = |
152',1 |
|
|
Ре |
|
141,6 = 2,89x49' |
|
|
АР |
49',0 |
— 10','5 |
|
|
Dc |
|
|
|
|
ДО |
—2,8=10',5x0,27 |
||
|
D0 |
46,2 мили |
|
|
Точность |
полученного ^расстояния |
можно оценить по |
||
формуле |
|
|
|
|
где ер — стандартная (средняя квадратическая) ошибка измеренного угла.
10
Если принять ер = ± 2', то стандартная ошибка Рас стояния, вычисленного в примере 1,
ед = ± 0,27 Х 2 ' = ± 0,5 мили.
Выборка коэффициента F из приложения 2 не зависит от результатов наблюдений. Поэтому, если известна ошибка измерения угла, суждение о точности расстояния может быть составлено заранее, до выполнения наблюдений.
1.4.2. Расстояние по вертикальному углу ориентира, основание которого скрыто за видимым горизонтом, можно также вычислить с помощью логарифмической линейки по следующей формуле [2]:
|
D0 = |
VP + 3,7 (h - |
е) - p. |
Здесь |
Р = ос + |
(i + s) — d — г, |
где г — рефракция, |
которая |
определяется по формуле |
|
|
|
|
л = 0,08 £ с . |
|
Пример 2. Условия примера 1. |
|
||
Вычисление Р: |
|
|
|
|
ос |
2°42',1 |
|
|
i + s |
—2,5 |
|
Р' 2Р 39',6
d- 7 , 5
г—3,9 = 0,08X49'
р2°28',2 = 148\2
Определение D0:
£>0 = У(148',2) 3 + 3,7 (4270 —18) — 148',2 = 46 милям.
1.4.3. Способ определения расстояния до ориентира, основание которого или береговая черта под ним видны наблюдателю, применяется в случаях невозможности ис пользования судовой РЛС.
В таких случаях, измерив вертикальный угол ориенти ра а, расстояние можно определить с помощью табл. 29 МТ—63.
Пример 3. Секстаном измерили вертикальный угол маяка А» высота которого h = 56 м\ ос = 0°14',3; (' + s = +0',2.
11
Определить расстояние D0 до маяка А:
|
ос |
|
|
0°14',3 |
|
i + s |
|
|
И-0,2 |
|
а |
|
|
0°14',5 |
По Л = |
56 м и а = |
0°14',5, |
выборкой из табл. 29 МТ — 63 на |
|
ходим |
|
|
|
|
|
£>о = 6,4 + 0,8 |
= 7,2 мили. |
||
Первое |
слагаемое |
выбрано |
из |
колонки «50» табл. 29 МТ—63 |
с интерполяцией по углу. Второе слагаемое выбрано из колонки «60» той же таблицы и также с интерполяцией по углу, а затем уменьшено в десять раз.
Эта же задача |
значительно |
проще и |
быстрее, чем |
|
по табл. 29 МТ—63, решается с |
помощью |
логарифмиче |
||
ской линейки по следующей формуле: |
|
|||
|
|
h |
|
|
|
D 0 = l , 8 6 — , |
|
|
|
|
|
а |
|
|
где h — в метрах, |
а — в дуговых |
минутах. |
|
|
Пример 4. Условия примера 3: |
|
|
||
|
|
56 |
|
|
D 0 = l , 8 6 |
= 7,2 |
мили. |
|
|
|
|
14,5 |
|
|
Относительная стандартная ошибка определения расстояния этим способом равна такой же ошибке измерения угла:
fo = |
_fa |
D |
а |
Если принять е а = ± 2 ' , то стандартная ошибка расстояния вычисленного в примере 4,
2' к д = ± 7,2 14 ,5 = ± 1 миля .
Как видим, при малых углах расстояния определяются этим способом весьма приближенно.
5.Прокладка при определениях
1.5.1.Рабочее месте на штурманском столе должно всегда содержаться в надлежащем порядке. Не следует класть и оставлять на карте навигационные пособия, журналы и пр. Под карту, на которой ведется прокладка,
12
запрещается подкладывать другую карту, так как возмож ны ошибки вследствие измерений на рамках карты, вы ступающей снизу. Рабочая карта должна лежать непосред ственно на столе, а ее углы должны быть прижаты грузи ками. При этом неиспользуемую часть карты следует за пускать в верхний ящик штурманского стола. На карте могут находиться только прокладочные инструменты, ка
рандаш и резинка. Черновой и судовой журналы |
должны |
быть на отведенных для них местах штурманского |
стола. |
При выполнении прокладки нельзя наваливаться грудью на стол и облокачиваться на карту.
Порядок на штурманском столе и аккуратное содержание навигационных пособий и мореходных инструментов повы шают точность прокладки, значительно облегчают работу
иэкономят время судоводителя.
1.5.2.Выполнять прокладку необходимо чисто и тща тельно, пользуясь остро отточенным карандашом средней мягкости и резинкой.
1.5.3.При выполнении прокладки надлежит пользо ваться исправным прокладочным инструментом, который необходимо периодически подвергать проверкам [1,7].
При проверке циркуля надо сдвинутыми остриями ножек сделать укол на бумаге. Исправный циркуль дол жен оставлять на бумаге один укол, т. е. точку.
Для проверки параллельности срезов линейки ее следу ет расположить на карте под углом к меридиану около 90° и прочертить линии вдоль ее срезов. Если величины углов, измеренных транспортиром, совпадают с точностью до 0°,2, то срезы линейки параллельны. Прямолинейность рабочей части линейки можно проверить на глаз, посмот рев вдоль ее среза.
1.5.4. На карте прокладывают истинные пеленги. Для этого компасные пеленги, полученные в процессе наблю дений, необходимо исправлять поправкой компаса.
Пример 5. Следуя КК — 170°,0, с помощью обыкновенного пе ленгатора и магнитного компаса измерили пеленг ориентира А: ОКП = 240°,5; А/С = +2° . Определить истинный пеленг ИП ориен тира А.
окп |
240°,5 |
|
+ 2,0 |
ОИП |
242°,5 |
ИП |
62° ,5 |
13
1.5.5. Если расстояние до ориентира больше 40— 50 миль, то в высоких широтах для получения локсодроми ческого пеленга истинный пеленг необходимо исправить ортодромической поправкой \р, выбранной из табл. 23-6 МТ—63, по средней широте срт и разности долгот АХ места
и ориентира. В качестве срт можно принять широту |
места |
|
или ориентира. |
|
|
Пример 6. Находясь от горы А приблизительно в |
70 |
милях |
в точке со счислимыми координатами: cpc = 58°00' N, Хс |
= 30°53'W, |
намерили с помощью оптического пеленгатора по репитеру гироком
паса пеленг вершины |
горы А: ГКП — 75°,0; ДГ/С = + 1°. Коорди |
наты вершины горы Л: <р= 58°30'N; X = 28°36'W. Определить лок |
|
содромический пеленг горы А: |
|
ГКП |
75° |
АГК |
+ 1 |
ИЛ |
76° (из табл. 23-6 МТ—63, по |
Ф |
+ 1 Ф,„ = 58° и АХ = 2°,3) |
Лок. П |
77°. |
1.5.6. Прокладывать пеленги следует в той же последо вательности, в которой велись наблюдения. При этом ре комендуется проводить лишь два коротких отрезка линии пеленга: один — у ориентира, а второй — в районе счислимого места. Для выполнения этой рекомендации иногда приходится изменять последовательность прокладки, на чиная ее с пеленгов, близких к траверзу.
На карте линия пеленга должна проходить точно через точку, обозначающую положение ориентира. Такой точке соответствуют следующие места условных знаков [10]:
узнаков несимметричного рисунка или у знаков с ши роким основанием — середина основания;
узнаков правильной геометрической формы — гео метрический центр;
узнаков с прямым углом в основании — вершина пря мого угла;
узнаков, образованных сочетанием нескольких фигур, — центр нижней фигуры.
Особое внимание требуется при прокладке пеленгов срезов мысов, так как на карте показывается урез воды, а пеленгуется фактически обрыв или какой-то участок склона.
14
Выполняя прокладку пеленгов, рекомендуется прове рять положение параллельной линейки транспортиром непосредственно перед нанесением линии пеленга.
1.5.7.В случае прокладки пеленгов, Линии которых составляют с меридианом острые углы (менее 15°), рекомен дуется эти пеленги прокладывать от параллели под углом ИП ± 90°, что позволяет уменьшить графические ошибки.
1.5.8.Для того чтобы отложить расстояние, необходимо
установить раствор циркуля, равный этому расстоянию
в |
масштабе карты, пользуясь для этого ее боковой рамкой |
в |
широте счислимого места и ориентира. Отмеренное та |
ким образом расстояние надо отложить вдоль заданного направления.
Измеряя отрезок на боковой рамке карты,' следует об ращать внимание на цену ее делений. Пренебрежение этой рекомендацией может привести к грубым ошибкам при прокладке расстояний.
1.5.9. Для прокладки горизонтальных углов надо при мерно по середине листа кальки провести произвольную прямую, выбрать точку на этой прямой ближе к любому из краев кальки, построить при ней с помощью транс портира измеренные углы и надписать их значения.
В особо ответственных случаях для прокладки горизон тальных углов рекомендуется пользоваться протрактором.
6. Оценка точности наблюдений и прокладки
1.6.1. Результаты измерений, используемые при визу альных определениях места судна, всегда содержат ошибки систематического и случайного характера. При выполне нии наблюдений возможны также и грубые ошибки — промахи. Каждый судоводитель обязан принимать меры к уменьшению влияния этих ошибок.
1.6.2. Для предотвращения возможных промахов не обходимо быть крайне внимательным и сосредоточенным в процессе измерений, при снятии отсчетов и записи ре зультатов.
Для выявления и устранения промахов служат по вторные измерения.•
1.6.3. Влияние систематических ошибок можно осла бить, если бережно обращаться с мореходными инструмен тами и регулярно выполнять необходимые проверки этих инструментов.
15
1.6.4. Влияние случайных ошибок наблюдений можно уменьшить, соблюдая следующие рекомендации:
регулярно тренироваться в выполнении навигационных наблюдений, используя для этого самые различные-условия состояния моря и видимости ориентиров;
строго выполнять специфические правила и рекоменда ции' (визирование, совмещение), проявляя особую внима тельность и аккуратность при наблюдениях;
по возможности выполнять наблюдения сериями с по следующим осреднением.
1.6.5. Основной характеристикой точности измерений принята стандартная (средняя квадратическая) ошибка е. Эта величина (ей приписывают знаки ± ) показывает интер вал, в котором с вероятностью 68,3% находятся действи
тельные ошибки отдельных |
измерений [11]. |
|
Наряду с е для оценки точности измерений применяется |
||
предельная ошибка А п р с д , |
которую принимают равной Зе. |
|
Измерения с ошибками, превышающими ± |
ЛПред> относят |
|
к промахам и отбрасывают. Знать величины |
е и Ап р е д не |
|
обходимо для оценки точности обсерваций. |
|
|
Так как точность измерений существенно зависит от |
||
условий, то рекомендуется |
тренировку измерения нави |
гационных параметров совмещать с определением стандарт ных ошибок. При этом приобретается полезный навык гла зомерной оценки точности измерений в зависимости от условий.
1.6.6. Для определения стандартной ошибки по серии измерений навигационного параметра рекомендуется наи более простой метод — метод размаха [11], практическое применение которого состоит в следующем.
При стоянках судна на открытом рейде выполняют на блюдения, серии которых состоят не менее чем из пяти измерений навигационного параметра. Затем определяют
размах R — абсолютную величину разности |
наибольшего |
и наименьшего результатов измерений данной серии. |
|
Стандартная ошибка одного измерения е |
вычисляется |
по формуле |
|
е = knR.
Стандартная ошибка среднего арифметического (вы вода) серии измерений Е вычисляется по формуле
Е = KnR.
16
В этих формулах |
коэффициенты |
kn и Кп |
выбираются |
|||||
из табл. |
1 в зависимости от числа |
измерений |
в серии |
п. |
||||
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
1 |
||
|
5 |
6 |
7 |
s |
9 |
10 |
11 |
|
К |
0,430 |
0,395 |
0,370 |
0,351 |
0,337 |
0,325 |
0,315 |
|
|
0,192 |
0,161 |
0,140 |
0,124 |
0,112 |
0,103 |
0,095 |
Пример 7. Находясь на якорной стоянке, с помощью оптичес кого пеленгатора и репитера гирокомпаса измерили серию из 10 пеленгов маяка А. В результате измерений получили следующие от счеты:
52,3; 52,4; 52,2; 51,9; 52,0; 52,6; 52,2; 52,1; 52,3 и 52°,1.
Определить стандартную ошибку одного измерения Е, предель ную ошибку ДП ред и стандартную ошибку вывода Е..
1. |
Определяем |
размах: |
|
|
|
|
|
|
R = 52,°6 — 5Г,9 = 0°,7. |
||||
2. |
Из табл. 1 выбираем кп = |
0,325 и находим в: |
||||
|
е = 0 , 3 2 5 x 0 ° , 7 |
= |
± 0 ° , 2 3 |
~ ± |
0°,2 . |
|
3. |
Рассчитываем |
предельную |
ошибку: |
|
||
|
Лпред = 3 х 0 ° , 2 3 |
= |
± 0 ° , 6 9 |
± |
0°,7 . |
|
4. |
Выбираем из табл. 1 Кп |
— 0,103, |
после чего вычисляем Е |
|||
|
|
Е = 0 , 1 0 3 X 0 ° , 7 я 5 ± 0 ° , 1 . |
Таким образом, среднее арифметическое (вывод) значение пеленга 52°,2 получено со стандартной ошибкой ±0°,1 .
1.6.7. Для ориентировочного суждения о точности из мерений навигационных параметров, выполняемых наблю дателем средней опытности, служит табл. 2, где показаны значения ошибок по данным из книг [2, 3, 11].
Точность измерений существенно зависит от конкрет ных условий, и поэтому к помощи табл. 2 следует при бегать лишь в тех случаях, когда невозможна иная оценка точности.
1.6.8. Систематические ошибки навигационных измере ний практически никогда не удается исключить полностью. Такие ошибки не уменьшаются при использовании среднего арифметического из серии наблюдений, так как они неиз менны в каждом измерении данной серии. По этой причине
17
Т а б л и ц а 2
Величина |
|
Условия |
е |
д л р е д |
||
|
|
|
|
|
|
|
Визуальный |
Хорошее |
и |
удовлетво |
±(0,2-^0°,5) |
±(0,64-1°,5) |
|
пеленг |
рительное состояние мо |
|
|
|||
То же |
ря и видимости |
±(24-3°) |
±(6-ь9°) |
|||
' При сильной качке и |
||||||
Прокладка |
пониженной |
видимости |
± 0 ° , 2 |
|
||
|
|
— |
|
± 0 ° , 5 |
||
пеленга |
|
|
|
|
|
|
Вертикальные |
При удовлетворитель |
± 2 ' |
± 6 ' |
|||
и горизонталь |
ном |
состоянии моря и |
|
|
||
ные углы |
видимости |
|
кальки |
± 0 ° , 2 |
± 0 ° , 6 |
|
Прокладка го |
С помощью |
|||||
ризонтального |
|
|
|
|
|
|
угла |
С |
помощью |
протрак |
± 0 ° , 1 |
± о ° , з |
|
То же |
тора
величина систематической ошибки не может быть определе на из серии измерений никаким методом.
Для оценки величины возможных систематических оши бок приходится использовать результаты специальных статистических исследований [11]. В качестве ориентиро вочных стандартных значений неизвестных систематических ошибок можно принимать следующие величины: для пе
ленгов |
а - ± ( 0 , 5 ч- |
Г); для углов, измеряемых секста |
|
ном, а |
= ± ( 1 -г- |
Г,5). |
|
|
|
|
г |
|
Г л а в а |
2. |
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТА |
|
|
|
СУДНА |
При выполнении визуальных определений места судна необходимо решить, какой из возможных в конкретной на вигационной обстановке способов является наиболее це лесообразным и надежным.
Вне зависимости от способа визуальной обсервации, следует из числа нанесенных на карту и опознанных на местности ориентиров выбрать по возможности более близкие к судну и хорошо видимые с места наблюдений.
Результаты наблюдений, а также время по судовым часам и отсчет лага, относящиеся к определенному моменту
18
Наблюдений, надлежит немедленно заносить в черновой журнал. Обработку наблюдений рекомендуется выполнять в тетради штурманских расчетов [1].
Если позволяют условия плавания, то определения места судна целесообразно приурочивать к моментам вре мени, кратным 5 или 10 мин, что упростит проверку соот ветствия расстояний между обсервациями разностям отсче тов лага.
1. По двум пеленгам
2.1.1. Определение места судна по двум пеленгам — наиболее распространенный способ обсерваций. Простота его практического выполнения позволяет получать место быстро и достаточно надежно.
2.1.2. Подбирать ориентиры следует в соответствии с рекомендациями гл. 1 и замечаниями в начале этой гла вы. Кроме того, угол между направлениями на ориентиры по возможности должен быть близок к 90°, но не меньше 30 и не больше 150°. В этом диапазоне разности пеленгов пред почтение следует отдавать выбору более близких ориенти ров.
Место судна, полученное при углах пересечения пелен гов меньше 30 или более 150°, необходимо считать ориенти ровочным.
2.1.3. При пеленговании, руководствуясь общими ре комендациями, необходимо помнить, что точность пелен гования оказывает непосредственное влияние на ошибку места, а промах приводит к грубой ошибке, которую сразу обнаружить нельзя, так как две линии пеленгов всегда пе ресекаются в одной точке, какие бы ошибки они не со держали. Поэтому измерение и запись пеленгов надо вы полнять особенно внимательно и тщательно.
Последовательность пеленгования ориентиров (она влия ет на точность определений) должна быть такой, чтобы способствовать уменьшению ошибки места. В связи с этим вначале лучше пеленговать ориентир, наблюдаемый ближе к диаметральной плоскости судна, а в ночное время — тот, на измерение пеленга которого надо затратить больше вре мени (например, проблесковый огонь с большим периодом).
При скоростях судна до 18 узлов и при ведении про кладки на путевых картах пеленги, наблюдаемые в быстрой последовательности один за другим в пределах одной ми нуты, можно считать измеренными из одного места.
19