книги из ГПНТБ / Скворцов М.И. Счисление и определение места корабля навигационными способами учебный материал

§ 17. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТА КОРАБЛЯ ПО ДВУМ УГЛАМ

Пусть с корабля видны три обозначенные на карте ориен­ тира А, В, С и с помощью секстана одновременно измерены

ми которого являются ориентиры; в) средний ориентир В расположен ближе к кораблю, чем

два крайних;

50

9

г) все три ориентира расположены в одинаковых расстоя­ ниях от корабля.

Эти признаки надо учитывать при выборе ориентиров для определения места корабля.

Выше мы предполагали, что оба угла измерены одновре­ менно. Однако, если наблюдения выполняются одним лицом, этого достигнуть нельзя. Чтобы исключить возникающую от неодновременности измерений ошибку, угол а измеряют дваж­ ды — до и после измерения угла р (обозначим соответствую­ щие отсчеты секстана ai и а-г) и рассчитывают его среднее значение:

а, я, a = —-----

2

Измеренные углы перед прокладкой исправляют поправ­ кой индекса и поправкой секстана.

Для прокладки обсерваций иногда заблаговременно нано­ сят на карте дуги окружностей, соответствующих избранным, например, кратным 1° или 5°, значениям измеряемых углов. Получается гониометрическая сетка (от латинского слова «гониос» — угол). Гониометрические сетки широко использу­ ются в случаях, когда надо часто и точно определять место корабля — при плавании в узкостях, тралении и т. д.

Если заранее нанесенная гониометрическая сетка отсут­ ствует, то для прокладки обсервации на карте нет необходи­ мости строить вмещающие окружности. Пользуются специ­ альным 'прибором—.протрактором или просто листом прозрач­ ной бумаги (кальки). Протрактор имеет три линейки. Сред­ няя линейка неподвижна, а две крайние могут устанавливать­ ся под углами а и р к средней. Установив на протракторе углы а и р, накладывают его на карту так, чтобы скошенные срезы крайних линеек проходили через точки, обозначающие на карте соответствующие ориентиры. Перемещая протрак­ тор так, чтобы срезы крайних линеек все время проходили через эти точки, добиваются совмещения скошенного среза средней линейки со средним ориентиром и делают накол в центре круга протрактора; он отметит обсервованную точку. Помня о возможности случая неопределенности, сдвигают протрактор в сторону, не нарушая совмещения срезов край­ них линеек. Если средняя линейка при этом лишь незначи­ тельно отойдет от среднего ориентира, то корабль близок к окружности неопределенности, и .обсервацию следует повто­

рить.

При отсутствии протрактора пользуются калькой, на ко­ торой проводят среднюю прямую и из произвольной точки на

I

ней — две другие прямые, составляющие с пей углы а и (). Следует быть внимательным, чтобы не отложить правый угол

лимое место на тот же момент времени, показать невязку, измерить ее направление и величину (направление невязки считается всегда от счислимого места ж обсервованному) и произвести запись в навигационном журнале.

§ 18. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТА ПО ПЕЛЕНГАМ НЕСКОЛЬКИХ ОРИЕНТИРОВ

Мы уже установили, что в случаях, когда навигационным параметром является пеленг с корабля на ориентир, то, если расстояние до ориентира невелико, изолинией можно считать линию пеленга — прямую, проведенную из места ориентира на карте под углом ИП к ее меридиану. Измерив пеленга на несколько (не менее двух) ориентиров и проложив их на кар­ те, в точке пересечения линий пеленгов получим обсервованмое место.

Как быстро ни производились бы измерения, одному на­ блюдателю достигнуть их патной одновременности невозмож­ но. Это приводит к ошибкам определения места корабля, тем большим, чем больше скорость хода и промежутки времени между измерениями пеленгов. Как показывает теоретический анализ, для их уменьшения следует сначала пеленговать ориен­ тиры, находящиеся на носовых и кормовых курсовых углах корабля, а последними — близкие к траверзу. При больших скоростях хода следует приводить пеленга к одному моменту, подобно тому, как это делается при определении по двум углам (пеленг первого ориентира измерить дважды —до и пос­ ле пеленгования второго ориентира и рассчитать его среднее значение).

Когда в видимости корабля находится только два ориенти­ ра, можно определяться и по двум пеленгам. Но при этом от­ сутствует возможность контроля правильности измерений' й прокладки; к такой обсервации надо относиться с осторожно­ стью. Всегда, если это возможно, надо стараться определять место не менее, чем по трем пеленгам. При этом, если ошиб­ ки измерений и прокладки отсутствуют, то все линии пеленгов пересекутся в одной точке, которую и следует считать обсервованным местом. Однако в общем случае этого не происхо дит, и линии пеленгов образуют на карте треугольник (много

52

угольник), именуемый, треугольником (фигурой) погрешно­ стей. Причинами его появления могут быть:

1. Грубые'ошибки (промахи) опознания ориентиров, изме­ рения и прокладки пеленгов. Чтобы их избежать, надо посто­ янно контролировать правильность каждого действия, каждого измерения, тщательно проверять правильность опознания ори­ ентиров. Если и при этом образуется большой треугольник по­

неизбежно*сопутствуют любым измерениям и при пеленговании возникают от таких причин, как неточность наведения визира, люфт пеленгатора, округление отсчетов и т. д. Их величина обычно не превышает 0°,3—0°,5. Вероятность появления слу­ чайных ошибок одного знака равна вероятности появления ошибок той же величины и противоположного знака; ошибки меньшей абсолютной величины более вероятны, чем большие. Если выполнить подряд несколько обсерваций, то возникаю­ щие вследствие случайных ошибок треугольники погрешностей будут иметь разные размеры и ориентировку. В этом случае обсервованное место следует считать находящимся посредине треугольника погрешностей.

3. Систематическая ошибка в поправке компаса. Если е</ть уверенность, что именно эта ошибка является причиной появ­ ления треугольника погрешностей (исключена возможность промаха в опознании ориентиров, ряд обсерваций дают одина­ ково ориентированные треугольники погрешностей примерно одинаковой величины), то влияние этой ошибки может быть исключено (рис. 30). Для этого все три пеленга надо изме­ нить в одну и ту же сторону на один и тот же угол г (напри­ мер, увеличить на 3° или уменьшить на 5°) и проложить их опять. Соединив соответственные вершины старого (1, 2, 3) и нового (1', 2', 3') треугольников погрешностей прямыми ли­ ниями, в точке их пересечения получим обсервованное место К, свободное от влияния систематической ошибки в поправке компаса.

Этим построением определение по трем пеленгам по суще­ ству сводится к определению по двум углам. В самом деле, точки 1 и V лежат на окружности, проходящей через ориен­ тиры Л и В и вмещающей угол а = ИП2—ИП,: точки 2 и 2'— на окружности, вмещающей угол р = ИПЛ— ИП2. Линии II', 22' и 33' являются хордами этих окружностей, которыми при-, ближенно заменены их дуги. Как и цри определении по двум углам, тут может быть случай неопределенности, когда рас­ смотренное построение не позволяет исключить влияние ошиб­

53

ки в поправке компаса. При этом прямые 11', 22', 33' будут параллельны или примерно параллельны друг другу.

Изложенный способ позволяет (если только не имеет ме­ ста случай неопределенности) не только исключить система­ тическую ошибку в поправке компаса, но и определить се величину. Для этого надо снять с карты пеленга из точки К на

пересечения линий пеленгов, близких к 0° или 180°, точность обсервации низка, надо выбирать ориентиры так, чтобы раз­ ность пеленгов на любые два из них лежала в пределах от

30° до 150°;

б) наметить последовательность пеленгования; сначала пе­ ленгуются ориентиры, находящиеся на носовых (кормовых) углах, затем близкие к траверзу корабля;

в) опознать ориентиры на местности; г) в быстрой последовательности измерить и- записать их

Если они образуют треугольник со сторонами менее 0,5 см, то считать обсервованное место находящимся в его центре. Если треугольник велик, то повторить наблюдения. При уве­ ренности в том, что причиной больших треугольников погреш­ ностей может быть только систематическая ошибка в поправ­

ке компаса, следует исключить ее влияние, как было описано выше, и определить ее величину;

54

и) пйказать на карте невязку, надписать время и отсчет лага, соответствующие моменту обсервации, произвести запись в навигационном журнале.

§ 19. о п р е д е л е н и е м е с т а п о р а с с т о я н и я м д о НЕСКОЛЬКИХ

ОРИЕНТИРОВ

1. Радиолокационные станции. Они позволяют измерять расстояние с ошибкой, не превосходящей 1,5—3% от макси­ мальной дальности шкалы, на которой производится измерение. Их недостатком является то, что, как правило, невозможно из­ мерение расстояний до ориентиров, находящихся за береговой чертой, ибо импульсы от них маскируются эхо-сигналами дру­ гих объектов.

2.Оптические дальномеры. Позволяют измерять расстоя­ ния только до имеющих четкие очертания предметов; точность их ниже, чем у радиолокационных станций.

3.Секстан. Измеряется вертикальный угол, под которым виден предмет, для чего дважды отраженное зеркалами секстана изображение вершины предмета совмещается с прямо­ видимым его основанием (урезом воды).

Отсчет секстана исправляется поправкой индекса и поправ­ кой секстана:

55

Нами получена легко запоминающаяся формула: >

Когда основание предмета скрыто за . горизонтом (расстояние до ориентира превышает дальность видимого горизонта с вы­ соты глаза наблюдателя), вычисление расстояния производит­ ся по таблицам 29-6 МТ-53.

места каждого ориентира, как из центра, провести дугу окруж­ ности радиусом, равным измеренному до него расстоянию. Затем, как при всех обсервациях, наносится счислимая точка, соответствующая моменту обсервации, показывается невязка, надписываются момент и отсчет лага возле обсервованной точ­ ки, производится запись в навигационном журнале.

При прокладке обсервации по трем расстояниям возможно появление треугольника погрешностей. Поскольку современ­ ным средствам измерения расстояний не свойственны скольконибудь значительные систематические ошибки, его причинами могут быть либо промах в опознании ориентира, либо случай­ ные ошибки наблюдений. В первую очередь надо убедиться в правильности опознания ориентиров; если она сомнений не вы­ зывает — обсервованным местом считать центр треугольника погрешностей.

$ 20. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТА ПО РАЗНОВРЕМЕННЫМ ЛИНИЯМ ПОЛОЖЕНИЯ

Ранее мы разбирали случаи, когда возможно определение места посредством одновременного или почти одновременного измерения пеленгов или расстояний до нескольких ориентиров. Но в практике кораблевождения часты и такие случаи, когда

56

/ /

с корабля виден только один ориентир, причем по каким-либо причинам отсутствует возможность измерять расстояния до пего. В любой момент возможно измерение лишь одного пелен­ га, что дает только одну линию положения. Для определения же места корабля надо иметь не менее двух линий положения. В таких случаях прибегают к разновременным наблюдениям,

друга сравительно большими промежутками времени. Рассмот­ рим наиболее часто встречающиеся случаи.

1. Определение места по пеленгам на один ориентир

(крюйс-пеленг). Пусть в момент времени Т\, при отсчете лага ол\ был измерен пеленг ориентира А. Через некоторое время, в момент Т2 (отсчет лага ол2) произведено вторичное пеленго­ вание того же ориентира. В этом случае место корабля может быть определено способом крюйс-пеленга.

Проложим на карте (рис. 32) первую (I) и вторую (II) линии пеленгов. Нам известно, что в момент времени Т\ ко­ рабль находился, где-то на первой линии пеленга (I), во вто­

решить поставленную задачу: найти, в какой именно точке на линии второго пеленга нахо­ дился корабль в момент Т2, надо вместить плавание 5 между линиями пеленгов / п

II. Для этого выполняются следующие построения:

а. Из произвольной точ­ ки В на линии первого пелен­ га провести прямую, парал­ лельную линии пути кораб­ ля.

б. По этой прямой отло­ жить отрезок ВС, равный (в' масштабе карты) расстоя-» нию S, пройденнпому кораб­

лем за время между измерениями .первого и второго пеленга.

(счислимо-обсервованным местом).

Правильность построения ясна из чертежа. Действительно,

' 57

выполнив описанное выше построение, вместить его между ли­ ниями первого и второго пеленгов, найдя таким образом счис- лимо-обсервованную точку на линии второго пеленга;

з) нанести счислимую точку, соответствующую моменту времени Т2, и показать невязку; произвести запись в навигаци­ онном журнале, помня, что при записи второго пеленга долж­ но показываться снятое с карты расстояние до ориентира DK.

Построения, выполняемые для определения места корабля в случаях, когда за время между измерениями первого и вто­ рого пеленгов корабль изменил курс или скорость, а также при учете течения, принципиально не отличаются от описан­ ных выше и в особых пояснениях не нуждаются (р и с. 33, 34).

При определении места по крюйс-пеленгу необходимо иметь в виду, что ошибки счисления в течение промежутка вре­ мени между измерениями первого и второго пеленгов непос­ редственно влияют на точность счислимо-обсервованного ме­ ста. Поэтому надо обращать особое внимание на аккуратность и точность счисления.

58

2. Определение места по разновременным пеленгам двух ориентиров. Если место корабля определяется по двум ориен­ тирам, «о по каким-либо причинам произвести их одновремен­ ное пеленгование невозможно (например, к моменту появле­ ния в видимости второго ориентира первый закрыло туманом), то применяется тот же способ вмещения пройденного кораблем

расстояния между .линиями первого и второго пеленгов. Пусть в момент Т\ при отсчете лага ол\ измерен пеленг первого ориентира; в момент времени Т2 (отсчет лага ол2) — пеленг второго ориентира. Проложим линии пеленгов на карте (р и с. 35). Из произвольной точки С на линии первого пеленга проведем прямую, параллельную линии пути корабля, и по ней отложим плавание (пройденное кораблем расстояние) 5 за промежуток времени между из­ мерениями первого и второго пеленгов. Из полученной та­

ким образом точки D прове­ дем линию, параллельную ли­ нии первого пеленга. Точка К ее пересечения с линией второ­ го пеленга и будет искомым счислимо-обсервованным ме­ стом корабля; как и обсер­ вация по крюйс-пеленгу, оно обозначается треугольником

сточкой в центре.

3.Приведение разновременных линий положения к одному моменту. Рассматривая рис. 35, обратим внимание на сле­ дующее обстоятельство. Производя построение для вмещения

плавания корабля между первой и второй линиями положения, мы проводим линию, параллельную линии пути корабля из

59