книги из ГПНТБ / Щеголев В.И. Портовые радиолокационные станции

его размеров и осадки. Многие естественные фарватеры для таких судов становятся труднопроходимыми, а большие размеры судов не позволяют судоводителю свободно маневрировать среди близко

расположенных навигационных опасностей. Эксплуатирующие флот организации, стремясь обеспечить работоспособность порта на высоком уровне, вынуждены расширять и углублять подходные пути, производя трудоемкие и дорогостоящие дноуглубительные работы. Однако реконструкция подходных путей осуществляется

медленными темпами и не может в полной мере удовлетворить

всем требованиям безопасного судовождения.

Сложные условия плавания на подходах заставляют судоводи­ теля сосредотачивать внимание на постоянном контроле за пра­ вильностью движения судна; возникает необходимость в частых и своевременных обсервациях места судна, которые должны также обладать и высокой точностью. Принято считать, что в прибреж­

ном плавании и на подходах к портам (на удалении от берега

от 3 до 50 миль) место судна необходимо определять с точностью

±1—2 кабельтовых, а в районах лоцманской проводки — с точ­

ностью ±50 м. Следует заметить однако, что последнее значение точности не всегда соответствует действительным требованиям. Так, например, при плавании каналом Угольной гавани порта Жданов, ширина которого по грунту составляет 80 м, величину смещения судна с оси канала необходимо знать с более высокой точностью, порядка ±5.и.

Обычно на подходных путях к порту создается, система навига­ ционных ориентиров, устанавливаемых как на берегу (маяки, огни,

знаки), так и на воде (плавмаяки, знаки плавучего ограждения). С их помощью судоводитель и устанавливает по мере продвижения по фарватеру последовательные местоположения судна, а так как при расстановке навигационных знаков и элементов плавучего ограждения стараются всемерно приблизить их к судоходной трас­

се, то точность ориентирования в большинстве случаев достаточна для безопасного плавания. Однако иногда местные условия тако­ вы, что даже наилучший вариант расстановки навигационных зна­ ков не может обеспечить достаточную точность при определении места судна. Так, например, расчет показывает, что на удалении

8 миль от переднего створного знака Кронштадтского створа, отме­

чающего направление осевой линии Ленинградского морского ка­ нала, судно может сместиться с оси канала на 30 .« в ту или иную сторону, прежде чем глаз наблюдателя заметит расхождение створ­

ных знаков. Естественно, что при такой чувствительности створа проводка судов по каналу при снятом плавучем ограждении сопря­ жена с большим риском посадки судна на бровку.

Далее, подходные пути характеризуются весьма оживленным движением; это становится заметным уже на дальних подступах к

порту, а по мере приближения к нему плотность движения воз­

растает. Оживленность судоходства в таких районах можно на­

глядно иллюстрировать следующими данными: за одно лето 1957 г.

9

мимо Куксгафена прошло 71 800 судов [52] (приблизительно 360 су­ дов в сутки), мимо Грейвсенда ежесуточно проходит более 80 су­ дов [62]. На подходах к портам можно встретить суда самых раз­ личных типов: крупнотоннажные танкеры, быстроходные пассажир­ ские лайнеры и паромы, суда специального назначения, промысло­ вые, а также спортивные и прогулочные суда. Здесь же встреча­ ются буксиры с караваном барж или плотами и, наконец, на самом канале могут стоять земснаряды, выполняющие дноуглубительные работы. Осуществление правильного расхождения с ними, учиты­ вая их маневренные качества и ограниченную возможность при вы­ боре собственного маневра, представляет сложную задачу и тре­ бует от судоводителя опыта, знания фарватера и способности бы­ стро оценивать обстановку.

Таким образом, на подходах к порту судоводитель сталкивается со всеми обстоятельствами, характерными для плавания в стеснен­ ных водах и потенциально снижающих безопасность судовождения.

Из этих обстоятельств основными являются:

1)наличие близкорасположенных к фарватеру и многочислен­ ных навигационных опасностей и ограниченная возможность ма­ неврирования;

2)необходимость в частых и точных обсервациях места судна,

аво многих случаях — в непрерывном контроле за правильностью движения судна относительно навигационных ориентиров;

3)интенсивное судоходство и вытекающая из этого факта воз­ можность столкновения со встречными судами.

Сложность проводки судна по подходным путям еще более усугубляется при плавании в тумане. Туман закрывает навигаци­ онные ориентиры, ограждающие фарватер; буи и вехи также ста­ новятся не видны; визуальные обсервации места судна выполнить не удается, и о месте судна и правильности его движения судово­ дитель имеет лишь приближенное представление. Применение в по­ добных случаях методов счисления, как правило, не рекомендуется,

так как современные компасы и лаги еще недостаточно совершен­ ны, надежных приборов для учета сноса и дрейфа корабля мор­ ская практика не знает, и поэтому точность счисления явно недо­ статочна для уверенного плавания в стесненных водах в тумане.

Иногда судоводитель попадает в безвыходное положение: в неко­ торых портах при наступлении тумана продолжение движения по фарватеру очень рискованно и в то же время судам запрещается

становиться на якорь. Судно вынуждено идти вслепую, полагаясь

в основном на интуицию лоцмана и его опыт.

Неуверенность в правильности движения судна и постоянное желание уточнить его местоположение, необходимость бдительного наблюдения за встречными судами и осуществление своевремен­ ных мероприятий по расхождению с ними, т. е. непрекращающееся ощущение близкой опасности и в то же время сознание ответствен­ ности за безопасность экипажа, груза и судна — все эти обстоя­ тельства заставляют судоводителя испытывать большое нервное и

10

физическое напряжение. Во многих случаях заход судна в порт во время тумана считается настолько опасным, что, подойдя к началу входного фарватера, суда предпочитают становиться на якорь и ожидать улучшения видимости. Аналогично суда, закончившие по­ грузочно-разгрузочные работы в порту, не решаются выйти в море и отстаиваются на внутреннем рейде.

Большим событием в практике кораблевождения явилось обо­

рудование судов навигационными радиолокаторами. Неоценимое качество прибора — способность воспроизводить на экране окру­ жающую обстановку и мгновенно регистрировать ее изменения — вполне заслуженно позволили причислить радиолокатор к основ­ ным штурманским приборам. Имея на борту радиолокатор и руко­ водствуясь радиолокационным изображением, судоводитель мо­ жет направлять движение судна, контролировать его местополо­

жение относительно берега и знаков плавучего ограждения, обна­ руживать встречные суда и определять характер их движения. На­

копление опыта использования судовых радиолокаторов в различ­ ных условиях заставило считать многие районы стесненных вод вполне доступными для плавания в тумане.

Однако и появление судовых радиолокаторов не решило окон­ чательно проблемы обеспечения безопасности судовождения в узкостях и, в частности, на подходных путях к порту. Это объяс­ няется в основном тем, что аппаратура навигационных радиолока­ торов в настоящее время еще недостаточно совершенна для приме­ нения их с одинаковым эффектом при плавании в открытом море и в стесненных водах. В большинстве случаев причины, вследствие которых судоводитель не рискует продолжать движение в узкостях при отсутствии видимости, полагаясь на показания своего радио­

локатора, можно свести к следующему перечню.

Трудность опознавания наблюдаемого радиолокаци­ онного изображения, которое при движении судна в узкостях и на подходах к порту обычно характеризуется обилием деталей, при­

чем многие из них имеют существенное значение для ориентировки.

Нетрудно понять затруднение судоводителя, посещающего порт

впервые или после длительного отсутствия и пытающегося разо­

браться в сложной картине, представленной на экране индикатора. Очертания берега и искусственных сооружений, многочисленные отметки знаков навигационного ограждения и судов, движущихся и стоящих на якоре, наличие ложных сигналов, исчезновение одних отметок и появление новых ■— все это настолько затрудняет опозна­ вание нужных объектов, что даже опытные лоцманы допускают при опознавании серьезные промахи.

Недостаточная точность определения места судна с

помощью судового радиолокатора. Ниже приводится табл. 1, в ко­ торой даны значения погрешности измерений для некоторых типов современных навигационных радиолокаторов.

Из таблицы видно, что определение места судна относительно даже опознанных радиолокационных ориентиров может сопровож-

11

Рис. 1. К определению места судна с помощью судовой РЛС

относительно приемного буя Б; расстояние Др=1 миле, пеленг с буя на судно 77 = 53°. Максимальная ошибка РЛС в определении расстояния \Др = ± 1 % (на данной шкале), а ошибка в определе­

нии пеленга А 77= ± 1°. Вероятное место судна определяется эллип­ сом, построенным на линейных значениях указанных ошибок; ве­ личины осей эллипса применительно к нашему случаю равны 65 м

и 37 м. Когда судно приблизилось к бую (положение Mj), отметка последнего исчезла на фоне засветки от волн. Помня о недостаточ-

12

ной точности предыдущей радиолокационной обсервации и не имея

возможности непосредственно перед входом в канал проконтроли­ ровать место судна, судоводитель во избежание посадки судна на

мель вынужден стать на якорь.

Большое затруднение при плавании в узкостях могут создать помехи от волнения. При этом в центральной части экра­ на образуется засвеченное пятно, в котором совершенно исчезают

Другой опасностью, могущей возникнуть при наличии помех от волнения, является опасность столкновения с мелкими судами, которые в большом числе встречаются на подходах к пор­ там и эхо-сигналы которых также могут быть неразличимы на фоне

засветки от волн.

Почти аналогичное затруднение при использовании судового радиолокатора в узкостях вызывается наличием мертвой зоны,

диаметр которой в некоторых случаях может превышать ширину фарватера. Попавшие в мертвую зону знаки ограждения не воспро­ изводятся на экране индикатора, и судоводитель лишается воз­ можности ориентироваться относительно бровок канала. Это об­ стоятельство особенно опасно при совершении поворотов на узких фарватерах, а иногда и вообще исключает возможность безопас­ ного плавания по ним.

Наличие затененных секторов, затрудняющих про­ смотр в направлении определенных курсовых углов, также пред­ ставляет известный риск и может привести к тому, что отметка буя или судна может выпасть из поля зрения наблюдателя.

Возможность появления на экране ложных отметок за счет боковых лепестков диаграммы излучения и отражений от ча­

стей судна, а также вследствие многократных отражений. Ложные отметки сильно мешают при чтении радиолокационного изобра­ жения; иногда их наличие приводит к серьезным ошибкам.

Весьма значительным неудобством при работе с судовым ра­ диолокатором является невозможность наблюдения радиолокационного изображения одновременно несколькими лицами. В то же время в большинстве слу­ чаев проводка судна в узкостях осуществляется под руководством лоцмана, рекомендующего режим скорости и направление дви­ жения судна, и капитана, отвечающего за безопасность проводки.

Естественно, что оба эти лица в равной степени заинтересованы в

ознакомлении с текущей обстановкой, в том числе и путем наблю­ дения за экраном радиолокатора. Метод поочередного наблюдения за экраном неудобен: при каждом новом подходе к индикатору

наблюдателю приходится как бы заново знакомиться с измене­

ниями в изображении. При плавании же в узкостях и использо­ вании при этом шкал крупного масштаба радиолокационное изо­

13

бражение окружающей обстановки изменяется чрезвычайно быстро и может случиться, что 'Подошедший к экрану наблюдатель, не видя самого процесса изменения, будет не в состоянии пра­ вильно оценить обстановку.

Иногда судоводитель не может получить изображение окру­ жающей обстановки в достаточно крупном или наиболее удобном для прохода данной узкостью масштабе, так как судовые радио­ локаторы имеют всего 2—3 крупномасштабные шкалы. Это обсто­

ятельство, а равно и относительный характер радиолокационного изображения также создает некоторые ограничения при исполь­ зовании радиолокатора в узкостях.

В противоположность вышесказанному при размещении радио­

локационной аппаратуры на берегу имеются все возможности пре­ одолеть большинство недостатков, присущих судовым радиолока­ торам.

Прежде всего это вытекает из условия стационарности распо­ ложения аппаратуры и отсутствия ограничений в габаритах ее от­

дельных узлов. Конструкцию аппаратуры береговой РЛС можно усложнить, чтобы добиться наиболее полного соответствия ее так­ тических возможностей эксплуатационным требованиям. Кроме

того, комплект радиолокационной аппаратуры при необходимости дополняется целым рядом приборов и устройств, наличие которых существенно помогает оператору в его работе.

Портовая РЛС располагается так, что основные направления движения судов просматриваются наилучшим образом, а возмож­

ность использования при этом электронно-лучевых трубок с боль­

шим диаметром экрана позволяет получить изображение просма­ триваемых районов в крупном масштабе.

Далее, высокая разрешающая способность станции обеспечи­ вает получение четкого изображения, которое несравненно богаче деталями, нежели изображение на экране судового радиолокатора. Благодаря хорошей разрешающей способности достигается боль­ шое сходство изображения с действительными очертаниями объектов.

Обслуживание портовых радиолокационных станций поручается постоянному штату квалифицированных специалистов, отлично

знакомых с характерными особенностями данного района, и по­ этому ошибки в опознавании деталей изображения почти исклю­ чаются. Поскольку большинство операторов имеет солидный лич­ ный опыт лоцманской работы, они отчетливо представляют себе все затруднения, с которыми может столкнуться лоцман на прово­ димом судне, и всегда готовы дать ему полезный совет. Таким

образом, поступающая на судно информация содержит ценные сведения для судна.

Высокие технические параметры портовой РЛС и наличие спе­ циальных устройств для определения места судна позволяют про­ изводить обсервации своевременно и с хорошей точностью. Этому во многом способствует возможность воспроизведения на экране

14

условных ориентиров — створных линий, точек поворота и т. п.

Поэтому поступающая на судно информация, помимо ценности своего содержания, обладает надежностью.

С помощью установленной в порту радиолокационной станции можно успешно решать независимо от состояния видимости целый комплекс важных для порта задач:

1.Обнаружение судов на дальних подступах к порту и опове­ щение об этом заинтересованных служб (диспетчерской, лоцман­ ской, таможенной, службы портового надзора, санитарно-эпиде­ миологической станции и др.).

2.Радиолокационную проводку судов от места приема лоцмана по подходному каналу и гавани порта. Оказание помощи судам при подходе к причалам, выходе к местам якорных стоянок и съемке с якоря.

3.Регулирование плотности движения судов на подходном фарватере. Обеспечение безопасного расхождения встречных

судов.

4.Снабжение обслуживаемых судов навигационной информа­ цией дополнительного характера.

5.Обеспечение выполнения графика движения паромов и дру­ гих средств переправы.

6.Оказание помощи при аварийных и спасательных работах. Предупреждение судов, курсы которых ведут к опасности.

7.Контроль за соответствием знаков плавучего ограждения их

штатным местам. Оповещение судов о случаях смещения знаков. Оказание помощи лоцмейстерским бригадам при установке этих знаков на свои места.

8.Наблюдение за тем, чтобы грунтоотвозные шаланды, обслу­ живающие земснаряд, сваливали грунт в специально отведенных для этого местах.

Однако роль портовой радиолокационной станции не ограни­

тривать портовую РЛС как основу для организации централи­ зованного управления движением судов в порту и на подходах

кнему.

Вкачестве примера можно привести решение Администрации Лондонского порта принять к осуществлению проект нового орга­ низационного построения навигационной службы, предназначен­

ной для оказания эффективной помощи судоходству по реке Темзе

впределах от морской границы до Лондонского моста. Это учре­

ждение, получившее наименование «Навигационная служба

Темзы», будет состоять из оперативного центра, основным обору­ дованием которого явится береговая РЛС, и системы радиотеле­ фонной связи на УКВ, организация которой соответствует реко­ мендациям Гаагской конференции. Навигационная служба будет

полностью находиться в ведении капитана порта Нижнего района; к ней намечено подключить лоцманскую службу, таможню и

15

службы портового и санитарного надзора с целью достижения пол­ ной координации работы этих органов в зависимости от судоход­ ства [68].

Оперативный центр предполагается разместить в помещении лоцманской службы в городе Грэйвсенд. При этом береговая РЛС (тип аппаратуры Декка-33) рассматривается как основной источ­ ник информации о характере обстановки на реке; дополнительные сведения будут поступать от специальных наблюдательных стан­ ций, размещенных по берегам. Поступающая на оперативный центр информация будет непрерывно фиксироваться на крупномасштаб­ ном панорамном плане реки. Каждый лоцман, перед тем как от­ правиться на судно, сможет детально ознакомиться с обстановкой (местоположения движущихся и стоящих на якоре судов, степень

видимости на разных участках реки, состояние прилива и т. п.) и

обсудить интересующие его подробности с дежурным офицером. Широкие эксплуатационные возможности и ценнейшее каче­ ство — способность в тумане «просматривать» заданный район — заставляют отнести портовые радиолокационные станции к наи­ более эффективным радиотехническим средствам, предназначен­

ным для оборудования морских портов.

ГЛАВА II

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ

ПРОВОДКИ И ВЫБОР МЕСТА ДЛЯ УСТАНОВКИ

ПОРТОВЫХ РЛС

Выбор места расположения портовой радиолокационной стан­ ции прежде всего определяется необходимостью обеспечить выпол­

нение условий, являющихся непременными предпосылками для успешной ее работы. К таким основным условиям, по нашему мне­ нию, следует отнести:

а) возможность беспрепятственного визуального и радиолока­ ционного просмотра определенной рабочей зоны или сектора;

б) возможность эффективного использования тактико-техни­ ческих параметров аппаратуры при обеспечении необходимой дальности действия станции;

в) отсутствие расположенных поблизости объектов и устройств,

могущих оказаться источниками помех радиолокационному наблю­

дению и радиосвязи;

г) обеспечение максимальных удобств при эксплуатации стан­ ции в целом;

д) стремление сократить расходы на сооружение станции и

дальнейшую ее эксплуатацию.

Для того чтобы все вышеперечисленные условия учесть лучшим образом, требуется тщательно и всесторонне изучить расположение

16

Из рассмотрения карты уясняется расположение навигационных опорных пунктов (маяки, створные знаки), природных ориентиров

(мысы, острова, отдельные скалы) и выставляемое плавучее огра­ ждение. Весьма желательно, чтобы используемая для данной цели карта содержала топографическую нагрузку побережья, так как знание рельефа прибрежной полосы позволяет уже по карте до­

вольно точно определить возможность просмотра определенных направлений в определенных секторах и с различных точек зре­ ния. Для того чтобы отдельные детали не смогли остаться незаме­

путей, а также с регламентом судоходства в данном районе удобно начать с изучения лоции и обязательного постановления порта.

Лоцийные материалы, содержащие описание гидрометеорологи­

рактер лоцманской проводки, районы якорных стоянок, располо­

позволяет определить посещаемость порта, приблизительную плот­

ность движения судов по подходному фарватеру и рекомендован­ ным курсам, сходящимся к данному порту, и типы судов, наибо­ лее часто посещающие порт, тенденции перспективного развития судоходства и при необходимости другие детали.

Остальные подробности, касающиеся характеристики судоход­ ства, в частности: скорость движения судов по фарватеру при раз­

личной видимости в дневное время и ночью, специфика лоцман­ ской работы по проводке судов, способы прохождения наиболее опасных участков фарватера, способы перемещения судов на вну­

тренней акватории порта и т. д. — определяются из изучения опыта лоцманов и капитанов судов, часто посещающих порт. Мне­

нию указанных лиц следует придавать серьезное значение, так как

при этом имеется возможность почерпнуть исключительно важны.е

и полезные сведения, о которых в официальных источниках за­

частую не имеется даже упоминания.

Результаты изучения условий и режима судоходства и специ­ фики лоцманской работы позволяют сформулировать основное целевое назначение портовой РЛС как средства, пред­ назначенного для повышения безопасности плавания на подходах

к порту в тумане, либо как средства наблюдения за акваторией

18