Навигация и лоция. Методическое указание

3. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3. ГРАФИЧЕСКАЯ ПРОКЛАДКА С УЧЕТОМ ТЕЧЕНИЯ

3.1. Цель работы

Изучить правила выполнения графической прокладки на навигационной карте с учетом течения.

3.2. Основные теоретические сведения Элементы течения и навигационный треугольник

Горизонтальные перемещения водных масс в морях и океанах под влиянием различных факторов называются морскими течениями.

Направление течения имеет название той точки горизонта, куда оно направлено - «течение идет из компаса». Например, течение 45° означает, что оно направлено на NE.

Элементы течения: скорость υт и направление Кт (относительно NH).

Для учета течения необходимо построить навигационный треугольник (треугольник скоростей), сторонами которого являются векторы трех скоростей:

Линия АС, по которой перемещается судно при течении, называется линией пути при течении. Судно перемещается по линии АС, имея ДП, параллельную ИК.

Угол между северной частью истинного меридиана и линией пути при течении называется путевым углом при течении ПУβ.

Угол между линией пути при течении и линией курса называется углом сноса от течения (β) и определяется по формуле

β = ПУβ –ИК Угол β имеет знак "+", если течение направлено в левый борт, и "-" - если

в правый борт.

Скорость по линии пути называется путевой (истинной) скоростью (V) - это скорость относительно дна.

Графический учет постоянного течения

При плавании на течении, так же как и при учете дрейфа, решаются две задачи: прямая и обратная.

Прямая задача. По заданным ИК, VЛ, Кт, и VТ необходимо найти ПУβ, β и V . Из исходной точки начала учета течения строят треугольник скоростей, для

12

чего из этой точки прокладывают ИК, на котором в условном масштабе откладывают вектор скорости судна VЛ. Из конца этого вектора (по направлению Кт) проводят вектор скорости течения VТ в том же масштабе. Соединив начальную точку с концом вектора получают линию пути и путевую скорость V. Угол ПУβ и путевая скорость снимаются непосредственно с карты. Для расчета ПУβ используется алгебраическая формула:

ПУ ИК

Причем β имеет свой знак, который определяется по правилу:

(+) - если течение направлено в левый борт. (-) – если течение направлено в правый борт.

Обратная задача. По заданным ПУβ, V Л Кт и υт найти ГКК, который должен держать рулевой, чтобы судно шло по намеченному на карте ПУβ, угол β и V.

Для построения треугольника скоростей из исходной точки проложенной на карте линии ПУβ в условном масштабе по направлению Кт проводят вектор скорости течения VT, из конца которого в том же масштабе радиусом, равным скорости судна по лагу V Л, делают засечку на линии пути. Отрезок от исходной до полученной точки на линии пути и есть путевая скорость V (в том же масштабе). Соединяют конец вектора VT с полученной точкой на линии пути пунктирной линией и переносят эту линию параллельно в исходную точку. Это

ибудет линия ИК, которую снимают с карты (рис. ). Угол β между линией пути

илинией курса в этом случае называется поправкой на снос от течения.

Особенности графических построений на карте при учете течения

1.На карте прокладываются и линия курса (ИК) и линия пути (ПУ).

2.При построении навигационного треугольника вектора скорости судна

итечения берутся в одном условном масштабе. Обычно берется количество миль в масштабе карты, проходимое судном за час или на крупномасштабных картах за полчаса. Этот треугольник является частью навигационной прокладки

ине стирается с карты до конца рейса.

3.Определяется путевая, или истинная, скорость - вектор навигационного треугольника по линии пути.

13

4.При изменении хотя бы одного из четырех элементов: курса судна, скорости судна, направления или скорости течения, необходимо построить новый навигационный треугольник.

5.Для получения счислимой точки пройденное по лагу расстояние

6.SЛ=(ОЛ2-ОЛ1)Кл откладывается по линии курса и переносится по направлению течения на линию пути (см. рис.).

7.Для расчета отсчета лага и времени прохода судном заданной точки С (см. рис. ) на линии пути, из этой точки проводится линия по направлению обратному направлению течения до пересечения с линией курса (точка В на рис.). С карты снимается расстояние по линии курса АВ, которое судно должно пройти относительно воды.

8.Время и отсчет лага прихода ориентира на траверз судна или, в общем случае, на заданный курсовой угол определяется следующим образом: рассчитывается траверзный ИП = ИК ± 90° (в общем случае, ИП = ИК ±КУ) и от ориентира проводится ОИП (в общем случае, ОИП) до пересечения с линией пути - точка Р (см. рис.) - судно одновременно будет находиться на линии пути и на линии пеленга. Далее действия такие же, как и при расчете ОЛ

иТ прихода судна в заданную точку.

3.3.Порядок выполнения работы

1.Изучить руководство обучаемого (п. 3.1 “Упражнение “Плавание по счислению”);

2.Для начала выполнения задания курсант должен выбрать свою фамилию из списка группы в диалоговом окне “Регистрация” на рабочем месте обучаемого и нажать кнопку “Ok”.

3.Изучите условия задачи, отображаемые в окне “Задание”;

4.Решите задачу по поставленному заданию (текст задания отображается

вокне “Выполнение”) на бумажной навигационной карте. Существуют следующие типы задач:

Рассчитать географические координаты судна на заданную дату;

Рассчитать географические координаты судна и отсчет лага на заданную дату;

Рассчитать время прибытия в точку с заданными географическими координатами; 5. Введите полученные ответы в соответствующие поля ввода в окне

“Выполнение”. Для задачи определения географических координат судна необходимо ввести следующие параметры:

Широта;

Долгота;

14

Путь отн. воды; Для задачи определения географических координат судна и отсчета лага

необходимо ввести следующие параметры:

Широта;

Долгота;

Путь отн. воды;

Отсчет лага;

Для задачи определения времени прибытия необходимо ввести следующие параметры:

Время прибытия;

Курс по курсоуказателю;

Путь отн. воды;

Отсчет лага;

6. Перейти к п.3 для решения следующей задачи (номер текущей решаемой задачи и суммарное число задач индицируются в окне “Задание”).

3.4. Домашнее задание

1.Карта 32103. 16.08.2007, 20.00. φ=45º15,7´N, λ=32º30,8´E. ГКК=117º,

ГК=+3.2º, Vл=14 узлов, Л=+4%, ОЛ1=18.2, учитываем течение Кт=190° - 2 уз. Рассчитать φ, λ, ОЛ2 на момент 16.08.2007, 13.10.

2.Карта 32104. 06.11.2007, 03.40. φ=44º26,3´N, λ=34º40,5´E. ГК=+2.5º,

Л=+7%, ОЛ1=13.6, учитываем течение Кт=170° - 1 уз.

Рассчитать ГКК, Vл, ОЛ2 для выхода в точку φ=44º39,7´N, λ=35º13,9´E

на момент 06.11.2007, 06.35.

3.5. Литература

1. Лесков М.М., Баранов Ю.К., Гаврюк М.И. Навигация. М.: Транспорт, 1980. 344с. (79-103 с.).

15

4. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4. ГРАФИЧЕСКАЯ ПРОКЛАДКА С УЧЕТОМ ВЕТРА И ТЕЧЕНИЯ

4.1. Цель работы

Изучить правила выполнения графической прокладки на навигационной карте с учетом ветра и течения.

4.2. Основные теоретические сведения

При совместном влиянии на судно ветра и течения диаметральная плоскость судна направлена по линии истинного курса, но имеют место дрейф судна от ветра и снос от течения, вследствие чего судно перемещается по линии пути с учетом суммарного сноса. Угол суммарного сноса определяют по формуле

с = α + β,

где α - угол дрейфа, β- угол сноса, при этом углы α и β могут иметь знак

"+" или "-".

При одновременном действии ветра и течения различают два случая их учета: первый, когда известны угол дрейфа и элементы течения,

и второй, когда известен только суммарный угол сноса С, равный алгебраической сумме: С=ПУС –ИК

Если суммарный угол сноса вправо, то он имеет знак "+", если влево, то "-". В обоих случаях решаются две задачи: прямая и обратная.

Совместный учет ветра и течения, когда известны α, Kт, υт.

Прямая задача. Первым учитывается дрейф, а затем течение.

На карте из начальной точки коротким отрезком (3-4 см) прокладывают линию ИК и затем линию ПУα =ИК + (+α ).

1.Порядок решения задачи:

2.Рассчитывают ИК=ГКК+∆ГК, который прокладывают коротким отрезком из счислимой точки. ПУα=ИК+(±α), который прокладывают из той же точки.

16

3.На линии ПУα откладывают вектор скорости судна V Л в масштабе 1 уз

-1 миля.

4.Из конца вектора VЛ строят вектор скорости течения по элементам Кт и υт .

5.Из начальной точки проводят прямую через конец вектора υт: транспортиром снимают направление ПУс.

6.Отрезок ПУс от начальной точки до конца вектора от есть вектор путевой скорости V уз.

7.Рассчитывают примерный угол сноса с = ПУс - ИК ;

Обратная задача. Первым учитывается течение, а затем уже дрейф.

Из начальной точки А, проложенной на карте линии пути ПУС, проводят вектор скорости течения υт, из конца которого радиусом, равным Vл, делают засечку на линии пути. Полученное направление переносят в начальную точку и получают линию ПУα. Далее в виде короткого отрезка проводят линию ИК=ПУα – (±α).

На практике судоводитель чаще решает обратную задачу, суть которой сводится к определению компасного или гирокомпасного курса для следования по заданной линии пути при известных параметрах движения судна, скорости течения и угле дрейфа.

Задача решается следующим образом:

Из начальной точки А, проложенной на карте линии пути ПУС, проводят вектор скорости течения υт, из конца которого радиусом, равным Vл, делают засечку на линии пути (рис. ). Полученное направление переносят в начальную точку и получают линию ПУα. Далее в виде короткого отрезка проводят линию ИК=ПУα – (±α).

4.3. Порядок выполнения работы

1.Изучить руководство обучаемого (п. 3.1 “Упражнение “Плавание по счислению”);

2.Для начала выполнения задания курсант должен выбрать свою фамилию из списка группы в диалоговом окне “Регистрация” на рабочем месте обучаемого и нажать кнопку “Ok”.

17

3. Изучите условия задачи, отображаемые в окне “Задание”; 4. Решите задачу по поставленному заданию (текст задания отображается

в окне “Выполнение”) на бумажной навигационной карте. Существуют следующие типы задач:

Рассчитать географические координаты судна на заданную дату;

Рассчитать географические координаты судна и отсчет лага на заданную дату;

Рассчитать время прибытия в точку с заданными географическими координатами; 5. Введите полученные ответы в соответствующие поля ввода в окне

“Выполнение”. Для задачи определения географических координат судна необходимо ввести следующие параметры:

Широта;

Долгота;

Путь отн. воды;

Для задачи определения географических координат судна и отсчета лага необходимо ввести следующие параметры:

Широта;

Долгота;

Путь отн. воды;

Отсчет лага;

Для задачи определения времени прибытия необходимо ввести следующие параметры:

Время прибытия;

Курс по курсоуказателю;

Путь отн. воды;

Отсчет лага;

6. Перейти к п.3 для решения следующей задачи (номер текущей решаемой задачи и суммарное число задач индицируются в окне “Задание”).

4.4. Домашнее задание

1. Карта 32103. 16.08.2007, 20.00. φ=45º15,7´N, λ=32º30,8´E. ГКК=117º,

ГК=+3.2º, Vл=14 узлов, Л=+4%, ОЛ1=18.2, учитываем ветровой дрейф α=7°, течение Кт=40° - 2 уз. Погода: ветер NW10м/с.

Рассчитать φ, λ, ОЛ2 на момент 16.08.2007, 13.20.

2. Карта 32104. 06.11.2007, 03.40. φ=44º26,3´N, λ=34º40,5´E. ГК=+2.5º,

Л=+7%, ОЛ1=13.6, учитываем ветровой дрейф α=10°, течение Кт=165° - 2 уз. Погода: ветер W- 10м/с.

18

Рассчитать ГКК, Vл, ОЛ2 для выхода в точку φ=44º39,7´N, λ=35º13,9´E

на момент 06.11.2007, 07.10.

4.5. Литература

1. Лесков М.М., Баранов Ю.К., Гаврюк М.И. Навигация. М.: Транспорт, 1980. 344с. (79-103 с.).

19

5. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5. ВЫПОЛНЕНИЕ ОБСЕРВАЦИЙ

5.1. Цель работы

Изучить правила определения места судна по береговым ориентирам.

5.2. Основные теоретические сведения

Ошибки счисления из-за неточностей в показаниях компаса и лага, увеличиваются с увеличением времени плаванья. Кроме того, под влиянием волнения, ветра и течения судно смещается от заранее намеченной линии курса, и как бы тщательно не велись прокладка на карте и определение счислимого места, точное место положение судна не может быть определено, а следовательно, нельзя обеспечить безопасность плаванья.

Для исключения ошибок в счислении необходимо периодически определять точное место нахождение судна, осуществлять контроль за правильностью показаний компаса и лага, а также рассчитывать фактические значения элементов течения и дрейфа. Эти задачи решают различными способами. При плавании вблизи берегов применяют навигационные способы определения места судна, основанные на визуальном наблюдении и измерении с помощью мореходных инструментов расстояний до наземных ориентиров, координаты которых известны, а также и их направления по отношению к судну.

Ориентирами при этом могут служить вершины гор, мысы, скалы, и т.д. и специальные средства навигационного оборудования (СНО). При плохой видимости, а также при плавании вдали от берегов прибегают к использованию радиотехнических средств (радиопеленгаторы, радиомаяки, и т.д.).

5.3. Порядок выполнения работы

1.По контрольным точкам, указанных в задании выполнить предварительную прокладку.

2.Нанести точки поворота на новые курсы с учетом заданного радиуса циркуляции судна и обозначить контрольные поворотные ориентиры.

3.С приходом судна на заданный поворотный параметр, выполнить поворот на новый курс.

1.Изучить руководство обучаемого (п. 3.2 “Упражнение “Обсервация”, прил. 1 “Имитатор радара BridgeMaster”);

2.Для начала выполнения задания курсант должен выбрать свою фамилию из списка группы в диалоговом окне “Регистрация” на рабочем месте обучаемого и нажать кнопку “Ok”.

3.Изучите условия задачи, отображаемые в окне “Задание”;

20

4. Выполните обсервацию и уточните координаты судна заданным способом с помощью доступных имитаторов навигационных приборов.

При выполнении упражнения обучаемому доступны следующие имитаторы навигационных приборов:

Имитатор РЛС;

Имитатор визуального пеленгатора (на базе магнитного или гирокомпаса);

Имитатор бинокля;

Имитатор секстана;

Переключение между имитаторами приборов выполняется с помощью панели управления, расположенной в правом нижнем углу рабочего места обучаемого:

5. Введите уточненные координаты судна(широту и долготу) в поля ввода, расположенные в окне “Выполнение”, а также:

для обсервации по пеленгу и дистанции – значение пеленга на навигационный ориентир и дистанцию до него;

для обсервации по двум пеленгам – значения двух пеленгов на навигационные ориентиры;

для обсервации по двум дистанциям – значения двух дистанций до навигационных ориентиров;

для обсервации по трем пеленгам – значения трех пеленгов на навигационные ориентиры;

для обсервации по трем дистанциям – значения трех дистанций до навигационных ориентиров;

для обсервации по двум горизонтальным углам – значения двух горизонтальных углов между навигационными ориентирами.

6. Перейти к п.3 для решения следующей задачи (номер текущей

решаемой задачи и суммарное число задач индицируются в окне “Задание”).

5.4. Домашнее задание

1.Изучить формулы перевода истинного курса к компасному.

2.Изучить процедуру расчета поправки магнитного компаса.

3.Изучить последовательность выполнения графического счисления.

5.5. Литература

1. Лесков М.М., Баранов Ю.К., Гаврюк М.И. Навигация. М.: Транспорт, 1980. 344с. (с. 114-121, 126-162).

21