Ответы на гэк для 4-го курса 2002 г.:

1. Фигура и размеры Земли. Геоид, эллипсоид вращения, референц-эллипсоид.

Планета Земля сама по себе имеет уникальную форму. Суда совершают плавания на водах Мирового океана, который является частью этой планеты, а поэтому для задач морской навигации необходимо знать её форму и размеры. Речь идёт о воображаемом земном теле, которое можно представить поверхностью уровня вод Мирового океана, продолженной под всеми материками. Такая поверхность называется уровенной, и важным её свойством является то, что в любой точке она перпендикулярна, или, как говорят математики нормальна вектору силы тяжести g.

Плотность масс Земли в её толще распределена чрезвычайно неравномерно, поэтому уровенная поверхность образует сложное в математическом отношении трёхмерное тело. Эта фигура, образованная уровенной повехностью, имеющая неправильную геометрическую форму, и называется геоидом, что в переводе с греческого означает «землеподобный».

Для решения задач морской навигации используют аппроксимацию (приближение) геоида телом неправильной математической формы. Это тело – эллипсоид вращения, полученный в результате вращения эллипса вокруг малой оси. Другими словами, геоид заменяют его моделью. Сочетание геоида, а также эллипсоида по экватору и мередиану 80Е…100W.

Используют следующие способы апроксимации:

• объём эллипсоида предполагается равным объёму геоида;

• большая полуось элипсоида асовпадает с плоскостью экватора геоида;

• малая полуось b направлена по оси вращения Земли;

• сумма квадратов уклонений поверхности эллипсоида от поверхности геоида выбирается минимальной;

Для геодезических и картографических расчётов в определённых районах Земли необходимо иметь земной эллипсоид, поверхность которого максимально совпадает с поверхностью этого района. Очевидно, что такой эллипсоид должен иметь вполне определённые ориентацию и размеры. Это референц-эллипсоид. В конкретном государстве к нему и относят измерения на земной поверхности.

В России в качестве референц-эллипсоида принят референц-эллипсоид Ф. Н. Красовского. Этот референц-эллипсоид вычислен группой учёных под руководством профессора Ф. Н. Красовского. Модель имеет следующие параметры:

• большая полуось a = 6378245 м;

• малая полуось b = 6356863 м;

• полярное сжатие a –b) / a = 1/298.3 ;

• эксцентриситет e = (a²-b²) / a = 0.0818

Отклонения данного эллипсоида от геоида на территории нашей страны не превышает 150 м.

В навигационных задачах, не требующих высокой точности, Землю принимают за шар, объём которого равен объёму земного эллипсоида, исходя за соотношение:

4/3R³ = 4/3R²b.

Для референц-эллипсоида Красовсокого радиус модели Земли как шара равен:

R = 6371110 м.

В качестве модели геоида для спутниковых навигационных систем до недавнего времени, например, использовали эллипсоид WGS-72, в настоящее время используется более точная модельWGS-84 (WorldGeodeticSystem– 1984).

2. Поправка компаса. Вычисление и учёт поправки компаса. Определение и исправление румбов.

Румбовая система счёта направлений дошла в наш век из эпохи парусного флота. В ней горизонт разбит на 32 румба, которые имеют соответствующие номера и наименования. Один румб равен 11,25^о. НаправленияN,S,E, иWназывают главными направлениями,NE,SE,SW,NW– четвертными направлениями, а остальные 24 – промежуточными. Чётные промежуточные румбы имеют названия от ближайшего главного и четвертного румбов, например,NNW, WSW, ESE и т. д. В названия нечётных промежуточных румбов входит голландская приставка «тень» (ten), что означает «к», например,NtEчитается как «норд-тень-ост» и означает, что направлениеN«сдвинуто» на один румб кE, и т. д.

Румбовая система счёта применяется для обозначения направлений ветра, течения и волнения – это традиционная система счёта.

Магнитное склонениеd– это угол в плоскости истинного горизонта между географическим (истинным) и магнитным меридианами.

На 1985 г. d= 1^о W, годовое изменениеd= 0,2^o, склонение в 2000 г. - ?

Решение:

t= 2000-1985 = 15 лет

d₂₀₀₀=d+dt= +2^o E

На судне обычно устанавливают два различных компаса: главный компас для определения места судна и путевой – для управления судном. Главный компас устанавливают в ДП судна, в месте, обеспечивающем круговой обзор и максимальную защищённость от судовых магнитных полей. Обычно – это навигацонный мостик судна.

Расчёт девиации:

_i= МП - КП_i

И составляют таблицу или график девиации как функции компасного курса.

Если производят сличение путевого и главного магнитных компасов или путевого и гирокомпаса, то справедливы соотношения:

ККп + п = ККгл +гл

ККп + п = ГКК +ГК -d

По требованиям ПДНВ-78/95 требуется, чтобы вахтеный помощник каждые 4 часа определял поправку компаса. Существуют следующие виды вычисления поправок:

1. По створам;

2. По пеленгу удалйнного ориентира;

3. С помощью пеленгования светила;

4. По сличению с другим компасом;

5. Методом взаимных пеленгов.