Добавил:
polosatiyk@gmail.com Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Литература / Вагущенко Л. Л., Вагущенко А. Л. - Поддержка решений по расхождению с судами (2010).pdf
Скачиваний:
389
Добавлен:
09.06.2017
Размер:
3.99 Mб
Скачать

M

KØ

 

KØ

 

 

 

 

KØ

 

 

Q

а)

 

M

б)

 

в)

А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z КS

 

 

 

Z

M

 

 

КS

 

 

 

G

КS

 

G

 

 

G

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

 

0

 

 

0

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tA1>0;

tA2>0;

 

tA1>0;

tA2>0;

 

tA1<0;

tA2>0;

tB1<0; tBG >tB2>0.

 

tBG>tB1>0;

tB2>tBG.

 

tB1>0; tBG >tB2>0.

Рис. 7.4. Условия расположения МОМ

Взаключение можно отметить:

-«Цель», МОМ которой попадает на линию курса судна оператора, является опасной по d–критерию.

-Не представляющая угрозы «цель», метка или часть метки которой попадает в ОДМ, является лимитирующей В-маневр.

-Если линия пути СО проходит через метку ограничения в точке A (как на рис. 7.4,а), то расстояние кратчайшего сближения с «целью» равно

t

 

s

 

AQ

 

d

= 2 d

 

 

MZ .

(7.10)

7.3. Погрешность в дистанции расхождения из-за пренебрежения инерционностью СО при В-маневре

Намечаемая траектория В-маневра рассматривается как маршрут судна для расхождения с «целью». При следовании по заданному маршруту для учета инерционности судна поворот начинается с упреждением, необходимым для точного выхода на новый отрезок пути. Выше при построении МОМ (см. параграфы 7.1, 7.2) повороты судна оператора считались мгновенными. Такое предположение приводит к погрешности прогноза положения «целей» на конец В-маневра. В результате при расхождении возникает несоответствие DCPA с дистанцией, намеченной по концам метки.

Траектория центра массы судна при изменении KШ на угол и показана на рис. 7.5,а, где

Sθ - расстояние до путевой точки CH , на котором надо начать поворот, чтобы точно выйти на линию нового курса;

Sθ2 - дистанция от CH до точки Cθ , в которой судно выходит на новый курс.

При автоматическом выполнении поворота Sθ2 обычно меньше, чем Sθ. Аналогичная картина наблюдается и при изменениях курса опытными рулевыми.

177

Sθ

Sθ2

CН

ξθ

ξ

KØ

Cθ C2

 

 

ξθ

 

 

C4

 

Sθ

 

 

 

SЕ

Sθ

C1

 

 

 

KE

F

KS

 

 

K

 

θ/2

 

 

 

 

Sθ

 

0

а)

C2

C3

 

θ

 

 

 

 

 

CН

 

б)

 

 

 

Sθ

SЕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C1

 

 

 

 

 

 

0

Рис. 7.5. Характеристика

 

 

 

 

 

В-маневра

 

При планировании В-маневров с учетом динамики судна для удобства

концом поворота считается точка C2 . Она отстоит от CH на таком же расстоянии Sθ, как и точка C1 (см. рис. 7.5,а). Время tθ поворота и траекторию судна между точками C1 и C2 целесообразно находить моделированием движения. Дистанция C1C2 , проходимая судном при изменении курса, короче расстояния по ломаной линии C1CH C2 . Из-за этого продолжительность В-маневра будет меньше его времени, получаемого без

учета инерционности судна.

Разность θt между временем движения

по

прямым отрезкам пути C1CH C2 ( 2 Sθ) и временем tθ

поворота судна на

угол θ находится по формуле

 

 

 

θt

= 2 Sθ / V tθ.

(7.11)

 

В табл. 7.1 для двух судов приведены параметры изменения курса с углом руля β =150 . По этим данным можно установить, что величина θt

может быть значительной.

Если по МОМ, полученной без учета инерционности СО, выбрать В-

маневр для расхождения на дистанции d s , то при пересечении курса «цели» по носу из-за меньшего времени поворота DCPA будет больше, а при

пересечении по корме – меньше, чем d s . Величина несоответствия зависит

178

от угла θ, соотношения скоростей и геометрии сближения судов. При больших углах θ она может достигать 5 кб.

Таблица 7.1.- Параметры, характеризующие В-маневр

 

Контейнеровоз, 25 тыс.т.,

Танкер, 130

тыс.т. ,

θ0

 

V= 17,1 уз.

 

 

V= 13,6

уз.

 

30

60

90

120

30

60

90

120

Sθ, кб

1,4

2,1

3,1

4,8

2,4

3,6

5,1

7,7

θt, с

1

4

20

65

9

16

45

131

2 θt, с

2

8

40

130

18

32

90

262

ξθ, кб

0,7

1.8

3,1

4,2

1,2

3,1

5,1

6,7

ξ, кб

1,4

3,6

6,2

8,4

2,4

6,2

10,2

13,4

Увеличение DCPA при пересечении курса «цели» по носу не оказывает отрицательного влияния на безопасность маневра в отличие от уменьшения DCPA при расхождении по корме. Для устранения несоответствия между планируемой и действительной DCPA, метка должна рассчитываться с учетом динамики СО.

Инерционность судна оператора ограничивает нижнюю границу ξ

полосы допустимых смещений. Чтобы при В-маневре нормально отработать два поворота в разные стороны на угол θ (см. рис. 7(.5,б), задаваемое

смещение ξ от линии пути должно быть больше величины ξ = 2 ξθ .

7.4. Определение меток ограничения В-маневра с учетом инерционности судна

При рассмотрении алгоритма используются схемы, характеризующие истинное (рис. 7.6) и относительное (рис. 7.7) движение судна оператора при В-маневрах. На этих схемах криволинейные участки поворотов СО заменены

(см. рис. 7.5,б) эквивалентными по времени прямыми отрезками ( SE - на схеме истинного и se - на схеме относительного движения).

Алгоритм расчета с учетом инерционности СО положения МОМ включает следующие операции.

1)Моделированием поворота на угол θ находится траектория C1 C2 судна и параметры Sθ и tθ (см. рис. 7.5,а).

2)Криволинейные участки C1 C2 , C3 C4 (см. рис. 7.5,б) заменяется эквивалентными по времени прямыми отрезками длиной SE

SE

= 2 Sθ cos

θ.

(7.12)

 

 

2

 

179

Y KØ

YM M

A2

YZ

A0

 

 

Z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A1

 

 

 

 

 

 

SE

SE

 

KS

SE

 

 

G

B2

 

ОА

B1

 

 

ОВ

B0

 

 

0

 

 

 

 

KJ

 

 

XM

XZ

J X

Рис. 7.6. Характеристика истинного движения СО при В-маневре

 

 

uø

 

ue

us

 

 

VJ

V б)

VJ

VJ

 

 

Y

VE

VS

 

0 оа

 

a1

a0

a2

kø

 

se оb

 

se

 

b1

 

KJ

m

 

 

 

se b3

 

 

a)

b0

 

J

ks

 

 

se b4

 

 

 

ds

 

 

 

 

 

b2

z p

X

 

 

 

 

ks

Рис. 7.7. Перемещения СО относительно «цели» при В-маневре

3) Рассчитывается курс и скорость судна на этих отрезках

 

KE = 0,5 (KШ+ KS ) ,

(7.13)

VE = SE / tθ.

(7.14)

4) Решением «треугольников скоростей» (рис. 7.7,б) по формулам (7.2), (7.3) определяется относительный курс и скорость судна оператора:

kш uш - для движения СО курсом KШ и скоростью V ;

180

ks , us - для движения СО курсом KS и скоростью V ; ke , ue - для движения СО курсом KE и скоростью VE .

5) По ue и tθ вычисляется эквивалентное расстояние se , которое за

время поворота проходит СО в относительном движении

 

 

 

 

 

se = ue tθ.

 

 

 

(7.15)

6) Находятся интервалы времени tA0 , tB0 следования судна оператора

между точками OA и A0 , OB и B0 (рис. 7.6)

из системы

линейных

уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

usxtB0 +uxtA0 = X J X 0 2 sex

 

u

sy

t

B0

+u

y

t

A0

=Y

Y

2 s

ey

.

(7.16)

 

 

 

 

J

0

 

 

 

Эти соотношения отражают относительное перемещение СО по пути 0,ob ,b0 ,b3 ,J для сближения с «целью» вплотную (см. рис. 7.7,а).

7) Находится время tB2 следования СО от точки 0B до точки B2 и время τA движения от B2 до СРА из системы уравнений

usxtB2 +uшxτA = X J

usytB2 +uшyτA =YJ

X0

+ d

s

 

 

 

 

 

 

 

coskш2 sex

(7.17)

Y

d s sink

 

2

s

,

ш

 

 

0

 

 

 

 

 

ey

 

Она составляется при рассмотрении относительного перемещения СО по

пути 0,o

,b

,b , p для расхождения с «целью» на расстоянии

d s , где p

b

2

4

 

 

 

 

(СРА) - точка касания линии курса kш и окружности радиуса d s

с центром в

месте «цели».

 

 

 

 

 

8) Рассчитываются интервалы времени tA1 , tA2

и tB1 следования судна

оператора от места OA соответственно до точек A1,

A2 курсом KШ и от OB

до точки B1 курсом KS (см. рис. 7.6)

 

 

 

 

 

tb

= tB2-tB0

 

 

(7.18)

 

 

ta =

 

,

 

 

 

tb us / uш

 

 

181