2.6. Расчет и построение сетки изолиний точностей

Сетки изолиний точностей дают наглядное представление о точности обсерваций в районе плавания судна. Они позволяют быстро и обосновано выбрать путь судна или место якорной стоянки наилучшим образом обеспеченное обсервациями и оценивать точность определений места судна без затрат времени на расчеты и построения.

В курсовой работе нужно построить сетки изолиний точностей для обсерваций по двум гирокомпасным пеленгам и по радиолокационным пеленгам и расстояниям. Участок для построения сеток согласовывается с руководителем работы. Расчет и построение сеток изолиний точностей выполняют согласно методике, описанной на с. 185 - 187 книги [18] и в § 25 справочника [5]. Сетки изолиний точностей наносятся на предварительно построенную меркаторскую карту. Все необходимые расчеты и построения сетки карты в меркаторской проекции выполняются по методике, описанной на с. 73-74 учебника [6]. Пример и схемы вычислений приведены в методических указаниях к лабораторной работе по дисциплине «Навигация и лоция» на тему: «Расчет и построение сетки меркаторской проекции». Вычисления рекомендуется выполнять с использованием микрокалькулятора. Необходимые формулы и таблицы с расчетами должны быть приведены в пояснительной записке, а сама карта должна быть выполнена на отдельном листе форматом А-3.

2.7. Оценка навигационной безопасности

Обеспечение навигационной безопасности - необходимое условие эффективной работы флота, охраны человеческой жизни на море и защиты окружающей среды от загрязнения.

Навигационная безопасность оценивается вероятностью Р отсутствия навигационных аварий в течение определенного времени. К навигационным авариям относятся все случаи касания судном грунта, вследствие ошибок выбора пути и проводки по нему судна. Вероятность P такого события зависит от расстояния до опасности D и среднеквадратической погрешности m_D, с которой известно это расстояние. При расчетах расстояния до опасности следует считать расстояние до изобаты, определенной судоводителем как предельно безопасной. Пересечение судном этой изобаты угрожает столкновением судна с подводным препятствием.

Погрешность m_D зависит от погрешности места судна d_мс и погрешности положения опасности d_по.

(2.4)

Значение d_мс равно проекции эллипса погрешностей места судна, в момент кратчайшего сближения с опасностью, на нормаль к линии пути судна. Такую проекцию называют радиус-вектором подеры эллипса погрешностей вдоль названной нормали. Радиус-вектор подеры эллипса может быть рассчитан двумя путями:

1. используя формулу

, (2.5)

где m₁иm₂– средние квадратические погрешности первой и второй линии положения;₁и₂– направления градиентов первой и второй линий положения;- направление на опасность (в данном случае направление перпендикуляра к линии пути судна);- угол между градиентами.

2. используя формулу

,(2.6)

где a и b – большая и малая полуоси эллипса погрешностей;  - угол между полуосью и линией пути судна.

Значения a,b и  определяют, используя Приложение 5 в МТ – 75.

Значение d_по характеризует погрешность, с которой известно положение опасности (опасной изобаты). Погрешность положения опасной изобаты обусловлена погрешностью планового положения изобат (глубин) по нормали к линии пути судна. Эта погрешность отражает точность гидрографических и картографических работ, а также деформацию морских карт под влиянием температуры и влажности, и оценивается для тиражного оттиска карт среднеквадратической величиной 1 мм в масштабе карты. Следовательно

, (2.7)

где С – знаменатель масштаба навигационной карты.

Далее находят нормированное (по величине m_D) расстояние до опасности по нормали к линии пути и находят их соотношение

. (2.8)

Все дальнейшие расчеты показателя навигационной безопасности Р зависят от вида функции распределения погрешностей Ф(y). В расчетах рекомендуется использовать функцию распределения по Лапласу, которая представлена в форме таблицы 2.5.

Таблица 2.5 – Распределение вероятностей по Лапласу.

y	0	1	2	2,5	3	3,5	4	4,5	5
Ф(y)	0,5	0,857	0,959	0,978	0,988	0,994	0,997	0,998	0,999

По полученному значению у выборкой из таблицы 2.5 необходимо получить искомую вероятность Р = Ф(у), характеризующую надежность навигации.

Более подробное описание расчетов изложено на стр. 193-201 книги [18].