Определение скорости и расстояния с помощью абсолютного лага

А

Рис. 1.40. Определение скорости абсолютным лагом

бсолютный лаг измеряет две составляющие абсолютной скорости: продольную V_х и поперечную V_у (рис.1.40). Продольная составляющая V_х направлена по ДП судна и имеет знак “+” при переднем ходе. Поперечная составляющая V_у направлена перпендикулярно ДП судна и имеет знак “+” в направлении правого борта.

Векторное уравнение скоростей:

(1.113)

Модуль вектора V:

(1.114)

Направление вектора V относительно ДП:

, (1.115)

где с - суммарный угол сноса под действием ветра и течения, определяющий направление пути судна .

Абсолютный лаг, как и относительный лаг, имеет методические и инструментальные погрешности. Для учёта систематических погрешностей, остающихся после регулировки лага, необходимо знать две константы, которые определяются на мерной линии по продольному и поперечному каналам.

По оси Х определяется коэффициент абсолютного лага, %,

(1.116)

По оси y определяется условный угол разворота системы вибраторов гидроакустических антенн Ра:

, (1.117)

где V_x, V_y - истинные продольная и поперечная составляющие вектора абсолютной скорости V; , - лаговые значения продольной и поперечной составляющих вектора абсолютной скорости Vл.

Исправленные значения составляющих абсолютной скорости:

(1.118)

и

(1.119)

В формулах (1.118) и (1.119) V_x, V_y, и - это средние значения истинных и лаговых составляющих вектора абсолютной скорости из всех пробегов для данного режима хода.

Расстояния, пройденные судном, рассчитываются по формулам:

, (1.120)

, (1.121)

. (1.122)

Так как абсолютный лаг значительно точнее относительного, то и определение его поправок должно производиться с высокой точностью, используя для наблюдений пеленгатор или бинокль с кратностью увеличения не менее двух. Для определения Кл и Ра с высокой точностью используются высокоточные РНС, СНС и теодолитные засечки с берега.

По обсервациям определяют эталонную абсолютную скорость судна и её составляющие, а синхронные измерения курса и показаний лага дают лаговую скорость и её составляющие. Число пробегов для каждого режима скоростей должно быть не менее семи. Увеличение количества пробегов при определении поправок абсолютного лага для исключения влияния течения не требуется. Увеличение числа пробегов на каждом режиме хода необходимо только для повышения точности измерений. Статистической обработкой результатов измерений определяют средние значения оцениваемых параметров и их доверительные интервалы. Затем составляются графики и таблицы поправок в зависимости от скорости судна.

Видимый горизонт и его дальность

Видимость очень важна для безопасности мореплавания. В зависимости от видимости назначается соответствующая скорость судна.

Н

Рис. 1.41. Дальность видимого горизонта

а рис.1.41 представлена поверхность земного шара с радиусом R. В точке A находится глаз наблюдателя на высоте e над точкой А поверхности моря. Лучи зрения, идущие к точке A и касательные к поверхности воды, образуют малый круг КК, называемый теоретически видимым горизонтом. На самом деле наблюдатель будет видеть поверхность воды, ограниченную малым кругом ВВ, называемым видимым горизонтом наблюдателя

Дело в том, что лучи света распространяются не прямолинейно, т.к. плотность атмосферы по высоте различна. Преломление луча света, проходящего через земную атмосферу, называется земной рефракцией. Поэтому луч света от точки B попадёт в глаз наблюдателя, пройдя по кривой BfA, и наблюдатель увидит точку B по направлению АВ приподнятому над линией АВ на угол r, называемый углом земной рефракции.

Вертикальный угол между плоскостью истинного горизонта наблюдателя Н и направлением на видимый горизонт называется наклонением видимого горизонта d.

Кривую, по которой распространяется луч света на небольших расстояниях, можно считать дугой окружности с радиусом .

Отношение радиуса Земли R к радиусу  называется коэффициентом земной рефракции:

(1.123)

Коэффициент земной рефракции характеризует преломляющую способность земной атмосферы. Он определяется практически и величина его изменяется в зависимости от района плавания, времени года и суток, атмосферного давления, температуры и др. факторов. Во всех навигационных пособиях и в таблицах МТ - 2000 принято среднее значение  = 0,16. Максимальное значение коэффициент  имеет при восходе и заходе Солнца. К полудню он быстро уменьшается и с 11 до 14 часов, обычно, величина  соответствуют среднему значению.

Сферический радиус видимого горизонта АВ называется географической или геометрической дальностью видимого горизонта Д_е Эта дальность видимости не учитывает прозрачность атмосферы, считая её идеальной с коэффициентом прозрачности  = 1.

Так как е R то можно принять . Обозначим центральный угол при точке О через с. Тогда угол между касательной и хордой АВ равен половине центрального угла с / 2. Т.к. угол между касательной АВ и хордой , то центральный угол при точке

В ОАВ , , . Следовательно, в  AАВ , а . По теореме синусов:

или

_.

Т.к. углы  и r малы, то можно заменить самим углом , а принять равным 1. Тогда:

. (1.124)

Углы с и 2r центральные. Поэтому и , а и . Умножим и разделим последнее выражение на R. Тогда: Подставим полученные значения и r в формулу (1.124). Получим:

, ,

Приняв радиус Земли R= 3437,747 мили, для получения Д_е в милях при высоте глаза е в метрах разделим на 1852 м. Тогда

,

получим:

, мили (1.125)

По приближенной формуле составлена табл. 2.1 “Дальность видимого горизонта” в МТ - 2000.