13. Оценка навигационной безопасности

Чтобы оценить навигационную безопасность во время прохождения какой-либо двусторонней опасности (например, узкости), надо подсчитать вероятность благополучного прохождения этой опасности. Эта вероятность может быть подсчитана по формуле

P=1 - 2,718^-1,253y, (13.1)

где у - коэффициент, показывающий во сколько раз дистанция до опасности больше средней квадратической погрешности, с которой известна эта дистанция:

СКП дистанции зависит от точности, с которой известно место судна (d_мс) и точности, с которой известно положение опасности (d_по) по направлению судно-опасность.

СКП по любому направлению (d_мс) связано с СКП обсервации (М_мс) формулой:

Определять место судна в момент прохождения кратчайшего расстояния до опасности не имеет смысла, так как судно или уже столкнулось с опасностью, или прошло чисто. Если же обсервация произведена заблаговременно, то в момент прохождения опасности точность местоположения судна будет зависеть от точности обсервации (М₀) и точности счисления (М_с):

Точность обсервации зависит от метода и может быть оценена по одной из формул (12.2) - (12.5) или априорно.

Точность счисления на малых промежутках времени может быть приближенно оценена по формуле

где ∆t^мин - время плавания после обсервации в минутах.

Положение опасности, в свою очередь, зависит от точности, с которой выполнены гидрографические работы, точности нанесения на карту, точности знания уровня воды в момент прохождения опасности и других факторов. В простейшем случае можно принять d_nо= 1мм в масштабе карты.

Пример 13.1

На подходах к о. Тринидад в проходе Навьос проложен курс 148°Т. На рис. 13.1 показан фрагмент карты 36675. Масштаб карты 1:50000. Наиболее опасным местом является точка А между мысами Жиро и Кабрас, в которой расстояние до 20 м изобаты составляет 2,5 кб. Требуется оценить навигационную безопасность прохождения этой узкости.

Решение.

Вначале определяем точку, в которой выполним обсервацию. Для обсервации и оценки ситуации достаточно около 2 минут. За это время судно с предполагаемой скоростью 20 узлов пройдет 7 кб. Добавив 8 кб для возможного маневра, получим расстояние в 1,5 мили до точки А. На рис. 13.1 эта точка планируемой обсервации обозначена как В.

Теперь надо выбрать метод обсервации. Для этого рассчитывается СКП обсервации различными методами и выбирается наиболее точный. Для сравнения используем метод двух пеленгов, пеленга и дистанции и по GPS.

Ориентирами можно выбрать маяк Ла-Луэ (П=242°; Д=8 кб) и маяк Кабрас (П=135°; Д=17 кб). ∆П= 107°.

Примем m_п=0,6°; m_Д=0,3 кб ( 1% трехмильной шкалы).

Рассчитываем СКП обсервации

По двум пеленгам (формула 12.2):

По пеленгу и дистанции маяка Кабрас (формула 12.4):

Для GPS принимаем априорную оценку М_о=0,4 кб.

Таким образом, выбираем основным методом обсервацию по двум пеленгам.

Рассчитываем по формуле (13.6) СКП счисления. Расстояние между точками А и В равно 1,5 мили. При скорости 20 уз. время плавания составит 4,5 минуты

М_с = 0,06*4,5= 0,27 кб

Рассчитываем СКП места судна в точке А по формуле (13.5):

Определяем СКП места судна по направлению на опасность по формуле (13.4):

Рассчитаем СКП положения опасности по направлению на судно. 1 мм в масштабе карты составит 50 м ≈ 0,27 кб. Наконец, определяем СКП дистанции до опасности по формуле (13.3):

По формуле (13.2) рассчитываем у:

По формуле (13.1) определяем вероятность благополучного прохождения узкости:

Таким образом, вероятность благополучного прохода узкости составляет 99,98%.

Если опасность расположена только с одной стороны, что бывает чаще, вероятность столкновения с ней вдвое меньше и навигационная безопасность рассчитывается по формуле:

В нашем примере, если бы не было острова Чакачакаре , а линия пути была бы проложена на том же расстоянии от острова Уэвос , вероятность благополучного прохождения была бы

т.е. 99,99%

Рассмотренный пример иллюстрирует методику количественного определения навигационной безопасности и не учитывает многих других факторов. Например, наличие возможных промахов в измерениях, отказа в работе ТСС и т.п. Полученная вероятность служит исходной информацией для дальнейших вычислений, которые рассматриваются в специальном курсе «Обеспечение навигационной безопасности плавания».

В задачах № 661-690 по заданным условиям определить навигационную безопасность для случаев двусторонней и односторонней опасности.

№			Ориентиры			Mс, Кб	тп		Шкала РЛС,		Масштаб карты	Д, Кб
	П1		Д1,	П2	Д2,
			мили		мили				мили		1:
661	256°		3,2	162°	3,5	0,5	0,7°		6		50000	3,0
662	1		3,0	88	1,7	0,7	0,6		6		75000	4,0
663	333		3,7	231	1,1	0,3	0,5		6		50000	2.0
664	74		2,1	150	2,6	0,4	0,7		3		50000	2,5
665	321		1,8	230	4,3	0,5	0,7		6		50000	3,5
666	55		2,0	145	2,8	0,2	0,8		3		75000	3,0
667	100		3,7	60	4,8	0,2	0,6		6		100000	4,0
668	293		1,2	240	0,9	0,3	0,7		3		50000	2,0
669	12		2,9	50	4,0	0,2	0,5		6		75000	3,5
670	265		3,4	305	1,1	0,5	0,5		6		75000	3,5
671	256		2,4	300	1,3	0,4	0,7		3		50000	3,0
672	200		1,0	240	1,5	0,2	0,7		3		50000	2,5
673	130		2,0	195	3,8	0,3	0,8		6		50000	3,0
674	271		3,4	331	2,1	0,4	0,6		6		75000	3,0
675	38		3,6	78	2,0	0,2	0,7		6		75000	4,0
676	206		2,9	246	1.8	0,5	0,5		6		50000	3,0
677	320		0,8	260	1,7	0,2	0,7		3		35000	1,5
678 679	19		2,7	91 74	2,1 4,5	0,3 0,2	0,5		3		50000	2,0
	142	2,8					0,5	6		75000			2,5
680	239	5,0		161	4,3	0,4	0,7	6		100000			5,0
681	305	5,3		8	3,9	0,2	0,7	6		100000			5.0
682	9	2,2		91	5,0	0,2	0,8	6		50000			3,0
683	22	4,1		100	4,1	0,5	0,6	6		100000			4,0
684	80	6,0		2	4,8	0,4	0.7	12		100000			4,5
685	290	1,1		359	0,4	0,4	0,7	3		50000			2,0
686	140	3,7		58	5,1	0,2	0,5	6		75000			2,5
687	35	1,5		110	1,0	0,3	0,5	3		35000			1,5
688	274	3,3		13	2,7	0,4	0,7	6		50000			2,0
689	78	1,6		0	3,1	0,2	0,7	6		50000			2,0
690	92	2,1		0	3,0	0,3	0,8	6		50000			2,5