Навигационное планирование перехода. Переход "Fremantle – Cape Town"

из ежедневных таблиц на заданную дату выбирают момент явления для табличной широты, ближайшей меньшей к заданной. При этом замечают разность (величину и знак) между моментом для большей табличной широты и выбранным моментом, а также выписывают суточное изменение , которое берут слева, если долгота восточная и справа, если западная и разность табличных широт.

- находят поправку к выбранному моменту соответственно широте места;

- находят поправку к выбранному моменту соответственно долготе места.

- суммируют найденные величины , и , в результате чего получают явления в заданном пункте. Приемом "через Гринвич" переводят в .

Для данного перехода результаты расчётов освещения приведены в таблице 16.

Таблица 16. Результаты расчета естественной освещенности

2.4 Приливные явления

Под приливными явлениями в Мировом океане понимают динамические и физические процессы в водах морей и океанов вызванные приливообразующими силами.

Приливами называются приливные колебания уровня моря - высоты поверхности моря, свободной от влияния ветровых волн и зыби и измеряемой относительно условного горизонта.

Уровень моря в данный физический момент называют мгновенным уровнем моря, а наивысший - максимальным уровнем моря. Величина, полученная в результате осреднения наблюдаемых значений уровня за определенный интервал времени, называется средним уровнем моря (СУМ) - Mean sea level. Вероятность того, что уровень моря равен или превышает заданное значение, называется обеспеченностью уровня моря. Разность между наибольшим и наименьшим значениями уровня моря за определенный интервал времени называется величиной колебания уровня моря (Range of the tide). Регулярные колебания уровня вызываются приливообразующими силами Солнца и Луны, периодически изменяющимися ветрами, годовым ходом осадков, испарением, стоком континентальных вод и т. п. Наиболее важным для мореплавания является учет приливоотливных течений.

Элементы прилива. При явлении прилива приходящая приливная волна поднимает уровень моря; отлив - это падение уровня моря при прохождении приливной волны. Момент перехода прилива в отлив (и наоборот) называют сменой вод. Приливы, наблюдающиеся в периоды полнолуния и новолуния, называются сизигийными (Spring Tides), а приливы, наблюдающиеся в периоды, когда Луна и Солнце находятся под прямым углом относительно Земли (первая и последняя четверти Луны), - квадратурными (Neap Tides). Приливы, имеющие в продолжение суток два минимума и два максимума, т. е. с периодом приблизительно в половину суток, называются полусуточными (П) - Semi - diurnal Tides; имеющие в продолжение суток один максимум и один минимум - суточными (С) - Diurnal Tides.

Расчет полных и малых вод на 2 дня для порта отхода Fremantle (secondary port):

Таблица 17

Таблица 18 Расчет полных и малых вод на 2 дня для порта прихода Cape Town (standard port):

2.5 Оценка точности места судна

Согласно «Стандартам точности судовождения» судоводитель должен в любое время знать место своего судна и уметь оценить с какой точностью оно получено.

Контроль за движением судна по запланированному пути обеспечивают счислением и обсервациями с учетом их точности. Исходной оценкой точности места судна служит его средняя квадратическая погрешность М. Она позволяет радиусом, равным ее значению очертить круг, в котором вероятность нахождения судна будет составлять от 65 до 68% (в зависимости от угла пересечения линий положения). Такую погрешность называют круговой. «Стандарты точности судовождения» рекомендованные ИМО, требуют, чтобы любая фигура погрешностей накрывала действительное место судна с вероятностью 95%, радиус окружности в таком случае будет R=2М.

Точность определения места судна зависит от погрешностей измерений навигационных параметров и расположения судна относительно ориентиров. В свою очередь погрешности измерений навигационных параметров подразделяются на случайные, промахи (грубые ошибки) и систематические ошибки.

Случайные ошибки образуются от совместного действия многочисленных причин, прямо или косвенно влияющих на результаты измерений.

К грубым погрешностям или промахам относят все погрешности, выходящие за пределы 3m, т.е. трех среднеквадратических ошибок. Лучший способ избежать промахов - регулярно повторять измерения и тщательно контролировать отсчеты.

Систематические погрешности - это ошибки, величина и направление которых постоянны или изменяются по определенному закону. Систематические ошибки, как правило, должны исключаться введением поправок или специальной организацией наблюдений и их обработкой. Числовые значения средних квадратических погрешностей m измерений навигационных параметров различны и зависят от конкретных заданных навигационных параметров.

Произведём оценку точности места судна на подходе к порту Cape Town. В нашем случае отметим 4 точки, через которые, судно будет проходить дистанции, равные 5 кабельтовым. Далее выясняем, по каким ориентирам, и какими способами возможны обсервации в этих точках. В намеченных точках обсервации можно проводить по двум пеленгам, двум дистанциям и по пеленгу и дистанции. От каждой точки измеряем дистанции и истинные пеленга до каждого объекта.

1 обсервация. Ориентиры: маяк Minto Hill, маяк Green Point.

2 обсервация. Ориентиры: Radar Transponder Beacon (33°51.9ґ S; 018°25.4ґ E), маяк Green Point.

3 обсервация. Ориентиры: Radar Transponder Beacon (33°51.9ґ S; 018°25.4ґ E), маяк Green Point.

4 обсервация. Ориентиры: Radar Transponder Beacon (33°51.9ґ S; 018°25.4ґ E), маяк Green Point.

Результаты измерений заносим в таблицу 19.

Таблица 19 - Обсервованные точки

Для каждой точки по формулам рассчитываем оценку точности обсервации:

1. Среднеквадратическая погрешность определения места судна по двум дистанциям:

где по условию m_Д = 0,042мили

(0,7% от шкалы дальности 6 миль = 0,007 ? 6 = 0,042 мили).

2. Среднеквадратическая погрешность определения места судна по двум пеленгам:

где по условию принимаем m_П = 1,0.

? - угол пересечения линий положения.

3. Среднеквадратическая погрешность определения места судна по пеленгу и дистанции:

где по условию принимаем m_П = 1; m_Д = 0,7% от шкалы дальности 6 миль.

Сведем полученные данные в таблицу 20.

Таблица 20 - Радиус 95% круговой погрешности выбранных точек обсерваций

Обсервация по пеленгу и дистанции является основным способом обсервации, а два других способа - резервными. Это обосновывается результатами расчетов.

Плавание по счислению значительно увеличивает погрешность места судна, что может служить причиной аварий. Поэтому необходимо периодически определять место судна.

Оценка точности места на разных участках плавания служит основой для прокладки пути в зависимости от расстояний до ближайших навигационных опасностей, выбора основного и дополнительного способов определения места судна и установления частоты определений места.

2.6 Оценка навигационной безопасности

Обеспечение навигационной безопасности - необходимое условие эффективной работы флота, охраны человеческой жизни на море и защиты окружающей среды от загрязнения. Основным показателем навигационной безопасности является вероятность отсутствия навигационных аварий в течение определённого интервала времени. К навигационным авариям относятся все случаи касания судном грунта вследствие ошибок выбора пути и проводки по нему судна. Такие аварии происходят, когда погрешность ДD, с которой известно расстояние D до ближайшей опасности, равна этому расстоянию и направлена в ту же сторону. Следовательно, вероятность Р такого события зависит от расстояния D и его погрешности, среднее квадратическое значение которой m_D. Эта погрешность зависит от положения места судна d_мс и положения опасности d_по вдоль соединяющей их линии.

Выполним расчет вероятности безопасного прохода судна мимо опасного участка (подход к порту Cape Town), карта №4148.

где

где М₀-последняя обсервация с помощью РЛС по маяку Green Point (ц=33?54,05'S, л=018?23,8'E) ИП=170?, Д = 1.60 мили.

Обсервацию проводим по пеленгу и дистанции по формуле:

где по условию принимаем m_П = 1; m_Д = 0,7% от шкалы дальности.

Т.к. обсервация проводилась с помощью РЛС на шкале 6 миль, то ориентировочное значение средней квадратической погрешности будет составлять 0,7% от шкалы, т.е. m_D = ±0,042 кбт.

Тогда:

d_по - общая погрешность, в которой известно положение опасности; для тиражного оттиска карт её оценивают средней квадратической величиной d_по?1мм в масштабе карты. Для карты

№ 4148 масштабом 1:36.000 погрешность будет равна d_по = 360(м)/1852(м) = 0.19 (м.миль).

d_по?0.19 (м.миль).

С учетом этого:

Находим нормированное по средней квадратической величине m_D расстояние до опасности по нормали к линии пути по формуле:

Все дальнейшие расчеты показателя навигационной безопасности Р зависят от вида функции распределения погрешности Ф(у). Исследования показали, что в практике судовождения большие (больше, чем 2 m) погрешности встречаются чаще, чем при нормальном распределении, а именно такие погрешности наиболее опасны. Более объективные и безопасные оценки дает использование двустороннего экспоненциального распределения Лапласа Р . Для оценки навигационной безопасности в этом случае принимают вероятность того, что погрешность ДD не только не больше D, но еще и направлена в сторону опасности.

Такая вероятность выражается формулой:

Расчеты по этой формуле дают значения Ф(у). представленные в Таблице 21.

Таблица 21 - Распределение вероятностей по Лапласу

Для случая односторонней опасности показатель надежности Р благополучного прохода рассчитываем по формуле:

где: Р_оп - вероятность отсутствия необнаруженных промахов, Р_оп =0,95.

Навигационная безопасность признается удовлетворительной.

Заключение

Данный переход Fremantle (Австралия) - Cape Town (Южная Африка) равен 4797.48 морским милям и может быть пройден судном за 11 суток 3 часа.

Выбор пути был сделан с учётом советов лоций Западного побережья Австралии, Индийского океана, Западной части Южной Африки. Плавание является выгодным и с точки зрения метеорологических условий, преобладающих на переходе в зимний период.

В качестве сложного участка был выбран порт прихода Cape Town. На соответствующих картах выполнен подъём карт согласно международным стандартам судовождения.

В течение рейса возникает возможность определять место судна визуальными способами с помощью пеленгования маяков или ориентиров, а также измерением расстояний с помощью РЛС.

В работе произведено гидрометеорологическое описание перехода с представлением основных характеристик в табличном виде. Сделан расчет естественной освещенности на протяжении перехода. Построены графики приливов в портах отхода и прихода на даты начала и окончания рейса.

Длительность перехода составила 11 суток 3 часа с началом 05 января и окончанием 16 января 2017 года по Гринвичскому времени.

Разработанный план навигационного перехода может быть принят как исполнительный.

Список использованной литературы

1. Рекомендации по организации штурманской службы на морских судах Украины (РШСУ-98). - Одесса: ЮжНИИМФ, 1998. - 111 с.

2. NP 131. Catalogue of Admiralty Charts and Publications.-The United Kingdom Hydrographic Office, 2011.-180р.

3. NP 283(2). Admiralty List of Radio Signals Vol. 3. Part 2, Maritime Safety Information Services: The Americas, Far East and Oceania.- The United Kingdom Hydrographic Office, 2010.

4. NP 285. Admiralty List of Radio Signals Volume 5. Global Maritime Distress and Safety System (GMDSS). - The United Kingdom Hydrographic Office, 2007.

5. Sailing Directions: NP69A, NP5, NP7A.

6. NP286. Admiralty List of Radio Signals (Parts 5, 7).

7. NP82, NP80 - Admiralty List of Lights and Fog Signals.

8. Guide to Port Entry. - Reigate: Shipping Guides Ltd., 2011.

9. Международные правила предупреждения столкновений судов в море, 1972 (МППСС-72).

10. Морской Астрономический Ежегодник на 2002 г. С-П, УНиО МО России, 2001.- 336 с.

11. BRIDGE TEAM MANAGEMENT.- Nautical Institute.- London.- 1993.-79 р

12. Красавцев Б.И. Мореходная астрономия. - 3-е изд. - М.: Транспорт, 1986. - 255с.

13. Алексишин В.Г., Долгочуб В.Т., Белов А.В. Практическое Судовождение. - О.: Феникс, 2005. - 376с.

Размещено на Allbest.ru