Основы навигации

В открытом океане (море) приливо-отливные течения характеризуются малыми скоростями, замкнутыми орбитами и повторением циклов перемещений масс воды, а потому, как правило, в счислении не учитываются.

Вблизи берегов приливо-отливные течения могут достигать скорости 4--6, а в некоторых местах и 8--10 уз. Поэтому они непременно должны учитываться в счислении. Как и в вопросах учета постоянного течения, учет приливо-отливного течения в счислении сводится к решению двух основных задач.

Задача 1. По известным исходному месту и элементам движения корабля Vл, ИК найти элементы течения vт, Кт (Кт --направление течения относительно истинного меридиана), путь и путевую скорость корабля.

Задача 2. По заданным исходному месту, пути и скорости хода корабля найти элементы течения vт, Кт и истинный курс корабля.

Сущность способов решения обеих задач состоит в том, что с помощью карт или других пособий находят элементы приливо-отливного течения vт, Кт, принимают их постоянными на протяжении определенного промежутка времени плавания (например, в течение одного часа) и учитывают при графическом счислении так же, как это изложено выше. Для второго часа плавания находят и учитывают новые значения элементов приливо-отливного течения, для третьего также повторяют этот процесс и т. д.

Таким образом, если уметь находить элементы приливо-отливного течения на каждый час плавания, то решение поставленных задач будет сведено к уже изложенным выше способам решения задач учета постоянного течения.

Для отыскания элементов приливо-отливного течения при решении первой задачи на карте прокладывается линия истинного курса (линия АЕ, рисунок второй сверху), соответствующая плаванию заданной скоростью хода за один час времени. Для начала А и конца Е этой линии выбираются элементы приливного течения: для первой точки А -- на начальный момент Т1 плавания, для второй точки Е -- на момент Т2 = Т1 +1 ч. Полученные элементы течения осредняются, и это осредненное их значение принимается и учитывается в счислении как постоянное в течение часа плавания. Для следующего часа плавания все действия повторяются.

Если элементы течения от места к месту или с течением времени резко меняются, продолжительность плавания одним курсом можно уменьшить до 30-- 40 мин. Кроме того, для уточнения осредненных элементов течения после первого построения навигационного треугольника за вторую точку, для которой выбираются элементы течения, следует считать не конец отрезка линии курса -- точку Е, а конец отрезка найденной линии пути за тот же час плавания, т. е. точку F. С этими новыми данными нужно повторить осреднение элементов течения и построение навигационного треугольника.

При решении второй задачи элементы течения выбираются для точек начала линии пути и ее конца, считая за конец точку, отстоящую от первой на расстоянии, равном пути корабля за час плавания данной скоростью хода по линии пути без учета течения. Полученные данные осредняются и используются для построения навигационного треугольника, соответствующего одному часу плавания. Если необходимо, нужно повторить выбор элементов течения для второй точки линии пути, найденной построением навигационного треугольника, вновь произвести осреднение и построение навигационного треугольника.

Осредненные значения элементов приливо-отливного течения можно находить и так:

для середины отрезка часовой линии курса (первая задача) или середины отрезка линии пути за час плавания (вторая задача) выбрать элементы течения на момент времени Т2 = Т1 + 1/2 ч (рисунки второй и третий сверху). Это и будут искомые значения vт и Кт для одного часа плавания. В некоторых случаях полученные таким образом vт и Кт требуют уточнения, для этого нужно сделать второе приближение: выбрать элементы течения на уточненные первым построением навигационного треугольника места середин линий курса или пути.

В § 52 показано, что величина путевого угла с учетом только дрейфа ПУ = ИК + выражает перемещение корабля относительно водной среды; скорость этого перемещения и проходимые кораблем расстояния определяются по показаниям лага или по оборотам движителей относительно воды. В то же время сама водная среда перемещается со скоростью и по направлению течения. Следовательно, вектор скорости перемещения корабля относительно воды Vл (Vоб) (напоминаю, что вектор обозначается черточкой вверху над буквой) должен откладываться по направлению пути корабля с учетом только дрейфа (ПУ?); другой стороной навигационного треугольника будет вектор скорости течения vт, третьей -- вектор путевой скорости V. Этим основным положениям и должна соответствовать последовательность расчетов при решении основных задач совместного учета дрейфа и течения.

При решении этой задачи сначала учитывается дрейф, а затем -- течение. Находится путевой угол с учетом только дрейфа:

ПУ = ИК + .

На карте от исходной точки А прокладывается линия пути ПУ? (рисунок слева), и по ней в избранном масштабе откладывается вектор скорости корабля относительно воды Vл или Vоб. Из конца вектора Vл в том же масштабе прокладывается вектор течения vт . Прямая, соединяющая исходную точку А с концом вектора течения (точка С), и является линией пути ПУ при суммарном сносе. Угол сноса течением находится по формуле = ПУ -- ПУ. Отрезок АС представляет собой вектор путевой скорости V в принятом масштабе.

Эта задача решается в обратной последовательности (рисунок слева).

Для построения навигационного треугольника из исходной точки А прокладывается вектор скорости течения vт и из его конца С как из центра на заданной линии пути AF делается засечка раствором циркуля, равным в том же масштабе скорости хода Vл (или Vоб). Полученная точка D соединяется с точкой С прямой линией, и из исходной точки A проводится параллельная ей линия АВ -- линия пути с учетом только дрейфа, направление которой -- ПУ? -- измеряется с помощью транспортира. Затем рассчитываются истинный курс корабля ИК = ПУ? -- ? и компасный курс, который должен быть назначен, чтобы перемещение корабля происходило по заданной линии пути КК = ИК -- ДК. Для контроля проверяется выполнение равенства

При совместном учете дрейфа и течения, как и при учете только дрейфа, линия курса не проводится; роль линии курса при учете течения выполняет линия пути с учетом только дрейфа. Именно по этой линии следует откладывать пройденные расстояния по лагу Sл или по оборотам Sоб, возле вспомогательных точек на этой линии надписываются только отсчеты лага. Фактическое же перемещение корабля (при отсутствии ошибок в элементах счисления) происходит по линии пути с учетом дрейфа и течения (для краткости она именуется просто линией пути); вдоль нее на карте надписываются компасный курс корабля, поправка компаса (в скобках) и суммарный угол сноса

У счислимых точек на линии пути надписываются дробью моменты времени и отсчеты лага.

В навигационном журнале в графе «Снос» записывается суммарный угол сноса, а в графе «Примечание» следует указывать раздельно значения углов.

В предыдущем параграфе рассмотрены способы учета течения, элементы которого (скорость и направление) известны. Теперь кратко рассмотрим основные способы, пользуясь которыми штурман может получить сведения об элементах течений, необходимые ему для учета в счислении. Первым способом является вычисление элементов течений по данным, выбираемым из специальных пособий. При этом надо руководствоваться навигационной классификацией течений, по которой течения разделяются на следующие основные группы.

vт = 0,013U / v sin ц

где U -- скорость истинного ветра, выраженная в тех же единицах, что и скорость течения;

ц -- широта места, для которого производятся вычисления.

Коэффициент формулы 0,013 меняется с изменением U , поэтому при расчетах vт необходимо в Атласе течений брать из специальных таблиц уточненное значение коэффициента.

Местные условия могут вызывать значительные отклонения скорости и направления течений от выбранных из пособий. Данные о возможном характере и величине этих отклонений можно найти в лоциях.

Навигационный способ определения течения состоит в следующем. Выполняя ряд точных определений места корабля, находят вектор путевой скорости V. Зная, кроме того, вектор скорости перемещения корабля относительно водной среды Vл можно определить вектор скорости течения. Действительно, из формулы (175) следует

Vт = V - Vл .

Предположим, счисление ведется с учетом дрейфа, но без учета течения. Вектор скорости перемещения корабля относительно воды будет направлен по линии пути с учетом дрейфа ПУ? (рисунок слева). Его величина равна скорости по лагу. Выполнив ряд точных определений места корабля по береговым ориентирам, наносят их на карту. Проведя из точки А среднюю линию между этими точками, найдем фактическую линию пути корабля АВ, отвечающую суммарному сносу ПУ. Фактическая путевая скорость найдется по формуле

V = AB / (Tn - T1)

где Tn и T1 - моменты времени, в которые выполнены первое и последнее определения места корабля.

Отложив величину V по линии АВ, получим вектор V (с черточкой вверху, напоминаю, как на рисунке) фактической путевой скорости корабля. В общем случае он не будет совпадать с вектором Vл скорости перемещения корабля относительно воды; причиной расхождения является действие течения. В соответствии с формулой (175) вектор скорости течения должен быть направлен из конца вектора Vл к концу вектора путевой скорости V.

Предположим (рисунок слева), надо найти место корабля в момент времени Ti, причем последнее определение места корабля, предшествовавшее этому моменту, было выполнено в момент времени Т1 (обсервованная точка 01), а первое определение места Ok после этого момента получено на момент времени Тk с невязкой Сk. Обратная прокладка основывается на предположении, что все факторы, вызвавшие появление невязки, были одинаковы в течение всего времени плавания по счислению, и, следовательно, невязка счислимого места нарастала пропорционально времени, прошедшему после момента предыдущей обсервации. Учитывая, что основным источником ошибок счисления являются погрешности в учете течения, это предположение обычно можно считать достаточно реальным. Оно в свою очередь приводит нас к выводу, что средняя скорость ас нарастания невязки счисления по времени была равна

ас = Ск / (Тк - Т1) (188)

Следовательно, можно предположить, что к моменту Ti невязка имела величину

Ci = ac (Ti - T1)

или

Ci = {(Ti - T1) / (Tk - T1)} * Ck (189)

Отложив эту величину от счислимой точки Mci , соответствующей моменту Ti , по тому же направлению, какое имела невязка Сk , мы можем считать, что в этот момент корабль находился в действительности не в точке Mci, а в найденной нами точке M'i. Конечно, и точку M'i нельзя считать абсолютно точной хотя бы потому, что какие-либо ошибки не могли не содержаться в обсервованных точках О1 и Ok и в действительности невязка могла нарастать не пропорционально времени, а по какому-то другому закону, однако точность полученной точки M'i все же выше точности счислимой точки Mci.

Глава 12. Определение места по видимым с корабля ориентирам

§ 75. Организация работы штурмана при определении места корабля

Определение места корабля наряду со счислением является одной из основных составных частей практического осуществления кораблевождения. От того, насколько часто и как точно определяется место корабля, подчас зависит безопасность плавания и успешность выполнения кораблем поставленной задачи. При этом существенное значение имеет правильная организация работы штурмана и подчиненного личного состава, в первую очередь--организация измерений, записи и обработки их результатов. Эта организация может меняться в зависимости от выбранного способа определения места корабля и условий обстановки, но в общем случае должна включать в себя следующие основные действия.

1. Выбор способа определения места корабля, который наряду с точностью, обеспечивающей в данных условиях выполнение кораблем стоящих перед ним задач, был бы достаточно надежным, простым и удобным, не требовал бы излишне сложных измерений и вычислений.

2. Приготовление приборов и инструментов, с помощью которых должны производиться измерения, определение их поправок, если они не были определены раньше или могли измениться.

3. Выбор ориентиров, удобных для наблюдений, хорошо заметных на местности и обеспечивающих необходимую точность определения места корабля. При этом следует пользоваться картой, а также указаниями лоции и других пособий для плавания.

4. Опознание ориентиров на местности, что следует осуществлять, пользуясь картой и содержащимися в лоции и, других пособиях для плавания фотографиями, зарисовками, характеристиками огней и сигналов и т. д.

5. Производство измерений. При этом следует проявлять максимум внимания, аккуратности, тщательности, стремясь к наибольшей возможной точности измерений. Чтобы предупредить возникновение грубых ошибок (промахов), каждое измерение надо производить дважды или трижды, обращая особое внимание на правильность и точность отсчета измеряемой величины.

Результаты каждого измерения должны быть немедленно записаны. Записи может делать или сам наблюдатель в записной книжке штурмана (ЗКШ), или его помощник в специальном журнале; в последнем случае результаты измерений сообщаются ему голосом или по каналам внутрикорабельной связи.

Поскольку для определения места нужно измерить не менее двух навигационных параметров, а измерения производятся с движущегося корабля, необходимо предпринимать специальные меры к тому, чтобы перемещение корабля за время измерений не вызвало существенного понижения точности определяемого места. Это может осуществляться следующими способами:

а) одновременное измерение двух (трех) навигационных параметров несколькими наблюдателями. Этот способ неприменим, если измерения могут выполняться лишь одним прибором или только одним наблюдателем;

б) измерение нескольких навигационных параметров поочередно в быстрой последовательности одним наблюдателем без последующего приведения наблюдений к одному месту. Этот способ применяется в случаях, когда скорость корабля невелика, измерения могут выполняться быстро, а к точности обсерваций особо высоких требований не предъявляется, т. е. можно пренебречь перемещением корабля за время измерений и считать, что все измерения выполнены из одной точки. Для того чтобы ошибка от неодновременности измерений параметров была минимальной, следует первым измерять навигационный параметр, изменяющийся медленнее, и последним -- параметр, изменяющийся быстрее. Так, при определении места корабля по пеленгам первыми надо пеленговать ориентиры, находящиеся поносу или за кормой корабля, а последними--находящиеся близко к его траверзу. Отсчет лага и момент по часам надо записывать одновременно или сразу после выполнения последнего измерения;

в) приведение измеренных значений навигационного параметра к одному моменту. Этот способ основан на предположении, что величины навигационных параметров изменяются при движении корабля пропорционально времени, причем сами измерения выполняются через равные промежутки времени. Если место корабля определяется по двум навигационным параметрам U1 и U2 , то сначала измеряется величина первого из них, потом--второго и затем--опять первого. Время и отсчет лага замечаются в момент измерения второго параметра. При этом принимается, что в момент измерения второго навигационного параметра величина первого была равна

U1 = (U'1 + U''1) / 2 , (245)

где U'1 -- первое измерение первого навигационного параметра;

U''1 -- повторное измерение этого же параметра.

Если место корабля определяется по трем навигационным параметрам U1, U2 и U3, то сначала измеряется величина первого из них (U'1), за ним -- второго (U'2), потом -- третьего (U'3), затем -- опять второго (U''2) и, наконец, -- снова первого (U''1). Время и отсчет лага, соответствующие моменту определения места, замечаются одновременно с измерением третьего навигационного параметра. Величины первого и второго навигационных параметров, приведенные к моменту измерения третьего параметра, рассчитываются по формулам:

U1 = (U'1 + U''1) / 2,

U2 = (U'2 + U''2) / 2 (246)

г) приведение линий положения к одному месту наблюдений. Этот способ изложен в § 72, который будет приведен на сайте позже, возможно. Отсчет лаг и момент по часам при этом должны замечаться при каждом измерении навигационных параметров.

§ 76. Определение места корабля по двум горизонтальным углам

Сущность способа.

Пусть наблюдатель с помощью секстана одновременно измерил горизонтальный угол между направлениями на ориентиры А и В и горизонтальный угол между направлениями на ориентиры В и С (рисунок слева внизу).

Первому из измеренных навигационных параметров, углу, соответствует своя изолиния -- окружность, вмещающая угол обладающая тем свойством, что в любой ее точке угол между направлениями на ориентиры А и В имеет одну и ту же величину. Аналогично и углу между направлениями на ориентиры В и С соответствует другая изолиния -- окружность, вмещающая угол ? и обладающая тем свойством, что в любой ее точке угол между направлениями на эти ориентиры равен величине. Корабль может находиться одновременно и на первой и на второй окружности только в точке их пересечения Мо. Эта точка и будет обсервованным местом корабля.

Для измерения навигационных параметров при определении места по горизонтальным углам применяются навигационные или промерные секстаны, являющиеся инструментами высокой точности. Это позволяет достичь большой точности определения места корабля.

Однако способ не лишен и недостатков. Число измеряемых навигационных параметров (два горизонтальных угла) равно числу неизвестных, «избыточные» измерения отсутствуют, следовательно, нет возможности контроля правильности измерений. Такие грубые ошибки, как промах в опознании ориентира, или ошибка в отсчете измеряемого угла на целое число градусов и т. п., могут оказаться незамеченными. Поэтому правильности опознания ориентиров, тщательности и контролю всех измерений и записей должно уделяться особое внимание.

Для определения места по двум углам надо иметь не менее трех хорошо видимых с корабля ориентиров, что также ограничивает применение этого способа. Если ориентиры не являются точечными, не обладают четкими, резкими очертаниями или нанесены на карту приближенно, точность определения места значительно понижается, способ теряет свое основное преимущество и его применение становится нецелесообразным. Выгоды способа можно полностью использовать, если в видимости корабля находится не менее трех таких точечных, четко очерченных ориентиров, как маяки, тригонометрические знаки, приметные строения и т. д.

К недостаткам определения места по горизонтальным углам относится также некоторая сложность измерений ночью (по огням), и особенно при слабой натренированности наблюдателя в пользовании секстаном.

Приступая к определению места по двум горизонтальным углам, надо иметь в виду, что иногда, хотя корабль и находится близко от ориентиров и они хорошо видны, определение места все же оказывается невозможным. Такая обстановка приводит к так называемому случаю неопределенности. Она возникает, если корабль находится на окружности, проходящей через все три избранных для наблюдений ориентира (рисунок внизу слева). Действительно, в какой бы точке М (М1, М2, ...) этой окружности ни находился корабль, угол между направлениями на ориентиры А и В с него будет равен измеренному значению; угол между направлениями на ориентиры В и С -- измеренному значению. Изолиния (окружность), соответствующая измеренному значению угла, и окружность, вмещающая угол ?, совпадают. Измеренным значениям угла и угла соответствует не одна единственная (обсервованная) точка, а бесчисленное множество точек, которые лежат на одной окружности, называемой окружностью неопределенности. Определение места оказывается невозможным. Если даже корабль и не находится непосредственно на окружности неопределенности, а лишь близ нее, все равно определение места по двум углам нецелесообразно,, его точность будет весьма низкой.

Чтобы избежать случая неопределенности, следует, наметив ориентиры для определения места корабля, провести на карте (хотя бы на глаз) проходящую через них окружность. Если счислимое место корабля в намеченный момент измерений окажется на окружности или близ нее, то следует выбрать для определения места другие ориентиры или определять место другим способом. Полезно также знать признаки, при наличии которых случай неопределенности невозможен:

-- ориентиры А, В, С расположены на одной прямой;

-- корабль находится внутри треугольника, вершинами которого являются наблюдаемые ориентиры Л, В. С;

-- средний ориентир находится ближе к кораблю, чем любой из двух крайних;

-- все три ориентира расположены примерно в одинаковых расстояниях от корабля.

Выбирая ориентиры, надо, кроме того, учитывать, что, если один или оба измеряемых смежных угла невелики, точность обсервации будет невысокой. Но и слишком больших величин углов (превышающих 110 -- 120°) следует избегать, так как их измерение будет затруднено. В случаях когда ошибка обсервации не должна превышать заданного предела, выбор ориентиров производится на основе оценки точности определения места данным способом. Для измерения горизонтальных углов обычно применяют навигационный или промерный секстан. Последний легче навигационного и не имеет астрономической трубы.

Перед измерениями необходимо определить поправку индекса секстана. Если она превышает 1', то ее надо уменьшить. Поправку индекса, не превышающую 0,5 -- 1', при измерении горизонтальных углов можно не учитывать.

Для измерения горизонтального угла надо, удерживая секстан так, чтобы плоскость лимба была горизонтальна, навести зрительную трубу, на левый ориентир; сжав ручки алидады (выведя бесконечный винт из сцепления с зубчатой, рейкой), вращением её добиться появления правого ориентира в поле зрения трубы. Затем, отпустив ручки алидады и вращая отсчетный барабан, точно совместить изображения ориентиров, после чего снять отсчет секстана: число градусов -- по лимбу, число минут -- по отсчетному барабану.

Исключение ошибок, возникающих вследствие перемещения корабля, достигается одновременным измерением обоих углов двумя наблюдателями (у каждого -- по секстану).

Если к точности обсерваций высоких требований не предъявляется, измерения может выполнять один наблюдатель. Исключение ошибки за счет движения корабля в этом случае следует производить приведением измеренных углов к одному моменту. Для этого сначала измеряется первый угол ОС', затем второй ОС после чего снова первый ОС''

Отсчет первого угла, приведенный к моменту измерения второго угла, рассчитывается по формуле

ОС = (ОС'ОС'') / 2.

Отсчет лага и время по часам замечаются в момент измерения второго угла.

Произведя измерения, надлежит исправить отсчеты секстана инструментальной поправкой: суммой поправки индекса i и поправки s, выбираемой из формуляра секстана (если эта поправка превышает 1,0').

При большой высоте одного из ориентиров плоскость лимба во время измерения угла будет наклонена к плоскости истинного горизонта. Чтобы это не привело к ошибке определения места корабля, на карте надо прокладывать не измеренные углы, а их проекции на горизонтальную плоскость. Это достигается приведением измеренных углов к горизонту (см. ПГС № 8) *.

В дальнейшем для простоты будем называть исправленные инструментальной поправкой и приведенные к горизонту значения углов «измеренными углами».

Способы нанесения обсервованного места на карту.

С помощью протрактора. Необходимым условием возможности применения протрактора является определение места по наблюдениям двух смежных углов, т. е. такой выбор ориентиров, чтобы один из них (средний) был общим для обоих измеряемых углов.

Протрактор имеет три линейки: неподвижную (среднюю) и подвижные (левую и правую). Подвижные линейки могут устанавливаться на заданные углы относительно средней линейки. После измерений и исправления углов левую линейку устанавливают на отсчет, равный значению угла, измеренного между левым и средним ориентирами, правую линейку -- на отсчет, равный значению угла, измеренного между средним и правым ориентирами. Затем, проверив еще раз правильность установки углов (невнимательность часто приводит к тому, что левый угол устанавливается вместо правого, а правый -- вместо левого) и остерегаясь касаться отсчетных барабанов, чтобы не сбить установки линеек, наложить протрактор на карту так, чтобы скошенные срезы боковых линеек проходили через изображения соответствующих ориентиров. Затем следует передвигать протрактор по карте таким образом, чтобы это совмещение не нарушалось и одновременно скошенный срез средней линейки прошел через центр изображения среднего ориентира. Когда скошенные срезы всех трех линеек пройдут через изображения соответствующих ориентиров на карте, центр круга протрактора, являющийся общей вершиной установленных на нем углов, будет фиксировать обсервованное место корабля. Это место отмечается на карте уколом острия фиксатора протрактора или карандаша через вырез в пластинке центрального цилиндра протрактора. Для контроля надо сдвинуть протрактор, произвести совмещение еще раз и убедиться, что полученная при этом точка практически совпадает с полученной при первом совмещении.

С помощью листа прозрачной бумаги (кальки). При отсутствии протрактора можно воспользоваться прозрачной бумагой (калькой), на которой в произвольной точке строятся измеренные углы ? и ?. Наложив кальку на карту совершенно так же, как и пря пользовании протрактором, добиваются, чтобы стороны построенных на кальке углов проходили через изображения соответствующих ориентиров. Сделав накол через кальку в точке, являющейся общей вершиной углов, помечают ее как обсервованное место корабля. Поскольку углы на кальке приходится прокладывать с помощью транспортира и параллельной линейки, т. е. приборов значительно менее точных, чем протрактор, точность этого способа является меньшей, нежели при пользовании протрактором.

Построение изолиний -- окружностей, вмещающих измеренные углы. Если применять этот способ для прокладки небольшого числа мест, то он оказывается более трудоемким по сравнению со способами с использованием протрактора и кальки и преимуществ перед ними не имеет. Способ построения изолиний применяется главным образом для построения гониометрических сеток, когда возникает необходимость выполнять одно за другим часто и много определений места корабля по одним и тем же ориентирам, например, при проходе узкостей, при тралении, гидрографических работах и т. д. При пользовании гониометрическими сетками отпадает ограничение, налагаемое применением протрактора: место корабля не обязательно определять по смежным углам. Это позволяет значительно расширить выбор ориентиров как для повышения точности определения места корабля, так и для удобства измерений.

Наиболее простой способ построения вмещающих измеряемые углы окружностей заключается в следующем. Ориентиры, углы между которыми будут измеряться, соединяются прямыми линиями. К середине каждой линии базы (точка К на рисунке внизу слева) восстанавливаются перпендикуляры, которые являются геометрическими местами центров окружностей, проходящих через соответствующие пары ориентиров.

Чтобы найти центр окружности измеренного угла, нужно при ориентирах, между которыми измерялся угол, от линии базы отложить углы 90°-- ?. Стороны этих углов пересекутся точно на перпендикуляре к линии базы и отметят центр окружности, вмещающей угол Дуги окружностей на карте проводят через 10, 5, 2, 1є, 30' и т. д. в зависимости от необходимости. При этом дуги окружностей, вмещающих измеренные углы между разными парами ориентиров, наносятся на карту разными цветами, что облегчает работу штурмана.

Для повышения точности нанесения центра вмещающей окружности и для контроля графических построений целесообразно вычислять отстояние h этого центра от линии базы, пользуясь формулой

h = 1/2 d ctg (247) где d = АВ -- длина базы.

Радиус вмещающей окружности может быть вычислен по формуле

г = 1/2 d cosec (248)

Если центры вмещающих окружностей или один из ориентиров на карте не помещаются, а также в случаях, когда к точности обсерваций предъявляются повышенные требования, построение гониометрических сеток производится более точными, но в то же время и более сложными приемами, описанным, например, в Курсе кораблевождения. Перед тем как пользоваться гониометрической сеткой, ее надо проверить -- убедиться, что в проведении вмещающих окружностей не допущено ошибок, превышающих 0,5--1,0 мм.

Чтобы нанести на гониометрическую сетку точку (место корабля), надо провести карандашом между основными линиями добавочные изолинии, соответствующие измеренным значениям углов. Это осуществляется или глазомерной интерполяцией между изолиниями гониометрической сетки, или с помощью специальной интерполяционной палетки. Другие способы нанесения места на карту не дают преимуществ ни в быстроте, ни в точности, ни в удобстве, поэтому на практике не применяются.

Запись в навигационном журнале выполняется на правой странице и выглядит следующим образом:

§ 77. Определение места корабля по пеленгам на три ориентира

Сущность способа.

С корабля одновременно измеряются пеленги на три ориентира. Изолинией, соответствующей пеленгу, измеренному на ориентир А (рисунок внизу слева) при небольших расстояниях до ориентира на карте в проекции Меркатора, будет прямая, проведенная через ориентир А под углом, равным истинному пеленгу на этот ориентир. Аналогично изолиниями, соответствующими пеленгам, измеренным на ориентиры В и С, будут также прямые, проходящие через ориентиры под углами, равными истинным пеленгам на эти ориентиры. Точка Мо пересечения трех проведенных таким образом изолиний (линий положения) и представляет собой обсервованное место корабля.

Если в опознании одного из ориентиров, а равно в измерениях пеленгов или при их прокладке будет допущена ошибка, то линии пеленгов в одной точке не пересекутся, а образуют треугольник, называемый треугольником погрешностей. Таким образом, измерение третьего пеленга позволяет получить простой критерий для суждения о надежности обсервации и обнаружения допущенных при ее выполнении ошибок. Это является важным достоинством определения места корабля по трем пеленгам. Поскольку, кроме того, измерения, обработка их результатов и прокладка линий положения на карте весьма просты, этот способ является основным при определении места корабля для обеспечения навигационной безопасности плавания, а в некоторых случаях и при использовании оружия. Он может применяться всегда, когда в видимости корабля находится не менее трех ориентиров, а к точности определения места не предъявляется особо высоких требований, которые вынуждали бы применять другие, более точные, но и более сложные способы: по двум углам. с помощью радионавигационных систем и т. д.

ИП1 = КП1 + ДК; ИП2 = КП2 + ДК; ИП3 = КП3 + ДК,

можно приступить к их прокладке на карте в той же последовательности, в какой производилось пеленгование. На карте следует проводить лишь небольшие отрезки линий пеленгов близ точки их пересечения; ненужные участки линий стирать.

Если все три линии пеленгов пересеклись в одной точке, она и принимается за обсервованное место корабля. Если линии пеленгов в одной точке не пересеклись, а образуют треугольник погрешностей, размеры которого невелики, место корабля берется: в равностороннем треугольнике--в его середине, в равнобедренном--ближе к меньшей его стороне. Обозначив обсервованную точку условным знаком (кружок) и надписав рядом дробью момент по часам и отсчет лага, надо нанести на карту счислимую точку, соответствующую моменту обсервации, показать невязку и сделать запись на правой странице навигационного журнала.

Если размеры треугольника погрешностей велики (превышают 5 мм), то это говорит о том, что в опознании ориентиров, измерении, исправлении или прокладке пеленгов допущена большая ошибка. Надо сразу найти ее причину: проверить правильность опознания ориентиров, записей, расчетов, прокладки. Если ошибка не будет найдена, следует повторить определение места, тщательно контролируя правильность всех действий. Если и в этом случае получен треугольник погрешностей и при этом ориентировка и размеры треугольников погрешностей оказываются существенно различными, то причиной появления треугольника погрешностей надо считать случайные ошибки измерений. Следует принять меры к их уменьшению (повышению точности пеленгования), а если это невозможно -- считать обсервованные точки находящимися всегда внутри треугольников погрешностей.

Если размеры и ориентировка треугольников погрешностей остаются примерно одинаковыми, а невязки невелики или имеют почти равное направление, то это говорит о том, что во всех определениях места содержатся одинаковые ошибки. В первую очередь надо еще раз тщательно проверить правильность опознания ориентиров или попытаться определять место по другим ориентирам. Если есть полная уверенность, что ориентиры опознаны правильно, можно предположить причиной появления треугольника погрешностей ошибку в учитываемой поправке компаса и проверить это предположение, определив ее или сличив показания компаса с дублирующим курсоуказателем.

Предположим, что выполненный таким образом анализ, дополненный анализом работы компаса, показал, что ошибка в его поправке возможна. Тогда ее определение можно выполнить двумя способами.

1. Рассчитать горизонтальные углы между направлениями на ориентиры как разности соответствующих пеленгов

и получить место на карте по двум горизонтальным углам с помощью протрактора или кальки. Снять с карты истинные пеленги от обсервованной точки на ориентиры, найти их разности с компасными пеленгами:

ДК' = ИП1 - КП1 ,

ДК'' = ИП2 - КП2 ,

ДК''' = ИП3 - КП3

и рассчитать поправку компаса как их среднее значение ДК = ( ДК' + ДК'' + ДК''') / 3.

Произвести определение места по пеленгам еще раз (можно с использованием других ориентиров), принимая для исправления пеленгов новое значение поправки компаса, Если теперь линии пеленгов будут пересекаться в одной точке или треугольник погрешностей будет невелик, то это можно считать подтверждением сделанного предположения и правильности исключения ошибки в поправке компаса.

2. Изменить все пеленги на один и тот же угол (например, на +2°) и опять проложить их на карте (рисунок слева). Ясно, что углы, образованные проложенными при этом линиями пеленгов, будут равны углам между линиями пеленгов, проложенными первый раз. Действительно, если рассмотрим, например, пеленги, проложенные от первого и второго ориентиров, то

КП2 + ДК + (КП1 + ДК + КП2 - КП1 = .

Следовательно, точка пересечения Е1 линий пеленгов, проложенных от первого и второго ориентиров в первый раз (являющаяся одной из вершин первоначального треугольника погрешностей), точка пересечения Е2 линий пеленгов, проложенных от первого и второго ориентиров вторично (после того как все пеленги были изменены на один и тот же угол ?), и точка Мо, которую мы получили бы, если бы нанесли место по двум горизонтальным углам ? и ?, рассчитанным из пеленгов первым способом, лежат на одной и той же окружности, проходящей через ориентиры А и В и вмещающей угол ?. Аналогично можно сказать, что точка F1 пересечения линий пеленгов, проложенных от второго и третьего ориентиров, являющаяся одной из вершин первоначального треугольника погрешностей, соответственная вершина F2 вторичного треугольника погрешностей и точка Мо лежат на окружности, проходящей через ориентиры В и С и вмещающей угол ?. И, наконец, соответственные вершины G1 первого треугольника погрешностей, G2 -- второго треугольника погрешностей и точка М0 лежат на окружности, проходящей через ориентиры A и С и вмещающей угол.

Таким образом, если через вершину Е1 первого треугольника погрешностей и соответственную вершину Е2 второго треугольника провести дугу окружности, вмещающей угол; через соответственные вершины F1 и F2 старого и нового треугольников погрешностей -- дугу окружности, вмещающей угол ?, и через соответственные вершины G1 и G2 треугольников погрешностей -- дугу окружности, вмещающей угол ? + ?, то все три проведенные нами дуги пересекутся в точке Мo, представляющей собой обсервованное место корабля, свободное от влияния ошибки в поправке компаса. Но, поскольку ошибка поправки компаса обычно бывает невелика, рассмотренные нами точки E1 и Е2, F1 и F2, G1 и G2 будут находиться недалеко от точки Мо, а проходящие через них окружности можно без значительного ущерба для точности заменить прямыми линиями.

Следовательно, для исключения постоянной ошибки, одинаковой во всех трех пеленгах, надо выполнить следующие действия:

г) измерить на карте истинные пеленги на ориентиры от точки Мо; найдя разности, которые они составляют с соответствующими компасными пеленгами, рассчитать их среднюю величину, представляющую действительную поправку компаса;

Поскольку прямые линии, в пересечении которых получается место корабля, заменяют собой дуги окружностей, вмещающих горизонтальные углы и, по существу, этот способ эквивалентен определению места по двум горизонтальным углам и ему присущи те же недостатки. В частности, и тут может иметь место случай неопределенности, когда корабль находится на окружности, проходящей через все три ориентира, или вблизи нее. Чтобы избежать случая неопределенности, расположение ориентиров, предназначенных для пеленгования, должно быть таким же, как и при определении места по двум углам.

§ 78. Определение места корабля по пеленгам на два ориентира

Сущность способа.

Отличие этого способа от способа определения места по трем пеленгам заключается в том, что одновременно измеряются пеленги не на три, а на два ориентира. Рассчитав истинные пеленги и проложив на карте от ориентиров линии положения (линии пеленгов), в точке их пересечения получим обсервованное место корабля.

Способ определения места корабля по пеленгам на два ориентира является одним из самых простых. Однако этому способу присущи и весьма существенные недостатки. Если допущена ошибка в опознании одного из ориентиров или поправка компаса известна с большой ошибкой, линии пеленгов все равно пересекутся в одной точке; никакие признаки не будут говорить об ошибочности определения места. Кроме того, точность определения места этим способом значительно ниже точности определения места по двум углам и пеленгам на три ориентира.