Основы навигации

Поэтому к определению места по пеленгам двух ориентиров следует прибегать лишь в случаях, когда другой, более точный способ применен быть не может, например, если в видимости имеются только два ориентира, а на корабле отсутствуют средства измерения расстояний и углов. Но и тогда, когда обстановка вынуждает определять место корабля этим неточным и ненадежным способом, к полученным определениям места следует относиться с большой осторожностью. Надо весьма тщательно проверять правильность опознания ориентиров и правильность учета поправки компаса.

Приступая к определению места корабля, следует опознать ориентиры и, лишь убедившись в правильности их опознания, измерить на них пеленги.

Измерения пеленгов должны производиться в быстрой последовательности, т. е. так, чтобы промежуток времени между измерениями пеленга на первый ориентир и пеленга на второй ориентир был минимальным. Отсчет лага и момент времени по часам замечают сразу после измерения второго пеленга.

Если эти требования не выполнены, то в определении места корабля возникает ошибка, тем большая, чем больше скорость хода корабля и промежуток времени между измерениями пеленгов. Если не будет принято мер к исключению этой ошибки, то мы будем считать корабль находящимся в точке М'о пересечения линий пеленгов, тогда как в момент измерения второго пеленга он будет находиться в точке Mо (рисунок слева). Из треугольника СМоМ'о по теореме синусов:

ДS / sin / {sin (180° -- q1) ;

где q1 -- курсовой угол на первый ориентир;

t -- промежуток времени между измерениями пеленгов.

Следовательно, для уменьшения величины ошибки ? определения места корабля надо:

-- уменьшить промежуток времени между измерениями первого и второго пеленгов;

-- первым измерять пеленг на ориентир, курсовой угол на который ближе к 0 или 180° (находящийся по носу или по корме корабля); вторым пеленговать ориентир, курсовой угол на который ближе к траверзу корабля.

Однако, если скорость хода корабля велика, а быстрое измерение пеленгов по каким-либо причинам невозможно, их приводят к одному моменту времени.

Измеренные (приведенные к одному моменту) пеленги перед прокладкой должны быть исправлены поправкой компаса и с помощью транспортира и параллельной линейки проложены на карте от соответствующих ориентиров. В точке их пересечения, найдем обсервованное место корабля. Нанеся и обозначив обсервованную точку кружком, следует нанести на карту счислимое место, соответствующее моменту обсервации, и показать невязку; возле обсервованной точки надписать дробью момент по часам и отсчет лага. Запись в навигационном журнале делается по установленному образцу.

§ 79. Определение места корабля по расстояниям до двух и трех ориентиров

Если произведено измерение расстояния D1 от корабля до ориентира А, то это означает, что корабль находится где-то на окружности, описанной из точки А как из центра радиусом D1 (рисунок слева внизу). Если одновременно было измерено расстояние D2 до другого ориентира В, то ясно, что корабль должен находиться и на окружности, описанной вокруг точки В радиусом D2.

D = H / 1852 * tg

По малости угла ? можно принять

tg = ' arc 1' = / 3438 .

Тогда формула для вычисления расстояния (в милях) по измеренному вертикальному углу примет вид

D = 1,86 (H / ') = (13 / 7) * (H / ') (256)

Вычисление удобно выполнять на логарифмической линейке, но можно пользоваться и табл. 29 МТ. Однако следует иметь в виду, что при необходимости интерполяции точность вычислений значительно понижается.

Пример.

Высота ориентира 144 м; отсчет секстана 0є45,9'; i + s = - 0,3'.

Решение.

а) ОС + (i + s) = 45,9' - 0,3' = 45,6' ;

б) D = 1,86 (H / ) = 1,86 * (144 / 45,6) = 5,9 мили.

До сих пор мы считали, что глаз наблюдателя находится на том же уровне, что и основание предмета. Большая ли при этом допускается ошибка?

Проведем окружность (рисунок слева), проходящую через основание предмета С, его вершину В и глаз наблюдателя А. Где бы на этой окружности ни находился глаз наблюдателя, всюду ориентир будет виден под углом ? между его основанием и вершиной. Принимая высоту глаза равной нулю, мы вместо точки А' будем считать обсервованным местом корабля точку А", отрезок А'А" представляет собой искомую ошибку.

AO + AA'', AE + AA' и OE + A'A'', а LAA'A'' = LOEA и LOAE = LA'AA''

( L - это обозначение угла здесь).

На основании подобия треугольников AA'A'' и АОЕ напишем

A'A'' / OE = AA' / AE

Принимая приближенно AE ? D / 2 и учитывая, что OE = (H / 2) - e и AA' = e ,

A'A'' = [{(H / 2) - e)} / 1/2D] * e = {(H - 2e) / D} * e .

Обычно Н << D, а следовательно, и ошибка, возникающая вследствие пренебрежения высотой глаза наблюдателя в формуле (256), заведомо меньше величины е, в свою очередь редко превышающей 15--20 м, т. е. пренебрежимо мала.

В этом случае, выражая углы в отвлеченной мере, можем положить

D = (H - e) / tg (- ).

Но tg = e / (D - l) и приближенно e / (D - l) .

D = (H - e) / { - e / (D - l)}; D = {(H - e) * (D - l)} / { (D - l) - e}; D2Dll = el.

Разделив обе части равенства на D? и приведя подобные члены, получим

D = (H / ) + {l - (Hl / D + (el / D) . (257)

Ввиду малости угла величина D с достаточной точностью может быть представлена в виде

D = H + X

Из подобия треугольников АА'Е и EGC следует X = el / (D - l).

Далее путем математических вычислений и преобразований получим окончательно:

D = (H / elD / H(D - l) .

Таким образом, ошибка от пользования приближенной формулой (256) не превышает величины elD / H(D - l).

Ясно, что эта ошибка тем меньше, чем больше высота ориентира Н и чем меньше расстояние l от ориентира от уреза воды.

ДD = el / H(D - l) (258)

С помощью секстана с корабля А измеряется угол ? между направлением на видимый горизонт и вершину В ориентира. Вследствие влияния земной рефракции вершина горы будет видна выше, чем она действительно находится. Таким образом, угол ? между плоскостью истинного горизонта наблюдателя и истинным направлением на вершину горы равен,

где d -- наклонение видимого горизонта наблюдателя;

r -- земная рефракция.

Путем недолгих математических преобразований получим:

D = Dc - {1/2D2c + Dc - e)} / (Dc + (260)

Вычисления по этой формуле легко и с достаточной точностью выполняются на логарифмической линейке.

б) рассчитать истинную угловую высоту вершины горы над истинным горизонтом наблюдателя: ? = ? - d - r ,

при этом величину d следует выбирать из таблицы наклонения видимого горизонта (табл. 11-б МТ), а земную рефракцию r можно рассчитать по эмпирической формуле

r = (1 / 13) Dс ,

где Dс -- счислимое расстояние до ориентира в милях;

в) по формуле (260) рассчитать расстояние до ориентира в милях; если оно окажется значительно отличающимся от величины Dс, выполнить следующее приближение, подставив в формулу вместо Dс найденную первый раз величину расстояния D.

Пример. Подходя с моря ко Второму Курильскому проливу и находясь по счислению в 55 милях от вулкана Алаидо (высота 2339 м), измерили вертикальный угол, под которым видна над горизонтом вершина вулкана. Отсчет секстана 0є 56,8'. Высота глаза е над поверхностью воды 8,5 м.

по формуле 260 D = 57, 2 мили.

§ 81. Определение места корабля по двум разновременно измеренным пеленгам (крюйс-пеленг)

Сущность этого способа заключается в следующем. Пусть в момент Т1 с корабля был измерен первый пеленг на ориентир А. Это означает, что в этот момент корабль находился на линии положения (линии пеленга) I, соответствующей измеренному значению пеленга. По истечении некоторого промежутка времени в момент Т2 пеленг на ориентир измеряется вторично, что позволяет проложить на карте вторую линию положения -- II (рисунок слева).

Отвлекаясь от ошибок измерений, можно сказать, что в момент второго измерения корабль находился где-то на этой линии.

Для определения места корабля на момент Т2 необходимо решить задачу по вмещению между линиями пеленгов вектора S, равного плаванию корабля за время ДT = T2 - T1 . Если в течение промежутка времени между измерениями пеленгов корабль шел не меняя курса и скорости и если течением и дрейфом можно пренебречь, то модуль вектора S рассчитывают по одной из формул:

S = (ол2--ол1) или S = V * ДT .

Вмещение вектора достигается простым геометрическим построением: от произвольной точки С на первой линии положения надо отложить вектор S и из его конца (точки Е) провести прямую, параллельную первой линии положения, до пересечения со второй линией положения. Найденная таким образом точка Мо и является искомым местом корабля в момент измерения второго пеленга. Его принято называть счислимо-обсервованным местом, поскольку для его отыскания используются не только результаты измерения навигационных параметров, но и данные счисления пути корабля за промежуток ДT времени между измерениями.

Определение места по крюйс-пеленгу не отличается высокой точностью: оно менее точно, чем определение по пеленгам двух ориентиров (при тех же расстояниях и угле пересечения линий положения), поскольку точность обсервации способом крюйс-пеленга уменьшается не только ошибками измерения пеленгов, но и ошибками счисления за время между измерениями. Кроме того, определение места по крюйс-пеленгу, как и любое определение по двум линиям положения, не дает возможности контроля правильности опознания ориентиров, безошибочности измерений и прокладки. Поэтому к определению места по крюйс-пеленгу следует прибегать лишь тогда, когда не представляется возможным определить место другим, более точным способом. Получив место по крюйс-пеленгу, необходимо использовать все возможности для контроля его правильности.

Измерения при определении места корабля способом крюйс-пеленга выполняются в следующей последовательнести. Опознав ориентир и убедившись, что он опознан верно, измеряют и записывают первый пеленг;

Чтобы получить счислимо-обсервованное место на карте, далее выполняются следующие построения (рисунок вверху). От ориентира прокладываются линии пеленгов: первого (I) и второго (II). Между этими линиями надо вместить плавание, совершенное кораблем за промежуток времени между измерениями пеленгов. Для этого любая точка С на первой линии пеленга может быть принята за исходную точку счисления; прокладка перемещения корабля осуществляется приемами, разобранными в главе 9. Особое внимание должно обращаться на тщательный учет дрейфа и течения; если после измерения первого пеленга корабль менял курс-- на правильность учета циркуляции и т. д. Проложив от точки С перемещение корабля за время между измерениями пеленгов, из полученной таким образом точки Е надо провести прямую, параллельную линии первого пеленга. Точка Мо ее пересечения с линией второго пеленга и будет искомым счислимо-обсервованным местом корабля. Счислимо-обсервованное место обозначается треугольником с точкой в центре. Возле него надписываются дробью время и отсчет лага, соответствующие моменту измерения второго пеленга.

Если с корабля виден только один ориентир, обозначенный на карте, то, измерив до него в момент T1 расстояние D1, а в момент T2 -- расстояние D2 получим на карте две изолинии I--I и II--II в виде дуг окружностей, центром которых является место ориентира, а радиусами -- измеренные расстояния (рисунок внизу слева). Зная плавание S, совершенное кораблем по линии пути за время ДТ = T2 -- Т1 и вместив его между изолиниями, найдем место корабля на момент вторых измерений. Применение рассматриваемого способа целесообразно, когда имеется возможность измерения расстояний до ориентира, а пеленги по каким-либо причинам измерять нельзя. Чаще всего это бывает при применении гидроакустических и радиогидроакустических средств измерения расстояний. При определении места по видимым ориентирам или с помощью радиолокационной станции этот способ никаких преимуществ не дает. Если есть возможность измерить расстояние до ориентира, то, как правило, можно измерить и пеленг на него, т. е. определить место гораздо быстрее, проще и с большей точностью.

Измерения расстояний и их прокладка на карте осуществляются в следующей последовательности.

На карте (рисунок слева) от места ориентира А проложить (конечно, с учетом всех факторов, влияющих на точность счисления: дрейфа, течения, изменений курса и скорости) плавание корабля за промежуток времени между измерениями первого и второго расстояний. Из полученной точки A' провести окружность I -- I раствором циркуля, равным в масштабе карты первому расстоянию D1 -- это будет изолиния, соответствующая первому измеренному расстоянию, приведенная к месту второго измерения. Затем из места ориентира (точки А) провести окружность II -- II раствором циркуля, равным в масштабе карты второму расстоянию D2. Искомое счислимо-обсервованное место корабля Мо будет находиться в точке пересечения этих окружностей. Во избежание ошибок нужно помнить, что приводится к моменту второго измерения всегда первая изолиния; следовательно, из точки А' надо проводить окружность радиусом, соответствующим первому измеренному расстоянию, а из точки A -- радиусом, равным второму измеренному расстоянию.

Ничем существенно не отличается и определение места корабля по разновременно измеренным расстояниям до двух различных ориентиров (рисунок слева). И в этом случае к моменту второго измерения надо привести первую изолинию: на карте от места ориентира A, до которого измерялось первое расстояние, проложить плавание корабля за промежуток времени между измерениями расстояний, и из полученной точки А' как из центра провести окружность радиусом, равным в масштабе карты первому расстоянию D1. Счислимо-обсервованное место корабля Мo находится в точке пересечения этой приведенной изолинии с окружностью, описанной вокруг места второго ориентира В радиусом, равным в масштабе карты второму измеренному расстоянию D2.

83. Определение места по пеленгу и расстоянию де ориентира

Сущность способа.

Одновременно измеряются пеленг и расстояние до ориентира. Чтобы получить место корабля на карте (рисунок слева внизу), надо исправить компасный пеленг поправкой компаса и проложить обратный истинный пеленг от ориентира; затем из точки А -- места ориентира -- по линии пеленга в масштабе карты отложить измеренное и исправленное инструментальной поправкой расстояние. Точка Мо явится искомым местом корабля.

Этот способ позволяет определять место корабля, когда в видимости находится лишь один ориентир и, следовательно, никакой другой способ определения места при одновременном измерении навигационных параметров неприменим. Однако, как и любой другой способ, основанный на измерении лишь двух навигационных параметров, он не обеспечивает возможности контроля правильности опознания ориентира, безошибочности измерений и прокладки. Если в одном из этих действий будет допущен промах, он может остаться незамеченным. Поэтому надо тщательно контролировать правильность опознания ориентира и использовать любые возможности для контроля правильности определения места.

Наиболее типичны следующие случаи применения этого способа.

Размещено на Allbest.ru