Подлодки Корабли Карта присутствия ВМФ Рейтинг ВМФ России и США
Какой способ жилищного обеспечения военных вы считаете наиболее оптимальным?
Жилье в натуральном виде
    64,56% (51)
Жилищная субсидия
    17,72% (14)
Военная ипотека
    17,72% (14)

Поиск на сайте

§ 24. СУЩНОСТЬ НАВИГАЦИОННЫХ ОПРЕДЕЛЕНИЙ

Ошибки счисления из-за неточностей в показаниях компаса и лага, как указывалось ранее, увеличиваются с увеличением времени плавания. Кроме того, под влиянием волнения, ветра и течения судно смещается от заранее намеченной линии курса, и как бы тщательно ни велись прокладка на карте и определение счислимого места, точное местоположение судна не может быть определено, а следовательно, нельзя обеспечить безопасность плавания.

Для исключения ошибок в счислении необходимо периодически определять точное местонахождение судна, осуществлять контроль за правильностью показаний компаса и лага, а также рассчитывать фактические значения элементов течения и дрейфа. Эти задачи решают различными способами. При плавании вблизи берегов применяют навигационные способы определения места судна, основанные на визуальном наблюдении и измерении с помощью мореходных инструментов расстояний до наземных ориентиров, координаты которых известны, а также и их направления по отношению к судну.

Ориентирами при этом могут служить вершины гор, мысы, скалы и т. п. и специальные средства навигационного оборудования (СНО). При плохой видимости, а также при плавании вдали от берегов прибегают к использованию радиотехнических средств (радиопеленгаторов, радиомаяков, радиолокаторов и т. п.). Приемы использования радиотехнических средств рассматриваются в гл. VIII .

Линии положения

Основным приемом решения задач по определению места судна является графический или графо-аналитический, основанный на понятии о линии положения (лп).

Линией положения называется геометрическое место точек, из которых наблюдатели получают одинаковые результаты измерений одного и того же объекта, т. е. одни и те же величины или линии равного значения.

Пространство от каждого ориентира, нанесенного на карту, по отношению к наблюдателю может рассматриваться как поле, характеризуемое различными линиями положения. Вид их зависит от величин, которые измеряют при наблюдениях.

Линии равных значений величин конкретного измерения называются изолиниями. Изолинии могут быть сложного вида, неудобного для построения их на картах.


Рис. 58

Поскольку визуальные способы определения места судна проводят на сравнительно небольших расстояниях от ориентиров, то небольшие участки изолиний можно заменить отрезками касательных к ним прямых, которые также называют линиями положения, следовательно, понятия изолинии и линии положения в данном случае тождественны.

Рассмотрим, какие линии положения можно получить для определения места судна навигационными способами с помощью различного рода наблюдений и измерений.

При измерении горизонтального угла а в точке С между ориентирами Л и В (рис. 58) линией положения будет окружность, проходящая через точки Л, В, С1, С. Все точки этой окружности представляют собой геометрическое место вершин вписанных углов а, опирающихся на одну и ту же дугу АВ. Это видно из следующего.

Для построения окружности, вмещающей угол а, нужно соединить ориентиры Л и В прямой линией; из середины линии АВ (точки Е) восстановить перпендикуляр и из точки Л провести прямую под углом 90° — а к линии АВ. Точка 0 пересечения проведенной линии (А0) с перпендикуляром и определит собой центр окружности, вмещающей угол а. Из геометрии известно, что всякий вписанный угол измеряется половиной центрального угла, опирающегося на ту же дугу. Так как по построению центральный угол ЛОВ = 2а, то любой вписанный угол, опирающийся на дугу ЛВ, будет равен а. Следовательно, из любой точки окружности ЛСВ предметы Л и В будут видны под углом а.

При измерении расстояния от точки С до ориентира М линией положения будет окружность С C1 С2. Все точки этой окружности представляют собой геометрическое место точек, равноудаленных на расстояние D от ориентира М (рис. 59).

При пеленговании для всех наблюдателей, для которых истинный пеленг одного и того же ориентира будет одинаков, линией положения будет линия этого пеленга; так, если в результате наблюдений из точки Л (рис. 60) был измерен пеленг на ориентир, то линия AM будет линией положения не только для точки А, но и для других точек — В, С и т. д., находящихся на этой линии.

Для определения места судна необходимо иметь не менее двух линий положения, которые в точке пересечения дадут искомое место судна.


Рис. 59


Рис. 60

Если координаты места судна получены как точки пересечения двух или более линий положения, определенных измерениями, то они называются обсервованными.

В некоторых способах при получении координат места судна, кроме использования линий положения, вводят элементы счисления пути судна. Такие определения получили название счислимо обсервованных.

Градиенты навигационных параметров

Измерив угол, расстояние или пеленг и проложив на карте соответствующую линию положения, нельзя считать, что судно обязательно находится на этой линии. Любые измерения содержат ошибки, и возможное смещение линии положения как результат этих ошибок можно учитывать с помощью градиента навигационного параметра.

Навигационными параметрами U называются величины, измеренные для определения координат судна и являющиеся функциями этих координат.

Так, навигационными параметрами являются измеряемые с судна (для определения его места) горизонтальные углы между наземными ориентирами, пеленги ориентиров, расстояния до ориентиров.

Градиентом называется вектор g, характеризующий максимальную скорость изменения параметра и направленный по нормали к изолинии в сторону возрастания параметра.

При изменении навигационного параметра U на величину ΔU (рис. 61) изолиния (линия положения) смещается по направлению градиента g на расстояние Δn. Учитывая, что ΔU невелико, для практических целей навигации величина модуля градиента g может быть выражена отношением


Чем больше модуль градиента g, тем меньше смещение Δn изолинии (линии положения) при той же ошибке ΔU, тем точнее будет определение.


Рис. 61


Рис. 62

Например, с судна, находящегося в точке Р на расстоянии D от ориентира М, измерен его пеленг (рис. 62) с ошибкой EП. Смещение линии положения найдем из треугольника РМР1


или


где Еn — ошибка в определении пеленга, град

Еn — ошибка в определении пеленга, мин.

Величина модуля градиента пеленга на единицу длины будет


Из этого следует, что смещение линии пеленга при одной и той же ошибке в пеленге Еп зависит от расстояния до ориентира. Чем больше расстояние до ориентира (меньше модуль градиента), тем больше смещение.

Направление градиента будет совпадать с нормалью к линии пеленга в сторону его увеличения.


Рис. 63


Рис. 64

Если измеряется с судна, находящегося в точке Р (рис. 63), расстояние D до ориентира М с ошибкой An = ЕD (по РЛС или вертикальному углу), то модуль градиента


Смещение линии положения, полученной по измеренному расстоянию, зависит только от ошибки в измеренном расстоянии. Направление градиента совпадает с направлением от ориентира к судну, а линия положения ему перпендикулярна.

При измерении с судна, находящегося в точке Р, горизонтального угла между ориентирами М и M1 (рис. 64) величину смещения линии положения определяют геометрически. Исходя из теоремы, что градиент разности двух параметров равен геометрической разности градиентов этих параметров, в точке Р строят градиенты пеленгов g1 И g2 с модулями


согласно указанной теореме, будет являться градиентом угла а.

Для определения величины модуля градиента угла а необходимо рассмотреть треугольники PMM1 и Pab, Из треугольника РММ,


два выражения, модуль градиента угла а будет равен:


Эта формула показывает, что ориентиры для определения места по горизонтальным углам следует выбирать ближайшие к берегу и так, чтобы угол а был около 90°.

Смещение линии положения определится формулой


Градиент будет направлен по нормали к окружности (перпендикулярно линии I) от точки Р к ее центру 0, т. е. в сторону возрастания угла а.

Значение полученных величин градиентов, измеряемых при навигационных определениях, сведем в табл. 5.

Таблица 5



Вперед
Оглавление
Назад


Главное за неделю