Графическое счисление пути судна

Счисление координат судна (счислением) называется вычисление текущих координат судна от известных координат по времени, курсу и скорости с учетом влияния на судно ветра и течения. Графическое счисление выполняется непосредственно на морской навигационной карте с использованием штурманских прокладочных инструментов (параллельной линейки, транспортира и циркуля измерителя) и называется графическим счислением или навигационной прокладкой. Навигационная прокладка это графическое изображение на морской карте пройденного судном маршрута (или части его), выполненное автоматически или вручную на основе измерений и вычислений. Если счисление выполняется по формулам и таблицам, оно называется аналитическим (письменным). Прокладка может быть предварительной и исполнительной. Предварительной прокладкой называется навигационная прокладка маршрута судна, выполненная предварительно, исходя из намеченного маршрута, отвечающего требованиям плавания, поставленным задачам и экономической целесообразности. При выборе пути судна руководствуются двумя условиями:

1. безопасность плавания,

2. экономичность перехода (как правило, это наименьшая затрата времени).

Выбранный маршрут наносится на навигационные генеральные карты с указанием курсов, длительности пути на курсе и точек поворота или ориентиров в точках поворота. Дальнейшая задача судоводителя сводится к обеспечению движения судна по намеченному пути и контролю за этим движением (исполнительная прокладка). Навигационная прокладка начинается с момента выхода судна с акватории порта и заканчивается в момент прихода судна в порт (от причала до причала). Основным методом непрерывного учета положения судна является графическое счисление. Оно заключается в систематическом нанесении положения судна на карту по данным о его движении и пройденного расстояния, а также сведениям о течении и дрейфе. Начальная точка счисления должна быть известна. Место судна, координаты которого получены по счислению, называются счислимыми.

Контроль прокладки производится путем измерения различных навигационных параметров (пеленгов, расстояний, разности расстояний и высот светил) и получения места судна путем обсервации по двум, трем и более линиям положения.

Геометрические величины, измеряемые непосредственно или же получаемые косвенным путем для определения места судна в море по береговым и небесным светилам называются навигационными параметрами.

Геометрическое место точек, отвечающих постоянному значению величины, измеренной для обсервации (навигационного параметра) называется изолинией. Изолиния в общем случае является кривой линией. Для обсервации необходимо иметь лишь небольшие отрезки изолиний в точке пересечения их под углом друг к другу. Отрезки изолиний без особой погрешности можно заменить отрезками прямых, касательных к изолинии или их секущими. Касательная или секущая к изолинии называется линией положения. Изолиниями могут быть пеленг, изостадия (окружность), изогона (окружность), гипербола.

Все графические работы, выполняемые на карте, состоят из отдельных элементов задачи. К таким задачам относят снятие с карты координат судна или нанесения места судна на карту, расчет и прокладка курсов и пеленгов, измерение расстояний между определенными точками. При ведении прокладки решаются задачи двух типов: прямая и обратная.

Первая (прямая) задача предусматривает только учет движения судна, когда курс рулевому задан.

ИК = КК + Dк.

Рассчитывают истинный курс и прокладывают на карте линию курса в виде прямой от исходной точки. При отсутствии сноса от течения и ветра (дрейфа) линия истинного курса будет совпадать с путевым углом, следовательно, судно будет перемещаться по проложенному на карте курсу. На карте у точки, принятой за исходную для ведения счисления, надписывается время с точностью до 1 минуты и отсчет лага с точностью до 0, 1 мили (). Дальнейшее нанесение положения судна на любой момент времени производится по расстоянию, пройденному судном по лагу от исходной точки. Положение судна на линии проложенного курса отмечается каждый час при плавании вблизи берегов и каждую вахту – при плавании в открытом море, а также при любом изменении курса или скорости. Каждую счислимую точку обозначают чертой длиной около 5 мм, перпендикулярной предшествующему курсу. Каждую обсервованную точку отмечают специальным знаком, присвоенным данному виду обсервации.

В практике судовождения обратная задача встречается гораздо чаще и состоит в том, что судну необходимо следовать заданным ИК. В этом случае рулевому задается предварительно рассчитанный КК, исходя из проложенного ИК.

КК = ИК - Dк.

Если необходимо рассчитать отсчет лага на момент прихода в заданную точку, то предварительно снимают с карты S – расстояние, которое необходимо пройти от исходной точки до точки поворота. Далее рассчитывают РОЛ и затем ОЛ₂.

= и ОЛ₂ = ОЛ₁ + РОЛ

Время прихода в расчетную точку рассчитывают:

T₂ = T₁ + DT = T₂ +

Вдоль линии курса надписывается компасный курс судна, в скобках - поправка компаса.

Рис. 1.30 Графическое оформление прокладки на карте.

Прямая задача Обратная задача

КК – задан ИК – снят с карты

+(±)d - из таблицы девиации по КК -(±)d – с карты

МК – магнитный курс МК – магнитный курс

+(±)d – склонение с карты -(±)d - из табл. девиации по МК

ИК КК

При прямой задаче выбранные склонение и девиация со своим знаком складываются с КК и МК, а при обратной задаче – вычитаются из ИК и МК.

Рис. 1.321 Нанесение места судна на карту в момент траверза ориентира и в момент открытия или скрытия огня.

Траверзом ориентира, называется такое взаимное расположение судна и ориентира, когда последний находится на курсовом угле 90⁰ левого или правого борта. Этот момент на карте легко отметить по пеленгу, рассчитанному по отношению к истинному курсу. Рассчитанный пеленг откладывают от маяка в виде короткой засечки на линии истинного курса в точке Т (Рис.1.32), которая и определяет место судна в момент траверза. Расчет времени и ОЛ в момент прихода на траверз ориентира производятся от исходной точки (в данном случае от обсервованной точки М).

Нанесение места судна в момент открытия или скрытия маяка. Огонь маяка или знака откроется для наблюдателя на том или ином расстоянии в зависимости от высоты, на которой на данном случае находится наблюдатель. Поэтому вначале рассчитывают дальность видимости огня D_П с учетом высоты глаза наблюдателя, рассчитанную полную дальность видимости в милях и десятых долях снимают циркулем с вертикальной рамки карты в широте огня и откладывают от точки маяка (огня) как из центра в виде коротких засечек на линии истинного курса в точках О и С. Точки О и С и определяют место судна в моменты открытия или скрытия огня.

2.1.1 Учет дрейфа и постоянного течения при прокладке.

Дрейфом судна называется смещение движущегося судна с линии истинного курса под воздействием ветра. Дрейф судна создается кажущимся ветром. Направлением ветра называют то направление, откуда он дует (говорят: ветер дует в компас). Если ветер дует в левый борт судна, то говорят судно идет левым галсом (л/г или л/б), по отношению к ветру.

Если ветер дует в правый борт, то судно идет правым галсом (пр/г или пр/б). Направление равнодействующей сил давления ветра в общем случае не совпадает с направлением вектора скорости кажущегося ветра (W).

Величина угла дрейфа зависит от многих факторов: осадки, размеров и формы надводной и подводной частей корпуса судна, курсового угла и скорости кажущегося ветра, скорости хода судна. Для учета дрейфа при прокладке необходимо знать угол дрейфа. Имеется ряд способов его определения, но все они не являются точными, что приводит иногда к значительному отклонению от намеченного на карте пути.

При ветре левого галса углу дрейфа a присваивается знак (+), а при ветре правого галса - знак (-).

ПУ_a =- ИК + a. ИК = ПУ_a - a. (1.41)

При учете дрейфа на карте прокладывают только линию путевого угла дрейфа. Так как лаг учитывает влияние ветра на скорость судна, то и расстояние можно учитывать, откладывая по линии пути (Sл = РОЛ Кл).

Рис. 1.32 Учет дрейфа при ведении прокладки.

Расчеты по прямой и обратной задачам удлиняются по сравнению с расчетами без влияния ветра.

Поперечная составляюща вызывает дрейф судна. Поэтому при ветре судно перемещается относительно воды не вдоль диаметральной плоскости, а под некоторым углом к ней (a), называемым углом дрейфа. Линия по которой перемещается судно, называется линией пути при дрейфе, а угол ПУ_a, который она составляет с истинным меридианом, называется путевым углом дрейфа. При ветре левого галса углу дрейфа a присваивается знак (+) плюс, при ветре правого галса – знак (-) минус.

КК = _ ПУ_a = с карты

+(±)d = из таблицы(±)a = принят для счисления

МК = _ ИК =

+(±)d = с карты(±)d = с карты

ИК = _ МК =

+(±)a = принят для счисления (±)d = с карты

ПУ_a = КК =