Določanje položaja plovila. Opredelitev plovila: metode

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Odkar so ladje - stvaritve človeških rok - začele deskati po morjih in oceanih, so se navigatorji soočili z nalogo, da sami določijo svojo lokacijo. Ogromni valovi, viharji in potreba po manevriranju z veterjem, ohranjanje smeri proti vetru, zapletena večdnevna potovanja in sam kompas starodavnim mornarjem ni bil dovolj. Danes, ko se po zaslugi satelitskih sistemov GLONASS določanje položaja plovila samodejno izvaja, si je težko predstavljati položaj kapitana, ki ima na voljo le preproste naprave za orientacijo po zvezdah. Kljub temu imajo tudi danes diplomanti specializiranih srednjih in visoko specializiranih izobraževalnih ustanov vse te naprave.

Osnovne metode morske lokacije

Dvokoordinatno določanje ladje v tridimenzionalnem prostoru (lokacije) se izvaja na sedem načinov, vključno z:

• Najstarejša je vizualna.
• Pozneje, vendar ne veliko bolj astronomsko.
• hitrost za čas. Izumljena približno ob istem času kot astronomska metoda in se pogosto uporablja v povezavi s prejšnjima dvema. Danes rutinsko delo opravljajo avtomatski kalkulatorji;
• Radar, ki vam omogoča kombiniranje slike na radarskem zaslonu z morsko karto.
• Radijsko iskanje smeri. Na voljo, ko so na obali viri signala.
• Radionavigacijski, ki uporablja komunikacijska sredstva, prek katerih navigator prejme informacije, ki jih potrebuje.
• Način satelitske navigacije.

Vse metode, razen prvih treh, so bile rezultat tehnološke revolucije, ki se je zgodila v 20. stoletju. Ne bi jih bilo mogoče brez odkritij in izumov človeštva na področju radiotehnike, elektronike, kibernetike in preboja v vesoljskem sektorju. Zdaj ni težko izračunati točke v oceanu, kjer se nahaja ladja, določitev njenih koordinat traja nekaj sekund, praviloma pa jih spremljajo neprekinjeno. Približno enake tehnologije se uporabljajo v letalski navigaciji in celo na tako "svetovnem" področju, kot je vožnja avtomobila.

Latitude

Kot veste, zemlja ni ravna, ima obliko nekoliko sploščene krogle. Zdi se, da je treba točke na tridimenzionalni sliki opisati s tremi evklidskimi koordinatami, vendar sta dve dovolj za geografe in navigatorje. Za topografsko določitev plovila morate poimenovati samo dve številki, ki ju spremljata besedi "severna" (ali "južna") zemljepisna širina (skrajšana kot N ali S) in zahodna ali "vzhodna" zemljepisna dolžina (sicer - w. d. ali w.d.). Te vrednotemerjeno v stopinjah. Vse je zelo preprosto. Zemljepisne širine se izračunajo od ekvatorja (0°) do polov (90°), kar kaže, v katero smer: če je bližje Antarktiki, je navedena južna širina, in če proti Arktiki, potem severna širina. Točke iste zemljepisne širine tvorijo kroge, imenovane vzporednice. Vsak od njih ima drugačen premer - od največjega na ekvatorju (približno 40 tisoč kilometrov) do ničle na polu.

dolžina in mere dolžine

Določanje položaja ladje je nemogoče z eno koordinato, zato obstaja druga. Zemljepisna dolžina je pogojno število poldnevnika, ki ponovno označuje stran, na kateri poteka odštevanje. Krog je razdeljen na 360 °, dve njegovi polovici sta enaki 180. Greenwiški poldnevnik, ki poteka skozi slavni britanski observatorij, velja za nič. Na drugi strani planeta je njegov antipod - 180. Obe koordinati (0° in 180°) sta navedeni brez imena smeri dolžine.

Poleg stopinj obstajajo tudi minute - označujejo položaj predmetov s 60-krat večjo natančnostjo. Ker so vsi meridiani enake dolžine, so prav oni postali merilo dolžine za mornarje. Ena milja (navtična) ustreza eni minuti katerega koli poldnevnika in je enaka 1,852 km. Metrični sistem je bil uveden veliko pozneje, zato ladijski navigatorji uporabljajo dobro staro angleško milo. Uporabne so tudi enote, kot so kabli - enako je 1/10 milje. Kar je presenetljivo, saj so Britanci prej šteli na desetine kot na desetine.

Vizualni način

Kot že ime pove, metoda temelji na tem, kar vidijo navigator in kapitan ter drugi člani ekipe na krovu ali opremi. Prej, v časih jadralnih flot, je bil položaj gledanja naprej, delovno mesto tega mornarja je bilo na samem vrhu, na posebej ograjenem mestu glavnega jambora - omari. Od tam je bilo bolje videti. Določanje položaja plovila z obalnimi predmeti je podobno najpreprostejši metodi pešca, ki ve, kaj potrebuje, na primer hišo na Staroportofrankivski ulici na številki 12, za natančnost pa obstaja še en iskalni kriterij - lekarna, ki se nahaja nasproti. Za jadralce pa služijo kot mejniki drugi objekti: svetilniki, gore, otoki ali kateri koli drugi opazni detajli pokrajine, vendar je princip enak. Izmeriti morate dva ali več azimutov (to je kot med iglo kompasa in smerjo proti mejniku), jih postaviti na zemljevid in dobiti svoje koordinate na točki njihovega presečišča. Seveda je takšna geografska opredelitev plovila oziroma njegove lokacije uporabna le v območju obalne vidljivosti in nato ob jasnem vremenu. V megli lahko krmarite ob zvoku sirene svetilnika, v odsotnosti površinskih znakov pa zavijete na plitvine v plitvini in merite globino z žrebom.

Astronomija v pomorski službi

Najbolj romantična metoda lokacije. Okoli 18. stoletja so mornarji skupaj z astronomi izumili sekstant (včasih imenovan tudi sekstant, to je tudi pravilno) - napravo, s katero lahko dokaj natančno dvokoordinatno določite plovilo glede na položaj zvezd v nebo. Njegova napravaNa prvi pogled je zapleteno, v resnici pa se ga lahko zelo hitro naučite uporabljati. V svoji zasnovi je optični sistem, ki mora biti usmerjen proti soncu ali kateri koli zvezdi, predhodno nameščeno napravo strogo vodoravno. Za natančno usmerjanje sta predvideni dve ogledali (veliko in majhno), kotna višina svetilke pa je določena z lestvico. Smer naprave nastavi kompas.

Ustvarjalci naprave so upoštevali stoletja stare izkušnje starodavnih navigatorjev, ki so se osredotočali le na svetlobo zvezd, lune in sonca, vendar so ustvarili sistem, ki poenostavlja učenje navigacije in sam proces lociranja.

Izračun

Poznavanje koordinat začetne točke (izstopnega pristanišča), časa gibanja in hitrosti, lahko narišete celotno pot na zemljevidu, pri čemer zabeležite, kdaj in za koliko stopinj je bila smer spremenjena. Ta metoda bi lahko bila idealna, če sta smer in hitrost neodvisni od toka in vetra. Na točnost dobljenih koordinat vpliva tudi neenakomernost smeri in napake indikatorja zamika (merilca hitrosti). Navigator ima na voljo posebno ravnilo za polaganje vzporednih črt na zemljevid. Določanje manevrskih elementov morskega plovila se izvaja s pomočjo kompasa. Običajno se na točki spremembe smeri pravi položaj določi z drugimi razpoložljivimi metodami, in ker praviloma ne sovpada z izračunanim, se med obema točkama nariše nekakšna švica, ki je nejasno podobna polž in imenovan "neviskozen".

Trenutno na krovuvečina ladij je opremljenih z avtomatskimi kalkulatorji, ki ob upoštevanju vhodne hitrosti in smeri izvajajo integracijo po časovni spremenljivki.

Uporaba radarja

Zdaj na morskih kartah ni več belih lis in izkušen navigator, ko vidi obrise obale, lahko takoj ugotovi, kje se nahaja plovilo, ki mu je zaupano. Ko je na primer opazil svetlobo svetilnika na obzorju celo v megli in zaslišal pridušen zvok njegove sirene, bo takoj rekel nekaj takega: Smo na prehodu ognja Vorontsovsky, razdalja je dve milji.” To pomeni, da je plovilo na navedeni razdalji na črti, ki povezuje pravokotno smer in pravokotno smer na svetilnik, katerega koordinate so znane.

Velikokrat pa se zgodi, da je obala daleč in ni vidnih mejnikov. Prej, v časih jadralne flote, je bila ladja "položena na prosto", zbirala je jadra, včasih, če je bila znana muhasta narava prevladujočih vetrov in nepredvidljivost dna (grebeni, plitvine itd.), potem so zasidrani in »v morju čakali na vreme«, torej razjasnitev. Zdaj ni potrebe po takšnem izgubljanju časa in navigator lahko vidi obalo s pogledom na zaslon lokatorja. Določitev ladje z radarjem je preprosta naloga, če imate kvalifikacije. Dovolj je, da združite sliko na navigacijski napravi in zemljevid ustreznega območja in takoj bo vse jasno.

Način iskanja smeri in radijske navigacije

Obstaja taka radijska amaterska igra - "Lov na lisice". S pomočjo domačih naprav iščejo njene udeležence"lisica", ki se skriva v grmovju ali za drevesi - igralec, ki ima delujočo radijsko postajo z nizko močjo. Na enak način, torej po navedbi, protiobveščevalne službe identificirajo rezidente tujih obveščevalnih služb (vsaj prej je bilo tako) v trenutku, ko so pošiljali vohunska poročila. Za lociranje sta potrebni vsaj dve smeri, ki se križata na lokacijski točki, vendar pogosteje kot ne. Ker je vedno nekaj razpršenosti odčitkov in je nemogoče doseči absolutno natančnost, se ležaji ne zbližajo v eni točki, ampak tvorijo nekakšno večstransko figuro, v geometrijskem središču katere je treba z visoko stopnjo prevzeti svojo lokacijo. verjetnosti. Referenčne točke so lahko pilotski signali, posebej ustvarjeni na obali (na primer na svetilnikih) ali sevanje radijskih postaj, katerih koordinate so znane (narisane so na zemljevidu).

Popravek obalne smeri z uporabo radijskih komunikacij se prav tako pogosto uporablja.

Po satelitih

Danes se je skoraj nemogoče izgubiti v oceanu ali morju. Gibanje premikajočih se predmetov na morju, v zraku in na kopnem spremljajo navigacijski in reševalni sistemi, ruski Cospas in mednarodni Sarsat. Delujejo po Dopplerjevem principu. Na ladjo je treba namestiti poseben radijski svetilnik, vendar sta varnost in zaupanje v uspešen izid plovbe vredna denarja, porabljenega za to. Iskalniki smeri se nahajajo na geostacionarnih ("visi" nad fiksno točko na zemeljskem površju) satelitih,ki sestavljajo sistem. Ta storitev je brezplačna in poleg reševalne funkcije opravlja navigacijsko iskanje lokacije plovila. Metoda satelitske navigacije daje najbolj natančne koordinate, njena uporaba ne povzroča težav, navigatorji v naši tehnološki dobi pa jo najpogosteje uporabljajo.

Dodatni parameter - prenos

Na plovnost plovila in njegov možni potek močno vpliva njegov ugrez. Večji del telesa je praviloma potopljen v vodo, višja je raven njegovega hidrodinamičnega upora. Obstajajo pa izjeme, na primer pri jedrskih podmornicah, podvodni tok presega površino, posebna premčna "žarnica" v primeru popolnega utopitve pa ustvari učinek boljše racionalizacije. Tako ali drugače, a na hitrost gibanja (hod) vpliva masa tovora (tovora) v skladiščih ali rezervoarjih. Za oceno te vrednosti mornarji uporabljajo posebne oznake z nevarnostmi na premcu, krmi in stranskih delih trupa (najmanj šest lestvic). Ti znaki se uporabljajo posamezno, vsaka ladja ima svoje, enotnega standarda ni. Tehnika določanja teže tovora na krovu ladje, imenovana "ugrezni pregled", temelji na uporabi "oznak ugreza" in se uporablja za številne namene, zlasti za navigacijo. Globina dna ladji ne omogoča vedno prehoda skozi določeno plovbo, zato mora navigator upoštevati ta dejavnik.

Tistim, ki so izpluli, ostane samo zaželeti vsaj sedem metrov pod kobilico.