Określenie pozycji statku. Definicja statku: metody

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Odkąd statki – wytwory ludzkich rąk – zaczęły surfować po morzach i oceanach, nawigatorzy stanęli przed zadaniem określenia własnej lokalizacji. Ogromne fale, szkwały i konieczność manewrowania halsami, utrzymywanie kursu pod wiatr, skomplikowane wielodniowe rejsy, a sam kompas nie wystarczał starożytnym żeglarzom. Dziś, gdy wyznaczanie pozycji statku odbywa się automatycznie dzięki systemom satelitarnym GLONASS, trudno wyobrazić sobie pozycję kapitana, który dysponuje jedynie prostymi urządzeniami do orientowania się po gwiazdach. Niemniej jednak nawet dzisiaj absolwenci specjalistycznych szkół średnich i wyższych specjalistycznych posiadają wszystkie te urządzenia.

Podstawowe metody lokalizacji morza

Dwurzędowe określenie statku w przestrzeni trójwymiarowej (lokalizacja) odbywa się na siedem sposobów, w tym:

• Najstarsze jest wizualne.
• Później, ale niewiele bardziej astronomicznie.
• prędkość na czas. Wynaleziony mniej więcej w tym samym czasie co metoda astronomiczna i często używany w połączeniu z dwoma poprzednimi. Dzisiaj rutynowa praca jest wykonywana przez automatyczne kalkulatory;
• Radar, umożliwiający połączenie obrazu na ekranie radaru z mapą morza.
• Wyszukiwanie kierunku radiowego. Dostępne, gdy na brzegu znajdują się źródła sygnału.
• Radionawigacyjny, wykorzystujący środki komunikacji, dzięki którym nawigator otrzymuje potrzebne mu informacje.
• Metoda nawigacji satelitarnej.

Wszystkie metody, z wyjątkiem pierwszych trzech, były wynikiem rewolucji technologicznej, która nastąpiła w XX wieku. Nie byłyby one możliwe bez odkryć i wynalazków dokonanych przez ludzkość w dziedzinie radiotechniki, elektroniki, cybernetyki oraz przełomu w sektorze kosmicznym. Teraz nie jest trudno obliczyć punkt na oceanie, w którym znajduje się statek, ustalenie jego współrzędnych zajmuje kilka sekund i z reguły są one śledzone w sposób ciągły. W przybliżeniu te same technologie są używane w nawigacji lotniczej, a nawet w tak „przyziemnym” obszarze, jak prowadzenie samochodu.

Szerokość geograficzna

Jak wiesz, ziemia nie jest płaska, ma kształt nieco spłaszczonej kuli. Wydawałoby się, że punkty na trójwymiarowej figurze powinny być opisane trzema współrzędnymi euklidesowymi, ale dwie wystarczą geografom i nawigatorom. Aby dokonać określenia topograficznego statku, należy wymienić tylko dwie liczby, którym towarzyszą słowa „północna” (lub „południowa”) szerokość geograficzna (w skrócie N lub S) i zachodnia lub „wschodnia” długość geograficzna (w przeciwnym razie - w.d. lub w.d.). Te wartościmierzone w stopniach. Wszystko jest bardzo proste. Szerokości geograficzne liczone są od równika (0°) do biegunów (90°), wskazując w którym kierunku: jeśli bliżej Antarktydy, to wskazana jest szerokość południowa, a jeśli w kierunku Arktyki, to północna. Punkty o tej samej szerokości geograficznej tworzą koła zwane równoleżnikami. Każda z nich ma inną średnicę – od największej na równiku (około 40 tys. kilometrów) do zerowej na biegunie.

Długość i miary długości

Określenie pozycji statku na podstawie jednej współrzędnej jest niemożliwe, więc istnieje druga. Długość geograficzna jest warunkową liczbą południka wskazującą ponownie stronę, po której odbywa się odliczanie. Okrąg jest podzielony na 360 °, odpowiednio dwie jego połówki są równe 180. Południk Greenwich przechodzący przez słynne brytyjskie obserwatorium jest uważany za zero. Po drugiej stronie planety jest jej antypoda – 180. Obie te współrzędne (0° i 180°) są wskazane bez nazwy kierunku długości geograficznej.

Oprócz stopni są jeszcze minuty - wskazują one położenie obiektów z 60-krotnie większą dokładnością. Ponieważ wszystkie południki mają jednakową długość, to one stały się miarą długości dla żeglarzy. Jedna mila (morska) odpowiada jednej minucie dowolnego południka i jest równa 1,852 km. System metryczny został wprowadzony znacznie później, więc nawigatorzy statków używają starej dobrej angielskiej mili. Stosowane są również jednostki takie jak kable - jest to równe 1/10 mili. Co zaskakujące, bo wcześniej Brytyjczycy częściej liczyli w dziesiątkach niż w dziesiątkach.

Sposób wizualny

Jak sama nazwa wskazuje, metoda opiera się na tym, co widzą nawigator i kapitan, a także inni członkowie zespołu na pokładzie lub sprzęcie. Wcześniej, w czasach flot żeglarskich, istniała pozycja patrzenia w przyszłość, stanowisko tego żeglarza znajdowało się na samym szczycie, w specjalnie ogrodzonym miejscu głównego masztu - szafie. Stamtąd było lepiej widzieć. Określanie pozycji statku przez obiekty przybrzeżne jest podobne do najprostszej metody pieszego, który wie, czego potrzebuje, na przykład dom przy ulicy Staroportofrankowskiej pod numerem 12, a dla dokładności jest jeszcze jedno kryterium wyszukiwania - apteka położona naprzeciwko. Dla żeglarzy jednak jako punkty orientacyjne służą inne obiekty: latarnie morskie, góry, wyspy czy inne zauważalne detale krajobrazu, ale zasada jest ta sama. Musisz zmierzyć dwa lub więcej azymutów (jest to kąt między igłą kompasu a kierunkiem do punktu orientacyjnego), umieścić je na mapie i uzyskać współrzędne w punkcie ich przecięcia. Oczywiście taka definicja geograficzna statku, a raczej jego położenia, ma zastosowanie tylko w strefie widoczności brzegowej, a potem przy dobrej pogodzie. We mgle można nawigować przy dźwiękach syreny latarni morskiej, a przy braku znaków powierzchniowych skręcić w stronę mielizny na płytkiej wodzie, mierząc głębokość dużo.

Astronomia w służbie morskiej

Najbardziej romantyczna metoda lokalizacji. Około XVIII wieku żeglarze wraz z astronomami wynaleźli sekstant (czasami nazywany sekstantem, to też słusznie) - urządzenie, za pomocą którego można dość dokładnie określić statek w dwóch współrzędnych na podstawie pozycji gwiazd na niebie. niebo. Jego urządzenieNa pierwszy rzut oka jest to skomplikowane, ale w rzeczywistości dość szybko można nauczyć się z niego korzystać. W jego konstrukcji znajduje się układ optyczny, który powinien być skierowany na Słońce lub dowolną gwiazdę, po uprzednim zainstalowaniu urządzenia ściśle poziomo. Do precyzyjnego wskazywania służą dwa lustra (duże i małe), a kątowe wzniesienie oprawy jest określane przez podziałki. Kierunek urządzenia ustala kompas.

Twórcy urządzenia wzięli pod uwagę wielowiekowe doświadczenia starożytnych nawigatorów, którzy skupiali się tylko na świetle gwiazd, księżyca i słońca, ale stworzyli system, który upraszcza zarówno naukę nawigacji, jak i sam proces lokalizacji.

Obliczenia

Znając współrzędne punktu początkowego (portu wyjścia), czas ruchu i prędkość, możesz wykreślić całą trajektorię na mapie, notując, kiedy i o ile stopni zmieniono kurs. Ta metoda może być idealna, gdy kierunek i prędkość są niezależne od prądu i wiatru. Nieregularność kursu oraz błędy wskaźnika opóźnienia (prędkościomierza) również wpływają na dokładność uzyskiwanych współrzędnych. Nawigator ma do dyspozycji specjalną linijkę do układania równoległych linii na mapie. Wyznaczanie elementów manewrowych statku morskiego odbywa się za pomocą kompasu. Zwykle w punkcie zmiany kierunku określa się pozycję rzeczywistą innymi dostępnymi metodami, a ponieważ z reguły nie pokrywa się ona z obliczoną, między dwoma punktami rysuje się swego rodzaju zawijas, przypominający nieco ślimak i zwany „nielepkim”.

Obecnie na pokładziewiększość statków wyposażona jest w automatyczne kalkulatory, które biorąc pod uwagę wejściową prędkość i kierunek, dokonują integracji w zmiennej czasowej.

Korzystanie z radaru

Teraz na mapach morskich nie pozostały już żadne białe plamy, a doświadczony nawigator widząc zarysy wybrzeża może od razu stwierdzić, gdzie znajduje się powierzona jego opiece jednostka wodna. Na przykład, widząc światło latarni morskiej na horyzoncie nawet we mgle i słysząc przytłumiony dźwięk jej syreny, natychmiast powie coś w stylu: „Jesteśmy na trawersie ognia Woroncowskiego, odległość wynosi dwie mile.” Oznacza to, że statek znajduje się we wskazanej odległości na linii łączącej pod kątem prostym kurs i kierunek prostopadły do latarni morskiej, której współrzędne są znane.

Ale często zdarza się, że wybrzeże jest daleko i nie ma widocznych punktów orientacyjnych. Wcześniej, w czasach żeglarskiej floty, statek „dryfował”, zbierając żagle, czasem, jeśli znano kapryśny charakter dominujących wiatrów i nieprzewidywalność dna (rafy, mielizny itp.), to wtedy zakotwiczony i „czekał w morzu na pogodę”, czyli wyjaśnienie. Teraz nie ma potrzeby tracić czasu, a nawigator może zobaczyć linię brzegową patrząc na ekran lokalizatora. Wyznaczenie statku za pomocą radaru jest prostym zadaniem, jeśli masz kwalifikacje. Wystarczy połączyć obraz na urządzeniu nawigacyjnym i mapę odpowiedniego obszaru i od razu wszystko stanie się jasne.

Nawigacja i metoda nawigacji radiowej

Jest taka amatorska gra radiowa - "Polowanie na lisy". Za pomocą domowych urządzeń jego uczestnicy szukają„lis” chowający się w krzakach lub za drzewami - gracz, który ma działającą radiostację małej mocy. W ten sam sposób, to znaczy przez nałożenie, służby kontrwywiadu identyfikują rezydentów obcych służb wywiadowczych (przynajmniej tak było wcześniej) w momencie, gdy wysyłali raporty szpiegowskie. Lokalizacja wymaga co najmniej dwóch kierunków, które przecinają się w punkcie lokalizacji, ale najczęściej. Ponieważ zawsze występuje pewien rozrzut odczytów i nie można osiągnąć absolutnej dokładności, łożyska nie zbiegają się w jednym punkcie, lecz tworzą swego rodzaju figurę wielostronną, w której środku geometrycznym należy z dużym stopniem przyjąć swoje położenie. prawdopodobieństwa. Punktami odniesienia mogą być sygnały pilota specjalnie tworzone na brzegu (na przykład na latarniach morskich) lub promieniowanie ze stacji radiowych, których współrzędne są znane (są nanoszone na mapę).

Korekta kursu wybrzeża przy użyciu komunikacji radiowej jest również szeroko stosowana.

Przez satelity

Dzisiaj prawie niemożliwe jest zgubienie się w oceanie lub morzu. Ruch poruszających się obiektów na morzu, w powietrzu i na lądzie jest monitorowany przez systemy nawigacyjne i ratownicze, rosyjskie Cospas i międzynarodowy Sarsat. Działają na zasadzie Dopplera. Konieczne jest zainstalowanie na statku specjalnej radiolatarni, ale bezpieczeństwo i pewność pomyślnego zakończenia rejsu są warte wydanych na nią pieniędzy. Namierzacze umieszczone są na satelitach geostacjonarnych ("wiszących" nad stałym punktem na powierzchni Ziemi),tworzący system. Usługa ta jest świadczona nieodpłatnie i oprócz funkcji ratowniczej wykonuje poszukiwanie nawigacyjne w celu lokalizacji jednostki pływającej. Metoda nawigacji satelitarnej podaje najdokładniejsze współrzędne, jej zastosowanie nie sprawia trudności, a nawigatorzy w naszej epoce technologicznej korzystają z niej najczęściej.

Dodatkowy parametr - pobierz

Zdolność żeglugowa statku i jego możliwy kurs są znacząco uzależnione od zanurzenia. Z reguły im większa część ciała zanurzona jest w wodzie, tym wyższy jest jego opór hydrodynamiczny. Zdarzają się jednak wyjątki, np. w atomowych okrętach podwodnych ciek podwodny przekracza powierzchnię, a specjalna „żarówka” dziobowa w przypadku jej całkowitego utonięcia daje efekt lepszego opływu. Tak czy inaczej, ale na prędkość ruchu (skok) ma wpływ masa ładunku (ładunku) w ładowniach lub zbiornikach. Do oceny tej wartości żeglarze używają specjalnych oznaczeń z ryzykiem na dziobie, rufie i bocznych częściach kadłuba (co najmniej sześć łusek). Znaki te są nanoszone indywidualnie, każdy statek ma swój własny, nie ma jednego standardu. Technika określania masy ładunku na pokładzie statku, zwana „badaniem zanurzenia”, opiera się na wykorzystaniu „znaków zanurzenia” i jest wykorzystywana do wielu celów, w szczególności nawigacji. Głębokość dna nie zawsze pozwala statkowi na przepłynięcie określonego toru wodnego i nawigator musi wziąć ten czynnik pod uwagę.

Pozostaje tylko życzyć tym, którzy żeglują, co najmniej siedem stóp pod kilem.