Bestämning av fartygets position. Fartygsdefinition: metoder

2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 10:41

Sedan fartygen - skapelserna av mänskliga händer - började surfa på haven och oceanerna, ställdes navigatörer inför uppgiften att bestämma sin egen plats. Enorma vågor, stormar och behovet av att manövrera taggen, hålla kurs mot vinden, komplicerade flerdagarsresor, och kompassen ensam räckte inte för de gamla sjömännen. Idag, när bestämningen av fartygets position utförs automatiskt tack vare GLONASS-satellitsystemen, är det svårt att föreställa sig kaptenens position, som endast har enkla anordningar för att orientera sig efter stjärnorna till sitt förfogande. Ändå, även idag, äger utexaminerade från specialiserade gymnasie- och högre specialiserade utbildningsinstitutioner alla dessa enheter.

Grundläggande metoder för havsläge

Tvåkoordinatbestämning av ett fartyg i tredimensionellt utrymme (plats) utförs på sju sätt, inklusive:

• Den äldsta är visuell.
• Senare, men inte mycket mer astronomiskt.
• hastighet för tiden. Uppfanns ungefär samtidigt som den astronomiska metoden, och användes ofta i samband med de två föregående. Idag utförs rutinarbete av automatiska miniräknare;
• Radar, som låter dig kombinera bilden på radarskärmen med sjökortet.
• Radioriktningssökning. Tillgänglig när det finns signalkällor på stranden.
• Radionavigation, med hjälp av kommunikationsmedel genom vilka navigatören får den information han behöver.
• satellitnavigeringsmetod.

Alla metoder, förutom de tre första, var resultatet av den tekniska revolution som inträffade på 1900-talet. De hade inte varit möjliga utan de upptäckter och uppfinningar som gjorts av mänskligheten inom radioteknik, elektronik, cybernetik och ett genombrott inom rymdsektorn. Nu är det inte svårt att beräkna punkten i havet där fartyget ligger, att bestämma dess koordinater tar bara några sekunder, och som regel spåras de kontinuerligt. Ungefär samma teknik används inom flygnavigering och till och med i ett så "vardagligt" område som att köra bil.

Latitude

Som ni vet är jorden inte platt, den har formen av en något tillplattad boll. Det verkar som om punkter på en tredimensionell figur borde beskrivas med tre euklidiska koordinater, men två räcker för geografer och navigatörer. För att göra en topografisk bestämning av fartyget behöver du bara nämna två siffror, åtföljda av orden "norra" (eller "södra") latitud (förkortad som N eller S) och västlig eller "östlig" longitud (annars - w.d. eller w.d.). Dessa värdenmätt i grader. Allt är väldigt enkelt. Latituder beräknas från ekvatorn (0°) till polerna (90°), vilket indikerar vilken riktning: om närmare Antarktis indikeras den södra latituden, och om mot Arktis, då den norra latituden. Punkter på samma latitud bildar cirklar som kallas paralleller. Var och en av dem har olika diameter - från den största vid ekvatorn (cirka 40 tusen kilometer) till noll vid polen.

Längdgrad och längdmått

Att bestämma fartygets position är omöjligt med en koordinat, så det finns en andra. Longitud är ett villkorligt tal på meridianen som återigen indikerar den sida där nedräkningen genomförs. Cirkeln är uppdelad i 360 °, två av dess halvor, respektive, är lika med 180. Greenwich-meridianen som passerar genom det berömda brittiska observatoriet anses vara noll. På andra sidan planeten finns dess antipod - den 180:e. Båda dessa koordinater (0° och 180°) anges utan namnet på longitudriktningen.

Förutom grader finns det också minuter - de indikerar objektens position med 60 gånger större noggrannhet. Eftersom alla meridianer är lika långa var det de som blev längdmåttet för sjömän. En mil (nautisk) motsvarar en minut av vilken meridian som helst och är lika med 1,852 km. Det metriska systemet introducerades mycket senare, så fartygsnavigatörer använder den gamla goda engelska milen. Enheter som kablar är också tillämpliga - det är lika med 1/10 av en mil. Vad är förvånande, för tidigare räknade britterna oftare i dussintals än i tiotal.

Visuellt sätt

Som namnet antyder är metoden baserad på vad navigatören och kaptenen, såväl som andra lagmedlemmar på däck eller utrustning, ser. Tidigare, under segelflottans dagar, fanns det en position att se framåt, posten för denna sjöman var belägen högst upp, på en speciellt inhägnad plats för huvudmasten - en garderob. Därifrån var det bättre att se. Att bestämma ett fartygs position genom kustföremål liknar den enklaste metoden för en fotgängare som vet vad han behöver, till exempel ett hus på Staroportofrankivska Street på nummer 12, och för noggrannhet finns det ett annat sökkriterium - ett apotek som ligger mittemot. För sjömän fungerar dock andra föremål som landmärken: fyrar, berg, öar eller andra märkbara detaljer i landskapet, men principen är densamma. Du måste mäta två eller flera azimuter (detta är vinkeln mellan kompassnålen och riktningen till landmärket), sätta dem på kartan och få dina koordinater vid skärningspunkten. Naturligtvis är en sådan geografisk definition av fartyget, eller snarare dess läge, endast tillämplig i kustnära synlighetszon, och då i klart väder. I dimman kan du navigera efter ljudet av fyrsirenen, och i avsaknad av ytskyltar, vända dig till stimmen på grunt vatten och mäta djupet med mycket.

Astronomy in the Marine Service

Den mest romantiska platsmetoden. Runt 1700-talet uppfann sjömän tillsammans med astronomer en sextant (ibland kallad sextant, det är också korrekt) - en anordning med vilken du kan göra en ganska exakt tvåkoordinatbestämning av fartyget genom stjärnornas position i himmel. Dess enhetVid första anblicken är det komplicerat, men i själva verket kan du lära dig hur du använder det ganska snabbt. I sin design finns det ett optiskt system som ska riktas mot solen eller någon stjärna, efter att ha installerat enheten strikt horisontellt tidigare. För exakt pekning finns två speglar (stora och små), och armaturens vinkelhöjd bestäms av skalorna. Enhetens riktning ställs in av kompassen.

Skaparna av enheten tog hänsyn till den månghundraåriga erfarenheten av forntida navigatörer som bara fokuserade på ljuset från stjärnorna, månen och solen, men skapade ett system som förenklar både lärande att navigera och själva lokaliseringsprocessen.

Kalkyl

När du känner till koordinaterna för startpunkten (utfartshamn), tidpunkten för rörelsen och hastigheten, kan du plotta hela banan på kartan och notera när och med hur många grader kursen ändrades. Denna metod kan vara idealisk när riktning och hastighet är oberoende av ström och vind. Kursens oregelbundenhet och felen i eftersläpningsindikatorn (hastighetsmätare) påverkar också noggrannheten hos de erhållna koordinaterna. Navigatören har till sitt förfogande en speciell linjal för att lägga parallella linjer på kartan. Bestämningen av manövreringselementen på ett sjöfartyg utförs med hjälp av en kompass. Vanligtvis, vid punkten för riktningsändring, bestäms den sanna positionen med andra tillgängliga metoder, och eftersom den i regel inte sammanfaller med den beräknade, ritas en sorts krångel mellan de två punkterna, som vagt liknar en snigel och kallas "icke-viskös".

Ombord för närvarandede flesta fartyg är utrustade med automatiska miniräknare, som, med hänsyn till ingångshastighet och riktning, utför integration över tidsvariabeln.

Använda radar

Nu finns det inga vita fläckar kvar på sjökorten, och en erfaren navigatör som ser konturerna av kusten kan omedelbart se var den vattenskoter som anförtrotts hans vård befinner sig. Till exempel, efter att ha lagt märke till ljuset från en fyr vid horisonten även i dimman och höra det dämpade ljudet av dess siren, kommer han omedelbart att säga något i stil med: Vi är på tvären av Vorontsovsky-branden, avståndet är två mil.” Detta innebär att fartyget befinner sig på det angivna avståndet på en linje som i rät vinkel förbinder kursen och den vinkelräta riktningen mot fyren, vars koordinater är kända.

Men det händer ofta att kusten är långt borta, och det finns inga synliga landmärken. Tidigare, under segelflottans dagar, "lagdes fartyget i drift" och samlade segel, ibland, om de dominerande vindarnas nyckfulla natur och bottens oförutsägbarhet (rev, stim, etc.) var kända, då de ankrade och "väntade i havet på väder", det vill säga klargörande. Nu finns det inget behov av ett sådant slöseri med tid, och navigatören kan se kustlinjen genom att titta på lokaliseringsskärmen. Att bestämma ett fartyg med hjälp av radar är en enkel uppgift om du har kvalifikationer. Det räcker med att kombinera bilden på navigationsenheten och kartan över motsvarande område, och omedelbart blir allt klart.

Riktningssökning och radionavigeringsmetod

Det finns ett sådant amatörradiospel - "Rävjakt". Med hjälp av hemgjorda enheter letar dess deltagare efteren "räv" som gömmer sig i buskarna eller bakom träden - en spelare som har en fungerande radiostation med låg effekt. På samma sätt, det vill säga genom bäring, identifierar kontraunderrättelsetjänsten invånarna i utländska underrättelsetjänster (åtminstone var det fallet tidigare) i det ögonblick de skickade spionrapporter. Lokalisering kräver minst två riktningar som skär varandra vid platspunkten, men oftare än inte. Eftersom det alltid finns en viss spridning av avläsningar, och det är omöjligt att uppnå absolut noggrannhet, konvergerar lagren inte vid en punkt, utan bildar en sorts multilateral figur, i vars geometriska centrum man bör anta sin plats med hög grad av sannolikhet. Referenspunkter kan vara pilotsignaler speciellt skapade på stranden (till exempel på fyrar) eller strålning från radiostationer, vars koordinater är kända (de är ritade på en karta).

Kustkurskorrigering med radiokommunikation används också i stor utsträckning.

Via satelliter

Idag är det nästan omöjligt att gå vilse i havet eller havet. Rörelsen av rörliga föremål till sjöss, i luften och på land övervakas av navigations- och räddningssystem, de ryska Cospas och internationella Sarsat. De arbetar efter Dopplerprincipen. Det är nödvändigt att installera en speciell radiofyr på fartyget, men säkerheten och förtroendet för det framgångsrika resultatet av resan är värt pengarna som spenderas på det. Riktningssökare är placerade på geostationära ("hängande" över en fast punkt på jordens yta) satelliter,utgör systemet. Denna tjänst tillhandahålls kostnadsfritt och utför, förutom räddningsfunktionen, en navigationssökning efter fartygets plats. Satellitnavigeringsmetoden ger de mest exakta koordinaterna, dess tillämpning orsakar inga svårigheter, och navigatörer i vår tekniska tidsålder använder den oftast.

Ytterligare parameter – nedladdning

Fartygets farbarhet och dess möjliga kurs påverkas avsevärt av dess djupgående. Som regel gäller att ju större del av kroppen som är nedsänkt i vatten, desto högre är nivån av dess hydrodynamiska motstånd. Det finns dock undantag, till exempel i atomubåtar, undervattensbanan överstiger ytan, och en speciell båge "bulb" i händelse av dess fullständiga drunkning skapar effekten av bättre effektivisering. På ett eller annat sätt, men rörelsehastigheten (slag) påverkas av massan av last (last) i lastrum eller tankar. För att bedöma detta värde använder seglare speciella märken med risker på skrovets bog, akter och sidodelar (minst sex skalor). Dessa tecken appliceras individuellt, varje fartyg har sin egen, det finns ingen enda standard. Tekniken för att bestämma lastens vikt ombord på ett fartyg, kallad "djupgående undersökning", är baserad på användningen av "djupgående märken" och används för många ändamål, i synnerhet navigation. Bottendjupet tillåter inte alltid fartyget att passera genom en viss farled, och navigatören måste ta hänsyn till denna faktor.

Det återstår bara att önska minst sju fot under kölen till dem som seglar.