ГЛАВА 12. ОСНОВЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА СУДНА В МОРЕ ПО ВИДИМЫМ НАВИГАЦИОННЫМ

и изолинии
12.1.1. Общие принципы определения места судна в море

ГЛАВА 12.

ОСНОВЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА СУДНА В МОРЕ ПО ВИДИМЫМ НАВИГАЦИОННЫМ ОРИЕНТИРАМ

Для получения текущих координат места судна на любой момент времени непрерывно ведется счисление его пути.
Правомерно возникает вопрос. А достаточно ли одного только счисления пути судна для обеспечения безопасности его плавания? Оказывается нет, далеко не достаточно.
Действительно, ведь счисление пути судна основывается на показаниях основных штурманских приборов: курсоуказателя (компаса) и лага. Но в их работе (их показаниях) имеются погрешности, которые при счислении пути судна учитываются в виде поправок (для курсоуказателя – ΔК, для лага – ΔЛ%), но ведь и сами эти поправки известны (определены) с некоторыми, неизвестными, погрешностями.
Погрешность содержит и угол дрейфа (α), выбираемый из таблицы, а сведения о течениях, элементы которых выбирают из навигационных пособий, являются весьма приближенными (см. табл. 12.1).
Значения погрешностей основных элементов счисления (табл. 4.4 «МТ-2000»)

Вполне очевидно, что в результате погрешностей в поправках штурманских приборов, в угле дрейфа и в учитываемых элементах течения, счисление пути судна ведется с некоторыми погрешностями.
Эти погрешности, по своему численному значению, как правило, небольшие, но они действуют в течение всего плавания, то есть нарастают по времени (рис. 12.1).
Длительное действие этих неучтенных погрешностей приводит к тому, что погрешность в счислимом месте судна постепенно увеличивается и достигает значительной величины, при которой уже не обеспечивается требуемая точность знания счислимых (текущих) координат, то есть не обеспечивается безопасность плавания судна.

Рис. 12.1. Суммарные погрешности

Из рис. 12.1 следует, что вследствие наличия суммарной погрешности в направлении движения судна (±mПУ) и суммарной погрешности в пройденном судном расстоянии (±mS) счислимое место судна на какой-то момент времени (Т1) будет находиться не в конкретной счислимой точке (т. А), а в пределах площади (АБДС), ограниченной значениями погрешностей в счислении (m°ПУ и mS) и с определенной вероятностью.
Исходя из этого возникает необходимость исключения погрешностей в счислении пути судна. Это достигается путем систематического контроля за счислением координат судна и периодической их коррекцией.

элементов счисления (погрешности не исключаются совсем, но не допустить больших

промахов в счислении пути судна позволяет).
Коррекция счисления включает в себя периодическое определение координат судна измерением величин, не участвующих в счислении пути, с последующим счислением координат судна от определенного по этим величинам места судна, которое называют обсервованным местом судна, а координаты такого места – обсервованными координатами (φ0, λ0).

Периодичность коррекции счисления – определения места судна – должна быть такой, чтобы в течении времени между определениями места погрешность счисления пути не превышала в данных условиях определенной (допустимой) величины и обеспечивала навигационную безопасность плавания.
Практические действия по определению координат места судна называются навигационной обсервацией.
Обсервованное место судна может быть получено различными способами:
→ по наблюдениям видимых береговых навигационных ориентиров;
→ по наблюдениям небесных светил (звезды, навигационные планеты, Луна, Солнце);
→ при помощи имеемых на судне радиотехнических средств навигации.

море и его перемещение в заданной системе координат, называются навигационными

параметрами (НП).
Значение навигационного параметра, снятое со шкалы измерительного прибора, называют измеренным навигационным параметром.
Измеренный навигационный параметр, исправленный всеми необходимыми поправками, называют обсервованным (исправленным) навигационным параметром.
Например:
→ Если место судна определяется по визуальным пеленгам на береговые навигационные ориентиры то снятое (измеренное) с помощью пеленгатора направление на этот ориентир – измеренный навигационный параметр – компасный пеленг (КП). Исправив значение компасного пеленга (КП) поправкой курсоуказателя (ΔК), от которого транслируется курс на пеленгаторный репитер, получаем значение исправленного навигационного параметра, то есть – истинный пеленг (ИП).

→ Если место судна определяется по двум горизонтальным углам трех навигационных ориентиров, то снятое (измеренное) значение горизонтального угла – измеренный навигационный параметр – отсчет секстана (ОС) снятый со шкал навигационного секстана. Исправив значение отсчета секстана (ОС) поправкой этого секстана (i + S) получим уже значение исправленного навигационного параметра, то есть искомое значение горизонтального угла (α).

Если место судна определяется по расстояниям (D) до навигационных ориентиров то, снятое со шкал, измерительного прибора значение расстояния до ориентира – измеренный навигационный параметр (D′). Исправив значение измеренного расстояния (D′) поправкой измерительного прибора (ΔD) получим уже значение исправленного навигационного параметра – истинное расстояние до ориентира (D).

Каждому исправленному навигационному параметру на земной поверхности соответствует определенная навигационная изолиния.
Навигационной изолинией называется такая линия на земной поверхности, каждая точка которой соответствует одному и тому же значению исправленного навигационного параметра.

ориентир, величина расстояния до ориентира, значение горизонтального угла между ориентирами

и т.д.) им соответствующие навигационные изолинии имеют различный вид.
И, кроме того, каждому значению навигационного параметра соответствует своя навигационная изолиния.
Рассмотрим некоторые виды навигационных изолиний для малых расстояний (не более дальности визуальной видимости ориентиров), при которых сферичностью Земли можно пренебречь и считать ее шаром.

1. Навигационная изолиния при измерении расстояний (изостадия)

Рис. 12.2. Изостадия

Навигационная изолиния расстояния (рис. 12.2) представляет собой окружность с радиусом, равным расстоянию от места судна до навигационного ориентира (до которого измерялось расстояние D). Центр этой окружности – место ориентира (т. О). То есть, судно на момент измерения расстояния может находится в любой точке на данной окружности (или в т. А или в т. В или в т. С), так как в любой ее точке значение навигационного параметра будет одинаково и равно исправленному значению расстояния от судна до ориентира на момент его измерения.

Изопеленга
Линия пеленга на путевой навигационной карте, независимо от того, откуда

он измерен (с судна на ориентир или с ориентира на судно) изображается прямой линией (рис. 12.3), в каждой точке которой угол между меридианом и кратчайшим направлением на ориентир, есть величина постоянная (ИП). То есть судно в момент измерения навигационного параметра – пеленга на ориентир – может находиться только на этой линии, но в любой его точке (или в т. А или в т. В или в т. С), так как значение пеленга в любой точке линии пеленга (изопеленге) будет одинаковым.

(изогона)
Рис. 12.4. Изогона
При измерении горизонтального угла между двумя ориентирами навигационной

изолинией будет изогона – окружность, которая проходит через эти ориентиры и вмещает измеренный и исправленный горизонтальный угол α (рис. 12.4). То есть, судно в момент измерения навигационного параметра (α), может находиться в любой точке (или в т. А или в т. В или в т. С) на навигационной изолинии – изогоне, так как значение угла α в любой ее точке будет одно и то же ( ОАД = ОВД = ОСД = α).

фактическое место судна всегда находится на навигационной изолинии в момент

измерения соответствующего ей навигационного параметра и становится вполне очевидным то, что для определения места судна одной навигационной изолинии недостаточно, а значит:
для определения места судна необходимо иметь не менее двух пересекающихся навигационных изолиний, причем угол их пересечения должен быть более 30° (лучший вариант – 90°).
Эти навигационные изолинии получают одновременным (или почти одновременным) измерением двух (или более) навигационных параметров.
Для получения обсервованного места на путевой навигационной карте вместо построения навигационной изолинии (или дополнительно к ней) используют линию положения – прямую, заменяющую участок навигационной изолинии вблизи счислимого места судна.
Чаще всего в качестве линии положения используется отрезок прямой линии, касательной к навигационной изолинии в точке, расположенной на кратчайшем расстоянии от счислимого места судна (рис. 12.5).

Рис. 12.5. Линия положения

Линии положения используются для получения на карте обсервованного места при плавании судна в открытом море, когда навигационные ориентиры находятся на больших удалениях от судна и навигационные изолинии изображаются на путевой навигационной карте сложными кривыми.

При плавании судна вблизи от побережья, когда навигационные ориентиры находятся на дальности визуального контакта, навигационные изолинии изображаются на путевой навигационной карте просто – прямая линия (для пеленга) или дуга окружности (для расстояния до ориентира). Проведение на путевой навигационной карте таких линий не вызывает затруднений.
Полученные в результате измерения навигационных параметров (и их исправления) навигационные изолинии наносятся на путевую навигационную карту. В точке пересечения навигационных изолиний и будет обсервованное место судна (рис. 12.6).

Рис. 12.6. Обсервованное место судна

Таким образом: сущность определения места судна состоит в том, что по значениям измеренных и исправленных навигационных параметров прокладываются на путевой навигационной карте соответствующие им навигационные изолинии (линии положения), в точке пересечения которых и находится обсервованное место судна на момент измерения этих навигационных параметров.

Обсервованное место судна, полученное при использовании видимых навигационных ориентиров на путевой навигационной карте обозначается условным знаком, как .
Рядом с условным знаком обсервованного места судна пишется время измерения навигационных параметров (Т) и отсчет лага (ОЛ) на момент их измерений.

.

Например:

(дробная черта проводится по линейке параллельно параллели, то есть строго горизонтально).

В общем случае счислимое и обсервованное места на один и тот же момент времени не совпадают.
Расхождение одномоментных счислимых и обсервованных координат места судна называется невязкой (рис. 12.7). Обозначается буквой С.
Невязка характеризуется направлением и величиной. (рис. 12.8).

Направление невязки определяется относительно северной части истинного меридиана (NИ) в круговой системе счета направлений от 0° до 360° от счислимого места к обсервованному; снимается с путевой навигационной карты (141°) и записывается в судовой журнал с точностью ±1°.
Величина невязки измеряется в милях с точностью до 0,1 мили и представляет собой расстояние между счислимым и обсервованным местами судна (3,0 мили) на один и тот же момент времени.
В судовой журнал невязка записывается как: С = 141° – 3,0 мили.
Если счислимое и обсервованное места совпали (наложились одно на другое), это означает, что счислимые координаты верны и невязка С = 0.

При определении места судна существенное значение имеет правильная организация работы штурмана, которая включает в себя следующие основные действия:
Выбор способа определения места судна (дающий большую точность и меньшее время, затрачиваемое на реализацию этого способа).
Подготовка приборов и инструментов, с помощью которых будут производиться наблюдения (измерения) и построения на путевой навигационной карте.
Выбор береговых навигационных ориентиров удобных для наблюдения и нанесенных на путевую навигационную карту.
Опознание выбранных навигационных ориентиров на местности (по внешнему виду – днем и характеристике его огня – ночью).
Производство наблюдений (измерение навигационных параметров).
Обработка наблюдений (исправление измеренных навигационных параметров соответствующими поправками).
Нанесение обсервованного места судна на путевую навигационную карту.
Анализ произведенной обсервации.
Заполнение судового журнала.

навигационные параметры, по которым определяется место судна, измерены одновременно или

через малые промежутки времени и приведены к одному моменту, то полученное по их значениям место судна называют обсервованным ( ).
Если же навигационные параметры измерялись разновременно и при значительном промежутке времени между моментами их измерений, то полученное по их значениям место судна называют счислимо-обсервованным ( ).
Малыми можно считать такие промежутки времени, при которых погрешности счисления в 2 ÷ 3 раза меньше погрешностей навигационных изолиний и практически не будут сказываться на точности определяемого места. Для большинства навигационных способов определения места эти промежутки можно считать равными не более 20 минут.
Для определения места судна навигационные изолинии, соответствующие разновременно измеренным навигационным параметрам должны быть приведены к одному моменту (месту). Это приведение выполняется графическим или аналитическим способом.

Рис. 12.9. Приведенная навигационная изолиния (линия положения)

При графическом способе приводимая навигационная изолиния «I–I» (рис. 12.9) должна быть смещена по линии пути на расстояние ΔS, равное плаванию судна за время между моментом измерения первого навигационного параметра (U1) и моментом, к которому осуществляется приведение (при 2-х навигационных изолиниях – к моменту измерения 2-го навигационного параметра; при 3-х навигационных изолиниях – к моменту измерения 3-го навигационного параметра приводится и 1-я и 2-я навигационные изолинии и т.д.).

Прямая «I′–I′» проводится параллельно линии «I–I».
Моментом, к месту которого приводятся навигационные изолинии, обычно является момент измерения последнего навигационного параметра.
Графический способ приведения навигационных изолиний (линий положения) к одному моменту (месту) показан на рис. 12.10.

Рис. 12.10. Приведение линий положения к одному моменту

–

– измерен навигационный параметр (пеленг) ориентира № 1.

– измерен навигационный параметр (пеленг) ориентира № 2.

– измерен навигационный параметр (пеленг) ориентира № 3.

На время Т3 на путевую навигационную карту нанесено счислимое место судна (т. А).
За время ΔТ1 = Т3 – Т1 между измерениями навигационных параметров (пеленгов) на ориентир № 1 и ориентир № 3 судно прошло расстояние S1 = VЛ · (Т3 – Т1) = КЛ · (ОЛ3 – ОЛ1).
За время ΔТ2 = Т3 – Т2 между измерениями навигационных параметров (пеленгов) на ориентир № 2 и ориентир № 3 судно прошло расстояние S2 = VЛ · (Т3 – Т2) = КЛ · (ОЛ3 – ОЛ2).
Для того, чтобы навигационные изолинии (линии положения) ориентира № 1 и ориентира № 2 соответствовали моменту (месту) навигационной изолинии (линии положения) ориентира № 3, их нужно перенести параллельно самим себе на:
навигационную изолинию (линию положения) ориентира № 1 – на расстояние S1 по курсу судна;
навигационную изолинию (линию положения) ориентира № 2 – на расстояние S2 по курсу судна.
Значит для получения обсервованного места судна (т. О) на момент измерения последнего (третьего) навигационного параметра, навигационные изолинии (линии положения) им соответствующие следует на путевой карте прокладывать от:
1-ю навигационную изолинию (линию положения) не от места ориентира № 1, а от т. а;
2-ю навигационную изолинию (линию положения) не от места ориентира № 2, а от т. в;
3-ю навигационную изолинию (линию положения) от места ориентира № 3.
И все они (линии положения) в этом случае будут соответствовать одному месту (моменту измерения последнего навигационного параметра на ориентир № 3). На время Т3 на путевую навигационную карту нанесено счислимое место судна (т. А).
За время ΔТ1 = Т3 – Т1 между измерениями навигационных параметров (пеленгов) на ориентир № 1 и ориентир № 3 судно прошло расстояние S1 = VЛ · (Т3 – Т1) = КЛ · (ОЛ3 – ОЛ1).
За время ΔТ2 = Т3 – Т2 между измерениями навигационных параметров (пеленгов) на ориентир № 2 и ориентир № 3 судно прошло расстояние S2 = VЛ · (Т3 – Т2) = КЛ · (ОЛ3 – ОЛ2).
Для того, чтобы навигационные изолинии (линии положения) ориентира № 1 и ориентира № 2 соответствовали моменту (месту) навигационной изолинии (линии положения) ориентира № 3, их нужно перенести параллельно самим себе на:
навигационную изолинию (линию положения) ориентира № 1 – на расстояние S1 по курсу судна;
навигационную изолинию (линию положения) ориентира № 2 – на расстояние S2 по курсу судна.
Значит для получения обсервованного места судна (т. О) на момент измерения последнего (третьего) навигационного параметра, навигационные изолинии (линии положения) им соответствующие следует на путевой карте прокладывать от:
1-ю навигационную изолинию (линию положения) не от места ориентира № 1, а от т. а;
2-ю навигационную изолинию (линию положения) не от места ориентира № 2, а от т. в;
3-ю навигационную изолинию (линию положения) от места ориентира № 3.
И все они (линии положения) в этом случае будут соответствовать одному месту (моменту измерения последнего навигационного параметра на ориентир № 3).

за счислением его координат и периодической их коррекцией.
Коррекция счисления пути

включает в себя периодическое определение координат судна измерением величин, не участвующих в счислении его пути.
Сущность определения места судна состоит в том, что по значениям измеренных и исправленных навигационных параметров прокладываются на путевой навигационной карте соответствующие им навигационные изолинии, в точке пересечения которых находится обсервованное место судна на момент измерения навигационных параметров.
Невязкой счисления называется расхождение одномоментных счислимых и обсервованных координат судна.
Навигационные изолинии, дающие обсервованное место судна, должны быть приведены к одному месту (моменту).

ОРИЕНТИРЫ
13.1. Определение места судна по визуальным пеленгам на береговые

ориентиры

Направление на ориентир (пеленг) измеряется на судне с помощью визуальных и оптических пеленгаторов, визиров и радиолокационных станций.
С помощью всех этих приборов измеряются компасные пеленги (КП), так как все они сопряжены с судовым курсоуказателем (гирокомпас, гироазимут, магнитный компас и др.), которые имеют свои поправки (ΔГК, ΔГА, ΔМК и др.).
Поэтому, все измеренные с судна направления на ориентиры должны исправляться поправкой курсоуказателя (ΔК – общее обозначение поправки):
если курс на репитер пеленгатора поступает от магнитного компаса – ΔМК;
если курс на репитер пеленгатора поступает от гирокомпаса – ΔГК;
если курс на репитер пеленгатора поступает от гироазимута – ΔГА.
Чаще всего трансляция курса на его репитеры идет именно от гирокомпаса.

В результате исправления компасного направления поправкой того курсоуказателя, от которого идет трансляция курса на репитеры пеленгаторов, мы получаем значение исправленного или истинного направления (пеленга) с судна на ориентир (ИП).
На морской навигационной карте меркаторской проекции, измеренный компасный пеленг, исправленный поправкой курсоуказателя, прокладывается как прямая линия (изолиния пеленга – изопеленга – прямая линия) для небольших расстояний.
Исходя из того, что судно должно находиться на навигационной изолинии, соответствующей значению измеренного и исправленного навигационного параметра, то при наблюдении нескольких береговых ориентиров место судна будет находиться в точке пересечения истинных пеленгов на эти ориентиры.

13.1.1. Определение места судна по пеленгам на три ориентира

Рис. 13.1. Определение места судна по пеленгам на три ориентира

Для определения места судна по пеленгам на три ориентира необходимо (рис. 13.1):
→ выбрать на берегу три видимых навигационных ориентира (А, Б, С), направления, на которые отличаются друг от друга на угол не < 30°;
→ проверить, нанесены ли эти ориентиры на навигационную карту;
→ в быстрой последовательности измерить направления (КПА, КПС, КПБ) на эти ориентиры, заметить и записать время (Т1) измерения и отсчет лага (ОЛ1);
→ рассчитать значения истинных пеленгов на эти ориентиры, для чего измеренные пеленги (КПА,Б,С) исправить поправкой курсоуказателя (ΔК).

→ исправленные (истинные: ИПА, ИПС, ИПБ) пеленги проложить на навигационной карте таким образом, чтобы они (линии пеленгов) прошли через ориентиры (ИПА – через место ориентира А; ИПС – через место ориентира С; ИПБ – через место ориентира Б). Фактически через места ориентиров проводятся не значения ИПА,Б,С, а ОИПА,Б,С (обратные истинные пеленги), т.е.
Примечание:
) На МНК линии ИП (ОИП) проводятся (карандашом) не от самого ориентира (А, Б, С) и не до кромки МНК, а только в районе счислимого места судна и длиной не более 5 ÷ 10 см.
) При получении точки пересечения этих пеленгов на МНК эти проведенные линии стираются резинкой и остается только то, что показано на рис. 13.2.

Рис. 13.2. Оформление обсервации на путевой карте

→ в точке пересечения пеленгов нанести условное обозначение обсервованного места ( ) судна и рядом с ним подписать ;

→ на момент (время) измерения пеленгов на ориентиры (Т1) нанести на путевую карту счислимое место (РОЛ = ОЛ1 – ОЛ0; SЛ = КЛ • РОЛ; t = Т1 – Т0; SОБ = VОБ • t; SЛ = SОБ от по ИК).

9. → определить направление (от счислимого места на обсервованное место ~ 120°) и величину (расстояние в милях до десятой доли между счислимым и обсервованным местами на время Т1) невязки С = 120° – 2,2 мили; обозначить саму невязку условным знаком на карте ( );
10. → оформить запись в судовом журнале.

Для повышения точности места судна ориентиры необходимо подбирать таким образом, чтобы угол между двумя соседними пеленгами был не < 30° но и не > 150° (самый оптимальный вариант – 120°, если ориентиры с обоих бортов, или – 60°, если ориентиры с одного борта).
При нанесении обсервованного места на путевую карту может получиться и так, что пеленги не пересекутся в одной точке, а образуют треугольник (рис. 13.3).

Рис. 13.3. Треугольник погрешности

Как поступать в этом случае? Где находится обсервованное место судна?
А поступать следует так:
Если треугольник погрешности мал (его стороны менее 5 мм – что соответствует на путевой карте < 5 кб.), то обсервованное место судна принимают в центре треугольника (рис. 13.3).
Если треугольник погрешности велик (его стороны > 0,5 мили), а это говорит о том, что или в измерениях пеленгов или в расчете и прокладке их на навигационной карте допущена ошибка (промах) и следует, прежде всего, проверить расчеты пеленгов и прокладку их на путевой карте. Если ошибок и промахов здесь нет, то следует повторить наблюдения (измерить снова пеленги на ориентиры).

Причинами образования большого треугольника погрешностей могут быть:
) допущена ошибка в опознании ориентира (измерили пеленг на один, проложили от другого);
) допущена ошибка в снятии пеленга (довольно часто по небрежности);
) поправка курсоуказателя не соответствует принятой;
) допущена ошибка в прокладке пеленгов на карте;
) неодновременное пеленгование ориентиров.

на путевой карте
1. По счислимым координатам (φС, λС) наносим место

якорной стоянки, около которого на свободном месте записываем время съемки с якоря и полное показание счетчика лага (ОЛ0):

Во всех случаях дробная черта записи проводится по линейке и параллельно параллели.
 
2. Из точки якорной стоянки проводим направление линии истинного курса, рассчитанное по формуле:

истинного курса (линией пути) делается надпись:
КК – сокращенное обозначение компасного

курса (ГКК, ККГЛ, ККП);
127,0° – значение компасного курса, заданное рулевому (знак равенства между КК и 127,0° по правилам не ставится);
(+2,0°) – величина и знак принятой поправки курсоуказателя указывается в скобках.
 
Надпись над линией курса позволяет контролировать:
→ правильность удержания заданного курса (127,0°) рулевым;
→ величину принятой и учитываемой поправки курсоуказателя (+2,0°);
→ правильность проведения направления линии истинного курса на карте (129,0°).
При следовании судна по заданному курсу рулевой регулярно (через каждые 15 минут) сверяет показания курсов по основному курсоуказателю (по ГК или по ГА или др.) и по магнитному компасу с докладом вахтенному капитану (вахтенному помощнику капитана).
 
Счислимые координаты судна записываются в судовой журнал:
при съемке судна с якоря (бочки) и при постановке на якорь (бочку);
при плавании по счислению, в часы кратные 4-м (00, 04, 08 … 20);
каждый час при плавании судна по счислению вблизи берега;
при смене штурманской (ходовой) вахты и в других случаях по указанию капитана.
 
На навигационную карту счислимое место судна наносится:
в часы, кратные четырем (00, 04 … 20);
при изменении судном его курса или скорости;
при смене штурманской (ходовой) вахты;
каждый час при плавании судна вблизи берега или в стесненных водах и др. случаях по указанию капитана.

на карте все условные обозначения делаются в соответствии с «Условными

обозначениями, применяемыми в судовождении».
Все положенные надписи и линии выполняются на навигационной карте только простым (М, ТМ) карандашом, причем:
→ толщина проводимых линий должна соответствовать толщине нанесенных на карту параллелей и меридианов;
→ нажим должен быть таким, чтобы после стирания линий и надписей на карте не оставалось следов;
→ все положенные надписи не должны затемнять (накладываться) на графическое изображение пути судна;
→ высота букв и цифр должна быть в 1,5÷2 раза больше высоты цифр, обозначающих на карте глубины, т.е. ~ 3 мм (но не > 5 мм).
За исходную точку начала счисления принимается место судна на якоре (бочке, у причала), определенное по наблюдениям береговых ориентиров или по счислению (рис. 7.2).

больших скоростях судна, первыми следует измерять пеленги на те ориентиры,

которые расположены ближе всего к диаметральной плоскости судна (пеленг меняется не так быстро, как пеленг на ориентиры близкие к траверзу судна) – рис. 13.4.

Рис. 13.4. Очередность пеленгования ориентиров

13.1.2. Определение места по пеленгам на два ориентира

Рис. 13.5. Определение места судна по пеленгам на два ориентира

Методика определения места по двум пеленгам аналогична методике определения места судна по пеленгам на три ориентира, но при этом следует учитывать то, что:
→ если допущен промах (ошибка) в опознании ориентиров или
→ если поправка курсоуказателя известна с большой ошибкой (неверна) или
→ если пеленги на ориентиры измерены неточно
… то место судна, определенное по пеленгам на два ориентира, будет не соответствовать фактическому и никакие признаки не укажут на ошибочность определения места судна (рис. 13.5).
Поэтому, к такому способу определения места судна (по двум пеленгам), следует прибегать лишь в тех случаях, когда нет другой возможности определить место.
Для того, чтобы быть уверенным, что место судна, определенное по двум пеленгам достоверно – необходимо такое определение выполнить несколько раз с небольшим (10 ÷ 15 мин.) интервалом времени между очередными обсервациями.
Если обсервованные таким способом места будут располагаться на одной линии параллельной линии курса судна (курс судна не менялся) и на расстояниях, пропорциональных (равных) пройденным судном (SЛ) за промежутки между обсервациями – то место будет достоверным и его можно принять к дальнейшему счислению (рис. 13.6).

Рис. 13.6. Контроль надежности определения места судна по пеленгам на два ориентира

Перед каждым определением места таким способом следует убедиться в том, что ориентиры, на которые измеряются пеленги, соответствуют показанным на карте; само измерение пеленгов производить с максимально возможной точностью а
ΔП = ИПА – ИПБ > 30° (оптимальный вариант – 90°)

только один навигационный ориентир, который нанесен на путевую карту, то

определить место судна можно по разновременным наблюдениям одного и того же навигационного ориентира – способом «крюйс-пеленг».

Рис. 13.7. Способ «крюйс-пеленг»

Для определения места судна таким способом необходимо (рис. 13.7):

МНК можно и так (рис. 13.7):

Способ «крюйс-пеленга» невозможен в исполнении,

если:
→ ориентир находится на острых носовых (кормовых) курсовых углах;
→ судно не имеет хода;
→ при небольшой скорости судна и значительном расстоянии до ориентира.

ориентиров
13.2.1. Сущность способа
Определение места судна по двум одновременно измеренным горизонтальным

углам между направлениями на три навигационных ориентира является одним из наиболее точных визуальных способов определения места.
Для определения места судна по двум горизонтальным углам необходимо иметь на берегу в поле зрения три хорошо видимых навигационных ориентира (маяки, знаки, трубы, антенны и т.д.), которые нанесены на путевую карту (рис. 13.8).

Рис. 13.8. Определение места судна по двум горизонтальным углам

углам
Для реализации данного способа:
1) → На судне одновременно измеряются два

горизонтальных угла между ориентирами:
α′ – между ориентирами А и В;
β′ – между ориентирами В и С.
Измерение углов производится с помощью навигационного секстана. Величина измеренного с помощью секстана угла (с точностью до 0,1′) есть отсчет секстана (ОС).
2) → Отсчеты секстана, соответствующие измеренным углам ( α′ → ОС1; β′ → ОС2), исправляются поправкой секстана (i + S), где i – поправка индекса секстана (определяется наблюдателем); S – инструментальная поправка секстана (выбирается из формуляра СНО по значению ОС1 и ОС2).
3) → Измеренные и исправленные общей поправкой секстана (i + S) углы ( α = ОС1 + (i + S) и β = ОС2 + (i + S)) являются навигационными параметрами, которым соответствует навигационная изолиния в виде окружности (изогона).
Углу α соответствует окружность, проходящая через ориентиры А и В и вмещающая угол α =   АDВ. В момент измерения угла α – судно должно находиться на этой окружности.
Углу β соответствует окружность, проходящая через ориентиры В и С и вмещающая угол β =   ВЕС. В момент измерения угла судно должно находиться и на этой окружности.
Одновременное нахождение судна на двух окружностях возможно лишь в их общей точке, то есть в точке К.
Кроме того, эта точка «К» является общей вершиной измеренных углов, а сами углы при этом имеют одну общую сторону, которая проходит через средний ориентир В.
Таким образом, точка «К» и будет местом судна на момент измерения горизонтальных углов α и β (вторая точка пересечения окружностей, вмещающих измеренные углы α и β, не может быть обсервованным местом судна, так как она совпадает с местом ориентира В и не является общей вершиной углов α и β).
Следовательно, для определения места судна по двум горизонтальным углам достаточно найти на путевой карте точку, которая является общей вершиной измеренных углов.

тяну, веду) — это судовой навигационный прибор предназначенный для графического нанесения

на карту местоположения судна определённого по двум горизонтальным углам замеренным между тремя береговыми ориентирами. Из себя протрактор представляет сложный транспортир через 0° которого проходит центральная жёстко зафиксированная линейка от которой можно в обе стороны отложить углы от 0° до 180°.

обсервованного места судна на путевую карту с помощью протрактора .

Протрактор

(pro – перед, tractor – тянущий) – специальный навигационный прибор, при помощи которого можно построить два угла с общей вершиной в центре протрактора.
Протрактор состоит из азимутального круга, разбитого на градусы от 0° до 180° вправо и влево, и трех линеек. Средняя линейка прикреплена к азимутальному кругу и неподвижна; край ее точно совпадает с делением азимутального круга 0°.
Крайние линейки подвижны. Их можно устанавливать под любым углом к краю средней линейки, совпадающей с нулевым делением азимутального круга. При помощи индексов на подвижных линейках и отсчетных барабанов, углы устанавливаются с точностью ±0,5′ (цена деления отсчетных барабанов 1,0′).
Для получения обсервованного места судна на путевой карте – на протракторе устанавливают значения измеренных и исправленных углов α и β.
Протрактор (рис. 13.9) накладывается на путевую карту вблизи счислимого места судна (т. а) так, чтобы срезы (края) всех трех линеек прошли через места навигационных ориентиров А, В и С. В центре протрактора и будет обсервованное место судна (К), которое отмечается на карте уколом иглы протрактора.

листа кальки.
В тех случаях, когда при определении места судна по

двум горизонтальным углам по каким-либо причинам отсутствует протрактор, применяется лист кальки (рис. 13.10), посредине которого проводится произвольная прямая линия (КВ), которая принимается за общую сторону измеренных углов α и β. При этой точке (т. К), с помощью штурманского транспортира, строятся измеренные и исправленные углы α и β ( α = АКВ, β = ВКС). [Точка К на линии КВ берется произвольно, но, как правило, внизу и посередине листа кальки].
Для получения обсервованного места судна на путевой карте: → кальку, с нанесенными на нее углами α и β, наложить на путевую карту так (как и в примере с протрактором), чтобы линии на кальке, обозначающие стороны углов α и β совпали с ориентирами А, В и С, а это возможно только в одном, вполне определенном положении.
В точке К находится обсервованное место судна, которое отмечается на путевой карте уколом иглы циркуля через кальку в точке К и, после снятия кальки → .

построения навигационных изолиний.
Для получения обсервованного места судна на путевую карту

таким способом необходимо (рис. 13.8 и рис. 13.11):

1. → на путевой МНК соединить прямой линией (АВ и ВС) навигационные ориентиры между которыми измерялись горизонтальные углы (ор. А – ор. В → α; ор. В – ор. С → β);

2. → найти центры этих, соединяющих ориентиры, отрезков:
• т. Ц → отрезка АВ;
• т. Ц′ → отрезка ВС.
3. → из полученных точек (т. Ц и т. Ц′) провести линии (в сторону моря) перпендикулярные линиям, соединяющим эти ориентиры: – AB и – BC;
4. → от т. А (или от т. В) относительно линии АВ отложить в сторону моря значение угла (90° – α), а от т. В (или от т. С) относительно линии ВС отложить (в сторону моря) значение угла (90° – β);
5. → пересечение линий АО1 (или ВО1) и ВО2 (или СО2) с перпендикулярами, проведенными из точек Ц и Ц1 и даст положение центров навигационных изолиний (изогон), соответствующих значениям навигационных параметров (горизонтальным углам α → т. О1 и β → т. О2);
6. → с помощью циркуля провести навигационные изолинии:
• для α: иглу в т. О1 и R1 = О1А (О1В);
• для β: иглу в т. О2 и R2 = О2В (О2С).
7. → в точке пересечения навигационных изолиний (т. К) обозначить обсервованное место судна ( ), невязку (С) и оформить запись в судовом журнале.

может быть случай, при котором обсервованное место получить на путевой

карте невозможно.
Неопределенный случай будет тогда и только тогда, когда судно находится на окружности, проходящей через все три навигационных ориентира (А, В и С), между которыми измерялись горизонтальные углы α и β (рис. 13.12).
Наличие случая неопределенности требует предварительной проверки возможности определения места судна по двум горизонтальным углам.
Выбирают такие навигационные ориентиры, взаимное расположение которых исключает случай неопределенности, то есть через них нельзя провести одну окружность, а это может быть в следующих случаях:
→ все три береговых ориентира расположены на одной прямой линии или близко к ней (рис. 13.13);
→ средний навигационный ориентир должен находиться ближе к судну, чем оба крайних (рис. 13.14).
13.2.3. Случай неопределенности

Рис. 13.12. Случай неопределенности

→ все три береговых ориентира расположены на одной прямой линии или близко к ней (рис. 13.13);

→ средний навигационный ориентир должен находиться ближе к судну, чем оба крайних (рис. 13.14).

13.2.4. Практическое выполнение способа определения места судна по двум горизонтальным углам

I способ. Одновременное измерение горизонтальных углов двумя наблюдателями.
По команде одного из наблюдателей одновременно измеряются углы между ориентирами (один – α′ между ориентирами А и В; второй – β′ между ориентирами В и С). По команде «Ноль!» производится отсчет измеренных углов ( α′ ~ ОС1; β′ ~ ОС2), замечается время (Т) и отсчет лага (ОЛ).

II способ. Измерение углов одним наблюдателем.
Если наблюдатель один, а скорость судна более 12 уз., необходимо последовательно измеренные горизонтальные углы привести к одному моменту наблюдения, для чего:
1. → измерить α1′;
2. → измерить β′, заметить время (Т) и отсчет лага (ОЛ);
3. → снова измерить α2′;
4. → рассчитать приведенный

4. → Рассчитать исправленные значения горизонтальных углов:

5. → Исправленные значения горизонтальных углов установить на протракторе (построить на кальке). Найти на карте обсервованное место судна одним из способов, изложенных в п. 13.2.2.
6. → На время измерения горизонтальных углов найти счислимое место судна на путевой карте.
7. → Оформить графические построения и надписи на путевой карте (рис. 13.15).

Рис. 13.15. Оформление обсервации на путевой карте

Способ определения места судна по двум горизонтальным углам трех береговых ориентиров используется при плавании по фарватеру, при тралении мин и т.д. То есть тогда, когда к точности прибрежного плавания предъявляются повышенные требования. В этих случаях, для облегчения работы штурмана, на судах создаются и отрабатываются угломерные расчеты.

Выводы
При плавании судна в видимости берегов определение места по визуальным пеленгам, взятым одновременно на три и более ориентиров есть уверенная гарантия в надежности места судна, если все пеленги пересекутся в одной точке.
Обсервованное место судна по визуальным пеленгам на два береговых ориентира не дает уверенности в точности такой обсервации, так как два пеленга всегда пересекутся в одной точке, независимо от того есть в них промахи или нет.
При использовании способа «крюйс-пеленг» получаем не обсервованное, а счислимо-обсервованное место судна, так как не исключаются погрешности счисления за время плавания между замерами пеленгов.
Способ определения места судна по одновременно измеренным двум горизонтальным углам трех навигационных ориентиров – самый точный и надежный визуальный способ получения обсервованного места.

ОРИЕНТИРОВ
14.1. Средства и способы определения расстояний до видимых ориентиров
Расстояния

до видимых ориентиров в море определяются как визуальными методами так и с помощью технических средств (НРЛС).
К визуальным методам можно отнести:
→ измерение расстояния до ориентира с помощью дальномера;
→ получение (расчет) расстояния до ориентира по измеренному вертикальному углу данного ориентира;
→ определение расстояния глазомерно.

14.1.1. Определение расстояний с помощью дальномеров

Дальномеры представляют собой оптические приборы, измеряющие расстояние до видимого предмета на основе различных принципов.
Горизонтально-базисные дальномеры автоматически решают треугольник по известному основанию (база прибора) и противолежащему углу, измеряемому оптическим устройством.
Стереоскопические дальномеры основаны на свойстве человеческого глаза различать глубину пространства.
Микрометры решают вертикальный прямоугольный треугольник по известной высоте предмета и измеренному противоположному вертикальному углу.
Точность дальномеров зависит от величины базы прибора и измеряемого расстояния. На судах морского флота дальномеры не нашли широкого применения.

14.1.2. Глазомерная оценка расстояний
Человеческий глаз обладает способностью оценивать расстояния, что широко используется в навигации. При плавании по фарватерам, маневрировании судна в порту, при расхождении судов друг с другом глазомерная ориентировка является часто основной.
Точность глазомерного определения расстояний достаточно высока при небольших расстояниях до ориентира и резко падает с увеличением этого расстояния.
Ночью расстояние до огней, даже близких, определяется еще менее надежно.
Антретное расстояние – расстояние, определенное на глаз.
Приближенное расстояние до маяка можно определить по наблюдениям моментов открытия или скрытия маяка на горизонте. При хорошей дневной видимости дальность видимости маяка (появление его на горизонте) определяется из выражения:

зная еМ – высоту глаза наблюдателя над уровнем моря (в метрах) и h – высоту маяка над уровнем моря (см. «Огни и знаки») можно определить (рассчитать) расстояние DП (рис. 14.1).

Для оценки расстояния до маяка ночью по первому обнаружению его огня на горизонте необходимо знать его «карточную» дальность (с МНК ДК = 15 миль), для какой высоты глаза наблюдателя указана на карте эта дальность (для отечественных карт – для е = 5 метров) и высоту глаза наблюдателя в момент первого обнаружения огня этого маяка на горизонте (е = 9 метров).

где 4,7 мили = 2,08 ·

м.

По формуле (14.2):ΔDК(мили)= 2,08 ·

− 4,7 мили = 1,5 мили.
По формуле (14.3): DФ(мили) = DК(мили) + ΔDК(мили) = 15,0 + 1,5 = 16,5 мили.
Примечание:
Дальность до маяка, открывшегося на горизонте, (днем в хорошую видимость) можно определить с помощью таблицы 22 «МТ-75» (с. 248) или с помощью таблиц 2.1 и 2.3 «МТ-2000» (с. 255, 256) → см. табл. 2.2 и табл. 2.3.

задача может быть решена двумя путями (рис. 14.3):
· измерением вертикального

угла между вершиной ориентира и его основанием ( β′) или
· измерением вертикального угла между вершиной ориентира и урезом воды у береговой черты ( β1′).

В пособии «Огни и знаки …» (Огни) приводятся и высота самого сооружения маяка (Н) и его высота над уровнем моря (h). При небольшом расстоянии до ориентира, когда наблюдается вся его высота Н, угол β измеряется между основанием А и вершиной В, а расчет Dy выполняется по формуле:

или в милях

или по приближенной формуле

Например: при Н = 70 м и β′ = ОС + (i + S) = 1°26,6′ = 86,6′ по формуле (14.6):

или по формуле (14.5):

Если же расстояние до ориентира превышает дальность видимости горизонта (рис. 14.4) и измеряется вертикальный угол между плоскостью горизонта и вершиной ориентира, то расстояние до ориентира рассчитывается по формуле:

При измерении вертикального угла относительно видимого горизонта:

По формуле (14.7) составлена таблица «Расстояние по вертикальному углу» № 29 «МТ-75» на с. 289÷293 или № 2.7 «МТ-2000» на с. 261÷265.
Входными аргументами для входа в табл. 14.2 (табл. 29 «МТ-75» или табл. 2.7 «МТ-2000) служат:
угол β от 3,0′ до 7,0° (в табл. 14.2 от 3,0′ до 35,0′) и
разность высот (h – e) от 10 до 4000 м, а значения Dy даны с точностью до 0,1 мили (в табл. 14.2 от 10 до 100 м);
h – высота ориентира над уровнем моря, (м); выбирается из морских навигационных руководств и пособий (лоции, огни и знаки, огни и др.).

места судна по двум расстояниям до ориентиров, полученных по их

вертикальным углам

Подготовить навигационный секстан к наблюдениям: выполнить его выверки и определить поправку индекса (i).
Подобрать для определения места два ориентира (видимы визуально, нанесены на карту, разнесены по горизонту на угол > 30° < 150°).
Навигационным секстаном измерить вертикальные углы этих ориентиров (первым измерять угол того ориентира, который ближе к траверзу). На момент измерения угла второго ориентира заметить время (Т) и отсчет лага (ОЛ). [С навигационного секстана: ОС1 (ОС2) – отсчет секстана при измерении угла первого (второго) ориентира].
Рассчитать истинные значения вертикальных углов ориентиров
β1′ = ОС1 + (i + S) + Δβd′; β2′ = ОС2 + (i + S) + Δβd′

Из Лоции или книги «Огни и знаки…» («Огни») выбрать значения высот ориентиров (h1 = 27 м, h2 = 23 м).

По табл. 29 «МТ-75» (с. 289÷293) или табл. 2.7 «МТ-2000» (с. 261÷265) по значениям (h1 – e, h2 – e метры) и (β1′, β2′) получить значения расстояний до ориентиров (DУ1, DУ2). Если DУ < De то, по упрощенной формуле:

рассчитать расстояния до первого и второго ориентиров (DУ1, DУ2).

Рассмотренный способ определения места довольно трудоемкий и на практике применяется очень редко.

с помощью навигационной РЛС
Этот способ является наиболее удобным и точным.
Измеренному

расстоянию до какого-либо ориентира соответствует навигационная изолиния – окружность с центром в точке ориентира, до которого измерялось расстояние и радиусом, равным истинному значению этого расстояния.
Для получения обсервованного места достаточно одновременно (почти одновременно) измерить расстояния до трех ориентиров. Точка пересечения навигационных изолиний – окружностей (их дуг) радиусами D1, D2 и D3 – даст нам обсервованное место судна.

Рис. 14.6. Определение места судна по расстояниям до трех ориентиров

Выполнение способа (рис. 14.6):
Включить навигационную РЛС, подобрать по путевой навигационной карте три навигационных ориентира разнесенных по горизонту.
В быстрой последовательности, с помощью навигационной РЛС, измерить расстояния до этих ориентиров, заметить время (Т) и отсчет лага (ОЛ).
Примечание:
Первыми измеряются расстояния до ориентиров, находящихся ближе к траверзу.
Рассчитать истинные значения расстояний до ориентиров, то есть измеренные навигационной РЛС расстояния исправить ее поправкой

4. На путевой навигационной карте провести окружности (их дуги) с центрами в местах ориентиров, до которых измерялись расстояния и радиусами, равными исправленным значениям измеренных расстояний – R1(2,3) = D1(2,3).
5. Точка пересечения всех трех окружностей (их дуг) и даст нам искомое обсервованное место судна. Обозначить его условным знаком ( ) и подписать рядом с ним время (Т) и отсчет лага (ОЛ).
6. На момент измерения расстояний до ориентиров (Т) нанести на карту счислимое место, обозначить невязку, снять ее направление и величину (С = 58° – 1,7 мили).
7. Оформить запись в судовом журнале.

Измерение расстояний до трех ориентиров для определения места, при условии пересечения всех трех окружностей (их дуг) в одной точке однозначно указывает обсервованное место.
Если окружности (их дуги) не пересекаются в одной точке и образуют фигуру погрешностей со стороной > 5 мм, это свидетельствует о промахах или в опознании ориентиров или в измерении расстояний до них. При большой фигуре погрешности – повторить измерения.

видимости судна (на экране навигационной РЛС) имеются только два ориентира,

до которых возможно измерить расстояния, то место судна определяется по расстояниям до 2-х ориентиров.
Методика выполнения этого определения аналогична методике определения места судна по расстояниям до 3-х ориентиров (см. п. 14.2.2).
Недостатком этого способа определения места судна является отсутствие контроля правильности полученного места (рис. 14.7).
Две линии (дуги) всегда пересекаются в одной точке даже при наличии погрешностей (промахов), (есть промахи или их нет – сказать нельзя) (см. п. 13.1.2).

этого способа зависит от погрешностей в измерении расстояний и погрешностей

в счислении за время плавания между замерами и величины угла θ. В практике судовождения этот способ применяется очень редко.

способ определения места судна относится к комбинированным .
Комбинированными называются такие

способы определения места, в которых измеряются различные навигационные параметры:
пеленг на ориентир и расстояние до него;
пеленг на ориентир А и горизонтальный угол между ориентирами А и Б;
пеленг на ориентир и глубина места и др.
Рассмотрим наиболее часто употребляемый на практике способ определения места судна по пеленгу на ориентир и расстоянию до него.
Удобство этого способа состоит в том, что для его реализации используется всего лишь один ориентир, а навигационные изолинии – прямая линия для пеленга и окружность для расстояния – пересекаются под оптимальным углом 90°.
Чаще всего этот способ применяется в тех случаях, когда в поле зрения наблюдается лишь один ориентир, а на вооружении судна имеется навигационная РЛС (НРЛС).

Методика практического выполнения способа (рис. 14.9).

В быстрой последовательности (с помощью НРЛС) измерить направление на ориентир (РЛП) и расстояние (дистанцию) до него. Зафиксировать время (Т) и отсчет лага (ОЛ).

Рис. 14.9. Определение места судна по пеленгу и расстоянию до одного ориентира

вертикального угла (а) и определению места судна по данным РЛС

(б)

а) Расчет расстояния до ориентира по измерению его вертикального угла

б) Определение места судна по данным РЛС

Выводы
Расстояния до видимых навигационных ориентиров в море определяются как визуально, так и с помощью технических средств.
Место судна в море можно определить по расстояниям до 3-х, до 2-х ориентиров, а также и до одного ориентира способом «крюйс-расстояние».
При наличии на судне навигационной РЛС довольно точно можно определить место судна в море по пеленгу и расстоянию до одного (точечного) ориентира.
Наиболее точно место судна может быть определено по расстояниям до 3-х и более ориентиров.
Способ определения места судна в море по расстояниям до ориентиров, рассчитанных по их вертикальным углам, довольно сложен и применяется крайне редко.
Наиболее быстрый и достаточно точный способ определения места судна в море по пеленгу и расстоянию до одного (точечного) ориентира по данным судовой РЛС.