Určenie polohy plavidla. Definícia plavidla: metódy

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Keďže lode – výtvory ľudských rúk – začali surfovať po moriach a oceánoch, navigátori stáli pred úlohou určiť svoju vlastnú polohu. Obrovské vlny, chvenie a nutnosť manévrovať s protivetrom, komplikované viacdňové plavby a samotný kompas starým moreplavcom nestačili. Dnes, keď určovanie polohy plavidla prebieha automaticky vďaka satelitným systémom GLONASS, je ťažké si predstaviť pozíciu kapitána, ktorý má k dispozícii len jednoduché zariadenia na orientáciu podľa hviezd. Napriek tomu aj dnes všetky tieto zariadenia vlastnia absolventi odborných stredných a vysokých škôl.

Základné metódy určovania polohy na mori

Dvojsúradnicové určenie lode v trojrozmernom priestore (mieste) sa vykonáva siedmimi spôsobmi vrátane:

• Najstaršia je vizuálna.
• Neskôr, ale nie oveľa astronomickejšie.
• rýchlosť za čas. Vynájdená približne v rovnakom čase ako astronomická metóda a často sa používa v spojení s predchádzajúcimi dvoma. Dnes rutinnú prácu vykonávajú automatické kalkulačky;
• Radar, ktorý vám umožňuje skombinovať obraz na obrazovke radaru s námornou mapou.
• Vyhľadávanie rádiového smeru. Dostupné, keď sú na pobreží zdroje signálu.
• Rádionavigačné, využívajúce komunikačné prostriedky, prostredníctvom ktorých navigátor dostáva informácie, ktoré potrebuje.
• Satelitná navigačná metóda.

Všetky metódy, okrem prvých troch, boli výsledkom technologickej revolúcie, ktorá nastala v 20. storočí. Neboli by možné bez objavov a vynálezov, ktoré ľudstvo urobilo v oblasti rádiového inžinierstva, elektroniky, kybernetiky a prielomu vo vesmírnom sektore. Teraz nie je ťažké vypočítať bod v oceáne, kde sa loď nachádza, určenie jej súradníc trvá niekoľko sekúnd a spravidla sa nepretržite sledujú. Približne rovnaké technológie sa používajú v leteckej navigácii a dokonca aj v takej „všednej“oblasti, akou je riadenie auta.

Latitude

Ako viete, Zem nie je plochá, má tvar trochu sploštenej gule. Zdalo by sa, že body na trojrozmernom obrazci by mali byť opísané tromi euklidovskými súradnicami, ale geografom a navigátorom stačia dve. Ak chcete vykonať topografické určenie plavidla, musíte pomenovať iba dve čísla spolu so slovami „severná“(alebo „južná“) zemepisná šírka (skrátene S alebo S) a západná alebo „východná“zemepisná dĺžka (inak - w. d. alebo w.d.). Tieto hodnotymerané v stupňoch. Všetko je veľmi jednoduché. Zemepisné šírky sa počítajú od rovníka (0°) po póly (90°), pričom sa uvádza, ktorým smerom: ak je bližšie k Antarktíde, je označená južná šírka a ak smerom k Arktíde, potom severná šírka. Body rovnakej zemepisnej šírky tvoria kruhy nazývané rovnobežky. Každý z nich má iný priemer – od najväčšieho na rovníku (asi 40 tisíc kilometrov) po nulový na póle.

Zemepisná dĺžka a miery dĺžky

Určenie polohy lode nie je možné pomocou jednej súradnice, takže existuje druhá. Zemepisná dĺžka je podmienené číslo poludníka, ktoré opäť označuje stranu, na ktorej sa odpočítavanie vykonáva. Kruh je rozdelený na 360°, pričom dve jeho polovice sa rovnajú 180. Greenwichský poludník prechádzajúci známym britským observatóriom sa považuje za nulový. Na druhej strane planéty je jej protinožec – 180-ka. Obe tieto súradnice (0° a 180°) sú uvedené bez názvu smeru zemepisnej dĺžky.

Okrem stupňov existujú aj minúty - označujú polohu objektov so 60-krát vyššou presnosťou. Keďže všetky meridiány majú rovnakú dĺžku, boli to oni, kto sa stal meradlom dĺžky pre námorníkov. Jedna míľa (námorná) zodpovedá jednej minúte akéhokoľvek poludníka a rovná sa 1,852 km. Metrický systém bol zavedený oveľa neskôr, takže lodní navigátori používajú starú dobrú anglickú míľu. Jednotky, ako sú káble, sú tiež použiteľné - rovná sa 1/10 míle. Čo je prekvapujúce, pretože predtým Briti častejšie počítali v desiatkach ako v desiatkach.

Vizuálny spôsob

Ako už názov napovedá, metóda je založená na tom, čo vidí navigátor a kapitán, ako aj ostatní členovia tímu na palube alebo výstroji. Predtým, v časoch plachetníc, existovala pozícia s pohľadom dopredu, post tohto námorníka sa nachádzal úplne hore, na špeciálne oplotenom mieste hlavného stožiara - skrini. Odtiaľ to bolo lepšie vidieť. Určenie polohy plavidla podľa pobrežných objektov je podobné najjednoduchšej metóde chodca, ktorý vie, čo potrebuje, napríklad dom na Staroportofrankivskej ulici číslo 12, a pre presnosť existuje ďalšie kritérium vyhľadávania - lekáreň, ktorá sa nachádza oproti. Pre námorníkov však slúžia ako orientačné body iné objekty: majáky, hory, ostrovy alebo akékoľvek iné viditeľné detaily krajiny, ale princíp je rovnaký. Musíte zmerať dva alebo viac azimutov (to je uhol medzi strelkou kompasu a smerom k orientačnému bodu), umiestniť ich na mapu a získať súradnice v bode ich priesečníka. Samozrejme, takáto geografická definícia plavidla, respektíve jeho polohy, je použiteľná iba v zóne pobrežnej viditeľnosti a potom za jasného počasia. V hmle sa môžete orientovať podľa zvuku sirény majáka a pri absencii povrchových značiek sa obrátiť na plytčiny v plytkej vode a merať hĺbku s množstvom.

Astronómia v námornej službe

Najromantickejší spôsob určovania polohy. Približne v 18. storočí námorníci spolu s astronómami vynašli sextant (niekedy nazývaný aj sextant, to je správne) - zariadenie, pomocou ktorého sa dá pomerne presne určiť plavidlo v dvoch súradniciach podľa polohy hviezd v obloha. Jeho zariadenieNa prvý pohľad je to komplikované, no v skutočnosti sa ho naučíte používať pomerne rýchlo. Vo svojom dizajne je optický systém, ktorý by mal byť nasmerovaný na Slnko alebo na akúkoľvek hviezdu, ktorá predtým nainštalovala zariadenie striktne horizontálne. Pre presné nasmerovanie sú k dispozícii dve zrkadlá (veľké a malé) a uhlová výška svietidla je určená stupnicami. Smer zariadenia nastavuje kompas.

Tvorcovia zariadenia zohľadnili stáročné skúsenosti starých navigátorov, ktorí sa zameriavali iba na svetlo hviezd, Mesiaca a Slnka, no vytvorili systém, ktorý zjednodušuje učenie sa navigácie aj samotný proces určovania polohy..

Výpočet

Keď poznáte súradnice začiatočného bodu (výstupný prístav), čas pohybu a rýchlosť, môžete zakresliť celú trajektóriu na mapu, pričom si všimnete, kedy a o koľko stupňov sa kurz zmenil. Táto metóda by mohla byť ideálna, ak sú smer a rýchlosť nezávislé od prúdu a vetra. Nepravidelnosť priebehu a chyby indikátora oneskorenia (merača rýchlosti) tiež ovplyvňujú presnosť získaných súradníc. Navigátor má k dispozícii špeciálne pravítko na kladenie rovnobežných čiar na mape. Určenie prvkov manévrovania námorného plavidla sa vykonáva pomocou kompasu. Zvyčajne sa v bode zmeny smeru určí skutočná poloha pomocou iných dostupných metód, a keďže sa spravidla nezhoduje s vypočítanou, medzi týmito dvoma bodmi sa nakreslí akási vlnovka, ktorá sa nejasne podobá slimák a nazývaný "neviskózne".

Momentálne na palubeväčšina lodí je vybavená automatickými kalkulačkami, ktoré, berúc do úvahy vstupnú rýchlosť a smer, vykonávajú integráciu s časovou premennou.

Používanie radaru

Teraz na námorných mapách nezostali žiadne biele miesta a skúsený navigátor, ktorý vidí obrysy pobrežia, okamžite vie, kde sa nachádza plavidlo zverené do jeho starostlivosti. Napríklad, keď zbadal svetlo majáka na obzore aj v hmle a počul tlmený zvuk jeho sirény, okamžite povie niečo ako: „Sme na traverze Voroncovského ohňa, vzdialenosť je dve míle. “To znamená, že plavidlo je v uvedenej vzdialenosti na priamke spájajúcej v pravom uhle kurz a kolmý smer k majáku, ktorého súradnice sú známe.

Často sa však stáva, že pobrežie je ďaleko a nie sú tam žiadne viditeľné orientačné body. Predtým, v časoch plachetníc, bola loď „unesená“a zbierala plachty, niekedy, ak bola známa náladovosť dominantných vetrov a nepredvídateľnosť dna (útesy, plytčiny atď.), potom sa zakotvil a „čakal v mori na počasie“, teda objasnenie. Teraz už nie je potrebná taká strata času a navigátor môže vidieť pobrežie pohľadom na obrazovku lokátora. Určenie lode pomocou radaru je jednoduchá úloha, ak máte kvalifikáciu. Stačí skombinovať obrázok na navigačnom zariadení a mapu príslušnej oblasti a hneď bude všetko jasné.

Vyhľadávanie smeru a metóda rádiovej navigácie

Existuje taká rádioamatérska hra – „Lov na líšku“. Pomocou podomácky vyrobených zariadení jej účastníci hľadajú„líška“, ktorá sa skrýva v kríkoch alebo za stromami - hráč, ktorý má funkčnú nízkoenergetickú rádiostanicu. Rovnakým spôsobom, teda nesením, kontrarozviedky identifikujú obyvateľov cudzích spravodajských služieb (aspoň to tak bolo predtým) v momente, keď posielali špionážne správy. Lokalizácia vyžaduje aspoň dva smery, ktoré sa pretínajú v mieste umiestnenia, ale častejšie. Pretože vždy existuje určitý rozptyl nameraných hodnôt a nie je možné dosiahnuť absolútnu presnosť, ložiská sa nezbiehajú v jednom bode, ale tvoria akýsi mnohostranný obrazec, v geometrickom strede ktorého by sme mali s vysokou mierou zaujať svoju polohu. pravdepodobnosti. Referenčnými bodmi môžu byť pilotné signály špeciálne vytvorené na brehu (napríklad na majákoch) alebo žiarenie z rádiových staníc, ktorých súradnice sú známe (sú zakreslené na mape).

Korekcia pobrežného kurzu pomocou rádiovej komunikácie je tiež široko používaná.

Podľa satelitov

Dnes je takmer nemožné stratiť sa v oceáne alebo mori. Pohyb pohybujúcich sa predmetov na mori, vo vzduchu a na súši monitorujú navigačné a záchranné systémy, ruský Cospas a medzinárodný Sarsat. Pracujú na Dopplerovom princípe. Na loď je potrebné nainštalovať špeciálny rádiový maják, ale bezpečnosť a dôvera v úspešný výsledok plavby stoja za vynaložené peniaze. Zameriavače smeru sú umiestnené na geostacionárnych ("visiacich" nad pevným bodom na zemskom povrchu) satelitoch,tvoriaci systém. Táto služba je poskytovaná bezplatne a okrem záchrannej funkcie vykonáva navigačné vyhľadávanie polohy plavidla. Metóda satelitnej navigácie poskytuje najpresnejšie súradnice, jej aplikácia nespôsobuje ťažkosti a navigátori v našej technologickej dobe ju používajú najčastejšie.

Dodatočný parameter – stiahnuť

Splavnosť plavidla a jeho možný kurz sú výrazne ovplyvnené ponorom. Spravidla platí, že čím väčšia časť tela je ponorená vo vode, tým vyššia je úroveň jeho hydrodynamického odporu. Existujú však výnimky, napríklad pri jadrových ponorkách podvodný kurz presahuje hladinu a špeciálna luková „žiarovka“v prípade jej úplného utopenia vytvára efekt lepšieho zefektívnenia. Tak či onak, ale rýchlosť pohybu (zdvihu) je ovplyvnená hmotnosťou nákladu (nákladu) v nákladných priestoroch alebo nádržiach. Na posúdenie tejto hodnoty námorníci používajú špeciálne značky s rizikami na prove, korme a bočných častiach trupu (najmenej šesť mierok). Tieto znaky sa aplikujú individuálne, každá loď má svoje vlastné, neexistuje jednotný štandard. Technika určovania hmotnosti nákladu na palube lode, nazývaná „prieskum ponoru“, je založená na použití „značiek ponoru“a používa sa na mnohé účely, najmä na navigáciu. Hĺbka dna nie vždy umožňuje lodi prejsť konkrétnou plavebnou dráhou a navigátor musí tento faktor vziať do úvahy.

Zostáva len zaželať aspoň sedem stôp pod kýlom tým, ktorí vyplávajú.