Određivanje položaja plovila. Definicija plovila: metode

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Otkad su brodovi - kreacije ljudskih ruku - počeli da surfaju morima i okeanima, navigatori su se suočili sa zadatkom da odrede svoju vlastitu lokaciju. Ogromni valovi, olujni udari i potreba za manevrisanjem tava, držanje smjera protiv vjetra, komplikovana višednevna putovanja, a sam kompas nije bio dovoljan za drevne mornare. Danas, kada se određivanje položaja plovila vrši automatski zahvaljujući satelitskim sistemima GLONASS, teško je zamisliti položaj kapetana, koji ima na raspolaganju samo jednostavne uređaje za orijentaciju po zvijezdama. Ipak, i danas diplomci specijalizovanih srednjih i viših specijalizovanih obrazovnih ustanova posjeduju sve ove uređaje.

Osnovne metode morske lokacije

Dvokoordinatno određivanje broda u trodimenzionalnom prostoru (lokaciji) vrši se na sedam načina, uključujući:

• Najstariji je vizuelni.
• Kasnije, ali ne mnogo astronomskije.
• brzina za vrijeme. Izumljena otprilike u isto vrijeme kada i astronomska metoda, a često se koristi u kombinaciji s prethodne dvije. Danas rutinski posao obavljaju automatski kalkulatori;
• Radar, koji vam omogućava da kombinujete sliku na radarskom ekranu sa morskom kartom.
• Radio nalaženje pravca. Dostupno kada postoje izvori signala na obali.
• Radionavigacioni, koristeći sredstva komunikacije preko kojih navigator prima informacije koje su mu potrebne.
• Metoda satelitske navigacije.

Sve metode, osim prve tri, bile su rezultat tehnološke revolucije koja se dogodila u 20. vijeku. Oni ne bi bili mogući bez otkrića i izuma koje je čovječanstvo napravilo u oblasti radiotehnike, elektronike, kibernetike i proboja u svemirskom sektoru. Sada nije teško izračunati tačku u oceanu u kojoj se brod nalazi, određivanje njegovih koordinata traje nekoliko sekundi, a po pravilu se prate kontinuirano. Otprilike iste tehnologije se koriste u avijacijskoj navigaciji, pa čak iu tako „svetovnom“području kao što je vožnja automobila.

Latitude

Kao što znate, zemlja nije ravna, ona ima oblik pomalo spljoštene lopte. Čini se da bi tačke na trodimenzionalnoj figuri trebale biti opisane sa tri euklidske koordinate, ali dvije su dovoljne geografima i navigatorima. Da biste napravili topografsko određivanje plovila, potrebno je navesti samo dva broja, popraćena riječima "sjeverne" (ili "južne") geografske širine (skraćeno N ili S) i zapadne ili "istočne" geografske dužine (u suprotnom - w. d. ili w.d.). Ove vrijednostimjereno u stepenima. Sve je vrlo jednostavno. Geografske širine se računaju od ekvatora (0°) do polova (90°), što pokazuje u kom smjeru: ako je bliže Antarktiku, onda je naznačena južna geografska širina, a ako prema Arktiku, onda sjeverna geografska širina. Tačke iste geografske širine formiraju krugove koji se nazivaju paralelama. Svaki od njih ima drugačiji prečnik - od najvećeg na ekvatoru (oko 40 hiljada kilometara) do nule na polu.

Dužina i mjere dužine

Određivanje položaja broda je nemoguće po jednoj koordinati, pa postoji i druga. Geografska dužina je uslovni broj meridijana koji opet označava stranu na kojoj se odbrojava. Krug je podijeljen na 360 °, dvije njegove polovine, respektivno, jednake su 180. Greenwich meridijan koji prolazi kroz poznatu britansku opservatoriju smatra se nulom. Na drugoj strani planete je njen antipod - 180. Obje ove koordinate (0° i 180°) su naznačene bez naziva smjera geografske dužine.

Pored stepeni, postoje i minute - one pokazuju položaj objekata sa 60 puta većom preciznošću. Budući da su svi meridijani jednake dužine, oni su postali mjera dužine za mornare. Jedna milja (nautička) odgovara jednoj minuti bilo kojeg meridijana i jednaka je 1.852 km. Metrički sistem uveden je mnogo kasnije, pa brodski navigatori koriste staru dobru englesku milju. Jedinice kao što su kablovi su takođe primenljive - to je jednako 1/10 milje. Što je iznenađujuće, jer su se prije Britanci češće brojali na desetine nego na desetke.

Vizuelni način

Kao što naziv govori, metoda je zasnovana na onome što navigator i kapetan, kao i drugi članovi tima na palubi ili opremi, vide. Ranije, u danima jedriličarskih flota, postojala je pozicija gledanja naprijed, mjesto ovog mornara nalazilo se na samom vrhu, na posebno ograđenom mjestu glavnog jarbola - ormaru. Odatle je bilo bolje vidjeti. Određivanje položaja plovila po obalnim objektima slično je najjednostavnijoj metodi pješaka koji zna šta mu treba, na primjer, kuća u Staroportofrankivskoj ulici na broju 12, a za tačnost postoji još jedan kriterij pretraživanja - apoteka koja se nalazi preko puta. Za nautičare, međutim, drugi objekti služe kao orijentiri: svjetionici, planine, ostrva ili bilo koji drugi uočljivi detalji krajolika, ali princip je isti. Morate izmjeriti dva ili više azimuta (ovo je ugao između igle kompasa i smjera do orijentira), staviti ih na kartu i dobiti svoje koordinate na mjestu njihovog sjecišta. Naravno, takva geografska definicija plovila, odnosno njegova lokacija, primjenjiva je samo u zoni obalne vidljivosti, a zatim i po vedrom vremenu. U magli možete se kretati uz zvuk sirene svjetionika, a u nedostatku površinskih znakova, skrenite na plićake u plitkoj vodi, mjereći dubinu sa ždrijebom.

Astronomija u pomorskoj službi

Najromantičnija metoda lokacije. Oko 18. stoljeća, pomorci su zajedno sa astronomima izumili sekstant (koji se ponekad naziva i sekstant, to je također tačno) - uređaj pomoću kojeg možete prilično precizno odrediti dvokoordinatnu određivanje plovila prema položaju zvijezda u nebo. Njegov uređajNa prvi pogled je komplikovano, ali u stvari, vrlo brzo možete naučiti kako ga koristiti. U svom dizajnu postoji optički sistem koji bi trebao biti usmjeren prema Suncu ili bilo kojoj zvijezdi, nakon što je uređaj prethodno postavljen strogo horizontalno. Za precizno usmjeravanje predviđena su dva ogledala (veliko i malo), a ugaona elevacija svjetiljke određena je skalama. Smjer uređaja je postavljen kompasom.

Kreatori uređaja uzeli su u obzir stoljetna iskustva drevnih navigatora koji su se fokusirali samo na svjetlost zvijezda, mjeseca i sunca, ali su kreirali sistem koji pojednostavljuje učenje navigacije i sam proces lociranja.

Obračun

Poznavajući koordinate početne tačke (izlazne luke), vrijeme kretanja i brzinu, možete iscrtati cijelu putanju na mapi, uz napomenu kada i za koliko stupnjeva je kurs promijenjen. Ova metoda bi mogla biti idealna kada su smjer i brzina neovisni o struji i vjetru. Nepravilnost kursa i greške indikatora zaostajanja (brzinomera) takođe utiču na tačnost dobijenih koordinata. Navigator ima na raspolaganju posebno ravnalo za polaganje paralelnih linija na karti. Određivanje manevarskih elemenata morskog plovila vrši se pomoću kompasa. Obično se na mjestu promjene smjera pravi položaj određuje drugim dostupnim metodama, a kako se on po pravilu ne poklapa sa izračunatim, između dvije tačke se povlači neka vrsta žgolja, koja nejasno podsjeća na puž i nazvan "neviskozan".

Trenutno na broduvećina brodova je opremljena automatskim kalkulatorima, koji, uzimajući u obzir ulaznu brzinu i smjer, vrše integraciju kroz vremensku varijablu.

Korišćenje radara

Sada na morskim kartama više nema bijelih mrlja, a iskusni navigator, uočavajući obrise obale, može odmah reći gdje se nalazi plovilo koje je njemu povjereno na brigu. Na primjer, primijetivši svjetlo svjetionika na horizontu čak i u magli i začuvši prigušeni zvuk njegove sirene, odmah će reći nešto poput: „Mi smo na traverzi vatre Voroncovskog, udaljenost je dvije milje.” To znači da se plovilo nalazi na naznačenoj udaljenosti na liniji koja spaja pod pravim uglom kurs i okomit smjer na svjetionik, čije su koordinate poznate.

Ali često se dešava da je obala daleko, a da nema vidljivih orijentira. Ranije, u danima jedriličarske flote, brod je bio „položen na vodu“, skupljajući jedra, ponekad, ako se znalo za hirovitost dominantnih vjetrova i nepredvidivost dna (grebeni, plićaci, itd.), onda su oni bili poznati. usidren i „čekao u moru vremenske prilike“, odnosno razjašnjenje. Sada nema potrebe za takvim gubljenjem vremena, a navigator može vidjeti obalu gledajući u ekran lokatora. Određivanje broda pomoću radara jednostavan je zadatak ako imate kvalifikacije. Dovoljno je spojiti sliku na navigacijskom uređaju i mapu odgovarajućeg područja i odmah će sve postati jasno.

Nalaženje pravca i metoda radio navigacije

Postoji takva radio-amaterska igra - "Lov na lisice". Uz pomoć domaćih uređaja, njeni učesnici traže"lisica" koja se krije u grmlju ili iza drveća - igrač koji ima radnu radio stanicu male snage. Na isti način, odnosno nošenjem, kontraobavještajne službe identifikuju stanovnike stranih obavještajnih službi (barem je to bio slučaj ranije) u trenutku kada su slali špijunske izvještaje. Lociranje zahtijeva najmanje dva smjera koji se sijeku na mjestu lokacije, ali češće nego ne. Budući da uvijek postoji neka rasipanost očitavanja, a nemoguće je postići apsolutnu tačnost, smjerovi se ne konvergiraju u jednoj tački, već formiraju neku vrstu multilateralne figure, u čijem geometrijskom središtu treba pretpostaviti svoju lokaciju s visokim stepenom. vjerovatnoće. Referentne tačke mogu biti pilot signali posebno kreirani na obali (na primjer, na svjetionicima) ili zračenje radio stanica čije su koordinate poznate (ucrtane su na karti).

Korekcija obalnog kursa korištenjem radio komunikacija je također u širokoj upotrebi.

Prema satelitima

Danas je gotovo nemoguće izgubiti se u okeanu ili moru. Kretanje pokretnih objekata na moru, u zraku i na kopnu prate navigacijski i spasilački sistemi, ruski Cospas i međunarodni Sarsat. Rade na Doplerovom principu. Na brod je potrebno ugraditi poseban radio far, ali sigurnost i povjerenje u uspješan ishod putovanja vrijedni su novca utrošenog na njega. Tragači pravca se nalaze na geostacionarnim ("visi" iznad fiksne tačke na površini zemlje) satelitima,konstituisanje sistema. Ova usluga se pruža besplatno i, osim funkcije spašavanja, obavlja i navigacijsku pretragu lokacije plovila. Metoda satelitske navigacije daje najpreciznije koordinate, njena primjena ne izaziva poteškoće, a navigatori u našem tehnološkom dobu najčešće je koriste.

Dodatni parametar - preuzimanje

Na plovnost plovila i njegov mogući kurs značajno utiče njegov gaz. Po pravilu, što je veći dio tijela uronjen u vodu, to je veći nivo njegovog hidrodinamičkog otpora. Postoje, međutim, izuzeci, na primjer, u nuklearnim podmornicama, podvodni tok premašuje površinu, a posebna pramčana "žarulja" u slučaju njenog potpunog utapanja stvara efekat bolje racionalizacije. Na ovaj ili onaj način, ali na brzinu kretanja (hod) utječe masa tereta (tereta) u skladištima ili tankovima. Za procjenu ove vrijednosti, mornari koriste posebne oznake s rizicima na pramcu, krmi i bočnim dijelovima trupa (najmanje šest mjerila). Ovi znakovi se primjenjuju pojedinačno, svaki brod ima svoje, ne postoji jedinstveni standard. Tehnika za određivanje težine tereta na brodu, nazvana "smjer gaze", temelji se na korištenju "oznaka gaza" i koristi se u mnoge svrhe, posebno u navigaciji. Dubina dna ne dozvoljava uvijek brodu da prođe kroz određeni plovni put, a navigator mora uzeti u obzir ovaj faktor.

Ostaje samo poželjeti najmanje sedam stopa ispod kobilice onima koji isplove.