Основні питання контрольНої робоТи

Рішення навігаційних задач з дисципліни «Організація і управління рухом суден».

ПОЧАТКОВІ ДАНІ:

а) дані індивідуального завдання;

б) девіація магнітного компасу приймається за даними, приведеними в таблиці нижче.

Завдання 1. Переклад і виправлення румбів Основні питання

Необхідно визначити:

Задача 1. КК, МК, d, DK.

Задача 2. ИК, МК, d, DK.

Задача 3. ИК. ИП, d, DK.

Переклад і виправлення румбів робиться по формулах (аналітично) та за допомогою креслень (графічно).

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

Для того, щоб напрями, отримані на судні за допомогою магнітного компасу КК і КП нанести на карту, необхідно зробити виправлення румбів (тобто перетворити їх в істинні). Для того, щоб судно йшло по курсу знятому з карти (ІК), необхідно перевести його у відповідний КК, по якому рульовий вестиме судно. Переклад і виправлення румбів робиться по формулах (аналітично) або за допомогою креслень (графічно). Магнітне схилення береться з карти для даного району плавання і приводиться до року плавання. Девіація знаходиться по таблиці девіації магнітного компасу, в яку входять з КК, а якщо невідомий КК, то з МК. При її знаходженні виконують інтерполяцію.

Таблиця девіації магнітного компасу

КК	d	КК	d	КК	d
0	+2,2	120	-5,9	240	+3,6
10	+2,0	130	-6,0	250	+4,1
20	+1,8	140	-6,0	260	+4,3
30	+1,4	150	-5,4	270	+4,3
40	+0,8	160	-4,9	280	+4,1
50	+0,2	170	-3,9	290	+3,8
60	-0,8	180	-2,8	300	+3,5
70	-1,8	190	-1,5	310	+3,2
80	-2,8	200	-0,2	320	+2,9
90	-3,8	210	+1,0	330	+2,6
100	-4,6	220	+2,0	340	+2,6
110	-5,4	230	+3,0	350	+2,4

Теорія і приклади рішення цих завдань приведений в підручнику (Ермолаев Г.Г., Зотеев В.С., Биби А.Н. Основы морского судовождения. 4-е изд. М.: Транспорт, 1980. – 368 с.) на сторінках 115-117 .

Основний матеріал

При вирішенні основних завдань судноводіння постійно виникає необхідність визначати напрямок руху судна і напрямки з судна на різні об'єкти.

Напрямок руху судна визначається положенням його діаметральної площині відносно площини істинного меридіана, тобто його істинним курсом. Істинний курс (ИК) є двогранний кут між площиною істинного меридіана і носовою частиною діаметральної площини судна.

Напрямок на будь-який спостережуваний об'єкт, який визначається двогранним кутом між площиною істинного меридіана і вертикальною площиною, що проходить через місце спостерігача і спостережуваний об'єкт називається істинним пеленгом (ИП).

У площині істинного горизонту істинний пеленг вимірюється плоским кутом між лінією дійсного меридіана і лінією пеленга. Лінією пеленга є пряма лінія, по якій перетинається площину істинного горизонту з вертикальною площиною, що проходить через місце спостерігача і спостережуваний об'єкт.

Основною системою рахунку напрямків істинного пеленгу і істинного курсу є кругова, в якій справжній курс і істинний пеленг відраховуються від північної частини меридіана спостерігача по ходу годинникової стрілки від 0° до 360°.

Напрямок, що відрізняється від істинного пеленга на 180°, називається зворотним істинним пеленгом (ОИП).

ОИП = ИП +180

Напрямки з судна на різні об'єкти іноді визначаються не щодо істинного меридіана, а щодо діаметральної площини судна, тобто курсовими кутами. Курсовим кутом (КУ) називається кут між носовою частиною діаметральної площині судна і напрямком на спостережуваний об'єкт.

Рахунок курсових кутів ведеться за двома системами. За напівкруговою системою рахунок курсових кутів ведеться вправо і вліво від носової частини діаметральної площини судна в межах від 0° до 180°. Курсовим кутам в цій системі рахунків приписується найменування правого або лівого борту (рис. 4.1), а для аналітичних розрахунків знаки: «плюс» - для курсових кутів правого борта і «мінус» - для курсових кутів лівого борту. Рахунок курсових кутів може вестися і за коловою системою. Тоді курсові кути відраховуються від носової частини діаметральної площині по руху годинникової стрілки від 0 до 360 °.

Рисунок 1–Курсовий кут (КУ)

Істинний курс, істинний пеленг і курсової кут пов'язані між собою залежністю

ИП = ИК + КУ.

Напрямок руху судна, а також направлення на різні предмети можна визначати не тільки по відношенню до істинного меридіану, а й щодо магнітного меридіана. Напрямки, які визначаються щодо магнітного меридіана, називаються магнітними.

Магнітним курсом (МК) називається кут, в площині дійсного горизонту спостерігача між північної частиною магнітного меридіана і носовою частиною діаметральної площині судна.

Кут в площині дійсного горизонту спостерігача між північної частиною магнітного меридіана і напрямком на предмет називається магнітним пеленгом (МП).

Магнітні курси і магнітні пеленги відраховуються від північної частини магнітного меридіана за годинниковою стрілкою від 0 до 360°.

Кут, що відрізняється від магнітного пеленга на 180°, називається зворотним магнітним пеленгом (ОМП).

Істинний курс і істинний пеленг пов'язані з магнітними румбами наступними співвідношеннями:

Магнітне відхилення (d) відраховується від північної частини істинного меридіана на схід або захід от0° до 180°. Східному магнітному відхиленню приписують знак плюс, а західному - знак мінус.

На будь-який магнітний прилад, розміщений на судні, діє не тільки магнітне поле Землі, а й магнітне поле судна, тобто прилад, знаходиться під дією сумарного магнітного поля. Постійний судновий магнетизм і тимчасова намагніченість м'якого заліза створюють в навколишньому просторі суднове магнітне поле. Таким чином, магнітна стрілка на судні встановлюється не в площині магнітного меридіана, а в площині дії вектора напруженості сумарного магнітного поля.

Вертикальна площина, що проходить через магнітну вісь N - S картушки (чутливого елемента) компаса, встановленого на судні, називається площиною компасного меридіана. Слід від перетину цієї площиною площини істинного горизонту називається компасним меридіаном. У загальному випадку магнітний і компасний меридіани не збігаються, а складають деякий кут в площині дійсного горизонту спостерігача між магнітним і компасним меридіаном, який називають девіацією магнітного компаса (δ).

Цей кут відраховується від північній частині магнітного меридіана до W або до Е від 0 до 180 °. Якщо північна частина компасного меридіана відхилена до Е від магнітного, девіація вважається позитивною (+), якщо до W - негативною (-).

Кут в площині істинного горизонту, відлічуваний від північної частини компасного меридіана за годинниковою стрілкою носової частини діаметральної площині судна (лінії курсу), називається компасним курсом (КК).

Кут в площині дійсного горизонту, відлічуваний від північної частини компасного меридіана за годинниковою стрілкою до напряму на предмет (лінії пеленга), має назву компасний пеленг (КП).

Напрямок, що відрізняється на 180° від компасного пеленга, називають зворотним компасним пеленгом (ОКП). При пеленгуванні за допомогою магнітного компаса знімають величину зворотного компасного пеленга.

Компасні курси і пеленги відраховуються в круговому рахунку.

Компасні і магнітні напрямки зв'язані наступними формулами:

Якщо відомо компасний курс і курсовий кут предмета, то:

Щоб отримати справжній напрям ИК, ИП або ОИП, необхідно напрямок, що визначається по магнітному компасу, виправити девіацією і магнітним схиленням зі своїми знаками. На цій підставі алгебраїчна сума девіації і магнітного відхилення називається загальною поправкою магнітного компаса (ΔК).

Геометрично поправка магнітного компаса є кут, на який площину компасного меридіана відхилена від площини дійсного меридіана. Цей кут відраховується в площині дійсного горизонту від північної частини істинного меридіана до Е (схід) або W (захід) до північної частини компасного меридіана. Якщо при цьому остання відхилена від істинного до Е, то поправка компаса буде східній (остов) і йому приписується знак «плюс». Якщо ж північна частина компасного меридіана відхилена від істинного до W, то поправка буде західною (вестовою) і їй приписується знак «мінус».

Загальна поправка компаса (ΔК), магнітне схилення (d) і девіація (δ) пов’язані наступними алгебраїчними співвідношеннями:

ΔК = (± d) + (± δ)

d = ΔК- (± δ)

δ = ΔК- (± d)

Використовуючи загальну поправку компаса, можна переходити від компасних румбів до істинних і навпаки.

На судні по магнітному компасу отримують компасні курси і компасні пеленги. На навігаційній карті прокладають тільки справжні курси і справжні пеленги. Тому судноводіям необхідно вміти переходити від компасних напрямків до істинних і навпаки. Перехід від істинного курсу або пеленга, знятого з карти, до компасного носить назву переклад курсу або пеленга, а від компасного курсу або пеленга, отриманого за компасом, до дійсних їх значень - виправленням курсу або пеленга.

Обидві задачі можуть бути вирішені як аналітично, так і графічно. У результаті отримуємо рисунок, подібний рис. 4.2.

Рисунок 2– Приклад графічного рішення задач

При графічному рішенні в кожному випадку будують креслення і поруч з ним проводять розрахунки істинного або компасного курсу і пеленга. Креслення дає наочне уявлення про те, що потрібно зробити, тобто додати або відняти магнітне схилення і девіацію, щоб отримати курс або пеленг.

Переклад істиних курсів в компасні здійснюють наступним чином. Нехай судно знаходиться в точці О (рис. 4.3). На карті прокладений курс судна на маяк D. Проведемо через точку О лінію NиO, яка представить північну частину істинного меридіана. Кут NиOD - істинний курс судна. Нехай в даному місці спостерігається остове магнітне відхилення. Кут NиONм є відхиляння магнітного компаса, а лініяNмO – північна частина магнітного меридіана. З малюнка видно, що кут між магнітним меридіаном і носовою частиною діаметральної площині судна OD став менше на величину відмінювання в порівнянні з істинним курсом. Кут NмOD - магнітний курс судна.

Рисунок 3 – Переклад та виправлення курсу або пеленга

Для переходу до компасного курсу необхідно врахувати девіацію магнітного компаса. Для цього компасний меридіан проводять на кресленні так, щоб його положення щодо магнітного меридіана відповідало знаку і величині девіації.

Девіацію вибирають з таблиці девіації на компасний курс простим інтерполюванням. Але при перекладі курсів, як бачимо, компасний курс невідомий. Однак при добре знищеній девіації (залишкова девіація не перевищує 2-3 °) її значення на магнітних і компасних курсах практично одне і те ж. Тому, врахувавши схиляння, вказане на карті, і перевівши істинний курс в магнітний, вибирають на нього девіацію. Маючи девіацію, переводять магнітний курс в компасний.

Приклад.

Якщо відоме МК=152⁰, то для визначення девіації приймають МК = КК = 152⁰.

З таблиці залишкової девіації визначаємо δ₁₅₂⁰ в наступній послідовності:

1. Знаходимо диапазон з таблиці девіації магнітного компасу (табл. 4.2):

КК	δ
150	-5,4
160	-4,9

ΔКК = KK - KK^мin= 152⁰-150⁰=2⁰

2. ΔКК^/ = 10⁰ відповідає Δδ^/ = +0,5⁰; тоді

3. δ_кк= δ_кк^мin + ΔКК ^. δ₁⁰

δ₁₅₂⁰=-5,4 + 2^. (+0,05) = - 5,3⁰

Нехай у нашому прикладі магнітного курсу відповідає остова девіація певної величини. Тоді кут NмONк - девіація, а лінія NкО - північна частина компасного меридіана. Кут NкOD - компасний курс судна.

При перекладі істінних курсів і пеленгів в компасні використовують також аналітичні співвідношення:

Загальна поправка ΔК визначається на компасний курс, яким слідує судно в момент пеленгування.

Виправлення компасних курсів в істинні роблять таким чином. Нехай судно знаходиться в точці О і слідує деяким КК.

Проведемо через точку О лінію NкO, яка представить північну частину компасного меридіана. Від компасного меридіана за годинниковою стрілкою відкладемо кут NкOD, що відповідає заданому КК. Потім через точку О проведемо магнітний меридіан NмO так, щоб відхилення компасного меридіана від магнітного відповідало величині і знаку девіації компаса на даному, курсі. Нехай у нашому прикладі девіація компаса позитивна (остова), тоді кут NмOD - магнітний курс судна. Отриманий магнітний курс виправляють в істинний, додаючи або віднімаючи схиляння компаса, вказане на карті.

На кресленні необхідно провести справжній меридіан NиO через точку О так, щоб відхилення магнітного меридіана від істинного відповідало найменуванню та величині магнітного відхилення. Якщо в нашому прикладі схиляння позитивне (остове), то кут NuOD зображує істинний курс судна.

При виправленні компасних курсів і пеленгів в істинні використовують аналітичні співвідношення:

В цьому випадку девіацію вибирають з таблиці девіації на компасний курс; схиляння знімають з карти і отримують загальну поправку ΔК, якою виправляють компасні курси і пеленги.

Завдання 2. Визначення дальності видимості предмета

Основні питання

Необхідно визначити:

Дальність видимості предмета (миль).

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

Дальність видимості предмета (Д_п) складається з дальності видимості горизонту спостерігача (Д_h) і дальності видимості горизонту предмета (Д_н). Висота ока спостерігача і предмета приведена в метрах в таблиці індивідуального завдання. Дальність видимості предмета розраховується по емпіричній формулі приведеній в літературних джерелах.

Теорія рішення цих завдань приведений в підручнику (Ермолаев Г.Г., Зотеев В.С., Биби А.Н. Основы морского судовождения. 4-е изд. М.: Транспорт, 1980. – 368 с.) на сторінках 33-34 .