Kuģa atrašanās vietas noteikšana. Kuģa definīcija: metodes

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Kopš cilvēku roku radītie kuģi sāka sērfot jūrās un okeānos, navigatori saskārās ar uzdevumu pašiem noteikt savu atrašanās vietu. Milzīgi viļņi, brāzmas un vajadzība manevrēt ar lāpstiņām, virziena turēšana pret vēju, sarežģīti vairāku dienu braucieni, un ar kompasu vien senajiem jūrniekiem nepietika. Mūsdienās, kad kuģa atrašanās vietas noteikšana tiek veikta automātiski, pateicoties GLONASS satelītsistēmām, ir grūti iedomāties kapteiņa pozīciju, kura rīcībā ir tikai vienkāršas ierīces orientēšanai pēc zvaigznēm. Tomēr arī mūsdienās visas šīs ierīces pieder specializēto vidējo un augstāko specializēto izglītības iestāžu absolventiem.

Jūras atrašanās vietas noteikšanas pamatmetodes

Kuģa divu koordinātu noteikšana trīsdimensiju telpā (vietas) tiek veikta septiņos veidos, tostarp:

• Vecākā ir vizuāla.
• Vēlāk, bet ne daudz astronomiskāk.
• ātrums laikam. Izgudrots aptuveni tajā pašā laikā, kad astronomiskā metode, un bieži izmantota kopā ar iepriekšējām divām. Šodien rutīnas darbus veic automātiskie kalkulatori;
• Radars, kas ļauj apvienot radara ekrānā redzamo attēlu ar jūras karti.
• Radio virziena noteikšana. Pieejams, ja krastā ir signāla avoti.
• Radionavigācijas, izmantojot saziņas līdzekļus, ar kuru palīdzību navigators saņem viņam nepieciešamo informāciju.
• Satelīta navigācijas metode.

Visas metodes, izņemot pirmās trīs, bija tehnoloģiskās revolūcijas rezultāts, kas notika 20. gadsimtā. Tie nebūtu iespējami bez cilvēces atklājumiem un izgudrojumiem radiotehnikas, elektronikas, kibernētikas jomā un izrāviena kosmosa nozarē. Tagad nav grūti aprēķināt punktu okeānā, kur atrodas kuģis, tā koordinātu noteikšana aizņem dažas sekundes, un, kā likums, tās tiek izsekotas nepārtraukti. Aptuveni tās pašas tehnoloģijas tiek izmantotas aviācijas navigācijā un pat tik “ikdienišķā” jomā kā auto vadīšana.

Latitude

Kā jūs zināt, zeme nav plakana, tai ir nedaudz saplacinātas bumbiņas forma. Šķiet, ka trīsdimensiju figūras punkti jāapraksta ar trim Eiklīda koordinātām, bet ģeogrāfiem un navigatoriem pietiek ar divām. Lai veiktu kuģa topogrāfisko noteikšanu, jānosauc tikai divi skaitļi, kam pievienoti vārdi "ziemeļu" (vai "dienvidu") platums (saīsināti kā N vai S) un rietumu vai austrumu garums (citādi - w.d. vai w.d.). Šīs vērtībasmēra grādos. Viss ir ļoti vienkārši. Platuma grādus aprēķina no ekvatora (0°) līdz poliem (90°), norādot, kurā virzienā: ja tuvāk Antarktīdai, tad norādīts dienvidu platums, un, ja virzienā uz Arktiku, tad ziemeļu platums. Vienāda platuma punkti veido apļus, ko sauc par paralēlēm. Katram no tiem ir atšķirīgs diametrs - no lielākā pie ekvatora (apmēram 40 tūkstoši kilometru) līdz nullei polā.

Garums un garuma mēri

Kuģa atrašanās vietas noteikšana nav iespējama pēc vienas koordinātas, tāpēc ir otra. Garums ir nosacīts meridiāna skaitlis, kas atkal norāda pusi, kurā tiek veikta atpakaļskaitīšana. Aplis ir sadalīts 360 °, divas no tā pusēm, attiecīgi, ir vienādas ar 180. Griničas meridiāns, kas iet caur slaveno britu observatoriju, tiek uzskatīts par nulli. Planētas otrā pusē atrodas tās antipods – 180.. Abas šīs koordinātas (0° un 180°) ir norādītas bez garuma virziena nosaukuma.

Bez grādiem ir arī minūtes - tās norāda objektu atrašanās vietu ar 60 reižu lielāku precizitāti. Tā kā visi meridiāni ir vienāda garuma, tieši tie kļuva par garuma mēru jūrniekiem. Viena jūdze (jūras) atbilst vienai jebkura meridiāna minūtei un ir vienāda ar 1,852 km. Metriskā sistēma tika ieviesta daudz vēlāk, tāpēc kuģu navigatori izmanto veco labo angļu jūdzi. Piemērotas ir arī tādas vienības kā kabeļi - tas ir vienāds ar 1/10 jūdzes. Kas ir pārsteidzoši, jo pirms tam briti biežāk skaitījās desmitos nekā desmitos.

Vizuāls veids

Kā norāda nosaukums, metode ir balstīta uz to, ko navigators un kapteinis, kā arī citi komandas locekļi uz klāja vai rīkiem sk. Iepriekš burāšanas flotu laikos bija skatīšanās uz priekšu pozīcija, šī jūrnieka postenis atradās pašā augšā, īpaši nožogotā galvenā masta - skapja vietā. No turienes bija labāk redzēt. Kuģa stāvokļa noteikšana pēc piekrastes objektiem ir līdzīga vienkāršākajam gājēja paņēmienam, kurš zina, kas viņam vajadzīgs, piemēram, māja Staroportofrankivska ielā 12, un precizitātei ir vēl viens meklēšanas kritērijs - aptieka, kas atrodas pretī. Savukārt jūrniekiem par orientieriem kalpo citi objekti: bākas, kalni, salas vai kādas citas pamanāmas ainavas detaļas, taču princips ir viens. Jums jāizmēra divi vai vairāki azimuti (tas ir leņķis starp kompasa adatu un virzienu uz orientieri), jāievieto tie kartē un jāsaņem koordinātas to krustojuma punktā. Protams, šāda kuģa ģeogrāfiskā definīcija vai drīzāk tā atrašanās vieta ir piemērojama tikai piekrastes redzamības zonā un pēc tam skaidrā laikā. Miglā var orientēties pēc bākas sirēnas skaņas un, ja nav virszemes zīmju, seklā ūdenī griezties pie sēkļiem, ar lielu mērot dziļumu.

Astronomija jūras dienestā

romantiskākā atrašanās vietas noteikšanas metode. Ap 18. gadsimtu jūrnieki kopā ar astronomiem izgudroja sekstantu (dažkārt sauktu arī par sekstantu, tas arī ir pareizi) - ierīci, ar kuru var veikt diezgan precīzu kuģa divu koordinātu noteikšanu pēc zvaigžņu stāvokļa debesis. Tā ierīceNo pirmā acu uzmetiena tas ir sarežģīti, bet patiesībā jūs varat iemācīties to izmantot diezgan ātri. Tā konstrukcijā ir optiskā sistēma, kurai jābūt vērstai uz Sauli vai jebkuru zvaigzni, iepriekš uzstādot ierīci stingri horizontāli. Precīzai norādīšanai tiek nodrošināti divi spoguļi (lieli un mazi), un gaismekļa leņķiskais pacēlums tiek noteikts pēc skalas. Ierīces virzienu iestata ar kompasu.

Ierīces veidotāji ņēma vērā seno navigatoru gadsimtiem seno pieredzi, kuri koncentrējās tikai uz zvaigžņu, mēness un saules gaismu, bet izveidoja sistēmu, kas vienkāršo gan mācīšanos orientēties, gan pašu atrašanās vietas noteikšanas procesu..

Aprēķins

Zinot sākuma punkta (izejas ostas) koordinātas, kustības laiku un ātrumu, visu trajektoriju var attēlot kartē, atzīmējot, kad un par cik grādiem kurss tika mainīts. Šī metode varētu būt ideāla, ja virziens un ātrums ir neatkarīgi no strāvas un vēja. Kursa nevienmērīgums un nobīdes indikatora (ātruma mērītāja) kļūdas ietekmē arī iegūto koordinātu precizitāti. Navigatora rīcībā ir īpašs lineāls paralēlu līniju uzlikšanai kartē. Jūras kuģa manevrēšanas elementu noteikšana tiek veikta, izmantojot kompasu. Parasti virziena maiņas punktā patiesā pozīcija tiek noteikta, izmantojot citas pieejamās metodes, un, tā kā tas parasti nesakrīt ar aprēķināto, starp diviem punktiem tiek uzzīmēts savdabīgs šķipsnas, kas neskaidri atgādina gliemezis un saukts par "neviskozu".

Pašlaik uz kuģavairums kuģu ir aprīkoti ar automātiskiem kalkulatoriem, kas, ņemot vērā ievades ātrumu un virzienu, veic integrāciju laika mainīgajā.

Izmantojot radaru

Tagad jūras kartēs nav palicis neviens b alts plankums, un pieredzējis stūrmanis, redzot piekrastes aprises, uzreiz var pateikt, kur atrodas viņa aprūpē uzticētais peldlīdzeklis. Piemēram, pamanījis bākas gaismu pie apvāršņa pat miglā un dzirdot tās klusināto sirēnas skaņu, viņš uzreiz teiks apmēram tā: “Esam Voroncovska uguns traversā, attālums ir divas jūdzes.” Tas nozīmē, ka kuģis atrodas norādītajā attālumā uz līnijas, kas taisnā leņķī savieno kursu un perpendikulāro virzienu pret bāku un kuras koordinātas ir zināmas.

Bet bieži gadās, ka krasts ir tālu un nav redzamu orientieru. Agrāk, buru flotes laikos, kuģis tika “noguldīts dreifē”, savācot buras, dažkārt, ja bija zināms valdošo vēju kaprīzs un dibena (rifi, sēkļi utt.) neparedzamība, tad tās noenkurojās un “gaidīja jūrā laikapstākļus”, tas ir, noskaidrošanu. Tagad vairs nav jātērē laiks, un navigators var redzēt krasta līniju, skatoties lokatora ekrānā. Kuģa noteikšana, izmantojot radaru, ir vienkāršs uzdevums, ja jums ir kvalifikācija. Pietiek apvienot attēlu navigācijas ierīcē un attiecīgā apgabala karti, un uzreiz viss kļūs skaidrs.

Virzienu noteikšana un radionavigācijas metode

Ir tāda radioamatieru spēle - "Lapsu medības". Ar paštaisītu ierīču palīdzību tā dalībnieki meklēkrūmos vai aiz kokiem paslēpusies “lapsa” - spēlētājs, kuram ir strādājoša mazjaudas radiostacija. Tādā pašā veidā, tas ir, izturot, pretizlūkošanas dienesti identificē ārvalstu izlūkdienestu iedzīvotājus (vismaz tā bija iepriekš) brīdī, kad tie nosūtīja spiegu ziņojumus. Lai noteiktu atrašanās vietu, ir nepieciešami vismaz divi virzieni, kas krustojas atrašanās vietas punktā, bet biežāk nekā nav. Tā kā vienmēr ir kaut kāda rādījumu izkliede un nav iespējams sasniegt absolūtu precizitāti, gultņi nesaplūst vienā punktā, bet veido tādu kā daudzpusēju figūru, kuras ģeometriskajā centrā ar augstu pakāpi jāuzņemas sava atrašanās vieta. no varbūtības. Atskaites punkti var būt krastā speciāli izveidoti pilotu signāli (piemēram, uz bākām) vai starojums no radiostacijām, kuru koordinātas ir zināmas (tās ir uzzīmētas kartē).

Plaši tiek izmantota arī piekrastes kursa korekcija, izmantojot radiosakarus.

Pa satelītiem

Šodien gandrīz neiespējami apmaldīties okeānā vai jūrā. Kustīgu objektu kustību jūrā, gaisā un uz zemes uzrauga navigācijas un glābšanas sistēmas, Krievijas Cospas un starptautiskais Sarsat. Viņi strādā pēc Doplera principa. Uz kuģa ir nepieciešams uzstādīt īpašu radiobāku, taču drošība un pārliecība par veiksmīgu brauciena iznākumu ir par to iztērētās naudas vērta. Virzienu meklētāji atrodas uz ģeostacionāriem ("karājoties" virs zemes virsmas fiksēta punkta) satelītiem,kas veido sistēmu. Šis pakalpojums tiek sniegts bez maksas un papildus glābšanas funkcijai veic kuģošanas līdzekļa atrašanās vietas navigācijas meklēšanu. Satelītanavigācijas metode dod visprecīzākās koordinātas, tās pielietošana nesagādā grūtības, un mūsu tehnoloģiju laikmeta navigatori to izmanto visbiežāk.

Papildu parametrs - lejupielādēt

Kuģa kuģojamību un tā iespējamo kursu būtiski ietekmē tā iegrime. Kā likums, jo lielāka ķermeņa daļa ir iegremdēta ūdenī, jo augstāks ir tā hidrodinamiskās pretestības līmenis. Tomēr ir arī izņēmumi, piemēram, kodolzemūdenēs zemūdens straume pārsniedz virsmu, un īpaša priekšgala "spuldze" tās pilnīgas noslīkšanas gadījumā rada labākas racionalizācijas efektu. Tā vai citādi, bet kustības ātrumu (gājienu) ietekmē kravas (kravas) masa tilpnēs vai cisternās. Lai novērtētu šo vērtību, jūrnieki izmanto īpašas atzīmes ar riskiem uz korpusa priekšgala, pakaļgala un sānu daļām (vismaz sešas skalas). Šīs zīmes tiek pielietotas individuāli, katram kuģim ir savs, nav vienota standarta. Paņēmiens kravas svara noteikšanai uz kuģa, ko sauc par "iegrimes apskati", ir balstīts uz "iegrimes atzīmju" izmantošanu un tiek izmantots daudziem mērķiem, jo īpaši navigācijai. Dibena dziļums ne vienmēr ļauj kuģim iziet cauri konkrētam kuģu ceļam, un navigatoram šis faktors ir jāņem vērā.

Atliek novēlēt vismaz septiņas pēdas zem ķīļa tiem, kas dodas burā.