Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Сущность навигации
Слово навигация произошло от латинского navigatio — мореплавание, судоходство.
При Петре I мореплавателей называли навигаторами. В настоящее время слово навигация употребляется в двух значениях: в практическом, как период судоходства, например зимняя навигация, продление навигации, и в более общем — как наука навигация, изучающая вопросы судовождения.
Навигация — ведущий предмет среди других наук судовождения. Навигация разрабатывает основы судовождения, непрерывного учета движения судна в море, который обеспечивает безопасность плавания.
Навигация рассматривает целый комплекс вопросов: основные понятия о Земле; способы определения мореплавателем основных направлений и расстояний на поверхности Земли; методы определения поправок мореходных приборов; ведение прокладки пути судна на морских навигационных картах; определение места судна навигационными способами. Из них главными являются: ведение прокладки, т. е. построение на карте пути судна и определение места судна различными навигационными способами — по направлениям на береговые предметы.
Навигация — точная наука, основой для которой является математика. Однако применяя точные математические методы навигации, не всегда точно можно определить место судна, поскольку в море на него действуют две стихии — водная и воздушная — волны, течения и ветры, сбивающие судно с пути, по которому оно должно передвигаться. Поэтому в навигации, помимо знания теоретических методов, обосновывающих точность судовождения, необходимы опыт и искусство судоводителя. Только знание научных математических основ навигации в сочетании с опытом могут обеспечить безопасность судна в любых условиях плавания.
Географические координаты места
Пусть судно и находящийся на нем наблюдатель расположены в точке А на поверхности Земли (см. рис. 2). Вообразим меридиан и параллель, проходящие через эту точку А и вершины центральных углов АО В и СОВ.
Широтой фА точки А называется центральный угол АОВ, лежащий в плоскости меридиана и измеряемый дугой меридиана В А, заключенной между экватором и параллелью точки Л. В зависимости от того, в каком полушарии лежит точка, широте приписывается наименование северной или южной. Широты отсчитываются от 0 до 90°. Широты всех точек, лежащих па экваторе, равны 0°, а широты полюсов - 90°, или 90°N и 90°S.
Долготой точки А называется центральный угол СОВ, лежащий в плоскости экватора, который измеряется дугой экватора СВ, заключенной между нулевым меридианом и меридианом точки А. Поскольку нулевой меридиан делит земной шар на два полушария - западное (вестовое) и восточное (остовое), то в зависимости от наименования полушария, в котором расположена наша точка, долготам приписывается наименование W или Ost. Счет долгот ведется от 0 до 180°. При плавании из пункта отхода А (отшествия) в пункт прихода В (пришествия) судно меняет свою широту и долготу.
Величина, на которую изменяется широта при переходе судна из пункта отшествия ф1 в пункт пришествия ф2, называется разностью широт (РШ). РШ измеряется меньшей из дуг меридиана между параллелями пункта отхода А и прихода В в пределах от 0 до 180° и имеет наименование к N, если северная широта увеличивается или южная уменьшается, и к S, если увеличивается южная широта или северная.
Определение направлений в море
Через любую точку земной поверхности можно провести отвесную линию, или вертикаль zA, которая укажет направление zn - зенит - надир. Горизонтальную плоскость НН' проходящую перпендикулярно отвесной линии и через место наблюдателя точку А, называют плоскостью истинного горизонта наблюдателя. Вертикальную плоскость LU, проходящую через земную ось и место наблюдателя, называют плоскостью истинного меридиана наблюдателя.
Линия пересечения плоскости истинного меридиана наблюдателя с плоскостью истинного горизонта будет называться линией истинного меридиана, т. е. покажет направление линии NS, которая называется полуденной, так как в плоскости LL' Солнце бывает в полдень.
Вертикальная, плоскость КК', перпендикулярная плоскости истинного меридиана наблюдателя, называется плоскостью первого вертикала. Пересечение плоскости первого вертикала с плоскостью истинного горизонта образует на последней направление линии OstW. Для наблюдателя, находящегося в любой точке земного шара (за исключением полюсов, где отвесная линия совпадает с осью вращения Земли), линии NS и OstW указывают на основные стороны света - север, юг, восток, запад - на плоскости истинного горизонта. При этом для наблюдателя, обращенного лицом к северу, справа будет направление на восток, слева - на запад.
В судовождении приняты три системы деления горизонта: румбовая, круговая и четвертная.
Румбовая система зародилась еще в эпоху парусного флота. В этой системе каждая четверть горизонта разбита на восемь частей, а весь горизонт на 32 части. Полученные 32 направления называются румбами. Румб представляет собой угол между двумя соседними направлениями, равный 1/32 части окружности, или 360° : 32 = 11 '/4°.
Румбы делятся на четыре главные N, Ost, S, W, четыре четвертных NO, SO, SW, NW, восемь, расположенных между главными и четвертными румбами - трехбуквенные NNO, ONO, OSO и т. д., и промежуточные, которых шестнадцать.
Для получения названия трехбуквенных румбов складываются названия главных и четвертных, между которыми они находятся. Название промежуточного румба образуется из названия ближайшего главного или четвертного румба, следующего за ним голландского слова "ten" (тэн), обозначающего предлог "к" и наименования главного румба, к которому приближается данный промежуточный румб, например NOtO, NWtN, NtO.
Картушка магнитного компаса
Румбовая система применяется для обозначения направлений ветра, течения или других приближенных направлений. Слово румб сохранилось как термин, обозначающий какое-либо направление в море.
В настоящее время основной является круговая система, которая используется для ведения прокладки на карте и во всех приборах, указывающих направление.
И отсчет ведется от направлений N или S в сторону Ost или W от 0 до 90°. При такой системе деления горизонта направление указывается числом градусов с наименованием четверти. Например, NOst45°, SW36°. Счет градусов в NOst и SW четвертях ведется по направлению движения часовой стрелки, а в SOst и NW четвертях - против часовой стрелки.
Четвертная система применяется обычно при астрономических определениях и при рассмотрении некоторых теоретических вопросов.
Для перевода направления, данного по четвертному счету, в круговой следует: в первой (NOst) четверти оставить число градусов без изменения; во второй (SOst) данное число градусов вычесть из 180°; в третьей (SW) к данному числу градусов прибавить 180°; в четвертой (NW) данное число градусов вычесть из 360°. Наименование четверти при переходе от четвертного счета к круговому не пишется. Например, направлению SOst 36,0° в круговой системе будет соответствовать направление, равное 144,0°.
В судовождении обычно приходится иметь дело с двумя направлениями - направлением движения судна и направлением на какой-либо объект. Направление движения судна может быть определено положением его диаметральной плоскости по отношению к плоскости истинного меридиана. Угол между нордовой частью плоскости истинного меридиана и носовой частью диаметральной плоскости судна называется истинным курсом (ИК) судна. Направление на какой-либо предмет определяется углом между нордовой частью плоскости истинного меридиана и вертикальной плоскостью, проходящей через место наблюдателя и наблюдаемый предмет, и называется истинным пеленгом (ИП). Истинный пеленг не зависит от направления диаметральной плоскости судна.
На плоскости истинного горизонта ИК и ИП изображаются углами, одной стороной которых является истинный меридиан, а второй - или линия курса - след от диаметральной плоскости судна (при определении курса) - или линия пеленга - след вертикальной плоскости, проходящей через место наблюдателя и наблюдаемый объект.. Истинные курсы и истинные пеленги отсчитываются от нордовой части истинного меридиана наблюдателя по движению часовой стрелки от 0 до 360°.
Угол между нордовой частью истинного меридиана и направлением от предмета на судно, отличающийся на 180° от истинного пеленга, называется обратным истинным пеленгом (ОИП).
Угол между носовой частью диаметральной плоскости судна и направлением на данный предмет называется курсовым углом (КУ). Курсовые углы отсчитывают от носовой части диаметральной плоскости судна по правому и левому бортам от 0 до 180° (рис. 1). Из рис.1 находим: ИП2 = ИК+КУ пр/б; ИП1 = ИК-КУл/6.
Если в первой формуле ИП2 получится больше 360°, то из этой величины надо вычесть 360°. Если во второй формуле ИК<КУ, то к ИК надо прибавить 360°. ^Из формулы ИП2=ИК+КУ пр/б можно получить КУ=ИП2-И К. При этом, если результат получится со знаком "плюс", КУ будет правого борта, если со знаком "минус" - левого борта.
Если курсовой угол составляет 90° правого или левого борта, он называется траверзом судна. Так и говорят, например, "На траверзе правого борта - маяк".
Рис.1, 2
Если ЯЯ=Я/С+90°, то наблюдаемый предмет расположен на траверзе правого борта, а если ИП=ИК-90°, то объект расположен на траверсе левого борта.
Гирокомпасные курсы и пеленги. Главная ось гирокомпаса под действием направляющей силы должна устанавливаться в плоскости истинного меридиана. Однако гирокомпас, как любой прибор, имеет поправку. Поэтому ось гирокомпаса устанавливается не в плоскости истинного меридиана, а в плоскости гироскопического.
Курсы и пеленги, снимаемые с гирокомпаса, называются гирокомпасными (рис. 2).
Гирокомпасным курсом (Г К К) называется угол в плоскости истинного горизонта, отсчитываемый по часовой стрелке от нордовой части гирокомпасного меридиана до носовой части диаметральной плоскости судна. Гирокомпасным пеленгом (ГКП) называется угол в плоскости истинного горизонта, отсчитываемый по часовой стрелке от нордовой части гирокомпасного меридиана до направления на ориентир. Горизонтальный угол между истинным и гироскопическим меридианами называется поправкой гирокомпаса АГК.
Если нордовая часть гироскопического меридиана отклоняется к Ost от истинного меридиана, то поправка гирокомпаса называется остовой и ей приписывается знак "плюс", если к W, то поправка называется вестовой и ей приписывается знак "минус". Из рис. 7 можно установить следующую зависимость между истинными и гироскопическими курсами и пеленгами:
И К = ГКК + ГК ГКК =ИК - ГК
ИП = ГКП + ГК ГКП = ИП- ГК
Отсюда поправка гирокомпаса
ГК = ИК - ГКК = ИП- ГКП.
Поправка гирокомпаса не зависит от магнитного поля Земли. Она меняется после чистки, разборки или ремонта, а также после каждого нового запуска гирокомпаса. Поэтому ее следует периодически определять.
Основные сведения о земном магнетизме
После появления компаса, казалось, моряки получили надежный прибор для ориентации в море. Но компас, а вернее магнитная стрелка, имела свои секреты, которые еще не были раскрыты. Мореплаватели считали, что северный конец магнитной стрелки показывает точно на север. Однако это было не так: Мореплаватели привыкли приблизительно ориентироваться в море и до поры до времени их устраивала точность ориентации по магнитному компасу. Но с дальнейшим развитием судоходства моряки, совершая все более дальние плавания, стали замечать, что магнитная стрелка указывает не на географический север (N), или, как принято говорить в навигации, располагается в плоскости истинного (географического) меридиана, а уклоняется от него к востоку или западу на некоторую величину. На это обратил внимание еще Христофор Колумб во время своего знаменитого плавания через Атлантику к берегам Америки.
Однако вера в компас у моряков-была еще сильна и поначалу многие считали, что или плохо проводились наблюдения, или магнит временно потерял способность указывать точно на север. Но дальнейшее развитие науки и, в частности, новые данные о земном магнетизме подтвердили тот факт, что магнитная стрелка компаса показывает не на географический, или истинный полюс земли, как считали ранее мореплаватели, а на магнитный.
Наша Земля окружена естественным магнитным полем. Действие магнитных сил обнаруживается как на поверхности Земли, так и в ее недрах и под водой. Все пространство, окружающее земной шар, пронизывается магнитными силовыми линиями, как бы исходящими из магнитного полюса в южном полушарии, огибающими земной шар и входящими в магнитный полюс северного полушария. Условно принято считать, что северный магнитный полюс содержит отрицательный магнетизм, а южный - положительный (рис. 3). В магнитных компасах используется свойство свободно подвешенной намагниченной стрелки устанавливаться вдоль магнитных силовых линий Земли. Такая стрелка своим северным концом указывает на север, а южным - на юг. Магнитные полюсы расположены вблизи географических, но не совпадают с ними. Причем положение магнитных полюсов не остается неизменным, координаты их, хотя и очень медленно, но изменяются. В 1600 г. северный магнитный полюс находился в 1300 км от географического, в настоящее время - примерно в 2000 км. Магнитное поле Земли в каждой данной точке характеризуется вектором напряженности Т, который называют также полной силой земного магнетизма. Вектор напряженности всегда направлен по касательным к силовым линиям и в точке О (рис. 4) изображается вектором OF.
Рис. 3, 4
Вертикальная плоскость NNOZF, в которой расположен вектор OF и ось свободно подвешенной магнитной стрелки, называется плоскостью магнитного меридиана. Плоскость магнитного меридиана составляет с плоскостью истинного меридиана NaOZL угол РОН, который называется магнитным склонением d. Иными словами магнитные полюсы Земли не совпадают с географическими и свободно подвешенная магнитная стрелка в разных точках земной поверхности отклоняется от истинного меридиана на различные углы. Этоотклонение и будет ни чем иным, как склонением. Магнитное склонение d (рис. 5) отсчитывается от северной части истинного меридиана в сторону Ost или W от 0 до 180°. Остовому склонению приписывается знак "плюс", а вестовому - знак "минус".
Рис. 5
Например: d=+3,6°, или d = 3,6° Ost; d = - 2,8°, или d=2,8°W.
В то же время свободно подвешенная магнитная стрелка в разных точках земного шара наклоняется к горизонту в плоскости магнитного меридиана. Угол NMOF между вектором OF и плоскостью истинного горизонта N"ONK называется магнитным наклонением Q, (см. рис. 4), которое отсчитывается от горизонтальной плоскости вниз от 0 до 90°.
Если опущен северный конец магнитной стрелки, то наклонение положительное, если опущен южный - отрицательное.
Точки на земной поверхности, в которых вектор OF=T направлен горизонтально, образуют замкнутую линию, дважды пересекающую географический экватор, которая называется магнитным экватором.
Если вектор Т разложить на горизонтальную Н и вертикальную Z составляющие в плоскости магнитного меридиана (см. рис. 4), то будем иметь:
N = TcosQ, Z = Tsin9, или Z = Htg9.
Величины d, Н, Z и в определяют магнитное иоле Земли в данной точке и называются элементами земного магнетизма. Наклонение в и вертикальная составляющая Z с приближением к магнитным полюсам увеличиваются, а горизонтальная составляющая Н, которая удерживает магнитную стрелку в плоскости магнитного меридиана, уменьшается. Отсюда следует, что использование магнитного компаса вблизи полюсов невозможно. Из всех элементов земного магнетизма наиболее важное значение имеет для судовождения магнитное склонение, которое указывается на навигационных морских картах. Однако все элементы земного магнетизма - величины не постоянные, а изменяющиеся. Поэтому на морских навигационных картах, кроме величины магнитного склонения, указывают и год, к которому это з-начение относится, а также его годовое изменение. На морских навигационных картах данные о магнитном склонении наносят или в виде картушки, размещенной на водной поверхности карты, внутри которой приведены сведения о склонении, или указывают только цифрами в тех местах карты, где невозможно разместить картушку. Магнитное склонение, снятое с карты, приводят к году плавания. Для этого рассчитывают его изменение за истекшее время, т. е. величину годового изменения умножают на количество лет, прошедших от года, к которому приведено склонение, до года плавания. Затем на полученную поправку Ad увеличивают или уменьшают склонение, снятое с карты.
В некоторых морях склонение резко отличается от значения его в близлежащих районах. Резкое отклонение магнитного склонения в какой-либо точке от значения его в окружающих районах называется магнитной аномалией, которая происходит от- залежей под поверхностью земли пород, способных намагничиваться. На морских навигационных картах районы магнитных аномалий обводят сплошными черными жирными линиями, внутри которых показаны возможные колебания магнитного склонения. Там, где границы магнитных аномалий определены неточно, их наносят пунктиром. Незначительные по площади аномалии обозначают на картах звездочкой, рядом с которой указывают значение и наименование склонения. Иногда наблюдаются внезапные и резкие изменения магнитного поля Земли, называемые магнитными бурями и продолжающиеся от нескольких часов до нескольких дней. Магнитные бури возникают вследствие изменения солнечной активности. При магнитных бурях изменения склонения достигают в умеренных широтах 7°, а в полярных - до 50°. При плавании в районах магнитных аномалий и бурь к показаниям магнитных компасов - следует относиться с особой осторожностью.
При известном магнитном склонении в данном районе плавания можно определить положение нордовой части магнитного меридиана относительно нордовой части истинного меридиана, т. е. NK относительно N", следовательно, легко можно определить и магнитный курс. Магнитным курсом (МК) называется угол в плоскости истинного горизонта между нордовой частью магнитного меридиана и носовой частью диаметральной плоскости судна; МК отсчитывается по часовой стрелке от 0 до 360°. Угол в плоскости истинного горизонта между нордовой частью магнитного меридиана и на правлением на предмет называется магнитным пеленгом (МП) и отсчитывается от 0 до 360° (рис. 6). Угол, отличающийся от магнитного пеленга на 180°, называется обратным магнитным пеленгом (О МП).
Рис. 6
Понятие о магнетизме судового железа
Магнитный компас, помимо склонения, имел еще одну «слабость». Он оказался весьма чувствителен к судовому железу. Пока корабли строили деревянными и на них было немного металлических предметов, это свойство проявлялось незначительно. Хотя еще в середине XVII в. было замечено, что в разных местах корабля компас показывает по-разному.
Несколько позже было замечено, что на показания компаса существенно влияют металлические предметы, перемещаемые вблизи него. Во время одной из морских экспедиций было установлено, что показания компасов, установленных в одном и том же месте, но на разных кораблях, неодинаковы. Дальнейшие исследования земного магнетизма позволили сделать следующий вывод.
Та магнитная сила Земли, которая уводит магнитную стрелку компаса от направления на географический полюс Земли, или из плоскости истинного меридиана одновременно действует и на стальной корпус судна, а также и на все металлические предметы, на нем находящиеся: Корпус судна воспринимает магнетизм Земли и сам как бы становится магнитом, в свою очередь оказывая влияние на стрелку компаса. Такое влияние вредно, так как новые магнитные силы, возникающие в судовом корпусе, уводят компасную стрелку из плоскости магнитного меридиана. Это явление было названо девиацией. Однако прошло не менее полутора столетий, прежде чем удалось объяснить явление девиации.
Итак, современные суда, имеющие стальной набор корпуса, обшивку, создают собственное магнитное поле. Поэтому на стрелку магнитного компаса, установленного на судне, кроме магнитного поля Земли, будут действовать магнитные поля, создаваемые судовым железом, работой различных электроустановок и т. п.
Судостроительная сталь, или железо, в магнитном отношении делится на два сорта - твердое и мягкое. Железо, которое раз намагнитившись, становится само как бы постоянным магнитом и потом долгое время сохраняет свойства магнита, даже если магнитная сила и прекратила своё воздействие, называется твердым в магнитном отношении. Железо же, которое, намагнитившись, сохраняет свойства магнита только пока на него действует магнитная сила, называется мягким в магнитном отношении.
Под действием указанных магнитных сил стрелка компаса, установленного на судне, отклонится от магнитного меридиана. Вертикальная плоскость, проходящая через продольную ось подвешенной за центр тяжести стрелки магнитного компаса, установленного на судне, называется плоскостью компасного меридиана. Линия пересечения плоскости истинного горизонта наблюдателя с плоскостью компасного меридиана называется компасным меридианом.
Рис. 7. Девиация магнитного компаса: а - восточная; б - западная - W
Угол в плоскости истинного горизонта наблюдателя между магнитным и компасным меридианами называется девиацией магнитного компаса (рис. 7, а, б). Этот угол отсчитывается от нордовой части магнитного меридиана KOS1 или KW от 0 до 180°. Остовой девиации приписывается знак «плюс», вестовой - «минус».
Девиация магнитного компаса не является величиной постоянной и меняется во время плавания судна при изменении курса, широты. Твердое в магнитном отношении судовое железо, намагнитившись, приобретает постоянный магнетизм и действует на картушку магнитного компаса с постоянной относительно судна силой. При изменении судном курса эта сила также меняет свое направление относительно магнитного меридиана и вызывает поэтому на разных курсах неодинаковую по величине и знаку девиацию. Мягкое в магнитном отношении судовое железо при перемене курса перемагничивается, и поэтому на различных курсах оно действует на картушку компаса с силой, переменной по величине и направлению, и вызывает неодинаковую девиацию. При изменении судном широты изменяется напряженность магнитного поля Земли и, следовательно, намагниченность мягкого судового железа, что также вызывает изменение девиации. На судах проводят работы по уменьшению девиации, которая создает неудобства при пользовании магнитным компасом. Девиацию уничтожают, создавая в центре компаса магнитные силы, равные по величине, но противоположные по направлению тем силам, которые вызывают девиацию. Это делается установкой постоянных магнитов и так. называемого мягкого железа снабжения в виде брусков или шаров, размещаемых в непосредственной близости от компаса в специальных приспособлениях. Уничтожением девиации обычно занимаются специалисты - девиаторы, а иногда и судоводители. Однако полностью уничтожить девиацию магнитного компаса нельзя. Поэтому после уничтожения девиации у судовых магнитных компасов определяют остаточную девиацию, которая не должна превышать 2-3°, и составляют таблицу остаточной девиации для компасных курсов через 10°, а также через 15°, начиная с 0°.
Для промежуточных курсов выбирают простым интерполированием.
По магнитному компасу определяют направления относительно компасного меридиана. К таким направлениям относятся компасные курсы и пеленги. Угол в плоскости истинного горизонта, отсчитываемый по часовой стрелке от нордовой части компасного меридиана до носовой части диаметральной плоскости судна, называется компасным курсом (КК).
Угол в плоскости истинного горизонта, отсчитываемый по часовой стрелке от нордовой части компасного меридиана до направления на предмет, называется компасным пеленгом (КЛ).
Зависимость между магнитными и направлениями.
Исправление и перевод курсов и пеленгов
Поправка магнитного компаса. В практике судовождения необходимо определять истинные направления движения судна и истинные направления на ориентиры по компасу. Из рис. 8, а также из приведенных ранее соотношений
HK=MK + d МК = КК + d
ИП=МП + d МП = КП + d
ОИП=ОМП + d ОМП=ОКП + d отличаются от истинных, называется поправкой магнитного компаса и обозначается АМК:
АМК = d + b.
Рис. 8. Зависимость между истинными магнитными и компасными направлениями
Поправка магнитного компаса отсчитывается от нордовой части истинного меридиана к O st или W от 0 до 180°. Если нордовая часть компасного меридиана отклонена от истинного к Ost, поправка компаса называется остовой и ей приписывается знак «плюс», если к W, то поправка компаса называется вестовой и ей приписывается знак «минус».
Для вычисления АМК снимают с карты в районе плавания судна магнитное склонение d, приводят его к году плавания и алгебраически складывают с девиацией , выбранной для своего компасного курса из таблицы остаточной девиации.
Исправление направлений. Установленный на судне компас всегда показывает компасные направления.
Матрос, стоя на руле, держит курс судна по компасу, штурман берет пеленги тоже по компасу, т. е. отсчет производится от компасного или гирокомпасного меридианов. Но для того, чтобы при ведении графического Счисления пути судна курсы и пеленги, полученные по магнитному или гироскопическому компасу, проложить на морской навигационной карте, необходимо от компасных направлений перейти к истинным. Переход от компасных курсов и пеленгов к истинным называется исправлением направлений, а переход от снятых с карты истинных курсов и пеленгов к компасным - переводом направлений.
При исправлении курсов и пеленгов используют формулы
АМК =d + b ИК = КК + АМК ИК = ГКК + АГК
из которых можно вывести следующее правило: истинный курс равен алгебраической сумме компасного курса и поправки компаса. Это правило применимо также и к пеленгам на ориентиры и их обратным направлениям. Линию ИК прокладывают на карте.
Исправление пеленгов выполняется при определении обсервованного места судна навигационными способами. Получив компасные или обратные компасные пеленги на ориентиры, судоводитель, чтобы проложить пеленги на карте, должен исправить их соответственно в истинные или в обратные истинные пеленги.
При этом пользуются соотношениями:
ИП = КП + АМК
ОИП = ОКП + АМК
ИП= ГКП + АГК
Перевод направлений. Судоводитель прокладывает на карте истинный курс судна. Но матрос, стоящий на руле, держит курс по компасу. Поэтому штурман переводит снятый с карты ИК в КК или ГКК и назначает его рулевому матросу.
При переводе курсов и пеленгов пользуются формулами:
КК=ИК - АМК;
ГКК=ИК-АГК;
КП=ИЛ-АМК;
ГКП = ИП-АГК;
ОКЛ = ОИЛ-ШК,
из которых можно вывести следующее правило: компасный курс равен алгебраической разности истинного курса и поправки компаса. Это правило справедливо в отношении пеленгов и их обратных направлений.
Значение девиации d выбирается из таблицы остаточной девиации только на КК или МК и поэтому для магнитного компаса перевод ИК в КК осуществляется не общей поправкой компаса АМК. Сначала ИК с учетом снятого с карты склонения переводят в МК. Затем, выбрав девиацию на полученный МК, переводят его в КК: MK=*HK-d; КК=МК-Ь. Для получения ГКК пользуются формулой ГКК=ИК-АГК.
При переводе курсов, так же как и при исправлении, рекомендуется производить графическое построение для проверки расчетов, выполненных алгебраическим путем по формулам, так как переход от истинных направлений к компасным, особенно от ИК к КК, связан с переменой знака поправки компаса, что порой приводит к ошибкам в вычислении.
Дальность видимого горизонта и дальность видимости предметов
В начале этой главы было дано определение истинного горизонта, который является лишь воображаемой плоскостью, так как в море мы наблюдаем видимый горизонт. Наблюдателю, находящемуся на судне в море, представляется, что он находится в центре круга, по окружности которого небесный свод как бы сходится с водной поверхностью. Эта окружность и будет видимым горизонтом наблюдателя. Расстояние от места наблюдателя до линии видимого горизонта называется дальностью видимого горизонта.
Пусть наблюдатель находится на поверхности Земли в точке В и на высоте е над уровнем моря в точке А расположен глаз наблюдателя (рис. 9). Лучи зрения АС, АС1 АС2, АС3 - касательные к поверхности Земли образуют на ней малый круг, который будет линией теоретического видимого горизонта наблюдателя. Расстояние от места наблюдателя до линии теоретического видимого горизонта, измеряемого по касательной АС, будет называться теоретической дальностью видимого горизонта. Однако действительная дальность видимого горизонта будет больше касательной АС, так как различные слои земной атмосферы имеют различную плотность и проходящий через них луч зрения преломляется. Следовательно, в глаз наблюдателя придет луч не от точки С, а от расположенной за ней точки К, находящейся за линией теоретического видимого горизонта. Наблюдатель будет видеть точку С по касательной АР к действительному пути луча, приподнятой на угол земной рефракции r.
Рис. 9, 10
Земная рефракция не является величиной постоянной и зависит от разности температур воды и воздуха, от влажности и присутствия в воздухе пыли. Окружность KK1 представляет собой линию видимого горизонта, а расстояние АК - действительную его дальность. Принято считать, что действительная дальность с учетом рефракции увеличивается в среднем на 8% значения теоретической дальности.
Дальность видимости предметов в море определяется наибольшим расстоянием, на котором наблюдатель увидит вершину предмета на линии горизонта. Знание дальности видимости тех или иных предметов в море (маяка, встречного судна) является важным фактором в судовождении и способствует безопасности мореплавания, точности навигационных определений. Судоводителю важно знать, на каком расстоянии откроется тот или иной предмет (маяк, вершина горы, встречное судно и т. д.). Чем выше предмет, тем, естественно, с большего расстояния, его увидит наблюдатель. Наблюдатель, находящийся на судне (рис. 10), с высотой глаза над уровнем моря, равной е, увидит вершину маяка - точку С, имеющего высоту h по касательной к поверхности воды.
Для приближенного расчета дальности видимости предметов применяют номограмму Струйского. В этом случае на двух крайних шкалах номограммы отмечают точки, соответствующие высоте глаза наблюдателя и высоте предмета, затем проводят через них прямую и на пересечении этой прямой со средней шкалой получают дальность видимости предмета.