Навигация и технические средства навигации

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    Рис. 5

К внешним частям основного  прибора, неподвижным относительно судна относится (см. рис.4а) нактоуз — корпус основного прибора, состоящий из трех частей: средней цилиндрической части — /, " круглого основания 2, укрепленного на палубе болтами, и крышки со смотровыми окнами (на рисунке не показана). В средней части нактоуза имеется окно 5 для наблюдения за положением гиросферы. Кроме того,, на корпусе расположен закрываемый крышкой переключатель 3 управления устройством ускоренного приведения гиросферы в меридиан и выключатель освещения 4 основ-, ного прибора.

К неподвижным   частям   также    относятся     стол 6, расположенный в верхней части нактоуза    и закрывающий  резервуар с поддерживающей    жидкостью.    Стол служит для подвеса следящей сферы и на нем смонтированы различные детали и элементы.

Питание   гирокомпаса   осуществляется   специальным агрегатом-преобразователем.

 

10. Динамические погрешности гирокомпасов. Скоростная девиация гирокомпасов. Значение девиации на курсах NS иOW

Положением равновесия в азимуте  главной оси чувствительного  элемента гирокомпаса, установленного на неподвижном основании, является плоскость истинного меридиана. Причиной этого является суточное вращение Земли. Фактически гирокомпас «чувствует» меридиан лишь потому, что вокруг полуденной линии NS происходит вращение в пространстве плоскости истинного горизонта.

При движении судна по сферической  поверхности Земли плоскость  горизонта получает дополнительное вращение  вокруг осей NS и EW. Это приводит к тому, что плоскость истинного горизонта наблюдателя, находящегося на движущемся судне вращается в пространстве вокруг линии NS. В этом направлении и устанавливается главная ось гирокомпаса в положение равновесия. Угол, на который ось гирокомпаса отклоняется от плоскости меридиана вследствие движения судна с постоянной скоростью и неизменным курсом, называется скоростной девиацией гирокомпаса. Скоростная девиация ГК достигает максимального значения при движении судна вдоль меридиана и равна нулю — при движении судна вдоль параллели; на северных курсах девиация б„ отрицательна, на южных — положительна. При расчете результат получается в радианах; для перевода в градусную меру его необходимо умножить на коэффициент 57,3.

— = 2_Я 1/ % у

На судах значение скоростной девиации определяют с помощью специальных таблиц или номограмм.

Некоторые конструкции гирокомпасов, например типа «Курс», снабжены полуавтоматическими или автоматическими корректорами, которые позволяют исправить показания ГК поправкой Суть работы корректора заключается в том, что счетно-решающее устройство реализует формулу ИК = ГКК + б„ при дистанционном вводе из штурманской рубки или непосредственно на основном приборе данных о широте и скорости судна (курс в приборе учитывается автоматически). При этом главная ось ГК продолжает оставаться в плоскости гирокомпасного меридиана (в положении динамического равновесия), а с датчика курса основного прибора на все принимающие приборы идет значение истинного курса.

11. Приборы для определения пройденного расстояния и скорости. Поправка и коэффициент лага. Узел. Меры длины. миля, кабельтов.

Информация о скорости и пройденном пути судна необходима для обеспечения безопасности плавания, она используется совместно с информацией от курсоуказателей для решения задачи определения текущих координат места судна. Навигационные приборы для измерения скорости и пройденного судном расстояния относительно воды или грунта (дна) получили название лагов.

В настоящее время на судах смешанного (река — море) плавания применяют относительные лаги, измеряющие скорость судна относительно воды, в которых используется гидродинамический или индукционный (электромагнитный) принцип действия.

Действие гидродинамического лага основано на измерении давления, создаваемого скоростным напором воды в приемной трубке при движении судна

Таким образом, измерение скорости судна с помощью гидродинамического лага сводится к измерению гидродинамического давления, вызываемого набегающим потоком воды, определяемого как разность полного и статического давления. Пройденное судном расстояние находят интегрированием значений скорости.

Действие индукционного лага основано на использовании явления электромагнитной индукции. Согласно закону электромагнитной индукции, сформулированному Фарадеем в 1831 г., электродвижущая сила, индуцируемая в проводнике (контуре), равна изменению магнитного потока, пронизывающего контур.

 

12. Приборы для измерения глубины.  Эхолоты. Лот ручной.

Ручной лот состоит из свинцовой или чугунной гири, которая и называется лотом, и прикрепленного к гире троса, называемого лотлинем. Гиря имеет обычно вид продолговатой пирамиды или конуса высотой 25—30 см и массой 3—5 кг. Сбоку на лоте (гире) отмечается его масса. На верхнем конце лота имеется ушко, куда продевается проволочная стропка, обшитая 
кожей, за которую крепится лотлинь. В нижнем широком основании лота сделана выемка в виде чашечки, заполняемая смесью сала с толченым мелом. При касании лотом (гирей) дна к этой массе прилипают частицы грунта — песок, ракушки, камешки, и по ним можно судить о характере грунта.

Лотлинь — белый пеньковый трос длиною более 50 м. Для удобства отсчета измеряемой глубины лотлинь размечают или, говоря морским языком, разбивают на деления отмечаемые марками из кожи или парусины и холста, вырезанными в виде зубцов, топориков и т. п. Различная форма таких марок (рис. 34) дает возможность и ночью на ощупь узнать марку и таким образом определить, сколько линя ушло в воду и, следовательно, узнать глубину под килем. Разбивка лотлиня производится по следующей системе. Десятки метров обозначаются флагдуками различных цветов: Юм — красным, 20 — синим, 30 — белым, 40 — желтым, 50 м -бело-красным.

Число метров, оканчивающееся цифрой пять, обозначается кожаной маркой с топориками: 5 м — маркой с одним топориком, 15 —■ с двумя, 25 — с тремя, 35 — с четырьмя, 45 м — с пятью топориками.

В каждой пятерке первый метр обозначается кожаной маркой с одним зубцом, второй—с двумя зубцами, третий — с тремя, четвертый — с четырьмя зубцами. Таким образом, 1 м, 6, 11, 16, 21, 26, 31, 36, 41, 46 м обозначены марками с одним зубцом; 2 м, 7, 12, 22, 27, 32, 37, 42, 47 м — с двумя зубцами; 3 м, 8, 13, 18, 23, 28, 33, 38, 43, 48 м - с тремя; 4 м, 9, 14, 19, 24, 29, 34, 39, 44, 49 м — с четырьмя зубцами.

Эхолот — навигационный гидроакустический лот, которым измеряют глубину до 2 тыс. м. Принцип действия эхолота основан на измерении времени прохождения ультразвукового импульса от вибратора-излучателя до морского дна и обратно до вибратора-приемника. В вибраторах используются ферромагнитные материалы (железо, кобальт, никель), которые обладают свойством магнитострикционного эффекта. Этот эффект заключается в деформации ферромагнитных материалов при их намагничивании.

В вибраторе-приемнике используется обратный магнитострикционный эффект, который состоит в изменении магнитного поля в ферромагнитных намагниченных материалах при их деформации. Вибраторы эхолотов состоят из пакета тонких никелевых пластин с намотанной на них электрической обмоткой.

 

13. Общие сведения о картографических проекциях, их классификация. Масштабы карт. Требования, предъявляемые к морской карте. Элементарная теория меркаторской проекции. Понятие о гномонической проекции.

Картой называется уменьшенное изображение на плоскости части или всей земной поверхности.

Построение карты в меркаторской проекции. Способ условного изображения поверхности Земли на плоскости называют картографической проекцией.

Поскольку поверхность Земли имеет форму шара, то ее изображение на плоскости невозможно осуществить без искажений. Значит, не существует такой картографической проекции, которая бы не искажала изображаемую на ней земную поверхность. Из большого числа различных картографических проекций можно, однако, выбрать такую, которая удовлетворяла бы основным требованиям, предъявляемым к морской карте.

1. Желательно, чтобы линия локсодромии (постоянного курса) изображалась на морской карте в виде прямой линии, как наиболее простой, прокладку которой осуществляется с помощью линейки и транспортира.
2. Все углы на карте должны соответствовать тем же углам на местности, и тогда форма очертаний суши и различных предметов на земной поверхности будет соответствовать их изображениям на карте. Это значит, что картографическая проекция должна быть равноугольной.

Таким образом, углы, измеренные штурманом между какими-либо ориентирами на местности, будут соответствовать углам между теми же ориентирами на карте, отвечающей последнему условию. Зрительное восприятие района плавания будет соответствовать его изображению на карте. Наиболее полно таким требованиям удовлетворяет равноугольная нормальная цилиндрическая меркаторская проекция. Проекция позволяет изображать географические меридианы прямыми и параллельными между собой линиями, перпендикулярными другой системе параллельных между собой прямых линий, являющихся географическими параллелями. Для того чтобы получить меркаторскую проекцию (рис. 38, а), представим себе земной шар, а проще географический глобус с нанесенными на него линиями меридианов и параллелей, который по экватору «закутан» в цилиндр, ось которого совпадает с осью земного шара (глобуса). Затем спроектируем изображения земных меридианов и параллелей на поверхность цилиндра и развернем его в плоскость. Полученная на 
плоскости картографическая сетка, являясь нормальной цилиндрической проекцией, будет выглядеть как система прямых параллельных между собой линий — земных меридианов, перпендикулярных другим параллельным между собой прямым — параллелям.

 

14. Атласы ЕГС. Проекция Гаусса, Три  мередиана и ось Х(полярная  ось). Угол схождения мередианов-у.

15. Полярные координаты. Полярная ось(ось X). угол положения & Полюс О. расстояние В.

16. Истинный, магнитный, компасный, дирекционныйТ курсы.

17. Поправка дирекционного курса Л Г, общая поправка компаса ДА", ориентирпыи угол А, девиация д и склонение

18. дирекционный угол а, истинный, магнитный., компасный пеленги.

19. Ориентирный угол Л, склонение А и сближение мередианов у.

20. Классификация морских карт по  назначению. Содержание морских навигационных карт.

Морские навигационные карты являются одним из важнейших пособий для обеспечения безопасного плавания судов. На морские навигационные карты наносят отдельные участки моря с указанием глубин и грунтов, очертания береговой линии и рельефа, навигационные знаки и опасности.

Масштабы и классификация морских карт по назначению. Масштабом карты называется отношение длины какой-либо линии на карте к действительной длине этой же линии на земной поверхности. Масштабы бывают числовые и линейные. Масштаб, выраженный в виде дроби, числитель которой единица, а знаменатель — число, показывающее, скольким единицам длины на поверхности Земли равна единица длины на карте, называется числовым, или численным. Например, 1:100 ООО означает, что одной единице длины на карте соответствует 100 000 таких же единиц на земной поверхности (1 см на карте, например, равен 100 000 см на местности).

Масштаб, показывающий, сколько более крупных единиц длины на местности содержится в одной более мелкой единице длины на карте, называется линейным. Например, 10 км в 1 см или 3 мили в 1 см.

На морских картах в меркаторской проекции линейный масштаб изображается делениями боковых рамок карты. Так как меридианы в меркаторской проекции растягиваются с увеличением широты, то длина изображения на такой карте одной минуты широты, или одной морской мили, по мере удаления от экватора будет увеличиваться. При измерении расстояний на карте следует пользоваться боковой рамкой карты на той же параллели, что и измеряемое расстояние.

Морские карты служат для ведения навигационной прокладки и для получения сведений о районе плавания. Карты классифицируются в зависимости от назначения. Все морские карты делятся на две группы: навигационные и вспомогательные (справочные).

Морские навигационные карты по своему содержанию и масштабу делятся на генеральные, путевые, частные и планы.

Генеральные карты изображают заливы, моря, океаны или их части. Эти карты служат для общего изучения условий плавания на протяжении всего рейса, на них выполняют предварительную прокладку перехода и делают общие расчеты, связанные с рейсом судна. Масштаб генеральных карт обычно от 1:500 000 до 1:5 000 000.

На путевых картах изображают отдельные районы перехода судна, на них содержатся все необходимые подробности для безопасного плавания и подхода к берегу. Следовательно, масштаб путевых карт не должен быть слишком мелким. Издаются путевые карты в масштабах от 1:100 000 до 1:500 000.

На путевых картах ведется прокладка пути судна и производятся определения его места. Поскольку путевые карты изображают отдельные части моря, то по мере продвижения судна приходится переходить с одной карты на другую. На путевых картах в зависимости от районов моря изображается и определенная часть прибрежной полосы.

Частные карты предназначены для плавания вблизи берегов и в стесненных районах — проливах, шхерах, подходах к портам и т.д. Масштабы частных карт от 1:25 000 до 1:75 000.

Планы содержат изображения со всеми подробностями бухт, гаваней, рейдов, портов и предназначены для входа в порты, прохода узкостей. Планы составляются в масштабах от 1:500 до 1:25 000.

Содержание морских навигационных карт и их чтение. Морская карта содержит наносимые на картографическую сетку географические и навигационные элементы, надписи и элементы дополнительных характеристик. Полнота и содержание карты зависят от ее назначения и масштаба.

Географическими элементами являются изображения берегов океанов, морей, заливов, населенных пунктов, рельефа морского дна и суши.

Навигационные элементы — порты, средства навигационного оборудования, морские каналы, фарватеры, навигационные опасности, навигационные ориентиры и другие сведения, имеющие навигационный характер.