Михайлов В.С, Кудрявцев В.Г, Давыдов В.С. Навигация и лоция
Подождите немного. Документ загружается.
Географическая дальность видимого горизонта (из табл. 2.2. «МТ-75» или 2.1. «МТ-2000»)
Таблица 2.2.
е, м
D
e
, мили
е, м
D
e
, мили
е, м
D
e
, мили
е, м
D
e
, мили
1,0
2,1
21,0
9,5
41,0
13,3
72,0
17,7
2,0
2,9
22,0
9,8
42,0
13,5
74,0
17,9
3,0
3,6
23,0
10,0
43,0
13,6
76,0
18,1
4,0
4,2
24,0
10,2
44,0
13,8
78,0
18,4
5,0
4,7
25,0
10,4
45,0
14,0
80,0
18,6
6,0
5,1
26,0
10,6
46,0
14,1
82,0
18,8
7,0
5,5
27,0
10,8
47,0
14,3
84,0
19,1
8,0
5,9
28,0
11,0
48,0
14,4
86,0
19,3
9,0
6,2
29,0
11,2
49,0
14,6
88,0
19,5
10,0
6,6
30,0
11,4
50,0
14,7
90,0
19,7
11,0
6,9
31,0
11,6
52,0
15,0
92,0
20,0
12,0
7,2
32,0
11,8
54,0
15,3
94,0
20,2
13,0
7,5
33,0
12,0
56,0
15,6
96,0
20,4
14,0
7,8
34,0
12,1
58,0
15,8
98,0
20,6
15,0
8,1
35,0
12,3
60,0
16,1
100,0
20,8
16,0
8,3
36,0
12,5
62,0
16,4
110,0
21,8
17,0
8,6
37,0
12,7
64,0
16,6
120,0
22,8
18,0
8,8
38,0
12,8
66,0
16,9
130,0
23,7
19,0
9,1
39,0
13,0
68,0
17,1
140,0
24,6
20,0
9,3
40,0
13,2
70,0
17,4
150,0
25,5
2.4.2. Дальность видимости ориентиров в море
Если наблюдатель, высота глаза которого находится на высоте е
М
над уровнем моря (т. А рис. 2.14),
наблюдает линию горизонта (т. В) на расстоянии D
е(миль)
, то, по аналогии, и с ориентира (т. Б), высота
которого над уровнем моря h
М
, видимый горизонт (т. В) наблюдается на расстоянии D
h(миль)
.
Рис. 2.14. Дальность видимости ориентиров в море
Из рис. 2.14 очевидно, что дальность видимости предмета (ориентира), имеющего высоту над
уровнем моря h
М
, с высоты глаза наблюдателя над уровнем моря е
М
будет выражаться формулой:
(2.9)
Формула (2.9) решается с помощью таблицы 22 «МТ-75» с. 248 или таблицы 2.3 «МТ-2000» (с.
256).
Например:
е = 4 м, h = 30 м, D
П
= ?
Решение:
для е = 4 м → D
е
= 4,2 мили;
для h = 30 м → D
h
= 11,4 мили.
D
П
= D
е
+ D
h
= 4,2 + 11,4 = 15,6 мили.
Рис. 2.15. Номограмма 2.4. «МТ-2000»
Формулу (2.9) можно решать и с помощью Приложения 6 к «МТ-75» или номограммы 2.4 «МТ-
2000» (с. 257) → рис. 2.15.
Например: е = 8 м, h = 30 м, D
П
= ?
Решение: Значения е = 8 м (правая шкала) и h = 30 м (левая шкала) соединяем прямой линией.
Точка пересечения этой линии со средней шкалой (D
П
) и даст нам искомую величину 17,3 миль. (см.
табл. 2.3).
Географическая дальность видимости предметов (из табл. 2.3. «МТ-2000»)
Таблица 2.3.
Высота
предмета
h (метры)
Высота глаза наблюдателя над уровнем моря, е, (метры)
Высота
предмета
h (метры)
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
МИЛИ
2
5,9
6,5
7,1
7,6
8,0
8,4
8,8
9,2
9,5
9,8
10,1
10,4
10,7
11,0
2
3
6,5
7,2
7,8
8,3
8,7
9,1
9,5
9,8
10,2
10,5
10,8
11,1
11,4
11,7
3
4
7,1
7,8
8,3
8,8
9,3
9,7
10,0
10,4
10,7
11,1
11,4
11,7
11,9
12,2
4
5
7,6
8,3
8,8
9,3
9,7
10,2
10,5
10,9
11,2
11,5
11,9
12,2
12,4
12,7
5
6
8,0
8,7
9,3
9,7
10,2
10,6
11,0
11,3
11,7
12,0
12,3
12,6
12,9
13,2
6
7
8,4
9,1
9,7
10,2
10,6
11,0
11,4
11,7
12,1
12,4
12,7
13,0
13,3
13,6
7
8
8,8
9,5
10,0
10,5
11,0
11,4
11,8
12,1
12,5
12,8
13,1
13,4
13,7
13,9
8
9
9,2
9,8
10,4
10,9
11,3
11,7
12,1
12,5
12,8
13,1
13,4
13,7
14,0
14,3
9
10
9,5
10,2
10,7
11,2
11,7
12,1
12,5
12,8
13,2
13,5
13,8
14,1
14,4
14,6
10
12
10,1
10,8
11,4
11,9
12,3
12,7
13,1
13,4
13,8
14,1
14,4
14,7
15,0
15,3
12
14
10,7
11,4
11,9
12,4
12,9
13,3
13,7
14,0
14,4
14,7
15,0
15,3
15,6
15,8
14
16
11,3
11,9
12,5
13,0
13,4
13,8
14,2
14,6
14,9
15,2
15,5
15,8
16,1
16,4
16
18
11,8
12,4
13,0
13,5
13,9
14,3
14,7
15,1
15,4
15,7
16,0
16,3
16,6
16,9
18
20
12,2
12,9
13,5
14,0
14,4
14,8
15,2
15,5
15,9
16,2
16,5
16,8
17,1
17,4
20
25
13,3
14,0
14,6
15,1
15,5
15,9
16,3
16,6
17,0
17,3
17,6
17,9
18,2
18,5
25
30
14,3
15,0
15,6
16,0
16,5
16,9
17,3
17,6
18,0
18,3
18,6
18,9
19,2
19,4
30
35
15,2
15,9
16,5
17,0
17,4
17,8
18,2
18,5
18,9
19,2
19,5
19,8
20,1
20,4
35
40
16,1
16,8
17,3
17,8
18,2
18,7
19,0
19,4
19,7
20,1
20,4
20,7
20,9
21,2
40
45
16,9
17,6
18,1
18,6
19,0
19,5
19,8
20,2
20,5
20,9
21,2
21,5
21,7
22,0
45
50
17,6
18,3
18,9
19,4
19,8
20,2
20,6
20,9
21,3
21,6
21,9
22,2
22,5
22,8
50
60
19,1
19,7
20,3
20,8
21,2
21,6
22,0
22,4
22,7
23,0
23,3
23,6
23,9
24,2
60
70
20,3
21,0
21,6
22,1
22,5
22,9
23,3
23,6
24,0
24,3
24,6
24,9
25,2
25,5
70
80
21,5
22,2
22,8
23,3
23,7
24,1
24,5
24,8
25,2
25,5
25,8
26,1
26,4
26,7
80
90
22,7
23,3
23,9
24,4
24,8
25,2
25,6
26,0
26,3
26,6
26,9
27,2
27,5
27,8
90
100
23,7
24,4
25,0
25,5
25,9
26,3
26,7
27,0
27,4
27,7
28,0
28,3
28,6
28,9
100
Высота навигационного ориентира над уровнем моря выбирается из
Примечание:
навигационного руководства
для плавания «Огни и знаки» («Огни»).
2.4.3. Дальность видимости огня ориентира, показанная на карте (рис. 2.16)
Рис. 2.16. Дальности видимости огня маяка
На навигационных морских картах и в навигационных пособиях дальность видимости огня
ориентира дана для высоты глаза наблюдателя над уровнем моря е = 5 м, т.е.:
D
K
= D
h
+ D
e=5м
= D
h
+ 4,7 мили
(2.10)
Если же действительная высота глаза наблюдателя над уровнем моря отличается от 5 м, то для
определения дальности видимости огня ориентира необходимо к дальности, показанной на карте (в
пособии), прибавить (если е > 5 м), или отнять (если е < 5 м) поправку к дальности видимости огня
ориентира (ΔD
K
), показанной на карте за высоту глаза.
D
O
= D
K
+ ΔD
K
(2.11)
ΔD
K
= D
e
− D
e=5м
= D
e
− 4,7 мили = 2,08 · − 4,7 мили
(2.12)
Например:
D
K
= 20 миль, е = 9 м.
ΔD
K
= 2,08 · − 4,7 = 6,24 − 4,7 = 1,54 мили
тогда: D
O
= D
K
+ ΔD
K
= 20,0 + 1,54 = 21,54 мили
Ответ:
D
O
= 21,54 мили.
2.4.4. Задачи на расчет дальностей видимости
А) Видимого горизонта (D
e
) и ориентира (D
П
)
Дано
\
№ зад
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
е, метры
h, метры
1
1
2
2
3
3
4
4
5
6
6
8
7
10
8
12
9
14
10
16
D
e
, мили - ?
D
П
, мили - ?
2,1
4,2
2,9
5,8
3,6
7,2
4,2
8,4
4,7
9,8
5,1
11,0
5,5
12,1
5,9
13,1
6,2
14,0
6,6
14,9
Б) Открытие огня маяка
Дано
\
№ зад
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
е, метры
D
К
, мили
2
16
3
18
4
17
5
15
6
16
7
14
8
12
9
10
10
12
11
13
D
О
, мили - ?
14,2
16,9
16,5
15,0
16,4
14,8
13,2
11,5
13,9
15,2
Выводы
1. Основными для наблюдателя являются:
a. плоскости:
• плоскость истинного горизонта наблюдателя (пл. ИГН);
• плоскость истинного меридиана наблюдателя (пл. ИМН);
• плоскость первого вертикала наблюдателя;
b. линии:
• отвесная линия (нормаль) наблюдателя,
• линия истинного меридиана наблюдателя → полуденная линия N-S;
• линия Е-W.
2. Системами счета направлений являются:
• круговая (0°÷360°);
• полукруговая (0°÷180°);
• четвертная (0°÷90°).
Любое направление на поверхности Земли может быть измерено углом в плоскости истинного
горизонта, принимая за начало отсчета линию истинного меридиана наблюдателя.
Истинные направления (ИК, ИП) определяются на судне относительно северной части истинного
меридиана наблюдателя, а КУ (курсовой угол) – относительно носовой части продольной оси судна.
Дальность видимого горизонта наблюдателя (D
e
) рассчитывается по формуле:
Дальность видимости навигационного ориентира (днем в хорошую видимость) рассчитывается
по формуле:
D
П
(мили)
= 2,08 · .
Дальность видимости огня навигационного ориентира, по его дальности (D
К
), показанной на
карте, рассчитывается по формуле:
D
O
= D
К
+ ΔD
К
, где ΔD
К
= D
e
− 4,7 мили.
ГЛАВА 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРАВЛЕНИЙ В МОРЕ С ПОМОЩЬЮ
МАГНИТНЫХ КОМПАСОВ
3.1. Принцип определения направлений по магнитному компасу
Земля представляет собой огромный магнит и имеет свое магнитное поле, которое в каждой
конкретной точке земной поверхности характеризуется направлением магнитных силовых линий и
напряженностью магнитного поля.
Напряженность магнитного поля – это сила, действующая на единицу магнитной массы –
выражается в эрстедах (ампер/метр) и изображается вектором , касательным к магнитной силовой
линии (рис. 3.1).
Рис. 3.1. Напряженность магнитного поля Земли
Принято, что магнитные силовые линии направлены от южного магнитного полюса (S
M
) к
северному (N
M
) и имеют вид замкнутых кривых.
Положение магнитных полюсов не совпадает с положением географических полюсов и меняется с
течением времени.
На 1950 г. положение магнитных полюсов:
N
M
– (φ ~ 72°N, λ ~ 96°W) – р-н моря Баффина;
S
M
– (φ ~ 70°S, λ ~ 150°E) – р-н моря Д. Юрвиля.
На 1972 г. положение магнитных полюсов:
N
M
– (φ = 75°42′N, λ =101°00′W) – р-н о. Батерст;
S
M
– (φ = 67°30′S, λ = 139°30′E) – берег Георга V.
В 1983 г. экспедиция на «Беллинсгаузене» уточнила положение Р
МS
(φ = 65°10′S, λ = 138°40′E –
море Д. Юрвиля – 03.02.83 г.)
Если мы проведем вертикальную плоскость через вектор напряженности магнитного поля
перпендикулярно к плоскости истинного горизонта, то такая плоскость будет называться плоскостью
магнитного меридиана, а пересечение этих плоскостей (пл. ИГН и пл. магнитного меридиана) даст нам
линию магнитного меридиана (N
M
– S
M
).
Работа магнитного компаса основана на использовании магнитного поля Земли, под действием
которого магнитная стрелка (основная часть магнитного компаса → его чувствительный элемент),
имеющая практически одну степень свободы вокруг вертикальной оси, установится по направлению
горизонтальной составляющей земного магнетизма Н (рис. 3.2).
Рис. 3.2. Горизонтальная составляющая земного магнетизма
(3.1)
где
– вектор напряженности магнитного поля Земли;
J – магнитное наклонение.
С приближением к магнитным полюсам значение J увеличивается, а следовательно, уменьшается
и показания магнитного компаса становятся менее точными.
3.2. Магнитное склонение. Девиация магнитного компаса
3.2.1. Магнитное склонение. Магнитные направления
Так как магнитные полюсы не совпадают с географическими полюсами, то и направление
истинного меридиана не совпадает с направлением магнитного меридиана на какой-то угол.
Угол в плоскости истинного горизонта наблюдателя между северной частью истинного и
северной частью магнитного меридианов называется магнитным склонением и обозначается как d
(рис. 3.3, 3.4).
Магнитное склонение отсчитывается от N
И
к востоку (Е) или западу (W) от 0° до 180°.
Если магнитный меридиан (N
M
) отклонен к востоку (к Е) от истинного меридиана (рис. 3.3), то
магнитное склонение считается восточным и, при вычислениях, ему приписывается знак «+».
Рис. 3.3. Магнитное склонение (восточное)
Рис. 3.4. Магнитное склонение (западное)
Если магнитный меридиан (N
M
) отклонен к западу (к W) от истинного меридиана (рис. 3.4), то
магнитное склонение считается западным и, при вычислениях, ему приписывается знак «–».
Из рис. 3.5 следует, что для судов № 1 и № 3 d = 0°, а для судна № 2 – d = 180° (max). Для всех
других судов, не находящихся на линии, соединяющей P
Nи
и P
Nм
, (№ 4), склонение может иметь самое
различное значение от 0° до 180°.
Рис. 3.5. Значения магнитного склонения
Наблюдениями установлено, что магнитное поле Земли не остается постоянным. Изменение
магнитного поля сопровождается изменением элементов земного магнетизма, а, значит и изменением
магнитного склонения.
Величина изменения магнитного склонения за один год называется годовым изменением
магнитного склонения и составляет, в среднем, от 0,0° до 0,2°.
Данные о магнитном склонении для целей судовождения (его величина, наименование, годовое
изменение, к какому году оно приведено) приводятся на МНК (в ее заголовке и в «картушках» на
участках карты).
Если магнитное склонение в различных точках карты разное, то данные о нем приводятся или в
«картушках» истинных направлений или на меридианах карты.
Изогона – линия, соединяющая точки с одинаковым склонением.
Агона – линия, соединяющая точки с d = 0.
Магнитная аномалия – точка или район, где магнитное склонение резко отличается от
окружающего. ( 1,2°W или магнитное склонение от 6,0°E до 7,0°W ).
Расчет значения магнитного склонения на день плавания производится по данным МНК (карты).
Например:
Магнитное склонение 5,7°Е, приведено к 1990 г. Годовое уменьшение – 0,1° (дано в
заголовке МНК).
Для плавания в 2008 г. d
2008 г.
= +5,7° − (0,1° · 18 лет) = 5,7° − 1,8° = 3,9°E
Если на карте указано «годовое увеличение», то для нашего примера d
2008 г.
= 7,5°E
Примечание: Независимо от наименования магнитное склонение (d) увеличивается или
уменьшается по своей абсолютной величине.
Магнитные направления – это направления, измеряемые относительно магнитного
меридиана. К ним относятся:
• магнитный курс (МК);
• магнитный пеленг (МП) – (рис. 3.6).
Магнитный курс судна – направление продольной оси судна, измеряемое горизонтальным углом
между северной частью магнитного меридиана и носовой частью продольной оси судна.
Обозначается – МК.
Рис. 3.6. Магнитные направления
Магнитный пеленг – горизонтальный угол между северной частью магнитного меридиана
наблюдателя и направлением из точки наблюдения на объект. Обозначается – МП.
Магнитный курс (МК) и магнитный пеленг (МП) измеряются от N
M
по часовой стрелке от 0° до
360° (круговая система счета направлений).
Связь магнитных и истинных направлений осуществляется по формулам:
(3.2)
(формулы алгебраические).
Так на судне определяются истинные направления по магнитному компасу если бы он находился
под воздействием только одного магнитного поля Земли.
Но на магнитный компас, установленный на судне, кроме магнитного поля Земли, будет
воздействовать и общее магнитное поле судна, создаваемое судовым железом, намагниченным силой
земного магнетизма, а также работой судовых электроустановок.
Следствием этого является то, что стрелка магнитного компаса отклонится и от направления
магнитного меридиана и установится по направлению равнодействующей всех вышеуказанных сил
(магнитного и электромагнитного полей судна).
Т.е. далее будем говорить уже не о магнитных, а о компасных направлениях и связывать их и с
магнитными и с истинными направлениями.
3.2.2. Девиация магнитного компаса. Компасные направления.
Плоскость компасного меридиана – вертикальная плоскость, проходящая через стрелку
магнитного компаса, установленного на судне и перпендикулярная плоскости истинного
горизонта наблюдателя.
Компасный меридиан (N
К
– S
К
) – линия пересечения плоскости компасного меридиана с
плоскостью истинного горизонта наблюдателя.
Девиация магнитного компаса – угол в плоскости истинного горизонта наблюдателя между
северными частями магнитного и компасного меридианов (обозначается символом – δ - дельта) рис.
3.7.
Девиация магнитного компаса (δ) отсчитывается от северной части магнитного меридиана к Е или к
W от 0° до 180°.
При вычислениях восточную (Е) девиацию принято считать положительной («+»), а западную (W)
– отрицательной («–»).
Рис. 3.7. Девиация магнитного компаса
Девиация магнитного компаса (δ) зависит от многих причин:
• района плавания;
• курса судна;
• состояния корпуса судна;
• работы электромеханизмов и др.
Направления, измеряемые относительно компасного меридиана называют компасными
направлениями. К ним относятся: – компасный курс, компасный пеленг (рис. 3.8).
Рис. 3.8. Компасные (по магнитному компасу) направления
Компасный курс (по магнитному компасу) – направление продольной оси судна, измеряемое
горизонтальным углом между северной частью компасного меридиана магнитного компаса и
носовой частью продольной оси судна. Обозначается – КК
МК
.
Компасный пеленг (по магнитному компасу) – горизонтальный угол между северной частью
компасного (по магнитному компасу) меридиана наблюдателя и направлением из точки
наблюдения на объект. Обозначается – КП
МК
.
Компасные направления по магнитному компасу (КК
МК
и КП
МК
) измеряются от северной части
компасного меридиана магнитного компаса по часовой стрелке от 0° до 360° (круговая система
счета направлений). Зависимость между компасными направлениями магнитного компаса и его
магнитными направлениями определяется формулами:
(3.3)
(формулы алгебраические).
Для перехода от компасных направлений по магнитному компасу к истинным направлениям и
обратно служит общая поправка магнитного компаса (рис. 3.9, 3.10).
Рис. 3.9. Поправка магнитного компаса
(положительная)
Рис. 3.10. Поправка магнитного компаса
(отрицательная)
ΔМК = d + δ
(3.4)
где
d – склонение, выбранное с МНК (карты) и приведенное к году плавания;
δ – девиация, выбираемая из РТШ по значению КК
МК
(из таблицы девиации магнитного компаса).
Поправка магнитного компаса – это горизонтальный угол в плоскости истинного горизонта
наблюдателя между северной частью истинного и северной частью компасного (по магнитному
компасу) меридианов.
Обозначается как ΔМК. Пределы ее измерения (изменения) от 0° до 180°.
Если компасный меридиан магнитного компаса (N
Kмк
) отклонен к востоку (к Е) от истинного
меридиана (N
И
), то поправка магнитного компаса (ΔМК) считается положительной (рис. 3.9) и при
вычислениях ей придается знак «+».
Если компасный меридиан магнитного компаса (N
Kмк
) отклонен к западу (к W) от истинного
меридиана (N
И
), то поправка магнитного компаса (ΔМК) считается отрицательной (рис. 3.10) и при
вычислениях ей придается знак «–».
Например:
1.
d = +4,5°Е; δ = +4,0°; ΔМК = ?
ΔМК = d + δ = +4,5° + (+4,0°) = +8,5° (рис. 3.9).
2.
d = +4,5°Е; δ = –9,5°; ΔМК = ?
ΔМК = d + δ = +4,5° + (–9,5°) = –5,0° (рис. 3.10).
Теперь ясно, что для перехода от компасных направлений по магнитному компасу (снимаемые с
прибора значения КК
МК
или КП
МК
) к истинным направлениям, которые будем проводить на карте – нам
нужно знать значение поправки магнитного компаса (ΔМК).
3.3. Поправка магнитного компаса и ее определение
ΔМК = d + δ
(3.4)
Магнитное склонение (d) меняется со временем и с изменением координат судна, но его значение
на заданный момент (год плавания) и для данного района плавания можно всегда рассчитать по данным
морской навигационной карты.
Девиация же магнитного компаса (δ) изменяется не только при изменении координат места, но и
с изменением курса судна, от вида и размеров груза, от положения грузовых, поворотных и выдвижных
устройств судна и других причин.
Значит определение поправки магнитного компаса – это определение его δ. Значение девиации
не должно быть большим.