Навигационная безопасность плавания и факторы, ее определяющие

Н а в и г а ц и о н н а я б е з о п а с н о с т ь п л а в а н и я (НБП) - понятие, характеризующее степень исключения навигационных происшествий с кораблем при нахождении его в море.

Навигационным происшествием является событие, связанное с посадкой корабля на мель, касанием грунта, столкновением с искусственным или естественным препятствием или с выходом корабля в результате навигационных ошибок за пределы установленной зоны или границы акватории.

Следствием навигационного происшествия является, как правило, повреждение корабля или его технических устройств, снижение маневренных качеств корабля или эффективности выполнения поставленной кораблю задачи. Поэтому навигационная безопасность плавания является одним из элементов, характеризующих боеспособность корабля и его готовность к выполнению поставленной задачи.

Cтолкновения с наблюдаемыми и ненаблюдаемыми с корабля опасностями происходят по принципиально различным причинам. Поэтому принято разделять навигационные происшествия, связанные со столкновением с наблюдаемым препятствием и со столкновением с ненаблюдаемой и не огражденной буями и вехами навигационной опасностью.

К н а б л ю д а е м ы м с корабля (визуально или с помощью корабельных технических средств наблюдения) навигационным опасностям относятся береговая черта, небольшие острова, морские буровые вышки, корабли и суда, находящиеся в непосредственной близости от данного корабля.

К н е н а б л ю д а е м ы м с корабля навигационным опасностям относятся банки, подводные рифы и скалы, отмели, не огражденные кромки фарватеров и морских каналов. В военное время к ненаблюдаемым опасностям относятся также нанесенные на карту минные поля и минные банки.

Посадка корабля на мель или столкновение с ненаблюдаемым, но отмеченным на навигационной карте препятствием чаще всего является результатом неверного решения навигационных задач (без учета возможных погрешностей в учитываемом месте и в элементах движения корабля), неверного оценивания погрешностей места или результатом промахов. Из этого следует, что навигационные происшествия, связанные со столкновениями с ненаблюдаемыми препятствиями, обусловлены главным образом штурманскими просчетами - неправильной оценкой площади вероятного местонахождения корабля или несопоставлением этой площади с имеемым запасом чистой воды (с расстоянием до навигационной опасности).

Количественным показателем навигационной безопасности от столкновения с ненаблюдаемыми препятствиями является в е р о я т н о с т ь с в о б о д н о г о п р о х о д а кораблем участка маршрута при ожидаемых гидрометеофакторах, основанная на учете случайных погрешностей в определении места корабля и его элементов движения.

Иными словами, навигационная безопасность плавания характеризуется вероятностью отсутствия сбоев в системе навигационного обеспечения кораблевождения, приводящих к навигационному происшествию.

При исправной работе технических средств кораблевождения и при учете их систематических погрешностей в виде поправок вероятность навигационной безопасности плавания зависит от двух главных факторов - от величины с л у ч а й н ы х п о г р е ш н о с т е й в последнем обсервованном месте и в элементах движения корабля на интервале от последней обсервации до данного момента времени, а также от к р а т ч а й ш е г о р а с с т о я н и я до ближайшей навигационной опасности.

Представление места корабля не только точкой, но и областью, в которой может находиться его действительное место, позволяет производить анализ навигационной безопасности корабля: его предвычисленное положение безопасно, если все близлежащие навигационные препятствия расположены на карте вне площади области возможных погрешностей

Случайные погрешности в месте корабля и вероятность навигационной безопасности плавания находятся в функциональной взаимосвязи, различные виды которой будут раскрыты в последующих разделах. Поэтому для анализа навигационной безопасности плавания необходимо уметь оценивать точность места, т.е. вычислять параметры его погрешности, характеризующей область вероятного местонахождения корабля.

Но, помимо этого, степень навигационной безопасности плавания зависит от комплекса факторов, определяющих условия плавания, степень и полноту его навигационно-гидрографического и гидрометеорологического обеспечения.

Этими факторами являются:

- особенности района плавания (узкость, фарватер, прибрежный район, открытое море, шхерный район и т.п.);

- степень насыщенности района плавания средствами навигационного оборудования и плавучими средствами ограждения навигационных опасностей;

- степень океанографической и гидрографической изученности района плавания (надежность, подробность и точность промера глубин, величина и степень изменчивости вектора скорости течения, изменчивость уровня моря и т.п.);

- качество корабельных средств морской навигации и наличие средств для автоматизированного решения навигационных задач;

- уровень профессиональной квалификации и психофизическая устойчивость офицерского состава, участвующего в решении навигационных задач;

- гидрометеорологические условия и качество прогнозирования погоды в районе плавания;

- маневренные качества корабля,

- степень интенсивности судоходства в районе плавания,

- уровень организации штурманской службы корабля,

- надежность и полнота навигационно-гидрографического обеспечения.

Прогнозирование количественных вероятностных оценок навигационной безопасности плавания производится на основе учета точности плавания и прямого или косвенного учета всех перечисленных факторов.

Исходным же пунктом оценки навигационной безопасности плавания является расчет возможных навигационных погрешностей и определение области вероятного местонахождения корабля.

2. Вероятностная математическая модель навигационной

безопасности плавания

Оценкой навигационной безопасности плавания, ее показателем является вероятность безопасного прохода кораблем заданного участка маршрута. Поэтому важно представлять вероятностную математическую модель навигационной безопасности, на основе которой решаются следующие практические задачи:

-оценка навигационной безопасности плавания конкретного корабля на заданном участке маршрута движения в ожидаемых (прогнозируемых) гидрометеоусловиях;

- количественная оценка допустимых параметров навигационной безопасности плавания, обеспечивающих безопасность корабля с заданной вероятностью;

- разработка обоснованных расчетом рекомендаций по навигационно-гидрографическому обеспечению безопасности плавания и по выбору оптимального (наивыгоднейшего) пути движения корабля, при котором достигается максимальная степень исключения навигационных происшествий и высокая эффективность решения боевых и тактических задач.

Поскольку различные участки маршрута движения корабля отличаются различными навигационно-гидрографическими, географическими и гидрометеорологическими условиями, то оценка навигационной безопасности плавания оценивается отдельно на каждом участке. При этом протяженность каждого отдельного участка зависит от степени однородности указанных условий.

Рассмотрим математическую модель априорной оценки навигационной безопасности плавания.

Вероятность навигационной безопасности на участке маршрута зависит от вероятности плавания, безопасного от посадки корабля на мель или от его выхода за пределы установленной (разрешенной или безопасной) полосы или зоны, и от вероятности плавания, безопасного от столкновения с другими судами (кораблями).

Первая из этих вероятностей зависит от точности и надежности навигации (от навигационно-гидрографического обеспечения и от деятельности штурманской службы корабля), поэтому ее будем обозначать символом Р_Н , а вероятность плавания, безопасного от столкновения с кораблями и судами, зависящую, главным образом от качества управления кораблем, будем обозначать символом Р_У .

Учитывая, что в подавляющем числе случаев события, связанные с посадкой корабля (касанием грунта) и со столкновением кораблей, являются независимыми, можно в самом общем виде написать основу математической модели навигационной безопасности плавания:

Р_НБП = Р_Н Р_У .(1)