Приближенные способы определения расстояния судна.

Глазомерный способ. При управлении судном важно уметь быстро опреде­лять расстояния до ближайших объектов (например, до встречного судна, зна­ка и др.). В сложной и быстро меняющейся обстановке судоводитель не всегда имеет возможность произвести точное определение нужного расстояния с помо­щью измерительных инструментов или выполнять необходимые штурманские расчеты с применением различного рода навигационных устройств. Радиолока­тором не всегда можно воспользоваться, так как он имеет большую мертвую зону и требует заблаговременного включения.

Для приближенного определения расстояний существует несколько способов.

Точность глазомерного определения расстояний зависит от фона местно­сти, остроты зрения, освещенности, натренированности наблюдателя, величины расстояний и т. д. Глазомерный способ может служить лишь для приближенной оценки расстояний, так как на дистанции в 1 км и далее ошибки достигают 50% и больше, на малых дистанциях они значительно меньше, а у людей опытных не превышают 10%.

Величина ошибок при определении расстояний невооруженным глазом в зависимости от дистанции следующая: ближние дистанции (до 500 м) — 10%, средние (от 2 до 4 км) — до 20%, большие (свыше 4 км) — до 40—50%.

Для развития глазомера необходимо чаще упражняться в определении рас­стояний на глаз с высоты рулевой рубки или мостика и с последующей провер­кой его каким-либо другим способом. Упражнения необходимо проводить также ночью, обращая внимание на различную видимость и размер одних и тех же пред­метов при дневном, сумеречном освещении, а также в условиях постепенно на­растающей темноты.

Каждый человек имеет присущие лишь ему особенности различия предме­тов. Эти особенности необходимо выяснить при помощи систематических личных наблюдений. Наблюдения следует проводить до тех пор, пока ошибка в опреде­лении расстояний не будет превышать 10%. Установленные такими наблюде­ниями особенности зрения рекомендуется занести в памятку по следующей форме:

Памятку надо постоянно проверять, корректировать и пополнять новыми дан­ными, которые помогут наиболее точно определить расстояния. Полезно отме­чать в графе «Прочие» (факты) атмосферные явления, при которых ведется на­блюдение, пользуясь условными обозначениями, принятыми в метеорологии.

Занижение в определении расстояний происходит в большинстве случаев при ярком солнечном освещении, светлом фоне, ярко ос­вещенных и ярко окрашенных предметах, большой разнице в окраске предметов и фона, расположении предметов яркой окраски на однообразной местности, при чистом воздухе после дождя, положении Солнца за спиной, наблюдении снизу вверх.

Расстояния кажутся меньшими также на волнистой водной поверхности, когда отдельные участки невидимы, за водным пространством (например, про­тивоположный берег всегда кажется ближе, чем в действительности), при на­блюдении огней и при угрозе опасности.

Завышение в определении расстояний происходит при темном фоне местности, пестрой местности, маскирующей предмет, наблю­дении сверху вниз, мерцающем освещении, наблюдении против Солнца, пасмур­ной, тусклой, туманной или дождливой погоде, в сумерки и т. д.

По степени кажущегося уменьшения высоты предмета. Если известна высо­та объекта, то расстояние может быть определено по степени кажущегося умень­шения высоты предмета в зависимости от удаленности наблюдателя. Существует приближенная закономерность: если расстояние от наблюдателя до предмета в метрах 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, то кажущаяся доля высоты предмета, видимая наблюдателем, соответственно равна 2/3, 1/2, 1/3, 1/4, 1/5, 1/6, 1/7, 1/8, 1/9, 1/10 от истинной высоты предмета. Например, если истинная высота известного предмета равна 10м, а на определенном расстоянии кажущаяся высота составит 2 м, то доля от истинной высоты будет равна 1/5 м и, следовательно, предмет удален от наблюдателя примерно на 500 м.

Способ сопоставления измеряемого расстояния с единицей измерения. Из­вестной единицей измерения может служить в данном случае длина судна, бук­сирного троса и т. д. Эту единицу мысленно откладывают по измеряемому рас­стоянию, сумма уложившихся единиц составит измеряемое расстояние. Для удобства и более точного определения измеряемого расстояния рекомендуется разделить его мысленно пополам и на ближайшей половине откладывать выбран­ную единицу измерения. Для определения всего расстояния полученный резуль­тат надо удвоить.

По угловой величине судовых предметов. Способ прост, практичен, не тре­бует больших расчетов.

Как видно из рис. 76, высота глаза наблюдателя слагается из высоты мо­стика Н при действующей осадке судна и высоты h глаза наблюдателя над мо­стиком. Расстояние между наблюдателем и объектом по горизонтали S. Если соединить воображаемым лучом глаз наблюдателя с объектом (берег, судно, ба­кен и т. д.), то на основе подобия треугольников mok и трn можно написать так

- отсюда расстояние от наблюдателя

до предмета определится по формуле

Рис. 76. Определение расстояний по угловой величине судовых предметов

По данной формуле можно предвари­тельно рассчитать необходимые расстоя­ния. Для этого измеряют высоту судового предмета и расстояние до него от места, где находится, вахтенный штурман. Высоту мостика Н над уровнем воды для определе­ния величины D можно найти с помощью отвеса или по чертежу.

^; Таким образом, для основных осадок можно рассчитать несколько расстоя­ний, которые легко запомнятся в процессе работы. Можно составить памятную табличку или, например, разделить носовую мачту или флагшток делениями, со­ответствующими определенным расстояниям (500, 1000, 1500, 2000 и т. д.).

По правилу радиана. Известно, что для измерения величины углов приме­няется единица радиан, равная 57,3°. Отсюда можно приближенно считать, что предмет, занимающий 1° дуги круга, имеет величину, равную 1/60 ее радиуса. Таким образом, если какое-либо судно длиной 100 м занимает дугу, равную 1°, то, очевидно, что расстояние от наблюдателя до него будет в 60 раз больше, т. е равно 6000 м. Если это же судно занимает дугу в 10°, то расстояние от него до наблюдателя составит уже 600 м. Этот способ прост, но требует сведений о разме­рах предметов, до которых определяется расстояние.

С помощью бинокля. Между угловыми и линейными величинами сущест­вует зависимость: длина 1/6000 части окружности приблизительно равна 1/1000 ее радиуса. Если вообразить себя в центре окружности, проходящей через пред­мет, до которого определяется расстояние, то 1/6000 этой окружности (рис. 77, а) будет равна 1/1000 расстояния от центра до определяемого предмета. Следова­тельно, для определения расстояния до предмета, размеры которого известны, необходимо узнать, сколько тысячных долей дуги окружности занимает этот предмет.

Для подсчета числа метров, которым соответствует одна тысячная, общую величину данного предмета нужно разделить на замеренное число тысячных долей. Помножив полученное значение на 1000, получают определяемое рас­стояние.

Рис. 77. К определению расстояний с помощью бинокля:

а — зависимость между угловыми и линейными величинами; б — нахождение ты­сячных с помощью бинокля

Отсюда формула определения расстояния по угловым размерам предме­тов будет иметь такой вид:

где D —высота или ширина предмета, до которого определяется расстояние;

(р — угловая величина предмета (в тысячных).

Число тысячных можно подсчитать при помощи бинокля. Некоторые би­нокли снабжают угломерной сеткой, которая позволяет измерить углы в тысяч­ных. Сетка бинокля имеет деления: большие — равные 10 тысячным, которые в свою очередь разделены пополам малыми делениями, равными 5 тысячным.

Для измерения угловой величины какого-либо предмета надо навести на него бинокль и определить по сетке число тысячных, в пределах которых уме­стился наблюдаемый предмет (рис. 77, б).

Пример. Ширина встречного состава занимает на сетке бинокля 6 боль­ших и 1 малое деление, т. е. угловая величина состава равна 65 тысячным. Ширина состава, состоящего из двух лесовозных барж, учаленных пы­жом, — 26 м. Найти расстояние до состава.

Решение. Из выражения (105)

Недостаток рассмотренного способа — необходимость знать величину пред­мета, до которого определяется расстояние.

По времени и скорости движения судна. Пройденный судном путь опреде­ляется как произведение времени движения от последнего известного пункта на скорость хода. Откладывая на карте вычисленное расстояние, определяют ме­стонахождение судна, которое затем уточняют на местности по приметным объек­там. Расстояния могут быть определены также по навигационным картам и спра­вочникам.