Навигационные методы определения пути судна.

Рис. 4.29. Определение пути по трем пеленгам неподвижного ориентира и времени плавания между пеленгами
В практике судовождения часто судоводитель не знает отдельно каждые из элементов сноса течением и дрейфа от ветра, но может получить путь и суммарный угол сноса самым простым и надёжным способом - по обсервациям (см.п.4.1.4). Именно знание пути и действительной скорости судна относительно Земли является главной задачей судоводителя для обеспечения безопасности судовождения. Если по каким-либо причинам нельзя использовать этот метод, то направление линии пути можно определить по любому неподвижному ориентиру, который даже может быть и не нанесён на карту. Для этого надо трижды измерить пеленга на этот ориентир и как можно точнее измерить промежутки времени между этими пеленгами. Судно при этом должно следовать постоянным курсом и скоростью. Итак, в фиксированные с точностью до секунды моменты времени измеряют три пеленга П1, П2 и П3 любого неподвижного ориентира. Этот способ определения пути основан на том, что любая прямая, пересекающая три пеленга так, что её отрезки между пеленгами относятся как S1/ S2 = Vt1/ Vt2 = t1/ t2, будет параллельна линии пути. Для получения линии пути надо найти угол q2 (рис.4.29) и, сложив его с измеренным П2, получить ПУс:

ПУс = П2 + (± q2), (4.50)

q2 имеет знак “+”, если предмет расположен слева, и знак “-” если справа.

Обозначим через t1 время плавания между первым и вторым пеленгами и через q1- угол между этими пеленгами; через t2 - обозначим время плавания между вторым и третьим пеленгами и через q2 - угол между вторым и третьим пеленгами.

Из D АМВ угол q2 = q1 + q1 как внешний, отсюда q1 = q2 - q1.

Из D ВМС угол С =180° - (q2+q2).

Из D АМВ и D ВМС найдём значения ВМ:

, ,

, , [т.к. sin(180°-a)=sina].

Следовательно

t1[sin(q2-q1)] sinq2 = t2[sin(q2+q2)] sinq1.

Используя формулы сложения и вычитания синусов

sin(a ± b) = sin a ´cos b ± cos a ´sin b,

получим:

t1 (sin q2 cos q1 - cos q2 sin q1) sin q2 = t2 (sin q2 cos q2+ cosq2 sinq2) sinq1.

Разделим каждое слагаемое на sinq2 sinq1 sinq2:

t1 ctgq1 - t1 ctgq2 = t2 ctgq2 + t2 ctgq2.

Откуда определим

. (4.51)

По формуле (4.50) рассчитаем путь судна.

Если пеленга взяты через равные промежутки времени, то формула (4.51) упростится

. (4.52)

Эта задача имеет и графическое решение (рис.4.30).

Рис. 4.30. Графическое решение задачи определения пути по трем пеленгам неподвижного ориентира и времени плавания между пеленгами
Из произвольной точки на свободном месте карты прокладывают 3 измеренных пеленга. Из произвольной точки a на первом пеленге проводят линию ИК (можно и произвольную линию), на которой откладывают отрезки пропорциональные времени плавания: kt1 из точки а и kt2 из точки в (k -произвольный коэффициент). Из полученных точек в и с проводят линии параллельные первому пеленгу до пересечения их со вторым пеленгом в точке В и третьим - в точке С. Прямая АВС будет параллельна линии пути. Этот приём основан на свойстве параллельных прямых, пересекающих пучок прямых:

Рис. 4.31. Определение пути по трем пеленгам неподвижного ориентира, взятым через равные промежутки времени
Если пеленга брать через равные промежутки времени, то графическое решение ещё упростится. Из произвольной точки n на втором пеленге (рис.4.31) проводят линии параллельные первому () и третьему (nA) пеленгам. Линия будет параллельна направлению линии пути, т.к. на основании свойства диагоналей параллелограмма АВ = ВС, т.е за равные промежутки времени судно проходит равные расстояния.

Графическое решение может быть выполнено и с помощью линейки, на которой отложены отрезки пропорциональные плаваниям S1 = kt1 и S2 = kt2 (точки а, в и с на линейке) (рис.4.32). Линейку надо расположить так, чтобы точки а, b и с лежали соответственно на первом, втором и третьем пеленгах. Прямая, проведённая через эти точки будет параллельна линии пути.

Для повышения точности все графические построения надо делать в возможно более крупном масштабе.

Рис. 4.32. Определение пути с помощью линейки по трем пеленгам неподвижного ориентира и времени плавания между пеленгами
Определение суммарного сноса по пеленгам неподвижного ориентира и времени производится с достаточно высокой точностью, т.к. погрешностями в отсчётах времени t1 и t2 при использовании секундомера можно пренебречь, а в формулу расчёта q2 входят только углы q1 и q2, представляющие собой разности пеленгов, т.е. систематические ошибки в пеленгах также не скажутся на точности q2.

При определении суммарного пути судна по формуле (4.50), если пеленг будет содержать погрешность в поправке компаса, то полученное направление пути также будет содержать эту погрешность. А на величине суммарного сноса эта погрешность не скажется, т.к. угол с получается, как разность ПУс и ИК, а ПУс и ИК будут ошибочны на одну и ту же величину погрешности в поправке компаса.

На величине q2 скажутся только случайные погрешности пеленгования, т.к. углы q1 и q2 рассчитываются по значениям пеленгов.

При достаточно больших углах q1, q2 и mп = ± 0,3° случайные погрешности в определении q2 находятся в пределах ± 1°.

Пример. С судна, следующего ИК = 34° через промежутки времени t1 = 24 мин 03с и t2 = 25 мин 59c измерены пеленга на буровую вышку не нанесённую на карту: ГКП1 = 314°, ГКП2 = 282° и ГКП3 = 256° (DГК = 0°). Определить путь судна ПУс и суммарный угол сноса с.

  1. От произвольной точки М (рис4.30) отложили ОИП1 = 134°, ОИП2 = 102° и ОИП3 = 76°.
  2. Переведя t1 и t2 в секунды и приняв коэффициент k = 0,01, получили k t1 = 14,43 и k t2 = 15,59, отложили эти величины в сантиметрах или милях по линии ИК от первого пеленга (точка а). Из полученных точек в и с провели линии параллельные ОИП1 и соединили точки В и С линией пути ПУс = 28°. Суммарный угол сноса с = 28° - 34° = -6°.

Если при выполнении этого способа пеленга берутся до неподвижного ориентира и прокладываются на карте непосредственно от ориентира, нанесенного на карту, то получают фактическую линию суммарного пути, по которому следует судно,, ПУс, и суммарный угол сноса с = ПУс - ИК.

Если же пеленга прокладываются от точки, изображающей ориентир, нанесенный на любом свободном месте карты, то получают линию параллельную линии суммарного пути ПУс и суммарный угол сноса с = ПУс - ИК.

Если же пеленга берутся до свободноплавающего ориентира, то определяется только линия пути при дрейфе ПУa и, соответственно, угол дрейфа a = ПУa - ИК. Влияние течения практически исключается.








Дата добавления: 2015-06-22; просмотров: 2052;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.008 сек.