Ответы на вопросу по судовождению (Вариант 3 )

1. Планирование плавания в районах ограниченной видимости вблизи берега, включая районы с большой плотностью движения судов. Организация вахтенной службы. Требования к плаванию в условиях ограниченной видимости распространяются на все суда и составы, за исключением маломерных и парусных, при плавании по внутренним судоходным путям с латеральной системой навигационного оборудования при визуальной видимости менее 1 км и на участках судоходных путей с не освещенной в темное время суток обстановкой. Движение судов в условиях ограниченной (менее 1 км) видимости допускается, если на борту имеется и используется следующее оборудование: — радиолокационная установка и прибор, указывающий скорость поворота (циркуляции) судна, или компас, находящиеся в исправном состоянии; — радиостанция, позволяющая осуществлять радиосвязь между судами и между судном и берегом, находящаяся в исправном состоянии; — устройство для подачи звуковых сигналов. В условиях ограниченной (менее 1 км) видимости плавание судов разрешается при габаритах судового хода, позволяющих безопасное расхождение. Запрещается движение судов с нефтегрузами, имеющими температуру вспышки паров ниже 60ºС, их остатками, взрывчатыми или ядовитыми веществами и их остатками на всех внутренних водных путях (кроме водных путей разряда «М») при ограниченной (менее 1 км) видимости. При ограниченной видимости запрещается расхождение и обгон судов (составов) на участках, где судовой ход имеет ширину менее 200 м, если визуальная видимость составляет менее трех длин судна (состава). Плавание в условиях ограниченной видимости должно осуществляться с соблюдением постоянного: — визуального и слухового наблюдения; — квалифицированного радиолокационного наблюдения; — нахождения в рулевой рубке, кроме рулевого, двух судоводителей, один из которых является капитаном судна. При принятии решения о движении, обгоне или расхождении в условиях ограниченной видимости и на участках судоходных путей с неосвещаемой в темное время суток обстановкой необходимо всесторонне оценить степень опасности и целесообразность таких действий, исходя из условий и обстоятельств плавания. Особое внимание следует обращать на фактическую дальность видимости, интенсивность движения, соотношение габаритов судов (составов) и пути, эффективность радиолокатора в данном районе. Суда должны немедленно остановиться при ухудшении видимости, наличии других судов, если местные условия судоходства не обеспечивают безопасности дальнейшего движения. Кроме того, если в составе визуальная связь между буксируемыми судами и буксировщиком становится невозможной, состав должен встать в ближайшем безопасном месте. При остановке суда должны, по возможности, освободить судовой ход. При движении и стоянке суда в условиях ограниченной видимости должны подавать сигналы. Как только на судах, плавающих при помощи радиолокатора, будут замечены на экране суда (эхо — сигналы), положение или движение которых может создать опасную ситуацию, или когда они приближаются к такому участку, где могут находиться еще не видимые на экране суда, судоводители должны: — подать: одиночные суда — «один продолжительный звук», а составы — «один продолжительный и два коротких звука». Сигнал должен повторяться так часто, как это необходимо; — сообщить по радиосвязи судам, движущимся во встречном направлении, информацию, необходимую для обеспечения безопасности судоходства; — уменьшить скорость до минимальной и в случае необходимости остановиться. Судно, которое обнаружило присутствие другого судна только с помощью радиолокатора, должно определить: развивается ли ситуация чрезмерного сближения и столкновения.

2. Планирование плавания в районах с интенсивными приливными явлениями.

При планирование плавания в районах с интенсивными приливными явлениями следует изучить гидрометеорологические особенности района плавания (постоянные приливоотливные течения с сгонно-нагонные явления; опреснённость воды, колебания уровня моря(величина, характер, время, высота прилива, направление и скорость течения); влияние этих факторов на допустимую осадку и скорость судна при прохождении мелководных участков с учётом проседания судна; применяемая в портах сигнализация об уровне моря); Необходимую информацию можно найти в Лоции района плавания, в Таблицах приливов (Tide Tables), в .Атласе приливных течений (Tidal Stream Atlasses). Приливы и отливы — периодические колебания водных масс под влиянием Луны и Солнца. Необязательно: (Сизигийные приливы — колебания уровня моря в дни астрономических сизигий, когда Солнце, Луна и Земля находятся в одной плоскости, перпендикулярной земной орбите, т.е. в дни новолуния и полнолуния. Квадратурные приливы — колебания уровня моря, наблюдаемые, когда Солнце и Луна располагаются по отношению к Земле в плоскостях взаимно перпендикулярных, т. е. когда Луна находится в первой и последней четверти. Экваториальные, или равноденственные, приливы — колебания уровня моря, наблюдаемые в дни, когда склонение Луны близко к 0° (Луна находится вблизи экватора). Тропические приливы — колебания уровня моря, наблюдаемые в дни, когда у Луны наибольшее северное или южное склонение (находится вблизи тропиков). Возраст прилива — промежуток запаздывания наибольших приливов по отношению к астрономической сизигии, выражаемый в сутках и их долях. Лунный промежуток — период времени между моментом верхней (или нижней) кульминации Луны на данном меридиане и наступлением ближайшей полной воды. Лунный промежуток выражается в часах и минутах. Прикладной час порта — средний из лунных промежутков в дни сизигий при прохождении Луны и Солнца в плоскости экватора на среднем расстоянии от Земли. Прикладной час указывается на картах и в навигационных пособиях и представляет собой среднее значение лунного промежутка (для данного пункта), около которого при всех других взаимных положениях Луны, Солнца и Земли изменяются лунные промежутки.) Получив рейсовое задание – судоводитель приступает к разработке навигационного плана, выполнения полученного задания. Первый этап – установление районов через который проходит маршрут, подбор карт, подбор руководств и пособий, выбор наилучшего пути следования во время выполнения рейса. Второй этап – общее знакомство с условиями плавания в намеченных районах и назначение маршрута перехода. Третий этап — представляет собой детальное изучение намеченного маршрута в навигационном, гидрографическом и гидрометеорологическом отношениях , выбор наивыгоднейшего пути и его предварительную прокладку.

3. Планирование океанского перехода. Плавание по ДБК.

При планировании перехода через океан следует учитывать ряд факторов. Среди них, кроме очевидных, вроде достаточного запаса воды и пищи, а также подготовки судна к возможным трудным условиям плавания, есть и ряд специфических, которые не учитываются при передвижении в прибрежных и внутренних водах. Уже говорилось об использовании секстанта для определения местоположения лодки. Кроме этого, нужно учитывать океанские течения, кривизну земной поверхности и преобладающие ветра. Целью планирования, выполнения предварительной прокладки с составлением плана перехода (Passage Plan), является обеспечение постоянного контроля за безопасностью судна на всем переходе в любое время при любых условиях. Непосредственно на карту наносит курсы и надписи навигационный помощник, однако только капитан устанавливает, например, какими курсами следовать вне систем разделения движения, на каком расстоянии от навигационных опасностей проходить и т.п. Вместе с тем исполнитель прокладки выполняет необходимую черновую работу по уточнению курсов, расстояний, времени, требуемого судну для выполнения перехода и его отдельных отрезков. Выделяются наиболее приметные ориентиры, соответствующие выбранным способам обсерваций, опасные в навигационном отношении районы, т.е. производится «подъем карты». В соответствии с Руководством ИМО по планированию рейса выделяют следующие факторы, определяющие план перехода. 1. Вся предварительная прокладка должна выполняться на картах соответствующего масштаба с указанием истинного направления линии пути; на картах отмечаются опасные районы, системы разделения движения судов и судовых сообщений, районы ответственности СУДС и любые районы с особыми характеристиками по не загрязнению окружающей среды. 2. Безопасная скорость на всем переходе с учетом близости навигационных опасностей, маневренных характеристик судна, его осадки, запаса воды под килем, влияния проседания и крена. Необходимые изменения скорости, связанные с влиянием приливов, приливо-отливных течений, ограничений по ночному проходу судна. 3. Постоянный учет запаса воды под килем, включая влияние проседания на мелководье, всех видов качки, высоты прилива, характеристик грунта и регулярности промера на карте. 4. Прохождение навигационных опасностей на достаточном расстоянии с учетом преобладающей погоды, течений, плотности движения, ширины возможной полосы движения. 5. Все точки изменения курса должны быть четко видимы на карте, и каждый поворот контролируется подходящим способом визуально или по радару. Смена карт не должна производиться в критических точках маршрута. 6. На всем протяжении перехода планируются основные и вспомогательные способы определения местоположения судна. 7. При наличии электронных картографических систем учитываются все их ограничения. 8. Отмечается дальность видимости огней, моменты их открытия и закрытия, секторы и цвета огней маяков. 9. Выделяются отдельно лежащие глубины и характерные изобаты для контроля места с помощью эхолота. 10. Отмечаются точки обязательных радиосообщений с судов с указанием каналов, частот и позывных береговых служб, принимающих доклады. Подготавливаются стандартные форматы сообщений. 11. Отмечаются точки возможного изменения маршрута, указываются возможные альтернативные маршруты, аварийные якорные стоянки, порты-убежища. Учитываются существующие береговые средства для оказания помощи в случае аварийной ситуации. 12. Отмечаются точки смены режима работы двигателя, механизмов, подготовки к сдаче, смене и приему лоцманов, готовности экипажа к работе с буксирами. 13. Для океанского плавания выбирается маршрут, кратчайший по времени, свободный ото льдов, штормовой погоды. При следовании под проводкой береговой службы прокладка выполняется по первоначальным данным.

4. Планирование подхода судна к порту. Организация вахтенной службы.

При подходе к порту штурманский состав под руководством капитана должен подготовить план подхода к порту, принимая во внимание : • имеющуюся информацию о порте прибытия; • рекомендованные курсы при подходе к порту; • последнюю сводку и прогноз погоды; • информацию о приливах и течениях на подходах и акватории порта; • минимальную и максимальную глубины на подходе к порту; • ограничения в части осадки и дифферента судна, скорости, времени захода в порт и т.д. • последнюю навигационную информацию о районе плавания. В результате проработки плана на карте должен быть проложен маршрут с указанием точек изменения курса, снижения скорости или остановки двигателя. При необходимости должна быть произведена перекачка балласта или груза. Судовая вахтенная служба является основным видом выполнения судовым экипажем служебных обязанностей, требующих повышенного внимания и непрерывного присутствия на посту или обусловленном рабочем месте. Судовая вахтенная служба является круглосуточной. Расписание по вахтам по представлению старшего помощника и старшего (главного) механика утверждает капитан. В нем определяется структура и состав вахтенной службы с указанием вахтенных постов. Структура и состав вахтенной службы зависит от назначения, технико-эксплуатационных характеристик, районов и условий плавания судна (на ходу, стоянке в порту или на якоре, при плавании в сложной обстановке и т.д.), международных и национальных стандартов (правил и норм) по безопасности и национального трудового законодательства (эти положения должны учитываться компанией при утверждении судовых штатных расписаний). Судовая вахтенная служба в любой момент времени должна быть достаточной и соответствовать условиям и обстановке. Капитан вправе усилить вахтенную службу, если по его мнению близость опасностей, ограничения судовых технических средств, гидрометеорологическая обстановка, состояние видимости или иные обстоятельства, не позволяют обычным составом вахтенного персонала обеспечить безопасную эксплуатацию и нормальную жизнедеятельность судна. При этом капитан должен учитывать предстоящие судовые критические (ключевые) операции, нарушения порядка и технологии исполнения которых порождают аварии или создают угрозу судну, судовому персоналу или загрязнения. Распределение судового экипажа по вахтам осуществляют старший помощник капитана и старший (главный) механик с учетом квалификации, компетентности и профессиональной подготовленности судового персонала. К несению вахты могут привлекаться лица, надлежаще подготовленные, проинструктированные и получившие соответствующий отдых. Судовая вахтенная служба включает общесудовую (навигационную) и машинную вахтенные службы. Общесудовая (навигационная) служба возглавляется вахтенным помощником капитана, а машинная вахтенным механиком. Главным судовым вахтенным начальником является вахтенный помощник капитана. Он подчиняется только капитану и несет ответственность за безопасную эксплуатацию судна и предотвращение загрязнения. Присутствие капитана на мостике и старшего механика в машинном отделении не снимают ответственности с вахтенного помощника капитана и механика за принятие решений до тех пор пока они примут командование на себя и это будет правильно понято. Вахтенная смена должна явиться к месту несения вахты заблаговременно и до вступления на вахту ознакомиться с условиями плавания, режимом работы судна и основных судовых технических средств, замечаниями сдающего вахту и распоряжениями вышестоящего начальника. Вахтенный не имеет права оставить свой пост или передать кому-либо исполнение своих обязанностей, кроме как по приказанию или разрешению вышестоящего начальника (вахтенный помощник капитана по приказанию или разрешению капитана, а вахтенный механик по приказанию или разрешению старшего (главного) механика).

5. Плавание в системах разделения движения и в районах действия СУДС.

Важнейшим звеном в системе обеспечения безопасности мореплавания в РФ являются береговые системы управления движением судов (СУДС). Они создаются, в первую очередь в районах и портах с интенсивным судоходством и повышенной экологической опасностью. Можно выделить три наиболее важных задачи, которые призваны решать СУДС: 1.Организация движения судов; 2. Навигационная помощь; 3. Информационное обеспечение. В настоящее время в России СУДС различных категорий функционируют в портах Архангельск, Балтийск, Ванино, Владивосток, Восточный, Калининград, Мурманск, Находка, Новороссийск, Санкт-Петербург. Они показали высокую эффективность, прежде всего, за счет повышения ритмичности работы порта, сокращения простоев, а также ши- < рокие возможности по снижению аварийности и охране морской среды. В зависимости от протяженности зоны действия, навигационных и гидрометеорологических условий, интенсивности движения судов и оснащенности техническими средствами в соответствии с присвоенной категорией СУДС должны выполнять целиком или частично следующие функции: 1.Обнаружение судов на подходах к зоне действия, установление связи с ними, получение необходимого перечня , данных о каждом судне, регистрация этих данных; 2. Регулирование движения судов на основе радиолокационного и визуального наблюдения за плаванием и стоянкой судов в зоне действия СУДС, а также радиообмена, контроля за соблюдением установленных путей, скоростей, и дистанций между судами, навигационной и другой информации для обеспечения движения судов; 3. Выдача информации судам для предотвращения аварийных ситуаций, при нарушении правил плавания, смещения с якорных стоянок, о смещении со штатных мест средств навигационного оборудования и наличии других факторов, влияющих на безопасность плавания судов, а также координация действий в аварийных ситуациях; 4. Выдача обязательных для выполнения судами указаний, касающихся: очередности движения; маршрута и скорости движения; места стоянки; 5. Выдачаданных о местоположении судна при радиолокационной проводке, которые носят информационный характер; 6. Получение от соответствующих служб гидрометеорологической информации, передачу ее на суда, использование при выработке указаний о режиме движения; 7. Получение от соответствующих местных органов гидрографии, береговых организаций и лоцманов данных об изменениях в работе СНО и иной навигационно-гидрогра-фической информации в зоне действия СУДС, передачу полученных сведений на суда, использование их при выработке указаний о режиме движения; 8. Оказание содействия аварийно-спасательным, буксировочным, дноуглубительным и другим специальным работам в зоне действия СУДС; 9. Оказание содействия в установлении связи между судами, береговыми организациями и службами; 10. Контроль за нахождением на штатных местах плавучих СНО в зоне действия СУДС; И.Сбор, обработка, документирование и хранение информации и статистических данных о движении судов. СУДС создаются в портах и/или в прибрежных районах, где интенсивность судоходства и навигационно-гидрогра-фические условия плавания требуют централизованного упорядочения движения судов для обеспечения безопасности плавания, сокращения простоев судов, повышения ритмичности работы флота, портов и защиты окружающей среды. СУДС создается по согласованию с Росморфлотом, а также заинтересованными государственными предприятиями, учреждениями и организациями. СУДС в РФ являются неотъемлемой частью государственной системы обеспечения безопасности мореплавания. 6. Плавание судна с лоцманом на борту. Организация вахтенной службы. Присутствие лоцмана на борту и выполнение им своих обязанностей не освобождает ка¬- питана или вахтенного помощника капитана от их обязанностей по обеспечению безопасности судна. Капитан и лоцман должны обмениваться информацией относительно плавания, местных условий и особенностей данного судна. Капитан и/или вахтенный помощник должны работать в тесном контакте с лоцманом и следить за местоположением судна и его движением. Если возникает сомнение в действиях или намерениях лоцмана, вахтенный помощник дол- жен запросить у лоцмана разъяснение, а если сомнение все же остается, немедленно поставить об этом в известность капитана и предпринять любые необходимые меры до его появления. СТОЯНОЧНЫЕ ВАХТЫ Организация вахты Вахту на палубе, когда судно находится в порту, следует организовывать так, чтобы постоянно: 1) обеспечивалась охрана человеческой жизни, безопасность судна, порта и окружаю¬- щей среды, и безопасная эксплуатация всех механизмов, связанных с грузовыми операциями; 2) соблюдались международные, национальные и местные правила; и 3) поддерживались порядок и нормальная деятельность судна. Капитан судна определяет состав вахты и ее продолжительность в зависимости от усло¬- вий стоянки, типа судна и характера обязанностей. Если капитан сочтет это необходимым, ответственным за вахту на палубе назначается ква¬- лифицированное лицо командного состава. Необходимое оборудование должно быть так устроено и размещено, чтобы обеспечить надлежащее несение вахты. Старший механик, проконсультировавшись с капитаном, должен обеспечить, чтобы орга¬- низация машинной вахты соответствовала требованиям по несению безопасной машинной вах¬- ты в порту. При решении вопроса о составе машинной вахты, которая может включать соответ¬- ствующих лиц рядового состава машинной команды, следует принимать во внимание, в том чис¬- ле, следующие факторы: 1) на всех судах с мощностью главной двигательной установки 3000 кВт и более всегда должен быть вахтенный механик; 2) на судах с мощностью главной двигательной установки менее 3000 кВт, по усмотре¬- нию капитана и по согласованию со старшим механиком, может не быть вахтенного механика; и 3) вахтенные механики не должны выполнять какие-либо обязанности, которые могли бы помешать им нормально выполнять обязанности, связанные с наблюдением за работой судовых машин и механизмов. 7. Гидрометеорологическая проработка рейса на этапе планирования перехода. Используемые пособия. При изучении района плавания, удаленного от берегов, уясняются: общая навигационно-гидрографическая характеристика района, удаленность от берега и навигационных опасностей, рельеф дна и глубина, наличие банок, отмелей, отличительных глубин и их близость к предполагаемому маршруту следования; гидрометеорологические особенности: преобладающие ветры, пути прохождения циклонов, волновой режим, вероятность пониженной видимости, ледовый режим и границы распространения плавучих льдов и айсбергов, районы возможного обледенения, действующие течения; обеспеченность радионавигационными системами, приемоиндикаторами которых оборудовано судно, режимы их работы, точность, возможные ограничения в использовании; ограничения при проводке судна по рекомендациям прог¬ностических центров (высота волны, скорость ветра, направление волнения и др.); система передачи прогнозов, штормовых и ледовых преду¬преждений, оперативной навигационной информации по районам плавания. 5.1.3. Гидрометеорологические условия Изучение и анализ гидрометеорологических условий на период предстоящего плавания выполняют до выбора пути, руководствуясь лоция¬ми, атласами, справочными картами и другими пособиями в соответ¬ствии с рекомендациями РШСУ-98, учебника морской лоции, справочника судоводителя и на¬стоящего методического руководства. Для районов, где это необходимо, рассчитывают высоту прилива, приливные «окна» и приливо-отливные течения на время планируемого прохождения судна, руководствуясь рекомендациями учебников морской лоции и представляют результаты в виде приведенных там таблиц. Более под¬робные сведения о судовождении в морях с приливами можно почерп¬нуть из книги судовождения в морях с приливами. При выполнении этой работы, как и других разделов проектирова¬ния, недопустимо переписывание материалов из различных пособий. Необходимо тщательно отобрать только такие сведения, которые непос¬редственно влияют на выбор пути и безопасность плавания. Эти сведе¬ния надо располагать в последовательности планируемого перехода в виде описаний и таблиц с комментариями, что составляет гидрометео¬рологическую часть Маршрутного листа и служит для представления обстановки и выбора пути на графическом плане перехода. Планирование плавания судов в зонах действия циклонов умеренных широт. Для оценки гидрометеорологической информации рекомендуется на генеральной карте наносить центры барических образований (циклоны и антициклоны), направления и скорости их перемещения, атмосферные фронты, изобары (линии равных давлений). Циклоны умеренных широт.Циклоны характеризуются ветрами со скоростью 11-21 м/с (6-8 баллов), а на холодном фронте 21-28 м/с (9-10 баллов), шквалами, обложными осадками перед теплым и за холодными фронтами и ливневыми осадками перед холодным фронтом, плохой видимостью и возможными туманами перед теплым фронтом и в его тылу. Скорость перемещения циклона до 25 уз в общем восточном направлении. Как правило, 4-6 циклонов следуют друг за другом. Схемы строения циклонов приведены на рис. 5.1. Наиболее неблагоприятными для плавания являются области теплого фронта и теплой половины циклона. В тылу теплого фронта (рис. 5.2-5.3), за теплым сектором циклона, перемещаются холодные фронты. Прохождение холодных фронтов характеризуется резким усилением ветра до 14-28 м/с (7-10 баллов) и ливневыми осадками. 8. Использование отечественных и зарубежных морских навигационных карт. Учет корректуры карт на судне. Морские навигационные руководства (МНР) представляют собой официальные издания для мореплавателей, в содержание которых входят правила, наставления, указания либо рекомендации навигационного и правового характера, невыполнение которых возлагает на мореплавателя ответственность за возможные последствия. К основным МНР относят: 1. Лоции – служащие для получения навигационно-гидрографической и гидрометеорологической информации по району плавания; 2. Огни и знаки – служащие для получения сведений о навигационном оборудовании района плавания; 3. Радиотехнические средства навигационного оборудования (РТСНО) – служащие для выбора сведений о спутниковых навигационных системах, радиомаяках, радионавигационных системах, радиопеленгаторных станциях, радиолокационных маяках и др.; 4. Расписания передач навигационных и гидрометеорологических сообщений для мореплавателей – служащие для получения информации о радиостанциях передающих указанные сведения; 5. Расписание факсимильных гидрометеорологических передач – включаются в состав судовой коллекции при наличии на борту судна приемной факсимильной аппаратуры; 6. Правила плавания – дают описания и правила плавания по каналам, фарватерам и ВВП;

7. Описания маршрутов – которые дают описания маршрутов следования судов в некоторые основные районы лова рыбы;

Каталоги карт и книг – которые дают перечень карт и руководств для плавания, предназначенных для обеспечения общего мореплавания; 9. Гидрометеорологические атласы и таблицы – которые включают в себя атласы течений, атласы климатических данных и гидрометеорологических условий плавания, таблицы приливов и течений. Морские навигационные пособия (МНП) представляют собой официальные издания для мореплавателей, содержащие гидрометеорологические, навигационно-гидрографические, геодезические, астрономические и различного рода справочные данные, предназначенные для использования при решении задач судовождения. К МНП относят: Океанские пути Мира; МППСС-72; МСС-65; Общие правила морских торговых и рыбных портов государств; Обязательные постановления по морским портам; Описание особенностей судовых огней военных кораблей и сигналов, подаваемых кораблями для обеспечения безопасности плавания; Сборник Международных соглашений и законодательных актов по вопросам мореплавания; Таблицы ширины территориальных вод и специальных зон зарубежных государств; Условные знаки для морских карт и карт внутренних водных путей; Общие положения об установлении путей движения судов; Правила совместного плавания и промысла судов флота рыбного промысла; Наставления гидрометеорологическим станциям и постам ; В первую очередь необходимо корректировать карты и посо¬бия на район предстоящего плавания. Это должно быть сделано до выхода судна в море. Остальные карты судовой коллекции также необходимо корректировать, но это может быть сделано позже во время плавания. Журнал учёта корректуры» предназначен для систематизации и учёта вносимых на кар¬ты изменений. Карты, входящие в судовую коллекцию, отмечаются в «Журнале» и для каждой из них записывается: номер фолио (Стандартной Адмиралтейской си¬стемы фолио);дата публикации действующего издания карты; номера извещений, по которым корректировалась карта. 9.Использование отечественных и зарубежных лоций и других пособий для мореплавания. Правила корректуры навигационных изданий. Основными пособиями для плавания являются лоции и дополнения к ним, руководства «Огни и знаки» н «Радиотехнические средства навигационного оборудования». Расписание радиопередач гидрометеорологических сведений и НАВИМ, «Таблицы морских расстояний» и «Извещения мореплавателям». Лоции. В промежутке между этими сроками издают Дополнения к лоциям. Каждая лоция предваряется листом для учета корректуры. В предисловии приведен перечень источников, по которым составлена лоция, и дата, по которую она откорректирована. В лоции помещается один или два сборных листа карт (советских и иностранных). Общий обзор в лоции подразделяется на навигационно-географический очерк (граница района, проливы и острова, глубины, рельеф дна и грунт, особые физико-географические явления, средства навигационного оборудования, порты и якорные места, ремонтные базы, лоцманская и спасательная служба, связь и др.), гидрометеорологический очерк (метеорологическая и гидрологическая характеристика и ледовый режим), а в лоциях на иностранные воды—Правила плавания (выдержки из правительственных распоряжений, регулирующих мореплавание в районе, описанном в данной лоции). Навигационное описание разбито на главы, которые охватывают отдельные районы .в географической последовательности. Навигационное описание заканчивается наставлением для плавания по генеральным курсам. Справочный отдел лоции включает сведения об основных портах и якорных местах, о слипах и эллингах, таблицы расстояний между основными пунктами района лоции и таблицы расстояний от главнейших портов России. В некоторых лоциях дан также краткий словарь морских и географических терминов, встречающихся в лоции. В алфавитном указателе помещены географические названия объектов, встречающиеся в лоции. В лоциях на иностранные воды помещаются два алфавитных указателя (в русской и иностранной транскрипции). Дополнения к лоциям издаются по мере накопления новых корректурных сведений. Каждое последующее Дополнение включает все не утратившие силу данные предыдущего Дополнения. Материал в дополнениях расположен в виде поправок и вставок к страницам лоции и алфавитному указателю и печатается на одной стороне листа. Новые сведения, а также сведения, изменяющие или отменяющие текст предшествующего Дополнения, заключают в квадратные скобки. Руководства «Огни и Знаки» -издаются на отечественные воды, а руководства «Огни» — на иностранные воды. В них помещены необходимые сведения о маяках, знаках и других средствах навигационного оборудования. Справочники «Огни и знаки» имеют лист для учета корректуры и Описание систем навигационного оборудования плавучими предостерегательными знаками для тех стран, которые описаны в данной книге. В алфавитном указателе помещены названия маяков, знаков и буев с указанием их порядковых номеров. Кроме того, имеется перечень звукосигнальных средств, где также в алфавитном порядке помещены маяки и знаки, при которых установлены звукосигнальные средства. Руководство «Радиотехнические средства навигационного оборудования» состоит из трех отделов. В первый отдел—«Секторные радиомаяки дальнего действия» включены схема расположения и описание радиомаяков, в котором даны следующие сведения: номер и название, координаты, режим работы (частота, род работы), дальность действия, характер радиосигналов, время работы и необходимые дополнительные данные. Во второй отдел—«Морские радиомаяки и аэрорадиомаяки» включены описание радиомаяков и сводная таблица морских радиомаяков. В третий отдел — «Радиопеленгаторные станции» включены порядок пользования, специальные правила различных стран и описание радиопеленгаторных станций. В приложении даны различные таблицы, алфавитный указатель собственных названий, алфавитный указатель опознавательных сигналов и распределение радиомаяков по частотам.

10.Система ограждения навигационных опасностей МАМС.

Принципы и правила системы ограждения. На точность положения ППЗ целиком полагаться нельзя, так как под влиянием различных причин буи и вехи могут быть снесены со своего штатного места. Мореплавателям следует всегда помнить о деталях постановки ППЗ, при любой возможности проверять их положения и о всех расхождениях с картой, сообщать начальникам пароходств, портов и местным органам ГУНиО. Система ограждений международной ассоциации маячных служб (МАМС) Существующая система ограждения с помощью буев и вех — ре¬зультат работы международных конференций по унификации сис¬тем ограждения. В результате длительных дискуссий в 1976 г. Меж¬дународная ассоциация маячных служб (МАМС) и Международ¬ная морская организация (ИМО) разработали унифицированную систему, которая получила наименование «Система А — комбинированная кардинально-латеральная система плавучего огражде¬ния (красный слева)». Система включает плавучие знаки пяти типов: 1) латеральные; 2) кардинальные; 3) ограждающие отдельные опасности; 4) начальные точки и ось фарватера (канала) и середину прохода (осевые, или знаки чистой воды); 5) специального назначения. Мировой океан разделен на два региона: регион А и регион Б , которые отличаются принципом использования красного и зеленого цветов для ограждения сторон фарватера латеральными знаками. Страны, принявшие красный цвет окраски средств навигационного оборудования (СНО) с левой стороны фарватера, относятся к региону А; страны, принявшие зеленый цвет окраски СНО с левой стороны фарватера,- к региону Б. При этом направление фарватера в обоих регионах считается с моря, а в отдельных случаях оговаривается специально. Латеральные знаки, используемые в регионах А и Б для ограждения сторон фарватеров, отличаются друг от друга. Остальные типы знаков являются общими.11. Планирование навигационного использования РЛС на этапе предварительной прокладки пути судна. Параллельная индексация. Ограждающие изолинии. Кардинальные знаки выставляются в одном, нескольких или во всех секторах и по их наименованию подразделяются на северные, восточные, южные и западные. Буи и вехи выставляются: северные к N. восточные к Е, южные к S, западные к W от опасности. Для кардинальных знаков определенная форма не установлена, но, как правило, они представляют собой столбовидные буи и вехи. Топовая фигура на кардинальных знаках имеет вид двух черных конусов. Кардинальные знаки имеют особую систему проблесковых огней с характером — очень частый ОЧ (100 или 120 проблесков в минуту) или частый Ч (50 или 60 проблесков в минуту). Цвет огня кардинальных знаков белый. Число частых или очень частых проблесков 3, 6 или 9, установленное для кардинальных знаков, избрано для облегчения их запоминания с учетом того, что расположение знаков относительно опасности и число проблесков ассоциируется с расположением соответствующих цифр на циферблате часов. Длительный проблеск продолжительностью не менее 2 с для огней южных кардинальных знаков установлен с целью отличия их от огней, имеющих 3 или 9 очень частых или частых проблесков. Северный— ОЧ или Ч. Восточный— 0Ч(3) или Ч(3) — три очень частых или частых проблеска с последующей темнотой. Южный —0Ч(6) ДлПр или Ч(6) ДлПр —шесть очень частых или частых проблесков с последующим длительным проблеском продолжительностью не менее 2 с, за которым следует темнота. Западный — 0Ч(9) или Ч(9) —девять очень частых или частых проблесков с последующей темнотой. 11.Планирование навигационных использования РЛС на этапе предварительной прокладки пути судна. Параллельная индексация. Ограждающие изолинии. Радиолокационная станция применяется главным образом для определения места судна по измеренным расстояниям. При наличии точечных или имеющих характерные очертания ориентиров можно для этого использовать и радиолокационные пеленга. Так как изображение берегов на экране только лишь в общих чертах совпадает по своему виду- с их изображением на карте, то при подходе к берегу с моря возникает задача опознавания района нахождения судна, а также объектов, эхо-сигналы которых видны на ИКО и которые затем могут быть использованы для определения места судна. Опознавание береговой черты. Основными признаками для опознавания берега являются конфигурация береговой черты, отдельно лежащие в море скалы, островки и т.п. Для опознавания нужно использовать также все навигационные средства, особенно такие, как измерение глубин и радиопеленгование. Это в значительной степени поможет разобраться в изображении берега на экране. Изображение при этом следует ориентировать относительно меридиана. Опознавание береговых объектов для последующего определения места судна может производиться несколькими способами. 1) Способ веера. Наблюдатель быстро измеряет пеленга и расстояния до характерных объектов а, b, с, d, е, f (рис. 17.13,а). Затем на кальке прокладывает линию пути судна и из любой точки этой линии по измеренным пеленгам и расстояниям в масштабе карты наносит места объектов – a’, b’, c’, d’,e’, f’ (рис. 17.13,6). Наложив кальку на карту в районе счислимого места, перемещает ее до тех пор, сохраняя параллельность линии пути, пока точки a’, b’, c’. d’, f’ не совпадут с характерными объектами на карте. Точка пересечения пеленгов будет приближенным местом судна, а объекты на экране можно считать опознанными. Для большей уверенности наблюдения следует повторить несколько раз, связывая полученные обсервованные точки счислением. 2) Способ траверзных расстояний. Наблюдатель измеряет расстояния до объекта, эхо-сигналы которых видны на экране, когда они приходят на один и тот же КУ, лучше всего на траверз, и в момент измерения расстояний замечает время и отсчет лага. Затем на листке кальки прокладывает линию курса со счислимыми точками каждого измерения. Из соответствующих точек по КУ и расстоянию наносит объекты. Кальку накладывает на карту и перемешает, как и в первом случае. В результате совпадения объектов наблюдатель получает уточненное положение линии пути и опознанные объекты на экране РЛС. Определение места судна по расстояниям до нескольких ориентиров. 1. Расстояния измеряются до точечных или имеющих характерные очертания ориентиров (выступающих мысов и островков небольших размеров). Наблюдатель последовательно измеряет расстояния до нескольких ориентиров с помощью ПКД. При этом ПКД нужно совмещать с той частью изображения, которая больше всего выступает в сторону судна. 2. Расстояния измеряются до участка береговой черты с плавными очертаниями и точечного (или имеющего характерные очертания) ориентира. Измерения расстояний ничем не отличаются от предыдущего способа. Однако прокладка этих расстояний затруднена, так как на плавной береговой черте невозможно найти точку, до которой производились измерения. 3. Расстояния измеряются до участков береговой черты с плавными очертаниями. В практике часто встречаются случаи, когда на ИКО видны только плавные очертания береговой черты без каких-либо приметных ориентиров, например при входе в проливы, устья рек, широкие каналы и т.п. 12.Определение поправки компаса в открытом море и при прибрежном плавании. В отсутствие компаса ИК можно определить по известному истинному пеленгу светила и курсовому углу светила КУ: ИК = ИП ± КУ (КУ левого борта прибавляется, КУ правого борта вычитается). В открытом море единственный способ определения поправки компаса — астрономический, так же как и единственный путь для ориентирования по направлению движения (без компаса), — это курсоуказание относительно направления на наблюдаемое светило, с последующим вычислением ИК по КУ и ИП светила. Режим «открытого моря» в прибрежном плавании часто создается из-за потери из видимости береговых ориентиров при ухудшении горизонтальной видимости и т.п. Ориентирование относительно направления на Полярную. Полярная — лучший объект для ориентирования по направлению (см. рис. 87), так как ее истинный пеленг находится достаточно точно при самом приближенном представлении о месте яхты и времени наблюдений. ИП Полярной легко определяется по наблюдаемому на небе расположению созвездий Кассиопеи или Большой Медведицы, так как Полярная удалена от Северного полюса мира на 1° в сторону звезды Кассиопеи (противоположно направлению на Большой Медведицы). Если Кассиопеи или Бенетнаш наблюдаются на одной вертикали (в одной вертикальной плоскости) с Полярной, то ее ИП = 0° = 360°. Если Кассиопея наблюдается слева от Полярной (рис. 94, а), то приближенно можно принять ИП Полярной = 359° при широте места менее 50° или Полярной = 358° при широте места от 50° до 65°. Если Бенетнаш наблюдается слева от Полярной, то ИП Полярной соответственно широте места равен 1 или 2° (рис. 94, б). Рис. 94. Истинный пеленг Полярной по расположению созвездий Кассиопеи и Большой Медведицы относительно горизонта. Более точно и в любой момент наблюдений ИП Полярной получается из прилож. 4, г входом по широте места (или по высоте Полярной) и по звездному времени tY, которое может быть вычислено по приложению 4, в или 4, д (см. примеры 7 и 9) или же получено непосредственно глазомер оценкой часового угла звезды Кафф или звезды Фекда (см. § 7.2 и пример 8). Измерив КП Полярной и вычислив ее ИП на момент измерения, можно найти поправку компаса: К=ИП — КП. Если непосредственное пеленгование звезды с компаса невозможно, то с несколько меньшей точностью получается при одновременном измерении курсового угла звезды и компасного курса: КП = КК ± КУ. Найденная величина К полезна только для контроля правильного курсоуказания. Если на показания магнитного компаса не влияет близко положенное железо или магнитная буря, то поправка компаса должна быть равна найденному по морской карте магнитному склонению в данной местности. Нарушение этого равенства является одним из признаков неверного знания координат места наблюдений. В отсутствие компаса курсоуказание по Полярной осуществляется приведением ее на курсовой угол, при котором яхта пойдет по намеченному пути: КУ = ИП — (ПУ-с). После приведения Полярной на вычисленный КУ, удобно заметить какое-либо яркое светило, наблюдаемое на малой высоте по носу яхты, и править по КУ на это светило. С течением времени направления на светила изменяются; изменение же ИП Полярной мало и легко определяется по прилож. 4, г. Курсовой угол вспомогательного светила, наблюдаемого по носу, необходимо уточнять по мере надобности.

13.Определение местоположения судна астрономическими методами.

Оценка точности полученного места судна. В мореходной астрономии для ОМС с достаточной точностью измеряются высоты светил. Высота — является навигационным параметром. Навигационным параметром называется геометрическая величина, зависящая известным образом от положения точки на земной сфере и измеряемая для ОМС. Любой навигационный параметр задает изолинию. Изолинией называется геометрическое место точек, в которых навигационный параметр является постоянной величиной. Каждая изолиния описывается уравнением, в котором связаны текущие координаты изолинии, измеренный навигационный параметр и координаты орентира (в мореходной астрономии — светила). Разберемся с этими основными понятиями в мореходной астрономии. Рассмотрим следующий рисунок северной части небесной сферы,в центре которой распологается северная часть земной полусферы. По определению небесной сферы плоскости земного и небесного экватора совпадают, продолжение земной оси вращения — есть ось мира небесной сферы. Центры земной сферы и знмной сферы совпадают. На небесной сфере расположено светило С. Спроэцируем светило С по отвесной линии на земную поверхность. Полюсом освещения (ПО) называется проекция светила по отвесной линии на земную поверхность. Установим взаимосвязь между координатами полюса освещения и координатами светила. Из рисунка видно, что по = W по = tгр (4.1) Находясь в точке М на земной поверхности, наблюдатель в гринвичское время Тгр измеряет высоту h светила С. Z — есть зенит наблюдателя в точке М. Тогда дуга ZC — есть зенитное расстояние z = 90 — h данного светила. Из светила С радиусом r = z = 90 — h проведем малый круг, в точках которого зенитные растояния до светила есть постоянная величина. Поэтому этот малый круг называется круг равных зенитных расстояний = КРЗР. Спроецируем КРЗР на земную поверхность и получим круг равных высот = КРВ, т.е. изолинию измеренной высоты — геометрическое место точек, в которых измеренная высота есть постоянная величина. 14.Судовая служба времени. Измерители времени. Измерителями эталонного времени и его хранителями являются механические и кварцевые хронометры; но распространяется к местам наблюдений палубными часами и секундомерами. Судовое время воспроизводится судовыми часами — механическими или системой электрических часов, работаю¬щих от центрального датчика. Судовая служба времени должна обеспечить выполнение следующих за¬дач: хранение точного времени на суд¬не; распространение его по объектам; получение точного времени на любой момент (что требуется для навигацион¬ных и астрономических наблюдений, связи с берегом, для судовой службы и нужд экипажа и пассажиров); выполне¬ние различных расчетов, связанных со временем, например перестановка ча¬сов, освещенность, эксплуатационные расчеты времени и т. п. Для выполнения этих задач на суд¬не имеются измерители времени, радио¬аппаратура для приема сигналов вре¬мени, а также осуществляются органи¬зационные мероприятия — служба вре¬мени. Судовая служба времени нахо¬дится в ведении третьего помощника и контролируется старшим помощником и капитаном. Рассмотрим ‘ порядок вы¬полнения основных задач службы вре¬мени. Наблюдение за хранением точного гринвичского времени TTV>. Хранение точного времени обеспечивается хроно¬метрами: механическим или кварцевым, а в некоторых случаях и палубными ча¬сами. На судах дальнего плавания должны быть два хронометра, на судах малого плавания — один. Желательно иметь также одни палубные часы. Хро¬нометры должны быть поставлены по Тгр, идти непрерывно и при соблюде¬нии рекомендаций обеспечивать расчет ТГр До ±0,5С. Хронометры нельзя вы¬нимать из штурманского стола, следует следить, чтобы не нарушались условия хранения (температура + 20°, отсутст¬вие сильных магнитных полей, вибра¬ций, ударов). При сильном повышении влажности следует накрыть ящик дополнительным шерстяным чехлом. Все наблюдения по хронометру осуще¬ствляются через верхнюю стеклянную крышку. Работа хронометра проверя¬ется ежесуточно по его ходу — он не должен превышать 4еи по изменению хода — вариации, которая должна быть порядка ±0,5еи не более 2,3е. При на¬рушении этих условий или при порче хронометра его останавливают и сдают на ремонт в навигационную камеру. Ремонт хронометра или его регулировка на судне запрещается. Прием радиосигналов времени, ве¬дение хронометрического журнала. При приеме сигналов времени отметку мо¬мента лучше производить непосредст¬венно по хронометру, а не по секундо-меру, для чего сигналы должны трансли¬роваться к месту хранения хрономет¬ров. Поправку хронометра принимают ежедневно и вно¬сят в журнал. В журнал также заносят вычисленные суточный ход, вариацию и ΔГК. Наблюдение за хранением судового времени (Тс)- Судовые часы, установ¬ленные в штурманской рубке и машин¬ном отделении, должны показывать Тс с точностью до 0,5мбез введения по¬правки и не рассогласовываться боль¬ше, чем на эту величину. Часы в других помещениях должны показыватьТс до 1м. Часы в радиорубке идут по москов¬скому времени с точностью до 6е. Про¬верку показаний судовых часов произ¬водит третий помощник. Проверка показаний и согласование судовых часов. Проверку часов произво¬дят с помощью «контрольных часов» — хороших часов с центральной секундной стрелкой, выверенных по хронометру до 5е. Судовые часы должен проверять ежедневно третий помощник. Результа¬ты проверки и регулировки записывают в «журнал (блокнот) часов», где указы¬вают поправку, ход и смещение регуля¬тора: в сторону П — прибавить ход или У — убавить ход. Завод часов произво¬дят раз в неделю. За показаниями ча¬сов в штурманской рубке должны сле¬дить все вахтенные помощники. Согла¬сование показаний часов в штурманской рубке и машинном отделении произво-дят (кроме общей проверки) перед от¬ходом и приходом, перед проходом уз-костей, выполнением маневров и вхо¬дом в туман. . Перевод стрелок судовых часов при пересечении границ пояса. Стрелки всех судовых часов (кроме хронометров и часов в радиорубке) переставляют при переходе границ пояса на 1 ч вперед при следовании к £ и назад — при следо¬вании к И. Переставляют часы по ука¬занию капитана в зависимости от об¬стоятельств плавания. Перестановку вы¬полняют с помощью контрольных часов и сразу на 1ч. Переставлять часы удоб¬нее вечером или ночью.

15.Основы теории и устройство навигационного секстана. Выверки секстана. Учет погрешностей измерения.

Секстаном называется угломерный инструмент, построенный на принципе отражательной схемы и предназначенный для измерения углов на подвижном основании. Принципиальная схема навигационного секстана. Пусть ПО (рис. 70) — направление луча от правого (или верхнего) предмета, ЛО — от левого или нижнего) предмета. Требуется измерить угол h между направлениями а эти предметы. На пути луча ЛО установим зеркало А, на пути луча ПО — зеркало В так, чтобы их плоскости были перпендикулярны плоскости угла h, а отражающие поверхности направлены внутрь. Поворачивая зеркало В вокруг оси, перпендикулярной чертежу, можно добиться такого его положения, при котором луч от правого предмета, отразившись от поверхности зеркал, пойдет в направлении АО; левый же предмет Л будет виден поверх зеркала А. Совмещая эти изображения в поле зрения трубы Т, получим определенное, единственное для данного угла, положение зеркала В относительно А. Установим зависимость между измеряемым углом h и углом со пересечения плоскостей зеркал. На основании закона отражения света «угол падения луча равен углу отражения его» имеем равные углы (3, (3 и а, а, а между плоскостями зеркал и лучами ПО и JIO. Применим теорему геометрии «внешний угол треугольника равен сумме внутренних, с ними не смежных» к ﮮОАВ, включающему угол h, и к ﮮЕАВ, включающему угол ω, получим: ﮮВАЛ = 2α = 2β+h и ﮮВАЛ = α = β+ω Откуда: h = 2(α-β) и ω = α-β После постановки этого выражения получим: h = 2ω т.е. измеряемый угол равен двойному углу между плоскостями зеркал секстана при таком их положении, когда оба изображения предметов (прямовидное Л и дважды отраженное П) совмещены в поле зрения трубы. Выражение можно записать: , т.е. угол между зеркалами равен половине измеряемого. Принцип измерения угла секстаном. После совмещения изображений предметов С и JI, например светила и горизонта (рис. 71), в поле зрения трубы угол h на основании соотношения можно заменить измерением угла ω. Для этого поместим зеркало В, называемое подвижным или большим зеркалом, на металлическую линейку BE (см. рис. 71), называемую алидадой. Второе зеркало А, называемое малым, крепится на раме R секстана и служит для отражения луча В А в глаз наблюдателя. Этот луч называется дважды отраженным (луч ЛА — прямовидимым). Алидада может поворачиваться около оси, проходящей через центр зеркала В. Другой конец алидады с индексом i перемещается вдоль дуги лимба L1L2 разделенного на полуградусные деления, но оцифрованного значениями целых градусов, чтобы произведенный отсчет не приходилось удваивать. Измеряют угол ω следующим путем: проведя из центра зеркала В линию ВМо, параллельную плоскости зеркала А, получим угол МоВМ, равный углу ω как накрест лежащий при параллельных. Этот угол измеряется дугой МоМ лимба, поэтому имеем М0М= ω = полуградусных делениях лимба MoM=h. MoM=h. Однако отсчет М на лимбе не дает еще значения угла. Измеряемый угол h получается как разность отсчетов М и Мо, т.е. отсчета М при совмещении изображений предметов С и JI и некоторого начального отсчета Мо, зависящего от положения плоскости ВМ0, т.е. h=M-M0 16.Визуальные методы определения местоположения судна. Учет перемещения судна путем ведения графического счисления не является достаточно точным методом. Для уточнения своего положения судоводитель должен систематически определять место судна по наблюдениям различных ориентиров, положение которых известно. Место, полученное путем обработки результатов таких наблюдений, называется обсервованным. Если обсервованная точка признается надежной, дальнейшая прокладка ведется от этой точки. Несовпадение обсервованной и счислимой точек называют невязкой. Значение и направление невязки рассчитывают при каждой обсервации, так как анализ вызвавших ее причин дает возможность установить, какие именно ошибки могли быть допущены в принятых к учету элементах счисления. Все величины, которые измеряют с целью определить обсервованное место судна (пеленги, расстояния, горизонтальные и вертикальные углы), называют навигационными параметрами. По измеренным навигационным параметрам рассчитывают и прокладывают на карте изолинии или заменяющие их линии положения. Навигационной изолинией называют линию равных значений навигационного параметра (рис 40). Точка пересечения двух таких изолиний и будет местом судна. На практике всю изолинию не строят, тем более, что на меркаторских картах она часто имеет вид сложной кривой, а заменяют её линией положения — отрезком прямой, касательной к изолинии вблизи счислимого места. При визуальных способах определения места судна для наблюдений используют нанесенные на карту хорошо видимые и опознанные береговые и плавучие маяки, огни, неосвещаемые знаки, башни, церкви, а также различные естественные ориентиры: мысы, вершины гор, скалы и т.д. Не следует использовать для обсерваций буи, вехи и другие знаки плавучего ограждения, так как они могут быть снесены со своих штатных мест. Для указания на карте места судна, полученного по обсервациям, применяют условные обозначения: ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТА СУДНА ПО ПЕЛЕНГАМ ДВУХ ОРИЕНТИРОВ На берегу выбирают два хорошо видимых и опознанных ориентира А и В (рис. 41) с таким расчетом, чтобы угол между направлениями на них был по возможности близким к 90′, но, во всяком случае, не меньше 30 и не больше 150°. Берут по компасу пеленги ориентиров. Время и ол замечают в момент Т вторых наблюдений. Компасные пеленги исправляют поправкой компаса в истинные и прокладывают на карте. При незначительных случайных ошибках наблюдений и уверенности в правильности учитываемой поправки компаса точность определения места судна по двум пеленгам вполне удовлетворительная. Если угол между направлениями на ориентиры меньше 30 или больше 150°, то к полученному обсервованному месту следует относиться с осторожностью. Определение места судна по пеленгам двух ориентиров ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТА СУДНА ПО ПЕЛЕНГАМ ТРЕХ ОРИЕНТИРОВ

17.Определение местоположения судна с использованием РЛС.

Радиолокационные определения места судна представляют собой результат использования в различных комбинациях пеленгов и расстояний до опознанных ориентиров. Способы определения места остаются те же, что и при визуальных наблюдениях, но РЛС в большинстве случаев расширяет возможности по измерению указанных навигационных параметров. Измерение пеленга. Для определения направления на ориентиры используются электронные или механические визиры, которые совмещаются с отметками эхо-сигналов на экране РЛС. Если гирокомпас подключен к радиолокатору и изображение на экране стабилизировано по норду, то со шкалы снимается радиолокационный пеленг (РЛП). При стабилизации изображения по курсу со шкалы снимают радиолокационный курсовой угол (РЛКУ). Расчеты ИП выполняются по соответствующим формулам: ИП =РЛП+ΔГК; ИП = РЛКУ+КК+ΔК. На точность радиолокационного пеленгования оказывают влияние ряд причин. 1. Ошибки визирования возникают при совмещении визирной линии с предполагаемой серединой отметки эхо-сигнала на экране РЛС. Основной причиной неточности совмещения является растягивание отметок эхо-сигналов по дуге пропорционально ширине диаграммы направленности (θ). При различных отражающих способностях кромок объекта это растягивание бывает несимметричным. Ошибки визирования уменьшаются с удалением отметки от центра развертки. Так, средняя квадратичная ошибка визирования точечного объекта при удалении отметки на 1/3 радиуса экрана от центра развертки составляет ±0,6°, при удалении на 2/3 радиуса экрана — ±0,3°. Особенно возрастают ошибки при пеленговании кромок протяженных объектов, облучаемых вдоль их водного уреза. В этом случае за счет ширины диаграммы направленности в горизонтальной плоскости эхо-сигнал на экране РЛС отмечается даже тогда, когда ее осевая линия не совмещена с кромкой объекта. Возникает угловая ошибка, учесть которую невозможно (рис. 102). По этой причине рекомендуется пеленговать только те мысы, которые вытянуты радиально по отношению к судну, т. е. облучаются «в упор». 2. Ошибки эксцентриситета. Эти ошибки возникают в результате смещения центра развертки относительно центра вращения механического визира и могут достигать значительных величин. Например, при эксцентриситете в 1 мм ошибка в пеленге отметки, находящейся на удалении 1/2 радиуса экрана от центра развертки, составляет около ±0,7°. Отсюда видно, насколько точно должна выполняться регулировка РЛС по совмещению центров вращения механического визира и развертки. В случае использования электронного визира ошибки эксцентриситета отсутствуют. Точность радиолокационного пеленга, помимо перечисленных причин, зависит от ошибки в нуле отсчета (±0,3°), от инструментальной ошибки (±0,3’°), ошибки в поправке компаса. Действие всех этих причин приводит к тому, что точность радиолокационного пеленга значительно ниже точности визуального. При использовании механического визира средняя квадратичная ошибка радиолокационного пеленга с учетом ошибки в ΔК составляет ±1,5°. Измерение расстояний. Почти во всех современных РЛС измерение расстояний выполняется с помощью дальномерного устройства, имеющего подвижное кольцо дальности (ПКД). В этом случае точность измерений зависит от инструментальной ошибки (±10 — 15 м), масштабной ошибки и ошибки совмещения ПКД с отметкой эхо-сигнала.

18.Основы теории линий положения, графоаналитический метод определения места судна.

Линия положения– геометрическое место точек на земной поверхности с одинаковым значением навигационного параметра. Определение места самолета. Измерить одну линию положений, и вторую то на пересечении и будет ВС. Раньше это делалось графически. Но это возможно сделать и по формулам, но из-за сферичности земли сделать самому очень сложно поэтому их решают компьютеры. Основные виды линий положения В принципе в качестве навигационных параметров могут выступать самые разные величины. Но для того, чтобы их использовать для определения МС, на борту ВС должны иметься приборы, способные измерять эти параметры. Для определения места судна необходимо и достаточно измерение двух навигационных параметров, изолинии которых имеют только одну общую точку в районе возможного нахождения судна. Способы определения места различают в судовождении по разным признакам, но в первую очередь в зависимости от того, какие ориентиры и с помощью каких средств наблюдаются. Различают следующие способы определения места судна: — визуальные; — радиолокационные; — по радиопеленгам (секторных и круговых радиомаяков); — по радионавигационным системам (фазовым, импульсным и импульсно-фазовым); — астрономические; — по навигационным спутникам; — место, нанесенное по координатам с автосчислителя. Если для определения места, кроме измерения навигационных параметров, используются элементы счисления, то получаемое место называеют счислимо-обсервованным. Если определяют место судна по разнородным навигационным параметрам, то его называют комбинированным. Методы определений места судна подразделяют в зависимости от того, как обрабатываются результаты наблюдений для получения места судна: графические, аналитические и графоаналитические. Графические методы широко применяются в практике судовождения и делятся на два вида: оперативную прокладку простейших изолиний и использование карт с сетками изолиний. Оперативную прокладку простейших изолиний или их участков вблизи точки пересечения выполняют на карте во время определения места после измерения навигационных параметров. Этот метод наиболее распространен при визуальных и радиолокационных определениях, когда из-за небольших удалений от ориентиров участок Земли можно считать плоским. Использование карт с сетками изолиний любой сложности на любых удалениях от ориентиров с учетом сферичности Земли значительно упрощает определения места и применяется обычно в радионавигации. Аналитические методы разрабатывают и применяют для определений места судна с использованием цифровых вычислительных машин (ЦВМ). Методы делятся на два вида: алгебраические и численные. Алгебраические методы состоят в том, что исходную систему тригонометрических уравнений навигационных изолиний путем замены переменных и преобразований сводят к алгебраическим уравнениям не выше второй степени, решив которые по правилам алгебры обратным переходом к исходным величинам, получают выраженные через них искомые координаты судна. Численные методы позволяют найти решение системы уравнений навигационных изолиний, то есть получить обсервованные координаты места, не имея для них формул с явным выражением через исходные велечины (путем последовательных приближений). Графоаналитические методы как и численные основаны на линеаризации уравнений навигационных изолиний, то есть на замене их небольших участков прямыми линиями положения. Графоаналитические методы предусматривают вычисление вспомогательных величин: элементов линий положения или координат определяющих точек.

19. Отыскивание вероятнейшего места судна при избыточном числе линий положения. Оценка точности ОМС.

При ОМС по двум ЛП или изолиниям имеет место существенный недостаток, а именно, практически отсутствует возможность проверить наличие систематических ошибок или промахов в измерениях и избавиться от их влияния. Частично эту проблему можно решить, получив избыточное число навигационных параметров, как правило, три или четыре. Получив три ЛП (изолинии) и нанеся их на карту, вследствие влияния случайных и систематических погрешностей, линии положения сойдуться не в одной точке, а мы получим треугольник погрешностей. К сожалению вычесление промахов, кроме очень крупных практически невозможно, но от воздействия одинаковых систематических ошибок избавиться возможно. Практически встают следующие вопросы: • Каким образом лучше выбирать ориентиры? • Где выбрать обсервованное место судна при равноточных и неравноточных измерениях? • Как оценить точность полученного места и получить площадь, где находится место судна с наибольшей вероятностью. В теоретическом курсе показывается, что если между двумя ЛП положения провести биссектрису угла, то полученная «разностная» линия будет свободна от действия систематических ошибок. Для построения достаточно двух биссектрис. Эту операцию иногда называют «разгоном» треугольника погрешностей. Для построения биссектрис именно тех углов, при вершинах треугольника перпендикулярно линиям положения, наносятся стрелочки в направлении азимута, затем проводится биссектриса меньшего угла между стрелочками (Рис. 10). Другой способ разгона треугольника погрешностей заключается в смещении всех ЛП (или изолиний) на одну и ту же величину, в одном направлении. Далее сходные углы соединяются линиями. На пересечении этих линий мы получим место свободное от систематических погрешностей (рис.11). При построении биссектрис и определении обсервованного места может встретиться два случая: Ориентиры расположены в одной половине горизонта, в этом случае точка пересечения биссектрис будет лежать вне треугольника погрешностей (Рис.10 а). Вследствие того, что в реальных условиях на систематические ошибки накладываются ещё и случайные, приём может привести к грубым ошибкам в обсервованном месте, и его следует применять с большой осторожностью. Ориентиры расположены в разных частях горизонта. В этом случае точка пересечения биссектрис будет лежать внутри треугольника ошибок(Рис.10 б). Учитывая то, что внутри треугольника отклонение обсервованной точки от реальной значительно меньше, чем может быть снаружи, для обсервации рекомендуется подбирать ориентиры лежащие в разных частях горизонта. Следует помнить, что вышесказанное справедливо, лишь при допущении, что действие случайных ошибок равно нулю. Поэтому нельзя считать, что наши построения обнаруживают систематическую ошибку, скорее наоборот, они сами являются следствием предположения, что действуют только равные систематические ошибки.

20.Классификация ошибок измерения навигационных параметров. Способы учета и устранения воздействия случайных и систематических погрешностей. Основным требованием судоводителей к навигационным средствам является возможность надежного определения места судна на всем протяжении его пути.

Однако создать систему таких средств довольно трудно, т.к. требования, предъявляемые к средствам ориентирования в близких и отдаленных от берега районах, совершенно различны. В условиях океанских переходов судоводитель обычно не нуж¬дается в очень высокой точности определения места судна. При плавании на средних расстояниях от берега требования к точнос¬ти судовождения повышаются. Еще более высокая точность требу¬ется от навигационных средств, предназначенных для обслужива¬ния прибрежных районов, особенно вблизи портов и на путях наиболее интенсивного движения судов. Этим и объясняется су¬ществование в настоящее время большого количества навигацион¬ных устройств и систем, основанных на различных по природе фи¬зических принципах измерения навигационных параметров. Современная навигация основана на использовании следующих физических явлений: магнитное поле Земли , гравитационное поле Земли , инерция физических тел , механические колебания среды (акустика) , электромагнитные колебания , собственные колебания физических систем. Кратко рассмотрим эти явления. 1. Магнитное поле Земли, как известно, характеризуется на¬пряженностью — векторной величиной, изменяющейся как по вели¬чине, так и по направлению в околоземном пространстве. Эта на¬пряженность используется в магнитных и гиромагнитных компасах. 2. Гравитационное поле Земли используется в судовождении преимущественно для определения направлений. Наибольшее распространение имеют гироскопические указатели направлений, основанные на свойстве быстро вращающегося тела (гироскопа) сохранять неизменным в пространстве заданное направление оси вращения. 3. На принципе использования свойств инерции физических тел в настоящее время быстро развиваются инерциальные методы навигации. Принцип действия инерциальных систем заключается в непрерывном измерении и интегрировании ускорений при движе¬нии судна в некоторой стабилизированной плоскости. Стабилизация осуществляется с помощью управляющих гироскопов, измерение ускорений — с помощью акселерометров. Для транспортного и промыслового судовождения наиболее приемлемы инерциальные системы, в которых с помощью акселерометров измеряются две горизонталь¬ные составляющие ускорения судна (по меридиану и параллели). Навигационные инерциальные системы наилучшим образом отвечают требованиям автономности, помехоустойчивости, непрерывности, автоматического получения координат и управления. 4. На свойстве акустических колебаний отражаться от различных объектов в воде основано использование всех видов современных акустических приборов и систем. При этом в качестве физического параметра измеряется время распространения звукового луча — одна из характеристик колебательного процесса. 5. Распространение электромагнитных волн с практически постоянной скоростью позволяет определить физические величины (параметры), характеризующие геометрическое положение или элементы движения судна относительно источника информации. 6. Собственные колебания изолированных физических систем характеризуются высоким постоянством периода. В настоящее время кроме традиционныъ судовых хронометров, использующих постоянство периода крутильных колебаний пьезокварцевых пластин со стабильностью частоты 10-7 – 10-9. Сверхстабильность можно получить при использовании молекулярных, атомных и ядерных резонансов. Ощутить степень точности хранителей времени можно в сравнении: если морские хронометры имеют погрешность хода 1-4с за сутки, то ядерные генераторы стабильной частоты отличаются от истинного хода времени на 1с за сотни миллионов лет. Сверхстабильные стандарты времени необходимы для более полного раскрытия диапазона использования дальних и сверхдальних систем связи и радионавигации.

21.Нанесение ходовой вахты в сложных навигационных условиях и особых районах плавания (ограниченная видимость, темное время суток, прибрежные воды, интенсивное судоходство).

Основные принципы, которые должны соблюдаться и учитываться при выборе варианта организации ходовой навигационной вахты в зависимости от условий плавания: • вахтенная служба на мостике и в машинном отделении должна обеспечить реальную безопасность судна; • состав вахты должен соответствовать фактическим условиям плавания; • обеспечение непрерывного наблюдения с использованием всех имеющихся технических средств. При установлении процедур по несению навигационной ходовой вахты, компании должны учитываться следующее • в состав вахты должно входить достаточное количество квалифицированного персонала, • обязанности по несению вахты должны быть четко и недвусмысленно распределены конкретным лицам, которые должны подтвердить, что они понимают свои обязанности; • задачи должны выполняться в соответствии с порядком их приоритета; • члены вахты должны находиться в тех местах, где они наиболее эффективно и результативно могут выполнять свои обязанности; • членам вахты не следует поручать другие обязанности, задания, пока вахтенный помощник капитана не убедится, что такие поручения могут быть выполнены эффективно и результативно; • приборы и оборудование, необходимые для эффективного несения вахты, должны быть постоянно включены; • связь между членами навигационной вахты должна быть четкая, незамедлительная, надежная; • не допускается деятельность, не имеющая отношения к обеспечению вахты, отвлекающая внимание вахтенного персонала; • вся поступающая информация должна обрабатываться и быть доступна для лиц, принимающих решение; • документы, не относящиеся к несению вахты, не должны находиться на мостике и использоваться; • члены вахты должны быть постоянно готовы к принятию эффективных мер при изменении обстоятельств и условий вахты. На ходу судна состав вахты на мостике устанавливается по указанию и усмотрению капитана. Состав навигационной вахты должен быть ясно указан и записан в Судовом журнале, должен определяться таким образом, чтобы было обеспечено поддержание непрерывного надлежащего наблюдения. • Предупреждает капитана и вахтенного механика, проверяет связь с машинным отделением (ЦПУ), по указанию капитана переводит СЭУ в маневренный режим; • начинает подачу туманных сигналов согласно МППСС-72; • усиливает радиолокационное наблюдение, принимает меры по просмотру теневых секторов РЛС, используя оптимальную шкалу дальности РЛС с учетом заблаговременного просмотра ситуации на больших шкалах; • переходит на ручное управление рулем; • определяет место судна, ведет контроль за глубинами, на малых глубинах устанавливает на включенном эхолоте сигнализацию по выходу на заданную глубину; • инструктирует и выставляет впередсмотрящего (в случае одного вахтенного матроса вызывает матроса на усиление вахты), обеспечив его надежной связью с мостиком; • проверяет работу навигационных огней, систем связи; • заполняет установленные контрольные листы, делает соответствующие записи в журналах.

22.Принцип действия РЛС. Основные тактико-технические характеристики судовых РЛС.

Радиолокацией называют особую отрасль радиотехники, задачей которой является обнаружение различных объектов на земле, воде или в воздушном пространстве и определение одной или нескольких их координат. В отличие от оптических, радиолокационные наблюдения возможны независимо от времени суток и атмосферных условий видимости. Максимальная дальность действия радиолокационной аппаратуры в большинстве случаев значительно превышает обычные дистанции оптических наблюдений (за исключением, разумеется, астрономических наблюдений). Совокупность специальных устройств, позволяющих производить радиолокационные наблюдения, называется радиолокационной установкой, или станцией (сокращенно РЛС). Центром системы определяемых координат различных объектов наблюдения всегда является сама РЛС. Принцип действия всех радиолокационных станций основан на использовании отражения электромагнитных волн объектами наблюдения. Такое явление носит название радиоэхо, и для того, чтобы его обнаруживать, каждая РЛС среди многих частей, выполняющих те или иные специальные функции, обязательно имеет направленно и согласованно действующие мощный радиопередатчик и высокочувствительный радиоприемник. Для определения направления на отражающие объекты во всех РЛС применяются передающие и приемные (или универсальные) антенны с хорошо выраженной направленностью излучения и приема, а расстояния измеряются с использованием того обстоятельства, что для распространения электромагнитных волн от РЛС до объектов радиолокационного наблюдения требуется затрата хотя и весьма малого, но вполне определенного времени. Скорость распространения электромагнитных волн в атмосфере достаточно постоянна и равна скорости света. Точное значение величины скорости света, по данным 1952 г., составляет 299 792,9 км/сек + 0,8 км/сек, однако без большой погрешности ее можно принять (и в радиолокационных расчетах она обычно принимается) равной 300000 км/сек. Таким образом, в современной радиолокации используются следующие три свойства радиоволн, составляющие физические основы радиолокационного метода: 1) способность радиоволн отражаться от проводящих и полупроводящих препятствий, а также диэлектрических неоднородностей на пути распространения; 2) распространение радиоволн в атмосфере со всегда известной и практически постоянной скоростью и 3) прямолинейность распространения ультракоротких и сантиметровых радиоволн. К этому нужно добавить, что антенные системы, применяемые в радиолокационных установках, обычно делаются с весьма высокой направленностью действия, что позволяет определять направления на наблюдаемые радиолокационные цели с точностью до долей градуса. Существует несколько систем радиолокационного наблюдения, которые могут быть разделены на две основных группы: системы с непрерывным излучением электромагнитных волн, когда и радиопередатчик, и радиоприемник действуют постоянно и одновременно, и импульсные системы, отличающиеся отчетливо выраженными прерывистостью и разновременностью работы передающей и. приемной частей РЛС. Примером радиолокационного устройства с непрерывным излучением может служить радиоальтиметр, устанавливаемый на самолетах и позволяющий вести наблюдение за истинным расстоянием до земной поверхности по вертикали, которое во многих случаях, в особенности в гористой местности, значительно отличается от высоты полета, определяемой по альтиметру барометрического типа. Радиоальтиметр дает возможность точно измерять фактическую высоту полета над местностью самого сложного рельефа при ее изменениях в пределах от 1 ж до нескольких километров. Быстрые измерения расстояний до значительно удаленных объектов посредством радиолокационных устройств с непрерывным излучением затруднены, и поэтому в тех случаях, когда предполагаемые объекты наблюдения могут находиться на расстояниях от нескольких сотен метров до нескольких сотен километров, строятся РЛС, действующие по импульсному методу. Для аэрологических и метеорологических наблюдений используются именно такие РЛС.

23. Магнитный компас. Принцип действия. Девиация магнитного компаса и способы ее уничтожения. Учет остаточной девиации.

Компасом называют навигационный прибор, предназначенный для определения курса судна и направлений на различные береговые или плавучие предметы, находящиеся в поле зрения судоводителя. Компас используется также для определения направления ветра и дрейфа судна. По показанию магнитного компаса производится управление судном, с его помощью определяют пеленги на береговые предметы. Обычно магнитный компас устанавливается на высоком открытом месте в диаметральной плоскости судна. В магнитном компасе использовано свойство магнитной стрелки устанавливаться своими концами в направлении действующего на нее магнитного поля. На стрелку судового компаса, кроме магнитного поля земли, действует также магнитное поле, создаваемое на судне железным корпусом и железными предметами оборудования. Под действием этих двух сил магнитная стрелка устанавливается в плоскости компасного меридиана. Магнитный компас подвержен влиянию и других внешних сил, возникающих при качке, поворотах судна, которые выводят стрелку из устойчивого положения. На стрелку компаса влияет также вибрация корпуса от работы двигателя. У морских * магнитных компасов роль стрелки выполняет система из четырех, шести и более тонких магнитов, помещенных в котелок с жидкостью, обеспечивающей быстрое гашение колебаний магнитной системы. * У компасов, которыми пользуются на суше, в том числе и туристских, шкала с градусным делением нанесена на корпусе компаса. Такой компас, установленный на судне, будет вращаться вместе с судном и шкалой отсчета. Воздушный поплавок поддерживает магнитную систему на плаву, что обеспечивает минимальное трение в точке подвеса. Морской магнитный компас снабжен специальным устройством — девиационным прибором, уменьшающим воздействие на магнитную систему компаса магнитного поля железного корпуса судна. С помощью карданового подвеса обеспечивается горизонтальное положение котелка во время качки, крена и дифферента. Магнитная система чувствительного элемента морского магнитного компаса состоит не из одной стрелки, а из одной или нескольких пар постоянных магнитов, которые называются компасными стрелками. Компасные стрелки располагаются параллельно друг другу одноименными полюсами в одну сторону и жестко скрепляются между собой. Такая магнитная система обеспечивает компенсацию так называемых девиаций высшего порядка и придает чувствительному элементу необходимые динамические качества. Для уничтожения других видов девиации компенсируют магнитное поле судна в том месте, где установлен компас, искусственно создавая с помощью постоянных магнитов и брусков мягкого железа такие магнитные силы, которые равны по величине и противоположны по направлению силам, вызывающим девиацию. В этом и заключается принцип уничтожения девиации. В прямом положении судна девиация магнитного компаса является результатом действия на компас пяти магнитных сил: А/, В/, С/, D/ и Е/. Эти силы имеют различное происхождение и производят неодинаковую по характеру девиацию: постоянную, полукруговую и четвертную. Силы А/ и D/, Е/, вызывающие постоянную и четвертную девиацию, происходят от продольного и поперечного мягкого в магнитном отношении судового железа. Следовательно, и компенсация этих сил может быть осуществлена при помощи только мягкого в магнитном отношении железа. Например, если попытаться компенсировать силу D/ при помощи постоянных магнитов, то компенсация не получится, так как при перемене курса судна направление силы D/ относительно судна изменится, а направление сил образуемой постоянными магнитами, остается относительно судна неизменным. Силы В/ и С/ вызывающие полукруговую девиацию, происходят главным образом от твердого в магнитном отношении судового железа (составляющие Р и Q) и частично от мягкого в магнитном отношении судового железа (составляющие сZ и fZ), расположенного перпендикулярно палубе. Следовательно, силы Р и Q надо компенсировать постоянными магнитами, а силы сZ и fZ — брусками мягкого железа.

24.Принцип работы гирокомпаса. Погрешности гирокомпаса, причины их вызывающие и учет их в судовождении.

Морские ГК предназначены для определения плоскости истинного меридиана. Гирокомпасы используют для: — счисления пути; — удержания судна на заданном курсе; — выполнения манйвра курсом; — визуального пеленгования навигационных ориентиров; — стабилизации относительно истинного меридиана некоторых судовых антенн, изображения на экране РЛС; — взятия радиопеленгов. Общие характеристики гирокомпасов. Принцип действия гирокомпаса основан на свойствах гироскопа сохранять направление в пространстве при отсутствии внешних сил и изменять это направление, или прецессировать, под воздействием внешних сил. В качестве внешней силы, сообщающей гироскопу свойства компаса, т. е. заставляющей его непрерывно процессировать вслед за плоскостью географического меридиана, используется сила тяжести (в маятниковых гирокомпасах) или управляющий момент, вырабатываемый с помощью индикатора горизонта (в гирокомпасах с косвенным управлением). По конструкции чувствительного элемента (ЧЭ) гирокомпасы бывают одногироскопные и двухгироскопные. На судах транспортного и промыслового флота СССР наибольшее применение получили двухгироскопные гирокомпасы типов «Курс», «Амур». За счёт маятниковости ЧЭ под действием суточного вращения Земли возникает направляющий момент, приводящий чувствительный элемент в плоскость истинного меридиана. Масляный успокоитель уменьшает погрешность от качки. Способ подвеса ЧЭ – жидкостно-электромагнитный. Система принудительного охлаждения – жидкостная. Со второй половины 70-х годов на суда начали устанавливать двух-режимные одногироскопные гирокомпасы с электромагнитным управлением типа «Вега». По сравнению с ГК «Курс-4» «Вега» имеет небольшие габариты, два режима работы, в нём используется астатический гироскоп, схема коррекции, исключающая скоростную и широтную погрешности ЧЭ, жидкостно-торсионный подвес, дающий возможность налагать на ЧЭ управляющие и корректирующие моменты. Отсутствует система принудительного охлаждения. Особенность гирокомпасов с косвенным управлением — возможность их использования в режиме гироазимута, т. е. корректируемого гироскопа направления. Это качество особенно ценно при маневрировании в течение не слишком продолжительных промежутков времени. Для повышения точности при маневрировании в некоторых гирокомпасных системах производится автоматическое регулирование параметров. Такие гирокомпасы часто называются апериодическими. Гирокомпасы разделяются также по способу гашения (демпфирования) колебаний (ЧЭ). В применяемых на судах морского флота маятниковых гирокомпасах этот эффект достигается с помощью гидравлического маятника, помещённого внутри ЧЭ, а в гирокомпасах с косвенным управлением — с помощью дополнительного управляющего момента, вырабатываемого по сигналам, поступающим от индикатора горизонта.

25.Принцип действия и основные характеристики СНС. Навигационные аспекты использования СНС.

Спу́тниковая систе́ма навига́ции — система, предназначенная для определения местоположения (географических координат) наземных, водных и воздушных объектов. Спутниковые системы навигации также позволяют получить скорости и направления движения приёмника сигнала. Кроме того могут использоваться для получения точного времени. Такие системы состоят из космического оборудования и наземного сегмента (систем управления). В настоящее время только две спутниковых системы обеспечивают полное и бесперебойное покрытие земного шара — GPS и ГЛОНАСС. Принцип работы спутниковых систем навигации основан на измерении расстояния от антенны на объекте (координаты которого необходимо получить) до спутников, положение которых известно с большой точностью. Таблица положений всех спутников называется альманахом, которым должен располагать любой спутниковый приёмник до начала измерений. Обычно приёмник сохраняет альманах в памяти со времени последнего выключения и если он не устарел — мгновенно использует его. Каждый спутник передаёт в своём сигнале весь альманах. Таким образом, зная расстояния до нескольких спутников системы, с помощью обычных геометрических построений, на основе альманаха, можно вычислить положение объекта в пространстве. Метод измерения расстояния от спутника до антенны приёмника основан на определённости скорости распространения радиоволн[прояснить]. Для осуществления возможности измерения времени распространяемого радиосигнала каждый спутник навигационной системы излучает сигналы точного времени, используя точно синхронизированные с системным временем атомные часы. При работе спутникового приёмника его часы синхронизируются с системным временем, и при дальнейшем приёме сигналов вычисляется задержка между временем излучения, содержащимся в самом сигнале, и временем приёма сигнала. Располагая этой информацией, навигационный приёмник вычисляет координаты антенны. Все остальные параметры движения (скорость, курс, пройденное расстояние) вычисляются на основе измерения времени, которое объект затратил на перемещение между двумя или более точками с определёнными координатами. Основные элементы спутниковой системы навигации: •Орбитальная группировка спутников, излучающих специальные радиосигналы; •Наземная система управления и контроля (наземный сегмент), включающая блоки измерения текущего положения спутников и передачи на них полученной информации для корректировки информации об орбитах; •Аппаратура потребителя спутниковых навигационных систем («спутниковые навигаторы»), используемое для определения координат; •Опционально: наземная система радиомаяков, позволяющая значительно повысить точность определения координат. •Опционально: информационная радиосистема для передачи пользователям поправок, позволяющих значительно повысить точность определения координат.

26.Навигационно-информационные системы ECDIS. Назначение, функциональные возможности, типы электронных карт. Факторы, влияющие на точность информации ECDIS.

ECDIS – это навигационно-информационная компьютерная система (НИКС), удовлетворяющая специальным требованиям ИМО , МГО, МЭК , что позволяет судоводителям официально использовать её прокладку на электронной карте вместо прокладки на бумажных картах . В ECDIS должны использоваться только векторные электронные карты ENC , данные которых подготовлены государственными гидрографическими организациями , стандартизованы по содержанию , структуре , действующему формату обмена картографической информацией и полностью удовлетворяющие специальным требованиям ИМО и МГО . Аппаратное и программное обеспечение ECDIS должны обязательно сертифицироваться уполномоченным Классификационным Обществом в соответствии с требованиями IEC : International Standart 1174 , Maritime navigation and radiocommunication eguipment systems – Electronic Chart Display and Information Systems (ECDIS) – Operational and Perfomance Requirements , Method of Testing and Required Test Results ,1998 . Чтобы стать легальным эквивалентом бумажных карт, ECDIS на случай выхода из строя должна быть обеспечена одобренной резервной системой. Требуется , чтобы резервная система имела достаточные средства для обеспечения безопасного судовождения на оставшейся части рейса в случае выхода ECDIS из строя . Резервная система может иметь ограниченные функции ECDIS , либо полностью дублировать её . Между основной и резервной системами должна быть возможность обмена информацией . По крайней мере , в резервную систему от основной должны передаваться данные предварительно прокладки и данные всех корректур . Навигационно-информационная компьютерная система строится на основе персонального компьютера. Она включает в себя : системный блок , клавиатуру , манипулятор , средства отображения информации о процессе судовождения (СОИ) , устройства документирования и регистрации информации (УРД) , средства сигнализации. В системномблоке находятся процессор, сопроцессор, оперативная память, накопитель на жестком магнитном диске, дополнительные блоки памяти, устройства для ввода информации с гибких магнитных и оптических дисков, порты ввода/вывода информации и др. устройства. В качестве манипулятора используется трекбол , джойстик или мышка. Средствами отображения информации являются один или несколько дисплеев, цифровые или аналоговые индикаторы. К устройствам регистрации информации относятся устройства печати на бумаге и средства запоминания информации на носителях другого вида. Потребителями информации НИКСявляются как её датчики, например, для автоматической коррекции скоростной погрешности ГК в него необходимо вводить широту и скорость судна, так и другие системы, например, автоматическое устройство подачи сигналов бедствия. В результате применения ECDIS судоводитель на ходовой вахте освобождается от выполнения многих рутинных операций. Его основными функциями становится наблюдение за окружающей обстановкой, контроль ECDIS и других средств судовождения, управление их работой для получения требуемой обстановкой информации и принятие решений по управлению судном . ECDIS способна предоставлять судоводителю в интегрированном виде информацию, характеризующую различные стороны процесса судовождения, что позволяет ему уверенно и обоснованно принимать решения. Применение ECDIS повышает результативность деятельности судоводителя, обеспечивает использование большего объёма и номенклатуры данных, увеличивает скорость их обработки, улучшает точность и достоверность результатов, повышает безопасность мореплавания и приводит к росту финансовых показателей работы судна. 27.Автоматические идентификационные системы (AIS). Назначение, использование информации AIS. Автоматическая идентификационно-информационная система (АИС) является техническим средством судовождения, использующим взаимный обмен между судами, а также между судном и берегом, с целью опознавания судов, решения задач по предупреждению столкновений, контроля соблюдения режима плавания и мониторинга судов в море. Согласно пересмотренного в сентябре 1999 г. правила 19 главы 5 «Конвенции по охране человеческой жизни на море» (СОЛАС), все совершающие международные рейсы суда валовой вместимостью от 300 рег.т. и более, каботажные грузовые суда от 500 рег.т. и выше, а также пассажирские суда независимо от их размера, следует в ближайшее время оборудовать АИС. Так, все вновь строящиеся суда, которые будут входить в эксплуатацию после 1 июля 2002 г., обязаны иметь АИС. Для судов, построенных до 1 июля 2002 г., определено следующее. На пассажирских судах и танкерах требуется установить АИС до 1 июля 2003 г. Суда, кроме пассажирских и танкеров, должны быть оборудованы АИС не позднее: • Суда 50000 рег.т. и более -1 июля 2004 г.; • Суда от 10000 до 50000 рег.т. -1 июля 2005 г.; • Суда от 3000 до 10000 рег.т., -1 июля 2006 г.; • Суда от 300 до 3000 рег.т., — 1 июля 2007 г.; • Каботажные суда — 1 июля 2008 г. От выполнения указанных требований могут освобождаться суда, которые будут выведены из эксплуатации в течение двух лет после указанных дат. Для обеспечения безопасного расхождения судов в море аппаратурой АИС необходимо оснащать не только транспортные, но и рыболовные суда, а также военно-морские, пограничные корабли и суда специального назначения. Следует отметить, что внедрение АИС не требует больших затрат. Стоимость судовой аппаратуры АИС при массовых поставках будет составлять порядка 2+3 тыс. долларов США. Расходы на наземное оборудование, размещаемое на станциях УКВ-связи зоны А1 ГМССБ или на СУДС, не превысит 10-15 тыс. долларов. Назначение АИС. Автоматические идентификационно-информационные системы предназначены: • для обмена навигационными данными между судами при их расхождении в море; • для передачи данных о судне и его грузе в береговые службы; • для передачи с судна навигационных данных в береговые системы управления движением судов (СУДС) с целью обеспечения более точной и надежной его проводки в зоне действия СУДС. По линии АИС с берега могут передаваться навигационные и метеорологические предупреждения на суда, плавающие в прибрежных водах. При намечаемом дальнейшем сопряжении судовой АИС со станцией спутниковой связи ИНМАРСАТ-С станет возможным осуществлять мониторинг флота в глобальном масштабе, включая прибрежные воды, рыболовную и экономическую зоны. Режимы работы АИС. Основным режимом работы судовой АИС является «автономный и непрерывный» режим. Судовая АИС в этом случае передает блоки информации на одной частоте с короткими временными интервалами. Всемирная радиоконференция выделила в УКВ диапазоне для работы АИС две частоты: 161,975 МГц (AIS-1) и 162,025 МГц (AIS-2). Автономный режим используется при работе АИС во всех районах плавания. Следует заметить, что при необходимости представители компетентной власти в районе действия СУДС могут переключить АИС с «автономного режима» на один из следующих режимов: • «назначенный» (предписанный режим) — при котором интервал передачи данных либо различных блоков информации судовой АИС устанавливается дистанционно с берега; • «по запросу» (контролируемый режим) — когда данные передаются судовой АИС только в ответ на запрос с берега или от другого судна. Документы, определяющие использование АИС в судовождении. Эксплуатационные требования к АИС на настоящем этапе определены принятой 12 мая 1998 г. резолюцией ИМО MSC.74(69) — 28.Принцип работы и использование современных лагов. Относительные лаги. В настоящее время на судах применяются индукционные, гидродинамические и радиодоплеровские лаги, измеряющие скорость относительно воды. Индукционные лаги. Их действие основано на свойстве электромагнитной индукции. Согласно этому свойству при перемещении проводника в магнитном поле в проводнике индуктируется э.д.с., пропорциональная скорости его перемещения. С помощью специального магнита под днищем судна создаётся магнитное поле. Объём воды под днищем, на который воздействует магнитное поле лага, можно рассматривать как множество элементарных проводников электрического тока, в которых индуктируется э.д.с.: значение такой э.д.с. позволяет судить о скорости перемещения судна. С обрастанием корпуса судна индукционные лаги начинают давать заниженные показания. Гидродинамические лаги. Принцип действия основан на измерении гидродинамического давления, создаваемого скоростным напором набегающего потока воды при движении судна. Поправка гидродинамического лага, как правило, нестабильна. Основными причинами, обуславливающими её изменения во время плавания, являются дрейф судна, дифферент, обрастание корпуса, качка и изменением района плавания. Рассчитать изменение поправки лага от влияния первых трёх причин не представляется возможным. Абсолютные лаги. Под абсолютными понимаются лаги, измеряющие скорость судна относительно грунта. Разработанные в настоящее время абсолютные лаги являются гидроакустическими и делятся на доплеровские и корреляционные. Гидроакустические доплеровские лаги (ГДЛ). Принцип работы ГДЛ заключается в измерении доплеровского сдвига частоты высокочастотного гидро-акустического сигнала, посылаемого с судна и отражённого от поверхности дна. Результирующей информацией являются продольная и поперечная составляющей путевой скорости. ГДЛ позволяет измерить их с погрешностью до 0.1% . Разрешающая способность высокоточных ГДЛ составляет 0,01 — 0,02 уз. При установке дополнительной двух лучевой антенны ГДЛ позволяет контролировать перемещение относительно грунта носа и кормы, что облегчает управление крупнотоннажным судном при плавании по каналам, в узкостях и при выполнении швартовых операции. Большинство существующих ГДЛ обеспечивают измерение абсолютной скорости при глубинах под килём до 200-300 м. При больших глубинах лаг перестаёт работать или переходит в режим измерения относительной скорости, т.е. начинает работать от некоторого слоя воды как относительный лаг. Преимуществом является тот факт, что антенны ГДЛ не выступают за корпус судна. Для обеспечения их замены без докования судна они устанавливаются в клинкетах. Источниками погрешности ГДЛ могут быть: погрешность измерения доплеровской частоты; изменение углов наклона лучей антенны; наличие вертикальной составляющей скорости судна. Суммарная погрешность по этим причинам у современных лагов не превышает 0.5%. Корреляционные доплеровские лаги (ГКЛ). Принцип действия ГКЛ заключается в измерении временного сдвига между отражённым от грунта акустическим сигналом, принятым на разнесенные по корпусу судна антенны. На глубинах до 200 м ГКЛ измеряет скорость относительно грунта и одновременно указывает глубину под килём. На больших глубинах он автоматически переходит на работу относительно воды. Достоинствами ГКЛ по отношению к ГДЛ являются независимость показаний от скорости распространения звука в воде и более надёжная работа на качке. 29.Принцип действия и основные параметры судовых навигационных и рыбопоисковых эхолотов. Прижившееся у нас название «эхолот» хорошо отражает заложенный в основу прибора принцип: «эхо» – отраженный звук, и «лот» – пришедший к нам из глубины веков измеритель глубины. Вместе это получается как «измеритель глубины с использованием отраженного звука». Для реализации данного принципа в состав эхолотов входят четыре основных элемента – передатчик, приемник, преобразователь (часто встречаются названия «датчик», «излучатель», «тран-дюсер», «гидроакустическая антенна», которыми мы также будем пользоваться) и устройство отображения результатов поиска. Передатчик вырабатывает следующие через определенные интервалы времени высокочастотные импульсы. В эхолотах обычно используются частоты от несколько десятков до нескольких сотен кГц. В настоящее время в современных любительских эхолотах применяются частоты 50 и 200 кГц, иногда встречается частота 192 кГц. Излучаемые преобразователем звуковые сигналы распространяются в воде со скоростью около 1500 м/сек. и отражаются от дна, рыб, водорослей, камней и пр. предметов (Рис. 1). Достигшие до преобразователя эхо-сигналы возбуждают в нем электрические импульсы, которые затем усиливаются в приемнике, выделяются из шумов и поступают в дисплей. В дисплее осуществляется преобразование результатов зондирования в удобную для восприятия графическую или алфавитно-цифровую форму для отображения на экране прибора. Морские радары — универсальное устройство для навигации и изучения надводного пространства вокруг судна. Установка буквально сканирует все вокруг, в результате чего вы можете видеть все объекты, находящиеся над водой, на экране монитора. • сигнальные буи, • выступы береговой линии, • сооружения, выступающие за береговую линию, • другие суда, • острова, скальные выступы и т.д. Все это может таить опасность для судна, особенно в условиях плохой видимости. Радар позволяет осуществлять навигацию в любых условиях, не опасаясь за свою яхту. В связке с эхолотом морской радар дает возможность одновременно отслеживать как надводное, так и подводное окружение судна, что также дает дополнительные преимущества при рыбалке и просто при водных прогулках. 30.Принцип действия рыбопоисковых гидролокаторов. Принцип действия гидролокатора показан на рис. 6.5. Акустическая антенна 1, герметически защищенная оболочкой 2, сделанной из прозрачного для звука материала, находится в воде. Через кабель она соединена с коммутатором 3, который поочередно подключает к ней генератор 4 или приемник-усилитель акустических сигналов 5. Последний соединен с селектором сигналов 6, выход которого подключен к микропроцессору 7. Выходы последнего подключены к индикатору 8 и к интерфейсному блоку 9. Работой гидролокатора автоматически управляет микропроцессор 7. Он подает на генератор 4 сигнал о начале зондирования водного пространства и команды о параметрах этого зондирования (частота ультразвука, продолжительность, структура и мощность УЗ импульсов, периодичность их повторения и т.п.). Затем микропроцессор 7 подает сигнал на коммутатор 3, который пропускает электрические колебания от генератора 4 к антенне 1. Там они с помощью пьезоэлектрического осциллятора превращаются в мощные акустические колебания и излучаются антенной в окружающее водное пространство. В одних вариантах работы УЗ волна излучается равномерно во всех направлениях нижележащего водного полупространства. В других вариантах УЗ волна излучается в виде направленного конусообразного пучка волн. Распространяясь в воде, волны натыкаются на имеющиеся в ней объекты, отражаются и рассеиваются ими. Часть отраженных и рассеянных УЗ волн в значительно ослабленном виде возвращаются назад к акустической антенне 1. Независимо от углового распределения излучения угловая диаграмма направленности этой антенны на прием всегда достаточно узкая, что обеспечивает прием акустических сигналов лишь с того направления, куда «смотрит» антенна. Сразу же после посылки мощного акустического зондирующего сигнала микропроцессор 7 переключает коммутатор 3 на прием. При этом акустические сигналы, которые возвратились к антенне 1 от имеющихся в воде объектов, поступают на приемник 5, усиливаются и передаются в селектор 6. Селектор выделяет из них лишь информационно полезные составляющие, которые и передает на микропроцессор 7. Последний обрабатывает собранную информацию и формирует на индикаторе для пользователя картину, которая воссоздает окружающую обстановку в водной среде. Через интерфейсный блок 9 микропроцессор 7 может передавать некоторую важную информацию другим приборам и получать дополнительную информацию от них, также отображая ее на индикаторе (например, данные о температуре воды, атмосферном давлении, о направлении и силе ветра и т.п.). Во многих гидролокаторах, особенно предназначенных для пассажирских, промышленных и военных кораблей, акустическая антенна 1 является подвижной. Чтобы «видеть» большой сектор окружающего водного пространства, она может вращаться вокруг горизонтальной и/или вертикальной оси. Вращение по азимуту обычно возможно на все 360 \deg. Тогда для привода антенны в составе гидролокатора имеется еще и сервоусилитель 10, управляемый тоже от микропроцессора 7. Пусть l – это минимальная дальность, которую «просматривает» или «прослушивает» гидролокатор. УЗ волна проходит до объектов, удаленных на такое расстояние, и обратно за время \tau=2l/v. ( 6.1) Здесь v – это скорость распространения УЗ волн в воде. Длительность зондирующего УЗ импульса не должна превышать это время, поскольку иначе сигналы, отраженные от наиболее близких целей, не будут приняты. Пусть L – это максимальная дальность, которую «просматривает» или «прослушивает» гидролокатор. УЗ волна проходит расстояние до самых удаленных объектов и обратно за время t=2L/v. ( 6.1)