Basics of Navigation (In russian)
Download as PPT, PDF3 likes6,147 views
Документ представляет собой план курса по основам судовождения, включающий 9 лекций и 5 лабораторных занятий, с акцентом на критические аспекты теории и практики судовождения. Он охватывает темы, такие как навигационная безопасность, выбор пути судна, системы координат и определение местоположения, а также международные документы, регулирующие безопасность судовождения. Курс предназначен для ознакомления специалистов не-судоводителей с основами управления судном и основными навигационными концепциями.
Basics of Navigation (In russian)
- 1. ОСНОВЫ СУДОВОЖДЕНИЯ Пипченко Александр Дмитриевич
- 2. План предмета 9 лекций 5 лабораторных занятий Последняя лекция – модульный контроль, дифференцированный зачет
- 3. Рекомендованная литература Основи судноводіння М.Г. Басанець, В.В. Михальчук
- 4. НАЗНАЧЕНИЕ ПРЕДМЕТА Ознакомление специалистов не-судоводителей с основными аспектами теории и практики судовождения
- 5. One team, one goal!
- 6. Тема 1 • Теория и практика современного судовождения • Навигационная безопасность и ее связь с охраной жизни на море и окружающей средой
- 8. Организация работы судна в море • Ответственность вахтенного помощника (DO): Обеспечение навигационной и общей безопасности судна
- 9. • Ответственность вахтенного механика (DE): Обеспечение исправной работы жизненно важных для судна механизмов – главный двигатель / двигатели генераторы
- 10. Общая безопасность: • Динамическое состояние судна • Пожарная безопасность • Состояние экипажа / работы на судне • Состояние груза
- 11. Определения СУДОВОЖДЕНИЕ - процесс, обеспечивающий управление судном в интересах достижения намеченных целей плавания в условиях минимально необходимого уровня риска и максимальной экономической эффективности. Заключается в решении следующих задач: • выбор пути судна в море и обеспечение точного его следования избранным путем (с учетом воздействия внешней среды); • определение его места (по счислению или с помощью обсерваций); • расчет и исполнение маневров для расхождения с другими судами, для постановки на швартовы, на якорь, взятия на буксир другого судна и т.п.
- 12. СУДОВОЖДЕНИЕ НАВИГАЦИЯ МАНЕВРИРОВАНИЕ
- 13. Международные документы, регламентирующие безопасность судовождения • IMO SOLAS 2009, ch. V: Safety of Navigation • IMO STCW 78/95/2010, ch. VIII: Watchkeeping • IMO resolutions & MSC circulars • Company regulations • Flag State regulations • ICS Bridge Procedures Guide, 2007 • NI Bridge Team Management
- 17. Распределение общих потерь судов более 500 рт по причинам аварий по данным Nautical Institute Погодные условия Посадка на мель Пожар/взрыв Столкновение/Навал Повреждение корпуса Техника Другое 0 5 10 15 20 25 30 1997-2001 2002-2006 Частота в % от общих потерь
- 18. Тема 2 • Фигура Земли и ее модели
- 19. Земля круглая? •НЕТ!
- 20. Какова фигура Земли? • В нулевом приближении Землю можно считать шаром со средним радиусом 6371,3 км • В действительности Земля не является идеальной сферой. Из-за суточного вращения она сплюснута с полюсов; высоты материков различны; приливные деформации также искажают форму поверхности
- 21. PN φ G φ λ Q λ Ps
- 22. В навигации форму Земли принято представлять в виде геоида • Геоид — это поверхность всюду нормальная силе тяжести. Если бы Земля целиком была бы покрыта океаном, то, в отсутствии приливного воздействия и прочих возмущений, имела бы форму геоида
- 23. • Из-за неравномерного распределения масс в Земле ее гравитационное поле и, следовательно, геоид имеют весьма сложную форму, не поддающуюся простому математическому описанию. • Из правильных фигур лучшее приближение к геоиду дает двухосный эллипсоид, получаемый вращением эллипса вокруг малой оси.
- 24. • Форма и размеры такого эллипсоида определяются двумя числами в любом из трех вариантов: большой a и малой b полуосями, или полуосью а и сжатием α = (а - b) / a, или полуосью а и эксцентриситетом e= a −b /a 2 2
- 25. • Так как эллипсоид имеет малое сжатие, то его часто называют земным сфероидом.
- 26. Определение Земной эллипсоид — эллипсоид вращения, размеры которого подбираются при условии наилучшего соответствия фигуре квазигеоида для Земли в целом (общеземной эллипсоид) или отдельных её частей (референц- эллипсоид)
- 27. Локальные референц-эллипсоиды • Фигура референц-эллипсоида наилучшим образом подходит для территории отдельной страны или нескольких стран. Как правило, референц-эллипсоиды принимаются для обработки геодезических измерений законодательно. • Ориентирование референц-эллипсоида в теле Земли подчиняется следующим требованиям: Малая полуось эллипсоида (b) должна быть параллельна оси вращения Земли. Поверхность эллипсоида должна находиться возможно ближе к поверхности геоида в пределах данного региона.
- 28. • Долгое время имеющиеся расхождения геодезических основ морских карт у разных побережий не очень затрудняли работу судоводителей, так как место судна определяли по ориентирам ближайших берегов. • Однако с появлением глобальных навигационных систем оказалось необходимым и возможным создание единого земного эллипсоида.
- 29. Общеземные эллипсоиды • GRS80 (Geodetic Reference System 1980) разработан Международной Ассоциацией Геодезии и Геофизики (International Union of Geodesy and Geophysics) и рекомендован для геодезических работ; • IERS96 (International Earth Rotation Service 1996) рекомендован Международной службой вращения Земли для обработки радиоастрономических наблюдений. • WGS84 (World Geodetic System 1984) применяется в системе спутниковой навигации GPS; • ПЗ-90 (Параметры Земли 1990 года) используется на территории России для геодезического обеспечения орбитальных полетов. Этот эллипсоид применяется в системе спутниковой навигации ГЛОНАСС;
- 30. World Geodetic System 1984 • WGS 84 определяет координаты относительно центра масс Земли, погрешность составляет менее 2 см. • В WGS84, нулевым меридианом считается «IERS Reference Meridian». Он расположен на 5,31” к востоку от Гринвичского меридиана. • За основу взят сфероид с большим радиусом — 6 378 137 м (экваториальный) и меньшим — 6 356 752,314245 м (полярный). • Отличается от геоида менее чем на 200 м.
- 31. !Но полученную обсервованную точку наносят на карту, изданную в местной (не всегда известно в какой) системе координат, что порождает погрешности места иногда большие, чем погрешность самой навигационной системы.
- 32. Точки и линии на земном эллипсоиде • Малую ось эллипсоида называют осью PN Земли. Она пересекает поверхность эллипсоида в географических полюсах – северном РN и южном РS φ • Окружность Q в пересечении G эллипсоида плоскостью, проходящей через его центр перпендикулярно земной оси, называют экватором. Он делит поверхность Земли на северное φ (с РN) и южное полушария. • В пересечении эллипсоида плоскостью, проходящей через ось Земли, λ получается меридианный эллипс. Его Q половину между полюсами называют λ меридианом. • Окружности от пересечения эллипсоида плоскостями, параллельными плоскости экватора, называют параллелями. Через любую точку на эллипсоиде (кроме полюсов) проходят Ps взаимоперпендикулярно один меридиан и одна параллель места.
- 33. Географические координаты и их разности • Широтой ϕ называют угол между PN плоскостью экватора и нормалью к эллипсоиду в данной точке (дуга меридиана от экватора до данной параллели). Широта измеряется от экватора (0°) к полюсам φ (90°), ей приписывают наименования норд N или зюйд S, а в расчетах – знаки + или -. G • Долготой λ называют двугранный угол между плоскостями гринвичского φ меридиана G и меридиана места. Долгота измеряется дугой экватора от гринвичского меридиана в обе стороны до 180° и ей приписывают наименования ост Е или вест λ W, а в расчетах – знаки + или -. Q λ • В навигации ϕ и λ выражают в градусах и минутах с десятыми (если надо, то и с сотыми) долями минуты, а при расчетах на калькуляторах – в градусах с десятичными долями. Всегда первой записывают широту. Ps
- 34. Изменения координат при переходе из одной точки к другой отражается следующими величинами: разность широт РШ и разность долгот РД (меньшие дуги соответственно меридиана и экватора, от 0° до 180°), им приписывают наименования или знаки: к N (+), к S (-) и к Е (+), к W (-). Так, если судно переместилось между точками 1 и 2, что отмечено индексами у их координат, то ∆φ = РШ = φ2 − φ1 ∆λ = РД = λ2 − λ1
- 35. Линии пути на сфере • Локсодромия • Ортодромия
- 36. Уравнения линий пути N • Локсодромия B О ТШ A D = (ϕ − ϕ a ) 2 + (λ − λa ) 2 cos 2 ϕ cp РШ D П (λ − λa ) cos ϕ cp П = arc tg F ϕ − ϕa
- 37. Уравнения линий пути • Ортодромия D = arccos ( sinϕ sin ϕa + cos ϕ cos ϕa cos (λ−λa) ) sin (λ − λa ) П = arc tg cos ϕ tgϕ a − sin ϕ cos (λ − λa )
- 38. ТЕМА 3 • Морские единицы длины и скорости на море. Лаги
- 39. Единицы длины • Основной единицей длины на море принята морская миля, равная длине одной минуте дуги меридиана в данной широте. При этом: ϕ = 0001111000°, ∆ = 1842,9 м; ϕ = 45°, ∆ = 1852,2 м; ϕ = 90°, ∆ = 1861,6 м.
- 40. • Очевидно, что переменная величина неудобна в качестве единицы длины. Поэтому международным соглашением, принята стандартная миля, равная 1852,0 м. • Для измерения небольших расстояний применяют кабельтов (кб), равный 1/10 стандартной мили, т.е. 1 кб = 185,2 м. • На берегу иногда применяется близкое по звучанию единица – статутная миля, равная ≈ 1609 м, но это тысяча пар шагов римского легионера. • Кроме того, еще применяется морская сажень, равная 6 футам; ярд, равен 3 футам (1 фут = 12 дюймов = 0,3048 м; 1 дюйм = 2,54 см).
- 41. Единицы скорости • Основной единицей скорости на море служит узел (уз) – скорость, равная 1 миле в час. Этому соответствует скорость 0,514 м/с.
- 42. • Для определения скорости судна и пройденного им расстояния необходимо знать и учитывать поправку ∆Л или коэффициент Кл лага. Эти поправка и коэффициент взаимно однозначно выражаются друг через друга: ∆Л = 100 ( К л − 1) К л = 1 + ∆Л / 100
- 43. Дальность видимости огней на море • Дальность видимого горизонта Де в зависимости от возвышения е глаза наблюдателя определяется равенством Д е = 2,1 емет , миль Д е = 1,15 ефут
- 44. Дальность видимости огней Дог зависит от многих факторов, при этом различают три вида: • Географическая дальность Дгеог – предельная дальность видимости огня в ясную безлунную ночь, зависящая только от кривизны Земли, стандартной рефракции, высоты огня от уровня моря h и высоты глаза наблюдателя е Д геог = Д е + Д h = 2,1( e + h )
- 45. • Оптическая дальность Допт - предельная дальность на которой может быть виден огонь в зависимости только от мощности источника света и состояния атмосферы (метеорологической видимости). • Номинальная дальность Дном – оптическая дальность видимости огня при метеорологической видимости 10 морских миль. Эта дальность приводится в пособиях и указывается на картах.
- 46. Тема 4 • Направления в море и курсоуказатели
- 47. Стороны света. Румбы • 1 румб – 11.25° N 0º NW NE 4 1 W E 270º 90º 3 2 SW SE S 180º
- 48. • Судоводителю постоянно приходится иметь дело с двумя основными направлениями: направлением диаметральной плоскости (ДП) судна и направлением на предмет. • Истинным пеленгом (ИП) называется горизонтальный угол между северным направлением истинного меридиана и направлением на ориентир (или другой объект), измеряемый от точки севера N сторону точки востока Е в пределах от 0 до 360°. Направление с ориентира на судно определяет обратный истинный пеленг (ОИП); если расстояние невелико и поверхность Земли можно принять совпадающей с плоскостью горизонта, то ИП и ОИП отличаются на 180°, т.е. ОИП =ИП ±180° • Истинным курсом (ИК) судна называется угол между северным направлением меридиана и носовой частью диаметральной плоскости судна, измеряемый от точки севера N в сторону точки востока Е в пределах от 0 до 360°. • Судно всегда имеет курс, независимо от того, движется оно или нет. Курс и пеленг являются углами; их нельзя отождествлять с линиями курса или соответственно пеленга.
- 49. • Курсовым углом (КУ) называется горизонтальный угол между носовой частью диаметральной плоскости судна и направлением из точки наблюдения на объект. Курсовой угол измеряется чаще в полукруговом счете : от 0 до 180° в сторону правого (пр/б) или левого (л/б) бортов; при работе с техническими средствами навигации применяется круговой счет КУ – от 0 до 360° в сторону правого борта (для пр/б знак +, для л/б знак - ). • Связь между ИП, ИК и КУ выражается формулой ИП = ИК +КУ
- 50. Рис. 1.7.
- 51. Магнитный меридиан ИК = МК + d
- 52. Компасы. Компасный меридиан. Девиация
- 53. • Гирокомпас – навигационный прибор, предназначенный для измерения курса, пеленга и курсового угла, действие которого основано на использовании вращения Земли и свойств гироскопа. Гирокомпас обладает большой стабильностью показаний и практически постоянной поправкой. (Проблемы на высоких широтах) • Линия, проходящая через главную ось компаса, называется компасным меридианом Nк Sк. От него отсчитываются компасный курс КК (или ГКК) и компасный пеленг КП (или ГКП) • Магнитный компас – навигационный прибор, предназначенный для измерения курса, пеленга и курсового угла, действие которого основано на использовании горизонтальной составляющей магнитного поля Земли.
- 54. ∆МК = d + δ ИК=КК+ΔМК; ИП=КП+ ΔМК.
- 55. • Поправка компаса определяется раз за вахту • Показания гиро- и магнитного компаса сверяются каждый час
- 56. Способы определения поправки компаса • по створам • по пеленгу удаленного ориентира, если место судна известно с достаточной точностью • астрономический способ
- 57. Тема 5 Морские навигационные карты • Морской картой называют уменьшенное, плоское и обобщенное изображение района Мирового океана с прилегающей сушей, имеющее определенные искажения и предназначенное для изучения района плавания и графического решения задач судовождения. • Упомянутые здесь искажения неизбежны, так как ни эллипсоид (сфероид), ни сфера на плоскость вообще не разворачиваются.
- 58. Масштабы • Линейный масштаб показывает, скольким милям или километрам на местности соответствует один сантиметр или дюйм на карте, например: • «5 миль в дюйме» или «3 километра в сантиметре». • Расстоянию на карте, равному 1 см, соответствует на местности 370 400 см. • Миля равна 1852 м или 185 200 см. Отсюда: 370 4 00 см / 185 200 см = 2 мили
- 59. Виды картографических проекций По характеру искажений проекции делят на: • Равноугольные (или конформные) если углы между любыми направлениями на ней в точности равны углам между соответствующими направлениями на земном эллипсоиде (в натуре). • Равновеликой (или эквивалентной) называют проекцию, на которой площади всех фигур одинаково пропорциональны их площадям на эллипсоиде. • Равнопромежуточной называют проекцию, на которой масштаб вдоль одного из главных направлений сохраняется постоянным. • Произвольными называют проекции, которые не обладают свойствами перечисленных выше.
- 60. Проекции подразделяют также по виду картографической сетки: • Цилиндрические – у которых меридианы и параллели изображаются взаимно перпендикулярными прямыми (земной глобус проектируется сначала на касательный цилиндр (рис. 2.3.), который разрезают по образующей и разворачивают на плоскость). • Конические – у которых меридианы изображаются радиальными прямыми с углами между ними, пропорциональными разностям долгот, а параллели – дугами окружностей с тем же центром (земной глобус спроектирован на касательный конус, который затем развернут на плоскость). Поперечные проекции, когда картографическая сетка повернута на 90°.
- 61. • Гномоническую проекцию (центральную), получают, располагая точку в центре Земли. Тогда каждая точка на Земле, например М2, переходит на проекции в точку М’2. • Она не равноугольна и не равновелика, но обладает полезным свойством: дуги всех больших кругов изображаются на ней прямыми линиями. • В гномонической проекции изданы мелкомасштабные карты частей океанов для построения ортодромии с последующим переносом ее на мерка-торские карты.
- 62. Меркаторская проекция • К морской навигационной карте (МНК) предъявляют два совместимых требования: • 1) она должна быть равноугольной и • 2) локсодромия должна изображаться на ней прямой линией. Этому удовлетворяет равноугольная нормальная цилиндрическая проекция, предложенная в 1569 г. голландским картографом Герардом Кремером (1512-1594) носившим латинский псевдоним Меркатор, и поэтому такую проекцию называют меркаторской.
- 63. • Курсы, пеленги и другие углы строят или измеряют транспортиром, пользуясь тем, что проекция равноугольна и передает все углы без искажений. Измеряя или отмеряя расстояния надо учитывать, что длина меркаторской мили увеличивается с широтой, поэтому на меркаторской проекции ортодромия (проходящая в более высоких широтах) кривая, короче прямой
- 64. • Если на боковой рамке карты цифры градусов идут, увеличиваясь снизу вверх, то карта составлена для северной широты, а если цифры увеличиваются сверху вниз, то карта составлена для южной широты. • Если на нижней или верхней рамке карты цифры градусов идут, увеличиваясь слева направо, то карта составлена для восточной долготы, а если цифры градусов увеличиваются справа налево, то карта составлена для западной долготы.
- 65. Классификация морских карт • 1) навигационные; • 2) справочные и вспомогательные.
- 66. • Навигационные карты – основные и наиболее многочисленные – кроме географических данных содержат навигационно- гидрографическую обстановку, служат для изучения района плавания, прокладки пути, счисления, обсерваций и вообще для графического решения задач навигации. Почти все навигационные карты издают в меркаторской проекции.
- 67. Классификация навигационных карт по масштабу Вид Знаменатель Предельная Основное назначение масштаба точность масштаба, м Генеральн 750 000 150 Общий обзор, генеральная ые и мельче и больше прокладка, плавание в открытом океане Путевые 500 000 100 Плавание в открытом море 300 000 60 Плавание вдоль берегов 200 000 40 Плавание в видимости берегов 150 000 30 100 000 20 Частные 50 000 10 Подходы к берегам, плавание в 25 000 5 стесненных водах Планы 20 000 4 Маневрирование на рейдах и в и крупнее и меньше портах
- 68. • «Symbols and Abbreviations used on ADMIRALTY Charts», Chart 5011. • Chart № 1 US «Nautical Chart Symbols, Abbreviations and terms».
- 69. Степень доверия к МНК можно оценить учитывая следующие факторы: • - большего доверия заслуживают карты более позднего - гидрография гарантирует нанесение любой линии на карту с погрешностью 1-2 мм. Поэтому помощник капитана должен подбирать на рейс все карты наиболее крупного масштаба, имеющиеся на данный район. Невыполнение этого правила влечет юридическую ответственность; • издания, основанные на более совершенных методах измерений (а не просто перепечатанные из старых карт). • для оценки доверия к карте следует анализировать рельеф дна и берега, частоту отметок грунтов; наличие гидрографического траления; если берег вулканический, то следует ожидать такого же и дна моря; т.е. возможно, что мягкий ТУФ размыт водой и остались стелловидные гранитные жилы (высокие и узкие – трудно обнаруживаемые опасности).
- 70. Тема 6 • Навигационная прокладка
- 71. Счисление • Счислением называют получение на любой момент места судна по его перемещению из точки, принятой за начальную. • Полученное по счислению место судна на карте и его координаты ϕс, λс называют счислимыми. Возле такой точки проводят горизонтальную черту, над которой надписывают судовое время (часы, минуты), а под – отсчет лага (мили без указания сотен, десятые), Если лаг не работает, то внизу ставят прочерк.
- 72. • Сохраняя суть счисления, его подразделяют на три вида: графическое, аналитическое и автоматическое. Независимо от этого при необходимости оговаривают, какие условия учитывают – дрейф, течение, циркуляцию. • Счислимые точки положено наносить на карту при всяких изменениях курса и скорости судна, при других изменениях условий плавания, а также при всех событиях, запись о которых вносится в судовой журнал. Если курс и скорость неизменны, то при плавании вдоль побережья счислимые точки наносят на карту каждый час, а при плавании в открытом море (в океане) – через четыре часа при смене вахт.
- 73. • Для графического решения различных навигационных задач пользуются измерительным циркулем, параллельной линейкой и навигационным транспортиром. При прокладке необходимо решать следующие основные задачи: • снять с карты широту и долготу данной точки; • по данной широте и долготе нанести точку на карту; • от данной точки на карте проложить курс или пеленг; • отложить от данной точки по данному направлению определенное число • миль; • определить направление проложенного на карте курса или пеленга; • измерить расстояние между двумя точками на морской карте; • проложить на карте от отправной точки курс в заданном расстоянии от • данного предмета; • перенести точку с одной карты на другую.
- 74. Углом сноса с называют угол между носовой частью диаметральной плоскости судна и вектором его путевой скорости Vп. Снос вправо считают положительным, а влево – отрицательным.
- 75. Учет ветра и течения • Принято говорить: ветер «дует в компас», а течение «из компаса». ПУα = ИК + α ИК = ПУα − α
- 76. Расчет времени прохождения Т соб = Т о + ∆Т ∆Т = S П / VП = S л / Vc
- 77. Учет циркуляции d = 2 Rц sin(α / 2)
- 78. Аналитическое счисление ϕ с = ϕ о + РШ λс = λо + РД
- 79. Точность счисления 2 2 V 2 mкТ М с ( t ) = t (Vmкл ) ( m∆к + mα ) + VТ 2 + 2 + mVТ 2 57,3 57,3 где: m∆ГК ≈ 0,7°; М с ( t ) = К сt m∆МК ≈ 1,2°; mα ≈ 1,5°; mкл ≈ 1%; mкт ≈ 15°-20°; mvт ≈ 15%÷20%.
- 80. Тема 7 • ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТА СУДНА
- 81. Априорные значения средних квадратических погрешностей m измерений навигационных параметров Измеряемый навигационный m Примечания параметр Пеленг по магнитному компасу 0,5-1,5° Гирокомпасный пеленг 0,3-0,5° Радиопеленг: 1,0-1,5° Днем 2,0-3,0° Ночью Радиолокационный пеленг 1,0-1,5° Радиолокац. Расстояние 1% от D На шкалах до 4 миль 0,6% от D На других шкалах Горизонтальный угол 1-2′ Высота светила 0,5-1,5′ Параметр РНС "Лоран-С" 0,2-0,5 мкс Автоматический Поверхностный 1-2 мкс Приемоиндикатор Пространственный
- 82. Тема 8 • Технические средства судовождения
- 83. Курсоуказатели • Магнитный компас Принцип работы – магнитное поле Земли Точность – магнитное поле З., поле судна • Гирокомпас Принцип работы – суточное вращение Земли Точность ± 0.5° • GPS Принцип работы – СНС Точность ± 0.5° (при двух приемниках) Место установки: мостик, пеленгаторная палуба
- 84. Лаги • Доплер лаг Принцип: отражение сигналов от грунта Скорость относительно грунта Глубина 3-300 м под килем Бывают 1 и 2-х осные Погрешность: 0.1-0.2 узла Электромагнитный лаг Скорость относительно воды Погрешность: 0.1 узла • GPS Скорость относительно грунта Место установки: индикаторы - мостик, приемник – в носовой части на киле
- 85. Эхолот • Прибор для измерения глубины • Принцип: измерение времени прохождения в воде импульса ультразвуковых колебаний от судна до дна моря и обратно • Диапазон измерений: до 3000 м • Погрешность: 1-2% от шкалы Место установки: индикаторы - мостик, приемник – в носовой части на киле
- 86. Радар • Назначение: прибор для измерения курсовых углов и дистанций до объектов. • Средство оценки опасности столкновения • Принцип: Сканирование отраженных электромагнитных сигналов и их вывод на экран. • Область видимости: до 96 миль • Область отражения – все твердые физические предметы, и даже, морское волнение и дождь Место установки: антенна, transceiver – пеленгаторная палуба, экран – мостик
- 87. Способы автоматической РЛ прокладки • Использование электронных пеленгов, дистанций и ПИ (параллельных индексов) для определения позиции судна, контроля его движения и планирования маневров Отображение на экран радара целей АИС и пути судна • Нанесение элементов навигационного оборудования морских путей на экран радара (буев, маяков, систем разделения движения)
- 88. САРП (ARPA) • Система автоматической радиолокационной прокладки • Автоматически рассчитывает курс, скорость, кратчайшую дистанцию и время расхождения отслеживаемой цели
- 89. GPS • СНС – спутниковая навигационная система • Назначение: определение координат, курса и скорости относительно грунта • Принцип: астронавигационное определение места судна по предвычисленным позициям искусственных спутников Земли • Погрешности: от 3 до ?30 м?
- 90. GPS • Navstar (США, WGS 84), Glonass (Россия, ПЗ 90), Galileo (Европа, WGS 84) • DGPS – СНС с использованием поправок от береговых станций, обеспечивает точность до 1 м
- 91. AIS • Автоматическая идентификационная система • Назначение: прием и передача информации о судах, также может использоваться как средство оценки опасности столкновения • Виды информации: статическая и динамическая • Состав системы: СНС приемник, УКВ приемопередатчик • Дальность действия: до 70 миль
- 92. Назначение и общая характеристика навигационных информационных систем • Назначение: предоставление судоводителю информации о текущем состоянии судна и условиях плавания • Общая характеристика Информация с судовых датчиков Информация из электронных карт и другого программного обеспечения Информация из радио извещений Информация из библиотеки мостика и судовой коллекции карт
- 93. Системы управления движением судна • Системы регулирования курса (autopilot) • Системы удержания судна на маршруте (track control)
- 94. Тема 9 • Лоция
- 95. Предмет лоции Лоция как предмет представляет собой часть науки судовождения, в которой рассматриваются вопросы выбора морского пути и навигационного обеспечения судовождения, а также морские опасности и средства оборудования морских путей. Особое внимание здесь уделяется навигационным пособиям, картам, описаниям маршрутов и т. д. Лоция (от голландского loodsen — вести корабль) — предназначенное для мореплавателей описание морей, океанов и их прибрежной полосы. Включает в себя описания приметных мест, знаков и берегов, а также содержит подробные указания по путям безопасного плавания и остановкам у берегов с описанием средств и способов получения необходимых для плавания предметов и провизии.
- 96. Навигационная информация • Динамическая • Статическая
- 97. Навигационные пособия • NPS 1÷72 Лоции – Pilots (Sailing Directions) перекрывают все навигационные воды и соответствуют навигационным картам и другим публикациям. Дана информация о навигационных опасностях, СНО, системах регулирования движения, лоцманской проводке, портах, климатических условиях. • NPS 201-204 и NP 209-337– Admiralty Tide Tabbs u Tidal Stream Atlases. • NPS 74-84 Admiralty List of Lights and Fog Signals. • NP 323 Star Finder and Identifier используется вместо Звездного глобуса • NP 401(1-6) Sighf Reduction Tables for Marine Navigation • Admiralty List of Radio Signals (ALRS) : • NP 281, vol. 1 (parts 1, 2) – Coast Radio Stations – содержит перечень всех радиостанций, включая DSC, систему AMVER и другие, спутниковая связь и т.п. • NP 282, vol. 2 Radio Navigational Aids, Electronic Position Fixing Systems and Radio Time Signals • NP 283, vol. 3 (parts 1, 2) Maritime Safety Information Services – станция всемирной службы навигационных предупреждений, факсимильные станции, передача метеоинформации, Навтекс и др. • NP 284, vol. 4 Meteorological Observation Stations • NP 285 Global Maritime Distress and Safety System (GMDSS) • NP 286, vol. 6 (parts 1, 2, 3, 4, 5) Pilot Services, Vessel Traffic Services and Port Operation
- 98. • NP 100 – The Mariner′s Handbook – справочное пособие по картам, навигационным пособиям и гидрометеорологии. • NP 136 – Ocean Passages for the World – cодержит рекомендации по выбору климатических сезонных путей по основным судоходным путям мира • NP 131 Catalogue of admiralty charts and publications – выпускается ежегодно. • NP 350 Distance Tables (1, 2, 3) • NP 727 Ships′ Boats′ charts Nos 5211-5216 в полиэтиленовом пакете с комплектом прокладочных инструментов и таблицей восхода и захода Солнца.
- 99. Тема 10 • Навигационное оборудование морских путей
- 100. • Маяк – дневной и ночной навигационный ориентир, представляющий собой капитальное сооружение, преимущественно башенного типа, отличительной формы и окраски, установленное на материковом берегу, острове или непосредственно на мелководье и имеющее мощное световое маячное оборудование с оптической дальностью видимости маячного огня ночью 15 миль и выше.
- 101. • Знак навигационный светящий – дневной и ночной навигационный ориентир, представляющий собой сооружение отличительной формы и окраски, установленное на материковом берегу, острове или непосредственно на мелководье, имеющее световое маячное, как правило, автоматически действующее оборудование с оптической дальностью видимости до 15 миль.
- 102. • Знак навигационный несветящий – дневной навигационный ориентир, представляющий собой такое же сооружение, как и светящий навигационный знак, но не имеющее светового маячного оборудования.
- 103. створы
- 104. • Огонь – ночной навигационный ориентир, представляющий собой маячный оптический, как правило, автоматически действующий аппарат, установленный на здании, причале, молу, кусте свай или на каком-либо другом не специальном навигационном сооружении и имеющий огонь с оптической дальностью видимости до 15 миль. Огонь бывает как одиночным, так и створным. Огонь, установленный в пределах акватории порта, называется портовым. • Радиомаяк морской кругового излучения – радиостанция ненаправленного излучения, подающая специальные сигналы в определенном порядке и по установленному расписанию с целью определения на нее направления при помощи судового радиопеленгатора. • Плавучий маяк – дневной и ночной навигационный ориентир, представляющий собой судно резко отличительной окраски, имеющее световое маячное оборудование, а также радиомаяк, звуковую установку для подачи туманных сигналов и стоящее на якоре в море на определенном (штатном) месте. Плавучий маяк иногда выполняет функции лоцманской станции. В этом случае он называется приемным, так как находящиеся на нем лоцмана, принимая прибывшее с моря судно, обеспечивают его проводку в порт. Сигнальные станции устанавливаются при входе в порт, в гавань, в бухту или в другом месте на берегу и предназначены для наблюдения за движением судов в зоне видимости и передачи на них визуальными средствами информации о возможности входа или выхода из порта, о состоянии пути, о погоде, ледовой обстановке и т.д. Спасательные станции снабжены соответствующими судами и другими средствами для выполнения в море работ по спасению терпящих бедствие судов и людей. Кроме того, могут быть водомерные, метеорологические, ледовые и некоторые другие специальные станции и посты. Сигналы могут подаваться по радио, визуальными средствами (флагами Международного свода сигналов (МСС), различными фигурами, огнями, пиротехническими средствами) или акустическими устройствами.
- 105. Система ограждения навигационных опасностей плавучими предостерегательными знаками МАМС Система включает пять типов знаков (всего 11 знаков): • Латеральные знаки (четыре знака: два одноцветные и два двухцветные). • Латеральные знаки (знаки левой и правой стороны) выставляются по принципу ограждения сторон фарватера. Стороны ограждаются буями или вехами. На корпуса буев могут наноситься цифры или буквы. Нумерация буев или обозначение буквами в алфавитной последовательности ведется со стороны моря. • Левой или правой стороной фарватера называется та сторона, которая находится соответственно слева или справа от судна, идущего по фарватеру с моря; в отдельных случаях направление фарватера оговаривается особо. • В регионе А используются латеральные знаки красного и зеленого цвета для обозначения соответственно левой и правой сторон фарватера (красный слева). • В регионе Б, наоборот, используются латеральные знаки зеленого и красного цвета для обозначения соответственно левой и правой сторон фарватера (зеленый слева). • В местах разделения фарватеров для обозначения основного (предпочтительного) фарватера используются двухцветные трехполосные латеральные знаки: цвет двух полос соответствует стороне основного фарватера. • В регионе А на латеральных знаках, выставляемых на левой и правой сторонах фарватера, зажигаются соответственно красные и зеленые огни. • В регионе Б на латеральных знаках, выставляемых на левой и правой сторонах фарватера, зажигаются соответственно зеленые и красные огни.
- 106. Кардинальные знаки
- 107. Знаки, ограждающие отдельные опасности незначительных размеров • Знаки, ограждающие отдельные опасности незначительных размеров (обычно до 1 кбт), выставляются непосредственно над опасностью и могут быть обойдены с любой стороны. • Знаки, ограждающие отдельные опасности, окрашены в черный цвет с одной или несколькими красными горизонтальными полосами. • Топовая фигура на знаках, ограждающих отдельные опасности, имеет вид двух черных шаров, расположенных один над другим. • На знаках, ограждающих отдельные опасности, зажигаются белые огни с характером: Пр (2). • Знаки, ограждающие отдельные опасности, имеют следующие общие признаки с кардинальными знаками: • топовая фигура двойная; • окраска топовой фигуры черная; • цвет огня белый.
- 108. Знаки, обозначающие начальные точки и ось фарватера (канала) и середину прохода (осевые, или знаки чистой воды) • Осевые знаки, или знаки чистой воды, окружены со всех сторон глубинами, безопасными в навигационном отношении. Эти знаки не служат для ограждения навигационных опасностей. Осевые знаки, или знаки чистой воды, могут использоваться, например, для обозначения оси фарватера или в качестве подходных. • Осевые знаки, или знаки чистой воды, отличаются по внешнему виду от знаков, ограждающих навигационные опасности. Они представляют собой буи сферической или столбовидной формы и вехи с топовой фигурой в виде красного шара. Эти знаки являются единственным типом знаков, которые окрашены вертикальными полосами (красными и белыми). На знаках могут зажигаться белые огни с характером: Изо (изофазный), Зтм (затмевающийся), Дл Пр (длительно-проблесковый) или Мо (А) (° -) (буква "А" по азбуке Морзе).
- 109. Знаки специального назначения • Знаки специального назначения не служат непосредственно навигационным целям. Они используются для обозначения специальных районов или объектов, показанных на картах или описанных в других навигационных документах. • Знаки специального назначения имеют желтую окраску. На знаках может устанавливаться топовая фигура в виде желтого косого креста. На знаках зажигаются желтые огни. Чтобы в условиях плохой видимости ошибочно не принять желтые огни за белые, характер желтых огней (Пр), используемых на знаках специального назначения, отличается от характера белых огней знаков других типов. • Знаки специального назначения могут иметь любую форму, принятую в Системе ограждения МАМС. Однако использование знаков специального назначения соответствующей формы не должно противоречить принципам Системы, т.е., например, буй специального назначения, выставляемый на левой стороне фарватера, может иметь цилиндрическую форму, но не должен быть конической формы. • На корпуса буев специального назначения могут наноситься цифры или буквы, позволяющие определить их назначение.
- 110. Источники и формы корректурной информации • Корректурой называют действия для поддержания карт и пособий на уровне современности, за их выполнение штурман несет юридическую ответственность. • Корректуру руководств для плавания выполняют или путем вклеек в соответствующие места или делают от руки чернилами, после чего заполняют лист учета корректуры.
- 111. Источники • Печатные корректурные документы. Извещения мореплавателям (Admiralty Notices to Mariners, Weekly Edition), выпускаются еженедельно, включают Постоянные извещения, временные (P-Preliminary) и предварительные (T-Temporary). «Нумерник» (Cumulative List of ANM), выпускаются два раза в год, содержит для каждой карты год и номера извещений за последние три года, а также таблица для определения номера выпуска по номеру извещения. • «Annual Summary of ANM» содержит извещения от № 1 до ≈ 23 ÷ 25, являющийся сборником правил и инструкций, а также временных извещений, действующих к началу данного года. • Для увеличения достоверности и скорости выполнения корректуры бумажных карт следует применять «Tracings», наглядное изображение где и что корректировать; как корректировать – необходимо руководствоваться пособием № 5011, № 294 «How to correct your charts the Admiralty way», "Reed′s chart Correction" by M.R. Nelms. Применяют следующие виды корректуры:
- 112. Содержание извещений мореплавателям • Информация о новых изданиях карт и пособий • Корректура карт • Корректура пособий
- 113. Радионавигационные извещения • В рейсе данные об изменениях навигационной обстановки передаются по радио: для этой цели создана Всемирная служба навигационных предупреждений – ВСНП (World-Wide Navigational Warning Service – WWNWS) cм. ALRS, vol. 3. • Имеется возможность получения информации по трем каналам: • а) береговые станции; • б) Спутниковая система Safety Net; • в) Навтекс. • Для выбора береговой станции необходимо открыть главу WWNWS (в ALRS vol. 3), определить номер Навигационного района (таб. Navarea Limits) и выбрать по карте название передающей станции, а далее по Перечню (Index) определить номер станции, открыть по номеру нужную страницу, где определить частоты, позывной и время работы.
- 114. Общая характеристика систем NAVTEX, Safety Nets • Некоторые районы перешли на передачу информации только через спутниковую систему Safety Net, (см. ALRS, vol. 5). • В прибрежном плавании для приема информации предназначен NAVTEX (см. ALRS, vol. 3). • Навтекс (навигационный телекс) автоматический прием (и печать) информации на борту судна навигационных предупреждений, метеорологических, гидрографических и других важных для безопасности мореплавания факторов в определенном районе (на частоте 518 кГц). • Приемник можно самостоятельно программировать на 8 станций (в зависимости от рейса). • Программировать можно и тип сообщений (часть из них может исключаться), но два вида – «Навигационные предупреждения» и «Аварийные оповещения для поиска и спасения» не могут быть исключены. Имеется возможность принимать и печатать на втором (национальном) языке. • В настоящее время информацию по корректуре адмиралтейских карт и пособий можно получить по Интернету, Электронной почте, на Компакт-дисках. Адреса можно найти в любом ANM или Каталоге карт и книг.
- 115. Спасибо за внимание!