Προσδιορισμός της θέσης του σκάφους. Ορισμός σκάφους: μέθοδοι

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:23

Από τότε που τα πλοία - δημιουργήματα ανθρώπινων χεριών - άρχισαν να σερφάρουν στις θάλασσες και τους ωκεανούς, οι ναυτικοί αντιμετώπισαν το καθήκον να καθορίσουν τη δική τους τοποθεσία. Τεράστια κύματα, βροχούλες και η ανάγκη για ελιγμούς στα καρφιά, αντίθετη κατεύθυνση στον άνεμο, περίπλοκα πολυήμερα ταξίδια και η πυξίδα από μόνη της δεν αρκούσε για τους αρχαίους ναυτικούς. Σήμερα που ο προσδιορισμός της θέσης του σκάφους γίνεται αυτόματα χάρη στα δορυφορικά συστήματα GLONASS, είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς τη θέση του καπετάνιου, ο οποίος έχει στη διάθεσή του μόνο απλές συσκευές προσανατολισμού από τα αστέρια. Ωστόσο, ακόμη και σήμερα, απόφοιτοι εξειδικευμένων ιδρυμάτων δευτεροβάθμιας και ανώτερης ειδικότητας κατέχουν όλες αυτές τις συσκευές.

Βασικές μέθοδοι τοποθεσίας στη θάλασσα

Ο προσδιορισμός δύο συντεταγμένων ενός πλοίου σε τρισδιάστατο χώρο (τοποθεσία) πραγματοποιείται με επτά τρόπους, μεταξύ των οποίων:

• Το παλαιότερο είναι οπτικό.
• Αργότερα, αλλά όχι πολύ πιο αστρονομικό.
• ταχύτητα για το χρόνο. Εφευρέθηκε περίπου την ίδια εποχή με την αστρονομική μέθοδο και χρησιμοποιείται συχνά σε συνδυασμό με τις δύο προηγούμενες. Σήμερα, οι εργασίες ρουτίνας γίνονται από αυτόματες αριθμομηχανές,
• Ραντάρ, που σας επιτρέπει να συνδυάσετε την εικόνα στην οθόνη του ραντάρ με τον θαλάσσιο χάρτη.
• Εύρεση κατεύθυνσης ραδιοφώνου. Διαθέσιμο όταν υπάρχουν πηγές σήματος στην ακτή.
• Ραδιοπλοήγηση, με χρήση μέσων επικοινωνίας μέσω των οποίων ο πλοηγός λαμβάνει τις πληροφορίες που χρειάζεται.
• Μέθοδος δορυφορικής πλοήγησης.

Όλες οι μέθοδοι, εκτός από τις τρεις πρώτες, ήταν το αποτέλεσμα της τεχνολογικής επανάστασης που συνέβη τον 20ο αιώνα. Δεν θα ήταν δυνατές χωρίς τις ανακαλύψεις και τις εφευρέσεις που έκανε η ανθρωπότητα στον τομέα της ραδιομηχανικής, της ηλεκτρονικής, της κυβερνητικής και μια σημαντική ανακάλυψη στον διαστημικό τομέα. Τώρα δεν είναι δύσκολο να υπολογιστεί το σημείο στον ωκεανό όπου βρίσκεται το πλοίο, ο προσδιορισμός των συντεταγμένων του διαρκεί λίγα δευτερόλεπτα και, κατά κανόνα, παρακολουθούνται συνεχώς. Περίπου οι ίδιες τεχνολογίες χρησιμοποιούνται στην αεροπορική ναυσιπλοΐα, ακόμη και σε μια τόσο «κοσμική» περιοχή όπως η οδήγηση αυτοκινήτου.

Latitude

Όπως γνωρίζετε, η γη δεν είναι επίπεδη, έχει το σχήμα μιας κάπως πεπλατυσμένης μπάλας. Φαίνεται ότι τα σημεία σε ένα τρισδιάστατο σχήμα θα πρέπει να περιγράφονται με τρεις ευκλείδειες συντεταγμένες, αλλά δύο είναι αρκετές για γεωγράφους και πλοηγούς. Για να κάνετε έναν τοπογραφικό προσδιορισμό του σκάφους, πρέπει να ονομάσετε μόνο δύο αριθμούς, συνοδευόμενους από τις λέξεις "βόρειο" (ή "νότιο") γεωγραφικό πλάτος (συντομογραφία Β ή Ν) και δυτικό ή "ανατολικό" γεωγραφικό μήκος (αλλιώς - ε. ή ε.δ.). Αυτές οι αξίεςμετρημένο σε μοίρες. Όλα είναι πολύ απλά. Τα γεωγραφικά πλάτη υπολογίζονται από τον ισημερινό (0°) έως τους πόλους (90°), υποδεικνύοντας ποια κατεύθυνση: αν είναι πιο κοντά στην Ανταρκτική, τότε υποδεικνύεται το νότιο γεωγραφικό πλάτος και αν προς την Αρκτική, τότε το βόρειο γεωγραφικό πλάτος. Σημεία του ίδιου γεωγραφικού πλάτους σχηματίζουν κύκλους που ονομάζονται παράλληλοι. Καθένα από αυτά έχει διαφορετική διάμετρο - από τη μεγαλύτερη στον ισημερινό (περίπου 40 χιλιάδες χιλιόμετρα) έως το μηδέν στον πόλο.

Γεωγραφικό μήκος και μέτρα μήκους

Ο προσδιορισμός της θέσης του πλοίου είναι αδύνατος με μία συντεταγμένη, επομένως υπάρχει μια δεύτερη. Το γεωγραφικό μήκος είναι ένας υπό όρους αριθμός του μεσημβρινού που υποδεικνύει, πάλι, την πλευρά στην οποία διεξάγεται η αντίστροφη μέτρηση. Ο κύκλος χωρίζεται σε 360 °, δύο από τα μισά του, αντίστοιχα, είναι ίσα με 180. Ο μεσημβρινός του Γκρίνουιτς που διέρχεται από το διάσημο βρετανικό παρατηρητήριο θεωρείται μηδέν. Στην άλλη πλευρά του πλανήτη βρίσκεται ο αντίποδός του - ο 180ος. Και οι δύο αυτές συντεταγμένες (0° και 180°) υποδεικνύονται χωρίς το όνομα της κατεύθυνσης του γεωγραφικού μήκους.

Εκτός από τις μοίρες, υπάρχουν και λεπτά - υποδεικνύουν τη θέση των αντικειμένων με 60 φορές μεγαλύτερη ακρίβεια. Δεδομένου ότι όλοι οι μεσημβρινοί έχουν ίσο μήκος, ήταν αυτοί που έγιναν το μέτρο μήκους για τους ναυτικούς. Ένα μίλι (ναυτικό) αντιστοιχεί σε ένα λεπτό οποιουδήποτε μεσημβρινού και ισούται με 1.852 km. Το μετρικό σύστημα εισήχθη πολύ αργότερα, έτσι οι πλοηγοί πλοίων χρησιμοποιούν το παλιό καλό αγγλικό μίλι. Ισχύουν επίσης μονάδες όπως καλώδια - ισούται με 1/10 του μιλίου. Αυτό που προκαλεί έκπληξη, γιατί πριν οι Βρετανοί μετρούσαν συχνότερα σε δεκάδες παρά σε δεκάδες.

Οπτικός τρόπος

Όπως υποδηλώνει το όνομα, η μέθοδος βασίζεται σε αυτά που βλέπουν ο πλοηγός και ο καπετάνιος, καθώς και άλλα μέλη της ομάδας στο κατάστρωμα ή τον εξοπλισμό. Προηγουμένως, στις ημέρες των ιστιοπλοϊκών στόλων, υπήρχε μια θέση κοιτάζοντας μπροστά, η θέση αυτού του ναύτη βρισκόταν στην κορυφή, σε ένα ειδικά περιφραγμένο μέρος του κύριου ιστού - μια ντουλάπα. Από εκεί ήταν καλύτερα να δούμε. Ο προσδιορισμός της θέσης ενός σκάφους από παράκτια αντικείμενα είναι παρόμοιος με την απλούστερη μέθοδο ενός πεζού που ξέρει τι χρειάζεται, για παράδειγμα, ένα σπίτι στην οδό Staroportofrankivska στον αριθμό 12 και για ακρίβεια υπάρχει ένα άλλο κριτήριο αναζήτησης - ένα φαρμακείο που βρίσκεται απέναντι. Για τους ναυτικούς, ωστόσο, άλλα αντικείμενα χρησιμεύουν ως ορόσημα: φάροι, βουνά, νησιά ή οποιαδήποτε άλλη αξιοσημείωτη λεπτομέρεια του τοπίου, αλλά η αρχή είναι η ίδια. Πρέπει να μετρήσετε δύο ή περισσότερα αζιμούθια (αυτή είναι η γωνία μεταξύ της βελόνας της πυξίδας και της κατεύθυνσης προς το ορόσημο), να τα βάλετε στον χάρτη και να λάβετε τις συντεταγμένες σας στο σημείο τομής τους. Φυσικά, ένας τέτοιος γεωγραφικός ορισμός του σκάφους, ή μάλλον η θέση του, ισχύει μόνο στη ζώνη της παράκτιας ορατότητας και στη συνέχεια σε καθαρό καιρό. Στην ομίχλη, μπορείτε να πλοηγηθείτε με τον ήχο της σειρήνας του φάρου και, ελλείψει επιφανειακών πινακίδων, να στραφείτε προς τα κοπάδια σε ρηχά νερά, μετρώντας το βάθος με πολύ.

Αστρονομία στη Ναυτική Υπηρεσία

Η πιο ρομαντική μέθοδος τοποθεσίας. Γύρω στον 18ο αιώνα, οι ναυτικοί, μαζί με αστρονόμους, εφηύραν μια εξάντα (μερικές φορές αποκαλείται εξάντας, αυτό είναι επίσης σωστό) - μια συσκευή με την οποία μπορείτε να κάνετε έναν αρκετά ακριβή προσδιορισμό δύο συντεταγμένων του σκάφους από τη θέση των αστεριών στο ουρανός. Η συσκευή τουΜε την πρώτη ματιά, είναι περίπλοκο, αλλά στην πραγματικότητα, μπορείτε να μάθετε πώς να το χρησιμοποιείτε αρκετά γρήγορα. Στο σχεδιασμό του υπάρχει ένα οπτικό σύστημα που θα πρέπει να είναι στραμμένο προς τον Ήλιο ή οποιοδήποτε αστέρι, έχοντας προηγουμένως εγκαταστήσει τη συσκευή αυστηρά οριζόντια. Για ακριβή κατάδειξη, παρέχονται δύο κάτοπτρα (μεγάλοι και μικροί) και η γωνιακή ανύψωση του φωτιστικού καθορίζεται από τη ζυγαριά. Η κατεύθυνση της συσκευής ορίζεται από την πυξίδα.

Οι δημιουργοί της συσκευής έλαβαν υπόψη την εμπειρία αιώνων αρχαίων πλοηγών που εστίαζαν μόνο στο φως των αστεριών, του φεγγαριού και του ήλιου, αλλά δημιούργησαν ένα σύστημα που απλοποιεί τόσο την εκμάθηση πλοήγησης όσο και την ίδια τη διαδικασία τοποθεσίας.

Υπολογισμός

Γνωρίζοντας τις συντεταγμένες του σημείου εκκίνησης (λιμάνι εξόδου), τον χρόνο κίνησης και την ταχύτητα, μπορείτε να σχεδιάσετε ολόκληρη την τροχιά στον χάρτη, σημειώνοντας πότε και κατά πόσες μοίρες άλλαξε η πορεία. Αυτή η μέθοδος θα μπορούσε να είναι ιδανική όταν η κατεύθυνση και η ταχύτητα είναι ανεξάρτητες από το ρεύμα και τον άνεμο. Η ανωμαλία της πορείας και τα σφάλματα του δείκτη υστέρησης (μετρητής ταχύτητας) επηρεάζουν επίσης την ακρίβεια των λαμβανόμενων συντεταγμένων. Ο πλοηγός έχει στη διάθεσή του έναν ειδικό χάρακα για τη χάραξη παράλληλων γραμμών στον χάρτη. Ο προσδιορισμός των στοιχείων ελιγμών ενός θαλάσσιου σκάφους πραγματοποιείται με χρήση πυξίδας. Συνήθως, στο σημείο αλλαγής κατεύθυνσης, η πραγματική θέση προσδιορίζεται χρησιμοποιώντας άλλες διαθέσιμες μεθόδους, και δεδομένου ότι, κατά κανόνα, δεν συμπίπτει με την υπολογιζόμενη, δημιουργείται ένα είδος στριμωγμού μεταξύ των δύο σημείων, που μοιάζει αόριστα με σαλιγκάρι και ονομάζεται "μη παχύρρευστο".

Επί του παρόντος επί του σκάφουςΤα περισσότερα πλοία είναι εξοπλισμένα με αυτόματους αριθμομηχανές, οι οποίοι, λαμβάνοντας υπόψη την ταχύτητα και την κατεύθυνση εισόδου, πραγματοποιούν ολοκλήρωση με τη μεταβλητή χρόνου.

Χρήση ραντάρ

Τώρα δεν έχουν απομείνει λευκές κηλίδες στους θαλάσσιους χάρτες και ένας έμπειρος πλοηγός, βλέποντας τα περιγράμματα της ακτής, μπορεί αμέσως να καταλάβει πού βρίσκεται το σκάφος που του έχει εμπιστευτεί. Για παράδειγμα, έχοντας παρατηρήσει το φως ενός φάρου στον ορίζοντα ακόμη και στην ομίχλη και ακούγοντας τον πνιχτό ήχο της σειρήνας του, θα πει αμέσως κάτι σαν: «Είμαστε στην τραβέρσα της πυρκαγιάς Vorontsovsky, η απόσταση είναι δύο μίλια.” Αυτό σημαίνει ότι το σκάφος βρίσκεται στην υποδεικνυόμενη απόσταση σε μια γραμμή που συνδέει σε ορθή γωνία την πορεία και την κάθετη κατεύθυνση με τον φάρο, οι συντεταγμένες του οποίου είναι γνωστές.

Αλλά συμβαίνει συχνά η ακτή να είναι μακριά και να μην υπάρχουν ορατά ορόσημα. Νωρίτερα, στις μέρες του ιστιοπλοϊκού στόλου, το πλοίο «παρασυρόταν», μάζευε πανιά, μερικές φορές, αν ήταν γνωστή η ιδιότροπη φύση των κυρίαρχων ανέμων και η απρόβλεπτη φύση του βυθού (ύφαλοι, κοπάδια κ.λπ.), τότε αγκυροβόλησε και «περίμενε στη θάλασσα για καιρό», δηλαδή διευκρίνιση. Τώρα δεν χρειάζεται τόσο χάσιμο χρόνου και ο πλοηγός μπορεί να δει την ακτογραμμή κοιτάζοντας την οθόνη εντοπισμού. Ο προσδιορισμός ενός πλοίου με χρήση ραντάρ είναι μια απλή εργασία εάν έχετε προσόντα. Αρκεί να συνδυάσετε την εικόνα στη συσκευή πλοήγησης και τον χάρτη της αντίστοιχης περιοχής και αμέσως όλα θα ξεκαθαρίσουν.

Μέθοδος εύρεσης κατεύθυνσης και ραδιοπλοήγησης

Υπάρχει ένα τέτοιο ερασιτεχνικό ραδιοφωνικό παιχνίδι - "Fox Hunting". Με τη βοήθεια σπιτικών συσκευών αναζητούν οι συμμετέχοντες τουμια «αλεπού» που κρύβεται στους θάμνους ή πίσω από τα δέντρα - ένας παίκτης που έχει έναν ραδιοφωνικό σταθμό χαμηλής ισχύος που λειτουργεί. Με τον ίδιο τρόπο, φέρνοντας δηλαδή, οι υπηρεσίες αντικατασκοπείας εντοπίζουν τους κατοίκους ξένων υπηρεσιών πληροφοριών (τουλάχιστον, αυτό ίσχυε πριν) τη στιγμή που έστελναν αναφορές κατασκοπείας. Ο εντοπισμός απαιτεί τουλάχιστον δύο κατευθύνσεις που τέμνονται στο σημείο της τοποθεσίας, αλλά πιο συχνά. Δεδομένου ότι υπάρχουν πάντα κάποια διασπορά μετρήσεων και είναι αδύνατο να επιτευχθεί απόλυτη ακρίβεια, τα ρουλεμάν δεν συγκλίνουν σε ένα σημείο, αλλά σχηματίζουν ένα είδος πολυμερούς σχήματος, στο γεωμετρικό κέντρο του οποίου θα πρέπει κανείς να υποθέσει τη θέση του σε μεγάλο βαθμό της πιθανότητας. Σημεία αναφοράς μπορεί να είναι πιλοτικά σήματα ειδικά δημιουργημένα στην ακτή (για παράδειγμα, σε φάρους) ή ακτινοβολία από ραδιοφωνικούς σταθμούς, οι συντεταγμένες των οποίων είναι γνωστές (αποτυπώνονται σε χάρτη).

Η διόρθωση παράκτιας πορείας με χρήση ραδιοεπικοινωνιών χρησιμοποιείται επίσης ευρέως.

Από δορυφόρους

Σήμερα είναι σχεδόν αδύνατο να χαθείς στον ωκεανό ή στη θάλασσα. Η κίνηση των κινούμενων αντικειμένων στη θάλασσα, στον αέρα και στην ξηρά παρακολουθείται από συστήματα πλοήγησης και διάσωσης, τα ρωσικά Cospas και τα διεθνή Sarsat. Λειτουργούν με βάση την αρχή Doppler. Είναι απαραίτητο να εγκαταστήσετε ένα ειδικό ραδιοφάρο στο πλοίο, αλλά η ασφάλεια και η εμπιστοσύνη στην επιτυχή έκβαση του ταξιδιού αξίζουν τα χρήματα που δαπανήθηκαν για αυτό. Οι ανιχνευτές κατεύθυνσης βρίσκονται σε γεωστατικούς ("κρεμασμένους" πάνω από ένα σταθερό σημείο στην επιφάνεια της γης) δορυφόρους,που αποτελούν το σύστημα. Η υπηρεσία αυτή παρέχεται δωρεάν και, εκτός από τη λειτουργία διάσωσης, εκτελεί πλοηγική έρευνα για τη θέση του σκάφους. Η μέθοδος δορυφορικής πλοήγησης δίνει τις πιο ακριβείς συντεταγμένες, η εφαρμογή της δεν προκαλεί δυσκολίες και οι πλοηγοί στην τεχνολογική μας εποχή τη χρησιμοποιούν πιο συχνά.

Πρόσθετη παράμετρος - λήψη

Η πλωτότητα ενός σκάφους και η πιθανή πορεία του επηρεάζονται σημαντικά από το βύθισμά του. Κατά κανόνα, όσο μεγαλύτερο μέρος του σώματος είναι βυθισμένο στο νερό, τόσο υψηλότερο είναι το επίπεδο της υδροδυναμικής του αντίστασης. Υπάρχουν, ωστόσο, εξαιρέσεις, για παράδειγμα, στα πυρηνικά υποβρύχια, η υποβρύχια πορεία υπερβαίνει την επιφάνεια και μια ειδική πλώρη «λάμπα» σε περίπτωση πλήρους πνιγμού της δημιουργεί το αποτέλεσμα καλύτερης εξορθολογισμού. Με τον ένα ή τον άλλο τρόπο, αλλά η ταχύτητα κίνησης (εγκεφαλικό επεισόδιο) επηρεάζεται από τη μάζα του φορτίου (φορτίο) σε αμπάρια ή δεξαμενές. Για να εκτιμήσουν αυτή την τιμή, οι ναυτικοί χρησιμοποιούν ειδικά σημάδια με κινδύνους στην πλώρη, την πρύμνη και τα πλαϊνά μέρη του κύτους (τουλάχιστον έξι κλίμακες). Αυτά τα σήματα εφαρμόζονται μεμονωμένα, κάθε πλοίο έχει το δικό του, δεν υπάρχει ενιαίο πρότυπο. Η τεχνική για τον προσδιορισμό του βάρους του φορτίου σε ένα πλοίο, που ονομάζεται «έρευνα έρευνας», βασίζεται στη χρήση «σημαδιών βυθίσματος» και χρησιμοποιείται για πολλούς σκοπούς, ιδίως για τη ναυσιπλοΐα. Το βάθος του πυθμένα δεν επιτρέπει πάντα στο πλοίο να περάσει από μια συγκεκριμένη δίοδο και ο πλοηγός πρέπει να λάβει υπόψη αυτόν τον παράγοντα.

Μένει μόνο να ευχηθούμε τουλάχιστον επτά πόδια κάτω από την καρίνα σε όσους σαλπάρουν.