Сущность и разновидности счисления координат корабля. Графическое счисление без учета дрейфа и течения. Графическое счисление с учетом дрейфа

3.1 Сущность и разновидности счисления

Процесс кораблевождения основан на определении места корабля в море. Существуют два принципиально различных метода определения места корабля:

- метод счисления координат корабля, основанный на учете перемещения корабля относительно исходной точки;

- метод обсерваций, основанный на обработке измерений, произведенных относительно внешних ориентиров.

Первый метод используется непрерывно с момента начала движения и до постановки корабля на якорь (швартовы). Второй метод используется периодически, когда корабль находится в зоне действия (видимости) навигационных ориентиров.

Основные задачи кораблевождения решаются в процессе прокладки маршрута корабля на морской карте. Прокладка - это совокупность измерений, вычислений и графических построений на карте, связанных с кораблевождением. Различают три вида прокладки:

- предварительную;

- навигационную;

- боевую.

Предварительная прокладка выполняется в период навигационной подготовки к походу. Навигационная подготовка - это комплекс мероприятий, проводимых перед выходом корабля в море. Она включает следующие действия:

- изучение и анализ условий в районе предстоящего перехода;

- выбор и расчет маршрута корабля, отвечающего требованиям безопасности плавания, поставленным задачам и экономической целесообразности;

- выполнение предварительной прокладки:

- дополучение в довольствующих органах гидрографической службы морских карт, навигационных руководств и пособий.

В процессе предварительной прокладки осуществляется:

- набор и корректура морских карт, навигационных руководств и пособий,

- детальный расчет курсов корабля на путевых навигационных морских картах;

- составление справочных таблиц предварительной прокладки. В таблицах показываются основные сведения о пунктах базирования и якорных стоянках элементы течения, определяются общая протяженность пути и предполагаемое время плавания.

Навигационная прокладка-это прокладка во время похода. Она представляет собой графическое изображение на морской карте пройденной кораблем части или всего маршрута, выполненное автоматически или вручную на основе измерений и вычислений. Навигационная прокладка ведется непрерывно в течение всего похода. Она является исполнительной, в зависимости от сложившихся условий плавания обычно несколько отличается от предварительной. Навигационная прокладка включает:

- счисление координат корабля;

- периодическую коррекцию счисления (обсервацию, определение места корабля);

- документальное оформление прокладки в навигационном журнале (ведение навигационного журнала).

Боевая прокладка выполняется при боевом соприкосновении с противником. Она включает ведение прокладки за свой корабль и корабль (корабли) противника на карте или специальном планшете в целях обеспечения эффективного применения своего оружия.

Счисление координат - это учет движения корабля в процессе навигационной прокладки. Целью счисления является определение счислимых координат j_с, l_с (счислимого места) корабля на любой момент времени по данным курса и скорости с учетом влияния ветра и течения.

Место корабля, полученное в результате счисления, называется счислимым. Определение счислимого места состоит в нахождении вектора плавания корабля S за заданный интервал времени t = Т₂ - T₁ (рис. 3.1). Счислимое место j_с, l_с на момент Т₂ определяет конец вектора S проведенного из исходной точки j₁, l₁, в которой корабль находился в момент T₁.

В общем случае вектор плавания S включает три составляющих:

- вектор S₀ перемещения корабля под действием движителей, направленный по линии истинного курса;

- вектор S_ДР дрейфа корабля, направленный по линии действия ветра;

- вектор S_T сноса корабля течением, направленный по линии действия течения.

Движители и ветер перемещают корабль относительно воды, течение - относительно дна.

Складывая составляющие, получим

S = S₀ + S_ДР + S_Т = ( V₀ + V_ДР + V_Т ) t = V t.  (3.1)

Величины, определяющие вектор плавания, называются элементами счисления. На основе равенства (3.1) к ним относятся:

- вектор относительной скорости V₀ (истинный курс и относительная скорость корабля);

- вектор скорости дрейфа V_ДР (направление и скорость дрейфа);

- вектор скорости течения V_Т (направление и скорость течения) ;

- время плавания t = Т₂ - T₁.

С изменением хотя бы одного из элементов счисления изменяется сам вектор плавания. Вектор плавания S составляет с северной частью истинного меридиана угол, называемый путевым углом. Могут быть следующие случаи формирования путевого угла:

- если корабль перемещается под действием движителей, а ветра и течения в районе плавания нет, путевой угол равен истинному курсу корабля, то есть ПУ = ИК = КК - DК;

- если в районе плавания наблюдается ветер, зависимость между путевым углом и истинным курсом выражается формулой

ПУ_b = ИК + a

где a - угол дрейфа;

- если в районе плавания наблюдается течение, путевой угол

ПУ_b = ИК + b

где b - угол сноса;

- если в районе плавания наблюдается ветер и течение, величина путевого угла определяется формулой

ПУ = ИК + с.

где с = a + b - угол суммарного сноса.

Линия, по которой направлен вектор плавания корабля, называется линией фактического перемещения или линией пути.

Скорость корабля V вдоль линии пути называется путевой скоростью.

Путевой угол и путевая скорость являются параметрами вектора путевой скорости и называются элементами движения корабля.

Различают следующие виды счисления:

- графическое счисление, основанное на непрерывном отображении траектории движения корабля по времени путем последовательной прокладки вектора плавания на карте или планшете;

- аналитическое счисление, основанное на расчете координат по известным математическим зависимостям.

По степени автоматизации различают:

- автоматическое счисление (производится с помощью специальной вычислительной техники: цифровых вычислительных машин, автопрокладчиков, автосчислителей);

- обсервационное счисление-автоматическое счисление, основанное на непрерывном уточнении счислимых координат по результатам измерения параметров относительно внешних ориентиров;

- ручное счисление (производится с помощью графоаналитических операций вручную с использованием таблиц).

К счислению пути предъявляются требования непрерывности, наглядности и точности. Непрерывность счисления необходима для определения счислимых координат места на любой момент времени. Наглядность счисления состоит в возможности сопоставления места, пути корабля и окружающей навигационной обстановки в целях определения степени безопасности кораблевождения. От точности счисления зависят безопасность плавания и качество выполнения поставленной кораблю задачи.