Заключение

Появление скоростных судов на водном транспорте в значительной мере приблизило условия работы судоводителей к условиям работы водителей других видов транспорта и в первую очередь водителей автомобильного транспорта. И там и здесь скорости подвижных средств становятся соизмеримыми (60—120 км/ч и более); на путях эти средства имеют две степени свободы перемещения, проводятся обгоны, обходятся препятствия. Однако здесь имеются и существенные различия в условиях вождения транспортных средств. Водный путь, например, часто представляет собой неровную, колеблющуюся поверхность, он более извилист и состоит из более коротких прямолинейных участков, часто с довольно крутыми переходами. На этих путях, в отличие от улиц и шоссе, отсутствует четко разграниченное двустороннее движение, разъезд судов может по усмотрению судоводителей проводиться с любой стороны, а в некоторых случаях длинный состав — караван может даже занять всю ширину судоходной полосы, преградив путь для других судов.

Уже и сейчас и особенно в перспективе на водных путях приходится считаться с наличием большой плотности движения судов, к тому же очень разных по размерам и скоростям движения. В этом случае нормальная эксплуатация транспорта с неизбежными обгонами, разъездами и другими характеристиками движения судов предъявляет как к принципу организации движения, так и к судоходной сигнализации высокие требования. Так, уже и теперь ставится вопрос о раздельном право-левом движении судов, о замене существующей системы судовых огней, об оснащении судов новой навигационной техникой, о новых принципах размещения светосигнальных устройств на путях.

Для зрительного вождения судов в этих условиях наибольшие возможности для судоводителей дают щелевые створы. В отличие от линейных створов они позволяют судоводителю по относительному расположению сигнальных огней и знаков ориентироваться на всей ширине данной судоходной полосы. При линейных же створах такой возможности у судоводителей не имеется, так как выход из створного промежутка, определяемый по кажущемуся смещению знаков и огней с вертикали, замечается, когда судно уже вышло из ограждаемой полосы (см. § 2-4, 4-3).

Как уже указывалось, к отличительным признакам световых сигналов относятся: цветность, прерывность, а также протяженность рассматриваемых фигур. В последнем случае прямолинейные газоразрядные высоковольтные трубки, дающие цветной огонь, будут обладать наиболее характерным отличительным признаком сигнального огня, так как они воспринимаются как светящие цветные линии. Это имеет большое значение, например для щелевых створов, где особенно важно выделять средний (ведущий) огонь.

Газосветные лампы, применяемые в настоящее время в светосигнальных установках в том виде, как они выпускаются промышленностью для целей рекламы и вывесок магазинов, где вопросы геометрических и световых характеристик, а также экономики не играют существенной роли, требуют значительного усовершенствования. Для таких трубок (ламп) представляет интерес получение электрических и световых характеристик как в режиме постоянного, так и проблескового горения, удовлетворяющих требованиям световой сигнализации.

В отдельных случаях могут оказаться эффективными источники света в виде светящих панелей, работающих на принципе электролюминесценции. Свечение в них получают за счет возбуждения кристаллофосфора, находящегося в переменном электрическом поле. Используя различные активаторы в люминофоре и варьируя напряжением и частотой переменного тока, можно получать светящие панели, излучающие свет различного спектрального состава (цвета) и яркости.

В перспективе следует иметь в виду и такую возможность, как использование светящих красок длительного послесвечения. В дневное время, облучаясь естественным светом, они могли бы «заряжаться», а в темное время суток —- «разряжаться» или высвечиваться. Для таких красок важны как достаточный уровень яркости к концу темного периода, так и устойчивость их по отношению к влаге, атмосферным воздействиям и к прямым солнечным лучам.

Для зрительной ориентировки судоводителей скоростных судов на фарватере в дневное время существенное значение имеет восприятие формы и окраски дневных знаков, так как по ним судоводитель находит и выделяет эти знаки среди многих других посторонних предметов и определяет направление движения с учетом расположения препятствий и границ фарватера. С этой точки зрения существующее разнообразие форм и размеров дневных знаков, а также их окраски не облегчает, а усложняет судовождение.

Специфика водных путей и неосуществимость электропроводной связи судов с сигнальными устройствами на путях обусловливают невозможность применения на них устройств, подобных СЦБ на железных дорогах. Лишь средства радиолокации или приборов инфракрасных излучений могли бы осуществить связь судоводителя с сигнальными устройствами на путях и с различными посторонними предметами на фарватере, но эта связь будет пассивной, так как каких-либо изменений в показаниях сигналов используемые средства не могут осуществлять. В частности, к таким «пассивным» средствам относятся и прожекторные установки на судах, при помощи которых может освещаться путь и все находящиеся на нем предметы, и, конечно, дневные знаки, снабженные катафотами (световозвращателями).

Аналогичную роль выполняют и лобовой прожектор на железнодорожном локомотиве и фара при движении автомобиля и самолета при посадке и взлете на аэродроме в темное время суток.

Поверхность воды, являющаяся местом движения судов, а также мокрый асфальт и другие покрытия дорог обладают в значительной мере зеркальными свойствами. При освещении такого пути прожектором или фарой отраженные лучи света будут направляться преимущественно в обратную от водителя сторону, вследствие чего такой путь будет казаться ему темным даже при значительных освещенностях. Поэтому здесь следует обращать внимание не на освещенность или яркость самого пути, а на освещенность или яркость поверхностей тех объектов, которые могут находиться на нем, и, прежде всего, поверхностей дневных знаков и препятствий.

К прожекторам и фарам, используемым на транспортных путях, предъявляются многие специфические требования. Они, в частности, должны иметь широкие пучки света в горизонтальной плоскости и относительно узкие в вертикальной плоскости. Источники света для них питаются от автономного источника питания, напряжение которого отличается от напряжения электрических сетей общего пользования. Они должны эксплуатироваться с учетом устранения или ограничения слепящего действия при засвете глаз водителей встречного транспорта.

Для целей дальнего «слепого» обозрения окружающего пространства и дневных знаков более приемлемой является ближняя инфракрасная область оптических излучений. В указанной области такие излучения обладают различной проникающей способностью через атмосферные слои. Как видно из рис. 5-5, в этой области имеются «окна прозрачности», где пропускание инфракрасных излучений доходит до 80—90%. Это свойство атмосферы и должно определять выбор источника инфракрасных лучей и всей системы технических средств, включая и приемник, которые должны обладать соответствующими спектральными характеристиками. Необходимо также учитывать и отражающие свойства поверхностей, облучаемых используемыми источниками. В выбранной области излучений требуемый приемник их должен обладать наибольшей интегральной чувствительностью.

Невидимые глазом инфракрасные сигналы, в частности, получают при перекрытии выходного отверстия обычного светового маяка или любого действующего светосигнального прибора соответствующим светофильтром. В этом случае зрительные восприятия сигнала обеспечиваются при помощи прибора типа бинокля, в конструкции которого используется электронно-оптический преобразователь (ЭОП).

Другим путем «слепого» обозрения окружающего пространства и дневных знаков является путь, базирующийся на использовании радиосредств. К ним в настоящее время относятся в первую очередь радиолокаторы, которые лучше всего удовлетворяют требованиям водителей транспортных средств. При импульсных радиолокаторах мощные кратковременные импульсы радиоизлучений, следуя друг за другом, распространяются во внешнее пространство и после отражения от встречающихся на их пути объектов частично возвращаются обратно. Принятое приемником радиолокатора отраженное излучение используется для определения координат «рассматриваемого» объекта. Здесь, как и в ЭОП, получают оптическое изображение облучаемой местности и отдельных предметов на ней в виде бесформенных пятен, которые не содержат полной информации, необходимой водителям транспорта.

Еще А. Попов — основоположник радиотехники, писал: «Применение источника электромагнитных волн на маяках в добавление к световому или звуковому сигналам может сделать видимыми маяки в тумане и в бурную погоду». Позже, с развитием радиотехники и электроники, на маяках и на водных путях вообще, а также на аэродромах применяли и будут применять и дальше радиомаяки и радиопеленгаторы, позволяющие определять местоположение как светосигнальных средств, так и самих транспортных средств. Все эти методы «слепого» вождения транспортных средств, однако, необходимо сочетать определенным образом со светосигнальными установками.

Таким образом, для обеспечения безаварийного вождения подвижных транспортных средств как в прошлом, так и в настоящее время, в основном, служат светосигнальные установки. Световые сигналы в виде разнообразных светящих точек и фигур как по отдельности, так и в различных сочетаниях, посылаемые специальными устройствами в заданных направлениях, создают необходимую информацию, пользуясь которой водители свободно ориентируются на путях и обеспечивают нормальное движение. Однако уже теперь и особенно в ближайшем будущем, средства световой сигнализации приходится дополнять радиосредствами и инфракрасными приборами и установками. Наиболее эффективное сочетание последних со светосигнальными средствами и совершенствование тех и других с учетом спецификации отдельных видов областей применения являются задачей как проектировщиков, так и эксплуатационников светосигнальных установок.