Билет № 4

1.Меркаторская картографическая проекция, её свойства. Локсодромия и её свойства. Вычисления локсодромического курса и расстояния по географическим координатам.

Меркаторская проекция относится к классу цилиндрических нормальных равноугольных проекций, в которых параллели нормальной сетки есть параллельные прямые, а расстояние между меридианами пропорциональны соответствующим разностям долгот.

Для получения меркаторской проекции необходимо спроектировать меридианы и параллели Земного шара на внутреннюю поверхность цилиндра касательного к земле в районе экватора. При разворачивании цилиндра в плоскость параллели растянутся и станут по длине равными экватору и параллельными ему. Таким образом получается прямоугольная сетка параллелей и меридианов, расположенных на равных расстояниях друг относительно друга. На такой сетке локсодромия, пересекающая все меридианы под одним углом, изобразится прямой линией.

Однако полученная проекция не является равноугольной, так как параллели на ней растянулись пропорционально секансу широты, а величина меридианов осталась неизменной. Для того, чтобы проекция стала равноугольной необходимо произвести растяжение меридианов в каждой точке, так же как растянуты параллели, т. е. пропорционально секансу широты точки.

Ортодромия, пересекающая параллельные меридианы под разными углами, на меркаторской проекции изображается кривой линией, что усложняет прокладку дуги большого круга, что затрудняет плавание по кратчайшему расстоянию.

Меркаторская проекция имеет и другие недостатки:

- проекция не сохраняет равенство площадей;

- невозможно создание меркаторской карты для приполюсных районов;

- масштаб на картах меркаторской проекции изменяется с широтой, что вносит искажения измеренных циркулем расстояния даже в пределах одного листа карты.

Кривую на поверхности Земли, пересекающую все меридианы под одним и тем же углом, называют локсодромией, что с греческого переводится как «косой бег».

Расстояние между двумя точками на сфере по локсодромии не является кратчайшим и её применение в мореплавании объясняется исключительным удобством использования компасов.

Локсодромия − принятое в навигации название логарифмической спирали. Основным её свойством является то, что она пересекает меридианы под одним и тем же углом и на картах меркаторской проекции изображается в виде отрезка прямой. На деле эта кривая не является кратчайшим расстоянием между двумя точками, но плавание по ней представляет определённые удобства (постоянный курс).

Основные свойства локсодромии:

1.При курсах 0º или 180º долгота не изменяется (РД=0), т.е. на курсах N или S локсодромия совпадает с меридианом и превращается в ДБК, проходящую через полюса.

2.При курсах, не равных 90º и 270º, локсодромия пересекает каждую параллель только один раз, а каждый меридиан − бесчисленное множество раз, асимптотически приближаясь к полюсу, за исключением курсов 0° и 180°, когда локсодромия проходит через полюса.

3.Локсодромия представляет собой логарифмическую спираль, асимптотически стремящуюся к полюсу, то есть при любых других курсах локсодромия спиралеобразно стремится к полюсу, никогда его не достигая.

Расстояние S между двумя точками выражается следующим образом. В общем случае:

, где РШ=, ОТШ=.

2. Влияние ветра и течения на управляемость судна.

На надводную часть судна действует кажущийся ветер, который является суммой истинного W_и и курсового ветра . Надводная и подводная часть корпуса рассматривается 2-мя свойствами:

1. Равнодействующая всех сил, всегда смещается к передней кромке крыла по направлению движения.

2. Направление равнодействующей сил стремится к нормали поверхности.

Судоводитель всегда измеряет кажущийся ветер на движущемся судне. Он характеризуется величиной курсового угла qw и скоростью W.

Поскольку моменты аэро- и гидро- сил направлены в противоположные стороны, то для удержания судна на курсе момент от силы на руле должен быть больше разности Мр>Ма - Mr. По этой причине при носовых курсовых углах судно управляется хорошо.

Управляемость судна при кормовых углах ветра.

При кормовых курсовых углах ветра, точка приложения аэродинамической силы смещается в сторону кормы.

При появлении угла ветрового дрейфа по надводной части корпуса судна возникает поперечная гидродинамическая сила Rry - которая направлена в сторону противоположную Ray, но смещается в сторону носа от миделя. В этом случае знаки Ма и Мг совпадают. Для удержания судна на курсе необходимо переложить руль, момент которого должен скомпенсировать сумму Мр>Ма + Mr, по этой причине судно на кормовых курсовых углах ветра управляется плохо.Потеря управляемости.

При движении постоянным курсом, при отсутствии ветра, судно удерживается на курсе перекладками руля Sтв, вокруг ДП судна Sтв=2 - 3

При движении в условиях ветра, руль приходится перекладывать на некоторый постоянный угол Sкомпенс, который компенсирует действия внешней силы манипулировать рулём этого положения на угол Sв=10-15.

Руль как средство управления, эффективен до углов перекладки руля 35

Условие потери управляемости можно записать двумя способами либо другим способом записи является равенство:

Момент на руле больше либо равняется сумме аэро и гидродинамической сил. Если перед потерей управляемости судно приводится к ветру, то говорят, что наступает потеря управляемости первого рода. Если же при потере управляемости судно уваливается под ветер, то говорят, что наступает потеря управляемости второго рода.

3. Аварийные радиобуи EPIRB, SART. Назначение, использование, эксплуатационные проверки.

Существуют три типа аварийных радиобуев (EPIRB – Emergency Position Indicating Radio Beacon): 

• АРБ Системы КОСПАС-SARSAT

• АРБ Системы INMARSAT-E

• АРБ УКВ ДИАПАЗОНА

АРБ Системы КОСПАС-SARSAT Радиобуи системы КОСПАС/SARSAT для передачи аварийных сигналов и сигналов о бедствии , частотах 406.025 и 121.5 МГц,

АРБ-121.5МГц являются аварийными радиосредствами первого поколения, излучающими сигнал мощностью 50-100 мВт, не несущий никакой информации, которая позволила бы распознать обьект . радиобуи системы КОСПАС-SARSAT АРБ-406, частотой 406 МГц , 121.5 МГц служат для целей привода самолетов, т.е. работающего как радиомаяк. Радиобуи 406 МГц были специально разработаны для спутникового допплеровского определения местоположения. АРБ этого типа излучают каждые 50 секунд посылку мощностью в 5 Вт с длительностью 0.460 м/с. Несущая модулирована по фазе, а посылка содержит информацию в цифровом виде. В сообщении АРБ-406 содержатся данные о стране регистрации, идентификационный номер радиобуя, по которому может быть опознан обьект, где он установлен и другая информация.

ПРЕИМУЩЕСТВА: 

·

не требуется ручной ввод координат;

·

глобальный охват всего земного шара.

НЕДОСТАТКИ: 

·

в получении DISTRESS возможна задержка до 2 часов.

АРБ Системы INMARSAT-E АРБ спутниковой системы Инмарсат-Е обеспечивает передачу оповещений о бедствии через систему геостационарных спутников INMARSAT, находящихся на высоте 37500 км над землей и работающих в диапазоне 1.6 ГГц (L-диапазон). Данный АРБ пригоден для судов, плавающих в районах А1-А3.  Данная система обеспечивает быстрое оповещение о бедствии ( 2 минут при непрерывной мощности АРБ 1 Вт), одновременный прием и обработку сигналов от 20 АРБ в течение 10 минут, обслуживает зону между 70-ми параллелями северной и южной широты.  Ретранслируемый через спутник сигнал АРБ принимается на БЗС, обрабатывается и передается в СКЦ, который принимает соответствующие действия по организации поиска и спасания.  Эксплуатационные требования к спутниковым свободно всплывающим АРБ INMARSAT-Е описаны в Резолюции IMO А.661(16). 

ЕДИНСТВЕННОЕ ПРЕИМУЩЕСТВО: 

·

в получении DISTRESS временной задержки практически нет.

НЕДОСТАТКИ: 

·

требуется ручной ввод координат или подключение к GPS;

·

не охвачены широты выше 70 градусов.

АРБ УКВ ДИАПАЗОНА

УКВ аварийный радиобуй обеспечивает передачу оповещений о бедствии в системе цифрового избирательного вызова на 70 канале УКВ (частота 156.525 МГц), используя класс излучения G2В. Данный АРБ пригоден только для судов, работающих в районе А1. Формат сообщения идентичен формату ЦИВ, кроме вида последующей связи – отсутствие информации. Эксплуатационные требования к этим АРБ изложены в Резолюции ИМО А.612(15).

НЕДОСТАТОК: малая зона действия (до 30 миль).

Радиолокационный спасательный ответчик (SART, Search and rescue radar transponder) — радиоэлектронное устройство, приёмопередатчик, являющийся частью глобальной морской системы связи при бедствии (ГМССБ). Обеспечивает определение местоположения объектов, которые терпят бедствие, путём передачи сигналов радиолокационным станциям

Радиолокационный ответчик (РЛО), работающий на частоте 9 ГГц, должен обеспечивать указание местоположения единицы, терпящей бедствие, на экране радиолокатора посредством серии точек, расположенных на равном расстоянии друг от друга.

РЛО должен:

1. легко приводиться в действие неподготовленным персоналом;

2. быть оборудован средствами защиты от непреднамеренного включения;

3. быть оборудован визуальными, звуковыми или обоими средствами для определения нормальной работы и предупреждения терпящих бедствие о том, что РЛО приведнный в действие каким-либо радиолокатором;

4. обеспечить ручное включение и выключение; могут быть предусмотрены средства автоматического включения. (Если проводится испытание на судне с использованием судового радиолокатора, работающего на частоте 9 ГГц, действие РЛО должно быть ограничено до нескольких секунд, чтобы избежать вредных помех на другие судовые радиолокаторы и чрезмерного расхода заряда батареи).

5. обеспечивать индикацию в режиме ожидания;

6. обладать прочностью, чтобы выдерживать падение в воду с высоты 20 метров без повреждений;

7. быть непроницаемым на глубине 10 метров, по крайней мере, в течение 5 минут;

8. сохранять водонепроницаемость при тепловом скачке 45^оС при определённых условиях погружения;

Проверка.АРБ

АРБ должен проверяться один раз в месяц, используя следующие процедуры:

Нажать тестовый переключатель на время около 1 секунды и отпустить. Если АРБ функционирует нормально, то:

а) красная индикаторная лампа даст одну короткую вспышку;

б) спустя 14 секунд импульсная лампа маяка и красная индикаторная лампа начинают постоянно мигать примерно в течение последующих 15 секунд;

в) красная лампа продолжает мигать в течение всего цикла проверки (75 секунд);

г) завершение теста производится автоматически.

ПРИМЕЧАНИЕ: Если EPIRB функционирует не нормально его необходимо срочно вернуть вашему поставщику для расследования.Обслуживание АРБ  Рекомендуется проводить следующее обслуживание:  Раз в 3 месяца: 

·

выполнить внутреннее тестирование;

·

проверить крепежную скобу на различного рода повреждения;

·

проверить срок годности на гидростатическом механизме и на источнике питания;

Раз в 2 года: 

·

выполнить расширенное тестирование при помощи дешифратора (выполняется специалистом);

·

заменить гидростатический механизм освобождения буя.

Раз в 4 года: 

·

заменить источник питания (выполняет специалист).