Определение места судна по двум горизонтальным углам

Способ определения места судна по двум горизонтальным углам можно применить, когда имеется сомнение в поправке компаса или когда требуется повышенная точность обсервации, например при ве­дении дноуглубительных работ, прокладке кабеля и др.

Горизонтальный угол можно измерить секстаном или подучить как разность измеренных компасных пеленгов. На карте место судна можно получить несколькими методами: графически, с использова­нием кальки или с использованием протрактора.

Графическое решение. Если для определения места судна ис­пользованы четыре предмета (рис. 9.13), то строятся обе окружности. Чтобы найти центры и радиусы окружностей, вмещающие измеренные углы α и β при ориентирах А и В строятся углы 90° - α, при ориентирах С и D — углы 90°-β. Если углы α и β меньше 90°, то разности будут по­ложительны и углы откладывают в сторону судна. Если α и β больше 90°, то эта разность будет отрицательна и углы откладывают в сторону от судна Решение может по­лучиться двузначным, так как окружности пересекаются в двух точках. Однако на прак­тике счислимое место судна бывает известно и устранить двузначность нетрудно.

Если место судна опреде­ляется по трем смежным предметам, то построение упрощается (рис. 9.14).

Пусть построена окружность, вмещающая угол α между предме­тами А и В. При точке А отложим угол β и найдем вспомогательную точку f. Соединив эту точку с предметом С, получим место в точке F, так как углы fAB + BFf = 180°, угол BFf = 180°- β, а угол BFC = β. Этот прием лучше использовать тогда, когда предмет С на­ходится далеко.

Решение с использованием кальки. Из произвольной точки О на кальке следует провести прямую Оа и относительно этой линии по­строить углы α и β (рис. 9.15). Накладывая кальку на карту и перемещая ее, нужно добиться такого положения, при котором прямые Оа, Ob, Ос проходили бы через предметы А, В, С на карте.

Место судна отмечается уколом циркуля в точке О. Если углы не смежные, этим приемом воспользоваться нельзя.

Использование протрактора. Протрактор имеет одну непод­вижную линейку (центральную) в две подвижных.

Необходимо установить на протракторе отсчеты углов α и β a центральную линейку направить на предмет В (средний). После того как линейки протрактора совместятся с предметами А, В и С, нахо­дят место судна в центре протрактора.

Выше предполагалось, что оба угла измерены одновременно. На практике это можно сделать только при наличии двух наблюдателей. Если наблюдатель один, то измерять углы необходимо одномомент­но. Для этого сначала измеряют один угол, например α1 затем угол β и опять угол α2. Предполагая что за небольшой промежуток време­ни угол α изменяется линейно, можно принять для момента измере­ния угла β среднее значение

Показания лага и время замечают на момент измерения угла β. Этот метод имеет смысл применять только при использовании карт крупного масштаба или при производстве высокоточных обсерваций.

Обычно для уменьшения оши­бок от неодновременности изме­рений достаточно первоначаль­но измерить тот угол, смещение линии положения которого за время движения судна между наблюдениями будет наимень­шим. Если трудность измерения углов различна, то сначала лучше произвести более трудоемкое наблюдение, тогда время и отсчет ла­га должны быть отнесены к моменту второго наблюдения.

Анализ точности. Случайные ошибки в измерении горизонтальных углов секстаном равны 1...2', систематические могут быть учтены с такой же точностью. Графические ошибки при построении места судна на карте в 3...4 раза превышают ошибки наблюдений. Поскольку ошибки прокладки носят случайный характер, то при анализе точно­сти ограничимся рассмотрением лишь случайных ошибок.

Для вычисления смещений воспользуемся формулами

При Θ = 0° все предметы и судно будут располагаться на одной прямой. Из рис. 9.17 видно, что в какой бы точ­ке ни находилось судно (F или F'), значения углов α и β будут одинако­выми. Для избежания случая неопре­деленности надо подбирать ориентиры так, чтобы В + α + β > 180°. Это усло­вие будет соблюдаться в случаях:

а) если ориентиры располагаются на одной прямой (рис. 9.19, а)

б) если судно находится внутри треугольника, образованного ори­ентирами (рис. 9.19, б);

в) если средний ориентир расположен ближе к судну, чем крайние (рис. 9.19, в).

Предположим, что один из измеренных углов, например β равен нулю, это не влияет на решение задачи, важно, чтобы сумма В + α + β ≠ 360° или 180°. Это видно из рис. 9.18, когда место судна определяется по створу и углу.

Точность места, полученного по двум го­ризонтальным углам, в общем случае повы­шается при приближении наблюдателя к среднему предмету.

Достоинство способа в том, что он не за­висит от знания поправки компаса. Если одновременно с измерением углов взять КП одного из ориентиров, то, получив место судна по двум углам и сняв с карты ИП того же ориентира, можно рассчитать поправку компаса по формуле ∆К = ИП-КП

Недостатки способа — наличие случая неопределенности, отсут­ствие контроля и необходимость иметь в видимости, как минимум, три ориентира.