Определение места судна по крюйс-расстоянию

Если в видимости судна имеется один ориентир и представляется возможным дважды измерить расстояние до него (по вертикальному углу или по РЛС), то место судна можно получить способом крюйс-расстояния (рис. 11.6). Пусть ММ1 — линия пути судна. Когда оно на­ходилось в точке F1 было измерено расстояние D1 до ориентира, а че­рез некоторое время из точки F2 — расстояние D2. Полагая, что путь судна и пройденное расстояние SЛ между наблюдениями известны, место судна можно получить несколькими способами, но самым про­стым является геометрический.

От ориентира А по направлению, па­раллельному линии пути судна, следует отложить пройденное рас­стояние SЛ. Тогда точка F2, представляющая собой место судна в мо­мент наблюдений, может быть найдена как место пересечения двух окружностей радиусами D1 и D2, с центрами в точках А' и А.

Этот метод можно применить, когда трудно запеленговать объект, с целью уменьшения влияния случайных ошибок пеленгования.

Точность способа зависит от ошибок в измерении расстоя­ний, ошибок счисления за вре­мя плавания между наблюде­ниями и угла между линиями положения.

Влияние ошибок счисления будет таким же, как и в способе крюйс-пеленга.

Методы повышения точности определения места судна

по разновременным линиям положения

Как было показано выше, основной причиной невысокой точно­сти счислимо-обсервованного места является неточное знание прой­денного расстояния. Для повышения точности обсервованного места были предложены методы, в основе которых лежит принцип вмеще­ния между пеленгами отрезков, пропорциональных промежуткам времени или разностям отсчетов лага. К таким методам следует отне­сти метод исправленного крюйс-пеленга и метод исправленного крюйс-расстояния.

Исправленный крюйс-пеленг. Впервые был предложен гид­рографом Н. Н. Струйским. Идея метода сводится к следующему. Как известно, если взять три пеленга одного ориентира, то можно полу­чить линию, параллельную пути судна, n1n2n3 (рис. 11.7).

Если за время плавания судна от последней обсервации F до кон­ца наблюдения его скорость и курс, а также элементы сноса постоян­ны, то линия пути судна должна проходить через последнюю обсер­вацию (точка F) и, следовательно, линия FF1F2F3 будет представлять линию пути судна.

Проведя линию ИК и отложив SЛ, можно получить вектор fF3 — элементы сноса за время плавания от точки F до F3.

Если точная обсервация находится недалеко от предмета А, то по­строение упрощается (рис. 11.8) и можно ограничиться взятием двух пеленгов П1 и П2 объекта А. После взятия пеленгов из точки F про­кладывается линия ИК, а также прямая, соединяющая точку F с предметом А. На линии ИК откладываются отрезок S (получается точка n) и отрезок Sл2 (точка m).

Соединив точку m с предметом А и проведя nl, параллельную mА, получим

Проведя из точки l прямую lF1 параллельную второму пеленгу, получим точку F1 — место судна в момент взятия первого пеленга, продолжив линию FF1 получим точку F2 — место судна в момент взятия второго пеленга, а также линию пути FF1F2, так как

Постоянная ошибка в поправке лага не окажет влияния на окон­чательный результат, так как при построении было использовано лишь отношение пройденных расстояний. Расстояние mF2 будет равно сносу за время плавания судна от точки F до момента взятия второго пеленга.

Исследование точности этого способа по сравнению с определени­ем места по крюйс-пеленгу показывает, что, если элементы сноса по­стоянны, то способ дает более точный результат.

Исправленное крюйс-расстояние. Если имеется надежная об­сервация, полученная по двум или более ориентирам, ее можно ис­пользовать, как и в способе исправленного крюйс-пеленга, для по­вышения точности определения места судна.

Пусть точка F — надежная обсервация, А — неподвижный предмет, до которого можно измерить D1 и D2 — расстояния в фик­сированные моменты времени (рис. 11.9). Будем полагать, что курс и скорость судна и элементы сноса на участке наблюдений постоян­ны и неизвестны.

Для решения из точки F проводим прямую FK (это может быть линия ИК) и откладываем на ней отрезки Fn и nm, пропорциональ­ные промежуткам времени t1 и t2 или плаванию по лагу S1 и S2.

Соединив точки m и А, проведем линию nl, параллельную mА. На прямой Аm от точки А отложим измеренное расстояние D2 и полу­ченную точку соединим с F. Затем из точки / радиусом lO делаем за­сечку на окружности радиусом D1. Полученная точка FF1 будет местом судна в момент измерения D1 Продолжив линию FF1 до пересечения с окружностью радиусом D2, получим точку F2 — место судна на мо­мент измерения D2 — на основании соотношения

Этот метод позволяет получить счислимо-обсервованное место и линию пути судна. Ошибка в поправке лага, если она постоянная, на точность результата не влияет. Метод позволяет вести прокладку при неизвестных показаниях лага.

Точность результата зависит от того, насколько точно измерены расстояния, а также от постоянства курса, скорости и элементов сноса.

Можно использовать частный случай, когда D1 = Dmin, т. е. изме­ряется минимальное расстояние до предмета Проложив окружность радиусом Dmin, следует провести линию пути, касательную к этой окружности. Сделав засечку на этой линии радиусом, равным D2 (т.е. расстоянием, измеренным повтор­но), получим точку F1 — счислимо-обсервованное место (рис. 11.10).

Способ траверзных расстояний. Если с судна в моменты Т1, и Т2 взять пеленги ориентира А и рассчитать q = ИК-П1 и ∆П = П2-П1 (рис. 11.11), то можно найти D_┴ —расстояние в момент траверза. Из ∆AF1F2 по формуле синусов получим

Значение коэффициента М приведено в табл. 30 МТ-75.

Выбрав М по аргументам q и ∆П, рассчитывают траверзное рас­стояние. В момент прохождения траверза величину D, откладывают от ориентира А и получают точку F3 — счислимо-обсервованное ме­сто судна. Способ удобен тем, что пеленгование можно производить до и после прохождения траверза, а также в момент траверза. При хорошей работе лага способ дает достаточно точные результаты.

Общее графическое решение задачи определения места судна

по разновременным линиям положения

При отсутствии обсерваций, чтобы исключить ошибки счисления при определении места судна по разновременным линиям положе­ния, необходимо произвести четыре наблюдения и проложить полу­ченные линии положения на карте. Тогда для определения места судна, если оно в период наблюдений шло равномерно и прямоли­нейно, достаточно вместить между линиями положения отрезки пути, пройденные судном по прямой, так, чтобы они относились как соот­ветствующие промежутки времени или пройденные судном расстоя­ния по лагу (рис. 11.12):

Чтобы выполнить это, на кальке проводим произвольную прямую и на ней откладываем отрезки Sл1, S л2 и Sл3 (рис. 11.13). Можно от­ложить любые отрезки, пропорциональные промежуткам времени t1 t2 и t3. Через полученные на прямой точки m,n,f,h и произвольно выбранную точку О проводим четыре луча ОМ, ON, OF и ОН, а вблизи линии mnfh — серию параллельных прямых. Наложив каль­ку на карту и двигая ее, можно найти такое положение, когда все че­тыре точки одной из прямых, параллельных линии mnfh, будут ле­жать на соответствующих линиях положения и одновременно на лу­чах ОМ, ON, OF и ОН. Место судна на любой из линий положения на соответствующий момент помечаем уколом циркуля.

Показать, что вмещение выполнялось правильно, можно, вспом­нив теорему об отрезках параллельных линий, пересекающих пучок прямых. Число прямых параллельных линии mnfh, которые нужно провести, определяется требуемой точностью построения, и предпо­лагаемыми расхождениями в значениях Sл и S, проходимых судном за одинаковые промежутки времени.

Из построения понятно, что метод вмещения не зависит от вида линий положения и от того, по наблюдениям одних и тех же или различных ориентиров они были получены. Следует лишь иметь в виду, что по четырем пеленгам и четырем расстояниям до одного ориенти­ра или при параллельности всех четырех линий решение задачи ста­новится неопределенным. Если для определения использовано не­сколько ориентиров, задача решается всегда. В отдельных случаях может иметь место неопределенность, когда решений будет несколь­ко, но выбрать из нескольких решений правильное обычно не пред­ставляется трудным, учитывая дополнительную информацию (глу­бины, счисление, гидрометеорологические данные).

Изложенный метод вмещения может быть применен и к опреде­лению места способами крюйс-пеленга и крюйс-расстояния, для этого первую линию положения следует провести через точку F — исход­ную обсервацию, а пеленги и расстояния измерять до различных ориентиров.

Впервые эта задача для четырех прямых была графически решена англичанином Ревом, графоаналитически — академиком А. Н. Кры­ловым и М. Н. Андреевым. Приведенное выше графическое решение предложено проф. М. М. Лесковым, оно является наиболее простым.