Նավի դիրքի որոշում. Նավի սահմանում. մեթոդներ

2024 Հեղինակ: Howard Calhoun | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-17 10:30

Քանի որ նավերը՝ մարդկային ձեռքի ստեղծածները, սկսեցին ճամփորդել ծովերում և օվկիանոսներում, ծովագնացների առջեւ խնդիր էր դրվել որոշել իրենց գտնվելու վայրը: Հսկայական ալիքները, խռխռոցները և հենակետերը մանևրելու անհրաժեշտությունը, քամուն հակառակ ուղղությունը պահելը, բազմօրյա բարդ ճանապարհորդությունները և միայն կողմնացույցը բավարար չէին հին նավաստիների համար: Այսօր, երբ նավի դիրքի որոշումն իրականացվում է ավտոմատ կերպով՝ շնորհիվ GLONASS արբանյակային համակարգերի, դժվար է պատկերացնել նավապետի դիրքը, ով իր տրամադրության տակ ունի միայն աստղերով կողմնորոշվելու պարզ սարքեր։ Այնուամենայնիվ, այսօր էլ միջնակարգ և բարձրագույն մասնագիտացված ուսումնական հաստատությունների շրջանավարտներն ունեն այս բոլոր սարքերը։

Ծովային տեղորոշման հիմնական մեթոդներ

Նավի երկկոորդինատային որոշումը եռաչափ տարածության (տեղակայման) մեջ իրականացվում է յոթ եղանակով, այդ թվում՝

• Ամենահինը տեսողական է։
• Հետագայում, բայց ոչ շատ ավելի աստղաբաշխական:
• արագություն ժամանակի համար. Հորինված է մոտավորապես նույն ժամանակ, ինչ աստղագիտական մեթոդը, և հաճախ օգտագործվում է նախորդ երկուսի հետ միասին: Այսօր սովորական աշխատանքը կատարվում է ավտոմատ հաշվիչներով;
• Ռադար, որը թույլ է տալիս համատեղել ռադարի էկրանի նկարը ծովային գծապատկերի հետ:
• Ռադիոյի ուղղության որոնում. Հասանելի է, երբ ափին ազդանշանի աղբյուրներ կան։
• Ռադիոնավիգացիոն՝ օգտագործելով կապի միջոցներ, որոնց միջոցով նավիգատորը ստանում է իրեն անհրաժեշտ տեղեկատվությունը։
• Արբանյակային նավիգացիայի մեթոդ։

Բոլոր մեթոդները, բացառությամբ առաջին երեքի, տեխնոլոգիական հեղափոխության արդյունք էին, որը տեղի ունեցավ 20-րդ դարում։ Դրանք հնարավոր չէին լինի առանց մարդկության կողմից ռադիոտեխնիկայի, էլեկտրոնիկայի, կիբեռնետիկայի բնագավառում կատարած հայտնագործությունների ու գյուտերի և տիեզերական ոլորտում առաջընթացի: Այժմ դժվար չէ հաշվարկել օվկիանոսի այն կետը, որտեղ գտնվում է նավը, դրա կոորդինատները որոշելը մի քանի վայրկյան է տևում, և, որպես կանոն, դրանց հետևում են անընդհատ։ Մոտավորապես նույն տեխնոլոգիաները կիրառվում են ավիացիոն նավիգացիայի մեջ և նույնիսկ այնպիսի «աշխարհիկ» տարածքում, ինչպիսին է մեքենա վարելը։

Լայնություն

Ինչպես գիտեք, երկիրը հարթ չէ, այն ունի փոքր-ինչ հարթեցված գնդակի ձև: Թվում է, թե եռաչափ գործչի կետերը պետք է նկարագրվեն երեք Էվկլիդեսյան կոորդինատներով, բայց երկուսը բավարար են աշխարհագրագետների և նավիգատորների համար: Նավի տեղագրական որոշումը կատարելու համար անհրաժեշտ է անվանել ընդամենը երկու թիվ՝ ուղեկցվող «հյուսիսային» (կամ «հարավային») լայնություն (կրճատ՝ N կամ S) և արևմտյան կամ «արևելյան» երկայնություն (հակառակ դեպքում՝ w.d. կամ w.d.): Այս արժեքներըչափված աստիճաններով։ Ամեն ինչ շատ պարզ է. Լայնությունները հաշվարկվում են հասարակածից (0°) մինչև բևեռները (90°)՝ նշելով, թե որ ուղղությունը. եթե ավելի մոտ է Անտարկտիդային, ապա նշվում է հարավային լայնությունը, իսկ եթե դեպի Արկտիկա, ապա հյուսիսային լայնությունը։ Նույն լայնության կետերը կազմում են շրջաններ, որոնք կոչվում են զուգահեռներ: Նրանցից յուրաքանչյուրն ունի տարբեր տրամագիծ՝ ամենամեծից հասարակածում (մոտ 40 հազար կիլոմետր) մինչև բևեռում զրո:

Երկայնություն և երկարության չափումներ

Նավի դիրքի որոշումը մեկ կոորդինատով անհնար է, ուստի կա երկրորդը: Երկայնությունը միջօրեականի պայմանական թիվն է, որը կրկին ցույց է տալիս այն կողմը, որտեղ կատարվում է հետհաշվարկը: Շրջանակը բաժանված է 360 °-ի, նրա երկու կեսերը, համապատասխանաբար, հավասար են 180-ի: Գրինվիչի միջօրեականը, որն անցնում է հայտնի բրիտանական աստղադիտարանի միջով, համարվում է զրո: Մոլորակի մյուս կողմում նրա հակապոդն է՝ 180-րդը։ Այս երկու կոորդինատները (0° և 180°) նշված են առանց երկայնության ուղղության անվանման։

Բացի աստիճաններից, կան նաև րոպեներ՝ 60 անգամ ավելի մեծ ճշգրտությամբ ցույց են տալիս առարկաների դիրքը։ Քանի որ բոլոր միջօրեականներն ունեն հավասար երկարություն, հենց նրանք են դարձել նավաստիների երկարության չափանիշը: Մեկ մղոնը (ծովային) համապատասխանում է ցանկացած միջօրեականի մեկ րոպեին և հավասար է 1,852 կմ: Մետրային համակարգը ներդրվել է շատ ավելի ուշ, ուստի նավագնացները օգտագործում են հին բարի անգլերեն մղոնը: Կիրառելի են նաև այնպիսի միավորներ, ինչպիսիք են մալուխները, այն հավասար է մղոնի 1/10-ի: Ինչն է զարմանալի, քանի որ առաջ բրիտանացիներն ավելի հաճախ հաշվում էին տասնյակներով, քան տասնյակներով։

Վիզուալ ճանապարհ

Ինչպես ենթադրում է անունը, մեթոդը հիմնված է այն բանի վրա, ինչ տեսնում են նավիգատորը և կապիտանը, ինչպես նաև թիմի մյուս անդամները տախտակամածի կամ հանդերձանքի վրա: Նախկինում առագաստանավային նավատորմի օրերին կար առաջ նայելու դիրք, այս նավաստու դիրքը գտնվում էր հենց վերևում, հիմնական կայմի հատուկ ցանկապատված տեղում՝ պահարան: Այնտեղից ավելի լավ էր տեսնել։ Նավի դիրքը ափամերձ օբյեկտներով որոշելը նման է հետիոտնի ամենապարզ մեթոդին, ով գիտի, թե ինչ է իրեն պետք, օրինակ՝ տուն Ստարոպորտոֆրանկովսկա փողոցում 12 համարի վրա, իսկ ճշտության համար կա մեկ այլ որոնման չափանիշ՝ դիմացը գտնվող դեղատուն: Նավաստիների համար, սակայն, այլ առարկաներ ծառայում են որպես ուղենիշներ՝ փարոսներ, լեռներ, կղզիներ կամ լանդշաֆտի այլ նկատելի մանրամասներ, սակայն սկզբունքը նույնն է։ Դուք պետք է չափեք երկու կամ ավելի ազիմուտներ (սա կողմնացույցի ասեղի և դեպի ուղենիշ ուղղության միջև ընկած անկյունն է), դրանք տեղադրեք քարտեզի վրա և ստացեք ձեր կոորդինատները դրանց հատման կետում: Անշուշտ, նավի, ավելի ճիշտ՝ նրա գտնվելու վայրի աշխարհագրական նման սահմանումը կիրառելի է միայն ափամերձ տեսանելիության գոտում, իսկ հետո պարզ եղանակին։ Մառախուղի մեջ դուք կարող եք նավարկել փարոսի ազդանշանի ձայնով, իսկ մակերևութային նշանների բացակայության դեպքում շրջվել դեպի ծանծաղ ջրի մեջ գտնվող ծանծաղուտները՝ շատ չափելով խորությունը։

Աստղագիտությունը ծովային ծառայության մեջ

Լոկավորման ամենառոմանտիկ մեթոդը. Մոտավորապես 18-րդ դարում նավաստիները աստղագետների հետ միասին հայտնագործեցին սեքստանտ (երբեմն կոչվում է սեքստանտ, դա նույնպես ճիշտ է) - սարք, որի միջոցով դուք կարող եք բավականին ճշգրիտ երկու կոորդինատով որոշել նավի աստղերի դիրքը: երկինք. Նրա սարքըԱռաջին հայացքից դա բարդ է, բայց իրականում դուք կարող եք սովորել, թե ինչպես օգտագործել այն բավականին արագ: Նրա դիզայնում կա օպտիկական համակարգ, որը պետք է ուղղված լինի դեպի Արևը կամ որևէ աստղ՝ նախապես սարքը խիստ հորիզոնական տեղադրելով: Ճշգրիտ մատնանշման համար նախատեսված է երկու հայելի (մեծ և փոքր), և լուսատուի անկյունային բարձրությունը որոշվում է կշեռքներով: Սարքի ուղղությունը սահմանվում է կողմնացույցով։

Սարքի ստեղծողները հաշվի են առել հնագույն նավիգատորների դարավոր փորձը, որոնք կենտրոնացել են միայն աստղերի, լուսնի և արևի լույսի վրա, սակայն ստեղծել են համակարգ, որը հեշտացնում է ինչպես նավարկելու սովորելը, այնպես էլ տեղորոշման գործընթացը։.

Հաշվարկ

Իմանալով մեկնարկային կետի կոորդինատները (ելքի նավահանգիստը), շարժման ժամանակը և արագությունը՝ դուք կարող եք գծագրել ամբողջ հետագիծը քարտեզի վրա՝ նշելով, թե երբ և քանի աստիճանով է փոխվել ընթացքը: Այս մեթոդը կարող է իդեալական լինել, երբ ուղղությունը և արագությունը անկախ են հոսանքից և քամուց: Ընթացքի անկանոնությունը և ուշացման ցուցիչի (արագաչափի) սխալները նույնպես ազդում են ստացված կոորդինատների ճշգրտության վրա։ Նավիգատորն իր տրամադրության տակ ունի հատուկ քանոն՝ քարտեզի վրա զուգահեռ գծեր դնելու համար։ Ծովային նավի մանևրելու տարրերի որոշումն իրականացվում է կողմնացույցի միջոցով։ Սովորաբար, ուղղության փոփոխության կետում իրական դիրքը որոշվում է այլ հասանելի մեթոդների միջոցով, և քանի որ այն, որպես կանոն, չի համընկնում հաշվարկվածի հետ, երկու կետերի միջև գծվում է մի տեսակ ճռճռոց, որը անորոշ կերպով նման է. խխունջ և կոչվում է «ոչ մածուցիկ»:

Ներկայումս նավում էՆավերի մեծ մասը հագեցած է ավտոմատ հաշվիչներով, որոնք, հաշվի առնելով մուտքի արագությունն ու ուղղությունը, կատարում են ինտեգրում ժամանակի փոփոխականի ընթացքում։

Օգտագործելով ռադար

Այժմ ծովային գծապատկերների վրա ոչ մի սպիտակ կետ չի մնացել, և փորձառու ծովագնացը, տեսնելով ափի ուրվագծերը, անմիջապես կարող է ասել, թե որտեղ է գտնվում իրեն վստահված ջրային նավը։ Օրինակ, հորիզոնում նույնիսկ մառախուղի մեջ նկատելով փարոսի լույսը և լսելով դրա ազդանշանի խուլ ձայնը, նա անմիջապես կասի. » Սա նշանակում է, որ նավը գտնվում է նշված հեռավորության վրա մի գծի վրա, որը ուղիղ անկյան տակ միացնում է ընթացքը և ուղղահայաց ուղղությունը դեպի փարոսը, որի կոորդինատները հայտնի են։

Բայց հաճախ է պատահում, որ ափը հեռու է, և տեսանելի տեսարժան վայրեր չկան։ Ավելի վաղ, առագաստանավային նավատորմի օրերին, նավը «ցած էր գցում»՝ առագաստներ հավաքելով, երբեմն, եթե հայտնի էին գերիշխող քամիների քմահաճ էությունը և հատակի անկանխատեսելիությունը (խութեր, ծանծաղուտներ և այլն), ապա նրանք. խարսխված և «ծովում սպասեց եղանակին», այսինքն՝ պարզաբանում։ Այժմ նման ժամանակի վատնումի կարիք չկա, և նավիգատորը կարող է տեսնել ծովափնյա գիծը՝ նայելով որոնիչի էկրանին։ Ռադարի միջոցով նավը որոշելը պարզ խնդիր է, եթե դուք որակավորում ունեք: Բավական է համատեղել նավիգացիոն սարքի պատկերն ու համապատասխան տարածքի քարտեզը, և անմիջապես ամեն ինչ պարզ կդառնա։

Ուղղությունների որոնում և ռադիոնավարկության մեթոդ

Կա այսպիսի սիրողական ռադիոխաղ՝ «Աղվեսների որս»։ Ինքնաշեն սարքերի օգնությամբ դրա մասնակիցները փնտրում ենթփերի մեջ կամ ծառերի հետևում թաքնված «աղվես» - նվագարկիչ, որն ունի աշխատող ցածր էներգիայի ռադիոկայան: Նույն կերպ, այսինքն՝ կրելով հակահետախուզական ծառայությունները նույնացնում են օտարերկրյա հետախուզական ծառայությունների ռեզիդենտներին (համենայն դեպս, նախկինում այդպես էր) լրտեսական հաղորդումներ ուղարկելու պահին։ Տեղորոշումը պահանջում է առնվազն երկու ուղղություն, որոնք հատվում են գտնվելու վայրում, բայց ավելի հաճախ, քան ոչ: Քանի որ միշտ լինում են որոշակի ցրված ընթերցումներ, և անհնար է հասնել բացարձակ ճշգրտության, առանցքակալները չեն համընկնում մի կետում, այլ ձևավորում են մի տեսակ բազմակողմ պատկեր, որի երկրաչափական կենտրոնում պետք է բարձր աստիճանով ստանձնել իր գտնվելու վայրը: հավանականության։ Հղման կետերը կարող են լինել ափին հատուկ ստեղծված փորձնական ազդանշաններ (օրինակ՝ փարոսների վրա) կամ ռադիոկայանների ճառագայթումը, որոնց կոորդինատները հայտնի են (դրանք գծագրված են քարտեզի վրա):

Ափամերձ ընթացքի ուղղումը ռադիոկապի միջոցով նույնպես լայնորեն կիրառվում է։

Արբանյակներով

Այսօր գրեթե անհնար է մոլորվել օվկիանոսում կամ ծովում։ Շարժվող օբյեկտների շարժը ծովում, օդում և ցամաքում վերահսկվում է նավիգացիոն և փրկարարական համակարգերի, ռուսական Cospas-ի և միջազգային Sarsat-ի միջոցով: Նրանք աշխատում են Դոպլերի սկզբունքով։ Նավի վրա անհրաժեշտ է տեղադրել հատուկ ռադիոփարոս, սակայն նավարկության հաջող ելքի մեջ անվտանգությունն ու վստահությունն արժե այն գումարը, որը ծախսվել է դրա վրա: Ուղղություն որոնիչները տեղակայված են գեոստացիոնար («կախված» երկրի մակերևույթի ֆիքսված կետի վրա) արբանյակների վրա,համակարգը կազմող։ Այս ծառայությունը տրամադրվում է անվճար և, բացի փրկարարական գործառույթից, նավիգացիոն որոնում է կատարում նավի գտնվելու վայրի համար։ Արբանյակային նավիգացիայի մեթոդը տալիս է ամենաճշգրիտ կոորդինատները, դրա կիրառումը դժվարություններ չի առաջացնում, և մեր տեխնոլոգիական դարաշրջանի նավիգատորներն այն ամենից հաճախ օգտագործում են։

Լրացուցիչ պարամետր - ներբեռնել

Նավի նավարկելիության և դրա հնարավոր ընթացքի վրա էականորեն ազդում է նավագնացությունը: Որպես կանոն, մարմնի ավելի մեծ մասը ընկղմված է ջրի մեջ, այնքան բարձր է նրա հիդրոդինամիկ դիմադրության մակարդակը։ Այնուամենայնիվ, կան բացառություններ, օրինակ, միջուկային սուզանավերում, ստորջրյա հոսքը գերազանցում է մակերեսը, իսկ հատուկ աղեղային «լամպը» դրա ամբողջական խեղդման դեպքում ստեղծում է ավելի լավ հոսքի էֆեկտ: Այսպես թե այնպես, բայց շարժման (հարվածի) արագության վրա ազդում է բեռի (բեռի) զանգվածը պահարաններում կամ տանկերում: Այս արժեքը գնահատելու համար նավաստիները օգտագործում են հատուկ նշաններ, որոնք պարունակում են ռիսկեր կորպուսի աղեղի, ծայրի և կողային մասերի վրա (առնվազն վեց կշեռք): Այս նշանները կիրառվում են անհատապես, յուրաքանչյուր նավ ունի իր սեփականը, չկա մեկ ստանդարտ: Նավի վրա բեռների քաշը որոշելու տեխնիկան, որը կոչվում է «նախագծային հետազոտություն», հիմնված է «նախագծային նշանների» օգտագործման վրա և օգտագործվում է բազմաթիվ նպատակներով, մասնավորապես՝ նավագնացության համար: Ներքևի խորությունը միշտ չէ, որ թույլ է տալիս նավին անցնել որոշակի երթուղու միջով, և նավարկորդը պետք է հաշվի առնի այս գործոնը:

Մնում է միայն նավարկողներին ցանկանալ առնվազն յոթ ոտնաչափ կիլի տակ: