A hajó helyzetének meghatározása. Az edény meghatározása: módszerek

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

Mióta a hajók – emberi kéz alkotásai – elkezdtek szörfözni a tengereken és az óceánokon, a navigátorok azzal a feladattal szembesültek, hogy meghatározzák saját helyüket. Hatalmas hullámok, zivatarok és manőverezés szükségessége, a széllel szembeni iránytartás, bonyolult többnapos utak, és az iránytű önmagában nem volt elég az ősi tengerészeknek. Ma, amikor a hajó helyzetének meghatározása a GLONASS műholdrendszereknek köszönhetően automatikusan történik, nehéz elképzelni a kapitány helyzetét, akinek csak egyszerű eszközök állnak rendelkezésére a csillagok szerinti tájékozódáshoz. Mindazonáltal még ma is a szakosodott közép- és felsőfokú szakoktatási intézményekben végzettek rendelkeznek mindezekkel az eszközökkel.

A tengeri helymeghatározás alapvető módszerei

A háromdimenziós térben (helyszínben) lévő hajó két koordinátájú meghatározása hétféleképpen történik, többek között:

• A legrégebbi vizuális.
• Később, de nem sokkal csillagászatibb.
• sebesség az időért. A csillagászati módszerrel nagyjából egy időben találták ki, és gyakran az előző kettővel együtt alkalmazzák. Ma a rutinmunkát automata számológépek végzik;
• Radar, amely lehetővé teszi a radarképernyőn látható kép és a tengertérkép kombinálását.
• Rádióirány meghatározása. Akkor érhető el, ha jelforrások vannak a parton.
• Radionavigációs, olyan kommunikációs eszközök használatával, amelyeken keresztül a navigátor megkapja a számára szükséges információkat.
• Műholdas navigációs módszer.

Az első három kivételével minden módszer a 20. században lezajlott technológiai forradalom eredménye volt. Ezek nem jöhettek volna létre az emberiség felfedezései és találmányai nélkül a rádiótechnika, az elektronika, a kibernetika és az űrszektorban való áttörés nélkül. Most már nem nehéz kiszámítani azt a pontot az óceánban, ahol a hajó található, koordinátáinak meghatározása másodpercekig tart, és általában folyamatosan nyomon követik őket. Körülbelül ugyanazokat a technológiákat használják a légi közlekedésben, sőt olyan „hétköznapi” területeken is, mint az autóvezetés.

Latitude

Mint tudod, a föld nem lapos, hanem egy kissé lapított golyó alakja. Úgy tűnik, hogy egy háromdimenziós alakzat pontjait három euklideszi koordinátával kell leírni, de a földrajztudósoknak és navigátoroknak kettő is elegendő. A hajó topográfiai meghatározásához csak két számot kell megnevezni, az "északi" (vagy "déli") szélességi kör (rövidítve É vagy D) és a nyugati vagy "keleti" hosszúság (egyébként - w. d. vagy w.d.). Ezek az értékekfokban mérve. Minden nagyon egyszerű. A szélességeket az Egyenlítőtől (0°) a sarkokig (90°) számítják, jelezve, hogy melyik irány: ha közelebb van az Antarktiszhoz, akkor a déli szélesség, ha pedig az Északi-sark felé, akkor az északi szélesség van feltüntetve. Az azonos szélességű pontok köröket alkotnak, amelyeket párhuzamosoknak nevezünk. Mindegyiknek más az átmérője – az egyenlítői legnagyobbtól (kb. 40 ezer kilométer) a sarkon lévő nulláig.

Hosszúság és hosszmértékek

A hajó helyzetének meghatározása lehetetlen egy koordinátával, ezért van egy második. A hosszúság a meridián feltételes száma, amely ismét azt az old alt jelzi, amelyen a visszaszámlálás folyik. A kör 360°-ra oszlik, két fele 180. A híres brit obszervatóriumon áthaladó greenwichi meridián nullának számít. A bolygó másik oldalán található az antipódja - a 180. Mindkét koordináta (0° és 180°) a hosszúsági irány neve nélkül van feltüntetve.

A fokok mellett vannak percek is – ezek 60-szor nagyobb pontossággal jelzik az objektumok helyzetét. Mivel minden meridián egyforma hosszú, a tengerészek hosszmérőjévé váltak. Egy mérföld (tengeri) bármely meridián egy percének felel meg, és 1,852 km-nek felel meg. A metrikus rendszert jóval később vezették be, így a hajós navigátorok a jó öreg angol mérföldet használják. Egységek, például kábelek is alkalmazhatók – ez egyenlő a mérföld 1/10-ével. Ami meglepő, mert korábban a britek gyakrabban számoltak tucatban, mint tízben.

Vizuális mód

Amint a név is sugallja, a módszer azon alapul, amit a navigátor és a kapitány, valamint a csapat többi tagja a fedélzeten vagy felszerelésen lát. Korábban, a vitorlás flották napjaiban előre kellett nézni, ennek a tengerésznek a posztja a legtetején volt, a fő árboc egy speciálisan elkerített helyén - egy szekrényben. Innen már jobb volt látni. A hajó helyzetének parti objektumok általi meghatározása hasonló egy gyalogos legegyszerűbb módszeréhez, aki tudja, mire van szüksége, például egy ház a Staroportofrankivska utcában a 12. szám alatt, és a pontosság érdekében van egy másik keresési kritérium - egy gyógyszertár, amely szemben található. A tengerészek számára azonban más objektumok szolgálnak tereptárgyként: világítótornyok, hegyek, szigetek vagy a táj bármely más feltűnő részlete, de az elv ugyanaz. Meg kell mérnie két vagy több azimutot (ez az iránytű tűje és a tereptárgy iránya közötti szög), fel kell tennie őket a térképre, és meg kell kapnia a koordinátákat a metszéspontjuknál. Természetesen a hajó ilyen földrajzi meghatározása, vagy inkább elhelyezkedése csak a part menti láthatóság zónájában alkalmazható, majd tiszta időben. Ködben a világítótorony sziréna hangja alapján lehet navigálni, felszíni jelek hiányában pedig a sekély vízben a zátonyok felé fordulni, sokat mérve a mélységet.

Csillagászat a tengerészeti szolgálatban

A legromantikusabb helymeghatározási módszer. A 18. század táján a tengerészek csillagászokkal együtt feltalálták a szextánst (néha szextánsnak is nevezik, ez is helyes) - egy olyan eszközt, amellyel meglehetősen pontos kétkoordináta-meghatározást lehet végezni a hajó csillagainak helyzete alapján. ég. A készülékeElső pillantásra bonyolult, de valójában elég gyorsan megtanulhatod a használatát. Kialakításában van egy optikai rendszer, amelyet a Napra vagy bármely csillagra kell mutatni, miután az eszközt szigorúan vízszintesen telepítették. A pontos mutatáshoz két tükör (nagy és kicsi) biztosított, a lámpatest szögmagasságát pedig a skálák határozzák meg. A készülék irányát az iránytű állítja be.

Az eszköz megalkotói figyelembe vették az ősi navigátorok évszázados tapasztalatait, akik csak a csillagok, a hold és a nap fényére koncentráltak, de olyan rendszert hoztak létre, amely leegyszerűsíti a navigáció megtanulását és magát a helymeghatározási folyamatot.

Számítás

A kiindulási pont (kijárati kikötő) koordinátáinak, a mozgási időnek és a sebességnek a ismeretében a teljes pályát ábrázolhatja a térképen, feljegyezve, hogy mikor és hány fokkal változott az irány. Ez a módszer akkor lehet ideális, ha az irány és a sebesség független az áramlattól és a széltől. A pálya egyenetlensége és a késésjelző (sebességmérő) hibái is befolyásolják a kapott koordináták pontosságát. A navigátor rendelkezésére áll egy speciális vonalzó, amellyel párhuzamos vonalakat helyezhet el a térképen. A tengeri hajó manőverező elemeinek meghatározása iránytű segítségével történik. Általában az irányváltoztatás pontján más rendelkezésre álló módszerekkel határozzák meg a valódi pozíciót, és mivel az általában nem esik egybe a kiszámítottal, a két pont között egyfajta siklás rajzolódik ki, amely homályosan hasonlít egy csiga, és "nem viszkózusnak" hívják.

Jelenleg a fedélzetena legtöbb hajó automatikus számológéppel van felszerelve, amelyek a bemeneti sebességet és irányt figyelembe véve integrálást hajtanak végre az időváltozón keresztül.

Radar használata

Most már nem maradtak fehér foltok a tengeri térképeken, és egy tapaszt alt navigátor a part körvonalait látva azonnal meg tudja mondani, hol található a gondjaira bízott vízi jármű. Például, miután még a ködben is észrevette a láthatáron egy világítótorony fényét, és meghallotta a sziréna tompa hangját, azonnal valami ilyesmit fog mondani: „A Voroncovszkij-tűz traverzján vagyunk, a távolság két mérföld.” Ez azt jelenti, hogy a hajó a jelzett távolságban van egy vonalon, amely derékszögben köti össze az irányt és a világítótoronyra merőleges irányt, és amelynek koordinátái ismertek.

De gyakran előfordul, hogy a part messze van, és nincsenek látható tereptárgyak. Korábban, a vitorlás flotta idejében a hajó „sodródott”, vitorlákat gyűjtött, esetenként, ha ismert volt az uralkodó szelek szeszélyessége és a fenék (zátonyok, zátonyok stb.) kiszámíthatatlansága, akkor lehorgonyzott és „a tengerben várta az időjárást”, vagyis a tisztázást. Most már nincs szükség ekkora időpocsékolásra, és a navigátor a helymeghatározó képernyőjén láthatja a partvonalat. A hajó meghatározása radar segítségével egyszerű feladat, ha rendelkezik végzettséggel. Elég kombinálni a navigációs készüléken lévő képet és a megfelelő terület térképét, és azonnal minden világossá válik.

Iránykeresés és rádiónavigációs módszer

Van egy ilyen amatőr rádiójáték - "Fox Hunting". Házi készítésű eszközök segítségével keresik résztvevőia bokrokban vagy a fák mögött megbúvó „róka” - olyan játékos, akinek van egy működő kis teljesítményű rádióállomása. Ugyanígy, azaz tartás útján azonosítják a kémelhárítók a külföldi titkosszolgálatok lakóit (legalábbis korábban így volt) a kémjelentések küldésének pillanatában. A helymeghatározáshoz legalább két olyan irányra van szükség, amelyek a helyponton metszik egymást, de gyakrabban. Mivel mindig van némi szóródás a leolvasásokban, és lehetetlen abszolút pontosságot elérni, a csapágyak nem egy ponton konvergálnak, hanem egyfajta többoldalú alakzatot alkotnak, amelynek geometriai középpontjában kell nagy mértékben felvenni a helyét. a valószínűség. A referenciapontok lehetnek speciálisan a parton létrehozott pilótajelek (például világítótornyokon), vagy rádióállomások sugárzása, amelyek koordinátái ismertek (a térképen vannak ábrázolva).

A tengerparti útpálya-korrekciót rádiókommunikációval szintén széles körben alkalmazzák.

Műholdakon

Ma szinte lehetetlen eltévedni az óceánban vagy a tengerben. A mozgó objektumok mozgását a tengeren, a levegőben és a szárazföldön navigációs és mentőrendszerek, az orosz Cospas és a nemzetközi Sarsat figyelik. Doppler elven működnek. Speciális rádiójeladót kell felszerelni a hajóra, de a biztonság és az út sikeres kimenetelébe vetett bizalom megéri az erre fordított pénzt. Az iránykeresők geostacionárius (a földfelszínen egy fix pont felett "lógó") műholdakon találhatók,alkotják a rendszert. Ez a szolgáltatás ingyenes, és a mentési funkción kívül navigációs keresést végez a hajó helyére. A műholdas navigációs módszer adja a legpontosabb koordinátákat, alkalmazása nem okoz nehézséget, technológiai korunkban a navigátorok használják leggyakrabban.

További paraméter - letöltés

A hajó hajózhatóságát és lehetséges irányát jelentősen befolyásolja a merülése. Általános szabály, hogy a test nagyobb része vízbe merül, annál magasabb a hidrodinamikai ellenállása. Vannak azonban kivételek, például az atom-tengeralattjárókban a víz alatti pálya meghaladja a felszínt, és egy speciális orr "izzó" teljes megfulladása esetén jobb áramvonalasítást kelt. Így vagy úgy, de a mozgás sebességét (löket) befolyásolja a rakomány (rakomány) tömege a rakterekben vagy a tartályokban. Ennek az értéknek a felmérésére a tengerészek speciális kockázati jeleket használnak a hajótest orr-, tat- és oldalsó részein (legalább hat skála). Ezeket a jelzéseket egyedileg alkalmazzák, minden hajónak megvan a sajátja, nincs egységes szabvány. A hajó fedélzetén lévő rakomány tömegének meghatározására szolgáló technika, az úgynevezett "merülési felmérés", a "merülési jelek" használatán alapul, és számos célra használják, különösen a navigációhoz. A fenék mélysége nem mindig teszi lehetővé, hogy a hajó áthaladjon egy adott hajóúton, és a navigátornak ezt a tényezőt figyelembe kell vennie.

Csak azt kívánom, hogy legalább hét lábbal a gerinc alá kerüljön az útra indulóknak.