Определение места судна по двум горизонтальным углам

 

 

Способ определение места судна по двум горизонтальным углам относится к разряду высокоточных и считается самым точным из визуальных способов определения места судна по береговым ориентирам.

Высокая точность достигается за счет измерения горизонтальных углов между береговыми ориентирами с точностью в одну угловую минуту. Это очень высокая точность измерения навигационного параметра визуальным способом, например, при пеленговании берегового ориентира с помощью оптического пеленгатора, установленного на репитер гирокомпаса, точность составляет около 0,1°, при пеленговании в идеальных условиях, а в обычных условиях составляет около 0,3° — 0,4°; при пеленговании пеленгатором, установленным на магнитный компас, точность взятого пеленга составляет 0,5° — 1,1°. Как видим, разность в точности внушительная.

Данный способ может использоваться, когда при плавании вблизи берегов, требуется получить место судна с высокой точностью.

 протрактор

Геометрическая сущность способа

 

Геометрическая сущность способа основана на свойстве вписанных углов.

Определение вписанного угла:

Угол называется вписанным в окружность, если его вершина лежит на окружности, а стороны пересекают окружность.

Вписанный угол опирается на дугу, которую он вместе со своей внутренней областью высекает на окружности.

круг и вписанный угол

Свойство вписанных углов, лёгшее в основу способа определения по двум горизонтальным углам:

Вписанные в окружность углы, опирающиеся на одну и ту же дугу, равны.

окружность

В данном способе навигационными изолиниями будут окружности, на хорды которых опираются вписанные углы между двумя ориентирами, которые называются изогонами.

Навигационная изолиния – это линия на земной поверхности, каждая точка которой соответствует одному и тому же значению навигационного параметра.

Наиболее часто применяемые на практике изолинии это:

Изоазимута — линия пеленга (визуального и радиолокационного) – прямая линия;

Изостадия – при измерении расстояния до ориентира – сферическая окружность;

Круг равных высот – при измерении высот светил – сферическая окружность.

Изогона – при измерении горизонтального угла – окружность, проходящая через ориентиры и вмещающая измеренный и исправленный поправкой горизонтальный угол a.

круг

Практическое выполнение

На практике используют три ориентира, средний из которых является общим для обеих углов, а измеряемые углы будут смежными. Данный случай удобен тем, что может быть выполнен одним наблюдателем и при прокладке углов на карте может использоваться протрактор, тем самым место судна получается быстрее.

Для измерения горизонтальных углов используется навигационный секстан, прошедший рекомендуемую проверку (через 3 – 5 лет) в береговой мастерской и инструментальная поправка s которого известна.

Перед тем как измерять горизонтальные углы необходимо определить поправку индекса секстана i.

рисунок с окружностями

Порядок действий:

  1. Выбрав на карте три ориентира и определив, что случай неопределенности исключается, производят опознание ориентиров на берегу.
  2. Готовят к наблюдениям навигационный секстан, проверив его исправность и отсутствие повреждений.
  3. Определяют и записывают поправку индекса секстана. Способ определения выбирают исходя из условий наблюдения: по Солнцу, линии горизонта или, если хотя бы один из ориентиров находится на расстоянии менее одной мили, то совмещением двух изображений близкого предмета.
  4. Первым измеряют угол, который изменяется медленнее и записывают его значение ОС а1; затем измеряют второй угол, записывают его значение ОС(b) и замечают момент времени по часам; затем снова измеряют первый угол и записывают значение ОС а2.
  5. Рассчитывают среднеарифметическое значение первого угла:

ОС(a) =(ОС а1 + ОС а2) / 2

  1. Измеренные в градусах и минутах углы a и b исправляют инструментальной поправкой секстана s и поправкой индекса секстана i:

a = ОС(a) + (s + i)

b = ОС(b) + (s + i)

  1. После этого на протракторе, крайние подвижные линейки устанавливаются относительно средней неподвижной на величины, равные найденным углам a и b следующим образом: левая линейка устанавливается на отсчет равный значению угла между левым и средним ориентиром, а правая линейка – на отсчет равный значению угла между средним и правым ориентиром. Ещё раз проверяется правильность и точность установки углов.
  2. Затем протрактор осторожно накладывают на карту (остерегаясь касаться отсчетных барабанов, чтобы случайно не сдвинуть линейки и тем самым не изменить установленные углы).
  3. Осторожно перемещают протрактор по карте пока скошенные грани линеек не совместятся с изображениями соответствующих ориентиров на карте: средней линейки со средним ориентиром, левой с левым, а правой — с правым.
  4. Обсервованное место судна будет находиться в центре точки оси вращения линеек и наносится на карту уколом острия фиксатора или карандашом через вырез в пластинке центрального цилиндра протрактора.

 

Недостатки данного способа

Как уже упоминалось выше, прежде чем приступать к измерению углов необходимо удостовериться, что взаимное расположение ориентиров и места судна исключает случай неопределенности.

Случай неопределенности наблюдается, когда все три ориентира и наблюдатель находятся на одной окружности, так как в этом случае обсервованное место судна однозначно определить не представляется возможным.

Признаком неопределенности является наличие условия, при котором сумма углов между ориентирами a и b угла c при среднем ориентире и базовыми линиями равна 180°:

a + b + c = 180°

Для того, чтобы исключить случай неопределенности взаимное расположение ориентиров и наблюдателя должно быть одним из следующих:

  1. Все три ориентира расположены на одной прямой линии, то есть угол с = 180°.
  2. Счислимое место судна находится внутри треугольника, образованного ориентирами.
  3. Счислимое место судна находится на равных удалениях от всех трех ориентиров.
  4. Средний ориентир находится ближе к счислимому месту судна, чем крайние.

 

Кроме случая неопределенности к недостаткам данного способа относятся:

  1. Сравнительно большое количество время необходимое для подготовки и измерения углов, вычисления, установку углов на протракторе и построения на карте.
  2. Необходимость иметь три надежных береговых ориентира, расположенных приблизительно в одной горизонтальной плоскости с наблюдателем.
  3. Отсутствие контроля за возможными ошибками при измерении углов и их установки на протракторе.

При всей кажущейся на первый взгляд архаичности данного способа определения места судна и его практической нецелесообразности в современных условиях, знание его необходимо для понимания основ навигации, а также на дипломировании.


Автор капитан В.Н. Филимонов

5+