Aluksen sijainnin määrittäminen. Aluksen määritelmä: menetelmät

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Koska alukset - ihmiskäsien luomukset - alkoivat surffata merillä ja v altamerillä, navigaattorit joutuivat määrittämään oman sijaintinsa. V altavat aallot, myrskyt ja tarve ohjailla luovia, suunnan pitäminen tuulta vastaan, monimutkaiset monipäiväiset matkat, eikä pelkkä kompassi riittänyt muinaisille merimiehille. Nykyään, kun aluksen sijainnin määritys tapahtuu automaattisesti GLONASS-satelliittijärjestelmien ansiosta, on vaikea kuvitella kapteenin sijaintia, jolla on käytössään vain yksinkertaiset laitteet tähtien suuntaamiseen. Silti vielä nykyäänkin erikoistuneiden keskiasteen ja ylempien erikoisoppilaitosten valmistuneet omistavat kaikki nämä laitteet.

meren sijainnin perusmenetelmät

Aluksen kahden koordinaatin määritys kolmiulotteisessa avaruudessa (sijainti) suoritetaan seitsemällä tavalla, mukaan lukien:

• Vanhin on visuaalinen.
• Myöhemmin, mutta ei paljon tähtitieteellisempää.
• nopeus ajan suhteen. Keksitty suunnilleen samaan aikaan kuin tähtitieteellinen menetelmä, ja sitä käytetään usein yhdessä kahden edellisen kanssa. Nykyään rutiinityötä tekevät automaattiset laskimet;
• Tutka, jonka avulla voit yhdistää tutkanäytön kuvan merikarttaan.
• Radiosuunnan haku. Saatavilla, kun rannalla on signaalilähteitä.
• Radionavigaatio, jossa käytetään viestintävälineitä, joiden kautta navigaattori saa tarvitsemansa tiedon.
• Satelliittinavigointimenetelmä.

Kaikki menetelmät kolmea ensimmäistä lukuun ottamatta olivat tulosta 1900-luvulla tapahtuneesta teknologisesta vallankumouksesta. Ne eivät olisi olleet mahdollisia ilman ihmiskunnan radiotekniikan, elektroniikan, kybernetiikan ja avaruusalan läpimurtoa tekemiä löytöjä ja keksintöjä. Nyt ei ole vaikeaa laskea pistettä v altamerestä, jossa alus sijaitsee, sen koordinaattien määrittäminen kestää muutamassa sekunnissa, ja yleensä niitä seurataan jatkuvasti. Suunnilleen samoja tekniikoita käytetään lentosuunnistuksessa ja jopa sellaisella "arkipäiväisellä" alueella kuin autolla ajaminen.

Leveysaste

Kuten tiedätte, maapallo ei ole litteä, se on hieman litteän pallon muotoinen. Vaikuttaa siltä, että kolmiulotteisen hahmon pisteitä pitäisi kuvata kolmella euklidisella koordinaatilla, mutta kaksi riittää maantieteilijöille ja navigoijille. Aluksen topografisen määrityksen tekemiseksi sinun on nimettävä vain kaksi numeroa, joita seuraa sanat "pohjoinen" (tai "etelä") leveysaste (lyhenne N tai S) ja läntinen tai "itäinen" pituusaste (muuten - w.d. tai w.d.). Nämä arvotasteina mitattuna. Kaikki on hyvin yksinkertaista. Leveysasteet lasketaan päiväntasaaj alta (0°) napoihin (90°) osoittaen mihin suuntaan: jos lähempänä Etelämannerta, niin eteläinen leveysaste on merkitty ja jos kohti arktista, niin pohjoinen leveysaste. Saman leveysasteen pisteet muodostavat ympyröitä, joita kutsutaan rinnakkaiksi. Jokaisella niistä on eri halkaisija - päiväntasaajan suurimmasta (noin 40 tuhatta kilometriä) nollaan navalla.

Pituusaste ja pituusmitat

Aluksen sijainnin määrittäminen on mahdotonta yhdellä koordinaatilla, joten on olemassa toinen. Pituusaste on meridiaanin ehdollinen luku, joka osoittaa jälleen sen puolen, jolla lähtölaskenta suoritetaan. Ympyrä on jaettu 360°:een, sen kaksi puoliskoa ovat vastaavasti 180. Greenwichin meridiaania, joka kulkee kuuluisan brittiläisen observatorion läpi, pidetään nollana. Planeetan toisella puolella on sen antipoodi - 180.. Molemmat koordinaatit (0° ja 180°) on merkitty ilman pituusasteen suunnan nimeä.

Asteiden lisäksi on olemassa myös minuutteja - ne osoittavat objektien sijainnin 60 kertaa suuremmalla tarkkuudella. Koska kaikki meridiaanit ovat yhtä pitkiä, niistä tuli merimiesten pituusmitta. Yksi merimaili vastaa yhtä minuuttia mitä tahansa pituuspiiriä ja on 1,852 km. Metrijärjestelmä otettiin käyttöön paljon myöhemmin, joten laivojen navigaattorit käyttävät vanhaa hyvää englantilaista mailia. Myös yksiköt, kuten kaapelit, ovat käytettävissä - se on 1/10 mailista. Mikä on yllättävää, sillä ennen britit laskettiin useammin kymmenissä kuin kymmenissä.

Visuaalinen tapa

Kuten nimestä voi päätellä, menetelmä perustuu siihen, mitä navigaattori ja kapteeni sekä muut joukkueen jäsenet kannella tai varusteissa, katso. Aiemmin purjehduslaivastojen päivinä oli katsottava eteenpäin, tämän merimiehen pylväs sijaitsi aivan huipulla, päämaston - kaapin - erityisesti aidatussa paikassa. Sieltä oli parempi nähdä. Aluksen sijainnin määrittäminen rannikon esineillä on samanlainen kuin jalankulkijan yksinkertaisin menetelmä, joka tietää mitä hän tarvitsee, esimerkiksi talo Staroportofrankivska-kadulla numerossa 12, ja tarkkuuden vuoksi on toinen hakukriteeri - vastapäätä sijaitseva apteekki. Merimiehille maamerkeinä toimivat kuitenkin muut kohteet: majakat, vuoret, saaret tai muut maiseman näkyvät yksityiskohdat, mutta periaate on sama. Sinun on mitattava kaksi tai useampia atsimuutteja (tämä on kompassin neulan ja maamerkin suunnan välinen kulma), asetettava ne kartalle ja hankittava koordinaatit niiden leikkauspisteestä. Tietenkin tällainen aluksen maantieteellinen määritelmä tai pikemminkin sen sijainti on sovellettavissa vain rannikon näkyvyyden vyöhykkeellä ja sitten selkeällä säällä. Sumussa voi navigoida majakkasireenin äänen mukaan, ja pintakylttien puuttuessa käännytä matalassa vedessä matalikkoon mittaamalla syvyyttä paljon.

Astronomia meripalvelussa

Romanttisin paikannusmenetelmä. Noin 1700-luvulla merimiehet yhdessä tähtitieteilijöiden kanssa keksivät sekstantin (jota joskus kutsutaan sekstantiksi, se on myös oikein) - laitteen, jolla voit tehdä melko tarkan kahden koordinaatin määrityksen aluksesta tähtien sijainnin perusteella. taivas. Sen laiteEnsi silmäyksellä se on monimutkainen, mutta itse asiassa voit oppia käyttämään sitä melko nopeasti. Sen suunnittelussa on optinen järjestelmä, joka tulee osoittaa aurinkoon tai mihin tahansa tähteen, kun laite on aiemmin asennettu tiukasti vaakasuoraan. Tarkkaa osoittamista varten on kaksi peiliä (iso ja pieni), ja valaisimen kulmakorkeus määräytyy asteikkojen mukaan. Laitteen suunta asetetaan kompassilla.

Laitteen luojat ottivat huomioon muinaisten navigaattoreiden vuosisatoja vanhat kokemukset, jotka keskittyivät vain tähtien, kuun ja auringon valoon, mutta loivat järjestelmän, joka yksinkertaistaa sekä navigointioppimista että itse paikannusprosessia..

Laskelma

Tieden aloituspisteen (poistumissataman), liikkeen ajan ja nopeuden koordinaatit, voit piirtää koko lentoradan kartalle ja merkitä, milloin ja kuinka monta astetta kurssia muutettiin. Tämä menetelmä voisi olla ihanteellinen, kun suunta ja nopeus ovat riippumattomia virrasta ja tuulesta. Reitin epäsäännöllisyys ja viiveilmaisimen (nopeusmittarin) virheet vaikuttavat myös saatujen koordinaattien tarkkuuteen. Navigaattorilla on käytössään erityinen viivain yhdensuuntaisten viivojen asettamiseksi kartalle. Merialuksen ohjauselementtien määritys tehdään kompassin avulla. Yleensä suunnanmuutoskohdassa todellinen sijainti määritetään muilla käytettävissä olevilla menetelmillä, ja koska se ei pääsääntöisesti ole sama kuin laskettu, kahden pisteen väliin piirretään eräänlainen kiemura, joka muistuttaa epämääräisesti etana ja sitä kutsutaan "ei-viskoosiksi".

Tällä hetkellä aluksellauseimmat laivat on varustettu automaattisilla laskimilla, jotka syöttönopeuden ja -suunnan huomioon ottaen suorittavat integroinnin aikamuuttujan yli.

Tutkan käyttäminen

Nyt merikartoissa ei ole enää valkoisia pilkkuja, ja kokenut navigaattori näkee rannikon ääriviivat heti, missä hänen hoitoonsa uskottu vesikulkuneuvo sijaitsee. Esimerkiksi huomattuaan majakan valon horisontissa jopa sumussa ja kuultuaan sen sireenin vaimean äänen, hän sanoo heti jotain tällaista: Olemme Vorontsovskin tulen poikki, etäisyys on kaksi mailia.” Tämä tarkoittaa, että alus on ilmoitetulla etäisyydellä linjalla, joka yhdistää suorassa kulmassa kurssin ja kohtisuoran suunnan majakkaan nähden ja jonka koordinaatit ovat tiedossa.

Mutta usein käy niin, että rannikko on kaukana, eikä näkyviä maamerkkejä ole. Aiemmin, purjelaivaston päivinä, alus "lasettiin ajelehtimaan" keräämällä purjeita, joskus, jos vallitsevien tuulten oikukas luonne ja pohjan (riutat, parvikot jne.) arvaamattomuus tiedettiin, niin he ankkuroitu ja "odotti meressä säätä", eli selkiytymistä. Nyt ei ole tarvetta tällaiseen ajanhukkaan, ja navigaattori näkee rannikon katsomalla paikannusnäyttöä. Aluksen määrittäminen tutkalla on yksinkertainen tehtävä, jos sinulla on pätevyys. Riittää, kun yhdistät navigointilaitteen kuvan ja vastaavan alueen kartan, ja heti kaikki selviää.

Suunta- ja radionavigointimenetelmä

On olemassa sellainen radioamatööripeli - "Fox Hunting". Kotitekoisten laitteiden avulla sen osallistujat etsivätpensaisiin tai puiden taakse piiloutunut "kettu" - pelaaja, jolla on toimiva pienitehoinen radioasema. Samalla tavalla, eli kantamalla, vastatiedustelupalvelut tunnistavat ulkomaisten tiedustelupalvelujen asukkaat (ainakin näin oli ennen) vakoiluraporttien lähettämishetkellä. Paikannus vaatii vähintään kaksi suuntaa, jotka leikkaavat sijaintipisteessä, mutta useammin kuin ei. Koska lukemia on aina jonkin verran hajallaan ja absoluuttista tarkkuutta on mahdotonta saavuttaa, laakerit eivät konvergoidu yhteen pisteeseen, vaan muodostavat eräänlaisen monenvälisen hahmon, jonka geometrisessa keskipisteessä tulee olettaa sijaintinsa suurella asteella. todennäköisyydestä. Viitepisteet voivat olla erityisesti rantaan luotuja pilottisignaaleja (esimerkiksi majakoille) tai radioasemien säteilyä, joiden koordinaatit ovat tiedossa (piirretään kartalle).

Rannan kurssin korjaus radioviestinnällä on myös laaj alti käytössä.

Satelliittien kautta

Tänään on melkein mahdotonta eksyä v altamereen tai mereen. Liikkuvien esineiden liikettä merellä, ilmassa ja maalla valvovat navigointi- ja pelastusjärjestelmät, venäläiset Cospas ja kansainvälinen Sarsat. Ne toimivat Doppler-periaatteella. Alukseen on asennettava erityinen radiomajakka, mutta turvallisuus ja luottamus matkan onnistuneeseen lopputulokseen ovat siihen käytetyn rahan arvoisia. Suuntamittarit sijaitsevat geostationaarisissa ("roikkuu" kiinteässä pisteessä maan pinnalla) satelliiteilla,muodostavat järjestelmän. Tämä palvelu on maksuton ja se suorittaa pelastustoiminnon lisäksi navigointihaun aluksen sijainnista. Satelliittinavigointimenetelmä antaa tarkimmat koordinaatit, sen soveltaminen ei aiheuta vaikeuksia ja teknologia-aikamme navigaattorit käyttävät sitä useimmiten.

Lisäparametri - lataus

Aluksen purjehduskelpoisuuteen ja sen mahdolliseen suuntaan vaikuttaa merkittävästi sen syväys. Yleensä mitä suurempi osa kehosta on upotettu veteen, sitä korkeampi on sen hydrodynaaminen vastus. Poikkeuksia on kuitenkin, esimerkiksi ydinsukellusveneissä, vedenalainen kulku ylittää pinnan, ja erityinen keula "lamppu" sen täydellisen hukkumisen yhteydessä luo paremman virtaviivaistuksen vaikutuksen. Tavalla tai toisella, mutta liikkeen nopeuteen (iskuon) vaikuttaa lastin (lastin) massa ruumassa tai säiliössä. Tämän arvon arvioimiseksi purjehtijat käyttävät erityisiä riskejä sisältäviä merkkejä rungon keulassa, perässä ja sivuosissa (vähintään kuusi asteikkoa). Näitä merkkejä käytetään erikseen, jokaisella aluksella on omansa, ei ole yhtä standardia. Tekniikka aluksella olevan lastin painon määrittämiseksi, jota kutsutaan "syväysmittaukseksi", perustuu "syväysmerkkien" käyttöön, ja sitä käytetään moniin tarkoituksiin, erityisesti navigointiin. Pohjan syvyys ei aina salli laivan kulkea tietyn väylän läpi, ja navigaattorin on otettava tämä tekijä huomioon.

Jäälle jää vain toivottaa vähintään seitsemän jalkaa kölin alla purjehtiville.