Перевод и исправление румбов

Прежде чем изучать этот вопрос, мы должны себе четко представлять: северная часть оси вращения Земли - это истинный северный полюс. Этот истинный северный полюс не совпадает с магнитным, то есть тем полюсом, на который указывает стрелка компаса. Они отстоят друг от друга на значительное расстояние. И этот полюс мы назовем магнитным. (Причем магнитный полюс дрейфует, изменяет свое положение относительно истинного). Однако в условиях корабля (кругом ведь железо, электрические приборы) компас все-таки не покажет нам магнитный полюс. Вернее, покажет, но не на него, а на компасный полюс, грубо выражаясь. А нам нужен всегда истинный полюс. Поэтому мы должны научиться исправлять показания приборов и находить истинный полюс.

Истинный курс (ИК) - угол между северной частью истинного меридиана и диаметральной плоскостью корабля.

Истинный пеленг (ИП) - угол между северной частью истинного меридиана и направлением на объект.

Обратный истинный пеленг (ОИП) - отличается от ИП на 180°.

Курсовой угол (КУ) - угол между носовой частью диаметральной плоскости корабля и направлением на объект; измеряется от 0 до 180° в сторону правого и левого борта или по часовой стрелке от 0 до 360°.

КУ правого борта имеет знак "плюс", КУ левого борта - знак "минус".

Зависимость между ИК, ИП и КУ:

ИК = ИП - КУ; ИП = ИК + КУ; КУ = ИП - ИК.

Компасный, гирокомпасный курс (КП, ГКК) - угол между северной частью

компасного (гироскопического) меридиана и носовой частью диаметральной плоскости корабля.

Компасный, гирокомпасный пеленг (КП, ГКП) - угол между северной частью

компасного (гироскопического) меридиана и направлением на объект.

Поправка компаса (гирокомпаса) D К (D ГК) - угол между истинным и компасным (гироскопическим) меридианами.

Восточная (остовая) D К (D ГК) имеет знак "плюс", западная (вестовая) - "минус".

ИК = КК + D К.

ИК = ГКК - D ГК.

ИП = КП + D К.

ИП = ГКП + D ГК.

КК = ИК - D К.

ГКК = ИК - D ГК.

КП = ИП - D К.

ГКП = ИП - D ГК.

Магнитное склонение (d) - угол между истинным и магнитным меридианами, изменяется от 0 до 180°. Восточное имеет знак "плюс", западное - "минус"; d снимается с карты в районе плавания и приводится к году плавания.

Магнитный курс (МК) - угол между северной частью магнитного меридиана и носовой частью диаметральной плоскости корабля.

Магнитный пеленг (МП) - угол между северной частью магнитного меридиана и направлением на объект.

Девиация магнитного компаса (d) - угол между магнитным и компасным меридианами, изменяется от 0 до 180°. Восточной (остовой) - приписывается знак "плюс", западной (вестовой) - "минус". Девиация определяется опытным путем и сводится в таблицу, откуда для каждого курса она и выбирается.

МК = КК + d ;

КК = МК - d ;

МП = КП + d;

КП = МП - d ;

D МК (D К) = d + d ;

d = D МК - d ;

d = ИК - МК = ИП - МП.

d = МК - КК = МП - КП.

1. Классификация СНО.

При оценке качества навигационного оборудования ис­ходят из следующих общих характеристик СНО.

Точность, обеспечиваемая СНО при определении места, харак­теризуется погрешностью в измерении навигационного параметра (пеленга, угла, расстояния) и в определении места.

Дальность действия СНО зависит от его принципа действия и должна обеспечивать определение места в любой точке оборудуе­мого района.

Быстродействие (время, затрачиваемое на определение места) зависит от принципа действия СНО, уровня автоматизации борто­вой аппаратуры и может колебаться в широких пределах: от деся­тых долей секунды до нескольких минут.

Надежность СНО — свойство оборудования выполнять задан­ные функции в определенных условиях эксплуатации при сохра­нении значений основных характеристик в установленных преде­лах. Критерии: наработка на отказ, вероятность безотказной рабо­ты, среднее время восстановления.

Помехоустойчивость СНО — способность сохранять свои ос­новные характеристики в условиях естественных и искусственных помех.

Автономность СНО — способность действовать определенный период без обслуживания.

Классифицируют СНО по различным признакам:

• по дислокации — космические, береговые, морские (плавучие и подводные);

• по используемому физическому полю — зрительные (оптичес­кие), радиотехнические, акустические, электромагнитные;

• по происхождению — искусственные и естественные;

• по режиму работы — работающие непрерывно, работающие по расписанию, работающие по заявке, работающие по запросу;

• по виду источника света — электрические, ацетиленовые, газо­светные, люминесцентные, лазерные, светоотражающие;

• по виду измеряемого навигационного параметра — азимуталь­ные, стадиометрические, гиперболические, угломерные;

• по физическому принципу измерения — амплитудные, фазо­вые, импульсные, импульс но-фазовые, частотные.

Кроме того, СНО могут быть: активные и пассивные, стацио­нарные и временные, обслуживаемые и автоматические, светящие и несветящие, точечные и протяженные, одиночные и работаю­щие в группе.

Различные виды СНО удовлетворяют предъявляемым к ним требованиям в различной степени. Так, зрительные СНО просты по устройству, обеспечивают высокую точность определений ме­ста, однако дальность их действия ограничена и зависит от усло­вий видимости. Радиотехнические СНО обеспечивают обсерва­ции на больших расстояниях с высокой точностью, однако, тре­буют сложной и дорогостоящей бортовой аппаратуры и весьма чувствительны к помехам. Очевидно, что с помощью СНО одно­го какого-либо типа решить все задачи в любых условиях невоз­можно. Поэтому как при навигационном оборудовании, так и при мореплавании стремятся соблюдать принцип комплексиро-вания различных СНО.

1. Разгон треугольника погрешностей при определении места судна по трем пеленгам.

Промахи в наблюдениях сразу же обнаруживаются из-за появ­ления большого треугольника погрешностей. Чтобы убедиться, что причиной этого не является промах, измерения пеленгов по­вторяют, а расчеты проверяют.

Когда имеется уверенность в правильности опознания ориен­тиров и в отсутствии грубых погрешностей в пеленгах, а треуголь­ник получается большим, то это свидетельствует о погрешности в принятой поправке компаса. Чтобы исключить такую погреш­ность, поступают следующим образом (рис. 18.4):

• все пеленги изменяют на 3—5° в ту или иную сторону, и после прокладки они образуют новый треугольник погрешностей;

• через сходственные вершины старого и нового треугольников погрешностей проводят линии, а точку их пересечения (М) принимают за обсервованное место судна, свободное от влия­ния систематической погрешности в поправке компаса ΔК;

• точку М соединяют с ориентирами на карте и измеряют транс­портиром полученные истинные пеленги. Сравнив их с компас­ными пеленгами тех же ориентиров, находят три значения по­правки компаса ΔК= ОИП— ОКП. Среднее арифметическое из полученных результатов принимают за действительную по­правку на данном курсе.

Наиболее характерное расположение треугольников погрешно­стей, полученных первоначально и после прокладки измененных пеленгов, показано на рис.

Случайные погрешности пеленгования и прокладки на карте измеренных пеленгов обычно невелики (т_пел = 0,5 - 0,7°). Поэто­му треугольник погрешностей на путевой навигационной карте при расстояниях до ориентиров 10—12 миль получается незначи­тельным. Его стороны, как правило, не превышают 5—7 мм.

Если треугольник близок к равностороннему, то обсервованное место принимается в его середине.

При равнобедренном и косоугольном треугольниках вероятнейшее место судна принимается ближе к меньшей стороне и углу, более близкому к прямому (на пересечении медиан).

Точность обсервованного места может быть оценена радиаль­ной средней квадратической погрешностью M₀, которая рассчи­тывается по формуле

Измерители времени. Служба времени на судне. Хронометр, устройство и правила обращения с ним. Ход хронометра и его изменение. Определение поправок, суточного хода и вариации суточного хода.

Измерителями эталонного времени и его хранителями являются механические и кварцевые хронометры; но распространяется к местам наблюдений палубными часами и секундомерами. Судовое время воспроизводится судовыми часами — механическими или системой электрических часов, работаю­щих от центрального датчика.

Судовая служба времени должна обеспечить выполнение следующих за­дач: хранение точного времени на суд­не; распространение его по объектам; получение точного времени на любой момент (что требуется для навигацион­ных и астрономических наблюдений, связи с берегом, для судовой службы и нужд экипажа и пассажиров); выполне­ние различных расчетов, связанных со временем, например перестановка ча­сов, освещенность, эксплуатационные расчеты времени и т. п.

Для выполнения этих задач на суд­не имеются измерители времени, радио­аппаратура для приема сигналов вре­мени, а также осуществляются органи­зационные мероприятия — служба вре­мени. Судовая служба времени нахо­дится в ведении третьего помощника и контролируется старшим помощником и капитаном. Рассмотрим ' порядок вы­полнения основных задач службы вре­мени.

Наблюдение за хранением точного гринвичского времениT_TV>. Хранение точного времени обеспечивается хроно­метрами: механическим или кварцевым, а в некоторых случаях и палубными ча­сами. На судах дальнего плавания должны быть два хронометра, на судах малого плавания — один. Желательно иметь также одни палубные часы. Хро­нометры должны быть поставлены по Т_гр, идти непрерывно и при соблюде­нии рекомендаций обеспечивать расчет Т_Гр До ±0,5^С. Хронометры нельзя вы­нимать из штурманского стола, следует следить, чтобы не нарушались условия хранения (температура + 20°, отсутст­вие сильных магнитных полей, вибра­ций, ударов). При сильном повышении влажности следует накрыть ящик дополнительным шерстяным чехлом. Все наблюдения по хронометру осуще­ствляются через верхнюю стеклянную крышку. Работа хронометра проверя­ется ежесуточно по его ходу — он не должен превышать 4^е и по изменению хода — вариации, которая должна быть порядка ±0,5^е и не более 2,3^е. При на­рушении этих условий или при порче хронометра его останавливают и сдают на ремонт в навигационную камеру. Ремонт хронометра или его регулировка на судне запрещается.

Примечание. При длительной стоян­ке или отстое судна хронометр можно остано­вить, но за 3 суток до выхода в рейс его следует пустить и проверить работу.

Прием радиосигналов времени, ве­дение хронометрического журнала.При

приеме сигналов времени отметку мо­мента лучше производить непосредст­венно по хронометру, а не по секундо­меру, для чего сигналы должны трансли­роваться к месту хранения хрономет­ров.

Поправку хронометра принимают ежедневно и вно­сят в журнал. В журнал также заносят вычисленные суточный ход, вариацию и ΔГК.

Наблюдение за хранением судового времени(Т_с)- Судовые часы, установ­ленные в штурманской рубке и машин­ном отделении, должны показывать Т_с с точностью до 0,5^м без введения по­правки и не рассогласовываться боль­ше, чем на эту величину. Часы в других помещениях должны показывать Т_с до 1^м. Часы в радиорубке идут по москов­скому времени с точностью до 6^е. Про­верку показаний судовых часов произ­водит третий помощник.

Проверка показаний и согласование судовых часов. Проверку часов произво­дят с помощью «контрольных часов» — хороших часов с центральной секундной стрелкой, выверенных по хронометру до 5^е. Судовые часы должен проверять ежедневно третий помощник. Результа­ты проверки и регулировки записывают в «журнал (блокнот) часов», где указы­вают поправку, ход и смещение регуля­тора: в сторону П — прибавить ход или У — убавить ход. Завод часов произво­дят раз в неделю. За показаниями ча­сов в штурманской рубке должны сле­дить все вахтенные помощники. Согла­сование показаний часов в штурманской рубке и машинном отделении произво­дят (кроме общей проверки) перед от­ходом и приходом, перед проходом уз-костей, выполнением маневров и вхо­дом в туман. .

Перевод стрелок судовых часов при пересечении границ пояса. Стрелки всех судовых часов (кроме хронометров и часов в радиорубке) переставляют при переходе границ пояса на 1 ч вперед при следовании к £ и назад — при следо­вании к И. Переставляют часы по ука­занию капитана в зависимости от об­стоятельств плавания. Перестановку вы­полняют с помощью контрольных часов и сразу на 1^ч. Переставлять часы удоб­нее вечером или ночью.

Перестановку часов на стандартное время порта производят при подходе к нему по указанию капитана. О переста­новке часов производится запись в су­довом журнале.

Смена даты при пересечении линии смены дат. При пересечении линии сме­ны дат судно продолжает следовать до полуночи, не меняя ее. Для астрономических наблюдений в это время долготу считают сверх 180° в прежнем направлении. В полночь, сле­дующую за переходом, при следовании Е курсами дату повторяют, при следо­вании W курсами дату увеличивают сразу на два дня.

Проверка секундомеров.Проверку производят пуском секундомера по хро­нометру на 0^е любой минуты и останов­кой через 15^м, также на 0^е. Для секун­домеров, применяемых в астрономиче­ских наблюдениях, расхождения не должны превышать 0,6^е.

Механический морской хронометр.

7.— корпус хронометра и крышка; 2 — карданов подвес; 3 — сто­пор подвеса; 4 — циферблат завода; 5 — заводной ключ. Хронометром называют­ся высокоточные переносные часы с пру­жинным маятником, позволяющие полу­чать достаточно точное время Г_гр в течение длительного промежутка вре­мени.

Хронометр состоит из следующих основных узлов: двигателя, спуска (хода), регулятора (маятника) и счетчика со стрелками.

Обращение с хронометром. Хронометр — точный измеритель­ный прибор. Он состоит из ряда тонких деталей, чувствительных ко всякого рода внешним воздействиям.

При транспортировке хронометра соблюдают ряд предосторож­ностей. Его балансир осторожно заклинивают двумя пробковыми клинышками, карданов подвес прочно стопорят и проверяют, хо­рошо ли завернуты контргайки его винтов.

При перевозке хронометр держат в руках, оберегая его от сотрясений.

При переноске и перестановке хронометра в пределах одного помещения его берут за боковые ручки двумя руками. На дальние расстояния хронометр переносят, держа его за ремень, прикреп­ленный к внешнему футляру. В обоих случаях на время переноСки хронометра карданов подвес стопорят. Во время переноски хро­нометр нужно тщательно оберегать от сотрясений, ударов и рез­ких поворотов. От резкого поворота секундная стрелка может проскочить сразу два деления, вследствие чего изменится его по­правка.

. Хранятся хронометры в сухих помещениях с постоянной ком­натной температурой, вдали от электромоторов и генераторов, создающих мощные электрические поля. Кроме того, хронометры оберегаются от вибраций и сотрясений и поэтому их не помещают вблизи машинных'и котельных установок, электрических лебедок, вентиляторов и т. п. Нельзя помещать хронометр вместе с химиче­скими продуктами, которые могут вредно подействовать на его де­тали. При приемке хронометра обращают внимание на его комп­лектность, наличие аттестата.

На судне хронометр помещается в ходовой рубке в специаль­ном ящике штурманского стола. Внутри ящика установлен на спи­ральных пружинах второй ящик, дно и стенки которого покрыты мягкой обивкой. В этом ящике находится хронометр, максималь­ный и минимальный термометры, показания которых ежедневно записываются при заводе хронометра. Из показаний обоих термо­метров выводится среднее суточное значение температуры. Хроно­метр, как правило, никогда не вынимают из ящика штурманского стола. Для проведения отсчетов открывают крышку ящика и верх­нюю крышку футляра; когда отсчеты произведены, крышки закры­вают.

Заводят хронометр всегда в одно и то же время. Строгое соб­людение часа завода гарантирует более правильную работу часо­вого механизма. Завод производится только штурманским составом судна.

При заводе хронометр медленно и осторожно поворачивают в кардановом подвесе на бок. Твердо удерживая его в левой ру­ке, правой поворачивают по ходу часовой стрелки заслонку, зак­рывающую заводную головку улитки. Надев ключ на головку, да­ют ему 7—7,5 полуоборотов против хода часовой стрелки. Затем вытаскивают ключ и осторожно ставят хронометр в исходное по­ложение. Во всех случаях пользования хронометром необходимо помнить, что только в горизонтальном положении хронометр дает правильные показания. В противном случае неминуемы значитель­ные колебания хода.

На практике иногда заводят хронометр до указателя завода 8 ч. Но общим правилом это считать нельзя. Наилучший участок пружины устанавливается только при исследовании хронометра. Считается совершенно обязательным, заводя хронометр, всегда доводить стрелку специального указателя до одного и того же ис­ходного положения.

До и после завода хронометры сличают, чтобы убедиться, что после завода они не изменили своих показаний.

Для перевода стрелок хронометр берут на стопор, отвинчивают его стеклянную крышку, и, надев ключ на квадратную головку оси минутной стрелки, осторожно переводят стрелки в направле­нии их обычного движения. При переводе следят за тем, чтобы минутная и секундная стрелки были согласованы, т. е. минутная стрелка должна быть поставлена на минутный штрих в тот мо­мент, когда секундная будет на нуле.

После согласования вынимают ключ, навинчивают стеклян­ную крышку и освобождают стопор.

Для пуска остановившегося хронометра сообщают первона­чальный толчок балансу, для чего не слишком резко повертывают хронометр вокруг его оси, примерно на 45—50°. Остановка хроно­метра на судне совершенно недопустима. Служба времени должна быть организована так, чтобы хронометр не останавливался.

Срок непрерывного действия хронометра определяется в два года. После этого хронометр сдают в ремонтные мастерские для чистки и смазки и затем в Институт метрологии для проверки., Никакого, даже мелкого ремонта, связанного с разборкой и чисткой' хронометра, на судне не производят.

Ход хронометра. Механизм хронометра или часов не может работать совершенно равномер­но, поэтому время Т_хр постепенно от­клоняется от гринвичского, т. е. хронометр спешит или отстает. При этом его поправка непременно изменяется.

Величина изменения поправки хронометра (или часов) за некоторый промежуток времени называется ходом его за этот промежуток.

Ход хронометра считается положительным, если хро­нометр отстает, и отрицательным, если хронометр спешит относительно грин­вичского времени.

Суточным ходом со хронометра называется изменение поправки хроно­метра за одни сутки. Суточный ход хронометра со с его знаком получается, если из последующей поправки хроно­метра вычесть предыдущую и эту разность разделить на интервал между определениями, выраженный в сутках и их долях с точностью до .0,01^д

Вариацией ходаназывается раз­ность двух смежных суточных ходов.

Обычно вариация имеет разные зна­ки и представляет случайные колеба­ния хода на величину ±0,5^С; макси­мальная вариация не должна превы­шать 2,3^е.

Качество работы хронометра оце­нивается двумя показателями: величи­ной хода и средней вариацией. У хронометра первого класса ход не должен превышать ±2^С, а средняя ва­риация ±0,2°. У хронометров второго класса, используемых на морском фло­те, ход не должен превышать ±4^С, а средняя вариация ±0,5^С.

Так как точность хранения време­ни на судне и получения Т_гр на момент наблюдений зависят от устойчивости хода хронометра, то были выявлены факторы, влияющие на его ход. Наи­большее влияние на со оказывает изме­нение температуры, несмотря на спе­циальное устройство маятника. Влияют также магнитные поля, влажность, из­менение давления и внутренние причи­ны: окисление, износ, смазка и другие, зависящие от продолжительности экс­плуатации и качества хронометра.

Расчет поправки хронометра (ча­сов) на момент наблюдений.Поправка хронометра обычно определяется один раз в сутки, наблюдения же могут про­изводиться несколько раз и не во время приема поправки, поэтому поправка должна быть приведена к моменту наб­людений, для чего последняя принятая поправка с помощью ώ экстраполирует­ся на момент наблюдений, при этом пред­полагается, что вариация равна 0.

Расчет поправки и на данный мо­мент производят по формуле

где и_т — последняя поправка хронометра (из журнала);

Поправкой хронометра называется разность между гринвичским сред­ним временем и показанием хроно­метра в один и тот же момент

Поправка может быть положитель­ной (если хронометр позади) или отри­цательной (если хронометр впереди, но величина ее не должна превышать ±6^Ч. Однако практически невыгодно иметь большую поправку. Поэтому, если поправка велика, то стрелки хрономет­ра переводят так, чтобы и была поряд­ка I^м и со знаком «+». Перевод стрелок выполняют с помощью ключа, надетого на головку минутной и часовой стрелок, поворотом их «по ходу» вправо до нуж­ного отсчета; секундную стрелку тро­гать нельзя.