В навигации, 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 до одной угловой минуты. 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, она 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.
Геометрическая сущность способа
Геометрическая сущность способа основана на свойстве вписанных углов.
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.
Свойство вписанных углов, ставшее основой способа определения по двум горизонтальным углам:
Вписанные в окружность углы, опирающиеся на одну и ту же дугу, равны.
В данном способе навигационными изолиниями будут окружности, на хорды которых опираются вписанные углы между двумя ориентирами. Такие окружности 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) – это прямая линия;
Изостадия – при измерении расстояния до ориентира – это сферическая окружность;
Круг равных высот – при измерении высот светил – это сферическая окружность.
Изогона – при измерении горизонтального угла – это окружность, проходящая через ориентиры и вмещающая измеренный и исправленный поправкой горизонтальный угол a.
Практическое выполнение способа
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 его инструментальная поправка s известна.
Перед тем как измерять горизонтальные углы необходимо определить поправку индекса секстана.
1. Выбрав на карте три ориентира и определив, что случай неопределенности исключается, производят опознание ориентиров на берегу.
2. Готовят к наблюдениям навигационный секстан и протрактор, проверив их 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. Вычисляют среднеарифметическое значение первого угла:
ОС(a) =(ОС а1 + ОС а2) / 2
6. 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)
7. 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.
8. Затем протрактор осторожно накладывают на карту, остерегаясь касаться отсчетных барабанов, чтобы случайно не сдвинуть линейки и тем самым не изменить установленные углы.
9. Осторожно перемещают протрактор по карте, до тех пор, пока скошенные грани линеек не совместятся с изображениями соответствующих ориентиров на карте: средней линейки со средним ориентиром, левой с левым, а правой — с правым.
10. 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
© Копирайт — Copyright.
Все материалы, размещенные на сайте, защищены авторским правом. Любое их использование, возможно только с разрешения правообладателей. При цитировании текстов ссылка на источник и автора обязательны.