Spørsmål nr. 10.
Avstand til den synlige horisonten. Objektsynlighetsområde...
Synlighetsområde for geografisk horisont
La høyden på øyet til observatøren plassert på punktet EN" over havet, lik e(Fig. 1.15). overflaten av jorden i form av en kule med radius R
Synsstrålene som går til A" og tangerer overflaten av vannet i alle retninger danner en liten sirkel KK", som kalles teoretisk synlig horisontlinje.
På grunn av atmosfærens forskjellige tetthet i høyden, forplanter en lysstråle seg ikke rettlinjet, men langs en bestemt kurve A"B, som kan tilnærmes med en sirkel med radius ρ .
Fenomenet krumning av den visuelle strålen i jordens atmosfære kalles terrestrisk brytning og øker vanligvis rekkevidden til den teoretisk synlige horisonten. observatøren ser ikke KK", men linjen BB", som er en liten sirkel langs hvilken overflaten av vannet berører himmelen observatørens tilsynelatende horisont.
Terrestrisk brytningskoeffisient beregnes ved hjelp av formelen. Dens gjennomsnittlige verdi:
Brytningsvinkelr bestemt, som vist på figuren, av vinkelen mellom korden og tangenten til sirkelen med radiusρ .
Den sfæriske radiusen A"B kalles geografisk eller geometrisk område av den synlige horisonten De. Dette siktområdet tar ikke hensyn til atmosfærens gjennomsiktighet, det vil si at det antas at atmosfæren er ideell med en gjennomsiktighetskoeffisient m = 1.
La oss tegne planet til den sanne horisonten H gjennom punktet A", så vil den vertikale vinkelen d mellom H og tangenten til den visuelle strålen A"B bli kalt horisonthelling
I MT-75 Nautical Tables er det et bord. 22 "Rekkevidde for den synlige horisonten", beregnet ved hjelp av formel (1.19).
Geografisk synlighetsområde for objekter
Geografisk rekkevidde av synlighet av objekter til sjøs Dp, som følger av forrige avsnitt, vil avhenge av verdien e- høyden på observatørens øye, størrelse h- høyden på objektet og brytningsindeksen X.
Verdien av Dp bestemmes av den største avstanden der observatøren vil se toppen over horisontlinjen. I fagterminologi er det begrepet rekkevidde, samt øyeblikk"åpne" Og"lukking" et navigasjonslandemerke, for eksempel et fyrtårn eller et skip. Beregning av en slik rekkevidde lar navigatøren ha tilleggsinformasjon om skipets omtrentlige posisjon i forhold til landemerket.
hvor Dh er siktområdet til horisonten fra objektets høyde
På marine navigasjonskart er det geografiske siktområdet for navigasjonslandmerker gitt for høyden på observatørens øye e = 5 m og er betegnet som Dk - siktområdet som er angitt på kartet. I samsvar med (1.22) beregnes det som følger:
Følgelig, hvis e avviker fra 5 m, er det nødvendig med en endring for å beregne Dp til siktområdet på kartet, som kan beregnes som følger:
Det er ingen tvil om at Dp avhenger av de fysiologiske egenskapene til observatørens øye, av synsskarphet, uttrykt i oppløsning på.
Vinkeloppløsning- dette er den minste vinkelen der to objekter skilles fra øyet som separate, dvs. i vår oppgave er det evnen til å skille mellom et objekt og horisontlinjen.
La oss se på fig. 1.18. La oss skrive ned den formelle likheten
På grunn av oppløsningen til objektet vil et objekt bare være synlig hvis vinkeldimensjonene ikke er mindre enn på, dvs. den vil ha en høyde over horisontlinjen på minst SS". Selvfølgelig skal y redusere området, beregnet ved hjelp av formler (1.22). Da
Segmentet CC" reduserer faktisk høyden på objekt A.
Forutsatt at i ∆A"CC" er vinklene C og C" nær 90°, finner vi
Hvis vi ønsker å få Dp y i miles, og SS" i meter, må formelen for å beregne synlighetsområdet til et objekt, som tar hensyn til oppløsningen til det menneskelige øyet, reduseres til formen
Påvirkningen av hydrometeorologiske faktorer på siktområdet til horisonten, objekter og lys
Synlighetsområdet kan tolkes som et a priori-område uten å ta hensyn til den nåværende gjennomsiktigheten av atmosfæren, samt kontrasten til objektet og bakgrunnen.
Optisk synlighetsområde- dette er siktområdet, avhengig av evnen til det menneskelige øyet til å skille et objekt ved dets lysstyrke mot en viss bakgrunn, eller, som de sier, å skille en viss kontrast.
Det optiske siktområdet på dagtid avhenger av kontrasten mellom det observerte objektet og bakgrunnen til området. Optisk siktområde på dagtid representerer den største avstanden der den tilsynelatende kontrasten mellom objektet og bakgrunnen blir lik terskelkontrasten.
Optisk nattsynsområde dette er det maksimale siktområdet for brann i gitt tid, bestemt av lysintensitet og gjeldende meteorologisk sikt.
Kontrast K kan defineres som følger:
Hvor Vf er bakgrunnens lysstyrke; Bp er lysstyrken til objektet.
Minimumsverdien av K kalles terskelen for kontrastfølsomhet i øyet og tilsvarer i gjennomsnitt 0,02 for dagforhold og objekter med vinkeldimensjoner på ca. 0,5°.
En del av lysstrømmen fra fyrlykter absorberes av partikler i luften, noe som resulterer i en svekkelse av lysintensiteten. Dette er preget av den atmosfæriske gjennomsiktighetskoeffisienten
Hvor jeg0 - lysstyrken til kilden; /1 - lysstyrke i en viss avstand fra kilden, tatt som enhet.
TIL 
den atmosfæriske gjennomsiktighetskoeffisienten er alltid mindre enn enhet, som betyr geografisk rekkevidde- dette er det teoretiske maksimum, som under reelle forhold ikke siktområdet når, med unntak av unormale tilfeller.
Vurdering av atmosfærisk transparens i punkter kan gjøres ved hjelp av en synlighetsskala fra bord 51 MT-75 avhengig av atmosfærens tilstand: regn, tåke, snø, dis osv.
Dermed oppstår konseptet meteorologisk siktområde, som avhenger av gjennomsiktigheten til atmosfæren.
Nominelt siktområde brann kalles det optiske siktområdet med et meteorologisk siktområde på 10 miles (ד = 0,74).
Begrepet er anbefalt av International Association of Lighthouse Authorities (IALA) og brukes i utlandet. På hjemlige kart og i navigasjonsmanualer er standard siktrekkevidde angitt (hvis det er mindre enn det geografiske).
Standard siktområde- dette er den optiske rekkevidden med meteorologisk sikt på 13,5 miles (d = 0,80).
I navigasjonsmanualene "Lys", "Lys og skilt" er det en tabell over horisontens synlighetsområde, et nomogram for objektsynlighet og et nomogram for optisk synlighetsområde. Nomogrammet kan legges inn ved lysstyrke i candela, etter nominelt (standard) område og ved meteorologisk sikt, noe som resulterer i brannens optiske sikt (fig. 1.19).
Navigatøren må eksperimentelt samle informasjon om åpningsområdene til spesifikke lys og skilt i navigasjonsområdet under ulike værforhold.
Synlighetsområde horisontalt
Linjen observert i havet, langs hvilken havet ser ut til å forbinde med himmelen, kalles observatørens synlige horisont.
Hvis observatørens øye er i høyden e M over havet (dvs. EN ris. 2.13), deretter siktelinjen som tangerer jordens overflate, definerer en liten sirkel på jordens overflate ahh, radius D.
Ris. 2.13. Synlighetsområde horisontalt
Dette ville vært sant hvis jorden ikke var omgitt av en atmosfære.
Hvis vi tar jorden for å være en sfære og utelukker atmosfærens påvirkning, så fra rettvinklet trekant OAa følger: OA=R+e
Siden verdien er ekstremt liten ( Til e = 50m på R = 6371km – 0,000004 ), så har vi endelig:
Under påvirkning av jordisk brytning, som et resultat av brytningen av den visuelle strålen i atmosfæren, ser observatøren horisonten lenger (i en sirkel bb).
(2.7)
Hvor X– terrestrisk brytningskoeffisient (» 0,16).
Hvis vi tar rekkevidden til den synlige horisonten D e i miles, og høyden på observatørens øye over havet ( e M) i meter og erstatte verdien av jordens radius ( R=3437,7 miles = 6371 km), så får vi til slutt formelen for å beregne rekkevidden til den synlige horisonten
(2.8)
For eksempel: 1) e = 4 m D e = 4,16 miles; 2) e = 9 m D e = 6,24 miles;
3) e = 16 m D e = 8,32 miles; 4) e = 25 m D e = 10,4 miles.
Ved å bruke formel (2.8), ble tabell nr. 22 “MT-75” (s. 248) og tabell nr. 2.1 “MT-2000” (s. 255) satt sammen i henhold til ( e M) fra 0,25 m¸ 5100 m. (se tabell 2.2)
Synlighet utvalg av landemerker til sjøs
Hvis en observatør hvis øyehøyde er i høyden e M over havet (dvs. EN ris. 2.14), observerer horisontlinjen (dvs. I) på avstand D e (miles), deretter analogt og fra et referansepunkt (dvs. B), hvis høyde over havet h M, synlig horisont (dvs. I) observert på avstand D h(mil).
Ris. 2.14. Synlighet utvalg av landemerker til sjøs
Fra fig. 2.14 er det åpenbart at siktområdet til et objekt (landemerke) som har en høyde over havet h M, fra høyden av observatørens øye over havet e M vil uttrykkes med formelen:
Formel (2.9) løses ved å bruke tabell 22 “MT-75” s. 248 eller tabell 2.3 “MT-2000” (s. 256).
For eksempel: e= 4 m, h= 30 m, D P = ?
Løsning: Til e= 4 m® D e= 4,2 miles;
Til h= 30 m® D h= 11,4 miles.
D P= D e + D h= 4,2 + 11,4 = 15,6 mil.
Ris. 2.15. Nomogram 2.4. "MT-2000"
Formel (2.9) kan også løses ved hjelp av Søknader 6 til "MT-75" eller nomogram 2.4 “MT-2000” (s. 257) ® fig. 2.15.
For eksempel: e= 8 m, h= 30 m, D P = ?
Løsning: Verdier e= 8 m (høyre skala) og h= 30 m (venstre skala) koble med en rett linje. Skjæringspunktet mellom denne linjen og gjennomsnittsskalaen ( D P) og vil gi oss ønsket verdi 17,3 mil. ( se tabell 2.3 ).
Geografisk synlighetsområde for objekter (fra tabell 2.3. "MT-2000")
Note:
Høyden på navigasjonslandemerket over havet er valgt fra navigasjonsguiden for navigasjon "Lys og skilt" ("Lys").
2.6.3. Synlighetsområde for landemerkelyset vist på kartet (fig. 2.16)
Ris. 2.16. Synlighetsområder for fyrlyset vises
På sjøkart for navigasjon og i navigasjonsmanualer er siktområdet til landemerkelyset gitt for høyden på observatørens øye over havet e= 5 m, dvs.:
Hvis den faktiske høyden på observatørens øye over havet avviker fra 5 m, er det nødvendig å legge til rekkevidden som vises på kartet (i håndboken) for å bestemme synlighetsområdet til landemerkelyset. e> 5 m), eller trekk fra (hvis e < 5 м) поправку к дальности видимости огня ориентира (DD K), vist på kartet for øyehøyden.
(2.11)
(2.12)
For eksempel: D K= 20 miles, e= 9 m.
D OM = 20,0+1,54=21,54miles
Da: DOM = D K + ∆ D TIL = 20,0+1,54 =21,54 miles
Svare: D O= 21,54 miles.
Problemer med å beregne siktområder
A) Synlig horisont ( D e) og landemerke ( D P)
B) Åpning av fyrbålet
Konklusjoner
1. De viktigste for observatøren er:
EN) fly:
Fly sann horisont observatør (kvadrat IGN);
Planet til observatørens sanne meridian (PL).
Planet til den første vertikalen til observatøren;
b) linjer:
Loddledning(normal) for observatøren,
Observer sann meridianlinje ® middagslinje N-S;
Linje E-W.
2. Systemer for retningstele er:
Sirkulær (0°¸360°);
halvsirkelformet (0°¸180°);
Kvartnote (0°¸90°).
3. Enhver retning på jordoverflaten kan måles ved en vinkel i planet til den sanne horisonten, og tar linjen til observatørens sanne meridian som origo.
4. Sanne retninger (IR, IP) bestemmes på skipet i forhold til den nordlige delen av observatørens sanne meridian, og CU (kursvinkel) - i forhold til baugen til skipets lengdeakse.
5. Rekkevidde for observatørens synlige horisont ( D e) beregnes ved hjelp av formelen:
.
6. Synlighetsrekkevidden til et navigasjonslandemerke (med god sikt på dagtid) beregnes ved å bruke formelen:
7. Synlighetsområde for navigasjonslandmerkelyset, i henhold til rekkevidden ( D K), vist på kartet, beregnes ved hjelp av formelen:
, Hvor 
.
Ris. 4 Grunnlinjer og plan for observatøren
For orientering til sjøs er det tatt i bruk et system med konvensjonelle linjer og fly fra observatøren. I fig. 4 viser en globus på hvis overflate ved et punkt M observatøren er lokalisert. Øyet hans er på punktet EN. Brev e indikerer høyden på observatørens øye over havet. Linje ZMn trukket gjennom observatørens posisjon og sentrum kloden, kalles lodd eller vertikal linje. Alle plan trukket gjennom denne linjen kalles vertikal, og vinkelrett på det - horisontal. Horisontalplanet НН/ som går gjennom observatørens øye kalles ekte horisontplan. Det vertikale planet VV / som går gjennom observatørens sted M og jordaksen kalles planet til den sanne meridianen. I skjæringspunktet mellom dette planet og jordoverflaten dannes det en stor sirkel PnQPsQ /, kalt observatørens sanne meridian. Den rette linjen oppnådd fra skjæringspunktet mellom planet til den sanne horisonten og planet til den sanne meridianen kalles ekte meridianlinje eller N-S-linjen midt på dagen. Denne linjen bestemmer retningen til de nordlige og sørlige punktene i horisonten. Det vertikale planet FF / vinkelrett på planet til den sanne meridianen kalles planet til den første vertikalen. I skjæringspunktet med planet til den sanne horisonten, dannes det linje Ø-V, vinkelrett på N-S-linjen og definerer retningene til de østlige og vestlige punktene av horisonten. Linjene N-S og E-W deler planet til den sanne horisonten i kvartaler: NØ, SØ, SV og NW.
Fig.5. Synlighetsområde horisontalt
I åpent hav ser observatøren en vannflate rundt skipet, begrenset av en liten sirkel CC1 (fig. 5). Denne sirkelen kalles den synlige horisonten. Avstanden De fra posisjonen til fartøyet M til den synlige horisontlinjen CC 1 kalles rekkevidden til den synlige horisonten. Det teoretiske området til den synlige horisonten Dt (segment AB) er alltid mindre enn det faktiske området De. Dette forklares av det faktum at på grunn av den forskjellige tettheten av atmosfæriske lag i høyden, forplanter en lysstråle seg ikke rettlinjet i den, men langs en AC-kurve. Som et resultat kan observatøren i tillegg se en del av vannoverflaten som ligger bak linjen til den teoretiske synlige horisonten og begrenset av den lille sirkelen CC 1. Denne sirkelen er linjen til observatørens synlige horisont. Fenomenet brytning av lysstråler i atmosfæren kalles terrestrisk brytning. Refraksjon avhenger av atmosfærisk trykk, temperatur og fuktighet. På samme sted på jorden kan brytningen endre seg selv i løpet av en dag. Derfor tas den gjennomsnittlige refraksjonsverdien i beregninger. Formel for å bestemme rekkevidden til den synlige horisonten:
Som et resultat av refraksjon ser observatøren horisontlinjen i retningen AC / (fig. 5), tangent til buen AC. Denne linjen er hevet i en vinkel r over den direkte strålen AB. Hjørne r også kalt terrestrisk refraksjon. Hjørne d mellom planet til den sanne horisonten NN / og retningen til den synlige horisonten kalles helling av den synlige horisonten.
SYNLIGHET UTVALG AV OBJEKTER OG LYS. Rekkevidden til den synlige horisonten lar en bedømme synligheten til objekter som befinner seg på vannnivå. Hvis en gjenstand har en viss høyde h over havet, så kan en observatør oppdage det på avstand:
På sjøkart og i navigasjonsmanualer er det forhåndsberegnet siktområdet for fyrlys gitt. Dk fra en observatørs øyehøyde på 5 m. Fra en slik høyde De tilsvarer 4,7 miles. På e, forskjellig fra 5 m, bør det gjøres en endring. Verdien er lik:
Deretter siktområdet til fyret Dn er lik:
Synlighetsområdet for objekter beregnet ved hjelp av denne formelen kalles geometrisk eller geografisk. De beregnede resultatene tilsvarer en viss gjennomsnittlig tilstand av atmosfæren på dagtid. Når det er mørke, regn, snø eller tåkete vær, reduseres naturlig synligheten til gjenstander. Tvert imot, under en viss tilstand av atmosfæren, kan brytningen være veldig stor, som et resultat av at synlighetsområdet til objekter viser seg å være mye større enn beregnet.
Avstand til den synlige horisonten. Tabell 22 MT-75:
Tabellen beregnes ved hjelp av formelen:
De = 2.0809 ,
Går inn på bordet 22 MT-75 med varehøyde h over havet, få siktområdet til dette objektet fra havnivå. Hvis vi legger til det oppnådde området området til den synlige horisonten, funnet i samme tabell i henhold til høyden på observatørens øye e over havet, vil summen av disse områdene være objektets synlighetsområde, uten å ta hensyn til atmosfærens gjennomsiktighet.
For å oppnå rekkevidden til radarhorisonten Dp akseptert valgt fra tabellen. 22 øke rekkevidden til den synlige horisonten med 15 %, deretter Dp=2,3930 . Denne formelen er gyldig for standard atmosfæriske forhold: trykk 760 mm, temperatur +15°C, temperaturgradient - 0,0065 grader per meter, relativ fuktighet, konstant med høyde, 60%. Ethvert avvik fra den aksepterte standardtilstanden til atmosfæren vil forårsake en delvis endring i radarhorisontens rekkevidde. I tillegg avhenger denne rekkevidden, dvs. avstanden som reflekterte signaler kan være synlige fra på radarskjermen, i stor grad av individuelle egenskaper radar og reflekterende egenskaper til objektet. Av disse grunnene, bruk koeffisienten 1,15 og dataene i tabellen. 22 bør brukes med forsiktighet.
Summen av rekkeviddene til radarhorisonten til antennen Ld og det observerte objektet med høyde A vil representere den maksimale avstanden som det reflekterte signalet kan returnere fra.
Eksempel 1.
Bestem deteksjonsområdet til et beacon med høyde h=42 m fra havnivå fra høyden av observatørens øye e=15,5 m.
Løsning. Fra bordet 22 velg:
for h = 42 m..... . Dh= 13,5 miles;
Til e= 15.5 m. . . . . . De= 8,2 miles,
derfor deteksjonsområdet til beacon
Dp = Dh+De = 21,7 miles.
Synlighetsområdet til et objekt kan også bestemmes av nomogrammet som er plassert på innsatsen (vedlegg 6). MT-75
Eksempel 2.
Finn radarrekkevidden til et objekt med høyde h=122 m, hvis den effektive høyden til radarantennen er Hd = 18,3 m over havet.
Løsning. Fra bordet 22 velge siktområdet til objektet og antennen fra havnivået, henholdsvis 23,0 og 8,9 miles. Ved å summere opp disse områdene og multiplisere dem med en faktor på 1,15, vil objektet sannsynligvis bli oppdaget fra en avstand på 36,7 miles under standard atmosfæriske forhold.
Kapittel VII. Navigasjon.
Navigasjon er grunnlaget for navigasjonsvitenskapen. Navigasjonsmetoden for navigering er å navigere et skip fra et sted til et annet på den mest fordelaktige, korteste og sikreste måten. Denne metoden løser to problemer: hvordan man dirigerer skipet langs den valgte banen og hvordan man bestemmer dets plass i sjøen basert på elementene i skipets bevegelse og observasjoner av kystobjekter, tatt i betraktning påvirkningen på skipet ytre krefter- vind og strøm.
For å være sikker på sikker bevegelse av skipet ditt, må du kjenne skipets plass på kartet, som bestemmer dets posisjon i forhold til farene i et gitt navigasjonsområde.
Navigasjon omhandler utviklingen av grunnleggende navigasjon, den studerer:
Jordens dimensjoner og overflate, metoder for å skildre jordoverflaten på kart;
Metoder for å beregne og plotte et skips vei på sjøkart;
Metoder for å bestemme posisjonen til et skip til sjøs ved kystobjekter.
§ 19. Grunnleggende informasjon om navigasjon.
1. Grunnpunkter, sirkler, linjer og plan
Jorden vår har form som en sfæroid med en semi-hovedakse OE lik 6378 km, og den lille aksen ELLER 6356 km(Fig. 37).
Ris. 37. Bestemme koordinatene til et punkt på jordoverflaten
I praksis, med en viss antagelse, kan jorden betraktes som en kule som roterer rundt en akse som opptar en bestemt posisjon i rommet.
For å bestemme punkter på jordoverflaten er det vanlig å mentalt dele den inn i vertikale og horisontale plan som danner linjer med jordoverflaten - meridianer og paralleller. Endene av jordens imaginære rotasjonsakse kalles poler - nord eller nord, og sør eller sør.
Meridianer er store sirkler som går gjennom begge polene. Paralleller er små sirkler på jordoverflaten parallelt med ekvator.
Ekvator er en stor sirkel hvis plan går gjennom jordens sentrum vinkelrett på rotasjonsaksen.
Både meridianer og paralleller på jordoverflaten kan tenkes i utallige tall. Ekvator, meridianer og paralleller danner jordens geografiske koordinatnett.
Plassering av ethvert punkt EN på jordens overflate kan bestemmes av breddegrad (f) og lengdegrad (l) .
Breddegraden til et sted er buen til meridianen fra ekvator til parallellen til et gitt sted.
Ellers: breddegraden til et sted måles ved den sentrale vinkelen mellom ekvatorplanet og retningen fra jordens sentrum til et gitt sted.
Breddegrad måles i grader fra 0 til 90° i retning fra ekvator til polene. Ved beregning er det antatt at nordlig breddegrad f N har plusstegn, sørlig breddegrad f S har minustegn.
Breddegradsforskjellen (f 1 - f 2) er meridianbuen innelukket mellom parallellene til disse punktene (1 og 2). Lengdegraden til et sted er ekvatorbuen fra nominell meridian til meridianen for et gitt sted. Ellers: lengdegraden til et sted måles av buen til ekvator, innelukket mellom planet til primærmeridianen og meridianplanet til et gitt sted. Forskjellen i lengdegrad (l 1 -l 2) er buen til ekvator, innelukket mellom meridianene
gitt poeng
(1 og 2). Primmeridianen er Greenwich-meridianen. Fra den måles lengdegrad i begge retninger (øst og vest) fra 0 til 180°. Vestlig lengdegrad er målt på kartet til venstre for Greenwich-meridianen og er tatt med et minustegn i beregninger; østlig - til høyre og har et plusstegn. Bredde- og lengdegraden til ethvert punkt på jorden kalles
geografiske koordinater
dette punktet.
2. Inndeling av den sanne horisonten EN Et mentalt imaginært horisontalplan som går gjennom observatørens øye kalles planet for observatørens sanne horisont, eller sanne horisont (fig. 38). La oss anta det på punktet er observatørens øye, linje
ZABC - vertikal, HH 1 - planet til den sanne horisonten, og linjen P NP S - rotasjonsaksen til jorden. Av de mange vertikale planene vil bare ett plan på tegningen falle sammen med rotasjonsaksen til jorden og punktet EN. Linje Skjæringspunktet mellom dette vertikale planet og jordoverflaten gir en storsirkel P N BEP SQ, kalt stedets sanne meridian, eller meridianen til observatøren. Planet til den sanne meridianen skjærer planet til den sanne horisonten og gir nord-sør-linjen på sistnevnte
N.S.
O.W. vinkelrett på linjen av ekte nord-sør kalles linjen for ekte øst og vest (øst og vest). Dermed inntar de fire hovedpunktene i den sanne horisonten - nord, sør, øst og vest - en veldefinert posisjon hvor som helst på jorden, bortsett fra polene, takket være hvilke forskjellige retninger langs horisonten kan bestemmes i forhold til disse poeng. Veibeskrivelse N (nord), S (sør),(vest) kalles hovedretningene. Hele omkretsen av horisonten er delt inn i 360°. vinkelrett på linjen av ekte nord-sør kalles linjen for ekte øst og vest (øst og vest). Divisjon gjøres fra punktet
i retning med klokken. Mellomretninger mellom hovedretningene kalles kvartretninger og kalles NEI, SÅ, SV, NW.
Hoved- og kvartalsretningene har følgende verdier i grader: Ris. 38.
Observatørens sanne horisont
3. Synlig horisont, synlig horisontområde
Vannvidden som er synlig fra et fartøy er begrenset av en sirkel dannet av det tilsynelatende skjæringspunktet mellom himmelhvelvet og vannoverflaten. Denne sirkelen kalles observatørens tilsynelatende horisont. Rekkevidden til den synlige horisonten avhenger ikke bare av høyden på observatørens øyne over vannoverflaten, men også av tilstanden til atmosfæren. Figur 39.
Objektsynlighetsområde
Båtføreren skal alltid vite hvor langt han kan se horisonten i ulike posisjoner, for eksempel ved å stå ved roret, på dekk, sittende osv.
Rekkevidden til den synlige horisonten bestemmes av formelen:
d = 2,08 eller, omtrentlig, for en observatørs øyehøyde på mindre enn 20 m av
formel:
d = 2,
hvor d er rekkevidden til den synlige horisonten i miles; m.
h er høyden på observatørens øye, Eksempel. m, Hvis høyden på observatørens øye er h = 4
da er rekkevidden til den synlige horisonten 4 miles. , Synlighetsområde for det observerte objektet (fig. 39), eller, som det kalles, geografisk område D n er summen av områdene til den synlige horisonten Med
høyden på dette objektet H og høyden på observatørens øye A. , Observatør A (fig. 39), plassert i høyden h, kan fra skipet sitt se horisonten kun i en avstand d 1, dvs. til punkt B på vannoverflaten. ; Hvis vi plasserer en observatør ved punkt B av vannoverflaten, kan han se fyret C plassert i en avstand d 2 fra den derfor observatøren befinner seg på punktet :
EN,
vil se fyret fra en avstand lik D n
D n= d 1 + d 2.
h er høyden på observatørens øye, Synlighetsområdet for objekter som ligger over vannstanden kan bestemmes av formelen: m, Dn = 2,08(+). m.
Fyrhøyde H = 1b.8 høyden på observatørens øye h = 4
Løsning.
h er høyden på observatørens øye, D n = l 2,6 miles, eller 23,3 km. m Synlighetsområdet til et objekt bestemmes også tilnærmet ved hjelp av Strusky-nomogrammet (fig. 40). Ved å bruke en linjal slik at én rett linje forbinder høydene som tilsvarer observatørens øye og det observerte objektet, oppnås siktområdet på den midtre skalaen. m.
Finn siktområdet til et objekt med en høyde på 26,2 over havet med en observatørs øyehøyde over havet på 4,5
På kart, veibeskrivelser, i navigasjonsmanualer, i beskrivelsene av skilt og lys er siktområdet gitt for en observatørs øyehøyde på 5 m fra vannstanden. Siden på en liten båt er observatørens øye plassert under 5 m, for ham vil siktområdet være mindre enn det som er angitt i manualer eller på kartet (se tabell 1).
h er høyden på observatørens øye, Kartet indikerer synligheten til fyret ved 16 miles. Dette betyr at en observatør vil se dette fyret fra en avstand på 16 miles hvis øyet hans er i en høyde av 5 m over havet. Hvis observatørens øye er i høyden 3 m, da vil sikten reduseres tilsvarende med forskjellen i horisontens siktområde for høyde 5 og 3 m. Synlighetsområde horisontalt for høyde 5 m lik 4,7 miles; for høyde 3 m- 3,6 miles, forskjell 4,7 - 3,6=1,1 miles.
Følgelig vil ikke siktområdet til fyret være 16 miles, men bare 16 - 1,1 = 14,9 miles.
Ris. 40. Struskys nomogram
Det geografiske området for synlighet av objekter i havet D p bestemmes av den største avstanden som observatøren vil se toppen over horisonten på, dvs. avhenger bare av geometriske faktorer som forbinder høyden på observatørens øye e og høyden på landemerket h ved brytningsindeksen c (fig. 1.42):
hvor D e og D h er avstandene til den synlige horisonten fra høyden på observatørens øye og høyden til objektet. At. synlighetsområdet til et objekt beregnet fra høyden på observatørens øye og høyden på objektet kalles geografisk eller geometrisk synlighetsområde.
Beregning geografisk rekkevidde synligheten til et objekt kan bestemmes i henhold til tabellen. 2.3 MT – 2000 i henhold til argumentene e og h eller i henhold til tabell. 2.1 MT – 2000 ved å summere resultatene oppnådd ved å legge inn tabellen to ganger ved å bruke argumentene e og h. Du kan også få Dp ved å bruke Strusky-nomogrammet, som er gitt i MT - 2000 under nummer 2.4, samt i hver bok "Lys" og "Lys og tegn" (fig. 1.43).
På marine navigasjonskart og i navigasjonsmanualer er det geografiske området for synlighet for landemerker gitt for en konstant høyde på observatørens øye e = 5 m og er utpekt som D k - siktområdet angitt på kartet.
Ved å erstatte verdien e = 5 m i formel (1.126), får vi:
For å bestemme D p er det nødvendig å introdusere en korreksjon D D til D k, hvis verdi og tegnet bestemmes av formelen:
Hvis den faktiske høyden på øyet er mer enn 5 m, har DD et "+"-tegn, hvis mindre - et "-"-tegn. Slik:
. (1.129)
Verdien av Dp avhenger også av synsskarphet, som kommer til uttrykk i øyets vinkeloppløsning, dvs. bestemmes også av den minste vinkelen der objektet og horisontlinjen skilles fra hverandre (fig. 1.44).
I samsvar med formel (1.126)
Men på grunn av oppløsningen til øyet g, vil observatøren kun se et objekt når dets vinkeldimensjoner ikke er mindre enn g, dvs. når den er synlig over horisontlinjen med minst Dh, som fra den elementære DA¢CC¢ ved vinklene C og C¢ nær 90° vil være Dh = D p × g¢.
For å få D p g i miles med Dh i meter:
hvor D p g er det geografiske området for synlighet til et objekt, tatt i betraktning øyets oppløsning.
Praktiske observasjoner har bestemt at når fyret åpnes, g = 2¢, og når det er skjult, g = 1,5¢.
Eksempel. Finn det geografiske siktområdet til et fyrtårn med en høyde på h = 39 m, hvis høyden på observatørens øye er e = 9 m, uten og med hensyn til øyeoppløsningen g = 1,5¢.
Påvirkning av hydrometeorologiske faktorer på siktområdet til lys
I tillegg til geometriske faktorer (e og h), påvirkes også siktområdet til landemerker av kontrast, noe som gjør at landemerket kan skilles fra bakgrunnen rundt.
Synlighetsområdet for landemerker i løpet av dagen, som også tar hensyn til kontrast, kalles optisk siktområde på dagtid.
For å sikre sikker navigering om natten brukes spesielle midler navigasjonsutstyr ha lysoptiske enheter: beacons, opplyste navigasjonsskilt og navigasjonslys.
Sjøfyret - Dette er en spesiell permanent struktur med et siktområde av hvite eller fargede lys knyttet til seg på minst 10 miles.
Glødende marint navigasjonsskilt- en kapitalstruktur som har et lysoptisk apparat med et siktområde av hvite eller fargede lys redusert til mindre enn 10 miles.
Marine navigasjonslys- en belysningsanordning installert på naturlige gjenstander eller strukturer av ikke-spesiell konstruksjon. Slike navigasjonshjelpemidler fungerer ofte automatisk.
Om natten avhenger siktområdet til fyrlys og lysende navigasjonsskilt ikke bare av høyden på observatørens øye og høyden på det lysende navigasjonshjelpemidlet, men også av styrken til lyskilden, fargen på brannen, utformingen av det lysoptiske apparatet, samt på gjennomsiktigheten av atmosfæren.
Synlighetsområdet som tar hensyn til alle disse faktorene kalles natt optisk synlighetsområde, de. dette er det maksimale siktområdet for brannen på et gitt tidspunkt for et gitt meteorologisk siktområde.
Meteorologisk siktområde avhenger av åpenheten til atmosfæren. En del av lysstrømmen til lys fra opplyste navigasjonshjelpemidler absorberes av partikler inneholdt i luften, derfor oppstår en svekkelse av lysintensiteten, preget av atmosfærisk gjennomsiktighetskoeffisient t:
hvor I 0 er lysintensiteten til kilden; I 1 - lysstyrke i en viss avstand fra kilden, tatt som en enhet (1 km, 1 mil).
Den atmosfæriske gjennomsiktighetskoeffisienten er alltid mindre enn enhet, så det geografiske siktområdet er vanligvis større enn det faktiske, bortsett fra i unormale tilfeller.
Gjennomsiktigheten av atmosfæren i poeng vurderes i henhold til synlighetsskalaen i Tabell 5.20 MT - 2000 avhengig av atmosfærens tilstand: regn, tåke, snø, dis, etc.
Siden det optiske lysområdet varierer mye avhengig av atmosfærens gjennomsiktighet, har International Association of Lighthouse Authorities (IALA) anbefalt bruk av begrepet "nominell rekkevidde".
Nominelt brannsynsområde kalles det optiske siktområdet ved et meteorologisk siktområde på 10 miles, som tilsvarer den atmosfæriske gjennomsiktighetskoeffisienten t = 0,74. Det nominelle siktområdet er angitt i mange navigasjonshåndbøker. fremmede land. Innenrikskart og navigasjonsmanualer indikerer standard siktområde (hvis det er mindre enn det geografiske siktområdet).
Standard siktområde Brannen kalles det optiske siktområdet med et meteorologisk siktområde på 13,5 miles, som tilsvarer den atmosfæriske gjennomsiktighetskoeffisienten t = 0,8.
I navigasjonsmanualene "Lys", "Lys og skilt", i tillegg til tabellen over rekkevidden av den synlige horisonten og nomogrammet for synlighetsområdet til objekter, er det også et nomogram over det optiske området for lysets synlighet (Fig. 1.45). Det samme nomogrammet er gitt i MT - 2000 under nummer 2.5.
Inndataene til nomogrammet er lysstyrke, eller nominell eller standard visuell rekkevidde, (hentet fra navigasjonshjelpemidler), og meteorologisk visuell rekkevidde, (hentet fra meteorologisk varsel). Ved å bruke disse argumentene, er det optiske området for synlighet hentet fra nomogrammet.
Når de designer beacons og lys, streber de etter å sikre at det optiske siktområdet er likt det geografiske siktområdet i klart vær. For mange lys er imidlertid det optiske siktområdet mindre enn det geografiske området. Hvis disse områdene ikke er like, er den minste av dem angitt på kart og i navigasjonsmanualer.
For praktiske beregninger av forventet brannsynlighetsområde i løpet av dagen Det er nødvendig å beregne D p ved å bruke formelen (1.126) basert på høyden på observatørens øye og landemerket. Om natten: a) hvis det optiske siktområdet er større enn det geografiske, er det nødvendig å ta en korreksjon for høyden på observatørens øye og beregne det geografiske siktområdet ved å bruke formlene (1.128) og (1.129). Godta den minste av de optiske og geografiske beregnede ved hjelp av disse formlene; b) hvis det optiske siktområdet er mindre enn det geografiske, godta det optiske området.
Hvis det på kartet er en brann eller fyrtårn D k< 2,1 h + 4,7 , то поправку DД вводить не нужно, т.к. эта дальность видимости оптическая меньшая географической дальности видимости.
Eksempel. Høyden på observatørens øye er e = 11 m, synligheten til brannen som er angitt på kartet er D k = 16 miles. Det nominelle siktområdet til fyret fra navigasjonshåndboken "Lys" er 14 miles. Meteorologisk sikt rekkevidde 17 miles. På hvilken avstand kan vi forvente at fyret skal fyre opp?
I følge nomogrammet Dopt » 19,5 miles.
Ved e = 11m ® D e = 6,9 miles
D 5 = 4,7 miles
DD =+2,2 miles
D k = 16,0 miles
D n = 18,2 miles
Svar: Du kan forvente å åpne ild fra en avstand på 18,2 miles.
Sjøkart. Kartprojeksjoner. Tverrgående likekantet sylindrisk Gauss-projeksjon og bruken av den i navigasjon. Perspektivprojeksjoner: stereografisk, gnomonisk.
Et kart er et redusert forvrengt bilde av jordens sfæriske overflate på et plan, forutsatt at forvrengningene er naturlige.
En plan er et bilde av jordens overflate på et plan, ikke forvrengt på grunn av det avbildede områdets litenhet.
Et kartografisk rutenett er et sett med linjer som viser meridianer og paralleller på et kart.
Kartprojeksjon er en matematisk basert måte å skildre meridianer og paralleller på.
Et geografisk kart er et konvensjonelt bilde av hele jordens overflate eller en del av den konstruert i en gitt projeksjon.
Kart varierer i formål og målestokk, for eksempel: planisfærer - som viser hele jorden eller en halvkule, generelt eller generelt - som viser enkelte land, hav og hav, privat - skildrer mindre rom, topografisk - skildrer detaljer om landoverflaten, orografisk - relieffkart, geologisk - forekomsten av lag, etc.
Sjøkart er spesielle geografiske kart designet først og fremst for å støtte navigasjon. I generell klassifisering geografiske kart de er klassifisert som tekniske. Et spesielt sted Blant sjøkartene er det multifunksjonelle symboler, som brukes til å plotte kursen til et skip og bestemme dets plass i sjøen. En skipssamling kan også inneholde hjelpe- og referansekart.
Klassifisering av kartprojeksjoner.
I henhold til arten av forvrengninger er alle kartografiske projeksjoner delt inn i:
- Konform eller konform - projeksjoner der figurene på kartene ligner de tilsvarende figurene på jordens overflate, men deres arealer er ikke proporsjonale. Vinklene mellom objekter på bakken tilsvarer vinklene på kartet.
- Lik eller tilsvarende - der proporsjonaliteten til figurenes arealer er bevart, men samtidig er vinklene mellom objektene forvrengt.
- Ekvidistant - å bevare lengden langs en av hovedretningene til ellipsen av forvrengninger, det vil si at for eksempel en sirkel på bakken på et kart er avbildet som en ellipse der en av halvaksene er lik radiusen til slike en sirkel.
- Vilkårlig - alle andre som ikke har de ovennevnte egenskapene, men er underlagt andre betingelser.
Basert på metoden for å konstruere projeksjoner, er de delt inn i:
|
, ortografisk - når synspunktet er fjernet til det uendelige, eksternt - synspunktet er i en begrenset avstand lenger enn sfærens motsatte pol, sentralt eller gnomonisk - når synspunktet er i midten av sfæren. Perspektivprojeksjoner er verken konforme eller likeverdige. Å måle avstander på kart konstruert i slike projeksjoner er vanskelig, men buen til en stor sirkel er avbildet som en rett linje, noe som er praktisk når du plotter radiopeilinger, så vel som kurs når du seiler langs DBC. Eksempler. Kart over de sirkumpolare områdene kan også konstrueres i denne projeksjonen. Avhengig av kontaktpunktet til bildeplanet, er gnomoniske projeksjoner delt inn i: normal eller polar - berøring ved en av polene tverrgående eller ekvatorial - berøring ved ekvator 
horisontal eller skrå - berører på et hvilket som helst punkt mellom polen og ekvator (meridianer på kartet i en slik projeksjon er stråler som divergerer fra polen, og paralleller er ellipser, hyperbler eller paraboler. 