фл.семафором навигация
исполнить цепочку-на главную в кубрик-на 1 стр.
  • главная
  • астрономия
  • гидрометеорология
  • имена на карте
  • судомоделизм
  • навигация
  • устройство НК
  • памятники
  • морпесни
  • морпрактика
  • протокол
  • сокровищница
  • флаги
  • семафор
  • традиции
  • морвузы
  • мороружие
  • словарик
  • моравиация
  • кают-компания

  •  

    Учебник по навигации

     


    Глава 1

    С развитием мореплавания в тесной взаимосвязи и диалектическом единстве с ним развивается и кораблевождение, достигшее к настоящему времени высокого совершенства.
    Термин кораблевождение принято употреблять для выражения двух понятий. В узком значении этот термин употребляют для обозначения непосредственного процесса вождения корабля, включающего штурманские расчеты, графическое изображение пути на карте, контроль за положением и движением корабля и управление кораблем с помощью рулевого устройства. В более широком и общем значении термин кораблевождение принято понимать как науку, которая изучает условия, средства и способы вождения кораблей и включает в себя дисциплины: Навигацию, Мореходную астрономию, Маневрирование, Технические средства кораблевождения, Навигационные пособия и Морскую гидрометеорологию.
    Поясним это. Корабль, совершающий плавание, движется не только под действием своих движителей — гребных винтов, паруса или реактивной силы. Находясь одновременно в двух средах — воздушной и водной, корабль подвергается воздействию этих сред и процессов, происходящих в них (ветер, течение, волнение и др.). В результате влияния всех сил, действующих на корпус и надстройки корабля, корабль движется в направлении их , равнодействующей. Если не будет учтена хотя бы одна из этих сил, корабль уклонится от намеченного маршрута, возникнут предпосылки, которые в сочетании с другими неблагоприятными обстоятельствами (малая видимость, отсутствие возможностей для контроля места корабля, опасный в навигационном отношении район плавания и т.п.) могут привести к аварии. Учесть многообразные факторы, влияющие на направление и скорость движения корабля, и успешно решить общую задачу кораблевождения — точно, безопасно, в установленное время провести корабль по заданному маршруту — штурман может только тогда, когда он вооружен знаниями условий плавания, маневренных свойств корабля, средств и способов вождения кораблей.
    Знания условий плавания — атмосферы, Мирового океана и процессов, происходящих в них,— могут быть получены в результате изучения Морской гидрометеорология  данного морского театра.
    Маневренные свойства корабля и влияние на них различных факторов — мелководья, обрастания корпуса, крена, дифферента, изменения водоизмещения и др.— изучаются в Теории корабля. Основные маневренные элементы корабля (скорость хода, дальность плавания, инерция, циркуляция и т. д.),-характеризующие его маневренные свойства, определяются и периодически проверяются штурманом на специально оборудованных для этой цели полигонах.
    Техническое оснащение (навигационные приборы, системы и комплексы), с помощью которого штурман осуществляет вождение корабля, изучается в Технических средствах кораблевождения.
    Способы определения места корабля, поправок корабельных указателей направлений по наблюдениям небесных светил и способы решения некоторых других задач кораблевождения и военно-морской практики изучаются Мореходной астрономией. Однако ведущей дисциплиной науки Кораблевождение является Навигация.
    Навигация — дисциплина, изучающая и разрабатывающая теорию и .практические способы вождения кораблей. Из этого определения видно, что именно навигация призвана непосредственно решать общую задачу кораблевождения. Для этого навигация реализует достижения и результаты всех дисциплин, составляющих кораблевождение, а также некоторых дисциплин и наук, не вошедших в него.
    Слово «навигация» происходит от латинского слова navigatio, означающего судоходство, мореплавание.

     

    Земной эллипсоид



    § 1. Фигура и размеры Земли



    Многочисленные исследования и измерения позволили установить, что Земля имеет форму неправильного в математическом отношении тела, называемого геоидом. Поверхность, образующая геоид, в отличие от физической поверхности Земли с ее неровностями (горы, впадины и т. п.) во всех своих точках горизонтальна, т. е. совпадает с нормалью к направлению силы тяжести и определяется как уровенная поверхность. В природе такая уровенная поверхность совпадает со средним уровнем воды океанов и открытых морей в спокойном состоянии (при отсутствии ,волнения, течений, приливов и других возмущающих факторов), мысленно продолженным под все материки. Неправильность геоида обусловливается неравномерным распределением масс в толще Земли, от притягивающего действия которых зависит направление силы тяжести.
    Теоретические исследования и результаты обработки астрономо-геодезических и гравиметрических измерений, а также результаты наблюдений за искусственными спутниками Земли показывают, что геоид близок к математически правильной фигуре — эллипсоиду вращения, образованному вращением эллипса вокруг его малой оси. Поэтому при производстве геодезических, картографических и других работ, требующих высокой точности, за фигуру Земли принимают эллипсоид вращения.
    Величина отклонения по высоте поверхности геоида от поверхности земного эллипсоида, принятого в СССР и надлежащим образом подобранного по размерам и ориентированного в теле Земли, не превышает 100—150 м. Эллипсоид вращения практически отождествляется со сфероидом, представляющим фигуру равновесия вращающейся однородной жидкой массы. Отклонение по высоте поверхностей эллипсоида вращения и сфероида не превышает 2—3 м.
    Фигура Земли

    Определение размеров земного эллипсоида, имеющего наибольшую близость к фигуре Земли в целом, продолжает оставаться одной из основных задач высшей геодезии. Поэтому в разных странах обработку результатов геодезических и топографических работ относят к вспомогательной математической поверхности, представляющей земной эллипсоид с размерами, принятыми для данной страны. Эллипсоид с определенными размерами, к поверхности которого относят все результаты геодезических и топографических работ в государстве, называют референц - эллипсоидом.
    Основными элементами, определяющими размеры земного эллипсоида, являются его полуоси: большая а и малая Ь. Кроме того, для характеристики земного эллипсоида, а также для некоторых расчетов применяются понятия: полярное сжатие α земного эллипсоида, выражаемое формулой
    α = а - b / a, (1 формула)
    и эксцентрицитет его (е), определяемый выражением
    e = √ a2 - b2 / a (2 формула)
    Начиная с 1946 г. для всех геодезических и картографических работ на территории СССР принимается референц-эллипсоид Ф. Н. Красовского с размерами:
    — большая полуось а = 6 378 245 м;
    — малая полуось b = 6 356 863 м;
    — полярное сжатие α = 1:298,3;
    — квадрат эксцентрицитета е2=1:149,15.


    При выводе размеров референц-эллипсоида группой ученых, геодезистов, топографов и вычислителей под руководством профессора Ф. Н. Красовского были использованы обширнейшие материалы астрономических, геодезических и гравиметрических измерений, производившихся в СССР на протяжении многих лет, а также результаты аналогичных работ, выполненных в других странах. Размеры референц-эллипсоида Красовского подтверждаются также результатами обработки наблюдений за искусственными спутниками Земли, произведенных в последние годы.
    Ориентирование в теле Земли земного эллипсоида с соответствующими размерами полуосей и сжатия характеризуется так называемыми исходными геодезическими датами. Исходными геодезическими датами называют координаты начального пункта триангуляции, определяющие его Широту В0, долготу L0, азимут A0 на какой-либо смежный пункт и высоту h0 поверхности геоида относительно поверхности референц-эллипсоида.
    Эти даты принимаются за начальные при расчете координат всех других пунктов земной поверхности.
    При- пользовании иностранными. картами следует помнить, что в разных странах приняты различные исходные геодезические даты. Поэтому одни и те же пункты на картах, изданных в разных странах, могут иметь различные координаты. Хотя это различие может быть и небольшим, но с ним в кораблевождении нужно считаться и перенос места корабля с одной карты на другую при плавании вблизи берегов следует производить не по географическим координатам, а по направлению и расстоянию до ближайшего опорного пункта, помещенного на обеих картах.
    Принятие Земли за эллипсоид вращения является, по существу, вторым приближением при определении фигуры Земли. При решении некоторых задач практической навигации, не требующих высокой точности, оказывается возможным ограничиваться первым приближением в определении формы Земли — принимать Землю за шар. К таким задачам относятся вычисления дальности видимости ориентиров в море, расчеты для плавания по кратчайшему расстоянию, аналитические расчеты при определении места по радиопеленгам, расчеты по формулам аналитического счисления и некоторые другие.
    Для определения величины радиуса Земли — шара обычно исходят из некоторых дополнительных условий.
    Одним из них является условие, чтобы длина одной минуты дуги меридиана (или любого большого круга на шаре) была равна 1852 м, т. е. длине стандартной морской мили. В этом случае радиус шара, отвечающего поставленному условию, получится равным
    R = 1852 * 60 * 360 / 2 π = 6 366 707 м.
    При решении ряда задач картографии ставится условие, чтобы объем земного шара был равен объему земного эллипсоида или чтобы поверхность шара была равна поверхности эллипсоида. Длина радиуса R шара, одинакового с земным эллипсоидом объема, равна
    R = кубический корень √ (a2 * b) = 6371109,7 м.
    Если ставится условие, чтобы поверхность шара была равна поверхности эллипсоида, то радиус такого шара принимается равным


    Формула расчета радиуса земного шара

    где М— радиус кривизны меридиана; N — радиус кривизны первого вертикала в данной точке.







    Рейтинг@Mail.ru