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 9

    СЧИСЛЕНИЕ ПУТИ КОРАБЛЯ



    § 51. Предвычисление дрейфа и изменения скорости хода корабля под влиянием ветра и волнения

     

     

         Сведения, содержащиеся в таблице наблюденных углов дрейфа, в принципе могут непосредственно использоваться для учета дрейфа при счислении пути корабля. Однако такой учет во многих случаях удовлетворительных результатов не даст. Это объясняется, во-первых, тем, что редко реальные условия (курсовой угол и скорость кажущегося ветра) в точности совпадают с теми, при которых производилось определение угла дрейфа, и, во-вторых, тем, что каждое единичное наблюдение угла дрейфа подвержено значительным ошибкам. Специальной обработкой, осреднением результатов ряда таких единичных наблюдений влияние этих ошибок может быть уменьшено. Это и является задачей предвычисления угла дрейфа.
         Наиболее простым способом предвычисления угла дрейфа является способ, предложенный Н. Н. Матусевичем. Он основан на предположении, что величина угла дрейфа может быть выражена формулой

     
    a = К (W/V)2 sin q ,                     (168)
     

    где W —скорость кажущегося ветра, м/сек,

    V — скорость хода корабля, м/сек;
    q — курсовой угол кажущегося ветра;
    К коэффициент дрейфа.


         Если коэффициент дрейфа известен, то, зная скорость хода корабля и измерив курсовой угол и скорость кажущегося ветра, всегда можно вычислить, чему при данных условиях будет равен угол дрейфа. Следовательно, для предвычисления угла дрейфа прежде всего надо знать величину коэффициента дрейфа. Его вычисление производится по способу наименьших квадратов следующим образом.
         Пусть при определении угла дрейфа было выполнено n наблюдений, причем наблюденные его величины были a1, a2, a3, .... an.
         Обозначим через аi , соответствующую i-му наблюдению, величину
    (Wi / Vi )2 * sinq1 ,

    Тогда  a1 = Kai.                               (169)

     
         Если мы зададимся какой-либо величиной коэффициента дрейфа K , то отклонения наблюденных углов дрейфа от вычисленных по формуле (168) будут равны:

    a1   - Ka1 = v1

    a2 - Ka2 = v2

    ..................

    ai - Kai = vi

    ...................

    an- Kan = vn

    Все это уравнение 170.

         Уравнения (170) в способе наименьших квадратов носят название уравнений ошибок, величины vi невязок уравнивания. В соответствии с принципом наименьших квадратов наиболее соответствующим результатам наблюдений считается такое значение искомой величины (в данном случае коэффициента К), при котором сумма квадратов остаточных невязок была бы минимальной:

    [vv] = min,

    где [vv] = v1v1 + v2v2 + ... + vnvn .

         В теории способа наименьших квадратов доказывается, что величина K, соответствующая этому условию, может быть найдена из нормального уравнения

    [paa] — К[pаа] = 0,                     (171)

    где аa] = p1a1a1 + p2a2a2 + ... + pnanan;

    [paa] = p1a1a1 + p2a2a2  + ... + pnanan.

     рi — вес i-го уравнения ошибок.

    Практически можно считать:

    рi = 1 — если угол дрейфа ai определен навигационным способом;

    рi = 3 — если угол дрейфа ai определен по пеленгам свободно плавающей вехи;

    рi = 4 — если угол дрейфа ai определен по пеленгам и расстояниям до свободно плавающей вехи.

    Из (171) непосредственно следует формула для вычисления коэффициента дрейфа:

    К = [раa] / [раa]               (172)


         В первом приближении можно считать, что для каждого типа корабля коэффициент дрейфа есть величина постоянная и для его вычисления нужно пользоваться всеми выполненными на кораблях данного типа определениями углов дрейфа. Однако у современных кораблей, имеющих сложную форму надводной и подводной части, величина коэффициента дрейфа непостоянна и зависит от курсового угла кажущегося ветра и от величины отношения W / V. Поэтому, если имеется достаточное число наблюдений угла дрейфа, их следует разделить, на группы, в каждую из которых включить наблюдения, выполненные в пределах определенного диапазона значений курсового угла кажущегося ветра и отношения W / V. По наблюдениям каждой группы следует вычислить свое значение коэффициента дрейфа, а затем, построив вспомогательные графики, установить, какой характер имеет его зависимость от курсового угла кажущегося ветра и от величины отношения W / V . Это позволит в дальнейшем по известным величине коэффициента дрейфа и скорости хода корабля и измеренным курсовому углу и скорости кажущегося ветра в любом конкретном случае вычислять величину угла дрейфа по формуле (168).

    Пример. Коэффициент дрейфа K = 0,8°; V = 15 уз; q = 45° л. б.; W = 18 м/сек. Вычислить угол дрейфа a.

     Решение.  V = 15 уз = 7,7 м/сек ; W / V = 18 м/сек / 7,7 м/сек =2,34;

    (W / V)2 = 5,5;

    (W / V)2 sin q = 3,9;

    a = K (W / V)2 sin q =  +3,1°.
     


    Могут быть избраны и другие способы обработки наблюдений и предвычисления угла дрейфа — графические.


    График обработки наблюдений и предвычисления угла дрейфа    
    На графике (рисунок слева) до оси абсцисс откладываются величины отношении
    W / V, по оси ординат соответствующие этим отношениям углы дрейфа, наблюденные при некотором избранном значении курсового угла кажущегося ветра. Через полученные точки проводится согласная кривая. Аналогично проводятся кривые зависимости угла дрейфа от отношения W / V, соответствующие  другим значениям курсового угла кажущегося ветра. В дальнейшем, при ведении прокладки, с графика можно снять угол дрейфа, соответствующий любым значениям курсового угла кажущегося ветра и отношения W / V .
     

         Широкое распространение на флоте получила номограмма, предложенная Н. Н. Зерцаловым. Принципиальная схема и порядок пользования номограммой показаны на рисунке внизу.

     

     

     

    Номограмма Зерцалова
         Подобным же образом строятся и графики изменения скорости хода от влияния ветра и волны (самый нижний рисунок). На них по оси абсцисс откладываются курсовые углы истинного ветра, по оси ординат—наблюденные величины изменения скорости (вниз—если наблюдалась потеря скорости, вверх—если наблюдалось ее приращение). Для разных скоростей назначенного хода строятся свои графики изменения скорости.
    Рассмотренные способы предвычисления угла дрейфа являются приближенными: первый—в силу неточности положенных в его основу допущений, второй — вследствие того, что проведение на глаз кривых на графике (при интерполяции по курсовому углу) сопряжено с большими ошибками.

         Для более точного предвычисления угла ветрового дрейфа следует пользоваться способом К. К. Федяевского, подробное описание которого можно найти в Курсе кораблевождения, т. 1. Навигация, § 51.

     

     

     

    График изменения скорости хода от влияния ветра и волны
     


     








    Рейтинг@Mail.ru