1. Планирование плавания в районах ограниченной видимости вблизи берега, включая районы с большой плотностью движения судов. Организация вахтенной службы
Скачать 1.94 Mb.
|
Классификация ошибок измерения навигационных параметров. Способы учета и устранения воздействия случайных и систематических погрешностей. Основным требованием судоводителей к навигационным средствам является возможность надежного определения места судна на всем протяжении его пути. Однако создать систему таких средств довольно трудно, т.к. требования, предъявляемые к средствам ориентирования в близких и отдаленных от берега районах, совершенно различны. В условиях океанских переходов судоводитель обычно не нуж дается в очень высокой точности определения места судна. При плавании на средних расстояниях от берега требования к точнос ти судовождения повышаются. Еще более высокая точность требу ется от навигационных средств, предназначенных для обслужива ния прибрежных районов, особенно вблизи портов и на путях наиболее интенсивного движения судов. Этим и объясняется су ществование в настоящее время большого количества навигацион ных устройств и систем, основанных на различных по природе фи зических принципах измерения навигационных параметров. Современная навигация основана на использовании следующих физических явлений: магнитное поле Земли , гравитационное поле Земли , инерция физических тел , механические колебания среды (акустика) , электромагнитные колебания , собственные колебания физических систем. Кратко рассмотрим эти явления. 1. Магнитное поле Земли, как известно, характеризуется на пряженностью - векторной величиной, изменяющейся как по вели чине, так и по направлению в околоземном пространстве. Эта на пряженность используется в магнитных и гиромагнитных компасах. 2. Гравитационное поле Земли используется в судовождении преимущественно для определения направлений. Наибольшее распространение имеют гироскопические указатели направлений, основанные на свойстве быстро вращающегося тела (гироскопа) сохранять неизменным в пространстве заданное направление оси вращения. 3. На принципе использования свойств инерции физических тел в настоящее время быстро развиваются инерциальные методы навигации. Принцип действия инерциальных систем заключается в непрерывном измерении и интегрировании ускорений при движе нии судна в некоторой стабилизированной плоскости. Стабилизация осуществляется с помощью управляющих гироскопов, измерение ускорений - с помощью акселерометров. Для транспортного и промыслового судовождения наиболее приемлемы инерциальные системы, в которых с помощью акселерометров измеряются две горизонталь ные составляющие ускорения судна (по меридиану и параллели). Навигационные инерциальные системы наилучшим образом отвечают требованиям автономности, помехоустойчивости, непрерывности, автоматического получения координат и управления. 4. На свойстве акустических колебаний отражаться от различных объектов в воде основано использование всех видов современных акустических приборов и систем. При этом в качестве физического параметра измеряется время распространения звукового луча - одна из характеристик колебательного процесса. 5. Распространение электромагнитных волн с практически постоянной скоростью позволяет определить физические величины (параметры), характеризующие геометрическое положение или элементы движения судна относительно источника информации. 6. Собственные колебания изолированных физических систем характеризуются высоким постоянством периода. В настоящее время кроме традиционныъ судовых хронометров, использующих постоянство периода крутильных колебаний пьезокварцевых пластин со стабильностью частоты 10-7 – 10-9. Сверхстабильность можно получить при использовании молекулярных, атомных и ядерных резонансов. Ощутить степень точности хранителей времени можно в сравнении: если морские хронометры имеют погрешность хода 1-4с за сутки, то ядерные генераторы стабильной частоты отличаются от истинного хода времени на 1с за сотни миллионов лет. Сверхстабильные стандарты времени необходимы для более полного раскрытия диапазона использования дальних и сверхдальних систем связи и радионавигации.
Основные принципы, которые должны соблюдаться и учитываться при выборе варианта организации ходовой навигационной вахты в зависимости от условий плавания: • вахтенная служба на мостике и в машинном отделении должна обеспечить реальную безопасность судна; • состав вахты должен соответствовать фактическим условиям плавания; • обеспечение непрерывного наблюдения с использованием всех имеющихся технических средств. При установлении процедур по несению навигационной ходовой вахты, компании должны учитываться следующее • в состав вахты должно входить достаточное количество квалифицированного персонала, • обязанности по несению вахты должны быть четко и недвусмысленно распределены конкретным лицам, которые должны подтвердить, что они понимают свои обязанности; • задачи должны выполняться в соответствии с порядком их приоритета; • члены вахты должны находиться в тех местах, где они наиболее эффективно и результативно могут выполнять свои обязанности; • членам вахты не следует поручать другие обязанности, задания, пока вахтенный помощник капитана не убедится, что такие поручения могут быть выполнены эффективно и результативно; • приборы и оборудование, необходимые для эффективного несения вахты, должны быть постоянно включены; • связь между членами навигационной вахты должна быть четкая, незамедлительная, надежная; • не допускается деятельность, не имеющая отношения к обеспечению вахты, отвлекающая внимание вахтенного персонала; • вся поступающая информация должна обрабатываться и быть доступна для лиц, принимающих решение; • документы, не относящиеся к несению вахты, не должны находиться на мостике и использоваться; • члены вахты должны быть постоянно готовы к принятию эффективных мер при изменении обстоятельств и условий вахты. На ходу судна состав вахты на мостике устанавливается по указанию и усмотрению капитана. Состав навигационной вахты должен быть ясно указан и записан в Судовом журнале, должен определяться таким образом, чтобы было обеспечено поддержание непрерывного надлежащего наблюдения. • Предупреждает капитана и вахтенного механика, проверяет связь с машинным отделением (ЦПУ), по указанию капитана переводит СЭУ в маневренный режим; • начинает подачу туманных сигналов согласно МППСС-72; • усиливает радиолокационное наблюдение, принимает меры по просмотру теневых секторов РЛС, используя оптимальную шкалу дальности РЛС с учетом заблаговременного просмотра ситуации на больших шкалах; • переходит на ручное управление рулем; • определяет место судна, ведет контроль за глубинами, на малых глубинах устанавливает на включенном эхолоте сигнализацию по выходу на заданную глубину; • инструктирует и выставляет впередсмотрящего (в случае одного вахтенного матроса вызывает матроса на усиление вахты), обеспечив его надежной связью с мостиком; • проверяет работу навигационных огней, систем связи; • заполняет установленные контрольные листы, делает соответствующие записи в журналах.
Радиолокацией называют особую отрасль радиотехники, задачей которой является обнаружение различных объектов на земле, воде или в воздушном пространстве и определение одной или нескольких их координат. В отличие от оптических, радиолокационные наблюдения возможны независимо от времени суток и атмосферных условий видимости. Максимальная дальность действия радиолокационной аппаратуры в большинстве случаев значительно превышает обычные дистанции оптических наблюдений (за исключением, разумеется, астрономических наблюдений). Совокупность специальных устройств, позволяющих производить радиолокационные наблюдения, называется радиолокационной установкой, или станцией (сокращенно РЛС). Центром системы определяемых координат различных объектов наблюдения всегда является сама РЛС. Принцип действия всех радиолокационных станций основан на использовании отражения электромагнитных волн объектами наблюдения. Такое явление носит название радиоэхо, и для того, чтобы его обнаруживать, каждая РЛС среди многих частей, выполняющих те или иные специальные функции, обязательно имеет направленно и согласованно действующие мощный радиопередатчик и высокочувствительный радиоприемник. Для определения направления на отражающие объекты во всех РЛС применяются передающие и приемные (или универсальные) антенны с хорошо выраженной направленностью излучения и приема, а расстояния измеряются с использованием того обстоятельства, что для распространения электромагнитных волн от РЛС до объектов радиолокационного наблюдения требуется затрата хотя и весьма малого, но вполне определенного времени. Скорость распространения электромагнитных волн в атмосфере достаточно постоянна и равна скорости света. Точное значение величины скорости света, по данным 1952 г., составляет 299 792,9 км/сек + 0,8 км/сек, однако без большой погрешности ее можно принять (и в радиолокационных расчетах она обычно принимается) равной 300000 км/сек. Таким образом, в современной радиолокации используются следующие три свойства радиоволн, составляющие физические основы радиолокационного метода: 1) способность радиоволн отражаться от проводящих и полупроводящих препятствий, а также диэлектрических неоднородностей на пути распространения; 2) распространение радиоволн в атмосфере со всегда известной и практически постоянной скоростью и 3) прямолинейность распространения ультракоротких и сантиметровых радиоволн. К этому нужно добавить, что антенные системы, применяемые в радиолокационных установках, обычно делаются с весьма высокой направленностью действия, что позволяет определять направления на наблюдаемые радиолокационные цели с точностью до долей градуса. Существует несколько систем радиолокационного наблюдения, которые могут быть разделены на две основных группы: системы с непрерывным излучением электромагнитных волн, когда и радиопередатчик, и радиоприемник действуют постоянно и одновременно, и импульсные системы, отличающиеся отчетливо выраженными прерывистостью и разновременностью работы передающей и. приемной частей РЛС. Примером радиолокационного устройства с непрерывным излучением может служить радиоальтиметр, устанавливаемый на самолетах и позволяющий вести наблюдение за истинным расстоянием до земной поверхности по вертикали, которое во многих случаях, в особенности в гористой местности, значительно отличается от высоты полета, определяемой по альтиметру барометрического типа. Радиоальтиметр дает возможность точно измерять фактическую высоту полета над местностью самого сложного рельефа при ее изменениях в пределах от 1 ж до нескольких километров. Быстрые измерения расстояний до значительно удаленных объектов посредством радиолокационных устройств с непрерывным излучением затруднены, и поэтому в тех случаях, когда предполагаемые объекты наблюдения могут находиться на расстояниях от нескольких сотен метров до нескольких сотен километров, строятся РЛС, действующие по импульсному методу. Для аэрологических и метеорологических наблюдений используются именно такие РЛС.
Компасом называют навигационный прибор, предназначенный для определения курса судна и направлений на различные береговые или плавучие предметы, находящиеся в поле зрения судоводителя. Компас используется также для определения направления ветра и дрейфа судна. По показанию магнитного компаса производится управление судном, с его помощью определяют пеленги на береговые предметы. Обычно магнитный компас устанавливается на высоком открытом месте в диаметральной плоскости судна. В магнитном компасе использовано свойство магнитной стрелки устанавливаться своими концами в направлении действующего на нее магнитного поля. На стрелку судового компаса, кроме магнитного поля земли, действует также магнитное поле, создаваемое на судне железным корпусом и железными предметами оборудования. Под действием этих двух сил магнитная стрелка устанавливается в плоскости компасного меридиана. Магнитный компас подвержен влиянию и других внешних сил, возникающих при качке, поворотах судна, которые выводят стрелку из устойчивого положения. На стрелку компаса влияет также вибрация корпуса от работы двигателя. У морских * магнитных компасов роль стрелки выполняет система из четырех, шести и более тонких магнитов, помещенных в котелок с жидкостью, обеспечивающей быстрое гашение колебаний магнитной системы.
Воздушный поплавок поддерживает магнитную систему на плаву, что обеспечивает минимальное трение в точке подвеса. Морской магнитный компас снабжен специальным устройством — девиационным прибором, уменьшающим воздействие на магнитную систему компаса магнитного поля железного корпуса судна. С помощью карданового подвеса обеспечивается горизонтальное положение котелка во время качки, крена и дифферента. Магнитная система чувствительного элемента морского магнитного компаса состоит не из одной стрелки, а из одной или нескольких пар постоянных магнитов, которые называются компасными стрелками. Компасные стрелки располагаются параллельно друг другу одноименными полюсами в одну сторону и жестко скрепляются между собой. Такая магнитная система обеспечивает компенсацию так называемых девиаций высшего порядка и придает чувствительному элементу необходимые динамические качества. Для уничтожения других видов девиации компенсируют магнитное поле судна в том месте, где установлен компас, искусственно создавая с помощью постоянных магнитов и брусков мягкого железа такие магнитные силы, которые равны по величине и противоположны по направлению силам, вызывающим девиацию. В этом и заключается принцип уничтожения девиации. В прямом положении судна девиация магнитного компаса является результатом действия на компас пяти магнитных сил: А/, В/, С/, D/ и Е/. Эти силы имеют различное происхождение и производят неодинаковую по характеру девиацию: постоянную, полукруговую и четвертную. Силы А/ и D/, Е/, вызывающие постоянную и четвертную девиацию, происходят от продольного и поперечного мягкого в магнитном отношении судового железа. Следовательно, и компенсация этих сил может быть осуществлена при помощи только мягкого в магнитном отношении железа. Например, если попытаться компенсировать силу D/ при помощи постоянных магнитов, то компенсация не получится, так как при перемене курса судна направление силы D/ относительно судна изменится, а направление сил образуемой постоянными магнитами, остается относительно судна неизменным. Силы В/ и С/ вызывающие полукруговую девиацию, происходят главным образом от твердого в магнитном отношении судового железа (составляющие Р и Q) и частично от мягкого в магнитном отношении судового железа (составляющие сZ и fZ), расположенного перпендикулярно палубе. Следовательно, силы Р и Q надо компенсировать постоянными магнитами, а силы сZ и fZ - брусками мягкого железа. |
Похожие:
 | Федеральным агентством морского и речного транспорта государственной услуги по оформлению и выдаче удостоверений личности моряка... | | Федерального агентства морского и речного транспорта предоставления государственной услуги по оформлению и выдаче удостоверений личности... |
| Федеральной службы по надзору в сфере транспорта с заявлением о регистрации судов внутреннего плавания, прав на них и сделок с ними... | | Круг заявителей, порядок информирования о представлении государственной услуги и получения консультаций |
| Основными документами, регулирующими экспертную оценку судов в Украине являются |  | Участие в рассмотрении гражданских делах и непосредственное исполнение решений судов общей юрисдикции является значительной частью... |
| Исследования показывают, что после сорока лет у большой части учителей наступает своеобразный профессиональный кризис, возникает... | | Материалы промежуточной аттестации по дисциплине «Фразеология радиообмена на английском языке» для студентов заочной формы обучения... |
| Планирование, организация и эксплуатация метеорологического оборудования аэродромов гражданской авиации | | Практическая подготовка для яхтсменов, не имеющих квалификации 50 рулевого дневного плавания |