Счисление координат судна (V семестр)

1.

V семестр
1
Дисциплина
«Навигация и лоция»
(3 ЗЕТ, 108 ч)
Лекций – 17 ч.
Экзамен – 36 ч.
ИЗУЧАЕМЫЕ
РАЗДЕЛЫ
Лабораторных
занятий – 34 ч.
Самостоятельных
занятий – 20 ч.
Контроль
самостоятельной
работы – 1 ч.
6. Счисление координат судна
7. Определение места судна.
8. Определение места судна по визуальным наблюдениям
навигационных параметров

2.

VI семестр
2
Формы контроля:
1. Текущий контроль
- контрольный опрос;
- летучки;
- навигационные прокладки;
- расчетно-графическая работа
«Простое письменное счисление»;
- расчетно-графическая работа
«Составное письменное счисление».
(РГР)
№
2
(РГР)
№
3
2. Промежуточная аттестация – «ЭКЗАМЕН»

3.

Калининградский государственный технический университет
«Балтийская государственная академия рыбопромыслового флота»
Морской институт
Кафедра судовождения и безопасности мореплавания
Раздел 6 «Счисление координат судна»
Лекция № 1 (6.1)
Тема:
Калининград
2022
Доцент кафедры судовождения и безопасности мореплавания,
кандидат военных наук, доцент Щавелев В.П.
2

4.

Учебная цель лекции. Учебные вопросы.
Учебная цель:
- формирование конвенционных компетентностей в части,
касающейся графического счисления и навигационной прокладки
пути судна, ведения ручного графического счисления пути судна
без учета дрейфа и течения.
Учебные вопросы:
1. Графическое счисление и навигационная прокладка пути
судна.
2. Ведение ручного графического счисления пути судна без
учета дрейфа и течения.
3

5.

Литература
4
Основная:
1. Дмитриев В.И, Рассукованый Л. С. Навигация и лоция, навигационная
гидрометеорология, электронная картография (+CD). Учебник. – Москва: Моркнига,
2018 . – 312 с.
2. Дмитриев В.И., Григорян В.Л., Катенин В.А. Навигация и лоция. Учебник для
вузов (3-е издание переработанное и дополненное)/Под общ. ред. д.ф.т.н., проф.
В.И. Дмитриева. – М.: «МОРКНИГА», 2009. – 458 с.: ил.
3.
Навигация и лоция [Электронный ресурс]: учебник для студентов
(курсантов), обучающихся по специальности "Судовождение" в вузах водного
транспорта. Учебник / Дмитриев В.И., Григорян В.Л., Катенин В.А. – М.: Моркнига,
2017. – 457 с.

6.

Первый учебный вопрос
1.
Графическое счисление и навигационная
прокладка пути судна.
5

7.

Счисление пути судна
6
Счисление пути судна – непрерывный учет движения судна по водной
поверхности с целью определения его точного места на любой момент времени.
Сущность счисления:
- от начального места с известными координатами на морской навигационной
карте прокладываются все истинные курсы, которыми шло судно;
- по каждому истинному курсу откладывается пройденное судном расстояние;
- учитываются циркуляции при изменении судном курса, там, где необходимо,
учитываются влияние ветра на перемещение судна и его снос течением.
Элементы счисления – это величины, используемые для целей счисления.
Элементы счисления:
1. Истинный курс и относительная скорость судна.
2. Направление и скорость ветра.
3. Направление и скорость течения.
4. Время плавания.
Элементы счисления определяются с помощью:
- штурманских приборов;
- таблиц;
- других пособий по судовождению.
При этом не требуется наличия береговых ориентиров или других средств,
расположенных вне судна.

8.

7
Счисление пути судна
Счисление является автономным способом определения координат суда
с помощью:
гироскопического и магнитного компасов - определяются направления
движения судна, его истинный курс;
лагов или по скорости и времени плавания - определяется пройденное
судном расстояние;
учет сноса судна течением выполняется графически.
Место судна, полученное по счислению, называется счислимым местом,
координаты счислимого места обозначаются φс и λс.
Счисление пути судна – совокупность всех работ, выполняемых для
получения места судна на заданный момент времени по показаниям компасов,
лага и морских часов с учетом влияния ветра и течения.
Счисление пути судна:
- ведется непрерывно от начала и до конца плавания;
- должно быть простым для выполнения, наглядным и точным;
- может выполняться графическим или аналитическим способом.
При графическом и при аналитическом
выполняться:
- вручную;
- автоматически.
способах
счисление
может

9.

Графическое счисление пути судна
8
Ручное графическое счисление - учет перемещения судна
на морской навигационной карте с использованием графоаналитических
методов, выполняемых судоводителем с помощью прокладочного
инструмента и с использованием морских навигационных пособий.
Методика ручного графического счисления пути судна
(без учета влияния ветра и течения)
1. Графические построения на карте выполняются тонко заточенным
карандашом средней твердости.
2. На карту наносятся линии истинных курсов в виде прямых линий и
путь судна при повороте на новый курс в виде дуг окружностей.
3. Линии должны быть аккуратными, а их толщина соответствовать
толщине линий меридианом и параллелей.

10.

Методика ручного графического счисления пути судна
(без учета влияния ветра и течения)
9
4. На линиях курса отмечаются:
- точки начала и конца поворотов;
- места изменения скорости;
- места траверзов наиболее приметных ориентиров;
- включения и выключения лагов;
- места судна на 0, 4, 8, 12, 16 и 20 часов;
- счислимые места судна обозначаются короткой чертой длиной 1-2 мм,
перпендикулярной линии истинного курса;
- возле каждого места в виде дроби записывается время (в числителе) и отсчет
14.05
лага (в знаменателе) 65.4
- время отмечается с точностью до 1 мин (V менее 12 узл), до 0,5 мин (V от 12
до 24 узл), до 0,1 мин (V более 24 узл);
- отсчеты лага записываются с точностью 0,1 мили;
- вдоль линии каждого истинного курса в удобном для выполнения надписи
месте записывается значение компасного курса в круглых скобках – поправка
компаса - КК 108,0 ° (+1,5°);
- места съемки и постановки судна на якорь обозначаются условными знаками в
виде якоря
.

11.

10
Ручное графическое счисление
15.15
44.6
14.15
27.4
14.30
31.9
15.17
45.1
16.00
55.7
16.17
62.3
Рисунок 1 – Ручное графическое счисление
16.40
КК 84,0 ° (+1.0°)

12.

Навигационная прокладка
11
Навигационная прокладка – сочетание графического счисления на карте
для обеспечения точного и безопасного плавания
судна с расчетами и
графическими построениями, производимыми для определения места судна,
корректуры курса, скорости и ведения судового журнала.
Виды навигационной прокладки:
- предварительная;
- исполнительная.
Предварительная прокладка - это навигационная прокладка маршрута
судна, выполненная предварительно, исходя из намеченного маршрута судна,
отвечающего требованиям безопасности плавания, поставленным задачам
экономической целесообразности.
Предварительная навигационная прокладка имеет целью:
- выбрать наивыгоднейший путь следования судна в порт назначения;
- проверить обеспеченность судна картами и пособиями на переход;
- сделать на картах прокладку пути;
- отметить наиболее сложные участки плавания;
- определить меры, гарантирующие безопасность плавания.
Исполнительная
навигационная
прокладка
осуществляется
для
фактического контроля за движением судна и ведется на картах самого крупного
масштаба.

13.

Основные правила ведения навигационной прокладки
12
1. Для прокладки пути и особенно при плавании в прибрежной зоне применять
карты крупного масштаба и обязательно откорректированными по всем
корректурным документам.
2. Осуществлять взаимный контроль счисления и обсерваций, сравнивая
расстояния между обсервованными точками с соответствующими им
расстояниями, вычисленными по показаниям лага и по оборотам машин. Наличие
значительных расхождений свидетельствует о наличии ошибок в учете дрейфа или
течения и возможных ошибках в поправке курсоуказания.
3. В сложной навигационной обстановке каждое определение места судна
сопровождать измерением глубины эхолотом и сопоставлять эти глубины с
глубинами на карте, находящимися поблизости от обсервованных мест.
4. Все частные задачи ручного графического счисления, с целью исключения
промахов решать дважды, обращая внимание на правильность определения и
учета дрейфа и течения, учета поправок компаса и лага, прокладки направлений и
расстояний, а также на правильность переноса точек с одной карты на другую.
5. Определение места судна при плавании в прибрежной зоне производить не
реже чем через 20 – 30 мин.
6. При плавании в районах, стесненных в навигационном отношении,
интервалы между моментами определений места судна сокращать до 1 – 5 мин.
Для упрощения и ускорения процесса определения
места использовать
специальные карты с сетками изолиний.

14.

Основные правила ведения навигационной прокладки
13
7.
Контролировать
работу
основных
навигационных
приборов
–
курсоуказателей и лагов.
Для контроля курсоуказателей:
- сопоставлять курсы по различным компасам;
- определять поправки из сопоставления истинных и компасных пеленгов
ориентиров.
Работа лагов контролируется сравнением расстояний, пройденных по лагу, с
расстояниями, вычисленными по скорости судна и продолжительности плавания, а
также с расстояниями между обсервованными точками.

15.

Навигационная прокладка
14

16.

Выводы по первому учебному вопросу
1. Важнейшим видом практической деятельности
судоводителя является ведение ручного графического
счисления и навигационной прокладки. Кроме того,
одновременно с работой на карте осуществляется
документирование информации в судовом журнале.
2. Судоводитель должен иметь хорошие теоретические
знания и уверенные практические навыки в методике ручного
графического счисления пути судна и ведении навигационной
прокладки.
15

17.

Второй учебный вопрос
2. Ведение ручного графического счисления пути
судна без учета дрейфа и течения.
16

18.

Основные задачи счисления пути судна
17
При счислении пути судна без учета
влияния ветра и течения решаются две
основные задачи:
Задача
1.
Расчет
счислимого
места
на
заданный момент времени.
Задача 2. Расчет времени и
отчет лага при прибытии
судна в заданную точку.

19.

Расчет счислимого места на заданный момент времени
18
Задача 1. Расчет счислимого места В на заданный момент времени.
Т2
ОЛ2
Т1
ОЛ1
Рисунок 2 – Расчет счислимого
места (задача 1)
Условия задачи:
- исходная точка А на момент Т1 с отчетом
лага ол1 известна;
- исходная точка А нанесена на линию
проложенного истинного курса (рис. 2).
Порядок решения задачи.
1. Рассчитывается время плавания судна t = Т2 - Т1;
2. По скорости V0 и времени плавания t рассчитывается пройденное судном
расстояние S0 по формуле S0 = V0 t (при заданном отсчете лага ол2 пройденное
судном расстояние рассчитывается по формуле S0 = (ол2 - ол1)kл );
3. Рассчитанное расстояние S0 откладывается от точки А по линии истинного
курса по направлению движения судна. Полученная точка является искомой точкой
В.

20.

Расчет времени и отсчет лага прибытия судна в заданную
точку
19
Задача 2. Расчет времени Т2 и отсчет лага ол2 прибытия судна в
заданную точку В.
В
Условия задачи:
- начальная точка А на момент Т1 и отсчет лага
ол1 известна;
Порядок решения задачи.
Т1
ОЛ1
Рисунок 3 – Расчет времени и
отсчета лага прибытия в
заданную точку (задача 2)
1. На карте циркулем измеряем расстояние S0
между точками А и В. По полученному
расстоянию рассчитываем время t плавания от
точки А до точки В в момент прихода судна в
точку В:
t = S0 / V0;
Т2 = Т1 + t ;
2. По расстоянию S0 и коэффициенту лага kл рассчитываем разность отсчетов
лага рол и отсчет лага ол2 прибытия судна в заданную точку В:
рол = S0 / kл ;
ол2 = ол1 + рол.

21.

Ручное графическое счисление
20
3. По прибытии судна в точку В необходимо проконтролировать совпадение
расчетных Т2 и ол2. При несовпадении расчетных данных с фактическими,
производится проверка выполненных расчетов.
На практике точка В задается не штрихом на линии истинного курса, а
определенным положением судна относительно приметного ориентира:
истинным пеленгом на ориентир;
расстоянием до приметного ориентира;
курсовым углом на ориентир (траверзом ориентира КУ = 90,0°).
Р
В
Т1
Рисунок 4 – Точка В истинным
пеленгом на ориентир Р
1. Точка В задается истинным пеленгом
на ориентир (рис. 4).
В этом случае для нахождения точки В
необходимо от места ориентира на карте
проложить линию истинного пеленга до
пересечения с линией истинного курса. Точка
пересечения линии истинного пеленга с
линией истинного курса и является заданной
точкой В.

22.

Ручное графическое счисление
21
2. Точка В задается расстоянием до приметного ориентира (рис. 5).
В
Т1
ОЛ1
…
Рисунок 5 – Точка В задана
расстоянием до ориентира Р
Р
В
Т1
Рисунок 6 – Точка В задана
курсовым углом на ориентир Р
Для нахождения точки В циркулем, раствор
которого соответствует заданному расстоянию,
проводится дуга окружности до пересечения с
линией истинного курса. Точка пересечения дуги
окружности с линией истинного курса и является
исходной точкой В.
3. Точка В задается курсовым углом на
ориентир (рис. 6).
В этом случае для решения задачи удобнее
перейти
от
курсового
угла
к
пеленгу,
соответствующему заданному курсовому углу, по
формуле ИП = ИК ± КУ (правый борт «+», левый
борт «-»).
Наиболее часто точка В задается траверзом
ориентира (КУ=90°), так как траверзы приметных
ориентиров обычно назначаются как точки
изменения курса или скорости.

23.

Циркуляция судна
22
Циркуляция судна и ее учет при
графическом счислении
При изменении кура под действием переложенного руля или движетелей центр
тяжести судна движется по криволинейной траектории.
С
ДУ
В
Циркуляция - криволинейная траектория по
которой движется центр тяжести судна под
действием переложенного руля или машин.
Q
D
А
ДЦ
Рисунок 7 – Циркуляция
судна
Циркуляция имеет вид сложной кривой (рис. 7).
При перекладке руля в точке А судно некоторое
время продолжает движение прежним курсом и
лишь незначительно смещается в сторону,
противоположную повороту.
Этот
промежуток
времени
называется
мертвым промежутком.
В точке В судно начинает изменять свой курс. В
самом начале изменения курса циркуляция имеет
переменную кривую и называется неустойчивой
циркуляцией.

24.

Циркуляция судна
23
Начиная с точки С кривая циркуляции превращается в окружность и
называется установившейся циркуляцией.
Во время циркуляции носовая часть диаметральной плоскости судна
направлена внутрь кривой циркуляции и составляет с касательной к циркуляции
угол QЦ - угол дрейфа при циркуляции.
В точке D судно изменит первоначальный курс на 180°.
Диаметр циркуляции - расстояние между линией первоначального курса и
линией курса судна после изменения курса на первые 180° (ДЦ).
Диаметр установившейся циркуляции - диаметр окружности, по которой
движется центр тяжести судна в период установившейся циркуляции (ДУ).
Полупериод циркуляции (t180) – время, в течение которого судно изменяет
свой курс на первые 180°.
Для учета циркуляции при графическом счислении пути судна используют
диаметр циркуляции ДЦ и полупериод циркуляции t180.
ДЦ зависит от:
- длины судна; - ширины; - площади руля; - величины угла перекладки руля.
От скорости судна диаметр циркуляции зависит незначительно.

25.

Циркуляция судна
24
Полупериод циркуляции t180 зависит от:
- угла перекладки руля;
- скорости судна.
Диаметр циркуляции и полупериод циркуляции для различных скоростей и
углов перекладки руля определяются в период скоростных испытаний и сводятся в
таблицу циркуляции.
При графическом учете циркуляции делаются два допущения:
1. Сложная кривая циркуляции заменяется окружностью, радиус которой:
RЦ = ДЦ/2
2. Курс судна в процессе поворота изменяется равномерно.
При графическом способе учета кривая циркуляции наносится на карту с
помощью циркуля. Точки начала и конца поворота находят графическим способом.
При этом возможно решение двух задач:
Задача 1. По известной точке начала поворота и заданному значению нового
курса найти точку окончания поворота.
Задача 2. По известному начальному ИК1 и заданной линии нового курса ИК2,
определить точки начала и окончания поворота.

26.

Учет циркуляции
Т2
ОЛ2
Т1
ОЛ1
В
А
RЦ
О
Рисунок 8 – Учет циркуляции
(задача 1)
25
Задача 1. По известной точке начала
поворота и заданному значению нового курса
найти точку окончания поворота (рис. 8).
1. На линии первоначального ИК1 (рис. 8)
отмечаем точку А начала поворота.
2. Из точки А восстанавливаем
в сторону изменения курса.
Откладывая по
радиус циркуляции RЦ получаем точку О – центр
окружности циркуляции.
3. Из точки О радиусом RЦ от точки А проводим дугу окружности АВ,
которая представляет собой линию пути судна при циркуляции
4. Касательно к этой дуге окружности проводим линию нового ИК2.
Точка касания В является точкой конца поворота из которой
прокладывается линия нового истинного курса ИК2.
5. Для оформления прокладки на карте в точках начала А и окончания
В поворота отмечаем время и отсчет лага.

27.

Циркуляция судна
Задача 2. По известному начальному ИК1 и
заданной линии нового курса ИК2 определить
точки начала и окончания поворота (рис. 9).
С
Б
А
26
О
б
Рисунок 9 – Учет циркуляции
(задача 2)
Для решения задачи линии ИК1 и ИК2
продолжаем их до пересечения в точке С. Из
произвольной точки а на линии ИК1 радиусом,
равным RЦ проводим дугу окружности. Как
касательные к этой дуге окружности проводим
линию,
параллельную
линии
ИК1.
Аналогичное построение выполняется и на
линии ИК2.
Точка О пересечения касательных является центром окружности
циркуляции. Из точки О радиусом RЦ проводим дугу окружности. Точки
касания этой дуги с линиями ИК1 и ИК2 и являются искомыми точками
начала и конца поворота.

28.

Выводы по второму учебному вопросу
1. При счислении пути судна без учета влияния ветра и
течения решаются две основные задачи: расчет счислимого
места на заданный момент времени и расчет времени и отчет
лага при прибытии судна в заданную точку.
2. Важное значение для ручного графического счисления
имеет тщательный учет циркуляции судна, которая имеет
вид сложной кривой.
27

29.

Задание на самостоятельную работу
28
1. Изучить материал лекции и законспектировать.
2. Быть готовым к ответу на следующие контрольные
вопросы:
- сущность счисления;
- элементы счисления;
- дать определение счисления пути судна;
- основное содержание графического счисления судна;
- что включает методика ручного графического
счисления (без учета влияния ветра и течения);
- какие основные задачи решаются при счислении пути
судна без учета влияния ветра и течения;
- порядок расчета счислимого места на заданный
момент времени;
- порядок расчет времени и отчет лага при прибытии
судна в заданную точку;
- определение циркуляции судна;
- от каких элементов зависит диаметр циркуляции;
- порядок графического учета циркуляции.