Определение координат в море. Навигационные инструменты разных эпох мореплавания. Штурманские приборы и инструменты

В другой, важно выбрать наиболее выгодный путь и держаться его, постоянно контролируя свое местонахождение. В этом людям и помогает навигация.

Древние мореходы старались плавать вблизи берегов и местонахождение судна определяли по береговым ориентирам. Смелые финикийцы и викинги, плавая вдали от берегов, ориентировались по солнцу и звездам. В XI в. появился компас, но магнитная стрелка в высоких широтах показывала не на географический север, а на магнитный полюс, не совпадающий с северным полюсом. Значит, чем выше были широты, в которых плавали суда, тем большей погрешностью отличались показания компаса. Компас являлся далеко не универсальным средством ориентации. В середине XVI в. выдающийся фламандский картограф Г. Меркатор вычислил координаты магнитного полюса, предложил новый принцип составления карт в равноугольной цилиндрической проекции. С тех пор в этой проекции составляются все морские карты.

В настоящее время направление движения судна определяют по магнитному компасу (с учетом магнитного склонения) или по гирокомпасу. Гирокомпас устроен по принципу волчка и вращается двигателем с частотой 300 ООО оборотов в минуту. Как и всякий волчок, он обладает свойством сохранять в пространстве заданное положение оси, например направление с севера на юг.

Когда судно находится в открытом море, то его курс и пройденное расстояние постоянно наносят на карту. Такой учет курса называется счислением, а курс - счислимым. Результат работы штурмана называют прокладкой (курса судна по карте).

Только поблизости от берега по маяку или по пеленгатору (прибору для определения угловых направлений на внешние ориентиры: береговые или плавучие объекты, небесные светила и др.) штурман может точно назвать координаты судна. Он определяет направление на два ориентира, положение которых известно по карте. От этих ориентиров на карте проводят линии, а точкой их пересечения и будет местонахождение судна в море.

Вдали от берега штурман пользуется навигационными приборами. Скорость судна и пройденное расстояние измеряются с помощью лага. Лаги бывают гидродинамическими и гидростатическими. Гидродинамический лаг - это вертушка (винт), которую на тросе тянут за кормой судна. Обычно лаг соединяют со счетчиком оборотов, установленным на днище судна. Чем быстрее идет судно , тем быстрее вращается лаг, и счетчик показывает большее число оборотов, а на его циферблате указывается значение скорости судна.

Гидростатический лаг воспринимает силу давления воды. В воду опущена трубка, согнутая на конце. Отверстие трубки обращено вперед. Поток набегающей на судно воды создает Давление. Чем больше скорость, тем больше давление. По значению давления и определяется скорость судна.

Измерение скорости судна в узлах связано с применением первого простейшего лага, похожего на поплавок. Его сбрасывали с судна на веревке, разделенной на части узлами. Число «выбежавших» за полминуты с судна узлов соответствовало числу пройденных судном морских миль (1111,852 км) в час.

Однако лаг не дает очень точного представления о скорости судна, потому что с его помощью нельзя учесть скорости и направления течений, ветра, а также факторов, влияющих на снос судна. Морякам нужен не счислимый, а истинный курс судна, поэтому счислимый курс корректируется астрономическими наблюдениями с использованием секстанта (или секстана) - угломерного зеркально-отражательного инструмента для измерения высот небесных светил над горизонтом или углов между видимыми на берегу предметами. Устройство секстанта таково: к бронзовому сектору, составляющему примерно 1/6 часть круга (название прибора и произошло от латинского слова sextantis - «шестой»), прикреплены зрительная труба и два зеркала (для отражения лучей света от небесного светила). На секторе нанесены деления - градусы и минуты - для угловых измерений.

При определении местонахождения корабля или самолета по солнцу или звездам с помощью секстанта обычно измеряют высоты нескольких небесных светил над линией видимого горизонта. Затем вносят в полученный результат ряд поправок, учитывающих, например, понижение видимого горизонта и др. И наконец, определяют (чаще всего графически) поправки к счислимым координатам, пользуясь формулами мореходной и авиационной астрономии.

С развитием радиотехники радиосвязь пришла на помощь судовой навигации. Радиомаяки, местоположение которых точно известно, непрерывно посылают радиосигналы. Их принимает судовой радиопеленгатор - специальный радиоприемник , при помощи которого определяют пеленг - угол между меридианом, на котором находится судно, и направлением на источник радиоволн. При определении местоположения судна учитывают пеленги двух радиостанций (радиомаяков).

В интересах навигации используют и радиолокатор (см. Радиолокация), позволяющий «видеть» в темноте и тумане, определять расстояние и пеленг до берега или до судна, с которым нужно разойтись в море.

Место судна можно уточнить и по рельефу дна, изображенному на карте. Для этого применяют ультразвуковой прибор - эхолот (см. Акустика, акустическая техника). Измеряя время прохождения ультразвукового импульса до морского дна и обратно, прибор определяет глубину, и автосамописец вычерчивает кривую глубин - рельеф дна. Штурман сравнивает изображение на карте с показаниями эхолотов.

Важную роль играет навигационная техника в авиации, помогая водить самолеты . Перед пилотом на приборной доске среди множества различных приборов есть и навигационные. Это высотомер, устройство которого основано на тех же принципах, что и барометра, реагирующего на изменение давления. Давление с высотой уменьшается, и штурман сравнивает давление на земле с показаниями высотомера. Так можно узнать примерную высоту полета. Истинная высота полета определяется радиовысотомером - малым радиолокатором. Он посылает радиоимпульсы к земле и принимает их обратно. Скорость радиоволны известна - 300 000 км/с, и прибор определяет высоту полета по времени с момента посылки и до возвращения импульса. Измерителем скорости на высоте служит манометр, измеряющий давление встречного потока воздуха. С высотой оно уменьшается, и прибор показывает меньшую скорость. Но указатель скорости автоматически учитывает это изменение, и в результате его стрелка указывает на истинную скорость полета. О направлении полета можно судить по показаниям гирокомпаса.

В рулевой рубке каждого торгового судна установлено разнообразное навигационное оборудование, приборы, устройства и инструменты, при помощи которых капитан и штурмана обеспечивают безопасное управление судном.

Навигационное оборудование - это судовые технические средства, которыми укомплектовано судно для решения задач навигации.

Навигация - процесс принятия решения и управления курсом и скоростью судна при движении из одного пункта в другой, с учетом окружающих условий и интенсивности судоходства.

Навигационное устройство - это судовое техническое средство, предназначенное для решения одной или нескольких задач навигации.

Навигационный инструмент - это судовой навигационный прибор, предназначенный для выполнения работ вручную при решении задач навигации.

Навигационный прибор - это прибор, предназначенный для выполнения отдельных функций по измерению навигационных параметров, обработке, хранению, передаче, отображению и регистрации данных при решении задач навигации на судне.

Для лучшего просмотра все фото кликабельны.

Судовые часы. По судовым часам фиксируется время всех событий. Судовые часы должны ежедневно сверяться по сигналам точного времени и должны иметь точность не боле одной минуты. Все судовые часы должны быть выставлены по одному часовому поясу. Одни судовые часы должны быть выставлены по Гринвичскому времени или Всемирному координированному времени (Coordinated Universal Time – UTC).

Магнитный компас (Magnetic compass) . Самый надежный и незаменимый прибор. Если конечно он исправен и регулярно проверяется в береговой мастерской. По крайней мере раз в два года у магнитного компаса должна под уничтожается девиация, определяться остаточная девиация и составляться таблица девиации (Deviation card). На некоторых судах устанавливают главный магнитный компас и путевой. Если на судне установлен только один компас, то как правило должен иметься один запасной компас. Магнитный компас является запасным источником курсоуказания для авторулевого и ECDIS. Отдельная статья о магнитном компасе находится . В спасательных и дежурных шлюпках обязательно должны быть магнитные компасы для курсоуказания.

Гирокомпас (Gyro compass ). Гирокомпас. Основной источник курсоуказания. Курсоуказание от гирокомпаса поступает на радиолокаторы, АРПА, ЭКНИС, авторулевой, цифровой индикатор курса, репитеры гирокомпаса в рулевой рубке, штурманской рубке, крыльях мостика, румпельном отделении.

Репитер гирокомпаса с (Gyro repeater with taking bearing device). Устанавливаются на крыльях мостика и служат для взятия визуальных пеленгов. Пеленга маяков и знаков берутся для определения места судна в море в вблизи берегов. Пеленга небесных светил берутся для определения поправки компасов. Пеленга на приближающиеся суда берутся для определения наличия опасности столкновения с ними. На фото изображен простой пеленгатор. Бывают также оптические пеленгаторы, в которых установлены линзы для приближения пеленгуемых объектов.

Цифровой индикатор курса (Transmitting heading device). Устройство цифрового отображения курса судна. Обязательное устройство.

Бинокль (Binocular ). Служит для распознания объектов находящихся на некотором расстоянии от судна и плохо различимых невооруженным глазом. Также используется для наблюдения в соответствии с правилом 5 МППСС-72.

Радиолокатор (Radar ). Радиолокатор служит для предупреждения столкновения с другими судами и для навигационных целей – определения места судна по пеленгам и дистанциям береговых ориентиров, измеренных при помощи радиолокатора. Служит для наблюдения за окружающей обстановкой в соответствии с правилом 5 МППСС-72.

АРПА (ARPA ). Устройство для предупреждения столкновения с другими судами и плавучими объектами. Служит для наблюдения за окружающей обстановкой в соответствии с правилом 5 МППСС-72. В большинстве современных радиолокаторов реализована функция АРПА и поэтому в виде отдельного прибора АРПА практически не встречается.

Электронно-картографическая навигационно-информационная система – ЭКНИС (Electronic Chart Display and Information System ECDIS ). Устройства электронной картографии служат для отображения навигационной карты, навигационной информации и местоположение судна по координатам приемника GPS на дисплеях. На многих судах установлены два комплекта оборудования ЭКНИС и бумажные навигационные карты отсутствуют.

Приемник спутниковой навигации (Global Positioning System – GPS). Служат для определения координат судна при помощи глобальной спутниковой системы. Отображает скорость судна относительно грунта. Пройденное расстояние. Служит для введения координат путевых точек маршрута перехода, составления маршрута перехода, передачи маршрута перехода на радиолокатор. Показывает направление и расстояние до путевых точек, отклонение от маршрута, время прихода в путевые точки.

Эхолот (Echo sounder ). Устройство для измерения глубины под килем судна.

Лаг (Speed and distance Log). Устройство служит для измерения скорости судна и пройденного судном расстояния. Измеряет скорость судна как относительно воды, так и относительно грунта. Скорость относительно воды необходима для передачи в радиолокатор и АРПА для решения задач по расхождению с другими судами.

Автоматическая идентификационная система (Automatic Identification System – AIS ). Служит для приема и передачи данных судна при помощи приемопередатчика УКВ. Отображает данные полученные от других судов на дисплее устройства и передает их на радиолокатор и ЭКНИС. Служит для наблюдения за окружающей обстановкой в соответствии с правилом 5 МППСС-72.

Панель навигационных огней (Navigation Lights ). Каждое судно должно выставлять огни в соответствии с правилами МППСС-72. На панели навигационных огней предусмотрена световая и звуковая предупредительная сигнализация в случае если какой-либо огонь погаснет.

Судовой свисток Ship ’ s whistle ). Судовой свисток служит для подачи предупредительных и туманных сигналов в соответствии с правилами МППСС-72.

Устройство для подачи туманных сигналов судна (Automatic fog signal device ). Для подачи туманных сигналов в автоматическом режиме.

Система контроля дееспособности вахтенного помощника (Bridge Navigational Watch Alarm System – BNWAS . Служит для подачи звукового сигнала в случае недееспособности вахтенного помощника капитана. Должна быть включена во все время после отхода судна от причала и до швартовки у причала.

Авторулевой (Autopilot ). Служит для удержания судна на курсе в автоматическом режиме. Если в устройстве имеется режим удержания судна на линии пути, то в этом авторулевой будет сам изменять курс судна, чтобы привести его в следующую путевую точку. При подходе к путевой точке на заданное расстояние устройство подаст звуковой сигнал, если вахтенный помощник нажмет кнопку подтверждения, то устройство переложит руль и выведет судно на следующий заданный курс.

Регистратор данных рейса – VDR – Voyage Data Recorder . Черный ящик судна. Устройство регистрации данных навигационных приборов и устройств.

Приемник НАВТЕКС – NAVTEX receiver . Служит для приема различных предупреждений в автоматическом режиме: навигационных, метеорологических, бедствия и других.

Терминал Инмарсат – С (Inmarsat – C ). Служит для приема и отправки сообщений через систему спутниковой связи.

Система дальней идентификации и контроля местоположения судов – ОСДР (Long Range Identification and Tracking System – LRIT ). Служит для передачи данных судна (координаты, курс, скорость, идентификатор судна) в автоматическом режиме через систему спутниковой связи.

Аксиометр перекладки руля (Rudder Angle Indicator ). Устройство показывающее направление и угол перекладки руля.

Указатель угловой скорости поворота (Rate of turn indicator ). Показывает угловую скорость поворота судна.

Устройство приема и воспроизведения звук (Sound Reception System ). Устройство служит для воспроизведения наружных звуков в закрытых мостиках.

Секстан (Sextant ). Секстан (Секстант) навигационный применяется для измерения высот небесных светил, которые используются для расчета линий положения и определения места судна астрономическими способами. Также им измеряют высоты береговых и плавучих навигационных знаков, и других объектов. Кроме этого, истинные штурмана-навигаторы, навигационным секстаном измеряют горизонтальные углы между тремя навигационными знаками и по двум горизонтальным углам определяют местоположение судна в море. Но так определяют место судна только очень истовые навигаторы, к сожалению большинство современных штурманов можно отнести к «GPS-навигаторам», то есть к тем, кто кроме как по GPS-у определить положение судна в море уже не в состоянии. Профессиональная деградация однако. О навигационном секстане отдельная статья

Хронометр (Chronometer ). Показывает время на Гринвичском меридиане. До изобретения радио хронометр являлся единственным источником точного времени на судне. От точности хронометра и знании его суточного хода, зависела точность определения места парусного судна в море. Хронометры выверялись астрономами в обсерваториях, с максимально возможной точностью определялся их суточный ход и перед отплытием судна в море они с величайшей осторожностью доставлялись на борт. После длительного океанского плавания, при первой же возможности хронометры свозились на берег для их проверки и определения суточного хода. На каждом судне имелось несколько хронометров. С появлением радиоприемников появилась возможность принимать радиосигналы точного времени для определения суточного хода хронометров и требования к их точности несколько снизились. С появлением спутниковых средств навигации и значительного ослабления роли астрономических наблюдений в навигации, хронометры почти на всех торговых судах заменили на точные часы. Однако до сих пор отдельные точные часы используемые для хранения времени называют хронометрами. Штурман отвечающий за навигационные приборы обязан вести журнал хронометра в который записывать суточный ход хронометра.

Секундомер механический (Stopwatch). Служит для фиксирования времени в момент астрономических и навигационных наблюдений, для определения поправки хронометра, для сличения и установки судовых часов. Для определения характеристики огней маяков и других навигационных знаков и буёв. Используется для определения периода бортовой и килевой качки судна и периода волны.

Звездный глобус (Star Globe ). Используется для решения задач мореходной астрономии. Более подробно об устройстве звездного глобуса можно прочесть

Ручной Анемометр (Wind anemometer ). Служит для измерения скорости ветра.

Автоматическое устройство измерения скорости и направления ветра (Wind speed and direction indicator ). Служит для измерения направления и скорости ветра в автоматическом режиме.

Судовой гонг Ship ’ s gong ). Служит для подачи туманных сигналов в соответствии с правилами МППСС-72. Обязателен для всех судов, длиной 100 метров и более. Гонг представляет из себя латунный диск с бортиком. В него в ручную ударяют билом, которое представляет из себя рукоятку с шарообразной ударной частью на конце.

Сигнальные флаги – МСС (ICS ). Флаги служат для подачи сигналов в соответствии с Международным Сводом Сигналов – МСС (International Code of Signal – ICS).

Сигнальные фигуры – шары, цилиндр, ромб (Signaling Shapes ). Служат для выставления сигналов в соответствии с правилами МППСС-72.

Штурманский стол для карт (Chart table). Установлен в святая-святых для каждого штурмана – в штурманской рубке. На нем в море раскладывается навигационная карта с выполненной предварительной прокладкой, на ней же ведется исполнительная прокладка с обсервациями места судна. В выдвижных ящиках стола хранятся навигационные карты. В боковых рундуках могут храниться навигационные инструменты.

Грузики для карт. Служат для удержания навигационной карты на штурманском столе во время качки судна. Как правило изготавливаются из резины. В качестве утяжелителя, внутри грузика находится свинец. Более подробно о применении грузиков можно ознакомиться в статье « ».

Лупа штурманская (magnifier). Служит для увеличения трудно различимых изображений на навигационной карте.

Штурманская параллельная линейка (Navigational ruler ).

Штурманский транспортир (Protractor ). Служит для прокладки, определения места судна и других штурманских задач на навигационной карте.

Штурманский измеритель (Navigational divider ). Служит для прокладки, определения места судна и других штурманских задач на навигационной карте. Измерители изготавливаются из латуни или хромированной стали. Они бывают различного вида и размеров.

Штурманский циркуль. Как правило, для штурманских целей используется обычные чертежные циркули разных размеров и типов, главное, чтобы они были удобны в работе на навигационной карте и не наносили карте значительных повреждений.

Протрактор навигационный. Навигационный инструмент, который служит для определения места судна по двум горизонтальным углам.

Порядок определения места судна по двум горизонтальным углам .

Кренометр (inclinometer). Служит для определения угла крена судна.

Барометр (Barometer ). Служит для определения атмосферного давления.

Барограф (Barograph ). Служит для определения атмосферного давления и наблюдения за его изменением. Показание барометра записывается на бумажной ленте.

Термометр (Thermometer ). Служит для измерения температуры окружающего воздуха.

Гигрометр (Hygrometer ). Служит для измерения влажности окружающего воздуха.

Компьютер с подключенным спутниковым интернетом. Служит для приема карт погоды и планирования безопасного маршрута с учетом прогнозов погоды. Также служит для передачи и приема оперативной информации для обеспечения безопасной эксплуатации судна.

В зависимости от специального назначения на мостике устанавливаются специальные приборы и устройства, и вахтенный помощник использует их для решения специальных задач.

Еще два столетия назад работа со сложными навигационными приборами была уделом высоких профессионалов. В наши дни любой обладатель продвинутого мобильного телефона может в считанные секунды определить свое место на поверхности земли.

На первом этапе мореплавания лодки и суда от берега далеко не отходили. Пересечь реку или озеро, сократив путь, или обойти занятый враждебным племенем край по морю вдоль берега - дело практическое и понятное, но вот пуститься в плавание по неведомому морю-океану - это уже другой коленкор, согласитесь.

Первыми навигационными ориентирами стали заметные с воды знаки: поморы, например, ставили каменные кресты, поперечные перекладины которых были ориентированы в направлении север - юг. А ночью можно использовать простейшие маяки - сигнальные костры, зажигавшиеся для облегчения ориентирования или предупреждения об опасности (мель, риф, сильное течение и пр.).

О маяках упоминается уже в «Илиаде» Гомера, а самый знаменитый маяк - Александрийский - появился в III веке до н. э. на острове Фарос, в устье Нила на подходе к Александрии. Его высота составляла 120 м. На верхней площадке круглосуточно горел громадный костер, свет которого отражался сложной системой зеркал и был виден, по данным историков, на расстоянии 30 миль (около 55 км). Другой пример навигационного знака древности - статуя Афины, установленная в V веке до н. э. на Акрополе: она была выполнена из бронзы, и в лучах солнца была далеко видна с моря.

С ростом масштабов мореплавания возникла необходимость систематизировать и передавать навигационные знания. И вот уже древние греки создают периплы - описания прибрежных плаваний в разных районах, куда заносилось все, начиная от погоды и заканчивая описанием береговой линии и нравов туземных племен. Самый древний дошедший до нас перипл - карфагенянина Ганнона, он датируется рубежом VI–V веков до н. э. Фактически перипл - это древний вариант современной лоции. Своя лоция была и у неграмотных народов: такие знания они передавали в виде устных сказаний и даже песен. Лишь в XIII веке появились более точные карты-портоланы с нанесенными компасными линиями, расходившимися из отдельных точек, так называемые розы ветров, применявшиеся для прокладки курсов.

Сколько футов под килем?

Для определения, а точнее, опознания места корабля можно использовать и полученную с помощью эхолота глубину. Применяют такой способ, когда во время плавания длительное время нет возможности выполнить обсервацию - скажем, плохая видимость или неисправен приемник спутниковой навигационной системы - и существуют сомнения в правильности счисления.

В этом случае как только на берегу открывается хоть один известный и нанесенный на карту ориентир, на него тут же берут пеленг и одновременно эхолотом замеряют глубину. После исправления компасного пеленга поправкой компаса на карте откладывают обратный истинный пеленг и затем смотрят, где в пределах проведенной линии окажется глубина, полученная по эхолоту. Можно также замерить глубину ручным лотом - в этом случае будет получен еще и образец грунта, что облегчит опознание места. Там, где глубина и тип грунта совпадут с пеленгом, - текущее место корабля.

Первые документальные подтверждения использования замеров глубины для определения места относятся ко времени Геродота - древнегреческие мореплаватели знали, что если при плавании в Египет по Средиземному морю глубина под килем уменьшается до определенного значения, то до Александрии остается день пути.

Углы и расстояния

Координаты корабля могут быть двух типов: относительные (относительно какого-либо хорошо известного ориентира) и абсолютные (географические широта и долгота). Вторыми стали пользоваться не так давно, а относительные координаты применяли уже в незапамятные времена, потому как они просто необходимы даже в ходе непродолжительного плавания вдоль берега - они позволяют прийти в нужное место и сделать это безопасно, не сев на мель или рифы и не пропустив «нужный мыс». Способы определения места, использовавшиеся древними мореходами, в ряде случаев дошли до наших дней без каких-либо изменений.

Самым простым и древним способом являются визуальные определения: по пеленгам (это направление по компасу, или румб, в котором виден от нас некий объект), расстояниям и горизонтальным углам между направлениями на береговые ориентиры. Есть несколько вариантов подобного способа определять свое местоположение.

По двум пеленгам. Простой способ определения местонахождения по надежно опознаваемым и нанесенным на используемую при плавании карту ориентирам (их подбирают с помощью карты, лоции и пособия «Огни и знаки»). При этом необходимо выбирать ориентиры с разностью пеленгов не менее 30° и не более 150°, чтобы не получать пересечения пеленгов под острыми углами (это увеличивает погрешность). Пеленгование выполняют быстро, начиная с ориентиров, расположенных прямо по курсу или близко к тому (пеленг на них меняется медленнее), а ночью - с огней (маяков), имеющих больший период. Измеренные пеленги исправляют до истинных поправкой используемого для измерений компаса (поправка представляет собой алгебраическую сумму склонения и магнитной девиации) и в обратном направлении прокладывают на карте (так называемый обратный истинный пеленг, отличающийся от истинного на 180°). В месте их пересечения и находится навигатор.

По трем пеленгам. Способ схож с предыдущим, но дает большую надежность и точность - примерно на 10–15%. Обычно откладываемые в таком случае обратные пеленги не пересекаются в одной точке, а образуют треугольник. Если он небольшой, со сторонами менее полумили (около 0,9 км), то считают, что судно находится в его центре или ближе к наименьшей стороне, а если большой - измерения необходимо повторить.

По двум разновременно измеренным пеленгам на один ориентир (крюйс-пеленг). Применяемые в этом случае вычисления выходят за рамки данной статьи, но их подробное объяснение можно найти в любом доступном учебнике по навигации.

По расстояниям. В этом случае на карте от ориентиров проводят окружности с радиусом, равным расстоянию до ориентира. В месте пересечения кругов и находится наблюдатель. Если виден от основания или уреза воды ориентир с известной высотой, то расстояние до него определяют специальной формулой по вертикальному углу, измеряемому секстаном, а высотой глаза наблюдателя над уровнем воды пренебрегают. Естественно, что точность измерений повышается при наличии трех ориентиров.

Сегодня в качестве ориентиров для определения местоположения применяются и радиолокационные станции - здесь чаще всего определяют место по измеряемым радиолокатором расстояниям, это точнее, чем измерение радиолокационных пеленгов. В целом нет никаких принципиальных отличий у обычных визуальных и радиолокационных способов обсервации. Просто нужно хорошо уметь «читать» изображение на экране радиолокатора, чтобы как можно более точно идентифицировать используемые для обсервации ориентиры. Ведь обычная карта «рисуется» как бы с видом сверху, а карта на экране радиолокатора - при помощи радиолокационного луча, «рисующего» карту на уровне моря. Одна ошибка в опознании берегового ориентира может привести (и приводила) к серьезным авариям.

В поисках Гринвича

До конца XIX века точкой отсчета долготы служили разные места, например, остров Родос, Канарские острова, острова Зеленого Мыса. После утверждения в 1493 году папой Александром VI линии раздела сфер влияния Испании и Португалии, проходившей в 100 лигах западнее Азорских островов, многие картографы отсчитывали долготу от нее. А испанский король Филипп II в 1573 году повелел на всех испанских картах вести отсчет долготы от меридиана города Толедо. Попытка установить для Европы единую точку отсчета долготы была предпринята в 1634 году, но потерпела фиаско. В 1676-м начала работу Гринвичская обсерватория, а в 1767-м в Британии был издан «Морской альманах» (с отсчетом меридианов от Гринвича), которым пользовались моряки из разных стран. К началу 1880-х годов «гринвичскую» систему на своих морских картах применяли уже 12 европейских государств. Наконец, по результатам Международной меридианной конференции 1884 года было принято решение вести всем отсчет от Гринвича. Кстати, на конференции предлагались и другие варианты начальной точки - острова Ферро и Тенерифе, пирамида Хеопса или один из храмов Иерусалима.

Путеводные звезды

Береговые ориентиры бесполезны в открытом море. Но уже в древние времена мореплаватели путешествовали по Индийскому океану, а затем и пересекали Атлантический и Тихий с одного континента на другой. Такие плавания стали возможны благодаря новой науке - мореходной астрономии. Осознав, что Солнце совершает постоянное движение по небосводу, а звезды разбросаны по небу отнюдь не в беспорядке, мореплаватели вскоре научились ориентироваться по ним.

Их особое внимание привлекала примечательная звезда в созвездии Малой Медведицы. Ее положение на небе было практически неизменным, это был своего рода небесный маяк, по которому можно было ориентироваться в ночное время. В древние времена звезду называли Финикийской (считается, что именно финикийцы первыми научились ориентироваться по звездам), Путеводной, а затем она стала Полярной. Причем в древности научились не только определять направление по Полярной звезде, но и исходя из ее высоты над горизонтом рассчитывать оставшееся до конца плавания время.

Примерно в VI–V веках до н. э. на кораблях стали применять гномон - вертикальный шест, по соотношению длины и отбрасываемой тени которого определяли время и вычисляли угловую высоту Солнца над горизонтом, что позволяло вычислить широту (но сначала, разумеется, надо вычислить «полдень» - кратчайшую длину тени за солнечный день, то есть при использовании гномона его нельзя перемещать хотя бы день). Предполагают, что для навигационных целей его впервые использовал греческий купец Пифей из Массилии (нынешний Марсель), который в IV веке до н. э. нарушил запрет и вышел за Геркулесовы столбы, отправившись на север. Поскольку на ходу гномон бесполезен, он высаживался на берег и там определял с его помощью широту с точностью до нескольких минут. Аналогичным способом контролировали свое местонахождение на нужной параллели в море и викинги.

Примерно в III–II веках до н. э. появляется астролябия (от греческих слов άστρου - «звезда» и λαβή - «взятие, схватывание»), пока в сухопутном, весьма громоздком и сложном варианте. Настоящая морская, или, как ее еще называют, «новая», астролябия была изобретен а лишь на рубеже 1000 года н. э. Она представляла собой кольцо с приспособлением для подвешивания, где отвес от точки подвеса фиксировал вертикальную линию - по ней определяли горизонтальную линию и центр. Вокруг центральной оси вращался поворотный визир-алидада с диоптрами (маленькими отверстиями) на концах, на кольце со стороны алидады наносились градусные деления. Наблюдения вели втроем: один держал инструмент за кольцо, второй измерял высоту светила, становясь при этом к Солнцу спиной и поворачивая алидаду так, чтобы верхняя визирная нить бросала тень на нижнюю (это означало, что визир точно направлен на Солнце), а третий моряк снимал отсчет. Ночью по астролябии определяли высоту Полярной звезды.

В XV–XVI веках появились новые навигационные инструменты - астрономическое кольцо и градшток. Первое (одна из разновидностей астролябии) вместо алидады имело коническое отверстие, попадавшие в него солнечные лучи отражались в виде зайчика на градусной шкале, помещенной на внутренней стороне кольца - место зайчика соответствовало высоте Солнца. Градшток (посох Иакова, астрономический луч, золотой жезл, геометрический крест и пр.) - наиболее удобный при качке инструмент - два взаимно перпендикулярных стержня: длинный (80 см, шток) и короткий (брусок), последний плотно прилегал к длинному под прямым углом и мог свободно скользить вдоль него. На штоке наносились деления, на концах бруска - диоптры, а на конце штока - мушка для глаза. Определить высоту звезды можно было, глядя в глазную мушку, передвигая брусок и добиваясь такого положения, чтобы в верхнем диоптре была видна звезда, а в нижнем - горизонт. Для наблюдения за Солнцем навигатор вставал к нему спиной и передвигал брусок, пока тень его верхнего конца не падала на маленький экран, устанавливаемый вместо мушки на конец длинного штока (середина экрана направлялась на линию видимого горизонта). С помощью одного короткого бруска нельзя было измерить все высоты светил, поэтому к градштоку прилагалось несколько брусков, обычно три, для измерения высот: 10–30°, 30–60° и более 60°. Применяли градшток только в море, точность была не
выше 1–2°.

Наконец, в XVIII веке появляется один из самых известных навигационных приборов - секстан, наследник градштока. После ряда последовательных «мутаций» - квадрант Дэвиса (1594), октант Джона Хэдли (1731), дававший погрешность всего 2–3 минуты, - на свет появился (1757) прибор Джона Кэмпбелла, увеличившего в октанте Хэдли сектор с 45 до 60°: так октант стал секстантом, или секстаном (от латинского sexstans, шестая часть окружности). В секстане центральный диоптр заменен зеркалом, которое позволяет визировать сразу два предмета, расположенных по разным направлениям, скажем, горизонт и Солнце (звезду). Секстан благодаря большей точности измерений более 200 лет назад вытеснил на судах другие угломерные инструменты и продолжает службу в качестве основного ручного прибора.

«Убийственная» долгота

Если с широтой мореплаватели разобрались еще в древние времена, то проблема определения в море долготы места оказалась более серьезной, и ее сколько-нибудь удовлетворительного решения не удавалось найти вплоть до конца XVIII века. Скажем, возвратившийся домой после открытия Америки Колумб обнаружил, что ошибка в измерениях на его корабле долготы составила целых 400 миль. Не избежал ошибки и французский гидрограф Ив-Жозеф де Кергелен. Он отправился в январе 1772 года из Порт-Луи на Маврикии без хронометра, а потому открытый и названный в его честь архипелаг был нанесен на карту с ошибкой в 240 миль (около 450 км)! Определить же долготу по небесным светилам (как в случае с широтой) не представлялось возможным: при движении на запад или восток картина звездного неба практически не меняется.

Конечно, принцип определения долготы был известен еще Гиппарху - разность долгот двух точек на земной поверхности соответствует разнице местного времени при одновременном наблюдении момента какого-либо одного события в двух данных точках. Гиппарх предлагал считать таким событием затмение Луны, происходившее в один и тот же момент времени для всех его наблюдателей на Земле. Но затмения случаются редко, фиксация затмения тоже дело непростое, поскольку границы тени очень нечетки.

Нельзя было реализовать на судах в открытом море и принцип определения долготы по методу «лунных расстояний», предложенному в середине XV века профессором Венского университета Иоганном Мюллером, более известным под псевдонимом Региомонтан. Он издал знаменитые «Эфемериды», содержащие полные и точные астрономические сведения, в том числе и данные для определения широты и долготы в море по методу «лунных расстояний». По составленным им таблицам для любого угла, измеренного в градусах и минутах, можно было непосредственно получить значение синуса. Это означало, что, измерив угол светила с точностью до 1", можно было определить широту с точностью до двух километров. Однако известные тогда угломерные инструменты такой точности не давали, да и теми, что были, нельзя было пользоваться при морской качке. Наконец, в 1530 году астроном и математик Гемма Фризий предложил метод определения долготы, основанный на использовании часов: надлежало брать с собой из пункта отправления часы с местным временем и «хранить» это время во время плавания, а при необходимости вычислять долготу - астрономическим способом определить местное время и, сравнив его с «хранимым», получить искомую долготу. Совет всем хорош, но точных механических часов тогда попросту не было, а ошибка часов на широте экватора всего в минуту давала ошибку по долготе в 15 миль.

Например, в 1707 году также в результате штурманской ошибки на камнях вблизи островов Силли погиб 21 корабль эскадры адмирала Клаудисли Шовела - вместе с адмиралом утонули около 2000 человек! Одной из причин этого было неумение определять долготу. 8 июля 1714 года британский парламент принял постановление, которое в том числе гарантировало вознаграждение тому, кто решит проблему определения долготы в море: с точностью не менее 0,5° или 30 миль - 20 000 фунтов (на сегодня это более полумиллиона фунтов). Два года спустя специальный приз «определителю долготы» был установлен и во Франции.

В британский совет «по вопросам долготы» поступила масса заявок - разбогатеть мечтали многие, но ни одна одобрена не была. Были и курьезы. Математики Хамфри Диттон и Уильям Уистон еще в 1713 году предложили такой способ: на наиболее оживленных морских путях установить через определенные интервалы на якорях суда, измерив их географические координаты. Ровно в полночь по местному времени острова Тенерифе суда должны были производить залп из мортир вверх с таким расчетом, чтобы снаряды взрывались точно на высоте 2000 м. Проплывавшие мимо суда должны были измерять пеленг на такой сигнал и дальность, определяя тем самым свое место. Охотников «освоить бюджет» было вдоволь и в те годы.

А получил большую часть суммы, причитающейся за решение проблемы долготы, в 1735–1765 годах 72-летний механик, сын сельского плотника Джон Харрисон, прозванный Джон Долгота, который создал высокоточные часы-хронометр, позволявшие надежно «хранить время» (в них уже не было маятника, а были балансиры, и они могли работать на борту корабля) и, соответственно, достаточно точно измерять долготу. Во Франции королевский приз «за хронометр» был вручен Пьеру Леруа, королевскому часовщику. Хронометры даже получили второе название - «долготные часы». Их массовый выпуск был начат только на рубеже XVIII–XIX веков, что и можно считать временем решения «долготной» проблемы.

Данная статья содержит перечень основных штурманских инструментов и их описание.

Штурманские приборы и инструменты

Чтобы обеспечить безопасность плавания, контроль за движением судна и его местонахождением относительно берега, в штурманской практике применяют различные технические средства судовождения (ТСС), навигационные приборы и инструменты:

• для определения направления - компасы;
• для определения скорости движения судна и пройденного расстояния - лаги;
• для определения глубины под килем - ручные лоты и эхолоты;
• угломерные инструменты (секстаны), часы и секундомеры, оптические дальномеры, бинокли, наклономеры и др.;
• традиционный инструментарий для работе на карте - штурманский транспортир, параллельная линейка, циркуль- измеритель, циркуль, протрактор, грузики для карт;
• гидрометеорологические приборы - барометр, барограф, анемометр, круг СМО, термометр наружный, кренометр.

Компасы.

Это навигационные приборы, предназначенные для определения курса судна и направлений на береговые ориентиры и плавучие объекты, находящиеся в поле зрения судоводителя. На маломерных судах могут встретиться различные типы компасов и их модификации. Наиболее распространенным курсоуказателем является магнитный компас.

Измерители скорости – лаги

Лаги различных типов прочно заняли место наряду с другими современными ТСС. Из всех типов лагов (гидродинамического, индукционного, доплеровского гидроакустического, корреляционного, радиодоплеровского) наиболее приемлемыми для катеров и яхт являются гидроакустический и индукционный лаги, для судов на воздушной подушки наиболее приемлем радиодоплеровский лаг.

Измерители глубины.

Лотом называется прибор, с помощью которого измеряют глубины под днищем судна. Навигационные лоты различных типов предназначены для измерения глубин до 500 м Лоты бывают ручные и гидроакустические эхолоты. На маломерных судах используются преимущественно ручные лоты,
Ручной лот предназначен для измерения глубин до 50 м. Лот состоит из гири и лотлиня.

Эхолот. Хотя редко, но и на маломерных судах применяются современные измерители глубины – эхолоты

Принцип действия эхолота основан на измерении времени, за которое звуковой импульс достигает дна и после его отражения возвращается обратно. После необходимых преобразований (практически это происходит мгновенно) на специальном табло или дисплее высвечивается значение глубины и рельеф дна.

Измерители расстояния.

Бинокль. Бинокли используются судоводителями для наблюдения за окружающей обстановкой (другими судами, береговыми ориентирами, знаками навигационной обстановки и т.д.)

Секстан – угломерный инструмент отражательного типа для измерения высот небесных светил и углов (вертикальных и горизонтальных) на земной поверхности. Для измерения вертикального угла секстан берется в правую руку и в вертикальном положении направляется трубой на основание предмета (маяк, судно, заводская труба, знак и т.д.). Затем стопором передвигается алидада так, чтобы подвести дважды отраженное изображение верхней части предмета к его основанию. После чего снимается в градусах отсчет по индексу алидады в соответствии с делением лимба, а минуты и их десятые доли – с отсчетного барабана. Снятый отсчет исправляют поправкой индекса секстана и полученный результат будет соответствовать величине вертикального угла на данный предмет.

Измерители времени.
Морской хронометр.
Этот прибор служит для определения достаточно точного гринвичского времени, его часто называют хранителем всемирного времени. Высокая точность хода и его равномерность обеспечиваются специальными регуляторами. Большой циферблат разбит на 12 часовых делений и имеет часовую и минутную стрелку. На одном из двух малых циферблатов стрелка отсчитывает секунды, на другом – время, прошедшее с момента последнего завода хронометра. Хранится хронометр в специальном ящике на кардановом подвесе, который обеспечивает состояние покоя часовому механизму во время качки. Заводится хронометр ежесуточно в одно и тоже время (как правило, в 8 часов).
Поправка хронометра (разность между Тгр и показанием хронометра) определяется по радиосигналам точного времени и каждые сутки фиксируется в специальном журнале. Рис.15 Хронометр
Палубные часы. Устанавливаются по гринвичскому времени, и при отсутствии на судне хронометра, выполняют его функцию. Механизм часов имеет повышенную точность.
Циферблат разбит на 12 делений и имеет часовую, минутную и центральную секундную стрелки.
Судовые или морские часы. Назначение судовых часов – показывать судовое время, по которому организуется служба и повседневная жизнь на судне. Их устанавливают в каютах и служебных помещениях. Часы имеют круглый циферблат, разбитый на 12 или 24 часовых деления, часовую, минутную и центральную секундную стрелки. Как правило завод часов недельный.
Секундомер - служит для точного измерения небольших промежутков времени. На маломерных судах ручные или карманные часы, имеющие большую центральную секундную стрелку, вполне могут заменить секундомер. Эти же часы можно использовать для определения пройденного расстояния, моментов взятия пеленгов, времени изменения курса и других моментов, которые необходимо наносить на карту.

Прокладочные ин струменты

При работе на карте судоводитель-любитель должен использовать прокладочный инструмент, в набор которого входят параллельная линейка, транспортир, циркуль-измеритель, грузики для карт.

Параллельная линейка (рис.16) служит для проведения на карте прямых и параллельных заданному направлению линий. Линейка состоит из двух половин, соединенных двумя равными тягами на шарнирах. Срезы линеек не должны иметь зазубрин, изгибов, заусениц, а тяги должны легко вращаться вокруг осей, но без свободного хода. При работе с линейкой необходимо следить за параллельностью передвижения, чтобы не сбить заданного направления линии. Линии наносят остроотточенным карандашом без заметного усилия.

Транспортир навигационный (рис. 16) служит для построения и измерения на карте углов, курсов и пеленгов. Он представляет собой полукруг с линейкой имеется несколько разновидностей). Центр полукруга отмечен вырезом на линейке. Верхний срез дуги градуирован по верхнему ряду от точки 1 до точки 2 влево - от 0 до 90°, от точки 2 до точки 3 влево - от 270 до 360°, по нижнему ряду от точки 1 до точки 2 влево - от 180 до 270° и от точки 2 до точки 3 - от 90° до 180°. Верхний ряд цифр используется для прокладки направлений северной половины картушки компаса, а нижний - южной.

Следует помнить, что углы увеличиваются от О до 360° от нордовой части меридиана вправо.
Циркуль-измеритель служит для измерения ‘расстояний и нанесения их на карту. Работать с циркулем удобнее одной рукой. Большие расстояния откладывают по частям. Разводить ножки циркуля более чем на 90° не рекомендуется. Расстояние измеряют на боковой рамке карты в той же широте, где происходит плавание или находится измеряемое расстояние. Отложив расстояние, следует проверить его повторным обратным измерением.

Грузики для карт предназначены для удержания карты на рабочем месте. На маломерных судах, где нет рубки, грузики можно заменять кнопками, которыми карта крепится на плоском деревянном переносном планшете.

Гидрометеорологические приборы.
Атмосферное давление (давление воздуха, барометрическое давление) определяется весом столба воздуха, который давит на единицу площади горизонтальной поверхности. Прибор для измерения атмосферного давления носит название барометра. Шкала прибора проградуирована в миллиметрах ртутного столба, на ней встроен термометр.

Определение местоположения судна

Поговорим о нескольких простейших, но очень нужных, способах определения местоположения яхты в море. Задача простая, но крайне важная для вашей безопасности. Ее можно условно разделить на два случая:

1. Вы ведете яхту в видимости берегов и навигационных знаков, которые обозначены на вашей карте.
2. Вы ведете яхту в открытом море в отсутствии всяких ориентиров.

К слову, если курс проходит вблизи берега, но в условиях ограниченной видимости (например, ночью или в плотном тумане), то способ определения местоположения будет относиться скорее ко второму случаю.

Итак, мы совершаем прибрежное плавание и яхта не теряет из виду сушу (или знаки навигационной обстановки). Для нас важно, что в момент определения нашего местоположения мы видим необходимое количество ориентиров, которые можем идентифицировать на карте.

И еще вопрос, который необходимо обсудить. Мы живем в XXI в., и развитие электронных средств навигации достигло фантастических высот. И если полагаться только на электронику, то судовождение оказывается не сложнее компьютерной игры – требуется лишь изучение прилагаемой к прибору инструкции.

Но обратите внимание на одно обстоятельство: по законам любой страны все суда, выходящие в море, – торговые, военные и спортивные, парусные и моторные – обязаны иметь на борту полный комплект традиционных средств навигации: комплект бумажных карт, прокладочный инструмент, секстан, лоции и т.д. Штурманы, шкиперы и капитаны обязаны вести прокладку на традиционных картах во время любого морского перехода. Должен сказать, что я полностью согласен с этим порядком. Необходимо понимать, что море – это враждебная человеку стихия, и он находится с ней один на один.

Неужели можно безоговорочно доверить жизнь людей на борту, жизнь и судьбу яхты небольшой пластиковой коробочке с электронной начинкой?! Морской воздух – это очень агрессивная среда, которая рано или поздно выведет из строя тонкую микроэлектронику; рано или поздно вы забудете взять на борт запасной комплект батарей для нее; на GPS могут попасть морские брызги, дождь; в мачту может ударить молния и вывести из строя всю электронику, – в конце концов, по теории надежности любой прибор может выйти из строя сам по себе – и что делать?

Жизнь показала, что знание навигации и устойчивые навыки в кораблевождении традиционными методами просто необходимы любому человеку, который выходит в море как штурман, шкипер или капитан.

Поэтому перейдем, собственно, к способам определения местоположения судна традиционными методами.

1. Счисление, или Dead Reconing

Представьте себе, что яхта идет в открытом море и нет никаких видимых ориентиров. Чтобы понять принцип метода, предположим, что в 10.00 наша яхта находилась в точке А, которую мы нанесли на карту. Скорость яхты 7 узлов (мы ее прочитали с судового лага), истинный курс 045ºТ (считали с путевого компаса и учли магнитное склонение). Мы хотим определить, где будет находиться яхта в 11.30. Естественно, по условиям нашей задачи с 10.00 до 11.30 яхта идет, не меняя курса (045ºТ) (см. рис. 1 ), с постоянной скоростью (7knt ). Пройденный путь вычисляем по элементарной формуле:
D = S х t , где
D – путь, пройденный в милях;
S – скорость лодки в узлах;
t – время в часах.
D = 7knt х 1,5 = 10,5 n.m.

Рис. 2

Это и есть в простейшем случае счисленное местоположение нашей яхты (обозначается знаком + и буквами DR с указанием времени).

Рис. 3

Но этот способ можно применять в том случае, когда точно известны предыдущие координаты яхты (fix ), ее скорость и курс, а также отсутствует дрейф, связанный с ветром и течениями.

2. Estimate Position (EP)

В случае если известны направление и скорость течения, мы можем простым графическим методом нанести точку местоположения яхты на карту. Допустим, при вычислении DR в п.1 (см. рис. 4 ) мы узнали из атласа приливных течений, что с 10.00 до 11.30 в районе плавания существовало течение скоростью 3 узла и направлением 110ºТ. Пожалуйста, запомните, что течение всегда течет «в» указанном направлении, в отличие от ветра, который всегда дует «из» указанного направления.

Рис. 4

Итак, используя принцип независимости движений, известный из школьного курса физики (он говорит о том, что любое движение тела можно представить как векторную сумму простых прямолинейных перемещений), из точки DR 11.30 отложим с помощью прокладчика направление 110ºТ (см. рис. 5 ). Обратите внимание, что вектор течения обозначается именно так, как на рисунке.

Рис. 5

Затем вычислим длину вектора, время движения яхты: 1,5 часа = 90 min, скорость течения – 3 узла (knts ). Значит, за время движения с 10.00 до 11.30 яхта сместилась в направлении 110ºТ под влиянием течения на: 3 узла х 1,5 часа = 4,5 морских мили. Откладываем на отрезке измерителем 4,5 n.m. и получим точку EP 11.30 (стандартный символ) (см. рис. 6 ). Это и есть вычисленное положение нашей яхты в 11.30, которая с 10.00 из точки А двигалась курсом 045ºТ со скоростью 7 knt под влиянием течения направлением 110ºТ и скоростью 3 knt . Дальнейшую прокладку курса мы должны делать уже из точки EP 11.30. Также мы выполнили задачу – мы знаем, где находится яхта.

Рис. 6

3. FIX

Определенное местоположение судна в данный момент времени обозначается английским термином FIX . Существует много способов его определения. Мы рассмотрим наиболее широко применяемый и общий способ: нахождение FIX – A по двум и более компасным пеленгам (лучше трем).

Допустим, наша яхта идет курсом 0ºЕ (360º) со скоростью 7 knots . Вы проходите участок берега, где ясно и отчетливо видите маяк А , маяк В и небольшой остров С . Время 10.15, а последняя EP была определена в 9.30 (см. рис. 7 ).

Рис. 7

Обратившись к карте района, вы должны абсолютно безошибочно идентифицировать выбранные ориентиры А, В и С с их изображением на карте. (Все наземные объекты, изображенные на навигационной карте, ясно видны с моря (днем и ночью) и могут использоваться для навигации.) На картах всегда изображаются видимые с моря маяки, водонапорные башни, высокие, отдельно стоящие здания, радиомачты и т.д.

С помощью ручного компаса-пеленгатора возьмем магнитные пеленги на выбранные ориентиры А, В и С (см. рис. 8 ). Мы понимаем, что, для того, чтобы нанести на карту магнитный пеленг, мы должны преобразовать его в истинный, используя поправку на магнитное склонение.

Рис. 8

Напомним правило: при переходе от магнитного пеленга к истинному западное склонение вычитается, а восточное прибавляется.

Давайте положим, что после того, как мы взяли пеленги поочередно на маяк А , маяк В и остров и пересчитали их в истинные пеленги, мы получили следующие значения:

Истинный пеленг на маяк А – 045ºТ
Истинный пеленг на маяк В – 90ºТ
Истинный пеленг на остров С – 135ºТ

С помощью прокладчика отложим эти истинные пеленги от наших объектов А, В, С, как показано на рис. 9 .

Рис. 9

Как мы видим, пеленги пересеклись не в одной точке, а образовали некий треугольник (hat ). Это произошло из-за небольших ошибок во взятии пеленгов. Зато можно сказать, что яхта находится в 10.15 где-то внутри этого треугольника. Для наших целей такой точности вполне достаточно – мы нашли FIX . Запомните, пожалуйста, несколько правил, которые необходимо соблюдать для того, чтобы FIX вашей яхты было как можно точнее:
1. выбирайте для взятия пеленгов ближайшие, более отчетливо видимые объекты;
2. старайтесь, чтобы углы между объектами были не слишком острыми или слишком тупыми (оптимальные углы лежат в диапазоне 30–110º);
3. берите пеленги как можно точнее;
4. если скорость яхты большая (например, моторная яхта), то старайтесь взять пеленги за как можно меньший промежуток времени, чтобы уменьшить ошибку, вызванную перемещением яхты за это время.

Конечно, существуют еще много способов определения FIX , например, с помощью радара, с использованием створных объектов, измеренной секстаном высоты объектов, астрономические методы и т.д. Эти способы выходят за рамки нашего курса для «чайников».

Пожалуй, необходимо упомянуть о наиболее простом способе взятия FIX с помощью GPS – ваш GPS просто покажет вам координаты судна – нанесите их правильно на карту и поставьте время.

Навигация для "чайников". (Урок 4)

Спасительный крюйс-пеленг

Один очень опытный яхтсмен как-то рассказывал мне, что много лет назад на небольшой яхте он попал в пятидневный шторм в Средиземном море. Электрооборудование яхты вышло из строя на второй день шторма из-за удара молнии, батареи карманногоGPS исчерпали свой ресурс чуть позже, небо было затянуто тучами, так что возможности получить фикс, используя астронавигацию, не предоставлялось, да и как использовать секстан на маленькой яхте (32 фута) при высоте волны 5-6 метров?! Пять дней и ночей ветер силой 8-9 баллов свирепствовал и несколько раз менял свое направление, и о местоположении яхты можно было с уверенностью сказать только то, что она где-то в Средиземном море.

И вот на пятый вечер сквозь дождь и брызги волн шкипер заметил поблескивающий красный огонь. Заметив период огня, по справочнику огней шкипер определил маяк, а затем, несмотря на сильное волнение, используя метод крюйс-пеленга, определил свое местоположение с точностью до одной морской мили!

Итак, мы имеем только один видимый объект, который можем надежно идентифицировать на карте. В пределах нашей видимости, например, один маяк или знак навигационной обстановки, или маленький остров, мыс, скала, радиомачта.

В этом случае для определения местоположения яхты мы можем использовать метод, который называется running fix, или крюйс-пеленг. Метод основан на том, что мы берем два пеленга на один объект в разные моменты времени. Необходимым условием применения этого метода является сохранение скорости и курса яхты по крайней мере в течение промежутка времени между взятием первого и второго пеленга на этот объект.

Давайте посмотрим, как это выглядит на практике. Предположим, наша яхта идет истинным курсом 080°Т со скоростью 8 узлов. Мы ясно и четко видим скалу (rock ), обозначенную на нашей карте. С помощью компаса пеленгатора (hand bearing compass ) в 0900 берем пеленг на эту скалу и, учитывая магнитное склонение, пересчитываем его в истинный и наносим на карту. Обратите внимание, что курс (080°Т) мы прокладываем на карте в произвольном месте, так как мы пока не знаем, где находится яхта.

Допустим, первый пеленг, взятый нами в 0900 равен 45°М. Магнитное склонение положим равным 07°30"W . Пересчитываем магнитный пеленг в истинный: 045°М - 07°30"W = 37°30"T. Наносим его на карту. Продолжаем идти, скажем, 30 минут, стараясь как можно точнее держать курс 080°Т и сохраняя скорость 8 узлов. В 0930 берем второй пеленг на эту скалу. Положим, он равен 015°М. Пересчитываем его в истинный: 015° - 07°30"= 07°30"Т и наносим на карту –см. рис 1 .

Рис. 1

За 30 минут (время между взятием первого и второго пеленга) наша яхта прошла 4 морские мили курсом 80°Т. На линии курса от точки ее пересечения с первым пеленгом откладываем пройденное расстояние (4 морские мили). Переносим первый пеленг параллельно самому себе в эту точку. Точка пересечения пеленга, взятого в 0930, и перенесенного пеленга и есть местоположение нашей яхты в 0930, или RF 0930 (running fix ), --см. рис. 2 ирис. 3 .

Рис. 2

Рис. 3

Точность этого метода зависит от того, насколько точно вы можете держать курс, скорость и, естественно, насколько точно возьмете два пеленга. На относительно спокойной воде и при хорошо выверенном лаге этим методом можно получить фикс практически с точностьюGPS .