Bepaling van de positie van het schip. Scheepsdefinitie: methoden

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 10:36

Sinds de schepen - de creaties van menselijke handen - begonnen te surfen op de zeeën en oceanen, stonden navigators voor de taak om hun eigen locatie te bepalen. Enorme golven, rukwinden en de noodzaak om overstag te gaan, koers houden tegen de wind in, gecompliceerde meerdaagse reizen en het kompas alleen was niet genoeg voor de oude zeilers. Tegenwoordig, wanneer de positiebepaling van het schip automatisch wordt uitgevoerd dankzij de GLONASS-satellietsystemen, is het moeilijk om de positie van de kapitein voor te stellen, die alleen eenvoudige apparaten tot zijn beschikking heeft om zich door de sterren te oriënteren. Desalniettemin bezitten afgestudeerden van gespecialiseerde secundaire en hogere gespecialiseerde onderwijsinstellingen zelfs vandaag al deze apparaten.

Basismethoden voor locatie op zee

De bepaling van twee coördinaten van een schip in de driedimensionale ruimte (locatie) wordt op zeven manieren uitgevoerd, waaronder:

• De oudste is visueel.
• Later, maar niet veel astronomischer.
• snelheid voor tijd. Uitgevonden in ongeveer dezelfde tijd als de astronomische methode, en vaak gebruikt in combinatie met de vorige twee. Tegenwoordig wordt routinewerk gedaan door automatische rekenmachines;
• Radar, waarmee u de afbeelding op het radarscherm kunt combineren met de zeekaart.
• Radiorichting zoeken. Beschikbaar wanneer er signaalbronnen aan de kust zijn.
• Radionavigatie, met behulp van communicatiemiddelen waarmee de navigator de informatie ontvangt die hij nodig heeft.
• Satellietnavigatiemethode.

Alle methoden, behalve de eerste drie, waren het resultaat van de technologische revolutie die plaatsvond in de 20e eeuw. Ze zouden niet mogelijk zijn geweest zonder de ontdekkingen en uitvindingen die de mensheid heeft gedaan op het gebied van radiotechniek, elektronica, cybernetica en een doorbraak in de ruimtevaartsector. Nu is het niet moeilijk om het punt in de oceaan te berekenen waar het schip zich bevindt, het bepalen van de coördinaten duurt een kwestie van seconden, en in de regel worden ze continu gevolgd. Ongeveer dezelfde technologieën worden gebruikt in luchtvaartnavigatie en zelfs in zo'n "alledaags" gebied als autorijden.

Breedtegraad

Zoals je weet, is de aarde niet plat, maar heeft ze de vorm van een enigszins afgeplatte bal. Het lijkt erop dat punten op een driedimensionale figuur moeten worden beschreven door drie Euclidische coördinaten, maar twee zijn genoeg voor geografen en navigators. Om een topografische bepaling van het schip te maken, hoeft u slechts twee cijfers te noemen, vergezeld van de woorden "noordelijke" (of "zuidelijke") breedtegraad (afgekort als N of S) en westelijke of "oostelijke" lengtegraad (anders - w.d. of w.d.). Deze waardengemeten in graden. Alles is heel eenvoudig. Breedtegraden worden berekend vanaf de evenaar (0°) tot de polen (90°), wat aangeeft in welke richting: indien dichter bij Antarctica, dan wordt de zuidelijke breedtegraad aangegeven, en indien richting de Noordpool, dan de noordelijke breedtegraad. Punten van dezelfde breedtegraad vormen cirkels die parallellen worden genoemd. Elk van hen heeft een andere diameter - van de grootste op de evenaar (ongeveer 40 duizend kilometer) tot nul op de pool.

Lengtegraad en lengtematen

Het bepalen van de positie van het schip is onmogelijk door één coördinaat, dus er is een tweede. De lengtegraad is een voorwaardelijk getal van de meridiaan die, nogmaals, de kant aangeeft waarin het aftellen wordt uitgevoerd. De cirkel is verdeeld in 360 °, respectievelijk twee van de helften zijn gelijk aan 180. De meridiaan van Greenwich die door het beroemde Britse observatorium gaat, wordt als nul beschouwd. Aan de andere kant van de planeet is zijn antipode - de 180e. Beide coördinaten (0° en 180°) worden aangegeven zonder de naam van de lengtegraad.

Naast graden zijn er ook minuten - ze geven de positie van objecten aan met een 60 keer grotere nauwkeurigheid. Omdat alle meridianen even lang zijn, waren zij het die de lengtemaat voor zeelieden werden. Een mijl (nautisch) komt overeen met een minuut van een meridiaan en is gelijk aan 1.852 km. Het metrieke stelsel werd veel later geïntroduceerd, dus scheepsnavigators gebruiken de goede oude Engelse mijl. Eenheden zoals kabels zijn ook van toepassing - het is gelijk aan 1/10 van een mijl. Wat verrassend is, want vroeger telden de Britten vaker in tientallen dan in tientallen.

Visuele manier

Zoals de naam al aangeeft, is de methode gebaseerd op wat de navigator en kapitein, evenals andere teamleden aan dek of uitrusting, zien. Vroeger, in de dagen van zeilvloten, was er een positie om vooruit te kijken, de post van deze matroos bevond zich helemaal bovenaan, op een speciaal omheinde plaats van de hoofdmast - een kast. Vanaf daar was het beter te zien. Het bepalen van de positie van een schip door kustobjecten is vergelijkbaar met de eenvoudigste methode van een voetganger die weet wat hij nodig heeft, bijvoorbeeld een huis aan de Staroportofrankivska-straat op nummer 12, en voor de nauwkeurigheid is er nog een ander zoekcriterium: een tegenoverliggende apotheek. Voor zeelieden dienen echter andere objecten als oriëntatiepunten: vuurtorens, bergen, eilanden of andere opvallende details van het landschap, maar het principe is hetzelfde. Je moet twee of meer azimuts meten (dit is de hoek tussen de kompasnaald en de richting naar het oriëntatiepunt), ze op de kaart zetten en je coördinaten op het snijpunt krijgen. Natuurlijk is een dergelijke geografische definitie van het vaartuig, of liever de locatie ervan, alleen van toepassing in de zone met zicht op de kust, en dan bij helder weer. In de mist kun je navigeren door het geluid van de vuurtorensirene, en bij afwezigheid van oppervlakteborden, wend je je tot de scholen in ondiep water, waarbij je de diepte met veel meet.

Astronomie in de maritieme dienst

De meest romantische locatiemethode. Rond de 18e eeuw vonden zeelieden, samen met astronomen, een sextant uit (ook wel sextant genoemd, dat klopt ook) - een apparaat waarmee je een vrij nauwkeurige twee-coördinatenbepaling van het schip kunt maken door de positie van de sterren in de lucht. zijn apparaatOp het eerste gezicht is het ingewikkeld, maar in feite kun je het vrij snel leren gebruiken. In het ontwerp is er een optisch systeem dat op de zon of een ster moet worden gericht, nadat het apparaat eerder strikt horizontaal is geïnstalleerd. Voor nauwkeurig richten zijn twee spiegels (groot en klein) aanwezig en wordt de hoekhoogte van het armatuur bepaald door de schalen. De richting van het apparaat wordt bepaald door het kompas.

De makers van het apparaat hielden rekening met de eeuwenoude ervaring van oude navigators die zich alleen concentreerden op het licht van de sterren, de maan en de zon, maar creëerden een systeem dat zowel leren navigeren als het locatieproces zelf vereenvoudigt.

Berekening

Als je de coördinaten van het startpunt (uitgangshaven), de bewegingstijd en snelheid kent, kun je het hele traject op de kaart uitzetten, waarbij je aangeeft wanneer en met hoeveel graden de koers is veranderd. Deze methode kan ideaal zijn wanneer de richting en snelheid onafhankelijk zijn van stroming en wind. De onregelmatigheid van de koers en de fouten van de lag-indicator (snelheidsmeter) beïnvloeden ook de nauwkeurigheid van de verkregen coördinaten. De navigator heeft de beschikking over een speciale liniaal om parallelle lijnen op de kaart te leggen. De bepaling van de manoeuvreerelementen van een zeeschip gebeurt met behulp van een kompas. Gewoonlijk wordt op het punt van richtingsverandering de werkelijke positie bepaald met behulp van andere beschikbare methoden, en aangezien deze in de regel niet samenv alt met de berekende, wordt er een soort kronkel getrokken tussen de twee punten, die vaag lijkt op een slak en "niet-viskeus" genoemd.

Momenteel aan boordde meeste schepen zijn uitgerust met automatische rekenmachines, die, rekening houdend met de invoersnelheid en richting, integratie uitvoeren over de tijdvariabele.

Radar gebruiken

Nu zijn er geen witte vlekken meer op de zeekaarten, en een ervaren navigator, die de contouren van de kust ziet, kan onmiddellijk zien waar het aan zijn zorg toevertrouwde vaartuig zich bevindt. Als hij bijvoorbeeld het licht van een vuurtoren aan de horizon heeft opgemerkt, zelfs in de mist en het gedempte geluid van zijn sirene heeft gehoord, zal hij onmiddellijk iets zeggen als: We bevinden ons op de doorgang van het Vorontsovsky-vuur, de afstand is twee mijl.” Dit betekent dat het schip zich op de aangegeven afstand bevindt op een lijn die de koers en de loodrechte richting loodrecht op de vuurtoren verbindt, waarvan de coördinaten bekend zijn.

Maar het komt vaak voor dat de kust ver weg is en er geen zichtbare oriëntatiepunten zijn. Vroeger, in de dagen van de zeilvloot, werd het schip "op drift geslagen", zeilen verzamelde, soms, als de grillige aard van de dominante wind en de onvoorspelbaarheid van de bodem (riffen, ondiepten, enz.) verankerd en "in de zee gewacht op het weer", dat wil zeggen opheldering. Nu is zo'n tijdverspilling niet meer nodig, en de navigator kan de kustlijn zien door naar het locatiescherm te kijken. Het bepalen van een schip met behulp van radar is een eenvoudige taak als u over kwalificaties beschikt. Het is voldoende om de afbeelding op het navigatieapparaat en de kaart van het bijbehorende gebied te combineren, en onmiddellijk wordt alles duidelijk.

Richtingbepaling en radionavigatiemethode

Er is zo'n amateurradiospel - "Fox Hunting". Met behulp van zelfgemaakte apparaten zijn de deelnemers op zoek naareen "vos" verstopt in de struiken of achter de bomen - een speler die een werkend radiostation met laag vermogen heeft. Op dezelfde manier, namelijk door te peilen, identificeren de contra-inlichtingendiensten de ingezetenen van buitenlandse inlichtingendiensten (tenminste, dat was vroeger het geval) op het moment dat ze spionagerapporten verstuurden. Lokaliseren vereist ten minste twee richtingen die elkaar kruisen op het locatiepunt, maar vaker wel dan niet. Aangezien er altijd enige spreiding van metingen is en het onmogelijk is om absolute nauwkeurigheid te bereiken, convergeren de peilingen niet op één punt, maar vormen ze een soort multilaterale figuur, in het geometrische centrum waarvan men zijn locatie met een hoge mate moet aannemen van waarschijnlijkheid. Referentiepunten kunnen pilootsignalen zijn die speciaal op de kust zijn gemaakt (bijvoorbeeld op vuurtorens) of straling van radiostations waarvan de coördinaten bekend zijn (ze zijn uitgezet op een kaart).

Kustkoerscorrectie met behulp van radiocommunicatie wordt ook veel gebruikt.

Door satellieten

Vandaag de dag is het bijna onmogelijk om te verdwalen in de oceaan of de zee. De beweging van bewegende objecten op zee, in de lucht en op het land wordt gevolgd door navigatie- en reddingssystemen, de Russische Cospas en het internationale Sarsat. Ze werken volgens het Doppler-principe. Het is noodzakelijk om een speciaal radiobaken op het schip te installeren, maar de veiligheid en het vertrouwen in het succesvolle resultaat van de reis zijn het geld waard dat eraan wordt besteed. Richtingzoekers bevinden zich op geostationaire ("hangende" boven een vast punt op het aardoppervlak) satellieten,het systeem vormen. Deze dienst wordt gratis aangeboden en voert, naast de reddingsfunctie, een navigatiezoektocht uit naar de locatie van het vaartuig. De satellietnavigatiemethode geeft de meest nauwkeurige coördinaten, de toepassing ervan veroorzaakt geen problemen en navigators in ons technologische tijdperk gebruiken deze het vaakst.

Extra parameter - download

De bevaarbaarheid van een vaartuig en zijn mogelijke koers worden aanzienlijk beïnvloed door zijn diepgang. In de regel is het grootste deel van het lichaam ondergedompeld in water, hoe hoger het niveau van de hydrodynamische weerstand. Er zijn echter uitzonderingen, bijvoorbeeld in nucleaire onderzeeërs, de onderwaterloop overschrijdt het oppervlak en een speciale boeg "bol" in het geval van volledige verdrinking zorgt voor een betere stroomlijning. Op de een of andere manier, maar de bewegingssnelheid (slag) wordt beïnvloed door de massa van de lading (lading) in ruimen of tanks. Om deze waarde te beoordelen, gebruiken zeilers speciale markeringen met risico's op de boeg, achtersteven en zijdelen van de romp (minimaal zes schalen). Deze borden worden individueel toegepast, elk schip heeft zijn eigen, er is niet één standaard. De techniek voor het bepalen van het gewicht van de lading aan boord van een schip, "diepgangonderzoek" genoemd, is gebaseerd op het gebruik van "diepgangsmerken" en wordt voor veel doeleinden gebruikt, met name voor navigatie. Door de diepte van de bodem kan het schip niet altijd door een bepaalde vaargeul, en de navigator moet hiermee rekening houden.

Het blijft alleen om ten minste zeven voet onder de kiel te wensen aan degenen die zeilen.