Сущность определения места судна методом обсерваций

Одному навигационному параметру соответствует одно уравнение изолинии типа

Место судна указывается двумя величинами φ и λ, они являются неизвестными. Следовательно, для обсервации необходимо одновременно измерить два НП: U₁ и U₂. Получим систему из двух уравнений с двумя неизвестными φ и λ:

Решив эту систему, получим координаты судна:

Такой метод называется – прямое аналитическое решение. Его можно реализовать с помощью ЭВМ.

При визуальных обсервациях (или с помощью РЛС) изолинии представляют собой прямые или окружности, поэтому можно применить геометрический метод, который сводится к проведению на карте двух изолиний, соответствующих одновременно измеренным НП.

Для повышения точности места судна обсервацию производят по трем и более НП.

Место судна, полученное независимо от счисления по НП, измеренным относительно ориентиров, называется обсервованным.

Совокупность действий, выполняемых при получении обсервованного места называется обсервацией.

Координаты обсервованного места называются обсервованными φ₀ и λ₀.

Счислимое место из-за погрешностей в элементах счисления в общем случае не совпадает с обсервованным. Это несовпадение называется невязкой. Она определяется направлением, вектором от счислимого места к обсервованному и расстоянием между ними. Направление измеряется с точностью до 1⁰, расстояние – до 0,1 мили.

Последовательность действий при определении обсервованного места судна графическим методом:

1. По навигационной карте относительно счислимого места выбираются ориентиры. Предпочтение отдается близлежащим ориентирам, угол между направлениями на которые близок к прямому (в любом случае не меньше 30°), при обсервации по 2-м ориентирам КК 60° (120° по 3-м ориентирам);
2. Производится опознание выбранных ориентиров по их характеристикам;
3. Производится точное измерение навигационных параметров с фиксацией момента и отсчета лага;
4. Отсчеты навигационных параметров исправляют поправками и получают обсервованные НП;
5. Рассчитывается счислимое место, соответствующее моменту измерения последнего НП;
6. Производится приведение измерений к одному моменту;
7. На карте проводятся навигационные изолинии, соответствующие приведенным НП;
8. В точке пересечения навигационных изолиний получают обсервованное место судна, которое обозначается соответствующим условным знаком, моментом и ОЛ.
9. Определяется направление и величина невязки;
10. Рассчитывается СКП обсервации;
11. Производится запись обсервации на правую страницу судового журнала: момент, отсчет лага, название ориентира, отсчет НП, все поправки. Аналогично записываются и другие НП. После последнего НП записываются обсервованные координаты, направление и величина невязки, точность обсервованного места.

Влияние на точность обсервации неодновременности измерения навигационных параметров.

Неодновременность измерения НП при движении судна приводит к погрешности в обсервованном месте.

Пусть в момент Т₁, когда судно находится в точке С₁, измерен первый НП. Ему соответствует изолиния I-I. После того как судно прошло расстояние S=V(T₂-T₁), в момент Т₂ измерен второй НП и получена изолиния II-II. Если не учесть перемещение судна за интервал между измерениями НП, то обсервованное место судна будет получено не в точке С₂, в которой фактически находилось судно, а в точке С₁'. Отрезок Δ=С₂С₁' – линейная погрешность обсервованного места вследствие неодновременности измерения НП.

Из точки С₂ опустим перпендикуляр С₂а на линию I-I. Из треугольника аС₂С₁' получим:

где Θ – угол пересечения изолиний. Из треугольника С₂С₁ следует,что:

Поэтому:

где α – угол между линией пути и направлением первой изолинии; V – путевая (абсолютная) скорость судна; t – время между моментами измерений НП.

Анализируя это выражение, приходим к выводам:

1. Δ=0, если α=0, то есть если первая изолиния совпадает с линией пути. Отсюда правило: первым измеряется НП изолиния которого составляет острый угол с линией пути.
2. Величина Δ растет с увеличением скорости судна и с увеличением времени между моментами измерений НП.
3. При прочих равных условиях угол пересечения изолиний, близкий к прямому, является наиболее выгодным (при обсервации по двум НП).

Способы уменьшения влияния неодновременности измерения НП на точность обсервации.

1-й способ применяется когда все НП измерены в течении 1,0 – 1,5 мин.

Порядок действий:

• в быстрой последовательности измеряются НП U₁ и U₂ первого и второго ориентиров;
• замечается момент и ОЛ;
• измеряется НП U₁' первого ориентира;
• навигационные параметры первого ориентира приводятся к моменту измерения НП второго ориентира путем осреднения: U₁=0,5(U₁+U₁').

Если место определяется по трем ориентирам, то первый и второй НП приводятся к моменту измерения третьего путем повторных измерений НП относительно второго и первого ориентиров и расчета их средних значений.

2-й способ применяется при более длительных интервалах между измерениями НП. Для получения обсервованного места судна первую изолинию необходимо сместить параллельно самой себе вдоль линии пути на расстояние S₁=V(T₂-T₁).

Если место определяется по трем ориентирам, то первая изолиния смещается на расстояние S₁=V(T₃-T₁), а вторая на S₂=V(T₃-T₂). Полученное при этом обсервованное место будет на момент и ОЛ третьего измерения.

В этом способе безразлично от какой точки приводимой изолинии откладывается вектор S: его можно отложить от точки пересечения изолинии с линией пути или от смещенных ориентиров (или любой другой).

Первый ориентир смещается по направлению линии пути на S₁=V(T_n-T₁), второй S₂=V(T_n-T₁), iтый на S_i=V(T_n-T₁). Ориентир, НП относительно которого измерялся последним, не смещается