Навигационные параметры и изолинии

Определение места судна только методом счисления не удовлетворяет требованиям безопасности мореплавания. Точность счислимого места уменьшается пропорционально пройденному расстоянию. Направление перемещения судна и пройденное расстояние измеряются с погрешностями. Поэтому необходимо систематически корректировать счисление методом обсерваций.

Обсервация (лат. observatia - наблюдение) – это определение места судна по измерениям навигационных параметров относительно навигационных ориентиров с известными координатами. В качестве навигационных ориентиров используются естественные и искусственные наземные и небесные объекты: маяки, радиомаяки, знаки, вершины гор, башни, мачты, трубы, Солнце, Луна, звезды, планеты, навигационные КА (ИСЗ).

Навигационными параметрами, то есть величинами, зависящими от взаимного расположения судна и ориентира, которые измеряют для обсерваций являются:

• направление на ориентир;
• расстояние (дистанция) до ориентира;
• скорость изменения расстояния до ориентира;
• горизонтальный угол между направлениями на два ориентира;
• разность расстояний до двух ориентиров;
• угловая высота наземного ориентира;
• угловая высота небесного светила и др.

Навигационные параметры могут быть измерены непосредственно (визуальный пеленг, горизонтальный угол, высота светила) и путем измерения и преобразования параметров радионавигационного поля, создаваемого ориентирами (амплитуды, фазы, разности фаз, частоты, времени прихода радиоимпульса от излучателя к приемнику).

Значение навигационного (или радионавигационного) параметра, снятое со шкалы измерительного прибора называется отсчетом навигационного (радионавигационного) параметра. (В дальнейшем все параметры будем называть навигационными, не выделяя особо радионавигационные).

Измеренный прибором навигационный параметр (отсчет), исправленный поправками называется обсервованным навигационным параметром.

Величина НП зависит от местоположения судна (т. е. географических координат):

Эта функция – уравнение навигационной изолинии в общем виде.

Навигационная изолиния – это линия на поверхности Земли, в каждой точке которой навигационный параметр имеет одно и то же значение.

Каждому НП соответствует своя изолиния, занимающее определенное положение на поверхности Земли относительно ориентира.

Измерив НП U, можно утверждать, что судно в момент измерения находилось где-то на изолинии

соответствующей этому параметру.

Наиболее распространенным в судовождении навигационным параметрам соответствуют следующие изолинии:

• Изопеленга (изоазимута) – изолиния пеленга на ориентир – линия, в каждой точке которой угол П между истинным меридианом и кратчайшим направлением на ориентир – величина постоянная: П₁ = П₂ = П₃ = ... = const.

• Ортодромия – изолиния пеленга с ориентира на судно – линия пересекающая меридиан ориентира под постоянным углом А₀. Ортодромия – кратчайшее расстояние между двумя точками на поверхности Земли.

• Круг равных высот – изолиния высоты светила (высотная изолиния) – сферическая окружность, проведенная из географического места светила (полюса освещения) как из центра, радиусом, равным зенитному расстоянию светила. h₁=h₂=h₃=...=const.

• Изостадия – изолиния расстояния от судна до ориентира – сферическая окружность, проведенная из точки, в которой расположен ориентир, радиусом, равным измеренному расстоянию D. D₁=D₂=D₃=...=const.

• Изогона – изолиния горизонтального угла или разности азимутов – кривая, проходящая через ориентиры и вмещающая измеренный угол α.

• Сферическая гипербола – изолиния разности расстояний от судна до двух ориентиров – линия в каждой точке которой разность расстояний ΔD есть величина постоянная.

• Изолиния вертикального угла – окружность радиусом D с центром в точке B, которая обозначает расположение ориентира на карте D=h ctgβ, где h – высота ориентира. β₁=β₂=β₃=...=const.