0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Радиостанция как ориентир для судов и самолетов

Определение места самолета по одной радиостанции

В соответствии с обобщенным методом линий положения для определения МС необходимо два навигационных параметра и две соответствующие им линии положения. Казалось бы, что если радиостанция только одна, определить МС невозможно, поскольку в любой момент времени можно определить только один параметр (пеленг самолета).

На самом деле определить МС можно и по одной радиостанции, но только благодаря тому, что ВС движется. Для неподвижного объекта (например, зависшего вертолета) этот способ не годится.

Идея способа основана на том, что во время полета пеленг изменяется и можно построить две ЛРПС, относящиеся к разным моментам времени Т1 и Т2. Очевидно, что в момент Т1 самолет находился в какой-то из точек первой ЛРПС. Если между этими моментами самолет летел с постоянным курсом, то множество точек, в которых он может находиться в момент Т2, представляет собой прямую, параллельною первой ЛРПС и смещенную от нее в ту сторону, в которую летел самолет, и на такое расстояние, которое он пролетел за это время. Следовательно, первую ЛРПС нужно сместить параллельно самой себе. Но чтобы сместить прямую линию, достаточно сместить одну из ее точек и провести через нее параллельную линию. Таким образом первая ЛРПС как бы приводится к моменту времени Т2. И эта смещения ЛРПС пересечется со второй ЛРПС в МС.

Порядок определения МС по одной радиостанции следующий (рис.3.43).

1) Настроить АРК и убедиться в правильности настройки.

2) Отсчитать МК и КУР, включить секундомер.

3) Выполнять полет с постоянным курсом.

4) Через некоторое время, когда КУР изменится хотя бы на 30º (а это и есть угол пересечения ЛРПС), остановить секундомер, отсчитав по нему время t, записать КУР и текущее время по бортовым часам.

5) Рассчитать два ИПС для каждого момента времени и проложить обе ЛРПС на карте. Ввиду невысокой точности способа угол схождения не учитывается.

и расстояние, пройденное за время t: S=Wt.

Расчет удобно выполнить на НЛ-10.

7) На первой ЛРПС выбрать любую точку и с помощью транспортира провести из нее линию в направлении ФИПУ. Будет точнее, если это точка пересечения ЛРПС с одним из нанесенных на карте меридианов (удастся точнее приложить транспортир). На этой линии отложить рассчитанное расстояние S и через полученную точку провести линию, параллельную первой ЛРПС.

Статья в тему:  Сколько калорий в суде

8) МС будет находиться в точке пересечения смещенной ЛРПС со второй ЛРПС. Это МС будет относиться к моменту времени Т2, зафиксированному в штурманском бортовом журнале.

Рис. 3.43. Определение МС по одной радиостанции

На точность определения МС будут влиять те же факторы, которые перечислены в предыдущем параграфе. Но к ним добавятся и другие – точность расчета ФИПУ и путевой скорости, дополнительная графическая работа на карте, связанная со смещением ЛРПС.

Пожалуй, такой способ определения МС целесообразно применять лишь в том случае, когда других способов не остается. Уж слишком неточным может оказаться результат.

Характеристика навигационных ориентиров

Визуальная ориентировка ведется по навигационным ориенти­рам— естественным и искусственным объектам на местности или характерным участкам самой местности, изображенным на полет­ной карте. Возможность ее ведения зависит от характера местнос­ти и ориентиров, их количества на полетной карте. При визуаль­ной ориентировке опора должна быть на характерные ориентиры.

Характерным можно считать ориентир, который по своим при­знакам резко отличается от близлежащих аналогичных ориенти­ров (особая конфигурация, наличие особого вида отличительных

элементов объекта, четко выделяющийся изгиб реки или дороги и т. п.).

Ориентиры подразделяются на линейные (дороги, реки, каналы, береговая черта и т. п.), площадные (отдельные лес­ные массивы, озера, населенные пункты и др.) и точечные (перекрестки дорог, мосты, мелкие населенные пункты, светомая — ки, вершины гор и Т. П.).

При сличении ориентиры различают по их признакам, основ­ными из которых являются: размеры и конфигурация (форма); направление, взаимное расположение или комбинация; контраст­ность (окраска). Кроме основных могут использоваться дополни­тельные признаки^ облегчающие распознавание похожих ориенти­ров. К ним можно отнести тип, количество и направление дорог, подходящих к населенному пункту, взаимное расположение ори­ентиров (на каком берегу реки расположен пункт, где проходит линия электропередач и т. п.), наличие выделяющихся элемен­тов объекта (водонапорная башня, заводская труба, пруд и др.). В некоторых случаях отдельные основные признаки ориентиров могут стать неосновными, и наоборот.

Отличительные признаки ориентиров облегчают их опознава­ние; чтобы успешно вести визуальную ориентировку, эти признаки следует знать. При наблюдении с воздуха различные ориентиры выглядят по-разному.

Большие, средние реки и озера хорошо видны по отблеску воды, затемненному фону и, как правило, на­личию вдоль берегов деревьев и кустарников. Вдоль рек рас­полагается больше населенных пунктов, реки имеют характерные изгибы.

Шоссейные дороги имеют в сухую погоду светло-се­рый цвет, отличаются прямолинейностью, но повороты могут иметь крутые, ночью особенно хорошо заметны при интенсивном движении по ним автотранспорта с включенными фарами и слабо различимы при их маскировке.

Грунтовые дороги улучшенные, если их не очень много, являются хорошими ориентирами, обычно они соединяют крупные и средние населенные пункты; различие в направлениях подхода к ним и количество дорог позволяют быстрее различать населенные пункты.

Статья в тему:  Выездной суд что это

Проселочные дороги, соединяющие мелкие населенные пункты, могут менять свои направления, использовать их надо осторожно или вовсе пс использовать.

Железные дороги на фоне местности выделяются свои­ми правильными линиями с плавными закруглениями на поворо­тах. Зимой выделяются особенно резко, за исключением дней со снегопадами. В лесных районах при пересечении их под углом, близким к 90°, из-за короткого времени наблюдения трудно прос­ледить их пролет. В ночное время движение на электрифициро­ванных дорогах хорошо видно по вспышкам при неплотном каса­нии токоприемников, на неэлектрифицированных железных доро­гах можно заметить лишь освещенные станции и огни теплово­зов.

Населенные пункты. Крупные населенные пункты на­блюдаются с больших расстояний вначале по дымам и дымке над ними, затем проявляются затемненные площади, выделяющиеся на общем фоне местности. Отличаются один от другого по нали­чию характерных сооружений, количеству и направлению подхо­дящих к ним рек, шоссейных и железных дорог. С малых и пре­дельно малых высот удается просматривать, как правило, отличи­тельные особенности пункта только со стороны подхода к нему, что затрудняет опознавание. Ночью, при отсутствии затемнения, крупные населенные пункты видны по зареву огней. Средние на­селенные пункты на общем фоне местности различаются по кон­фигурации и окраске, отличной от общего фона местности, а так­же по линейным ориентирам. Опознаются по направлениям и коли­честву подходящих к ним дорог и рек, размерам и конфигурации. В зимнее время выделяются в виде серых пятен на белом фоне. Мелкие населенные пункты (хутора, деревни, поселки, аулы, разъ­езды и т. п.) различаются между собой направлением улиц, сто­роной расположения относительно других объектов, при их гус­тоте— взаимным расположением. В пересеченной местности час­то сливаются с общим фоном.

Леса в лесостепных районах на местности выделяются более темными пятнами, особенно хвойные. Опознаются по контурам, которые могут служить надежными линейными ориентирами. В зим­нее время видны лучше, чем летом. Над сибирской тайгой и бо­льшими лесными массивами, когда лес является фоном, ориенти­ровка на малых высотах сильно затруднена, так как ориентиры видны очень короткое время (только при пролете над ними), в остальное время они экранируются лесом.

Рельеф местности облегчает экипажам ведение ви­зуальной ориентировки: используются характерные овраги, бал­ки, отдельные холмы, особенно имеющие тригонометрические вы­шки, а в горной местности — долины и отдельные вершины гор. Элементы рельефа используются и как дополнительные признаки при опознавании ориентиров.

Наиболее часто при опознавании местности допускаются ошиб­ки, когда летчик желаемые отдельные признаки ориентиров при­нимает за действительные. Чтобы избежать подобных ошибок, не­обходимо использовать несколько признаков ориентиров — Так, на­пример, два населенных пункта по своей конфигурации аналогич­ны, расположены вдоль реки, направление шоссейных дорог сов­падает (рис. 6.3). И только дополнительный признак — наличие моста у одного из них — позволяет различить эти пункты. Умение летчика различать признаки ориентиров облегчает опознавание местности и ориентиров. Ориентир считается опознанным, если путем сопоставления основных его признаков и взаимного распо­ложения других ориентиров вид объекта, изображенного на карте, совпадает с фактическим его видом на местности и если совпада­ет расположение близлежащих ориентиров. Полеты па вертолетах выполняются в основном на малых и предельно малых высотах. Радиус обзора местности с этих высот несколько ограничен, зато видны детали объектов — опознавание осуществляется с использо­ванием этих деталей, характерных ориентиров, элементов релье­фа и т. п.

Статья в тему:  Как выкупить долю в квартире через суд

Достаточно полные сведения об объектах на земной поверх­ности и их деталях дают карты масштаба 1 : 200 000 и 1 : 500 000. Большинство ориентиров на них (населенные пункты, озера, уча­стки леса, отдельные строения, элементы рельефа и т. д.) изобра­жены масштабными знаками, поэтому эти карты широко применя­ются при ведении визуальной ориентировки. На ее ведение и опоз-

Рис. 6.3. Использование деталей ориентиров при ориентировке

навание ориентиров влияют: время года и суток, прозрачность ат­мосферы; фон местности, количество характерных и однородных ориентиров; масштаб и качество карты, скорость и высота поле­та; навыки летчика в ведении визуальной ориентировки, его уме­ние определять район местонахождения; опыт в выборе ориенти­ров и их признаков, которые проще всего позволят опознать на­блюдаемую местность; знание района полетов; точность следова­ния вертолета по ЛЗП; условия обзора с рабочего места.

otto_pilot

otto_pilot

Утряс для себя некоторые понятия, решил поделиться с читателями.

Традиционная навигация
Традиционная навигация(conventional navigation) — это полёт от одного навигационного средства к другому. Полёт «на» или «от» приводной радиостанции (NDB) или VOR/DME.

Зональная навигация
Если навигационная система позволяет лететь в зоне действия VOR/DME не только «на» и «от» радиостанции VOR, а между любыми произвольными точками, то это уже навигационная система RNAV и Зональная Навигация. Это Зональная Навигация основанная на VOR/DME.

Зональная навигация (ARea Navigaron) — метод навигации, позволяющий воздушным судам выполнять полет по любой желаемой траектории в пределах зоны действия наземных(VOR, DME) или спутниковых(GPS или других GNSS) навигационных средств, или в пределах, определяемых возможностями автономных средств(инерциальная система IRS или INS), или их комбинации.

Средства VOR, DME, GNSS и IRS это сенсоры(датчики) RNAV системы. «Гарминки», например GNS430 или G1000, которые стоят на маленьких самолётах это RNAV системы, основанные на GPS. На транспортных самолётах зональную навигацию обеспечивает FMS, помимо GPS использует и VOR/DME и IRS(если оборудованы ей). Несмотря на комплексное использование сенсоров, наиболее важную роль играет GNSS(GPS) из-за глобальной зоны покрытия и очень высокой точности. Зональная навигация без GNSS возможна, но нменно GNSS сделала зональную навигацию такой какова она есть сейчас.

Статья в тему:  Какова структура конституционного суда рф

RNAV, RNP, PBN, WTF?
С появлением RNAV систем, государства их стали сертифицировать и составлять спецификации, основываясь на точности. Затем стали рассматривать вопрос более комплексно и появилась концепция RNP — Required Navigation Performance (Требования к навигационным характеристикам), описанная в ICAO Doc 9613 ‘Manual on Required Navigation Performance (RNP)’.
Этот документ был заменён на ‘Performance Based Navigation Manual’ — ‘Руководство по навигации, основанной на характеристиках’. А концепция RNP была заменена на PBN. Таким образом, PBN — это концепция, а RNP и RNAV это описанные в ней спецификации:

Принципиальное отличие RNP от RNAV в том, что RNP включает обязательное требование к контролю на борту за выдерживанием и выдаче предупреждений о несоблюдении характеристик.
В океаническом пространстве существует навигационная спецификация MNPS — Minimum Navigation Performance Specifications(требования к минимальным навигационным характеристикам). Она сама по себе и продолжит существовать, пока в океаническом пространстве не внедрят PBN.

PBN это концепция зональной навигации, основанной на характеристиках навигационных систем:

  • точность (Accuracy) — ошибка системы должна быть в пределах значения указанного в названии спецификации(например, 4 мили для RNP-4, 1 миля для RNP-1) в течение по крайней мере 95 % общего полетного времени
  • целостность (Integrity) — степень уверенности, возлагающаяся на данные, предоставляемые RNAV системой
  • эксплуатационную готовность (Availability) — возможность системы выполнять свою функцию в момент начала её использования. Главным образом, это относиться к приёму сигнала GNSS
  • непрерывность (Continuity) — возможность навигационной системы выполнять свою функцию непрерывно

Соответствие ВС одной спецификации не делает его автоматически соответствующим какой-либо другой спецификации. Например, Цессна с G1000 может быть сертифицирована для RNP-0.3 и выполнять схемы заходов, требующие такой сертификации, но это не делает её соответствующей RNAV-10, не требующей такого уровня точности, но требующей высокого уровня непрерывности и возможности работы при отсутствии приёма GPS.

Немного об обязательном для RNP контроле за выдерживанием характеристик и целостности: GPS позволяет реализовать на стороне приёмника Автономный Контроль Целостности в Приемнике — RAIM (Receiver Autonomous Integrity Monitoring). Используя внутреннюю логику и избыточное количество спутников можно определить текущую погрешность и предсказать её на заданный момент времени.
Если навигационная система имеет несколько сенсоров, она также может вычислять Автономный Контроль Целостности ВС — AAIM (Aircraft Autonomous Integrity Monitoring), сравнивая показания нескольких сенсоров между собой.
В том случае, если расчетная погрешность или расхождение между данными различных сенсоров превысит заданное значение, FMS выдаст сообщение «Low position accuracy» или «Check position» или тому подобное.

Нетрадиционная навигация
Если самолёт летит по трассе или схеме зональной навигации, то это RNAV. Если самолёт летит по обычной трассе, или схеме, основанной на традиционной навигации, то это . на самом деле, всё равно RNAV. Полётом обычно управляет FMS, а FMS это средство зональной навигации, для которой даже традиционная схема «через привод» это полёт по геоточкам безотносительно того, что показывает сама стрелочка привода.
Doc 8168 допускает выполнение традиционных схем с использованием RNAV систем, но при условии, что экипаж контролирует выполнение схемы по традиционному навигационному средству, на котором основана данная схема. На практике, бывает как в записи: привода выключены, а борты заходят «по приводам», и не жалуются.

Статья в тему:  В какой суд подавать иск на иностранную компанию

Если полёт по трассе это полёт от одной точки, заданной координатами к другой, то полет по маршруту прибытия или схеме выхода или может содержать некоторые условные процедуры. Простой пример: набор по прямой 600 метров, далее левой разворот на точку.

Такую траекторию нет смысла определять геоточками, потому что в зависимости от характеристик ВС и погодных условий высота 600 метров может быть достигнута в разных местах.
Или: взлететь, захватить радиал, выполнить разворот и лететь на привод с определенными путевым углом.

Это тоже проблематично закодировать геоточками. Для этого база FMS, хранящаяся в формате ARINC 424 поддерживает 23 вида «траекторий и указателей их окончания» (path and terminators). Например: Направление до абсолютной высоты (VA), Направление до пересечения (VI). Поставщик электронной информации для FMS перерабатывает текстовую и графическую аэронавигационную информацию в электронную и присылает в виде обновления. В FMS такие траектории выглядят так:

Что дает PBN

  • Точки fly-over и fly-by:

Если точка не обведена кружочком, то она fly-by. В таком случае FMS посчитает и возьмёт ЛУР(линейное упреждение разворота) исходя из текущих условий.

  • Боковое смещение. Можно лететь не по оси трассы:

  • Траектория «Радиус – контрольная точка» (RF):

  • Переход с заданным радиусом (FRT):

А также:

  • меньшее расстояние между маршрутами
  • более короткие маршруты
  • меньшие интервалы между ВС

«А если американцы отключат спутники»?!
Если самолёт оборудован инерциальной навигационной системой(IRS), то до аэродрома он доберётся, хотя точность навигации значительно упадёт. В насыщенном воздушном пространстве начнутся трудности. Если самолёт не оборудован IRS, то помочь может сенсор VOR/DME. Если вблизи нет VOR/DME, FMS перейдет в режим «DEAD RECKONING» — счисления пути на основе скорости и информации о курсе, а экипажу придётся просить векторение или вспоминать «Черного и Кораблина».

Статус PBN в РФ
Ждать ошеломляющих успехов от государства, яростно противящегося новшествам и даже RVSM внедрившего позже всех в мире, не приходится. Де-юре, количество трасс зональной навигации очень мало, но фактически, по большинству трасс без GPS-ки не пролететь, потому что многие привода выведены их эксплуатации. Маршруты прибытия основанные на зональной навигации также используются в очень ограниченном количестве аэропортов. Кстати, буквально на днях к ним добавился Петербург. Так что, не сказать, что работа кипит, но вроде, и не стоит не месте.

Статья в тему:  Кому подчиняется военный суд

Немного о заходах и VNAV
Навигационная система знает место относительно ВПП, высотомер показывает высоту, схема опубликована, можно выполнять RNAV заход. Это неточный заход. Его можно выполнять без дополнительного оборудования.

Если улучшить точность GNSS, развернув Систему Дифференциальной Коррекции(GNSS augmentation), то основываясь на спутниковой навигации, можно выполнять точные заходы c наведением не хуже ILS. У нас это называется «заход СНС» и достигается посредством самолётного оборудования в сочетании с наземными Локальными контрольно-корректирующими станциями ЛККС(Ground-Based Augmentation System GBAS). В РФ есть небольшое количество таких заходов. В США таких заходов уже более тысячи.
Приведу цитату представителя американских авиационных властей FAA: «Спутниковая навигация это второе по важности изобретение для авиации после реактивного двигателя»

Радиостанция как ориентир для судов и самолетов

  • Главная
  • Состав
  • Присоединиться к нам
  • Устав
  • Галерея
  • Контакты
  • Форум
  • Онлайн
  • Флот
  • ПТ

Курс, пеленг, азимут.

Магнитным курсом (МК) называется угол, заключенный между северным направлением магнитного меридиана, проходящего через самолет, и продольной осью самолета.

Истинным курсом (ИК) называется угол, заключенный между северным направлением истинного меридиана, проходящего через самолет, и продольной осью самолета.

Компасным курсом (КК) называется угол, заключенный между северным направлением компасного меридиана, проходящего через самолет, и продольной осью самолета.

Линия заданного пути (ЛЗП) — прямая между соседними точками маршрута.

Заданным путевым углом (ЗПУ) называется угол, заключенный между северным направлением меридиана, и линией заданного пути.

Угол сноса (УС) — угол, заключенный между продольной осью самолета, и линией пути.

Азимутом (А) ориентира называется угол, заключенный между северным направлением меридиана, проходящего через данную точку, и направлением на наблюдаемый ориентир.

Магнитным пеленгом радиостанции (МПР) называется угол, заключенный между северным направлением магнитного меридиана, и направлением на радиостанцию .

Курсовой угол радиостанции (КУР) называется угол, заключенный между продольной осью самолета и направлением на радиостанцию. КУР отсчитывается от продольной оси самолета до направления на радиостанцию по ходу часовой стрелки от 0 до 360°.

Магнитный курс взлета и посадки аэродрома Чугуев равен 345(165) градусам. Чтобы узнать истинный курс нужно узнать сумму МК и магнитного склонения для данной местности(+8градусов). Т.е.ИК=345+8=353градуса.

Маршрут представляет собой путь из исходного пункта маршрута (ИПМ) в конечный пункт маршрута (КПМ) . Маршрут как правило включает несколько поворотных пунктов (ППМ) . Прямая между соседними точками маршрута называется линией заданного пути(ЛЗП).

Итак самолет находится в ИПМ и нам нужно знать куда следовать дальше. Направление движения определяется заданным путевым углом. Однако, при наличии боковой составляющей ветра, самолет будет сносить с линии заданного пути, и для сохранения ЛЗП нужно вносить поправку на ветер. Эта поправка называется угол сноса.

Статья в тему:  Сколько длится суд по убийству

Итак как провести самолет от одного до другого пункта маршрута разобрались.

Выдерживаем заданную скорость, высоту и ЗПУ и будет нам счастье аж до следующего ППМ. Но вот как определить что мы подходим к этому самому следующему ППМ?

Существует несколько способов определить местоположение самолета:

1. Визуально, по наземным ориентирам. Но, если ориентир будет скрыт облачностью, либо самолет отклониться от ЛЗП на расстояние, с которого ориентиры будут неразличимы, мы рискуем потеряться. Поэтому визуальные ориентиры служат больше для подтверждения правильности выдерживания нашего маршрута, чем как основной способ навигации.

2. По географическим координатам (широта-долгота) можно точно указать местонахождение самолета, но для определения местоположения самолета по географическим координатам требуется специальное оборудование, которое имеется далеко не на всех самолетах.

3. По азимуту и дальности до маяка (радиостанции) можно с достаточной точностью определить свое местонахождение на маршруте. Для этого достаточно чтобы самолет был оснащен дальномерным оборудованием и радиокомпасом. Настроив радионавигационное оборудование на РСБН, мы сможем контролировать правильность выдерживание маршрута на протяжении всего полета по заранее известным значениям азимута и дальности в контрольных точках.

Например: в контрольной точке №Х расчетная Д=55 А=70. Фактически имеем Д=58 А=70. Значит мы идем на 3 км восточнее ЛЗП, и нужно взять соответствующую поправку. Либо, в той же ситуации, имеем Д=55 А=90. Следовательно мы отклонились южнее маршрута и нужно исправлять ситуацию.

Цель этого упражнения состоит в том, чтобы летчик научился определять и выдерживать свое местоположение по дальности и азимуту, четко представлял в какую сторону и насколько он отклонился от маршрута (границ пилотажной зоны).

Выдерживание местоположения в пилотажной зоне с использованием РТС.

Использование наземных визуальных ориентиров для определения своего местоположения удобно до определенного предела. Например, ориентируясь по Печенежскому водохранилищу, вы можете достаточно точно определить направление на аэродром, но определить границы пилотажной зоны с достаточной точностью визуально вам вряд-ли удастся. Удерживать свое местоположение в пределах пилотажной зоны используя дальность и азимут до РСБН достаточно просто.
На полетной карте у вас указаны дальности и азимуты границ пилотажной зоны. Выполняя задание летчик должен представлять свое местоположение относительно границ зоны, и соответствующим образом строить следующий маневр.

Морская навигация: как мы находили путь раньше и как мы делаем это сейчас

Как определить свое положение в море? А как это делали мореплаватели до нашей эры и в эпоху колонизации?

Определение своего местоположения в открытом море — непростая задача, а без необходимых знаний и инструментов — так почти невозможная. Морской индустрии известны случаи, когда корабельные компьютерные системы выходили из строя на неделю и более из-за вирусов. В некоторых случаях суда были вынуждены дрейфовать в море неделями, так как на борту не было ИТ-специалистов, которые могли бы справиться с проблемой.

Статья в тему:  Сколько судей в гражданском суде

Тем не менее задолго до прихода эры навигации и изобретения компьютеров первые мореплаватели — викинги и полинезийцы — отправлялись в далекие путешествия, во время которых совершили множество открытий. Да и Колумб открыл Америку без компьютеров. Как же им удавалось найти путь в океане?

Древнее древнего: как первые мореходы находили дорогу?

Полинезийцы были прекрасными навигаторами. За сотни лет до того, как Христофор Колумб пересек Атлантику, они уже бороздили Тихий океан на своих деревянных каноэ, преодолевая расстояния в тысячи километров между островами Полинезийского треугольника. Солнце, звезды, луна, ветры и течения — вот все, что полинезийцы использовали в качестве ориентиров. Еще они создавали своеобразные карты из палочек и ракушек.

This is a rebbelib stick chart by the Marshallese to navigate the Pacific Ocean by canoe. https://t.co/6sQVUbYjBi pic.twitter.com/JSrWn0LIV8

Викинги также преодолевали тысячи километров, путешествуя межу Северной Европой, Британскими островами, Исландией, Гренландией и даже Северной Америкой. Помогали им в этом расчеты и необыкновенная наблюдательность. Древние мореходы плыли по течению, следили за китами, брали на борт специально обученных воронов, чтобы те летали на разведку и подсказывали, в какой стороне берег.

По разным версиям, они определяли свое местоположение в океане с помощью солнечных часов, вели учет дням, проведенным в море, примерно рассчитывали скорость корабля, ориентировались по солнцу и звездам. Предположительно викинги даже использовали поляризацию света, чтобы найти дорогу в плохую погоду, когда не видно ни солнца, ни звезд. Во многом все их способы были интуитивными и неточными. В легендах викингов часто говорится о походах, во время которых мореходы терялись в море из-за плохой погоды, отсутствия ветра и туманов.

Битва за долготу

Первые представления о координатах, по крайней мере те, о которых известно сейчас, появились в Древней Греции за 200 лет до нашей эры. Полвека спустя, в 90–160 годах нашей эры, Клавдий Птолемей первым предложил математически точную концепцию географической широты и долготы.

С помощью координат и подробной карты земли и неба моряки могли приблизительно определить свое местоположение. Однако вычислить свои координаты было непросто. Если широту еще можно было найти по солнцу, луне и звездам (и то приблизительно), то с долготой дела обстояли значительно сложнее.

Определить долготу можно лишь как разницу между временем в точке, где вы находитесь, и временем в некой референсной точке в тот же момент. Проблема состояла в том, чтобы, во-первых, как-то узнать точное местное время, а во-вторых, точно знать время в другой фиксированной точке (например, в пункте отправления или на Гринвичском меридиане). Точность измерений была критическим фактором: на экваторе отклонение в один градус долготы равно 109,5 километра, или 68 милям.

Статья в тему:  З яких частин складається рішення суду

Время на борту судна можно было вычислить по солнцу и звездам, но задача определения времени в порту отправления долго казалась трудноразрешимой. Эта проблема стояла так остро, что Людовик XVI однажды заявил, будто из-за плохой работы астрономов Франция потеряла больше земель, чем из-за неудачных военных кампаний.

В XVI–XVIII веках Испания, Голландия, Португалия, Венеция и Англия — все ведущие морские державы — предлагали огромные премии за разработку метода надежного определения долготы. Приз Англии в XVIII веке составлял 20 тысяч фунтов стерлингов — целое состояние. Большую часть награды в итоге получил изобретатель хронометра — лондонский часовщик Джон Гаррисон, творение которого поступило на службу мореходам в 1760 году.

Чуть раньше, в 1757 году, человечество получило секстант (над ним одновременно работали несколько ученых: Исаак Ньютон, Джон Хэдли, Томас Годфри и другие), и вместе с хронометром он позволил решить проблему определения долготы.

Как работали эти два инструмента? Штурман измерял высоту солнца над горизонтом с помощью секстанта, чтобы вычислить точное местное время, и сравнивал его со временем по Гринвичу, которое показывал хронометр. Так определялась долгота — то, насколько западнее или восточнее относительно нулевого меридиана находится судно.

А что сегодня?

Сейчас все больше судов полагаются исключительно на электронную картографическую навигационную систему (ECDIS) и систему глобального позиционирования (GPS).

GPS использует сеть более чем из 30 спутников, чтобы помочь нам с вами определить наше точное местоположение. Изначально систему GPS разрабатывали для военных целей, но теперь ею пользуются практически все: от моряков и пилотов самолетов до туристов.

Также суда массово переходят на электронные карты, которые значительно облегчают прокладку и корректировку курса. Электронная картография позволяет тратить минуты на операции, которые раньше требовали нескольких часов. Например, внесение поправок курса вручную — это долгое и кропотливое дело. В ECDIS все проще — нужно лишь загрузить с носителя нужный раздел, ввести необходимые поправки и проложить курс.

В результате офицер на вахте может уделить максимум времени наблюдению за окружающей обстановкой (погодой, скоростью хода судна и другими вещами) и принять верные решения. Автоматизация работы штурмана делает судоходство безопаснее, а это один из важнейших факторов для судовладельцев, заказчиков, доверяющих им свои грузы, и страховых компаний, рассчитывающих ставки по страховке.

Как и в авиации, в морской индустрии навигационная система ECDIS должна дублироваться. Если судно хочет полностью отказаться от бумажных карт и перейти на электронные, то на нем должно быть установлено минимум два независимых друг от друга ECDIS-компьютера, каждый с отдельным дисплеем и своей базой данных.

Статья в тему:  Где получить решение апелляционного суда

Что будет, если вдруг все сломается?

Существует вероятность, что обе системы ECDIS откажут: из-за программных ошибок или направленной атаки хакера. Кроме того, любой компьютерной системе приходится делать перерыв в работе, чтобы установить обновления. Периодически исследователи обнаруживают уязвимости в критически важных для судоходства технологиях: GPS, ECDIS, AIS (системе автоматической идентификации). Их латают, но появляются новые.

Сбой навигационных систем где-нибудь в проливе или у берега не так страшен, так как необходимые ориентиры видны невооруженным глазом, к тому же у моряков работают Интернет и мобильная связь. Случись такое на небезопасном участке, судно может связаться с ответственным лицом на берегу и получить от него карту в формате PDF, на которой будут указаны все мели, течения и другие опасности. А вот если такое случится вдали от берегов, то команде придется несладко.

Система GPS тоже несовершенна. Спутники страдают от вспышек электромагнитного излучения, вызванных солнечной активностью. Кроме того, злоумышленники (скажем, пираты или террористы) могут заблокировать сигнал простым устройством, которое можно довольно дешево приобрести в Интернете.

Направленная атака на GPS легко может сбить судно с пути, а все приборы при этом будут показывать верный курс. В лучшем случае такое событие приведет к задержкам, в худшем — к столкновениям или посадке на мель. Чтобы избежать подобных ситуаций, в мореходных академиях США курсантов учат определять местонахождение судна не только по GPS, но и по солнцу и звездам.

Потеря связи со спутником или блокировка GPS посреди океана — это, пожалуй, самая очевидная угроза, которая способна заставить современных штурманов освежить навыки классической астронавигации.

Можно ли взломать GPS? Учитывая, что в «бытовой» версии навигации шифрование не используется, хак вполне реален: http://t.co/YBrNkZfoe0

Впрочем, у моряков есть свои «народные» методы определения собственного местоположения: например, они могут загрузить GPS-координаты на свой смартфон. Так поступают современные мореходы, когда им нужно определить свое местоположение, а из каюты выходить лень.

Современному судну с рабочими двигателем и электрогенератором сложно потеряться в океане. Два года назад произошел случай, который доказывает, что человечество далеко продвинулось в искусстве мореходства и навигации в последние несколько сотен лет.

В 2014 году американский энтузиаст Реза Балучи попытался добежать от Флориды до Бермуд в гидропоне (гидропон — это такое надувное плавсредство, похожее на беговое колесо для мелких грызунов; оно приводится в движение бегущим внутри него человеком), попал в Гольфстрим и сбился с пути. В результате бедняга три дня скитался по морю и был вынужден притормозить проходящий мимо катер, чтобы спросить дорогу до Бермудских островов.

Источники:

http://studopedia.ru/7_66607_opredelenie-mesta-samoleta-po-odnoy-radiostantsii.html

Характеристика навигационных ориентиров

http://otto-pilot.livejournal.com/2724.html

http://hvash.com/index.php/kafedra-samoletovozhdeniya/4-kurs-peleng-azimut

Морская навигация: как мы находили путь раньше и как мы делаем это сейчас

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector