Разработка навигационного проекта перехода "Новороссийск–Дакар"

Элементы прилива. При явлении прилива приходящая приливная волна поднимает уровень моря; отлив - это падение уровня моря при прохождении приливной волны. Момент перехода прилива в отлив (и наоборот) называют сменой вод. Приливы, наблюдающиеся в периоды полнолуния и новолуния, называются сизигийными (Spring Tides),а наблюдающиеся в периоды, когда Луна и Солнце находятся под прямым углом относительно Земли (первая и последняя четверти Луны),- квадратурными (Neap Tides). Приливы, имеющие в продолжение суток два минимума и два максимума, т.е. с периодом приблизительно в половину суток, называются полусуточными (П) - Semi - diurnal Tides; имеющие в продолжение суток один максимум и один минимум - суточными (С) - Diurnal Tides.

В нашем переходе в портах Финике и Альхесирас приливы полусуточные.

Расчет приливов в порту Дакар. Находим в пособии «Africa Pilot, Vol.2» порт Дакар. Так как порт не является основным, то в конце пособия «Africa Pilot, Vol.2» находим главу «Geographical index». В этой главе находим нужный нам порт (Дакар), а также основной порт, к которому относится порт Дакар. Узнав основной порт - Новороссийск, находим в части №1 (Tidal predictions for standard ports) время и высоты приливов и отливов для данного порта на нужные нам месяц и дату. Затем в части №2 (Time and height differences for predicting the tide at secondary ports) находим сезонные изменения для основного порта, которые рассчитаны на каждый месяц. Затем находим во второй части пособия для порта Дакар помимо сезонных изменений на каждый месяц, также разницу во времени и высоте приливов и отливов между основным портом (Новороссийск) и второстепенным (Дакар). Найденные значения заносим в специальную форму (Tidal prediction form), с помощью которой складываем, найденные нами величины и получаем исправленные значения времени и высоты приливоотливных явлений. В табл. 2.3 указаны высоты приливов и отливов.

Таблица 2.3. Элементы приливов для порта Дакар

2.5 Оценка точности места судна

Контроль за движением судна по запланированному пути обеспечивают счислением и обсервациями с учетом их точности. Исходной оценкой точности места судна служит его средняя квадратическая погрешность М. Она позволяет радиусом, равным ее значению очертить круг, в котором вероятность нахождения судна будет составлять от 65 до 68% (в зависимости от угла пересечения линий положения). Такую погрешность называют круговой. «Стандарты точности судовождения», рекомендованные ИМО, предлагают оценивать место судна фигурой с большей вероятностью, равной 95% нахождения судна в круге, радиус которого R=2М.

Точность определения места судна зависит от погрешностей измерений навигационных параметров и расположения судна относительно ориентиров. В свою очередь погрешности измерений навигационных параметров подразделяются на случайные, промахи (грубые ошибки) и систематические ошибки.

Случайные ошибки образуются от совместного действия многочисленных причин, прямо или косвенно влияющих на результаты измерений.

К грубым погрешностям или промахам относят все погрешности, выходящие за пределы 3m, т.е. трех среднеквадратических ошибок. Лучший способ избежать промахов - регулярно повторять измерения и тщательно контролировать отсчеты.

Систематические погрешности - это ошибки, величина и направление которых постоянны или изменяются по определенному закону. Систематические ошибки, как правило, должны исключаться введением поправок или специальной организацией наблюдений и их обработкой. Числовые значения средних квадратических погрешностей m измерений навигационных параметров различны и зависят от конкретных заданных навигационных параметров: при измерении пеленга по магнитному компасу средняя квадратическая погрешность m будет лежать в пределах m[0,51,5], радиолокационный пеленг - m[0,51,5] и т.д.

С целью оценки и сопоставления точности всевозможных способов обсерваций при навигационной подготовке к плаванию разобьем весь маршрут на два участка:

Первый участок - выход из порта Новороссийск и подход к порту Дакар;

Второй участок - плавание в прибрежных водах.

Первый участок плавания:

При выходе из порта Новороссийск рассчитаем СКП обсервованного места по 2-м дистанциям, 2-м пеленгам и по пеленгу и дистанции, используя данные таблицы 2.4.

Таблица 2.4. Выход из порта Новороссийск

1. Среднеквадратическая погрешность определения места судна по двум дистанциям:

R=1.4mд /sin?П,

где по условию mД = 0,04 мили (1% от шкалы дальности = 0,01 ? 4 = 0,04 мили).

М=1,4 ? 0,04 / sin 54,1 = 0,069 мили.

2. Среднеквадратическая погрешность определения места судна по двум пеленгам:

 R=2M,

где по условию принимаем mП = 1,0.

М= (1,0/(57,3? sin54,1)) ? v(1,762 + 3,252) =0,08 мили

3. Среднеквадратическая погрешность определения места судна по пеленгу и дистанции:

где по условию принимаем mП = 1,0; mД = 0,04 мили (1% от шкалы дальности = 0,01 ? 4 = 0,04 мили).

М= v((1,0 ? 1,76 /57,3)2 + 0,042) = 0,05 мили.

Следовательно обсервация по пеленгу и дистанции будет основным способом обсервации, а по двум дистанциям резервным способом обсервации.

Для GPS принимаем априорную оценку М0 = 0,4 кб.

При подходе к порту Дакар также рассчитаем СКП обсервованного места по 2-м дистанциям, 2-м пеленгам и по пеленгу и дистанции, используя данные таблицы 2.5.

Таблица 2.5. Подход к порту Дакар

Среднеквадратическая погрешность определения места судна по двум дистанциям:

R=1.4mд /sin?П,

где по условию mД = 0,04 мили (mД = 1% от шкалы дальности: mД =0,01?4 = 0,04 мили).

По 2-м дистанциям: М=1,4 ? 0,04 / sin 75,2 = 0,058 мили.

По 2-м пеленгам: (1,0/(57,3 ? sin 75,2)) ? v (1,222 + 1,652 ) = 0,037 мили.

По пеленгу и дистанции: М= v ((1,0? 1,65 / 57,3)2 + 0,042) = 0,049 мили.

Обсервация по двум пеленгам является основным способом обсервации, а два других способа - резервными.

Второй участок - прибрежное плавание:

Рассчитаем СКП обсервованного места по 2-м дистанциям, 2-м пеленгам и по пеленгу и дистанции, используя данные таблицы 2.6, для прибрежного плавания.

Таблица 2.6. Прибрежное плавание

2 пеленга: М=(1,0 / (57,3 ? sin 83,3)) ? v(6,12 + 8,82) = 0,188 мили.

2 дистанции: М= 1,4 ? 0,096 / sin 83,3 = 0.135 мили.

Пеленг + дистанция: М= v((1,0 ? 8,8/ 57,3)2 + 0,0962 ) = 0,181 мили.

На прибрежных участках плавания обсервация по 2-м дистанциям является основным способом обсервации, а два других - резервными.

Плавание по счислению значительно увеличивает погрешность места судна, что может служить причиной аварий. Поэтому необходимо периодически определять место судна.

Оценка точности места на разных участках плавания служит основой для прокладки пути в зависимости от расстояний до ближайших навигационных опасностей, выбора основного и дополнительного способов определения места судна и установления частоты определений места.

2.6 Оценка навигационной безопасности

Обеспечение навигационной безопасности - необходимое условие эффективной работы флота, охраны человеческой жизни на море и защиты окружающей среды от загрязнения.

Основным показателем навигационной безопасности является вероятность отсутствия навигационных аварий в течение определённого интервала времени. К навигационным авариям относятся все случаи касания судном грунта вследствие ошибок выбора пути и проводки по нему судна. Такие аварии происходят, когда погрешность D, с которой известно расстояние D до ближайшей опасности, равна этому расстоянию и направлена в ту же сторону. Следовательно, вероятность P такого события зависит от расстояния D и его погрешности, среднее квадратическое значение которой mD. Эта погрешность зависит от положения места судна dМС и положения опасности dПО вдоль соединяющей их линии:

где: dМС - средняя квадратическая погрешность места судна; dПО характеризует общую погрешность, с которой известно положение опасности и для тиражного оттиска карт ее оценивают средней квадратической величиной dПО =1 мм в масштабе карты. Масштаб карты 1:25 000 значит dПО =25 м = 0,013 мили = 0,13 кбт; М0 - последняя обсервация с помощью РЛС.

Во время прохождения пролива Дарданеллы наиболее опасным является район Canakkale, расстояние от судна до побережья в котором 0,17 мили. Выполним расчет вероятности безопасного прохода судна в данном районе.

Выберем метод обсервации. Для этого рассчитывается СКП обсервации различными методами и выбирается наиболее точный. Для сравнения используем метод 2-х пеленгов, пеленга и дистанции.

Ориентирами можно выбрать маяк Kilitbahir (П=230,3°, Д=0,22 мили) и маяк Sarisiglar (П=140,2°, Д=0,87 мили). ДП = 90,1°.

Примем mп = 1,0°, mд = 0,02 мили (1% от 2 мильной шкалы).

Рассчитываем СКП обсерваций:

По 2-м пеленгам:

М0 = (1,0/(57,3 ? sin90,1)) ? v(0,222 +0,872) = 0,016 мили = 0,16 кбт.

По пеленгу и дистанции маяка Kilitbahir:

М0 = v((1,0 ? 0,22/57,3)2 + 0,022) = 0,020 мили = 0,2 кбт

Таким образом, выбираем основным методом обсервацию по двум пеленгам.

Тогда:

.

(кбт).

Находим нормированное по средней квадратической величине mD расстояние до опасности по нормали к линии пути по формуле:

,

где у - коэффициент, показывающий во сколько раз дистанция до опасности больше СКП, с которой известна эта дистанция.

Оценку надёжности прохождения судна мимо опасности рассчитываем по формуле:

Таким образом, вероятность благополучного прохождения опасного участка составляет 100%.

Как видно, возможные отказы применяемых технических средств судовождения снижают надежность навигации. В целом же, вопрос о том какой уровень навигационной безопасности считать разумно достаточным зависит от многих дополнительных аргументов и решается конкретно для каждого отдельного случая.

Список использованной литературы

гидрометеорологический морской навигационный

1. Бурханов М.В. Справочная книжка штурмана.-М.: Транспорт - 1986. - 181с.

2. Штурман флота: Справочник по кораблевождению / в.и. Каманин, А.В. Лаврентьев, Р.А. Скубко: под ред. А.Н. Мотрохова. - М.: Воениздат, 1986. - 539с.

3. Лудченко Е.Ф., Кондрашихин В.Т.,Чекуров М.В. Справочник судоводителя по электронавигационным приборам. - Одесса:Маяк, 1983. - 143с.

4. Рекомендации по организации штурманской службы на судах Минморфлота ССОР (РШС-89).-М.:В/О «Мортехинфореклама», 1990. - 64с.

5. Ермолаев Г.Г. Морская лоция. - 4-е изд. - М.: Транспорт, 1982. - 392с.

6. Справочник судоводителя по навигационной безопасности мореплавания. / В.Т. Кондрашихин, Б.В. Бердинских, А.С. Мальцев, Л.А. Козырь. - Одесса:Маяк, 1990. - 168с.

7. Ермолаев Г.Г. Судовождение в морях с приливами. - 2-е изд. - М.: Транспорт 1986. - 160с.

8. Лесков М.М., Баранов Ю.К., Гаврюк М.И. Навигация. - 2-е изд.- М.: Транспорт, 1986 - 360с.

Размещено на Allbest.ru