Оценка точности места судна

Оценка точности места судна должна производиться:

• при выполнении предварительной прокладки;
• при подходе к берегу, навигационной опасности, стесненным водам;
• в случаях, когда полученная невязка обсервации превышает допустимую величину.

Периодичность обсерваций (интервал счисления) определяется требованиями к точности знания места судна в зависимости от условий плавания.

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 3 m, 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 Î[0,5¸1,5°], радиолокационный пеленг – m Î[0,5¸1,5°] и т.д

На входе в Мессинский пролив рассчитаем СКП обсервованного места по 2-м дистанциям, 2-м пеленгам и по пеленгу и дистанции, используя данные таблицы 4.1.1.

Таблица 4.1.1 – Пеленги и дистанции

Наименование ориентира	Пеленг	Дистанция	ΔП(θ)
Pelero	260°	2,47	110°
Scilla	150°	1.14

 

1. Среднеквадратическая погрешность определения места судна по двум дистанциям:

                                            R=1,4m_д /sin∆П,

где по условию m _Д = ±0,04 мили (1% от шкалы дальности = 0,01 · 4 = 0,04 мили).

М=1,4 · 0,04 / sin 110 = 0,053 мили.

2. Среднеквадратическая погрешность определения места судна по двум пеленгам:             R=2M,

где по условию принимаем m _П = ±1,0°.

М= (1,0/(57,3· sin110)) · √(2,47² + 1,14²) = 0,052 мили

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

                                  

где по условию принимаем m _П = ±1,0°; m _Д = ±0,04 мили (1% от шкалы дальности = 0,01 · 4 = 0,04 мили).

М= √((1,0 · 3 /57,3)² + 0,04²) = 0,065 мили.

Следовательно обсервация места судна по двум пеленгам будет основным способом обсервации, а по двум дистанциям резервным способом обсервации.

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

   С целью оценки и сопоставления точности всевозможных способов обсерваций при навигационной подготовке к плаванию рекомендуется на сложных участках заранее рассчитать и построить маршрутные графики точности обсерваций. Для составления маршрутного графика и сравнение методов обсерваций выберем опасный участок плавания пролив Vela Vrata, между маяком Brestova и маяком Prestenice (D = 2,9 мили). Расчет производим по формулам. Построение и расчет маршрутного графика точностей состоит в следующем: на линии планируемого пути выделяем ряд точек, равноудаленных друг от друга, выясняем возможные способы обсерваций в этих точках, измеряем расстояния от них до ориентиров и разности пеленгов. Затем для каждой рассчитываем оценки точности обсерваций. На графике по оси абсцисс откладываем расстояние вдоль маршрута. Вдоль оси ординат в более крупном масштабе откладываем значения R. Полученные точки для каждого способа обсерваций соединяем плавными линиями - это и есть маршрутный график точности, который может иметь изломы и разрывы.

                                   

     

                            

                                                                                                        

 

где      ε – средняя квадратическая ошибка пеленгации, градусы (0,6º);

D₁, D₂ – дистанции до ориентиров, мили (таблиця 2.10);

D – расстлояние между ориентирами, (0,8 милі);

 

Таблиця 4.1.2 – Данные для построения МГТ

№ точки	1	2	3	4	5
D1, мили	0,48	0,42	0,35	0,29	0,24
П1	295о	291о	284о	275о	262о
D2, мили	0,59	0,54	0,47	0,40	0,34
П2	340о	342о	346о	351о	358о
DП	45	51	62	76	96
Rпп, кб	0,023	0,018	0,014	0,011	0,09
Rпд, кб	0,029	0,029	0,029	0,029	0,029
Rдд, кб	0,055	0,050	0,044	0,040	0,039

 

                                    Рис. 1.4.1 – Построения для МГТ

                         Рисунок 1.4.2 – Маршрутный график точности

 

 

                           Рисунок 1.4.3 – Параллельные индексы (wp 20-26)           

    4.2. Расчет безопасной осадки и проседания (Under Keel Clearance – UKC).

       Судно на всех стадиях рейса гарантировано должно иметь безопасное адекватное расстояние от киля до грунта (UKC). Безопасную осадку следует также рассчитывать во время грузовых операций независимо от любых дополнительных местных норм. Следующее должно быть принято во внимание при планировании рейса:

     • Проседание (squat) судна, которое меняется в зависимости от скорости судна, и других характеристик судна;

     • Изменение осадки в зависимости от солёности воды;

     • Влияние погодных условий, например, отрицательные приливы или уменьшение солёности из-за сильного дождя во внутренних водах;

     • Морские навигационные условия;

     • Проход через шлюзы при подходах к портам;

     Расстояние под килем может зависеть от многих факторов, поэтому предварительные расчёты должны учитывать:

     Атмосферное давление. Таблица приливов и отливов, как правило, рассчитывается для среднего атмосферного давления 1013 миллибар. Например, разница в 34 миллибар от среднего может вызвать разницу в высоте около 0,3 метра. Низкое давление будет способствовать повышению уровня моря и высокое давление будет иметь тенденцию понижать его. Изменения в уровне из-за атмосферного давления редко превышает 0,3 м, но, когда средний уровень моря поднимается или опускается сильными ветрами или штормовыми волнами, этот эффект может быть важным.

     Ветер и приливные волны. Сила, направление и продолжительность ветра может оказать существенное влияние на уровень моря. Ветры, дующие с моря на сушу будут поднимать воду, в то время как дующие с суши на море будут иметь обратный эффект. Ветры, дующие параллельно береговой линии будет иметь эффект продвижения или замедление времени с высокой и низкой водой. В экстремальных условиях ветер может создать штормовые нагоны.

     Волновое изменение осадки. Вертикальное смещение корпуса из-за качки и крена.

     Надежность наблюдения и расчетов осадки – в том числе оценки изгиба и прогиба корпуса судна.

Таблица 4.2.1. Необходимый запас глубины на метровое волнение, м

Длина судна, м