Метод ускоренного контроля места судна


МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА





                А. И. Пали гаев



                Москва 2001

2

Одобрено на заседании кафедры судовождения
Протокол № от 2 i. С* 2001г


Рекомендовано к изданию на учебно-методическом совете МГАВТ
Протокол № от 2001г






            Метод ускоренного контроля места судна.

      В пособии приводится ускоренный метод контроля места судна с помощью радиолокационной станции.
      Содорлаттсл 12 оаришгп?* стуацкошалх тестов Тесты можно использовать для классной и самостоятельной подготовки.
      Рекомендуется в качестве учебного пособия для студентов и специалистов судоводительской специальности, осваивающих приемы и методы использования РЛС в целях судовождения.


Оглавление

Введение................................................ 4
2.0б  зорно-сравннтсльный метод навигации с использованием РЛС... 5
 2.1. Принцип метода.....................................5
 2.2. Графическое оформление программы движения и контроля места су дна........................................... 10
   2.2.1. Требования к программе.........................10
   2.2.2. Рскомсндации по графическому оформлению программы на
   плане.................................................11
 2.3. Применение обзорно сравнительного мстодо навигации с использованием РЛС.....................................15
   2.3.1 . Оценка смещения судна относительно заданного пути и
   контроль момента поворота на новый курс..............15
   2.3.2 .Общие рекомендации............................16
Приложения............................................. 17
 Контрольные тесты но оценке местоположения судна в узкости с помощью РЛС............................................17
 Метод ускоренного контроля места судна...............  31

©А.И. Налита» ©МГАВТ 2001г.

5



            Введение


     В современной практике судовождения широко применяются методы определения места судна с помошью радиолокационной станции (РЛС). Вее эти методы хороши и являются едва ли не основными при тпамнии прибрежными маршрутами.
     При плавании судна в стесненных условиях требуется мгновенная оценка местоположения судна. Отвлекаться к карте для прокладки измеренных параметров становится непозволительным действием для судоводителя. В этих условиях требуются ускоренные методы контроля места судна. Одним из таких методов является обзорно - сравнительный метод навигации с использованием РЛС.
     Обзорно - сравнительный метод навигации с использованием РЛС предполагает в обязательном порядке выполнение предварительной прокладки с целевой направленностью для использования РЛС. Такую предварительную прокладку правильнее будет наткать графической программой движения и контроля местоположения судна с пометою РЛС.
     В данном учебном пособии описаны приемы графического оформления программы и принципы ее использования совместно с РЛС при плавании в узкости.
     В качестве образцов практического грименения обзорно - сравнительного метода с использованием РЛС в пособии приведены контрольные тесты по оценке местоположения судна к узкости с помощью РЛС.
     Кошрольныс тесты наглядно отражают примеры совместного использования информации па индикатор; кругового обзора (ИКО) РЛС а программы движения и контроля меэтоположения судна. Тесты предназначены для отработки навыков в чтении информации на ИКО РЛС, в умении осуществлять быстрый ее анализ и принимать решения о месте и коррекции движения судна.



            2.Обзорно-срав11нтелы1ый метод нэнигациа с использованием РЛС

            2.1. Принцип метода


     Обзорно-сравнителзвый метод навигации с использованием радиолокационной станции (РЛС) заключается в сравнении заданных программой (далее программных) навигационных параметров с измеренными с помощью РЛС или наблюдаемого положения отметки курса (ОК) на индикаторе кругового обзора (ИКО) РЛС игнисягсльно ориентира впереди по курсу судна с программным на плане (карге).
     По разности наблюденной и программной информации судят об уклонении судна от программного пути или наступлении того момента в движении судна, когда следует начать маневр для вывода судна на новый путь. Существуют электронные системы, где процесс сравнения и выдачи команды на коррекцию движения объекта автоматизирован. Например, в крылатых ракетах «Томагавк» (США). В судовождении сравнительный анализ выполняет судоводитель. Он же принимает решение и дает команду на коррекцию движения судна в сторону программного пути.
     Неотъемлемой частью обзорно-сравнительного метода навигации с использованием РЛС является 11РОГРАММА движения и контроля мссюположсния судна. Гакле программы разрабатываются и фафически оформляются .та крупномасштабных картах (планах}.
     На ИКО РЛС (рис. 1) дано изображение, участка узкости. Вол можно ли сделать заключение о местоположении судна? Приблизительно можно. Судно не на берету. А где оно находится относительно заданного пути? Увы, без сравнения с тем, что называется прэграм-мой, сделать заключение нс представляется возможным.
     Обратимся к программе на плане участка узкости (рис. 2). От точки «Н» до берега идет пунктирная прямая линия-трасса пути судна. Она упирается в правый мыс устья ручья. Снова обратим свой взор на ИКО РЛС. Из центра ИКО в сторону изображения береговой черты по направлению диаметральной плоскости судна устремлена ОК. Она упирается в левый мыс устья ручья. О чем это свидетельствует? Очевидно. чн> судно, следуя курсом заданным программой, находится не на линии пути, а слева от него. Слева на траверзе у судна мыс, расстояние до которого по программе должно быть 7 кбт. Реальное же расстояние, измеренное с помощью Подвижного Кольца Дальности

7

(на рис.'. ПКД касается мыса) Др-5 кбт. Диа признака, наблюденных с помощью ОК и ПКД, свидетельствую г о тем, что судно находится слева от заданного программой пути, и чтобы к моменту поворота на новый >урс быть в точке «Н», необходимо подвернуть градусов три вправо по компасу Вот и вся суть применения обзорно-сравнительного метода навигации с использованием i’JIC. Нет никакой сложности, если строго придерживаться правила: рядом с ИКО должна быть программа. Приемы разработки и графического оформления такой программы рассмотрим ниже. Прежде познакомимся с типичным аварийным случаем с судном, причиной которогр было пренебрежение судоводителями вышеупомянутым правилом.


Рис. N?1 Изображение на ИКО РЛС участка узкости. Судно следует К - 135,0 град. Стабилизация изображения «Курс».

9

Рис. 3 Схема посадки на мельт/х «Ленинградский ополченец» б Баренцевом море 16.11.91г.

      16 ноября 1991 годат/х «Ленинградский ополченец» следовал из Кольского залива с грузом щебня.
      На вахте оставался второй помощник капитана и матрос. Около 05 00 naxieiun-iH матрос бьл направлен на уборку помещений, управление судном переключено па авторулевой. Курс судна 118,0 град. В 05.30 получена обсервация по РЛП и Др до м. Сундуки. После переноса обссрвованной точки на следующую карту стало очевидным, что необходимо подвернул влево и лечь на курс 108,0 град.
      Вахтенный помощник капитана намеревался осуществить изменение курса, но нс сделал этого, так как отвлекся на переговоры с постом НИС по УКВ PC. Судно продолжало следован, курсом 118,0 град.
      В 06.00 при нанесении обссрвопанной точки по ГЛГ1 и Др до о. Малый Оленин, вахтенный вторым помощником капитана бььа совершена грубая ошибка: вместо измеренного Др^,2 мили, на карге отложено Др=5,2 мили, в результате чего место судна получилось вблизи проложенного на карте курса 108,0 град, и нс вызвало тревоги.
      Некоторое время спустя накрыл снежный заряд. Изображение береговой черты на ИКО РЛС исчезло. Вахтеппый второй помощник капитана пытался рсгулирозкой добиться выделения на экране эхосиг-налов от берега. В 06.43 судно с полного хода выскочило на прибрежную каменистую отмель в районе мыса Териберский.
      Аварийный случай (рис. 3) приведен так. как он описан комиссией Главной Государственной морской инспекции (ГГМИ) Министерства транспорта Российской Федерации в сборнике «Экспресс-информация», серия «Судовождение, связь и безопасность мореплавания». выпуск 4 за 1993 год.
      Из анализа обстоятельств аварийного случая в дополнение к тому, что отмечено комиссией ГГМИ, можно сделать следующие заключения. Вахтенный помощник капитана судна прежде, чем начать измерение расстояний с целью определения места судна, должен был обратить свой взор на отметку курса ОК. Тот факт, что им не было замечено архнважнос обстоятельство - ОК проходит через мыс Териберский и значит курс судна ведет к опасности, свидетельствует о его профнепригодности больше чем допущенный им промах при прокладке линии положения на карте.
      Зафиксируем и другие выводы, вытекающие из анализа причин и обстоятельств вышеописанного аварийного случая:
•  С целью исключения прэ.махов при измерении навигационных параметров с помощью РЛС их значения следует туг же записывать в записную книжку, а не надеяться на память;

II

•  Промах обнаружится, если линий положения будет нс 2. а 3;
•  В узкости и вблизи берега РЛС можно использовать в целях безопасности судовождения гораздо эффективней, если применять обзорно-сравнительный метод навигации При этом отпадает необходимость нанесения линий положения на каргу. Оценка местоположения судна осуществляется почти мгновенно.





            2.2. Графическое оформление программы движения и контроля места судна



2.2.1. Требования к программе


I. Программа должна быть наглядной. Параметры должны имел» графическое и цифровое выражение. Цифры должны быть четкими и иметь однозначную адресность;
2. Линия каждого пути должна иметь свое продолжение до береговой черты в виде пунктирной прямой, имеющей значение модели ОК на ИКО РЛС;
3. Частота контрольных изолиний не должна снижать наглядность;
4. Б качестве контрольных параметров использовать расстояния и в исключительных случаях радиолокационные пеленги.
5. Поворотные параметры ■ р~и»тлячнй должны быт», до ориентиров, расположенных близко к диаметральной плоскости судна (линии пути). И наоборот, поворотные параметры в виде пеленгов, должны быть на ориентиры, расположенные близко к траверзу судна (линии нуги).

2.2.2.1 ’скомепдяцин по графическому оформлению программы па плане
 1. На титане оттенить красным цветом все навигационные опаснсстн и опасные изобаты;
 2. Если на лпяме net. фарватера ма опрлдягмм.п, то дпл каждого njiiuuu узкости нанести безопасные пути судна. При этом каждый пуп. должен насколько это возможно выгодно располагаться своим продолжением (трассой) относительно ориентиров, расположен! ых у береговой черты, впереди точки поворота и хорошо различимых на ИКО РЛС. На рис. №2 трасса (пунктирная прямая) пути '315.0-135.0’ град, upoxonirr мере-» правый мыи yvibx ручья. Если ось фар-вагера определена, то свой путь должен находится справа от оси;
 3. С учетом радиуса циркуляции судна найти и обозначить точка поворота судна на каждый новый путь. На рис. №2 между линией пути 220.0-40,0 град, и линией пути 315,0-135.0 трэд, циркулем с рас-таором, равным радиусу циркуляции судна Кц, проведена окружность так, что она касается обеих линий. Точки касания «Н» и «К» являются точками начала и конца поворота судна с курса на курс. 1очку “II” следует сместить на упреждающее расстояние, равное задержке начала циркуляции судна после момента перекладки руля для поворота на новый путь;
 4. Для каждой точки поворота на новый курс нанести поворотный параметр. На рис. №2 для поворотной точки «Н» опорным ориентиром выбран правый мыс устья ручья. Поворотный параметр -расстояние обозначено графически и надписью Дп-8кбт;
5. В качестве контрольных параметров местоположения судна нанести траверзные расстояния от линии пути до ориентиров, расположенных вдоль линии пути и хорошо различимых на ИКО РЛС (мысы, островки) На рис. №2 контрольные траверзные расстояния до хорошо различимых мысов обозначены графически и надписью Д=7 кбг,
6. Там где возможности РЛС позволяют контролировать траверзное расстояние с упреждённой позиции, т.с. когда судно нс находится на цжнерзе ориентира, Нанести линию параллельной индексации от ориентира однозначно отличимого па ИКО РЛС и линию бсзотас-ного расстояния. На рисунке 2 линия параллельной индексации IipnvAftw-r п«р«пп».. .... ч₁а₁ни иута a t |М>6. О! uw, uuvuiwwitu V.iup* ного ориентира (о. Чаячий).

Рис №4 Программа движсшя и контроля местоположения судна на • шанерТости, берега н^горой имеют плавные очертания.

Рис. №5. Программа движения и контроля местоположения судна на плане узкости, берега которой низменны и находятся на значительном рясстомтн от фарватера, имеются острова.

14

         Условно вес узкости можно разделить на три типа:
•  Узкость, берега которой достаточно изрезаны, имеют хорошо различимые мысы, острова, утесы;
•  Узкость, берега которой имеют плавные очертания;
•  Узкоегь, низменные берега которой значительно удалены от фарватера, но имеются отдельные острова

      На рис. №2 приведен пример программы на плане узкости, берега которой достаточно изрезаны.                        '
      Если узкость имеет берега с плавными очертаниями, то при разработке программы поступают следующим образом, рис. №4;
•  Впереди или сзади поворотной точки выбирают опорный ориентир, хорошо различимый на ИКО РЛС, и от него циркулем делают на линии пути засечки, равные определенным расстояниям;
•  Каждую засечку обозначают надписью значения соответствующего расстояния до опорного ориентира;
•  У каждой засечки графически и надписью обозначают траверзное расстояние до берега.

      Если узкость третьего типа, т.е. берега низменны и далеко удалены от фарватера, но имеются отдельные острова, то поступают следующим образом, см рис KfcS•  В качестве опорных ориентиров выбирают мысы и оконечности островов;
•  От опорных ориентиров с определенным интервалом по акватории фарзатсра наносят дуги окружностей радиусом определенных расстояний. При этом ориентиры выбирают так, чтобы угол пересечения изолиний был близок к 90,0 град. Если нет возможности подобрать один из ориентиров так, чтобы дуги окружностей второго семейства пересекались с первыми под углом близким к 90,0 град., то нгпрле семейство изолиний строят из пеленгов на оконечность острова;
•  Каждую дугу изолиний подписывают соответствующим значением расстояния до опорного opijoirutpa и обозначают определенным цветом.



            2.3. Применение обзорно-сравнительного метода навигации с использованием РЛС


    23.1. Оценка смещения судна относительно заданного пути и контроль момента поворота на новый курс При плавании в узкости по фарватеру после каждого поворота и выхода судна на новый курс прежде всего уточняют точность выхода на линию заданного пути. До очередной точки поворота следят чтобы не было смещения судпа с линии пути. Контроль смещения судна вдоль линии нуги не является первоочередной необходимостью и только при подходе к точке поворота все внимание переносят на контроль момента выхода судна в точку поворота.
      Рассмотрим несколькэ примеров.
      Судно следует курсои 135,0 град., см. рис. №2. На карте-плане графически нанесена программа движения и контроля местоположения судна. Обратимся к ситуации на ИКО РЛС, см. рис. №1. ОК на ИКО моделирует направление диаметральной плоскости судна, т.е. направление фактического движения судна относительно берегоз узости. Нс трудно заметить, что судно находится на траверзе мыса Бык, а линия ОК проходит через левый мыс ручья. Но гак не должно быть.' Согласно программы ОК дслжна проходить через правый мыс ручья. Значит судно находится левее линии пути. Это подтверждается и траверзным расстоянием. Измеренное траверзное расстояние до мыса Бык 5 кбт.» а должно быть согласно программы Дг~7кбт.
      С целью выхода в точку поворота «Н» следует скорректировать курс судна, подвернув на несколько градусов вправо Для чего необходимо приложить параллельную линейку к точке в 5-ти каб. на траверзе от мыса Бык и к точке «Н», а затем с помощью транспортира снять значение нужного курса.
     При подходе к точке начала поворота «Н» установить ПКД на значение дистанции до правого мыса ручья, как предусмотрено про-1раммой Ди -8кбт. и, наблюдая за сближением 11КД с мысом, в момент касания кольца с береговой чертой дать команду рулевому; «Право руля! Ложиться на курс 220,0 град.»
     11ослс завершения поворота, на курсе 220,0 ipaa. приступить к уточнению смещении судна от линии заданного программой пути. Для чего и момент выхода судна на траверз мыса Юг измерил» до «его

17

дистанцию и сравнить с программным параметром. Наличие разницы даст представление о смещении судна относительно заданной линии пути.
      Когда узкость имеет значительную протяженность и где-то далеко впереди по курсу, близко к фарватеру находится навигационная опасность в виде выступающего мыса, полуострова, острова на ИКО РЛС в какой-то период времени эта опасяость наблюдаться нс будет. Поэтому необходимо периодически перезолить шкалу ИКО па даль-нюю дистанцию и оценивать безопасность впереди по курсу, т.е. убеждаться, что ОК чисто проходит относительно опасности.
      Если бы вахтенный помощник в списанном ранее случае, см рис. 3, считал для себя обязательным правилом периодически переводить шкалу ИКО на дальнюю дистанцию дня оценки обстановки впереди по курсу, то он непременно еще до роковой обсервации мог наблюдать (если бы был этому научен) архи важное обстоятельство: ОК упирается в мыс Териберский, т.е. курс ведет к опасности.
      В тех случаях, когда для контроля местоположения судна программой предусмотрена стадиомегрическая сетка, см. рис №5, с помощью ПКД измеряют расстояния до опорных ориентиров, преду-смотрешгых программой и, интерполируя нанесенные на карте изолинии расстояний, находят точку пересечения изолиний соответствующих измеренным расстояниям. Эта точкг будет свидетельствовать о местонахождении судно.



ПРИЛОЖЕНИЯ

КОНТРОЛЬНЫЕ ТЕСТЫ ПО ОЦЕНКЕ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ СУДНА В УЗКОСТИ С ПОМОЩЬЮ РЛС

23.2.Общие рекомендации


1. РЛС использовать совместно с программой движения и контроля местоположения судна;
2. Стабилизация изображения на ИКО РЛС используется в режиме «Курс»;
3. Оценка местоположения судна начинается со сравнительного анализа расположения ОК;
4. Если будет установлено, что судно находится нс на линии пути, то следует подвернуть на курс с расчетом выйти в точку поворота на новый путь. Угол подворота будет малым настолько, насколько за-блзговрсмснно такое решение будет принято.

19

      Тест представляет схематичное изображение плана узкости. Слева внизу плана окружностью обозначен индикатор кругового обзора (ИКО) РЛС.
      Рассмотрим тест "Вариант №1".
      На плане намечены пути в некоторой узкости: 10°-250° и 0е-180* намечены траверзные (кратчайшие).расстояния до естественных ориентиров Д-0.15, Д^О.З, Де0.2 мили и т.д., намечены точки поворота:
      "Н" и "К", а также поворотные параметры в виде расстояний Дп=0.5и и Дп-0.55 мили, намечены траектории пути до береговых ориентиров (пунктирные прямые), моделирующие положение диаметральной плоскости судна, что равносильно соложению отметки курса ОК на ИКО РЛС относительно эхосигналов от этих ориентиров. На условно представленной ИКО РЛС изображены эхо сигналы от береговой черты, прямая линия - ОК проходит через остров, а на плане ее модель проходит касательно справа осгрова
      Эго свюгетельегвует о том, что судно находится левее заданного пути. В прямоугольной рамочке условно обозначено электронное табло РЛС. На табло Др-О.З мили показывает что подвижное кольцо дальности ПКД выставлено на величину поворотного расстояния Дп=0.5 мили. ПКД еще не коснулось островг. Значит судно нс достигло поворотной точки "Н" и момент поворота еще не наступил.
      Для ориентации в правильности ответа ниже дана таблица с правильными ответами.

Таблица правильных ответов:

№ варианта № вопроса с правильным ответом
    1                    2               
    2      W                             
           I                             
    3                    3               
    4                    3               
5                        2               
6                        з               
7                        2               
    8                    2               
9                                        
10                       3               
11                       13              
       Г П  _____________23____________  



Вариант№ 1

ИКО РЛС

(Ъдвмхьсе ьмьцодальносга

Отметка курса (ОК)

Курс судна 0° Стабилизация изображения на ИКО "Курс" Где находится судно:
1. Справа сданного пути?_я
2. Слева заданного пути?
3. На линии заданного пути?_|
4. В точке поворота? ____£

Вариант № 3

Вариант № 2





                180°-0





Др=

0.7м

Курс судна 0° Стабилизация изображения РЛС "КУРС Где находится судно: 1.На оси фарватера?
2. Правее оси фарватера?
3. Левее оси фарватера? _

|Д 0-б|

Д=0-4м >

Д=0.5м^

Курс судна 0° Стабилизация изобра жения "Курс" Где находится судно: 1. Справа заданного пути? ?• Слева заданного пути? З.На линии заданною пути*.
4. В точке поворота?