Determinazione della posizione della nave. Definizione della nave: metodi

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

Da quando le navi, le creazioni di mani umane, hanno iniziato a navigare nei mari e negli oceani, i navigatori hanno dovuto affrontare il compito di determinare la propria posizione. Onde enormi, burrasche e la necessità di manovrare le virate, mantenendo la rotta contro vento, complicati viaggi di più giorni, e la sola bussola non bastava agli antichi marinai. Oggi, quando la determinazione della posizione della nave viene effettuata in automatico grazie ai sistemi satellitari GLONASS, è difficile immaginare la posizione del capitano, che ha a sua disposizione solo semplici dispositivi per l'orientamento delle stelle. Tuttavia, ancora oggi, i laureati di istituti di istruzione secondaria e superiore specializzati possiedono tutti questi dispositivi.

Metodi di base per la localizzazione in mare

La determinazione a due coordinate di una nave nello spazio tridimensionale (posizione) viene effettuata in sette modi, tra cui:

• Il più vecchio è visivo.
• Più tardi, ma non molto più astronomico.
• velocità per tempo. Inventato all'incirca nello stesso periodo del metodo astronomico e spesso utilizzato insieme ai due precedenti. Oggi, il lavoro di routine viene svolto da calcolatrici automatiche;
• Radar, che consente di combinare l'immagine sullo schermo radar con la mappa marittima.
• Ricerca della direzione radiofonica. Disponibile quando ci sono sorgenti di segnale sulla riva.
• Radionavigazione, utilizzando mezzi di comunicazione attraverso i quali il navigatore riceve le informazioni di cui ha bisogno.
• Metodo di navigazione satellitare.

Tutti i metodi, ad eccezione dei primi tre, sono stati il risultato della rivoluzione tecnologica avvenuta nel XX secolo. Non sarebbero stati possibili senza le scoperte e le invenzioni fatte dall'umanità nel campo della radioingegneria, dell'elettronica, della cibernetica e di una svolta nel settore spaziale. Ora non è difficile calcolare il punto nell'oceano in cui si trova la nave, determinarne le coordinate richiede una manciata di secondi e, di regola, vengono tracciate continuamente. Approssimativamente le stesse tecnologie vengono utilizzate nella navigazione aerea e persino in un'area così "mondana" come guidare un'auto.

Latitudine

Come sai, la terra non è piatta, ha la forma di una palla un po' appiattita. Sembrerebbe che i punti su una figura tridimensionale debbano essere descritti da tre coordinate euclidee, ma due sono sufficienti per geografi e navigatori. Per effettuare una determinazione topografica della nave, è necessario nominare solo due numeri, accompagnati dalle parole latitudine "nord" (o "sud") (abbreviata in N o S) e longitudine occidentale o "orientale" (altrimenti - w.d. o w.d.). Questi valorimisurato in gradi. Tutto è molto semplice. Le latitudini sono calcolate dall'equatore (0°) ai poli (90°), indicando in quale direzione: se più vicino all'Antartide, viene indicata la latitudine meridionale, e se verso l'Artico, quella settentrionale. I punti della stessa latitudine formano cerchi detti paralleli. Ognuno di essi ha un diametro diverso, dal più grande all'equatore (circa 40mila chilometri) allo zero al polo.

Longitudine e misure di lunghezza

Determinare la posizione della nave è impossibile con una coordinata, quindi ce n'è una seconda. La longitudine è un numero condizionale del meridiano che indica, ancora, il lato in cui viene condotto il conto alla rovescia. Il cerchio è diviso in 360°, due delle sue metà, rispettivamente, sono pari a 180. Il meridiano di Greenwich che passa per il famoso osservatorio britannico è considerato zero. Dall' altra parte del pianeta c'è il suo antipode: il 180°. Entrambe queste coordinate (0° e 180°) sono indicate senza il nome della direzione della longitudine.

Oltre ai gradi, ci sono anche i minuti: indicano la posizione degli oggetti con una precisione 60 volte maggiore. Poiché tutti i meridiani hanno la stessa lunghezza, furono loro a diventare la misura della lunghezza per i marinai. Un miglio (nautico) corrisponde a un minuto di qualsiasi meridiano ed è pari a 1.852 km. Il sistema metrico è stato introdotto molto più tardi, quindi i navigatori navali usano il buon vecchio miglio inglese. Sono applicabili anche unità come i cavi: è pari a 1/10 di miglio. Ciò che sorprende, perché prima gli inglesi contavano più spesso in dozzine che in decine.

Via visiva

Come suggerisce il nome, il metodo si basa su ciò che vedono il navigatore e il capitano, così come gli altri membri della squadra sul ponte o sull'equipaggiamento. In precedenza, ai tempi delle flotte a vela, c'era una posizione di guardare avanti, il posto di questo marinaio si trovava in cima, in un luogo appositamente recintato dell'albero maestro: un ripostiglio. Da lì era meglio vedere. Determinare la posizione di una nave in base agli oggetti costieri è simile al metodo più semplice di un pedone che sa di cosa ha bisogno, ad esempio una casa in via Staroportofrankivska al numero 12, e per la precisione esiste un altro criterio di ricerca: una farmacia situata di fronte. Per i marinai, invece, altri oggetti fungono da punti di riferimento: fari, montagne, isole o qualsiasi altro dettaglio notevole del paesaggio, ma il principio è lo stesso. Devi misurare due o più azimut (questo è l'angolo tra l'ago della bussola e la direzione del punto di riferimento), metterli sulla mappa e ottenere le tue coordinate nel punto della loro intersezione. Naturalmente, una tale definizione geografica della nave, o meglio la sua ubicazione, è applicabile solo nella zona di visibilità costiera, e quindi con tempo sereno. Nella nebbia, puoi navigare al suono della sirena del faro e, in assenza di segnali in superficie, girare verso le secche in acque poco profonde, misurando molto la profondità.

L'astronomia nel servizio marittimo

Il metodo di localizzazione più romantico. Intorno al 18° secolo, i marinai, insieme agli astronomi, inventarono un sestante (a volte chiamato sestante, anche questo è corretto) - un dispositivo con il quale è possibile effettuare una determinazione abbastanza accurata a due coordinate della nave dalla posizione delle stelle nel cielo. Il suo dispositivoA prima vista è complicato, ma in re altà puoi imparare a usarlo abbastanza rapidamente. Nella sua progettazione è presente un sistema ottico che dovrebbe essere puntato verso il Sole o qualsiasi stella, avendo preventivamente installato il dispositivo rigorosamente in orizzontale. Per un puntamento preciso, sono forniti due specchi (grande e piccolo) e l'elevazione angolare del luminare è determinata dalle scale. La direzione del dispositivo è impostata dalla bussola.

I creatori del dispositivo hanno tenuto conto dell'esperienza secolare degli antichi navigatori che si sono concentrati solo sulla luce delle stelle, della luna e del sole, ma hanno creato un sistema che semplifica sia l'apprendimento della navigazione che il processo di localizzazione stesso.

Calcolo

Conoscendo le coordinate del punto di partenza (porto di uscita), il tempo di spostamento e la velocità, puoi tracciare l'intera traiettoria sulla mappa, annotando quando e di quanti gradi è stata modificata la rotta. Questo metodo potrebbe essere ideale quando la direzione e la velocità sono indipendenti dalla corrente e dal vento. L'irregolarità del percorso e gli errori dell'indicatore di ritardo (contatore di velocità) influiscono anche sulla precisione delle coordinate ottenute. Il navigatore ha a sua disposizione un righello speciale per tracciare linee parallele sulla mappa. La determinazione degli elementi di manovra di una nave marittima viene effettuata utilizzando una bussola. Solitamente, nel punto di cambio di direzione, la posizione vera viene determinata con altri metodi disponibili, e poiché di norma non coincide con quella calcolata, tra i due punti viene tracciata una specie di scarabocchio, vagamente somigliante ad un lumaca e chiamato "non viscoso".

Attualmente a bordola maggior parte delle navi è dotata di calcolatori automatici che, tenendo conto della velocità e della direzione in ingresso, eseguono l'integrazione nel tempo variabile.

Uso del radar

Ora non ci sono più macchie bianche sulle carte nautiche, e un navigatore esperto, vedendo i contorni della costa, può dire subito dove si trova l'imbarcazione affidata alle sue cure. Ad esempio, dopo aver notato la luce di un faro all'orizzonte anche nella nebbia e ascoltando il suono smorzato della sua sirena, dirà immediatamente qualcosa del tipo: "Siamo sulla traversata del fuoco di Vorontsovsky, la distanza è di due miglia. " Ciò significa che la nave si trova alla distanza indicata su una linea che collega ad angolo retto la rotta e la direzione perpendicolare al faro, le cui coordinate sono note.

Ma capita spesso che la costa sia lontana e non ci siano punti di riferimento visibili. In precedenza, ai tempi della flotta velica, la nave era "alla deriva", raccogliendo vele, a volte, se si conosceva la natura capricciosa dei venti dominanti e l'imprevedibilità del fondo (scogliere, secche, ecc.), allora si ancorato e "atteso in mare per il tempo", cioè chiarimento. Ora non c'è bisogno di una tale perdita di tempo e il navigatore può vedere la costa guardando lo schermo del localizzatore. Determinare una nave usando il radar è un compito semplice se hai delle qualifiche. Basta unire l'immagine sul navigatore e la mappa della zona corrispondente, e subito tutto risulterà chiaro.

Metodo di ricerca della direzione e navigazione radio

C'è un tale gioco radioamatore - "Caccia alla volpe". Con l'aiuto di dispositivi fatti in casa, i suoi partecipanti cercanouna "volpe" nascosta tra i cespugli o dietro gli alberi - un giocatore che ha una stazione radio a bassa potenza funzionante. Allo stesso modo, cioè con il cuscinetto, i servizi di controspionaggio identificano i residenti dei servizi segreti stranieri (almeno, questo era il caso prima) nel momento in cui hanno inviato rapporti di spionaggio. La localizzazione richiede almeno due direzioni che si intersecano nel punto di localizzazione, ma il più delle volte. Poiché le letture sono sempre sparse, ed è impossibile ottenere una precisione assoluta, i cuscinetti non convergono in un punto, ma formano una specie di figura multilaterale, al centro geometrico della quale si dovrebbe assumere la propria posizione con un grado elevato di probabilità. I punti di riferimento possono essere segnali pilota appositamente creati a terra (ad esempio, sui fari) o radiazioni provenienti da stazioni radio, le cui coordinate sono note (sono tracciate su una mappa).

Anche la correzione della rotta costiera utilizzando le comunicazioni radio è ampiamente utilizzata.

Dai satelliti

Oggi è quasi impossibile perdersi nell'oceano o nel mare. Il movimento di oggetti in movimento in mare, in aria e a terra è monitorato dai sistemi di navigazione e soccorso, dal Cospas russo e dal Sarsat internazionale. Funzionano sul principio Doppler. È necessario installare uno speciale radiofaro sulla nave, ma la sicurezza e la fiducia nel buon esito del viaggio valgono i soldi spesi. I rilevatori di direzione si trovano su satelliti geostazionari ("appesi" su un punto fisso sulla superficie terrestre),costituente il sistema. Questo servizio è fornito gratuitamente e, oltre alla funzione di soccorso, effettua una ricerca di navigazione per l'ubicazione della nave. Il metodo di navigazione satellitare fornisce le coordinate più accurate, la sua applicazione non causa difficoltà e i navigatori nella nostra era tecnologica lo usano più spesso.

Parametro aggiuntivo - scarica

La navigabilità di una nave e la sua possibile rotta sono significativamente influenzate dal suo pescaggio. Di norma, la maggior parte del corpo è immersa nell'acqua, maggiore è il livello della sua resistenza idrodinamica. Ci sono, tuttavia, delle eccezioni, ad esempio nei sottomarini nucleari, il percorso sottomarino supera la superficie e uno speciale "bulbo" di prua in caso di completo annegamento crea l'effetto di una migliore aerodinamicità. In un modo o nell' altro, ma la velocità di movimento (corsa) è influenzata dalla massa del carico (carico) nelle stive o nei serbatoi. Per valutare questo valore, i marinai utilizzano contrassegni speciali con rischi sulla prua, sulla poppa e sulle parti laterali dello scafo (almeno sei scale). Questi segni sono applicati individualmente, ogni nave ha il suo, non esiste un unico standard. La tecnica per la determinazione del peso del carico a bordo di una nave, denominata "rilevamento del pescaggio", si basa sull'uso dei "segni di pescaggio" e viene utilizzata per molti scopi, in particolare la navigazione. La profondità del fondale non consente sempre alla nave di passare attraverso un particolare fairway e il navigatore deve tener conto di questo fattore.

Non resta che augurare almeno sette piedi sotto la chiglia a chi salpa.