على أي مسافة الشاطئ غير مرئي. إلى أي مدى يمكن للعين البشرية أن ترى؟ قام بتجميعه المعلم ميلوفانوف ف.

أرز. 4 الخطوط والمستويات الأساسية للمراقب

للتوجيه في البحر، تم اعتماد نظام الخطوط والطائرات التقليدية للمراقب. في الشكل. 4 يظهر الكرة الأرضية على سطحها عند نقطة ما ميقع المراقب. عينه في النقطة أ. خطاب هيدل على ارتفاع عين الراصد عن سطح البحر. ويسمى الخط ZMn المرسوم عبر مكان الراصد ومركز الكرة الأرضية بالخط الراسي أو العمودي. يتم استدعاء جميع الطائرات المرسومة عبر هذا الخط رَأسِيّ، وعموديًا عليه - أفقي. يسمى المستوى الأفقي НН/ الذي يمر عبر عين الراصد مستوى الأفق الحقيقي. المستوى الرأسي VV / المار بمكان الراصد M و محور الأرض، ويسمى مستوى خط الطول الحقيقي. وعند تقاطع هذا المستوى مع سطح الأرض تتشكل دائرة كبيرة PnQPsQ/ تسمى خط الطول الحقيقي للمراقب. يسمى الخط المستقيم الذي يتم الحصول عليه من تقاطع مستوى الأفق الحقيقي مع مستوى خط الطول الحقيقي خط الزوال الحقيقيأو خط منتصف النهار NS. يحدد هذا الخط الاتجاه إلى النقاط الشمالية والجنوبية للأفق. يسمى المستوى العمودي FF / المتعامد مع مستوى خط الطول الحقيقي مستوى العمودي الأول. عند التقاطع مع مستوى الأفق الحقيقي يتشكل الخط E-W، متعامداً مع الخط الشمالي – الجنوبي وتحديد الاتجاهات إلى النقطتين الشرقية والغربية للأفق. يقسم الخطان N-S وE-W مستوى الأفق الحقيقي إلى أرباع: NE وSE وSW وNW.

الشكل 5. نطاق الرؤية الأفقية

وفي البحر المفتوح، يرى الراصد سطحًا مائيًا حول السفينة، محددًا بدائرة صغيرة CC1 (الشكل 5). وتسمى هذه الدائرة الأفق المرئي. تسمى المسافة De من موقع السفينة M إلى خط الأفق المرئي CC 1 نطاق الأفق المرئي. المدى النظري للأفق المرئي Dt (القطعة AB) يكون دائمًا أقل من مداه الفعلي De. يتم تفسير ذلك من خلال حقيقة أنه نظرًا للكثافة المختلفة لطبقات الغلاف الجوي في الارتفاع، فإن شعاع الضوء لا ينتشر فيه بشكل مستقيم، ولكن على طول منحنى التيار المتردد. ونتيجة لذلك، يمكن للمراقب أيضًا رؤية جزء من سطح الماء يقع خلف خط الأفق المرئي النظري ومحدود بدائرة صغيرة CC 1. هذه الدائرة هي خط الأفق المرئي للراصد. وتسمى ظاهرة انكسار أشعة الضوء في الغلاف الجوي بالانكسار الأرضي. يعتمد الانكسار على الضغط الجويودرجة الحرارة والرطوبة. وفي نفس المكان على الأرض، يمكن أن يتغير الانكسار حتى على مدار يوم واحد. لذلك، عند الحساب، يتم أخذ متوسط ​​قيمة الانكسار. صيغة لتحديد نطاق الأفق المرئي:

نتيجة للانكسار، يرى الراصد خط الأفق في الاتجاه AC / (الشكل 5)، مماسًا للقوس AC. يتم رفع هذا الخط بزاوية صفوق الشعاع المباشر AB. ركن صويسمى أيضًا الانكسار الأرضي. ركن دبين مستوى الأفق الحقيقي NN / ويسمى الاتجاه إلى الأفق المرئي ميل الأفق المرئي.

نطاق رؤية الأشياء والأضواء.يسمح نطاق الأفق المرئي بالحكم على رؤية الأشياء الموجودة عند مستوى الماء. إذا كان الكائن له ارتفاع معين حفوق مستوى سطح البحر، فيمكن للراصد اكتشافه عن بعد:

على المخططات البحريةوتوفر أدلة الملاحة نطاق رؤية محسوبًا مسبقًا لأضواء المنارة د.كمن ارتفاع عين المراقب 5 م دييساوي 4.7 ميل. في ه، تختلف عن 5 م، ينبغي إجراء تعديل. قيمتها تساوي:

ثم مدى رؤية المنارة الاسم المميزيساوي:

يسمى نطاق رؤية الكائنات المحسوبة باستخدام هذه الصيغة هندسيًا أو جغرافيًا. تتوافق النتائج المحسوبة مع حالة متوسطة معينة للغلاف الجوي خلال النهار. عندما يكون هناك ظلام أو مطر أو ثلج أو طقس ضبابي، تقل رؤية الأشياء بشكل طبيعي. على العكس من ذلك، في ظل حالة معينة من الغلاف الجوي، يمكن أن يكون الانكسار كبيرا جدا، ونتيجة لذلك تبين أن نطاق رؤية الكائنات أكبر بكثير من المحسوب.

مسافة الأفق المرئي. الجدول 22 MT-75:

يتم حساب الجدول باستخدام الصيغة:

دي = 2.0809 ,

دخول الجدول 22 MT-75 مع ارتفاع السلعة حفوق مستوى سطح البحر، احصل على نطاق رؤية هذا الكائن من مستوى سطح البحر. إذا أضفنا إلى المدى الذي حصلنا عليه مدى الأفق المرئي الموجود في نفس الجدول حسب ارتفاع عين الراصد هفوق مستوى سطح البحر، فإن مجموع هذه النطاقات سيكون مدى رؤية الجسم، دون الأخذ بعين الاعتبار شفافية الغلاف الجوي.

للحصول على مدى الأفق الراداري موانئ دبيمقبولة مختارة من الجدول. 22ـ زيادة مدى الأفق المرئي بنسبة 15%، بحيث يكون Dp=2.3930 . هذه الصيغة صالحة للظروف الجوية القياسية: الضغط 760 مم،درجة الحرارة +15 درجة مئوية، التدرج الحراري - 0.0065 درجة لكل متر، الرطوبة النسبية، ثابتة مع الارتفاع، 60%. وأي انحراف عن الحالة القياسية المقبولة للغلاف الجوي سيؤدي إلى تغيير جزئي في مدى أفق الرادار. بالإضافة إلى ذلك، هذا النطاق، أي المسافة التي يمكن من خلالها رؤية الإشارات المنعكسة على شاشة الرادار، يعتمد إلى حد كبير الخصائص الفرديةالرادار والخصائص العاكسة للكائن. ولهذه الأسباب استخدم المعامل 1.15 والبيانات الواردة في الجدول. يجب استخدام 22 بحذر.

سيمثل مجموع مدى أفق الرادار للهوائي Ld والجسم المرصود ذو الارتفاع A أقصى مسافة يمكن أن تعود منها الإشارة المنعكسة.

مثال 1. تحديد نطاق الكشف لمنارة بارتفاع h=42 ممن مستوى سطح البحر من ارتفاع عين الراصد e=15.5 م.
حل. من الطاولة 22 الاختيار:
ل ح = 42 م..... . د= 13.5 ميل؛
ل ه= 15.5 م. . . . . . دي= 8.2 ميل،
وبالتالي، فإن نطاق الكشف عن المنارة
موانئ دبي = د + دي = 21.7 ميل.

يمكن أيضًا تحديد نطاق رؤية الكائن من خلال الرسم البياني الموجود على الملحق (الملحق 6). MT-75

مثال 2. أوجد المدى الراداري لجسم ارتفاعه h=122 م،إذا كان الارتفاع الفعال لهوائي الرادار هو Hd = 18,3 مفوق مستوى سطح البحر.
حل. من الطاولة 22 اختر نطاق رؤية الجسم والهوائي من مستوى سطح البحر، على التوالي، 23.0 و8.9 ميل. وبجمع هذه النطاقات وضربها بعامل 1.15، فمن المرجح أن يتم اكتشاف الجسم من مسافة 36.7 ميلاً في ظل الظروف الجوية القياسية.

يتحدث عن خصائص مذهلةرؤيتنا - من القدرة على رؤية المجرات البعيدة إلى القدرة على التقاط موجات الضوء التي تبدو غير مرئية.

انظر حولك في الغرفة التي تتواجد فيها - ماذا ترى؟ الجدران، والنوافذ، والأشياء الملونة - كل هذا يبدو مألوفًا جدًا ويعتبر أمرًا مفروغًا منه. من السهل أن ننسى أننا نرى العالم من حولنا فقط بفضل الفوتونات - وهي جزيئات الضوء المنعكسة من الأشياء والتي تضرب شبكية العين.

هناك ما يقرب من 126 مليون خلية حساسة للضوء في شبكية كل أعيننا. ويقوم الدماغ بفك تشفير المعلومات الواردة من هذه الخلايا حول اتجاه وطاقة الفوتونات الساقطة عليها ويحولها إلى مجموعة متنوعة من الأشكال والألوان وشدة إضاءة الأجسام المحيطة.

ش رؤية الإنسانله حدوده. لذلك، نحن غير قادرين على رؤية موجات الراديو المنبعثة الأجهزة الإلكترونيةأصغر البكتيريا لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة.

بفضل التقدم في الفيزياء والبيولوجيا، أصبح من الممكن تحديد حدود الرؤية الطبيعية. يقول مايكل لاندي، أستاذ علم النفس والبيولوجيا العصبية في جامعة نيويورك: "كل شيء نراه له "عتبة" معينة نتوقف عندها عن التعرف عليه".

دعونا أولاً نفكر في هذه العتبة من حيث قدرتنا على تمييز الألوان - ربما هي القدرة الأولى التي تتبادر إلى ذهننا فيما يتعلق بالرؤية.

حقوق الطبع والنشر التوضيحية SPLشرح الصورة المخاريط هي المسؤولة عن إدراك الألوان، والقضبان تساعدنا على رؤية الظلال رماديفي الإضاءة المنخفضة

إن قدرتنا على التمييز، على سبيل المثال، بين اللون البنفسجي والأرجواني ترتبط بالطول الموجي للفوتونات التي تصل إلى شبكية العين. هناك نوعان من الخلايا الحساسة للضوء في شبكية العين - العصي والمخاريط. المخاريط هي المسؤولة عن إدراك الألوان (ما يسمى بالرؤية النهارية)، وتسمح لنا القضبان برؤية ظلال اللون الرمادي في الإضاءة المنخفضة - على سبيل المثال، في الليل (الرؤية الليلية).

تحتوي العين البشرية على ثلاثة أنواع من المخاريط وعدد مماثل من أنواع الأوبسينات، كل منها حساس بشكل خاص للفوتونات ذات نطاق معين من الأطوال الموجية الضوئية.

المخاريط من النوع S حساسة للجزء ذي الطول الموجي القصير البنفسجي من الطيف المرئي؛ المخاريط من النوع M مسؤولة عن اللون الأخضر والأصفر (الطول الموجي المتوسط)، والمخاريط من النوع L مسؤولة عن اللون الأصفر والأحمر (الطول الموجي الطويل).

كل هذه الموجات، بالإضافة إلى مجموعاتها، تسمح لنا برؤية مجموعة كاملة من ألوان قوس قزح. "جميع المصادر مرئية للبشريقول لاندي: "الأضواء، باستثناء بعض الأضواء الاصطناعية (مثل المنشور الانكساري أو الليزر)، تبعث مزيجًا من الأطوال الموجية ذات الأطوال المختلفة".

حقوق الطبع والنشر التوضيحيةثينكستوكشرح الصورة ليس الطيف بأكمله جيدًا لأعيننا.

من بين جميع الفوتونات الموجودة في الطبيعة، فإن مخاريطنا قادرة على اكتشاف فقط تلك التي تتميز بأطوال موجية في نطاق ضيق جدًا (عادةً من 380 إلى 720 نانومتر) - وهذا ما يسمى طيف الإشعاع المرئي. يوجد تحت هذا النطاق أطياف الأشعة تحت الحمراء والراديو - وتتراوح الأطوال الموجية للفوتونات منخفضة الطاقة للأخيرة من ملليمترات إلى عدة كيلومترات.

وعلى الجانب الآخر من نطاق الطول الموجي المرئي يوجد طيف الأشعة فوق البنفسجية، يليه الأشعة السينية، ثم طيف أشعة جاما مع الفوتونات التي تكون أطوال موجتها أقل من جزء من تريليون من المتر.

على الرغم من أن معظمنا يعاني من رؤية محدودة في الطيف المرئي، إلا أن الأشخاص الذين يعانون من عدم القدرة على الرؤية - عدم وجود عدسة في العين (مما يؤدي إلى جراحةمع إعتام عدسة العين أو، بشكل أقل شيوعًا، بسبب عيب خلقي) - قادرون على رؤية الموجات فوق البنفسجية.

في العين السليمة، تحجب العدسة الموجات فوق البنفسجية، لكن في غيابها يكون الشخص قادرًا على إدراك موجات يصل طولها إلى حوالي 300 نانومتر بلون أزرق-أبيض.

تشير دراسة أجريت عام 2014 إلى أنه، إلى حد ما، يمكننا جميعًا رؤية فوتونات الأشعة تحت الحمراء. إذا ضرب فوتونان من هذا القبيل نفس الخلية الشبكية في وقت واحد تقريبًا، فيمكن أن تتراكم طاقتهما، وتحول موجات غير مرئية، على سبيل المثال، 1000 نانومتر إلى طول موجي مرئي قدره 500 نانومتر (معظمنا يرى موجات بهذا الطول بلون أخضر بارد). .

كم عدد الألوان التي نراها؟

في العين شخص سليمثلاثة أنواع من المخاريط، كل منها قادر على تمييز حوالي 100 درجة لونية مختلفة. ولهذا السبب، يقدر معظم الباحثين عدد الألوان التي يمكننا تمييزها بحوالي مليون لون. ومع ذلك، فإن إدراك اللون شخصي للغاية وفردي.

جيمسون يعرف ما يتحدث عنه. إنها تدرس رؤية رباعيات الألوان - الأشخاص الذين يتمتعون بقدرات خارقة حقًا على تمييز الألوان. رباعي الألوان نادر ويحدث في معظم الحالات عند النساء. نتيجة ل طفرة جينيةلديهم نوع رابع إضافي من المخاريط، مما يسمح لهم، وفقا لتقديرات تقريبية، برؤية ما يصل إلى 100 مليون لون. (في معاناة الناس عمى الألوان، أو ثنائي الكرومات، هناك نوعان فقط من المخاريط - لا يميزان أكثر من 10000 لون.)

كم عدد الفوتونات التي نحتاجها لرؤية مصدر الضوء؟

بشكل عام، تتطلب المخاريط ضوءًا أكثر بكثير لتعمل على النحو الأمثل من العصي. لهذا السبب، في الإضاءة المنخفضة، تقل قدرتنا على تمييز الألوان، وتبدأ العصي في العمل، مما يوفر رؤية بالأبيض والأسود.

في ظل ظروف معملية مثالية، في مناطق الشبكية حيث تكون العصي غائبة إلى حد كبير، يمكن تنشيط المخاريط بواسطة عدد قليل من الفوتونات فقط. ومع ذلك، فإن الصولجانات تقوم بعمل أفضل في تسجيل حتى الضوء الخافت.

حقوق الطبع والنشر التوضيحية SPLشرح الصورة بعد جراحة العيون، يكتسب بعض الأشخاص القدرة على رؤية الأشعة فوق البنفسجية

وكما أظهرت التجارب التي أجريت لأول مرة في الأربعينيات من القرن الماضي، فإن كمية واحدة من الضوء تكفي لأعيننا لرؤيتها. يقول بريان واندل، أستاذ علم النفس والهندسة الكهربائية في جامعة ستانفورد: "يمكن لأي شخص أن يرى فوتونًا واحدًا. ليس من المنطقي أن تكون شبكية العين أكثر حساسية".

في عام 1941، أجرى باحثون من جامعة كولومبيا تجربة - حيث أخذوا الأشخاص إلى غرفة مظلمة وأعطوا أعينهم وقتًا معينًا للتكيف. تتطلب القضبان عدة دقائق لتحقيق الحساسية الكاملة؛ ولهذا السبب عندما نطفئ الأضواء في الغرفة، نفقد القدرة على رؤية أي شيء لفترة من الوقت.

ثم تم توجيه ضوء وامض باللون الأزرق والأخضر إلى وجوه الأشخاص. مع احتمال أعلى من الصدفة العادية، سجل المشاركون في التجربة وميضًا من الضوء عندما ضرب 54 فوتونًا فقط شبكية العين.

لا يتم اكتشاف جميع الفوتونات التي تصل إلى شبكية العين بواسطة الخلايا الحساسة للضوء. مع أخذ ذلك في الاعتبار، توصل العلماء إلى استنتاج مفاده أن خمسة فوتونات فقط تنشط خمسة قضبان مختلفة في شبكية العين كافية لكي يرى الشخص وميضًا.

أصغر وأبعد الأشياء المرئية

قد تفاجئك الحقيقة التالية: إن قدرتنا على رؤية جسم ما لا تعتمد على حجمه المادي أو بعده، بل على ما إذا كان عدد قليل من الفوتونات المنبعثة منه ستضرب شبكية العين على الأقل.

يقول لاندي: “الشيء الوحيد الذي تحتاجه العين لرؤية شيء ما هو كمية معينة من الضوء المنبعث أو المنعكس من الجسم. ويعود الأمر كله إلى عدد الفوتونات التي تصل إلى شبكية العين، بغض النظر عن مدى صغر مصدر الضوء. وحتى لو كان موجودًا لجزء من الثانية، فلا يزال بإمكاننا رؤيته إذا أصدر ما يكفي من الفوتونات".

حقوق الطبع والنشر التوضيحيةثينكستوكشرح الصورة تحتاج العين لعدد قليل فقط من الفوتونات لرؤية الضوء.

غالبًا ما تحتوي كتب علم النفس المدرسية على عبارة مفادها أنه في ليلة مظلمة صافية، يمكن رؤية شعلة الشمعة من مسافة تصل إلى 48 كم. في الواقع، تتعرض شبكية العين لقصف مستمر بالفوتونات، بحيث يتم ببساطة فقدان كم واحد من الضوء المنبعث من مسافة كبيرة على خلفيتها.

للحصول على فكرة عن المدى الذي يمكننا رؤيته، دعونا ننظر إلى سماء الليل المليئة بالنجوم. حجم النجوم هائل. والعديد من تلك التي نراها بالعين المجردة يصل قطرها إلى ملايين الكيلومترات.

ومع ذلك، حتى النجوم الأقرب إلينا تقع على مسافة تزيد عن 38 تريليون كيلومتر من الأرض، لذا فإن أحجامها الظاهرية صغيرة جدًا لدرجة أن أعيننا غير قادرة على تمييزها.

من ناحية أخرى، ما زلنا نلاحظ النجوم في شكل مصادر الضوء الساطعة، حيث أن الفوتونات المنبعثة منها تتغلب على المسافات الهائلة التي تفصل بيننا وتهبط على شبكية العين لدينا.

حقوق الطبع والنشر التوضيحيةثينكستوكشرح الصورة تقل حدة البصر مع زيادة المسافة إلى الجسم

كلها منفصلة النجوم المرئيةفي سماء الليل في مجرتنا - درب التبانة. أبعد جسم عنا يمكن للإنسان رؤيته بالعين المجردة يقع في الخارج درب التبانةوهو في حد ذاته عنقود نجمي - هذا هو سديم المرأة المسلسلة، الذي يقع على مسافة 2.5 مليون سنة ضوئية، أو 37 كوينتيليون كيلومتر، من الشمس. (يزعم بعض الناس أنه في الليالي المظلمة بشكل خاص، تسمح لهم رؤيتهم الثاقبة برؤية مجرة ​​المثلث، التي تقع على بعد حوالي 3 ملايين سنة ضوئية، لكنهم يتركون هذا الادعاء لضميرهم).

يحتوي سديم المرأة المسلسلة على تريليون نجم. ونظرًا للمسافة الكبيرة، تندمج كل هذه النجوم في بقعة ضوء بالكاد مرئية. علاوة على ذلك، فإن حجم سديم المرأة المسلسلة هائل. وحتى على هذه المسافة الهائلة، فإن حجمه الزاوي يبلغ ستة أضعاف قطره اكتمال القمر. ومع ذلك، يصل إلينا عدد قليل جدًا من الفوتونات من هذه المجرة، مما يجعلها بالكاد مرئية في سماء الليل.

حد حدة البصر

لماذا لا نستطيع رؤية النجوم الفردية في سديم المرأة المسلسلة؟ والحقيقة هي أن الدقة، أو حدة البصر، لها حدودها. (تشير حدة البصر إلى القدرة على تمييز عناصر مثل نقطة أو خط ككائنات منفصلة لا تمتزج مع الكائنات المجاورة أو الخلفية.)

في الواقع، يمكن وصف حدة البصر بنفس طريقة وصف دقة شاشة الكمبيوتر - بالحد الأدنى لحجم البكسل الذي لا يزال بإمكاننا تمييزه كنقاط فردية.

حقوق الطبع والنشر التوضيحية SPLشرح الصورة يمكن رؤية الأجسام الساطعة جدًا على مسافة عدة سنوات ضوئية

تعتمد محدودية حدة البصر على عدة عوامل، مثل المسافة بين المخاريط الفردية وقضبان الشبكية. لا أقل دور مهملعب و الخصائص البصريةنفسه مقلة العين، ولهذا السبب لا يصل كل فوتون إلى الخلية الحساسة للضوء.

من الناحية النظرية، تظهر الأبحاث أن حدة البصر لدينا تقتصر على القدرة على التمييز حوالي 120 بكسل لكل درجة زاوية (وحدة قياس زاوية).

يمكن أن يكون التوضيح العملي لحدود حدة البصر البشرية شيئًا يقع على مسافة ذراع، بحجم ظفر، مع 60 خطًا أفقيًا و60 خطًا رأسيًا من الألوان البيضاء والسوداء البديلة المطبقة عليه، مما يشكل ما يشبه رقعة الشطرنج. يقول لاندي: "على ما يبدو، هذا هو أصغر نمط لا تزال العين البشرية قادرة على تمييزه".

وتعتمد الجداول التي يستخدمها أطباء العيون لاختبار حدة البصر على هذا المبدأ. الجدول الأكثر شهرة في روسيا، Sivtsev، يمثل صفوفا من اللون الأسود الحروف الكبيرةعلى خلفية بيضاء، حجم الخط يصغر مع كل صف.

يتم تحديد حدة البصر لدى الشخص من خلال حجم الخط الذي يتوقف عنده عن رؤية الخطوط العريضة للحروف بوضوح ويبدأ في الخلط بينها.

حقوق الطبع والنشر التوضيحيةثينكستوكشرح الصورة تستخدم مخططات حدة البصر حروفًا سوداء على خلفية بيضاء

إن حد حدة البصر هو الذي يفسر حقيقة أننا لا نستطيع الرؤية بالعين المجردة الخلية البيولوجية، وأبعادها ليست سوى بضعة ميكرومترات.

لكن لا داعي للحزن على هذا. إن القدرة على تمييز مليون لون والتقاط فوتونات واحدة ورؤية المجرات على بعد عدة كوينتيليون كيلومتر هي نتيجة جيدة للغاية، مع الأخذ في الاعتبار أن رؤيتنا يتم توفيرها من خلال زوج من الكرات الشبيهة بالهلام في محجر العين، متصلة بكتلة مسامية يبلغ وزنها 1.5 كجم. في الجمجمة.

السؤال رقم 10.

مسافة الأفق المرئي. نطاق رؤية الكائن...

نطاق الرؤية الأفقية الجغرافية

دع ارتفاع عين الراصد يقع عند هذه النقطة أ"فوق مستوى سطح البحر، أي ما يعادل ه(الشكل 1.15). سطح الأرض على شكل كرة نصف قطرها R

تتجه أشعة البصر إلى A" وتماس سطح الماء في جميع الاتجاهات لتشكل دائرة صغيرة KK" والتي تسمى خط الأفق المرئي من الناحية النظرية.

ونظرًا لاختلاف كثافة الغلاف الجوي في الارتفاع، فإن شعاع الضوء لا ينتشر بشكل مستقيم، بل على طول منحنى معين أ"ب، والتي يمكن تقريبها بدائرة نصف قطرها ρ .

تسمى ظاهرة انحناء الشعاع البصري في الغلاف الجوي للأرض الانكسار الأرضيوعادةً ما يزيد نطاق الأفق المرئي نظريًا. فالراصد لا يرى KK، بل يرى الخط BB، وهو عبارة عن دائرة صغيرة يلامس سطح الماء السماء من خلالها الأفق الظاهري للمراقب.

يتم حساب معامل الانكسار الأرضي باستخدام الصيغة. متوسط ​​قيمته:

زاوية الانكسارص يتم تحديدها، كما هو موضح في الشكل، بالزاوية بين الوتر والمماس لدائرة نصف القطرρ .

يسمى نصف القطر الكروي A"B النطاق الجغرافي أو الهندسي للأفق المرئي De. ولا يأخذ نطاق الرؤية هذا في الاعتبار شفافية الغلاف الجوي، أي أنه من المفترض أن يكون الغلاف الجوي مثاليًا بمعامل شفافية m = 1.

دعونا نرسم مستوى الأفق الحقيقي H من خلال النقطة A، إذن زاوية عموديةسيتم استدعاء d بين H والمماس للشعاع البصري A "B ميل الأفق

يوجد جدول في MT-75 Nautical Tables. 22 "نطاق الأفق المرئي"، محسوب باستخدام الصيغة (1.19).

النطاق الجغرافي لرؤية الأشياء

النطاق الجغرافي لرؤية الأشياء في البحر موانئ دبي، على النحو التالي من الفقرة السابقة، سوف تعتمد على القيمة ه- ارتفاع عين الراصد وحجمه ح- ارتفاع الجسم ومعامل الانكسار X.

يتم تحديد قيمة Dp من خلال أكبر مسافة يرى الراصد قمتها فوق خط الأفق. في المصطلحات المهنية، هناك مفهوم النطاق، وكذلك لحظات"يفتح" و"الإغلاق" معلم ملاحي، مثل المنارة أو السفينة. يتيح حساب هذا النطاق للملاح الحصول على معلومات إضافية حول الموقع التقريبي للسفينة بالنسبة للمعلم.

حيث Dh هو مدى رؤية الأفق من ارتفاع الجسم

في خرائط الملاحة البحرية، يُعطى نطاق الرؤية الجغرافية لمعالم الملاحة لارتفاع عين الراصد e = 5 m ويُشار إليه بـ Dk - نطاق الرؤية المشار إليه على الخريطة. ووفقاً لـ (1.22) يتم حسابها على النحو التالي:

وبناءً على ذلك، إذا كانت e تختلف عن 5 أمتار، فمن الضروري إجراء تعديل لحساب Dp إلى نطاق الرؤية على الخريطة، ويمكن حسابه على النحو التالي:

ليس هناك شك في أن دقة الرؤية تعتمد على الخصائص الفسيولوجية لعين المراقب، وعلى حدة البصر، المعبر عنها بالدقة في.

دقة الزاوية- هذه هي أصغر زاوية يتم فيها التمييز بين جسمين بالعين منفصلتين، أي في مهمتنا هي القدرة على التمييز بين الجسم وخط الأفق.

دعونا ننظر إلى الشكل. 1.18. دعونا نكتب المساواة الرسمية

نظرًا لدقة الكائن، لن يكون الكائن مرئيًا إلا إذا كانت أبعاده الزاوية لا تقل عن فيأي أنه سيكون ارتفاعه فوق خط الأفق على الأقل سس". من الواضح أن y يجب أن تقلل النطاق، ويتم حسابه باستخدام الصيغ (1.22). ثم

المقطع CC" يقلل فعليًا من ارتفاع الكائن A.

بافتراض أنه في ∆A"CC" الزاويتان C وC" قريبتان من 90°، نجد

إذا أردنا الحصول على Dp y بالأميال، و SS" بالأمتار، فيجب تقليل صيغة حساب نطاق رؤية كائن ما، مع مراعاة دقة العين البشرية، إلى النموذج

تأثير عوامل الأرصاد الجوية الهيدرولوجية على مدى رؤية الأفق والأشياء والأضواء

يمكن تفسير نطاق الرؤية على أنه نطاق مسبق دون مراعاة الشفافية الحالية للغلاف الجوي، فضلاً عن تباين الجسم والخلفية.

نطاق الرؤية البصرية- هذا هو نطاق الرؤية، ويعتمد على قدرة العين البشرية على تمييز الجسم من خلال سطوعه مقابل خلفية معينة، أو كما يقولون، التمييز بين تباين معين.

يعتمد نطاق الرؤية البصرية أثناء النهار على التباين بين الجسم المرصود وخلفية المنطقة. نطاق الرؤية البصرية أثناء النهار يمثل أكبر مسافة يصبح عندها التباين الظاهري بين الكائن والخلفية مساوياً لتباين العتبة.

نطاق الرؤية البصرية الليليةهذا هو أقصى نطاق رؤية النار فيه وقت معين، تحددها شدة الضوء ورؤية الأرصاد الجوية الحالية.

يمكن تعريف التباين K على النحو التالي:

حيث Vf هو سطوع الخلفية؛ Bp هو سطوع الكائن.

يتم استدعاء الحد الأدنى لقيمة K عتبة حساسية التباين للعينويساوي في المتوسط ​​0.02 لظروف النهار والأجسام ذات الأبعاد الزاوية حوالي 0.5 درجة.

يتم امتصاص جزء من التدفق الضوئي الصادر من أضواء المنارة بواسطة جزيئات الهواء، مما يؤدي إلى إضعاف شدة الضوء. ويتميز هذا بمعامل الشفافية الجوية

أين أنا0 - شدة الإضاءة للمصدر؛ /1 - شدة الإضاءة على مسافة معينة من المصدر، تعتبر وحدة.

ل معامل الشفافية الجوية دائما أقل من الوحدة، مما يعني النطاق الجغرافي- هذا هو الحد الأقصى النظري الذي لا يصل إليه نطاق الرؤية في الظروف الحقيقية، باستثناء الحالات الشاذة.

يمكن تقييم شفافية الغلاف الجوي بالنقاط باستخدام مقياس الرؤية من طاولة 51 إم تي-75اعتمادًا على حالة الجو: المطر، الضباب، الثلج، الضباب، إلخ.

وهكذا ينشأ المفهوم نطاق رؤية الأرصاد الجويةوالتي تعتمد على شفافية الغلاف الجوي.

نطاق الرؤية الاسمييطلق على النار نطاق الرؤية البصرية حيث يبلغ مدى رؤية الأرصاد الجوية 10 أميال (د = 0.74).

هذا المصطلح موصى به من قبل الرابطة الدولية لسلطات المنارات (IALA) ويستخدم في الخارج. يُشار إلى نطاق الرؤية القياسي على الخرائط المحلية وأدلة الملاحة (إذا كان أقل من النطاق الجغرافي).

نطاق الرؤية القياسي- هذا هو النطاق البصري الذي تصل رؤية الأرصاد الجوية فيه إلى 13.5 ميلاً (D = 0.80).

تحتوي أدلة الملاحة "الأضواء" و"الأضواء والعلامات" على جدول لنطاق الرؤية الأفقية، ورسم بياني لرؤية الأشياء ورسم بياني لنطاق الرؤية البصرية. يمكن إدخال الرسم البياني من خلال شدة الإضاءة في الشمعدانات، ومن خلال النطاق الاسمي (القياسي) ومن خلال رؤية الأرصاد الجوية، مما يؤدي إلى النطاق البصري لرؤية النار (الشكل 1.19).

يجب على الملاح أن يجمع بشكل تجريبي معلومات حول النطاقات المفتوحة لأضواء وإشارات محددة في منطقة الملاحة في مختلف الظروف الجوية.

يتم تحديد النطاق الجغرافي لرؤية الأجسام في البحر D p من خلال أكبر مسافة يرى الراصد قمتها فوق الأفق، أي. يعتمد فقط على العوامل الهندسية التي تربط ارتفاع عين الراصد e وارتفاع المعلم h عند معامل الانكسار c (الشكل 1.42):

حيث D e وD h هما مسافة الأفق المرئي من ارتفاع عين الراصد وارتفاع الجسم، على التوالي. الذي - التي. يُطلق على نطاق رؤية الجسم المحسوب من ارتفاع عين الراصد وارتفاع الجسم نطاق الرؤية الجغرافي أو الهندسي.

يمكن إجراء حساب النطاق الجغرافي لرؤية الكائن باستخدام الجدول. 2.3 MT - 2000 حسب الوسيطتين e و h أو حسب الجدول. 2.1 MT – 2000 عن طريق جمع النتائج التي تم الحصول عليها عن طريق إدخال الجدول مرتين باستخدام الوسيطتين e و h. يمكنك أيضًا الحصول على Dp باستخدام الرسم البياني Struisky، الوارد في MT - 2000 تحت الرقم 2.4، وكذلك في كل كتاب "أضواء" و"أضواء وعلامات" (الشكل 1.43).

في خرائط الملاحة البحرية وأدلة الملاحة، يُعطى النطاق الجغرافي لرؤية المعالم لارتفاع ثابت لعين المراقب e = 5 m ويُشار إليه بـ D k - نطاق الرؤية المشار إليه على الخريطة.

باستبدال القيمة e = 5 m في الصيغة (1.126)، نحصل على:

لتحديد D p من الضروري إدخال تصحيح D D إلى D k، ويتم تحديد قيمته وعلامته بواسطة الصيغة:

إذا كان الارتفاع الفعلي للعين أكثر من 5 أمتار، فإن DD لديه علامة "+"، إذا كان أقل - علامة "-". هكذا:

. (1.129)

تعتمد قيمة Dp أيضًا على حدة البصر، والتي يتم التعبير عنها في الدقة الزاوية للعين، أي. يتم تحديده أيضًا من خلال أصغر زاوية يتم فيها التمييز بين الجسم وخط الأفق بشكل منفصل (الشكل 1.44).

وفقا للصيغة (1.126)

ولكن نظرًا لدقة العين g، فإن الراصد لن يرى الجسم إلا عندما لا تقل أبعاده الزاوية عن g، أي. عندما يكون مرئيًا فوق خط الأفق بما لا يقل عن Dh، والذي من DA ™ CC ™ الأولي عند الزاويتين C و C ™ بالقرب من 90 درجة سيكون Dh = D p × g ¢.

للحصول على D p g بالأميال مع Dh بالأمتار:

حيث D p g هو النطاق الجغرافي لرؤية الجسم، مع مراعاة دقة العين.

وقد حددت الملاحظات العملية أنه عندما يكون المنارة مفتوحًا، g = 2¢، وعندما يكون مخفيًا، g = 1.5¢.

مثال. أوجد المدى الجغرافي لرؤية منارة بارتفاع h = 39 m، إذا كان ارتفاع عين الراصد e = 9 m، بدون مع مراعاة دقة العين g = 1.5¢.

تأثير عوامل الأرصاد الجوية الهيدرولوجية على مدى رؤية الأضواء

بالإضافة إلى العوامل الهندسية (e وh)، يتأثر نطاق رؤية المعالم أيضًا بالتباين، مما يسمح بتمييز المعلم عن الخلفية المحيطة.

يُطلق على نطاق رؤية المعالم خلال اليوم، والذي يأخذ في الاعتبار أيضًا التباين نطاق الرؤية البصرية أثناء النهار.

ولضمان الملاحة الآمنة في الليل، يتم استخدامها وسائل خاصةمعدات ملاحية مزودة بأجهزة ضوئية ضوئية: إشارات وإشارات ملاحية مضيئة وأضواء ملاحية.

منارة البحر -هذا هيكل دائم خاص مع نطاق رؤية من الأضواء البيضاء أو الملونة المرتبطة به لا يقل عن 10 أميال.

علامة الملاحة البحرية متوهجة- هيكل رأسمالي يحتوي على جهاز ضوئي ضوئي يصل مدى رؤيته من الأضواء البيضاء أو الملونة إلى أقل من 10 أميال.

ضوء الملاحة البحرية- جهاز إضاءة مثبت على الأشياء الطبيعية أو الهياكل ذات البناء غير الخاص. غالبًا ما تعمل أدوات المساعدة على الملاحة تلقائيًا.

في الليل، لا يعتمد مدى رؤية أضواء المنارات والعلامات الملاحية المضيئة على ارتفاع عين الراصد وارتفاع المساعدات المضيئة للملاحة فحسب، بل يعتمد أيضًا على قوة مصدر الضوء، ولون النار، ودرجة سطوع الضوء. تصميم الأجهزة الضوئية الضوئية، وكذلك على شفافية الغلاف الجوي.

يسمى نطاق الرؤية الذي يأخذ في الاعتبار كل هذه العوامل نطاق الرؤية البصرية الليلية,أولئك. هذا هو الحد الأقصى لنطاق رؤية الحريق في وقت معين لنطاق رؤية أرصاد جوية معين.

نطاق رؤية الأرصاد الجويةيعتمد على شفافية الغلاف الجوي. يتم امتصاص جزء من التدفق الضوئي لأضواء مساعدات الملاحة المضيئة بواسطة الجزيئات الموجودة في الهواء، وبالتالي يحدث ضعف في شدة الإضاءة، ويتميز بـ معامل الشفافية الجوية t:

حيث I 0 هي شدة ضوء المصدر؛ I 1 - شدة الإضاءة عند مسافة معينة من المصدر، مأخوذة بوحدة (1 كم، 1 ميل).

يكون معامل الشفافية الجوية دائما أقل من الوحدة، وبالتالي فإن نطاق الرؤية الجغرافي عادة ما يكون أكبر من المدى الفعلي، إلا في الحالات الشاذة.

يتم تقييم شفافية الغلاف الجوي بالنقاط وفقًا لمقياس الرؤية الوارد في الجدول 5.20 MT - 2000 اعتمادًا على حالة الغلاف الجوي: المطر والضباب والثلج والضباب وما إلى ذلك.

وبما أن النطاق البصري للأضواء يختلف بشكل كبير تبعا لشفافية الغلاف الجوي، فقد أوصت الرابطة الدولية لسلطات المنارات (IALA) باستخدام مصطلح "النطاق الاسمي".

نطاق رؤية الحريق الاسمييُطلق على نطاق الرؤية البصرية عند مدى رؤية الأرصاد الجوية 10 أميال، وهو ما يتوافق مع معامل الشفافية الجوية t = 0.74. يشار إلى نطاق الرؤية الاسمي في العديد من أدلة الملاحة. دول أجنبية. تشير الخرائط المحلية وأدلة الملاحة إلى نطاق الرؤية القياسي (إذا كان أقل من نطاق الرؤية الجغرافي).

نطاق الرؤية القياسيويطلق على الحريق نطاق الرؤية البصرية حيث يصل مدى رؤية الأرصاد الجوية إلى 13.5 ميلاً، وهو ما يتوافق مع معامل الشفافية الجوية t=0.8.

في أدلة الملاحة "الأضواء"، "الأضواء والعلامات"، بالإضافة إلى جدول نطاق الأفق المرئي والرسم البياني لنطاق رؤية الأشياء، يوجد أيضًا رسم بياني للنطاق البصري لرؤية الأضواء (الشكل 1.45). ويرد نفس الرسم البياني في MT - 2000 تحت الرقم 2.5.

المدخلات إلى الرسم البياني هي شدة الإضاءة، أو النطاق البصري الاسمي أو القياسي، (تم الحصول عليه من المساعدات الملاحية)، والنطاق البصري للأرصاد الجوية، (تم الحصول عليه من توقعات الأرصاد الجوية). باستخدام هذه الوسائط، يتم الحصول على النطاق البصري للرؤية من الرسم البياني.

عند تصميم المنارات والأضواء، فإنهم يسعون جاهدين للتأكد من أن نطاق الرؤية البصرية يساوي نطاق الرؤية الجغرافية في الطقس الصافي. ومع ذلك، بالنسبة للعديد من الأضواء، يكون نطاق الرؤية البصرية أقل من النطاق الجغرافي. إذا لم تكن هذه النطاقات متساوية، فسيتم الإشارة إلى أصغرها على الرسوم البيانية وفي أدلة الملاحة.

لإجراء حسابات عملية لنطاق رؤية الحرائق المتوقع خلال النهارمن الضروري حساب D p باستخدام الصيغة (1.126) بناءً على ارتفاعات عين الراصد والمعلم. في الليل: أ) إذا كان نطاق الرؤية البصرية أكبر من النطاق الجغرافي، فمن الضروري إجراء تصحيح لارتفاع عين الراصد وحساب نطاق الرؤية الجغرافية باستخدام الصيغتين (1.128) و (1.129). قبول أصغر من المحسوبة البصرية والجغرافية باستخدام هذه الصيغ؛ ب) إذا كان نطاق الرؤية البصرية أقل من النطاق الجغرافي، فاقبل النطاق البصري.

إذا كان هناك حريق أو منارة على الخريطة د ك< 2,1 h + 4,7 , то поправку DД вводить не нужно, т.к. эта дальность видимости оптическая меньшая географической дальности видимости.

مثال. ارتفاع عين الراصد هو e = 11 م، ومدى رؤية الحريق الموضح على الخريطة هو D k = 16 ميل. نطاق الرؤية الاسمي للمنارة من دليل الملاحة "الأضواء" هو 14 ميلاً. مدى الرؤية الجوية 17 ميلاً. على أي مسافة يمكن أن نتوقع أن تشتعل المنارة؟

وفقا للرسم البياني Dopt » 19.5 ميلا.

بواسطة e = 11m ® D e = 6.9 ميل

د 5 = 4.7 ميل

د = +2.2 ميل

د ك = 16.0 ميلا

د ن = 18.2 ميلا

الإجابة: يمكنك توقع إطلاق النار من مسافة 18.2 ميلًا.

المخططات البحرية. توقعات الخريطة. الإسقاط الغوسي الأسطواني المستعرض المتساوي الزوايا واستخدامه في الملاحة. الإسقاطات المنظورية: مجسمة، معرفية.

الخريطة هي صورة مشوهة مخفضة للسطح الكروي للأرض على مستوى، بشرط أن تكون التشوهات طبيعية.

المخطط هو صورة لسطح الأرض على مستوى، غير مشوهة بسبب صغر المساحة المصورة.

الشبكة الخرائطية عبارة عن مجموعة من الخطوط التي تصور خطوط الطول والتوازيات على الخريطة.

إن إسقاط الخريطة هو طريقة رياضية لتصوير خطوط الطول والتوازيات.

الخريطة الجغرافية هي صورة تقليدية لسطح الأرض بأكمله أو جزء منه تم إنشاؤه في إسقاط معين.

تختلف الخرائط في الغرض والحجم، على سبيل المثال: خريطة الكرة الأرضية - تصور الأرض بأكملها أو نصف الكرة الأرضية، عامة أو عامة - تصور البلدان والمحيطات والبحار الفردية، خاصة - تصور مساحات أصغر، طبوغرافية - تصور تفاصيل سطح الأرض، أوروغرافية - خرائط بارزة الجيولوجية - حدوث الطبقات، الخ.

المخططات البحرية هي خرائط جغرافية خاصة مصممة بشكل أساسي لدعم الملاحة. في التصنيف العام الخرائط الجغرافيةيتم تصنيفها على أنها فنية. تحتل الشركات متعددة الجنسيات مكانة خاصة بين الخرائط الملاحية، حيث تستخدم لرسم مسار السفينة وتحديد مكانها في البحر. قد تحتوي مجموعة السفينة أيضًا على مخططات مساعدة ومرجعية.

تصنيف توقعات الخريطة.

حسب طبيعة التشوهات تنقسم جميع الإسقاطات الخرائطية إلى:

• امتثالي أو امتثالي - إسقاطات تكون فيها الأرقام الموجودة على الخرائط مماثلة للأشكال المقابلة لها على سطح الأرض، ولكن مساحاتها غير متناسبة. تتوافق الزوايا بين الأشياء الموجودة على الأرض مع تلك الموجودة على الخريطة.
• متساوي أو مكافئ - حيث يتم الحفاظ على تناسب مساحات الأشكال، ولكن في نفس الوقت يتم تشويه الزوايا بين الكائنات.
• متساوي البعد - الحفاظ على الطول على طول أحد الاتجاهات الرئيسية لقطع الناقص من التشوهات، أي، على سبيل المثال، يتم تصوير دائرة على الأرض على الخريطة على أنها قطع ناقص يكون فيه أحد أنصاف المحاور مساويًا لنصف قطر هذا الشكل دائرة.
• تعسفي - جميع الآخرين الذين ليس لديهم الخصائص المذكورة أعلاه، ولكنهم يخضعون لشروط أخرى.

بناءً على طريقة بناء الإسقاطات فإنها تنقسم إلى:

ف

المنظور - يتم الحصول على الصورة عند تقاطع مستوى الصورة مع الخط المستقيم الذي يربط النقطة المسقطة بوجهة النظر. يمكن أن تشغل مستوى الصورة ووجهة النظر أحكام مختلفةبالنسبة إلى سطح الأرض: الرسومات إذا لامس مستوى الصورة سطح الأرض في أي نقطة، فإن الإسقاط يسمى سمتاً. تنقسم الإسقاطات السمتية إلى: مجسمة - عندما تكون وجهة النظر في القطب المقابل للكرة ، إملائي - عندما تتم إزالة وجهة النظر إلى ما لا نهاية، خارجي - تكون وجهة النظر على مسافة محدودة أبعد من القطب المقابل للكرة، مركزي أو معرفي - عندما تكون وجهة النظر في مركز الكرة. التوقعات المنظورية ليست مطابقة ولا مكافئة. يعد قياس المسافات على الخرائط المبنية في مثل هذه الإسقاطات أمرًا صعبًا، لكن القوس دائرة عظيمةتم تصويره كخط مستقيم، وهو مناسب عند رسم محامل الراديو، بالإضافة إلى الدورات التدريبية عند الإبحار على طول DBK. أمثلة. يمكن أيضًا إنشاء خرائط للمناطق القطبية في هذا الإسقاط.

اعتمادًا على نقطة تماس مستوى الصورة، تنقسم الإسقاطات الجنومونية إلى: عادية أو قطبية - تماس عند أحد القطبين عرضيًا أو استوائيًا - تماس عند خط الاستواء
أفقي أو مائل - اللمس في أي نقطة بين القطب وخط الاستواء (خطوط الطول على الخريطة في مثل هذا الإسقاط هي أشعة متباعدة عن القطب، والمتوازيات عبارة عن علامات ناقصة أو قطع زائد أو قطع مكافئة.

دورة محاضرة

عن طريق الانضباط

"الملاحة وموقع البحر"

قام بتجميعه المعلم ميلوفانوف ف.

الملاحة والموقع

المفاهيم والتعاريف الأساسية

شكل وحجم الأرض

شكل الأرض هو شكل جيودي - جسم هندسي يكون سطحه في جميع نقاطه متعامدًا مع اتجاه الجاذبية، وقريبًا في الشكل من الشكل الإهليلجي الدوراني. اعتمد اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية (منذ عام 1946) الشكل الإهليلجي المرجعي لـ F.N Krasovsky بأبعاد: المحور شبه الرئيسي 6.378.245 م؛ المحور شبه الأصغر 6,356,863 م بلدان مختلفةيتم قبول أحجام مختلفة من القطع الناقص للأرض، وبالتالي فإن الانتقال إلى الخرائط الأجنبية، خاصة عند الإبحار بالقرب من الساحل والمخاطر الملاحية، يجب أن يتم ليس عن طريق الإحداثيات، ولكن عن طريق الاتجاه والمسافة إلى المعالم الساحلية المحددة على كلتا الخريطتين.

الوحدات البحرية للطول والسرعة

الميل البحري* هو متوسط ​​طول القوس الذي يبلغ دقيقة واحدة من خط الطول للأرض (* يوجد أدناه ميل في كل مكان). طول القوس دقيقة واحدة من خط الطول للأرض

L`=1852.23 - 9.34 cos 2f،

حيث f هو خط عرض السفينة بالدرجات.

طول الميل البحري المعتمد في مختلف الدول م

كابل- عُشر الميل البحري، مقربًا إلى 185 مترًا.

عقدة- ميل بحري واحد في الساعة أو 0.514 م/ث.

يتم استخدامها أيضًا على الخرائط الإنجليزية قدم. (0.3048 م) و قامات(1.83 م).

نطاق الأفق المرئي ورؤية الكائن

نطاق الأفق المرئي: Дe=2.08√e

نطاق رؤية الكائن (الموضوع): DP = 2.08√e + 2.08√h

يجب أن يتم رفع مدى رؤية الجسم الموضح على الخريطة إلى ارتفاع عين الراصد، والذي يختلف عن 5 أمتار، وفقًا للصيغة:

موانئ دبي = دك + دي - 4.7.

في هذه الصيغ:

دي- نطاق الأفق المرئي، أميال لارتفاع معين لعين الراصد e، m؛

2,08 - المعامل يُحسب على شرط أن يكون معامل انكسار الأرض 0.16 ونصف قطر الأرض R = 6371.1 كم؛

موانئ دبي- مدى رؤية الجسم بالأميال؛

ح- ارتفاع الكائن المرصود، م؛

د.ك- نطاق رؤية الكائن المشار إليه على الخريطة.

ملحوظة.وينبغي أن يؤخذ في الاعتبار أن هذه الصيغ قابلة للتطبيق وفقًا لمتوسط ​​حالة الجو ووقت النهار.

تصحيح وترجمة المعينات (الشكل 2.1)

العنوان الحقيقي (IR)- الزاوية بين الجزء الشمالي من خط الطول الحقيقي والخط الأوسط للسفينة.

تحمل حقيقي (TI)- الزاوية بين الجزء الشمالي من خط الطول الحقيقي والاتجاه إلى الجسم.

الاتجاه الحقيقي العكسي (RTB)- يختلف عن IP بمقدار 180 درجة

زاوية العنوان (KU)- الزاوية بين مقدمة المستوى المركزي للسفينة والاتجاه نحو الجسم؛ يتم قياسها من 0 إلى 180 درجة باتجاه الميمنة والميناء أو في اتجاه عقارب الساعة من 0 إلى 360 درجة. وحدة التحكم في الجانب الأيمن بها علامة زائد، ووحدة التحكم في الجانب الأيسر بها علامة ناقص.

التبعيات بينالأشعة تحت الحمراء والملكية الفكرية وCU:

IR=IP-KU; إب = إر + كو؛ كو=IP-IC.

البوصلة، دورة البوصلة الجيروسكوبية (KK، GKK)- الزاوية بين الجزء الشمالي من خط الطول البوصلة (الجيروسكوبي) وقوس المستوى المركزي للسفينة.

البوصلة، محمل البوصلة الجيروسكوبية (CP، GCP) - الزاوية بين الجزء الشمالي من خط الطول البوصلة (الجيروسكوبي) والاتجاه إلى الجسم.

تصحيح البوصلة (البوصلة الجيروسكوبية) AK (AGK)- الزاوية بين خطوط الطول الحقيقية والبوصلة (الجيروسكوبية). الشرق (الأساسي) LC (LGC) لديه علامة "زائد"، الغرب (الغرب) - "ناقص".

أرز. 2.1. تصحيح وترجمة المعينات

IR = KK + ΔK؛

IP = كب + ΔK؛

KK = IR - ΔK؛

KP = IP - ΔK؛

IC = GKK - ΔGK؛

IP = GKP + ΔGK؛

GKK = IR - ΔGK

GKP = IP - ΔGK

الإحداثيات الجغرافية

دع السفينة والمراقب الموجود عليها يكونان عند النقطة M على سطح الأرض (انظر الشكل 2). لنرسم خط الطول وخط الطول لهذه النقطة، مع ملاحظة تقاطع الأخير مع خط الاستواء عند النقطة K. يتم تحديد موضع النقطة على سطح الكرة بإحداثيتين كرويتين - خط العرض f وخط الطول L.

خط العرض- الزاوية بين المستوى الاستوائي والخط الذي يربط مكان الراصد على سطح الأرض بمركز الكرة الأرضية. وبالتالي، يتم التعبير عن خط عرض النقطة M بالزاوية المركزية للجنة الأولمبية الدولية، مقاسة بقوس خط الطول KM. يتم قياس خط العرض sr من 0 إلى 90 درجة من خط الاستواء باتجاه القطبين الجغرافيين ويسمى شمالًا أو جنوبًا جنوبًا، اعتمادًا على نصف الكرة الأرضية الذي يقع فيه الراصد. وبالتالي، فإن الموازي الجغرافي MM"M" هو الموقع الهندسي للنقاط التي لها نفس خط العرض.

خط عرض النقاط الواقعة على خط الاستواء 0°، وخط عرض القطب الشمالي 90° شمالاً، وخط العرض القطب الجنوبي- 90 درجة جنوبا.

خط الطول- زاوية ثنائية السطوح بين مستويي خط الطول الرئيسي (غرينتش) وخط زوال الراصد (النقطة M). يتم قياس هذه الزاوية بالقوس الأصغر لخط الاستواء (ولكن ليس بالتوازي)، المحصور بين خطوط الطول المشار إليها، من 0 إلى 180 درجة على جانبي خط الطول الرئيسي (غرينتش). وبالتالي، يتم قياس خط طول النقطة M (انظر الشكل 2 و3) بقوس خط الاستواء GK.

الشكل 3.

يُطلق على خط الطول اسم Ost - الشرقي أو W - الغربي، اعتمادًا على نصف الكرة الأرضية (الغربي أو الشرقي) الذي يقع فيه الراصد.

وبالتالي، فإن خط الطول الجغرافي PnMPs هو موضع النقاط التي لها نفس خط الطول.

خط طول النقاط الواقعة على خط زوال غرينتش (Pn GPs - الشكل 2 أو PnG - الشكل 3) هو 0°؛ خط طول النقاط الواقعة على خط الطول P n G "P s (انظر الشكل 2) يساوي 180 درجة شرقًا أو 180 درجة غربًا.

تتيح لك الخرائط البحرية واسعة النطاق المخصصة للملاحة بالقرب من الساحل أن تأخذ منها الإحداثيات الجغرافية لنقطة ما بدقة أعشار دقيقة القوس. لذلك، على سبيل المثال، على خرائط المناطق الساحلية للبحر: إحداثيات منارة أرخونا ϕ = 54°40"، 8 شمالًا و lect = 13°26، 10؛ منارة بالي ϕ = 53°31"، 7 شمالًا و lect = 9° 04"، 90؛ منارة هيليجولاند ϕ = 54°11.0 شمالًا و 7 = 7°53"، أوست؛

فرق خطوط العرض وفرق الطول

عند الإبحار من نقطة واحدة على سطح الأرض A (ϕ1 ϕ1 هي نقطة الانطلاق) إلى النقطة B (ϕ2، ϕ2 هي نقطة الوصول)، تغير السفينة خط العرض وخط الطول؛ في هذه الحالة يتشكل اختلاف في خط العرض وفرق في خط الطول (الشكل 4).

اختلاف خط العرض (RL)- يتم قياس أصغر أقواس أي خط زوال، يقع بين متوازيات نقاط الانطلاق والوصول (القوس NE في الشكل 4) في المدى من 0 إلى 180 درجة ويسمى N إذا زاد خط العرض الشمالي أو زاد يتناقص خط العرض الجنوبي، وS إذا انخفض خط العرض الشمالي أو زاد خط العرض الجنوبي.

إذا قمنا بتعيين علامة "زائد" بشكل مشروط لخط العرض الشمالي، وعلامة "ناقص" لخط العرض الجنوبي، فسيتم تحديد خط العرض واسمه بواسطة الصيغة

في الأمثلة 1 و2 و3، لتبسيط المنطق، تقع نقاط المغادرة والوصول على نفس خط الطول الجغرافي، أي أن لهما نفس خط الطول. في الشكل. 5، السهم يوضح اتجاه حركة السفينة والاختلافات في خطوط العرض التي تحدثها.

نقطة المغادرة A - φ1 = 16°44" ON وفقًا للصيغة (4) φ2 = + 58°17"، 5

نقطة المغادرة C - φ1 = 47°10"، 4 S وفقًا للصيغة (4) φ2 = - 21°23"، 0

نقطة المغادرة F - φ1 = 24°17"، 5 شمال وفقًا للصيغة (4) φ2 = - 5°49"،2

فرق الطول (LD) -يتم قياس أصغر أقواس خط الاستواء، المحصور بين خطوط الطول لنقاط المغادرة والوصول (القوس KD، الشكل 4)، في المدى من 0 إلى 180 درجة ويسمى Ost إذا زاد خط الطول الشرقي أو خط الطول الغربي يتناقص، وإلى W إذا انخفض خط الطول الشرقي أو زاد خط الطول الغربي.

إذا قمنا بتعيين علامة زائد بشكل مشروط لخط الطول الشرقي، وعلامة ناقص لخط الطول الغربي، فسيتم تحديد PD واسمه بالصيغة:

RD = 2 – 1 (5)

في الأمثلة 4 و5 و6 و7، لتبسيط المنطق، تم اختيار نقاط المغادرة والوصول لتكون على نفس التوازي الجغرافي، أي أن لها نفس خط العرض. في الشكل. في الشكل 6، أ، ب، توضح الأسهم اتجاه حركة السفينة والاختلافات في خطوط الطول التي تحدثها.

لا يمكن أن يكون الفرق في خط الطول أكثر من 180 درجة. ومع ذلك، عند حل المسائل المتعلقة باختلافات خطوط الطول باستخدام الصيغة (5)، يمكن أن تكون قيمة RD أكثر من 180 درجة. في هذه الحالة يتم طرح النتيجة التي تم الحصول عليها من 360° ويتم تغيير اسم الممر إلى العكس (المثال 7).

نقطة المغادرة A - α1 = 12°44"، 0 أوست حسب الصيغة (5) α2 =+48°13"، 5

نقطة المغادرة C - lect1 = 110°15"،0 واط وفقًا للصيغة (5) lect2 = - 87°10"،0

نقطة المغادرة M - α1 = 21°37"،8 غرب وفقًا للصيغة (5) lect2 = + 11°42"،4

نقطة المغادرة F - lect1 =164°06"،3 واط وفقًا للصيغة (5) lect2 = + 170°35"،1

مباشرة من الشكل 6 ولكن من الواضح أن (AB)°=(A"B")°، ولكن أطوال هذه الأقواس غير متساوية، أي AB=A"B". وبالتالي، فإن محيط الموازي الجغرافي في خط العرض c أقصر من طول خط الاستواء، لأن نصف القطر r لهذا الموازي أقصر من نصف القطر R لخط الاستواء، المرتبط بالعلاقة

R = ص ثانية ϕ.

لهذا السبب أ "ب" = AB ثانية ϕأو

RD = OTS ثانية ϕav (6)

حيث OTS هو طول قوس خط العرض (ولكن ليس خط الاستواء) في خط العرض c، المحصور بين خطوط الطول لنقطتي المغادرة والوصول.

الانحراف المغناطيسي

(د) - تتراوح الزاوية بين خطوط الطول الحقيقية والمغناطيسية من 0 إلى 180 درجة. الشرقية عليها علامة "زائد"، والغربية عليها علامة "ناقص"؛ تتم إزالة d من المخطط في منطقة التنقل ويتم تقليله إلى سنة التنقل. الزيادة (النقصان) السنوية د تشير إلى القيمة المطلقةالانحراف، أي إلى الزاوية، وليس إلى علامتها (انظر الشكل 2.1). عندما يتناقص الانحراف، إذا كانت قيمته صغيرة، ويتجاوز التغير على مدى عدة سنوات ما هو مبين على الخريطة، عند المرور بالصفر يبدأ الانحراف في الزيادة مع الإشارة المعاكسة.

الانحراف المغناطيسي- معظم عنصر مهمبالنسبة للملاحة، لذلك، بالإضافة إلى الخرائط المغناطيسية الخاصة، يشار إليها على الخرائط البحرية الملاحية، والتي يكتبون عليها، على سبيل المثال، مثل هذا: "Skl. ". ك.16°.5 غربًا. جميع عناصر مغناطيسية الأرض في أي نقطة على سطح الأرض تخضع لتغيرات تسمى التغيرات. تنقسم التغيرات في عناصر المغناطيسية الأرضية إلى دورية وغير دورية (أو اضطرابات).

تشمل التغييرات الدورية التغييرات العلمانية والسنوية (الموسمية) واليومية. ومن بينها، تكون الاختلافات اليومية والسنوية صغيرة ولا تؤخذ في الاعتبار عند التنقل. الاختلافات العلمانية هي ظاهرة معقدة تمتد إلى عدة قرون. يختلف حجم التغير العلماني في الانحراف المغناطيسي عند نقاط مختلفة على سطح الأرض في المدى من 0 إلى 0.2-0.3 درجة سنويًا. لذلك، في المخططات البحرية، يتم تقليل الانحراف المغناطيسي للبوصلة إلى سنة محددة، مما يشير إلى مقدار الزيادة أو النقصان السنوي.

لضبط الانحراف على سنة الملاحة، تحتاج إلى حساب تغيره على مدار الوقت المنقضي واستخدام التصحيح الناتج لزيادة أو تقليل الانحراف المشار إليه على الخريطة في منطقة التنقل.

مثال: الإبحار يتم في عام 2012. انحراف البوصلة، مأخوذ من الخريطة، d = 11°، 5 Ost تم تعديله حتى عام 2004. الزيادة السنوية في الانحراف 5". اضبط الانحراف حتى عام 2012.

حل. الفترة الزمنية من 2004 إلى 2012 هي ثماني سنوات؛ تغيير الإعلان = 8 × 5 = 40 بوصة ~0°.7. انحراف البوصلة في عام 2012 d = 11°.5 + 0°.7 = - 12°، 2 شرقي

تسمى التغيرات المفاجئة قصيرة المدى في عناصر مغناطيسية الأرض (الاضطرابات). العواصف المغناطيسيةوالتي يتم تحديد حدوثها من خلال الأضواء الشمالية وعدد البقع الشمسية. في الوقت نفسه، لوحظت تغيرات في الانحراف في خطوط العرض المعتدلة حتى 7 درجات، وفي المناطق القطبية - حتى 50 درجة.

وفي بعض مناطق سطح الأرض يختلف الانحراف بشكل حاد في حجمه وتوقيعه عن قيمه عند نقاط مجاورة. وتسمى هذه الظاهرة الشذوذ المغناطيسي. تشير الخرائط البحرية إلى حدود مناطق الشذوذ المغناطيسي. عند الإبحار في هذه المناطق، من الضروري مراقبة عمل البوصلة المغناطيسية بعناية، حيث تنتهك دقة العملية.

الدورة المغناطيسية (MC)- الزاوية بين الجزء الشمالي من خط الطول المغناطيسي وقوس المستوى المركزي للسفينة.

المحمل المغناطيسي (MP)- الزاوية بين الجزء الشمالي من خط الطول المغناطيسي والاتجاه نحو الجسم.

المحمل المغناطيسي العكسي (RMB)- يختلف عن MP بمقدار 180 درجة.

انحراف البوصلة المغناطيسية (δ ) - تتراوح الزاوية بين خطوط الطول المغناطيسية والبوصلة من 0 إلى 180 درجة. تم تعيين العلامة الشرقية (الأساسية) بعلامة "زائد"، والعلامة الغربية (الرسول) تم تعيينها بعلامة "ناقص".

عضو الكنيست = ك + δ؛

النائب = كب + δ؛

ΔMK(ΔK) =d + δ; د=IR-MK=IP-MP; KK=MK- δ;

KP=MP- δ;

δ =ΔMK-د؛

δ =MK-KK=MP-KP

يمكن لمتخصصي السفن التخلص من الانحرافات نصف الدائرية والتدحرجية أثناء التشغيل.

أبسط طريقة

يتلخص التدمير المشترك للانحرافات نصف الدائرية واللفافة في ما يلي: