برنج. 4 خطوط و صفحات اصلی ناظر
برای جهت یابی در دریا، سیستمی از خطوط متعارف و هواپیماهای ناظر اتخاذ شده است. در شکل شکل 4 کره ای را نشان می دهد که روی سطح آن در یک نقطه قرار دارد مناظر واقع شده است. چشمش در نقطه است الف. نامه هارتفاع چشم ناظر از سطح دریا را نشان می دهد. خط ZMn که از محل ناظر و مرکز کره عبور می کند را شاقول یا خط عمودی می گویند. تمام صفحاتی که از این خط کشیده می شوند نامیده می شوند عمودیو عمود بر آن - افقی. صفحه افقی НН/ که از چشم ناظر عبور می کند نامیده می شود هواپیمای افق واقعی. صفحه عمودی VV / عبور از مکان ناظر M و محور زمین، صفحه نصف النهار واقعی نامیده می شود. در تقاطع این صفحه با سطح زمین دایره بزرگی PnQPsQ / تشکیل می شود که به نام نصف النهار واقعی ناظر. خط مستقیم به دست آمده از تقاطع صفحه افق واقعی با صفحه نصف النهار واقعی نامیده می شود. خط نصف النهار واقعییا خط N-S ظهر. این خط جهت نقاط شمالی و جنوبی افق را تعیین می کند. صفحه عمودی FF / عمود بر صفحه نصف النهار واقعی نامیده می شود صفحه عمودی اول. در تقاطع با صفحه افق واقعی، تشکیل می شود خط E-W، عمود بر خط N-S و تعیین جهات به نقاط شرقی و غربی افق. خطوط N-S و E-W صفحه افق واقعی را به ربع تقسیم می کنند: NE، SE، SW و NW.
شکل 5. محدوده دید افق
در دریای آزاد، ناظر سطح آبی را در اطراف کشتی می بیند که توسط یک دایره کوچک CC1 محدود شده است (شکل 5). این دایره را افق مرئی می نامند. فاصله De از موقعیت کشتی M تا خط افق مرئی CC 1 نامیده می شود محدوده افق مرئی. محدوده نظری افق مرئی Dt (بخش AB) همیشه کمتر از محدوده واقعی آن De است. این با این واقعیت توضیح داده می شود که به دلیل چگالی متفاوت لایه های جوی در ارتفاع، یک پرتو نور در آن به صورت مستقیم پخش نمی شود، بلکه در امتداد یک منحنی AC منتشر می شود. در نتیجه، ناظر همچنین می تواند بخشی از سطح آب را که در پشت خط افق مرئی نظری قرار دارد و توسط دایره کوچک CC 1 محدود شده است، ببیند. این دایره خط افق مرئی ناظر است. پدیده شکست پرتوهای نور در جو را انکسار زمینی می نامند. انکسار بستگی دارد فشار اتمسفر، دما و رطوبت. در همان مکان روی زمین، انکسار می تواند حتی در طول یک روز تغییر کند. بنابراین، هنگام محاسبه، مقدار شکست متوسط گرفته می شود. فرمول تعیین محدوده افق مرئی:
در نتیجه شکست، ناظر خط افق را در جهت AC / (شکل 5) مماس بر قوس AC می بیند. این خط به صورت زاویه ای بلند شده است rبالای پرتو مستقیم AB گوشه rانکسار زمینی نیز نامیده می شود. گوشه دبین صفحه افق واقعی NN / و جهت به افق مرئی نامیده می شود تمایل افق مرئی.
محدوده دید اشیاء و نورها.محدوده افق مرئی به فرد اجازه می دهد تا در مورد دید اجسام واقع در سطح آب قضاوت کند. اگر جسمی دارای ارتفاع معینی باشد ساعتبالاتر از سطح دریا، سپس یک ناظر می تواند آن را در فاصله تشخیص دهد:
روشن نمودارهای دریاییو کتابچه راهنمای ناوبری محدوده دید از پیش محاسبه شده چراغ های فانوس دریایی را ارائه می دهد Dkاز ارتفاع چشم ناظر 5 متر از چنین ارتفاعی دیبرابر با 4.7 مایل است. در ه، متفاوت از 5 متر باید اصلاح شود. مقدار آن برابر است با:
سپس محدوده دید فانوس دریایی Dnبرابر است با:
محدوده دید اجسام محاسبه شده با استفاده از این فرمول را هندسی یا جغرافیایی می گویند. نتایج محاسبه شده مربوط به حالت متوسط معینی از جو در طول روز است. هنگامی که تاریکی، باران، برف یا هوای مه آلود وجود دارد، دید اشیا به طور طبیعی کاهش می یابد. برعکس، در یک حالت خاص از جو، شکست می تواند بسیار زیاد باشد، در نتیجه محدوده دید اجسام بسیار بیشتر از محاسبه شده است.
فاصله افق مرئی. جدول 22 MT-75:
جدول با استفاده از فرمول محاسبه می شود:
د = 2.0809 ,
وارد شدن به جدول 22 MT-75 با ارتفاع مورد ساعتبالاتر از سطح دریا، محدوده دید این شی را از سطح دریا بدست آورید. اگر محدوده به دست آمده را با توجه به ارتفاع چشم ناظر، محدوده افق مرئی را که در همان جدول یافت می شود، اضافه کنیم. هبالاتر از سطح دریا، مجموع این محدوده ها بدون در نظر گرفتن شفافیت جو، محدوده دید جسم خواهد بود.
برای بدست آوردن برد افق رادار Dpپذیرفته شده انتخاب شده از جدول. 22 دامنه افق مرئی را 15% افزایش می دهد، سپس Dp=2.3930 . این فرمول برای شرایط جوی استاندارد معتبر است: فشار 760 میلی متر،دما +15 درجه سانتیگراد، گرادیان دما - 0.0065 درجه بر متر، رطوبت نسبی، ثابت با ارتفاع، 60٪. هر گونه انحراف از حالت استاندارد پذیرفته شده جو باعث تغییر جزئی در برد افق رادار می شود. علاوه بر این، این محدوده، یعنی فاصله ای که سیگنال های منعکس شده از آن می توانند روی صفحه رادار قابل مشاهده باشند، تا حد زیادی به ویژگی های فردیرادار و خواص بازتابی جسم به این دلایل از ضریب 1.15 و داده های جدول استفاده کنید. 22 باید با احتیاط استفاده شود.
مجموع بردهای افق رادار آنتن Ld و جسم مشاهده شده با ارتفاع A حداکثر فاصله ای را نشان می دهد که سیگنال منعکس شده می تواند از آن بازگردد.
مثال 1.
محدوده تشخیص یک چراغ با ارتفاع h=42 را تعیین کنید متراز سطح دریا از ارتفاع چشم ناظر e=15.5 متر
راه حل. از روی میز 22 انتخاب کنید:
برای h = 42 متر..... . Dh= 13.5 مایل؛
برای ه= 15.5 متر. . . . . . دی= 8.2 مایل،
بنابراین، محدوده تشخیص فانوس دریایی
Dp = Dh+De = 21.7 مایل.
محدوده دید یک شی را می توان با نوموگرام قرار داده شده روی درج نیز تعیین کرد (پیوست 6). MT-75
مثال 2.
برد راداری یک جسم با ارتفاع h=122 را پیدا کنید متر،اگر ارتفاع موثر آنتن رادار Hd = 18.3 باشد متربالاتر از سطح دریا
راه حل. از روی میز 22 محدوده دید جسم و آنتن را از سطح دریا به ترتیب 23.0 و 8.9 مایل انتخاب کنید. با جمع این محدوده ها و ضرب آنها در ضریب 1.15، شی احتمالاً از فاصله 36.7 مایلی تحت شرایط جوی استاندارد شناسایی می شود.
صحبت می کند خواص شگفت انگیزدید ما - از توانایی دیدن کهکشان های دور تا توانایی گرفتن امواج نور به ظاهر نامرئی.
به اطراف اتاقی که در آن هستید نگاه کنید - چه می بینید؟ دیوارها، پنجره ها، اشیاء رنگارنگ - همه اینها بسیار آشنا و بدیهی به نظر می رسد. به راحتی فراموش می کنیم که ما جهان اطراف خود را تنها به لطف فوتون ها می بینیم - ذرات نوری که از اجسام منعکس شده و به شبکیه چشم برخورد می کنند.
تقریباً 126 میلیون سلول حساس به نور در شبکیه چشم هر یک از چشمان ما وجود دارد. مغز اطلاعات دریافتی از این سلول‌ها را در مورد جهت و انرژی فوتون‌هایی که روی آنها می‌افتد رمزگشایی می‌کند و آن را به اشکال، رنگ‌ها و شدت نور اجسام اطراف تبدیل می‌کند.
U دید انسانحد خود را دارد بنابراین، ما قادر به دیدن امواج رادیویی ساطع شده نیستیم دستگاه های الکترونیکی، کوچکترین باکتری را نمی توان با چشم غیر مسلح دید.
به لطف پیشرفت های فیزیک و زیست شناسی، محدودیت های دید طبیعی را می توان تعیین کرد. مایکل لندی، استاد روانشناسی و زیست‌شناسی عصبی در دانشگاه نیویورک، می‌گوید: «هر جسمی که می‌بینیم «آستانه» مشخصی دارد که زیر آن دیگر نمی‌توانیم آنها را تشخیص دهیم.
بیایید ابتدا این آستانه را از نظر توانایی خود در تشخیص رنگ ها در نظر بگیریم - شاید اولین توانایی که در رابطه با بینایی به ذهن می رسد.
حق چاپ تصویر SPLعنوان تصویر مخروط ها مسئول درک رنگ هستند و میله ها به ما کمک می کنند سایه ها را ببینیم خاکستریدر نور کمبرای مثال، توانایی ما در تشخیص رنگ بنفش از سرخابی به طول موج فوتون هایی که به شبکیه برخورد می کنند مربوط می شود. دو نوع سلول حساس به نور در شبکیه وجود دارد - میله و مخروط. مخروط ها مسئول درک رنگ هستند (به اصطلاح دید در روز) و میله ها به ما اجازه می دهند سایه های خاکستری را در نور کم ببینیم - به عنوان مثال، در شب (دید در شب).
چشم انسان دارای سه نوع مخروط و تعداد متناظری از انواع اپسین است که هر کدام به طور خاص به فوتون هایی با طیف خاصی از طول موج های نور حساس هستند.
مخروط های نوع S به بخش آبی-بنفش با طول موج کوتاه طیف مرئی حساس هستند. مخروط های نوع M مسئول رنگ زرد-سبز (طول موج متوسط) و مخروط های نوع L مسئول زرد-قرمز (طول موج بلند) هستند.
همه این امواج و همچنین ترکیب آنها به ما اجازه می دهد تا طیف گسترده ای از رنگ های رنگین کمان را ببینیم. "همه منابع برای انسان قابل مشاهده استلندی می گوید: «نورها، به استثنای برخی از نورهای مصنوعی (مانند منشور انکساری یا لیزر)، مخلوطی از طول موج های با طول های مختلف ساطع می کنند.
حق چاپ تصویر Thinkstockعنوان تصویر تمام این طیف برای چشم ما خوب نیست...از بین تمام فوتون‌های موجود در طبیعت، مخروط‌های ما فقط قادر به تشخیص آنهایی هستند که با طول موج‌هایی در یک محدوده بسیار باریک (معمولاً از 380 تا 720 نانومتر) مشخص می‌شوند - این طیف تابش مرئی نامیده می‌شود. در زیر این محدوده طیف های مادون قرمز و رادیویی قرار دارند - طول موج فوتون های کم انرژی دومی از میلی متر تا چندین کیلومتر متغیر است.
در طرف دیگر محدوده طول موج مرئی، طیف فرابنفش و به دنبال آن اشعه ایکس و سپس طیف پرتو گاما با فوتون هایی قرار دارد که طول موج آنها کمتر از تریلیونم متر است.
اگرچه اکثر ما دید محدودی در طیف مرئی داریم، اما افراد مبتلا به آفاکی - عدم وجود عدسی در چشم (در نتیجه عمل جراحیبا آب مروارید یا کمتر به دلیل نقص مادرزادی) - قادر به دیدن امواج ماوراء بنفش هستند.
در یک چشم سالم، عدسی امواج ماوراء بنفش را مسدود می کند، اما در غیاب آن، فرد می تواند امواجی با طول حدود 300 نانومتر را به رنگ آبی-سفید درک کند.
یک مطالعه در سال 2014 اشاره می کند که به نوعی، همه ما می توانیم فوتون های مادون قرمز را ببینیم. اگر دو فوتون از این دست تقریباً به طور همزمان به یک سلول شبکیه برخورد کنند، انرژی آنها می تواند جمع شود و امواج نامرئی مثلاً 1000 نانومتری را به طول موج مرئی 500 نانومتری تبدیل کند (بیشتر ما امواجی با این طول را به عنوان رنگ سبز سرد درک می کنیم). .
چند رنگ می بینیم؟
در چشم فرد سالمسه نوع مخروط که هر کدام قادر به تشخیص حدود 100 سایه مختلف رنگ هستند. به همین دلیل، اکثر محققان تعداد رنگ هایی را که می توانیم تشخیص دهیم حدود یک میلیون تخمین می زنند. با این حال، درک رنگ بسیار ذهنی و فردی است.
جیمسون می داند که در مورد چه چیزی صحبت می کند. او دید تتراکرومات ها را مطالعه می کند - افرادی که توانایی های فوق بشری برای تشخیص رنگ ها دارند. تتراکروماسی نادر است و در بیشتر موارد در زنان رخ می دهد. در نتیجه جهش ژنتیکیآنها یک نوع چهارم مخروط اضافی دارند که طبق تخمین های تقریبی به آنها اجازه می دهد تا 100 میلیون رنگ را ببینند. (در افرادی که رنج می برند کور رنگی، یا دو کرومات، تنها دو نوع مخروط وجود دارد - آنها بیش از 10000 رنگ را تشخیص نمی دهند.)
برای دیدن منبع نور به چند فوتون نیاز داریم؟
به طور کلی، مخروط ها برای عملکرد بهینه به نور بسیار بیشتری نسبت به میله ها نیاز دارند. به همین دلیل، در نور کم، توانایی ما در تشخیص رنگ ها کاهش می یابد و میله ها وارد کار می شوند و دید سیاه و سفید را فراهم می کنند.
در شرایط آزمایشگاهی ایده آل، در مناطقی از شبکیه که میله ها تا حد زیادی وجود ندارند، مخروط ها می توانند تنها با چند فوتون فعال شوند. با این حال، میله‌ها حتی در ثبت حتی کم‌نورترین نور نیز بهتر عمل می‌کنند.
حق چاپ تصویر SPLعنوان تصویر پس از جراحی چشم، برخی از افراد قادر به دیدن نور ماوراء بنفش هستندهمانطور که آزمایش‌هایی که برای اولین بار در دهه 1940 انجام شد نشان می‌دهد، یک کوانتوم نور برای دیدن آن کافی است. برایان واندل، استاد روانشناسی و مهندسی برق در دانشگاه استنفورد، می گوید: «فرد می تواند یک فوتون را ببیند.
در سال 1941، محققان دانشگاه کلمبیا آزمایشی را انجام دادند - آنها افراد را به یک اتاق تاریک بردند و به چشمان آنها زمان مشخصی برای سازگاری دادند. میله ها برای رسیدن به حساسیت کامل به چند دقیقه نیاز دارند. به همین دلیل است که وقتی چراغ‌های اتاق را خاموش می‌کنیم، برای مدتی توانایی دیدن هر چیزی را از دست می‌دهیم.
سپس یک نور سبز آبی چشمک زن به صورت سوژه ها هدایت شد. با احتمال بالاتر از شانس معمولی، شرکت کنندگان در آزمایش یک فلش نور را زمانی که تنها 54 فوتون به شبکیه برخورد کردند، ثبت کردند.
تمام فوتون هایی که به شبکیه می رسند توسط سلول های حساس به نور شناسایی نمی شوند. با در نظر گرفتن این موضوع، دانشمندان به این نتیجه رسیده اند که فقط پنج فوتون که پنج میله مختلف را در شبکیه چشم فعال می کند برای دیدن فلاش کافی است.
کوچکترین و دورترین اجسام قابل مشاهده
واقعیت زیر ممکن است شما را شگفت زده کند: توانایی ما برای دیدن یک جسم به هیچ وجه به اندازه فیزیکی یا فاصله آن بستگی ندارد، بلکه به این بستگی دارد که آیا حداقل چند فوتون ساطع شده از آن به شبکیه چشم ما برخورد می کند یا خیر.
لندی می گوید: «تنها چیزی که چشم برای دیدن چیزی به آن نیاز دارد، مقدار مشخصی از نور است که توسط جسم ساطع می شود یا منعکس می شود.» حتی اگر برای کسری از ثانیه وجود داشته باشد، اگر فوتون‌های کافی ساطع کند، باز هم می‌توانیم آن را ببینیم."
حق چاپ تصویر Thinkstockعنوان تصویر چشم برای دیدن نور فقط به تعداد کمی فوتون نیاز دارد.کتاب های روانشناسی اغلب حاوی این جمله هستند که در یک شب تاریک و بدون ابر، شعله شمع را می توان از فاصله 48 کیلومتری دید. در حقیقت، شبکیه چشم ما دائماً توسط فوتون ها بمباران می شود، به طوری که یک کوانتوم نوری که از فاصله دور ساطع می شود، به سادگی در پس زمینه آنها از بین می رود.
برای دریافت ایده ای از اینکه چقدر می توانیم ببینیم، بیایید به آسمان شب، پر از ستاره ها نگاه کنیم. اندازه ستارگان بسیار زیاد است. قطر بسیاری از آنهایی که با چشم غیر مسلح می بینیم به میلیون ها کیلومتر می رسد.
با این حال، حتی نزدیکترین ستارگان به ما در فاصله بیش از 38 تریلیون کیلومتری از زمین قرار دارند، بنابراین اندازه ظاهری آنها به قدری کوچک است که چشم ما قادر به تشخیص آنها نیست.
از سوی دیگر، ما هنوز ستاره‌ها را به شکل چشمه‌های نورانی نقطه‌ای رصد می‌کنیم، زیرا فوتون‌های ساطع شده توسط آنها بر فواصل عظیمی که ما را از هم جدا می‌کند غلبه می‌کنند و روی شبکیه ما فرود می‌آیند.
حق چاپ تصویر Thinkstockعنوان تصویر با افزایش فاصله تا جسم، دقت بینایی کاهش می یابدهمه جدا ستاره های قابل مشاهدهدر آسمان شب در کهکشان ما هستند - کهکشان راه شیری. دورترین شی از ما که یک فرد می تواند با چشم غیر مسلح ببیند در بیرون قرار دارد راه شیریو خودش یک خوشه ستاره ای است - این سحابی آندرومدا است که در فاصله 2.5 میلیون سال نوری یا 37 کوئینتیلیون کیلومتر از خورشید قرار دارد. (برخی افراد ادعا می کنند که در شب های به خصوص تاریک، دید دقیق آنها به آنها اجازه می دهد کهکشان مثلثی را که در فاصله حدود 3 میلیون سال نوری از ما قرار دارد، ببینند، اما این ادعا را به وجدان خود واگذار می کنند.)
سحابی آندرومدا شامل یک تریلیون ستاره است. با توجه به فاصله زیاد، همه این نورها برای ما در یک لکه نور به سختی قابل مشاهده ادغام می شوند. علاوه بر این، اندازه سحابی آندرومدا بسیار بزرگ است. حتی در چنین فاصله ای غول پیکر، اندازه زاویه ای آن شش برابر قطر است ماه کامل. با این حال، فوتون های کمی از این کهکشان به ما می رسد که به سختی در آسمان شب قابل مشاهده است.
حد حدت بینایی
چرا ما قادر به دیدن ستاره های منفرد در سحابی آندرومدا نیستیم؟ واقعیت این است که وضوح یا دقت بینایی محدودیت هایی دارد. (حدیت بینایی به توانایی تشخیص عناصری مانند یک نقطه یا خط به عنوان اشیاء مجزا اشاره دارد که با اشیاء مجاور یا پس‌زمینه ترکیب نمی‌شوند.)
در واقع، دقت بینایی را می توان به همان روشی توصیف کرد که وضوح یک مانیتور کامپیوتر - در حداقل اندازه پیکسل هایی که ما هنوز قادر به تشخیص آنها به عنوان نقاط جداگانه هستیم.
حق چاپ تصویر SPLعنوان تصویر اجسام کاملاً درخشان را می توان در فاصله چند سال نوری دیدمحدودیت در حدت بینایی به عوامل متعددی مانند فاصله بین مخروط‌ها و میله‌های شبکیه بستگی دارد. نه کمتر نقش مهمبازی و ویژگی های نوریخودش کره چشم، به همین دلیل هر فوتون به سلول حساس به نور برخورد نمی کند.
در تئوری، تحقیقات نشان می دهد که دقت بینایی ما محدود به توانایی تشخیص حدود 120 پیکسل در هر درجه زاویه ای (یک واحد اندازه گیری زاویه ای) است.
یک تصویر عملی از محدودیت‌های بینایی انسان می‌تواند جسمی باشد که در طول بازو، به اندازه یک ناخن، با 60 خط افقی و 60 خط عمودی از رنگ‌های سفید و سیاه متناوب روی آن اعمال می‌شود و شبیه یک صفحه شطرنج را تشکیل می‌دهد. لندی می گوید: ظاهراً این کوچکترین الگوی است که چشم انسان هنوز می تواند تشخیص دهد.
جداول مورد استفاده چشم پزشکان برای آزمایش حدت بینایی بر این اصل استوار است. معروف ترین جدول در روسیه، Sivtsev، نشان دهنده ردیف های سیاه است حروف بزرگدر پس زمینه سفید که اندازه فونت آن با هر ردیف کوچکتر می شود.
حدت بینایی یک فرد با اندازه فونت تعیین می شود که در آن او به وضوح خطوط اصلی حروف را نمی بیند و شروع به گیج کردن آنها می کند.
حق چاپ تصویر Thinkstockعنوان تصویر نمودارهای بینایی از حروف سیاه در پس زمینه سفید استفاده می کننداین محدودیت بینایی است که این واقعیت را توضیح می دهد که ما قادر به دیدن با چشم غیر مسلح نیستیم سلول بیولوژیکیکه ابعاد آن تنها چند میکرومتر است.
اما نیازی به غصه خوردن نیست. توانایی تشخیص میلیون‌ها رنگ، گرفتن تک فوتون و دیدن کهکشان‌ها در فاصله چند کوینتیلیون کیلومتری، نتیجه بسیار خوبی است، با توجه به اینکه دید ما توسط یک جفت توپ ژله‌مانند در کاسه چشم، متصل به یک توده متخلخل 1.5 کیلوگرمی فراهم می‌شود. در جمجمه
سوال شماره 10.
فاصله افق مرئی. محدوده دید اجسام ...
محدوده دید افق جغرافیایی
ارتفاع چشم ناظر را در نقطه قرار دهید الف"بالاتر از سطح دریا، برابر است ه(شکل 1.15). سطح زمین به شکل کره ای به شعاع R
پرتوهای بینایی که به سمت A می روند و در تمام جهات به سطح آب مماس می شوند دایره کوچکی KK را تشکیل می دهند که به آن می گویند. خط افق قابل مشاهده از لحاظ نظری.
به دلیل چگالی متفاوت اتمسفر در ارتفاع، یک پرتو نور به صورت مستقیم منتشر نمی شود، بلکه در امتداد یک منحنی خاص منتشر می شود. A"B، که می توان آن را با یک دایره با شعاع تقریب زد ρ .
پدیده انحنای پرتو بصری در جو زمین نامیده می شود انکسار زمینیو معمولاً دامنه افق قابل مشاهده را افزایش می دهد. ناظر نه KK"، بلکه خط BB" را می بیند که یک دایره کوچک است که در امتداد آن سطح آب آسمان را لمس می کند افق ظاهری ناظر.
ضریب شکست زمین با استفاده از فرمول محاسبه می شود. مقدار متوسط آن:
زاویه انکسارr همانطور که در شکل نشان داده شده است، با زاویه بین وتر و مماس بر دایره شعاع تعیین می شودρ .
شعاع کروی A"B نامیده می شود محدوده جغرافیایی یا هندسی افق مرئی د. این محدوده دید شفافیت جو را در نظر نمی گیرد، یعنی فرض می شود که جو با ضریب شفافیت m = 1 ایده آل است.
اجازه دهید صفحه افق واقعی H را از نقطه A ترسیم کنیم زاویه عمودی d بین H و مماس بر پرتو بصری A "B نامیده می شود تمایل افق
در جداول دریایی MT-75 یک جدول وجود دارد. 22 "محدوده افق مرئی"، محاسبه شده با استفاده از فرمول (1.19).
محدوده دید جغرافیایی اشیاء
محدوده جغرافیایی دید اجسام در دریا Dp، همانطور که در پاراگراف قبل آمده است، به مقدار بستگی دارد ه- ارتفاع چشم ناظر، قدر ساعت- ارتفاع جسم و ضریب شکست X.
مقدار Dp با بیشترین فاصله ای که ناظر بالای آن را بالای خط افق می بیند تعیین می شود. در اصطلاح حرفه ای، مفهوم محدوده و همچنین وجود دارد لحظات"باز" و"بستن" یک نقطه عطف ناوبری، مانند یک فانوس دریایی یا کشتی. محاسبه چنین محدوده ای به ناوبر اجازه می دهد تا اطلاعات بیشتری در مورد موقعیت تقریبی کشتی نسبت به نقطه عطف داشته باشد.
که در آن Dh محدوده دید افق از ارتفاع جسم است
در نمودارهای ناوبری دریایی، محدوده دید جغرافیایی نشانه های ناوبری برای ارتفاع چشم ناظر e = 5 متر داده شده است و به عنوان Dk تعیین می شود - محدوده دید نشان داده شده در نقشه. مطابق با (1.22) به صورت زیر محاسبه می شود:
بر این اساس، اگر e با 5 متر متفاوت باشد، برای محاسبه Dp به محدوده دید روی نقشه، اصلاحیه لازم است که می توان به صورت زیر محاسبه کرد:
شکی نیست که Dp به ویژگی های فیزیولوژیکی چشم ناظر، به حدت بینایی که در وضوح بیان می شود بستگی دارد. در.
وضوح زاویه- این کوچکترین زاویه ای است که در آن دو جسم با چشم به عنوان مجزا از هم متمایز می شوند، یعنی در وظیفه ما توانایی تشخیص بین یک جسم و خط افق است.
بیایید به شکل نگاه کنیم. 1.18. اجازه دهید برابری رسمی را بنویسیم
با توجه به قدرت تفکیک جسم، یک جسم تنها زمانی قابل مشاهده خواهد بود که ابعاد زاویه ای آن کمتر از آن نباشد در، یعنی حداقل ارتفاع بالای خط افق خواهد داشت اس اس". بدیهی است که y باید محدوده را کاهش دهد که با استفاده از فرمول (1.22) محاسبه می شود. سپس
قطعه CC در واقع ارتفاع جسم A را کاهش می دهد.
با فرض اینکه در ∆A"CC" زوایای C و C نزدیک به 90 درجه باشند، می یابیم
اگر بخواهیم Dp y را بر حسب مایل و SS" را بر حسب متر بدست آوریم، فرمول محاسبه محدوده دید یک جسم، با در نظر گرفتن قدرت تفکیک چشم انسان، باید به شکل کاهش یابد.
تأثیر عوامل آب و هواشناسی بر دامنه دید افق، اجسام و نورها
محدوده دید را می توان بدون در نظر گرفتن شفافیت فعلی جو و همچنین کنتراست جسم و پس زمینه به عنوان یک محدوده پیشینی تفسیر کرد.
محدوده دید نوری- این محدوده دید است، بسته به توانایی چشم انسان برای تشخیص یک شی با روشنایی آن در یک پس زمینه خاص، یا، همانطور که می گویند، تشخیص کنتراست خاص.
محدوده دید نوری در روز به کنتراست بین جسم مشاهده شده و پس زمینه منطقه بستگی دارد. محدوده دید نوری در روز نشان دهنده بیشترین فاصله ای است که در آن کنتراست ظاهری بین شی و پس زمینه برابر با کنتراست آستانه می شود.
محدوده دید نوری در شباین حداکثر محدوده دید آتش در است زمان داده شده، با شدت نور و دید هواشناسی فعلی تعیین می شود.
کنتراست K را می توان به صورت زیر تعریف کرد:
جایی که Vf روشنایی پس زمینه است. Bp روشنایی جسم است.
حداقل مقدار K نامیده می شود آستانه حساسیت کنتراست چشمو برای شرایط روز و اجسامی با ابعاد زاویه ای حدود 0.5 درجه به طور متوسط برابر 0.02 است.
بخشی از شار نوری نورهای فانوس دریایی توسط ذرات موجود در هوا جذب می شود و در نتیجه شدت نور کاهش می یابد. این با ضریب شفافیت جوی مشخص می شود
کجا من0 - شدت نور منبع؛ /1 - شدت نور در فاصله معینی از منبع، به عنوان وحدت گرفته شده است.
به 
ضریب شفافیت جو همیشه کمتر از وحدت است، یعنی محدوده جغرافیایی- این حداکثر نظری است که در شرایط واقعی محدوده دید به استثنای موارد غیرعادی به آن نمی رسد.
ارزیابی شفافیت اتمسفر در نقاط را می توان با استفاده از مقیاس دید از جدول 51 MT-75بسته به وضعیت جو: باران، مه، برف، مه و غیره.
بنابراین، این مفهوم به وجود می آید محدوده دید هواشناسی، که بستگی به شفافیت جو دارد.
محدوده دید اسمیآتش محدوده دید نوری با محدوده دید هواشناسی 10 مایل (ד = 0.74) نامیده می شود.
این اصطلاح توسط انجمن بین المللی مقامات فانوس دریایی (IALA) توصیه می شود و در خارج از کشور استفاده می شود. در نقشه های داخلی و در کتابچه های راهنمای ناوبری، محدوده دید استاندارد نشان داده شده است (اگر کمتر از محدوده جغرافیایی باشد).
محدوده دید استاندارد- این محدوده نوری با دید هواشناسی 13.5 مایل (ד = 0.80) است.
در کتابچه راهنمای ناوبری "نورها"، "نورها و علائم" جدولی از محدوده دید افق، یک نوموگرام از دید شی و یک نوموگرام از محدوده دید نوری وجود دارد. نوموگرام را می توان با شدت نور در کندل ها، با دامنه اسمی (استاندارد) و با دید هواشناسی وارد کرد که در نتیجه محدوده نوری دید آتش را ایجاد می کند (شکل 1.19).
ناوبر باید به طور تجربی اطلاعاتی در مورد محدوده باز شدن چراغ ها و علائم خاص در منطقه ناوبری در شرایط آب و هوایی مختلف جمع آوری کند.
محدوده جغرافیایی دید اجسام در دریا D p با بیشترین فاصله ای که ناظر بالای آن را بالای افق می بیند تعیین می شود. فقط به عوامل هندسی متصل کننده ارتفاع چشم ناظر e و ارتفاع نقطه عطف h در ضریب شکست c بستگی دارد (شکل 1.42):
که در آن D e و D h به ترتیب فاصله افق مرئی از ارتفاع چشم ناظر و ارتفاع جسم هستند. که محدوده دید یک جسم که از ارتفاع چشم ناظر و ارتفاع جسم محاسبه می شود نامیده می شود. محدوده دید جغرافیایی یا هندسی
محاسبه محدوده جغرافیایی دید یک شی را می توان با استفاده از جدول انجام داد. 2.3 MT - 2000 با توجه به آرگومان های e و h یا طبق جدول. 2.1 MT – 2000 با جمع کردن نتایج به دست آمده با دو بار وارد کردن جدول با استفاده از آرگومان های e و h. همچنین می توانید Dp را با استفاده از نوموگرام Struisky بدست آورید که در MT - 2000 تحت شماره 2.4 و همچنین در هر کتاب "نورها" و "نورها و نشانه ها" (شکل 1.43) آورده شده است.
در نمودارهای ناوبری دریایی و در کتابچه های راهنمای ناوبری، محدوده جغرافیایی دید نشانه ها برای ارتفاع ثابت چشم ناظر e = 5 متر داده شده است و به عنوان D k تعیین می شود - محدوده دید نشان داده شده در نقشه.
با جایگزینی مقدار e = 5 m به فرمول (1.126)، به دست می آوریم:
برای تعیین D p لازم است یک تصحیح D D به D k معرفی کنیم که مقدار و علامت آن با فرمول تعیین می شود:
اگر ارتفاع واقعی چشم بیش از 5 متر باشد، DD علامت "+" دارد، اگر کمتر باشد - علامت "-". بدین ترتیب:
. (1.129)
مقدار Dp همچنین به حدت بینایی بستگی دارد که در وضوح زاویه ای چشم بیان می شود. همچنین با کوچکترین زاویه ای که در آن جسم و خط افق به طور جداگانه متمایز می شوند تعیین می شود (شکل 1.44).
مطابق با فرمول (1.126)
اما به دلیل قدرت تفکیک چشم g، ناظر فقط زمانی یک جسم را می بیند که ابعاد زاویه ای آن کمتر از g نباشد، یعنی. هنگامی که در بالای خط افق حداقل با Dh قابل مشاهده است، که از DA¢CC¢ ابتدایی در زوایای C و C¢ نزدیک به 90 درجه، Dh = D p × g¢ خواهد بود.
برای بدست آوردن D pg بر حسب مایل با Dh در متر:
که در آن D pg محدوده جغرافیایی دید یک شی با در نظر گرفتن قدرت تفکیک چشم است.
مشاهدات عملی مشخص کرده است که هنگام باز شدن چراغ، g = 2¢، و زمانی که پنهان است، g = 1.5¢.
مثال. محدوده جغرافیایی دید یک فانوس دریایی با ارتفاع h = 39 متر را بیابید، اگر ارتفاع چشم ناظر e = 9 m باشد، بدون و با در نظر گرفتن وضوح چشم g = 1.5¢.
تأثیر عوامل آب و هواشناسی بر دامنه دید نورها
علاوه بر عوامل هندسی (e و h)، محدوده دید نشانه‌ها نیز تحت تأثیر کنتراست قرار می‌گیرد، که اجازه می‌دهد نقطه عطف از پس‌زمینه اطراف متمایز شود.
محدوده دید نقاط دیدنی در طول روز، که کنتراست را نیز در نظر می گیرد، نامیده می شود محدوده دید نوری در روز
برای اطمینان از ناوبری ایمن در شب، از آنها استفاده می شود وسایل خاصتجهیزات ناوبری با دستگاه‌های نوری: چراغ‌ها، علائم ناوبری روشن و چراغ‌های ناوبری.
فانوس دریایی -این یک ساختار دائمی ویژه با محدوده دید نورهای سفید یا رنگی مرتبط با آن حداقل 10 مایل است.
علامت ناوبری دریایی درخشان- ساختار سرمایه ای که دارای یک دستگاه نوری نوری با دامنه دید از نورهای سفید یا رنگی کمتر از 10 مایل است.
چراغ ناوبری دریایی- دستگاه روشنایی نصب شده بر روی اشیاء طبیعی یا سازه های ساخت و ساز غیر خاص. چنین کمک هایی برای ناوبری اغلب به صورت خودکار عمل می کنند.
در شب، محدوده دید نورهای فانوس دریایی و علائم ناوبری درخشان نه تنها به ارتفاع چشم ناظر و ارتفاع کمک نورانی برای ناوبری بستگی دارد، بلکه به قدرت منبع نور، رنگ آتش، طراحی دستگاه نوری نوری و همچنین شفافیت جو.
محدوده دیدی که همه این عوامل را در نظر می گیرد نامیده می شود محدوده دید نوری در شب،آن ها این حداکثر محدوده دید آتش سوزی در یک زمان معین برای یک محدوده دید هواشناسی معین است.
محدوده دید هواشناسیبه شفافیت جو بستگی دارد. بخشی از شار نوری کمک های روشنایی به چراغ های ناوبری توسط ذرات موجود در هوا جذب می شود، بنابراین، تضعیف شدت نور رخ می دهد، که مشخصه آن ضریب شفافیت اتمسفر t:
جایی که I 0 شدت نور منبع است. I 1 - شدت نور در فاصله معینی از منبع، به عنوان یک واحد (1 کیلومتر، 1 مایل).
ضریب شفافیت اتمسفر همیشه کمتر از واحد است، بنابراین محدوده دید جغرافیایی معمولاً بیشتر از مقدار واقعی است، مگر در موارد غیرعادی.
شفافیت جو در نقاط بر اساس مقیاس دید جدول 5.20 MT - 2000 بسته به وضعیت جو ارزیابی می شود: باران، مه، برف، مه و غیره.
از آنجایی که محدوده نوری نورها بسته به شفافیت جو بسیار متفاوت است، انجمن بین المللی مقامات فانوس دریایی (IALA) استفاده از اصطلاح "محدوده اسمی" را توصیه کرده است.
محدوده دید اسمی آتشمحدوده دید نوری در محدوده دید هواشناسی 10 مایلی نامیده می شود که با ضریب شفافیت اتمسفر t = 0.74 مطابقت دارد. محدوده دید اسمی در بسیاری از کتابچه های راهنمای ناوبری نشان داده شده است. کشورهای خارجی. نقشه های داخلی و راهنمای ناوبری محدوده دید استاندارد را نشان می دهد (اگر کمتر از محدوده دید جغرافیایی باشد).
محدوده دید استانداردآتش را محدوده دید نوری با محدوده دید هواشناسی 13.5 مایل می نامند که با ضریب شفافیت جوی t = 0.8 مطابقت دارد.
در کتابچه راهنمای ناوبری "نورها"، "نورها و نشانه ها"، علاوه بر جدول محدوده افق مرئی و نوموگرام محدوده دید اجسام، یک نوموگرام از محدوده دید نوری نورها نیز وجود دارد. (شکل 1.45). همین نوموگرام در MT - 2000 تحت شماره 2.5 آورده شده است.
ورودی های نوموگرام شدت نور یا محدوده بصری اسمی یا استاندارد (به دست آمده از وسایل کمک ناوبری) و محدوده بصری هواشناسی (به دست آمده از پیش بینی هواشناسی) است. با استفاده از این آرگومان ها، محدوده نوری دید از نوموگرام به دست می آید.
هنگام طراحی چراغ ها و چراغ ها، آنها تلاش می کنند تا اطمینان حاصل کنند که محدوده دید نوری با محدوده دید جغرافیایی در هوای صاف برابر است. با این حال، برای بسیاری از نورها، محدوده دید نوری کمتر از محدوده جغرافیایی است. اگر این محدوده ها برابر نباشند، کوچکتر آنها در نمودارها و کتابچه راهنمای ناوبری نشان داده شده است.
برای محاسبات عملی محدوده دید آتش مورد انتظار در طول روزمحاسبه D p با استفاده از فرمول (1.126) بر اساس ارتفاع چشم ناظر و نقطه عطف ضروری است. در شبالف) اگر محدوده دید اپتیکی بیشتر از محدوده جغرافیایی باشد، باید ارتفاع چشم ناظر را اصلاح کرد و با استفاده از فرمول های (128/1) و (129/1) محدوده دید جغرافیایی را محاسبه کرد. پذیرفتن کوچکتر از نوری و جغرافیایی محاسبه شده با استفاده از این فرمول. ب) اگر محدوده دید نوری کمتر از محدوده جغرافیایی باشد، محدوده نوری را بپذیرید.
اگر روی نقشه آتش یا فانوس دریایی وجود دارد D k< 2,1 h + 4,7 , то поправку DД вводить не нужно, т.к. эта дальность видимости оптическая меньшая географической дальности видимости.
مثال. ارتفاع چشم ناظر e = 11 متر است، محدوده دید آتش نشان داده شده در نقشه D k = 16 مایل است. محدوده دید اسمی فانوس دریایی از کتابچه راهنمای ناوبری "Lights" 14 مایل است. محدوده دید هواشناسی 17 مایل. در چه فاصله ای می توان انتظار داشت که فانوس دریایی آتش بگیرد؟
با توجه به نوموگرام Dopt » 19.5 مایل.
با e = 11m ® D e = 6.9 مایل
D 5 = 4.7 مایل
DD = + 2.2 مایل
D k = 16.0 مایل
D n = 18.2 مایل
پاسخ: می توانید انتظار داشته باشید که از فاصله 18.2 مایلی آتش باز کنید.
نمودارهای دریایی پیش بینی های نقشه برآمدگی گاوسی استوانه ای متساوی الاضلاع عرضی و استفاده از آن در ناوبری. پیش بینی های چشم انداز: استریوگرافیک، گنومونیک.
نقشه یک تصویر تحریف شده کاهش یافته از سطح کروی زمین در یک صفحه است، مشروط بر اینکه اعوجاج طبیعی باشد.
پلان تصویری از سطح زمین در یک صفحه است که به دلیل کوچکی منطقه به تصویر کشیده نشده است.
شبکه کارتوگرافی مجموعه ای از خطوط است که نصف النهارها و موازی ها را روی نقشه نشان می دهد.
طرح ریزی نقشه روشی مبتنی بر ریاضی برای به تصویر کشیدن نصف النهارها و موازی ها است.
نقشه جغرافیایی یک تصویر متعارف از کل سطح زمین یا بخشی از آن است که در یک طرح مشخص ساخته شده است.
نقشه‌ها از نظر هدف و مقیاس متفاوت هستند، به عنوان مثال: صفحه‌کره - که کل زمین یا نیمکره را به تصویر می‌کشد، کلی یا کلی - کشورها، اقیانوس‌ها و دریاها را به تصویر می‌کشد، خصوصی - فضاهای کوچکتر را نشان می‌دهد، توپوگرافی - جزئیات سطح زمین را نشان می‌دهد، نقشه‌های کوه‌نگاری - نقش برجسته. ، زمین شناسی - وقوع لایه ها و غیره.
نمودارهای دریایی نقشه های جغرافیایی ویژه ای هستند که عمدتاً برای پشتیبانی از ناوبری طراحی شده اند. در طبقه بندی کلی نقشه های جغرافیاییآنها به عنوان فنی طبقه بندی می شوند. جایگاه ویژه ای در بین نمودارهای دریایی توسط MNC ها اشغال شده است که برای ترسیم مسیر یک کشتی و تعیین مکان آن در دریا استفاده می شود. مجموعه کشتی ممکن است شامل نمودارهای کمکی و مرجع نیز باشد.
طبقه بندی پیش بینی های نقشه
با توجه به ماهیت اعوجاج، تمام پیش بینی های نقشه برداری به موارد زیر تقسیم می شوند:
- منسجم یا منسجم - پیش بینی هایی که در آنها اشکال روی نقشه ها مشابه شکل های مربوطه در سطح زمین است، اما مساحت آنها متناسب نیست. زوایای بین اجسام روی زمین با زوایای روی نقشه مطابقت دارد.
- مساوی یا معادل - که در آن تناسب مساحت های شکل ها حفظ می شود، اما در عین حال زوایای بین اشیاء مخدوش می شود.
- مساوی - حفظ طول در امتداد یکی از جهات اصلی بیضی اعوجاج، به عنوان مثال، دایره ای روی زمین روی نقشه به صورت یک بیضی به تصویر کشیده می شود که در آن یکی از نیمه محورها برابر با شعاع چنین است. یک دایره
- اختیاری - همه موارد دیگری که دارای ویژگی های فوق نیستند، اما مشمول شرایط دیگری هستند.
بر اساس روش ساخت پیش بینی، آنها به موارد زیر تقسیم می شوند:
|
، املایی - وقتی نقطه دید به بی نهایت برداشته می شود ، خارجی - نقطه دید در فاصله محدودی بیشتر از قطب مخالف کره ، مرکزی یا گنومونیک قرار دارد - وقتی نقطه دید در مرکز کره باشد. پیش بینی های چشم انداز نه مطابق و نه معادل هستند. اندازه گیری فواصل بر روی نقشه های ساخته شده در چنین پیش بینی ها دشوار است، اما قوس دایره بزرگبه عنوان یک خط مستقیم به تصویر کشیده شده است که هنگام ترسیم بلبرینگ های رادیویی و همچنین مسیرهایی هنگام قایقرانی در امتداد DBK راحت است. نمونه ها نقشه های نواحی دور قطبی نیز در این طرح قابل ساخت هستند. بسته به نقطه تماس صفحه تصویر، برآمدگی های گنومونی به دو دسته تقسیم می شوند: عادی یا قطبی - لمس در یکی از قطب ها عرضی یا استوایی - لمس در استوا. 
افقی یا مایل - لمس در هر نقطه بین قطب و استوا (نصف النهارهای روی نقشه در چنین طرح ریزی پرتوهایی هستند که از قطب منحرف می شوند و موازی ها بیضی، هذلولی یا سهمی هستند. 
دوره سخنرانی
بر اساس نظم و انضباط
"ناوبری و موقعیت دریا"
گردآوری شده توسط معلم Milovanov V.G.
ناوبری و مکان
مفاهیم و تعاریف اساسی
شکل و اندازه زمین
شکل زمین یک ژئوئید است - یک جسم هندسی که سطح آن در تمام نقاط آن عمود بر جهت گرانش است و از نظر شکل نزدیک به یک بیضی چرخشی است. اتحاد جماهیر شوروی (از سال 1946) بیضی مرجع F.N Krasovsky با ابعاد: محور نیمه اصلی 6378245 متر. محور نیمه فرعی 6356863 متر V کشورهای مختلفاندازه های مختلف بیضی زمین پذیرفته شده است، بنابراین انتقال به نقشه های خارجی، به ویژه هنگام قایقرانی در نزدیکی ساحل و خطرات ناوبری، باید نه با مختصات، بلکه با تحمل و فاصله تا نقطه عطف ساحلی که در هر دو نقشه مشخص شده است انجام شود.
واحدهای نیروی دریایی طول و سرعت
یک مایل دریایی* میانگین طول قوس یک دقیقه از نصف النهار زمین است (* در زیر یک مایل در همه جا وجود دارد). طول قوس یک دقیقه از نصف النهار زمین
L`=1852.23 - 9.34 cos 2f،
که در آن f عرض جغرافیایی کشتی، درجه است.
طول یک مایل دریایی، پذیرفته شده در کشورهای مختلف، متر
کابل- یک دهم مایل دریایی، گرد معادل 185 متر.
گره- یک مایل دریایی در ساعت یا 0.514 متر بر ثانیه.
در نقشه های انگلیسی نیز از آنها استفاده می شود پا. (0.3048 متر) و فهم(1.83 متر).
محدوده افق مرئی و دید جسم
محدوده افق قابل مشاهده: Дe=2.08√e
محدوده دید یک شی (موضوع): Dp=2.08√e + 2.08√h
رساندن محدوده دید یک شی نشان داده شده در نقشه به ارتفاع چشم ناظر که از 5 متر متفاوت است، باید طبق فرمول انجام شود:
Dp = Dk + De - 4.7.
در این فرمول ها:
دی- برد افق مرئی، مایل برای ارتفاع معینی از چشم ناظر e, m.
2,08 - ضریب محاسبه شده از شرطی که ضریب شکست زمین 0.16 و شعاع زمین R = 6371.1 کیلومتر باشد.
Dp- محدوده دید جسم، مایل.
ساعت- ارتفاع جسم مشاهده شده، متر؛
Dk- محدوده دید شی مشخص شده روی نقشه.
توجه داشته باشید.باید در نظر داشت که این فرمول ها با توجه به وضعیت متوسط جو و روز قابل اجرا هستند.
تصحیح و ترجمه روم ها (شکل 2.1)
عنوان واقعی (IR)- زاویه بین قسمت شمالی نصف النهار واقعی و خط مرکزی کشتی.
بلبرینگ واقعی (TI)- زاویه بین قسمت شمالی نصف النهار واقعی و جهت به جسم.
بلبرینگ واقعی معکوس (RTB)- 180 درجه با IP متفاوت است
زاویه سر (KU)- زاویه بین کمان صفحه خط مرکزی کشتی و جهت به سمت جسم. از 0 تا 180 درجه به سمت راست و پورت یا در جهت عقربه های ساعت از 0 تا 360 درجه اندازه گیری می شود. واحد کنترل سمت راست دارای علامت مثبت و واحد کنترل سمت چپ دارای علامت منفی است.
وابستگی های بین IR، IP و CU:
IR=IP-KU; IP = IR + KU؛ KU=IP-IC.
قطب نما، دوره ژیروقطب نما (KK, GKK)- زاویه بین قسمت شمالی قطب نما (ژیروسکوپی) نصف النهار و کمان صفحه مرکزی کشتی.
قطب نما، بلبرینگ ژیروسکوپ (CP، GCP) - زاویه بین قسمت شمالی قطب نما (ژیروسکوپیک) نصف النهار و جهت به جسم.
تصحیح قطب نما (ژیروسکوپ) AK (AGK)- زاویه بین نصف النهار واقعی و قطب نما (ژیروسکوپی). شرق (هسته) LC (LGC) دارای علامت "به علاوه" است ، غربی (غرب) - "منهای".
برنج. 2.1. تصحیح و ترجمه روم
IR = KK + ΔK;
IP = KP + ΔK;
KK = IR - ΔK;
KP = IP - ΔK;
IR = GKK - ΔGK;
IP = GKP + ΔGK;
GKK = IR - ΔGK
GKP = IP - ΔGK
مختصات جغرافیایی
بگذارید کشتی و ناظر روی آن در نقطه M روی سطح زمین قرار گیرند (شکل 2 را ببینید). بیایید یک موازی و نصف النهار این نقطه را ترسیم کنیم و به تقاطع نقطه دوم با استوا در نقطه K توجه کنیم. موقعیت نقطه روی سطح توپ توسط دو مختصات کروی - عرض جغرافیایی f و طول جغرافیایی L تعیین می شود.
عرض جغرافیایی- زاویه بین صفحه استوایی و خطی که مکان ناظر در سطح زمین را به مرکز کره متصل می کند. بنابراین، عرض جغرافیایی نقطه M با زاویه مرکزی IOC که با قوس نصف النهار KM اندازه گیری می شود، بیان می شود. عرض جغرافیایی sr از 0 تا 90 درجه از خط استوا به سمت قطب های جغرافیایی اندازه گیری می شود و بسته به اینکه ناظر در کدام نیمکره قرار دارد N - شمالی یا S - جنوبی نامیده می شود. بنابراین، موازی جغرافیایی MM "M" مکان نقاطی است که دارای عرض جغرافیایی یکسان هستند.
عرض جغرافیایی نقاط واقع در خط استوا 0 درجه، عرض جغرافیایی قطب شمال 90 درجه شمالی و عرض جغرافیایی است. قطب جنوب- 90 درجه جنوبی
طول جغرافیایی- زاویه دو وجهی بین صفحات نصف النهار اول (گرینویچ) و نصف النهار ناظر (نقطه M). این زاویه توسط قوس کوچکتر خط استوا (اما نه موازی)، محصور در بین نصف النهارهای مشخص شده، از 0 تا 180 درجه در هر دو جهت از نصف النهار اصلی (گرینویچ) اندازه گیری می شود. بنابراین، طول نقطه M (نگاه کنید به شکل 2 و 3) با قوس استوا GK اندازه گیری می شود.
شکل 3.
طول جغرافیایی، بسته به اینکه ناظر در کدام نیمکره (غربی یا شرقی) قرار دارد، Ost - شرقی یا W - غربی نامیده می شود.
بنابراین، نصف النهار جغرافیایی PnMPs مکان نقاطی است که طول جغرافیایی یکسانی دارند.
طول جغرافیایی نقاط واقع در نصف النهار گرینویچ (Pn GPs - شکل 2 یا PnG - شکل 3) 0 درجه است. طول جغرافیایی نقاط واقع در نصف النهار P n G "P s (نگاه کنید به شکل 2) برابر است با 180 درجه اوست یا 180 درجه غربی.
نمودارهای دریایی در مقیاس بزرگ، که برای ناوبری در نزدیکی ساحل در نظر گرفته شده اند، به شما این امکان را می دهند که مختصات جغرافیایی یک نقطه را با دقت یک دهم دقیقه قوس از آنها بگیرید. بنابراین، برای مثال، در نقشه‌های مناطق ساحلی دریا: فانوس دریایی آرخونا دارای مختصات ϕ = 54°40، 8N و λ = 13°26، 10st؛ فانوس دریایی Balye ϕ = 53°31، 7N و λ = 9° است. 04"، 90st؛ فانوس دریایی هلیگولند ϕ = 54°11.0N و λ =7°53"، Ost.
اختلاف طول و عرض جغرافیایی
هنگام حرکت از یک نقطه در سطح زمین A (φ1 λ1 نقطه عزیمت است) به نقطه B (φ2، λ2 نقطه ورود است)، کشتی طول و عرض جغرافیایی خود را تغییر می دهد. در این حالت اختلاف عرض جغرافیایی و اختلاف طول جغرافیایی ایجاد می شود (شکل 4).
اختلاف عرض جغرافیایی (RL)- کوچکتر کمان هر نصف النهار، که بین موازی های نقاط عزیمت و رسیدن (قوس NE در شکل 4) به دست می آید، در محدوده 0 تا 180 درجه اندازه گیری می شود و اگر عرض جغرافیایی شمالی افزایش یابد یا N نامیده می شود. عرض جغرافیایی جنوبی کاهش می یابد و اگر عرض شمالی کاهش یابد S یا عرض جغرافیایی جنوبی افزایش می یابد.
اگر به صورت مشروط به عرض جغرافیایی شمالی علامت "بعلاوه" و به عرض جغرافیایی جنوبی علامت "منفی" اختصاص دهیم، عرض جغرافیایی و نام آن با فرمول تعیین می شود.
در مثال‌های 1، 2 و 3، برای سادگی استدلال، نقاط عزیمت و رسیدن در یک نصف النهار جغرافیایی قرار گرفته‌اند، یعنی طول جغرافیایی یکسانی دارند. در شکل 5، فلش جهت حرکت کشتی و تفاوت در عرض جغرافیایی آن را نشان می دهد.
نقطه عزیمت A - φ1 = 16 درجه 44 اینچ روشن مطابق فرمول (4) φ2 = + 58 درجه 17، 5
نقطه عزیمت C - φ1 = 47 درجه و 10 اینچ، 4 S طبق فرمول (4) φ2 = - 21 درجه و 23، 0
نقطه عزیمت F - φ1 = 24 درجه 17 اینچ 5 نیوتن طبق فرمول (4) φ2 = - 5 درجه 49، 2
اختلاف طول (LD) -کوچکتر از کمان های استوا، محصور بین نصف النهارهای نقاط عزیمت و رسیدن (قوس KD، شکل 4)، در محدوده 0 تا 180 درجه اندازه گیری می شود و در صورت افزایش طول شرقی یا طول غربی، Ost نامیده می شود. کاهش می یابد و اگر طول شرقی کاهش یابد یا طول غربی افزایش یابد به W.
اگر به صورت مشروط یک علامت مثبت به طول شرقی و یک علامت منفی به طول جغرافیایی غربی اختصاص دهیم، PD و نام آن با فرمول مشخص می شود:
RD = λ2 - λ1 (5)
در مثال‌های 4، 5، 6 و 7، برای سادگی استدلال، نقاط عزیمت و رسیدن به‌گونه‌ای انتخاب شدند که در موازی جغرافیایی یکسان، یعنی داشتن عرض جغرافیایی یکسان قرار گیرند. در شکل 6، a، b، فلش ها جهت حرکت کشتی و تفاوت های طول جغرافیایی آن را نشان می دهند.
اختلاف طول جغرافیایی نمی تواند بیشتر از 180 درجه باشد. با این حال، هنگام حل مسائل مربوط به اختلاف طول جغرافیایی با استفاده از فرمول (5)، مقدار RD می تواند بیش از 180 درجه باشد. در این حالت، نتیجه به دست آمده از 360 درجه کم می شود و نام تاکسی وی به عکس تغییر می یابد (مثال 7).
نقطه عزیمت A - λ1 = 12°44"، 0 Ost مطابق فرمول (5) λ2 = + 48°13"، 5
نقطه عزیمت C - λ1 = 110 درجه و 15،0 وات طبق فرمول (5) λ2 = - 87 درجه و 10،0
نقطه عزیمت M - λ1 = 21 درجه و 37، 8 وات طبق فرمول (5) λ2 = + 11 درجه و 42،4
نقطه عزیمت F - λ1 = 164 درجه 06، 3 وات طبق فرمول (5) λ2 = + 170 درجه 35، 1
مستقیماً از شکل 6، اما واضح است که (AB)°=(A"B")°، اما طول این کمان ها برابر نیستند، یعنی AB=A"B". بنابراین، محیط یک موازی جغرافیایی در عرض جغرافیایی c کوتاه‌تر از طول خط استوا است، زیرا شعاع r چنین موازی کوتاه‌تر از شعاع R استوا است که با رابطه مرتبط است.
R = r sec φ.
به همین دلیل است A "B" = AB sec ϕیا
RD = OTS sec ϕav (6)
که در آن OTS طول کمان موازی (اما نه استوا) در عرض جغرافیایی c است که بین نصف النهارهای نقاط عزیمت و رسیدن محصور شده است.
انحراف مغناطیسی
(د) - زاویه بین نصف النهار واقعی و مغناطیسی، از 0 تا 180 درجه متغیر است. شرقی علامت «بعلاوه» دارد، غربی علامت «منفی» دارد. d از نمودار در ناحیه ناوبری حذف شده و به سال پیمایش کاهش می یابد. افزایش (کاهش) سالانه d اشاره دارد ارزش مطلقمیل، یعنی به زاویه، و نه به علامت آن (شکل 2.1. را ببینید). هنگامی که انحراف کاهش می یابد، اگر مقدار آن کوچک باشد و تغییر در طول چندین سال بیشتر از آنچه در نقشه نشان داده شده است، هنگام عبور از صفر، انحراف با علامت مخالف شروع به افزایش می کند.
انحراف مغناطیسی- بیشتر عنصر مهمبرای ناوبری، بنابراین، علاوه بر نمودارهای مغناطیسی خاص، در نمودارهای دریایی ناوبری نشان داده شده است، که روی آنها، به عنوان مثال، به این صورت می نویسند: "Skl. k. 16°.5 W. همه عناصر مغناطیس زمین در هر نقطه از سطح زمین در معرض تغییراتی هستند که تغییرات نامیده می شود. تغییرات در عناصر مغناطیس زمین به دوره ای و غیر تناوبی (یا اختلال) تقسیم می شود.
تغییرات دوره ای شامل تغییرات سکولار، سالانه (فصلی) و روزانه است. از این میان، تغییرات روزانه و سالانه اندک است و برای ناوبری در نظر گرفته نمی شود. تغییرات سکولار پدیده ای پیچیده با دوره ای چند قرنی است. بزرگی تغییر سکولار در انحراف مغناطیسی در نقاط مختلف سطح زمین در محدوده 0 تا 0.2-0.3 درجه در سال متغیر است. بنابراین، در نمودارهای دریایی، انحراف مغناطیسی قطب نما به یک سال خاص کاهش می یابد که نشان دهنده میزان افزایش یا کاهش سالانه است.
برای تنظیم انحراف به سال پیمایش، باید تغییر آن را در مدت زمان سپری شده محاسبه کنید و از تصحیح به دست آمده برای افزایش یا کاهش انحراف نشان داده شده در نقشه در منطقه ناوبری استفاده کنید.
مثال: دریانوردی در سال 2012 انجام می شود. انحراف قطب نما، برگرفته از نقشه، d = 11°، 5 Ost تنظیم شده تا 2004. افزایش سالانه شیب 5". انحراف را تا 2012 تنظیم کنید.
راه حل. دوره زمانی 2004 تا 2012 هشت سال است. تغییر آگهی = 8 x 5 = 40 اینچ ~0°.7. میل قطب نما در سال 2012 d = 11°.5 + 0°.7 = - 12°، 2 Ost
تغییرات کوتاه مدت ناگهانی در عناصر مغناطیس زمین (اختلال) نامیده می شود طوفان های مغناطیسی، که وقوع آن را شفق شمالی و تعداد لکه های خورشید مشخص می کند. در عین حال، تغییرات در شیب در عرض های جغرافیایی متوسط تا 7 درجه و در مناطق قطبی - تا 50 درجه مشاهده می شود.
در برخی از مناطق سطح زمین، انحراف به شدت از نظر قدر و علامت با مقادیر آن در نقاط مجاور متفاوت است. این پدیده ناهنجاری مغناطیسی نامیده می شود. نقشه های دریایی مرزهای مناطق ناهنجاری مغناطیسی را نشان می دهد. هنگام قایقرانی در این مناطق، باید عملکرد قطب نما مغناطیسی را به دقت زیر نظر داشته باشید، زیرا دقت عملکرد مختل می شود.
دوره مغناطیسی (MC)- زاویه بین قسمت شمالی نصف النهار مغناطیسی و کمان صفحه خط مرکزی کشتی.
بلبرینگ مغناطیسی (MP)- زاویه بین قسمت شمالی نصف النهار مغناطیسی و جهت به سمت جسم.
بلبرینگ مغناطیسی معکوس (RMB)- 180 درجه با MP متفاوت است.
انحراف قطب نما مغناطیسی (δ ) - زاویه بین نصف النهارهای مغناطیسی و قطب نما از 0 تا 180 درجه متغیر است. به علامت شرقی (هسته) علامت "بعلاوه" و علامت غربی (پیام رسان) علامت "منفی" اختصاص داده شده است.
| MK = KK + δ; | MP = KP + δ; |
ΔMK(ΔK) =d + δ; d=IR - MK=IP - MP; KK=MK- δ;
KP=MP-δ;
δ =ΔMK-d;
δ =MK-KK=MP-KP
متخصصان کشتی می توانند انحرافات نیم دایره ای و رول را در حین کار از بین ببرند.
ساده ترین راه
تخریب مشترک انحرافات نیم دایره و رول به موارد زیر می رسد:
