Rīsi. 4 Novērotāja pamatlīnijas un plaknes
Lai orientētos jūrā, ir pieņemta novērotāja parasto līniju un plakņu sistēma. Attēlā 4 ir parādīts globuss, uz kura virsmas atrodas punkts M novērotājs atrodas. Viņa acs ir punktā A. Vēstule e norāda novērotāja acs augstumu virs jūras līmeņa. Līniju ZMn, kas novilkta caur novērotāja vietu un zemeslodes centru, sauc par svērteni jeb vertikālu līniju. Tiek izsauktas visas plaknes, kas novilktas caur šo līniju vertikāli, un perpendikulāri tam - horizontāli. Tiek saukta horizontālā plakne НН/, kas iet caur novērotāja aci patiesā horizonta plakne. Vertikālā plakne VV / iet caur novērotāja vietu M un zemes ass, sauc par patiesā meridiāna plakni. Šīs plaknes krustpunktā ar Zemes virsmu veidojas liels aplis PnQPsQ /, t.s. novērotāja patiesais meridiāns. Taisni, kas iegūta no īstā horizonta plaknes krustpunkta ar īstā meridiāna plakni, sauc patiesā meridiāna līnija vai pusdienas līnija N-D. Šī līnija nosaka virzienu uz horizonta ziemeļu un dienvidu punktiem. Tiek saukta vertikālā plakne FF / perpendikulāra īstā meridiāna plaknei pirmās vertikāles plakne. Krustojumā ar patiesā horizonta plakni tas veidojas līnija E-W, kas ir perpendikulāra Z-D līnijai un nosaka virzienus uz horizonta austrumu un rietumu punktiem. Līnijas Z-D un R-R sadala patiesā horizonta plakni ceturkšņos: ZA, DA, DR un ZR.
5. att. Horizonta redzamības diapazons
Atklātā jūrā novērotājs redz ūdens virsmu ap kuģi, ko ierobežo neliels aplis CC1 (5. att.). Šo apli sauc par redzamo horizontu. Tiek izsaukts attālums De no kuģa atrašanās vietas M līdz redzamajai horizonta līnijai CC 1 redzamā horizonta diapazons. Redzamā horizonta Dt teorētiskais diapazons (AB segments) vienmēr ir mazāks par tā faktisko diapazonu De. Tas izskaidrojams ar to, ka atmosfēras slāņu atšķirīgā blīvuma augstuma dēļ gaismas stars tajā neizplatās taisni, bet gan pa maiņstrāvas līkni. Rezultātā novērotājs var papildus redzēt kādu ūdens virsmas daļu, kas atrodas aiz teorētiskā redzamā horizonta līnijas un ir ierobežota ar mazo apli CC 1. Šis aplis ir novērotāja redzamā horizonta līnija. Gaismas staru laušanas parādību atmosfērā sauc par zemes refrakciju. Refrakcija ir atkarīga no atmosfēras spiediens, temperatūra un mitrums. Tajā pašā vietā uz Zemes refrakcija var mainīties pat vienas dienas laikā. Tāpēc, aprēķinot, tiek ņemta vidējā refrakcijas vērtība. Formula redzamā horizonta diapazona noteikšanai:
Refrakcijas rezultātā novērotājs redz horizonta līniju virzienā AC / (5. att.), pieskaroties lokam AC. Šī līnija ir pacelta leņķī r virs tiešā stara AB. Stūris r sauc arī par zemes refrakciju. Stūris d starp patiesā horizonta plakni NN / un virzienu uz redzamo horizontu sauc redzamā horizonta slīpums.
OBJEKTU UN GAISMU REDZAMĪBAS DARBĪBA. Redzamā horizonta diapazons ļauj spriest par objektu redzamību, kas atrodas ūdens līmenī. Ja objektam ir noteikts augstums h virs jūras līmeņa, tad novērotājs to var noteikt no attāluma:
Ieslēgts jūras kartes un navigācijas rokasgrāmatas nodrošina iepriekš aprēķinātu bāku gaismu redzamības diapazonu Dk no novērotāja acs augstuma 5 m No tāda augstuma De vienāds ar 4,7 jūdzēm. Plkst e, kas atšķiras no 5 m, ir jāizdara grozījumi. Tās vērtība ir vienāda ar:
Pēc tam bākas redzamības diapazons Dn ir vienāds ar:
Objektu redzamības diapazonu, kas aprēķināts, izmantojot šo formulu, sauc par ģeometrisko vai ģeogrāfisko. Aprēķinātie rezultāti atbilst noteiktam vidējam atmosfēras stāvoklim dienas laikā. Ja ir tumsa, lietus, sniegs vai miglains laiks, objektu redzamība dabiski tiek samazināta. Gluži pretēji, noteiktā atmosfēras stāvoklī refrakcija var būt ļoti liela, kā rezultātā objektu redzamības diapazons izrādās daudz lielāks nekā aprēķināts.
Attālums no redzamā horizonta. 22. tabula MT-75:
Tabulu aprēķina pēc formulas:
De = 2.0809 ,
Ieejot pie galda 22 MT-75 ar preces augstumu h virs jūras līmeņa, iegūstiet šī objekta redzamības diapazonu no jūras līmeņa. Ja iegūtajam diapazonam pievienojam tajā pašā tabulā atrodamo redzamā horizonta diapazonu atbilstoši novērotāja acs augstumam e virs jūras līmeņa, tad šo diapazonu summa būs objekta redzamības diapazons, neņemot vērā atmosfēras caurspīdīgumu.
Lai iegūtu radara horizonta diapazonu Dp pieņemts atlasīts no tabulas. 22 palielināt redzamā horizonta diapazonu par 15%, tad Dp=2,3930 . Šī formula ir derīga standarta atmosfēras apstākļiem: spiediens 760 mm, temperatūra +15°C, temperatūras gradients - 0,0065 grādi uz metru, relatīvais mitrums, nemainīgs ar augstumu, 60%. Jebkura novirze no pieņemtā standarta atmosfēras stāvokļa izraisīs daļējas izmaiņas radara horizonta diapazonā. Turklāt šis diapazons, t.i., attālums, no kura radara ekrānā var būt redzami atstarotie signāli, lielā mērā ir atkarīgs no individuālās īpašības radara un objekta atstarojošās īpašības. Šo iemeslu dēļ izmantojiet koeficientu 1,15 un datus tabulā. 22 jālieto piesardzīgi.
Antenas Ld radara horizonta diapazonu summa un novērotā objekta augstuma A diapazons atspoguļos maksimālo attālumu, no kura var atgriezties atstarotais signāls.
1. piemērs.
Noteikt noteikšanas diapazonu bākai ar augstumu h=42 m no jūras līmeņa no novērotāja acs augstuma e=15,5 m.
Risinājums. No galda 22 izvēlēties:
ja h = 42 m..... . Dh= 13,5 jūdzes;
Priekš e= 15.5 m. . . . . . De= 8,2 jūdzes,
tādēļ bākas noteikšanas diapazons
Dp = Dh+De = 21,7 jūdzes.
Objekta redzamības diapazonu var noteikt arī pēc nomogrammas, kas novietota uz ieliktņa (6. pielikums). MT-75
2. piemērs.
Atrodiet radara diapazonu objektam ar augstumu h=122 m, ja radara antenas efektīvais augstums ir Hd = 18.3 m virs jūras līmeņa.
Risinājums. No galda 22 izvēlēties objekta un antenas redzamības diapazonu no jūras līmeņa, attiecīgi 23,0 un 8,9 jūdzes. Summējot šos diapazonus un reizinot tos ar koeficientu 1,15, objekts, visticamāk, tiks atklāts no 36,7 jūdžu attāluma standarta atmosfēras apstākļos.
Runā par pārsteidzošas īpašības mūsu redzējums – no spējas redzēt tālas galaktikas līdz spējai notvert šķietami neredzamus gaismas viļņus.
Paskaties apkārt istabā, kurā atrodies – ko tu redzi? Sienas, logi, krāsaini priekšmeti – tas viss šķiet tik pazīstams un pašsaprotams. Ir viegli aizmirst, ka mēs redzam apkārtējo pasauli, tikai pateicoties fotoniem – gaismas daļiņām, kas atstarojas no objektiem un ietriecas tīklenē.
Katras mūsu acs tīklenē ir aptuveni 126 miljoni gaismas jutīgu šūnu. Smadzenes atšifrē no šīm šūnām saņemto informāciju par uz tām krītošo fotonu virzienu un enerģiju un pārvērš to dažādās formās, krāsās un apkārtējo objektu apgaismojuma intensitātē.
U cilvēka redze ir savas robežas. Tātad mēs nevaram redzēt raidītos radioviļņus elektroniskās ierīces, mazākās baktērijas nevar redzēt ar neapbruņotu aci.
Pateicoties fizikas un bioloģijas sasniegumiem, var noteikt dabiskās redzes robežas. "Katram objektam, ko mēs redzam, ir noteikts "slieksnis", zem kura mēs pārstājam tos atpazīt," saka Maikls Lendijs, Ņujorkas universitātes psiholoģijas un neirobioloģijas profesors.
Vispirms apskatīsim šo slieksni attiecībā uz mūsu spēju atšķirt krāsas — iespējams, pati pirmā spēja, kas nāk prātā saistībā ar redzi.
Ilustrācijas autortiesības SPL Attēla paraksts Konusi ir atbildīgi par krāsu uztveri, un stieņi palīdz mums redzēt nokrāsas pelēks vājā apgaismojumāMūsu spēja atšķirt, piemēram, violeto krāsu no fuksīna, ir saistīta ar tīklenē ietriecošo fotonu viļņa garumu. Tīklenē ir divu veidu gaismas jutīgās šūnas - stieņi un konusi. Konusi ir atbildīgi par krāsu uztveri (tā saukto dienas redzi), un stieņi ļauj mums redzēt pelēkās nokrāsas vājā apgaismojumā - piemēram, naktī (nakts redzamība).
Cilvēka acī ir trīs veidu konusi un atbilstošs skaits opsīnu veidu, no kuriem katrs ir īpaši jutīgs pret fotoniem ar noteiktu gaismas viļņu garumu diapazonu.
S veida konusi ir jutīgi pret redzamā spektra violeti zilo īsviļņu daļu; M veida konusi ir atbildīgi par zaļi-dzeltenu (vidējs viļņa garums), un L veida konusi ir atbildīgi par dzeltensarkano (garais viļņa garums).
Visi šie viļņi, kā arī to kombinācijas ļauj mums redzēt visu varavīksnes krāsu gammu. "Visi avoti cilvēkiem redzams"gaismas, izņemot dažas mākslīgās (piemēram, refrakcijas prizmu vai lāzeru), izstaro dažāda garuma viļņu garumu maisījumu," saka Lendijs.
Ilustrācijas autortiesības Thinkstock Attēla paraksts Ne viss spektrs ir labs mūsu acīm...No visiem dabā esošajiem fotoniem mūsu konusi spēj uztvert tikai tos, kam raksturīgs viļņu garums ļoti šaurā diapazonā (parasti no 380 līdz 720 nanometriem) – to sauc par redzamā starojuma spektru. Zem šī diapazona atrodas infrasarkanais un radio spektrs - pēdējo zemas enerģijas fotonu viļņu garums svārstās no milimetriem līdz vairākiem kilometriem.
Redzamā viļņa garuma diapazona otrā pusē ir ultravioletais spektrs, kam seko rentgenstaru un tad gamma staru spektrs ar fotoniem, kuru viļņu garums ir mazāks par metra triljonajām daļām.
Lai gan lielākajai daļai no mums ir ierobežota redze redzamajā spektrā, cilvēkiem ar afakiju - lēcas neesamību acī (kā rezultātā operācija ar kataraktu vai, retāk, iedzimta defekta dēļ) - spēj redzēt ultravioletos viļņus.
Veselā acī lēca bloķē ultravioletos viļņus, bet, ja tā nav, cilvēks spēj uztvert līdz aptuveni 300 nanometriem garus viļņus kā zili baltu krāsu.
2014. gada pētījums norāda, ka zināmā mērā mēs visi varam redzēt infrasarkanos fotonus. Ja divi šādi fotoni gandrīz vienlaikus saskaras ar vienu un to pašu tīklenes šūnu, to enerģija var pievienoties, pārvēršot neredzamus viļņus, piemēram, 1000 nanometrus, redzamā viļņa garumā 500 nanometros (lielākā daļa no mums uztver šāda garuma viļņus kā vēsi zaļu krāsu). .
Cik krāsas mēs redzam?
Acī vesels cilvēks trīs veidu konusi, no kuriem katrs spēj atšķirt aptuveni 100 dažādus krāsu toņus. Šī iemesla dēļ lielākā daļa pētnieku lēš, ka krāsu skaits, ko varam atšķirt, ir aptuveni miljons. Tomēr krāsu uztvere ir ļoti subjektīva un individuāla.
Džeimsons zina, par ko runā. Viņa pēta tetrahromātu – cilvēku ar patiesi pārcilvēciskām spējām atšķirt krāsas – redzi. Tetrahromātija ir reti sastopama un vairumā gadījumu rodas sievietēm. Rezultātā ģenētiskā mutācija tiem ir papildu, ceturtā tipa konusi, kas ļauj tiem, saskaņā ar aptuvenām aplēsēm, redzēt līdz pat 100 miljoniem krāsu. (Cilvēkiem, kas cieš krāsu aklums, vai dihromāti, ir tikai divu veidu konusi - tie izšķir ne vairāk kā 10 000 krāsu.)
Cik fotonu mums vajag, lai redzētu gaismas avotu?
Parasti, lai konusi optimāli funkcionētu, ir nepieciešams daudz vairāk gaismas nekā stieņiem. Šī iemesla dēļ vājā apgaismojumā mūsu spēja atšķirt krāsas samazinās, un stieņi tiek izmantoti darbam, nodrošinot melnbaltu redzi.
Ideālos laboratorijas apstākļos tīklenes apgabalos, kur lielākoties nav stieņu, konusus var aktivizēt tikai daži fotoni. Tomēr nūjiņas veic vēl labāku darbu, reģistrējot pat vājāko gaismu.
Ilustrācijas autortiesības SPL Attēla paraksts Pēc acu operācijas daži cilvēki iegūst spēju redzēt ultravioleto starojumuKā liecina eksperimenti, kas pirmo reizi tika veikti 1940. gados, pietiek ar vienu gaismas kvantu, lai mūsu acis to redzētu. "Cilvēks var redzēt vienu fotonu," saka Braiens Vandels, Stenfordas universitātes psiholoģijas un elektrotehnikas profesors. "Tīklenei vienkārši nav jēgas būt jutīgākai."
1941. gadā Kolumbijas universitātes pētnieki veica eksperimentu - viņi ieveda subjektus tumšā telpā un deva viņu acīm noteiktu laiku pielāgoties. Lai sasniegtu pilnu jutību, stieņiem ir vajadzīgas vairākas minūtes; Tāpēc, izslēdzot telpā gaismu, mēs uz laiku zaudējam spēju kaut ko redzēt.
Pēc tam uz subjektu sejām tika vērsta mirgojoša zilganzaļa gaisma. Ar varbūtību, kas ir lielāka nekā parastā iespēja, eksperimenta dalībnieki reģistrēja gaismas zibspuldzi, kad tikai 54 fotoni skāra tīkleni.
Ne visus fotonus, kas sasniedz tīkleni, nosaka gaismas jutīgās šūnas. Ņemot to vērā, zinātnieki nonākuši pie secinājuma, ka pietiek tikai ar pieciem fotoniem, kas tīklenē aktivizē piecus dažādus stieņus, lai cilvēks ieraudzītu zibspuldzi.
Mazākie un vistālāk redzamie objekti
Sekojošais fakts var jūs pārsteigt: mūsu spēja redzēt objektu nav atkarīga no tā fiziskā izmēra vai attāluma, bet gan no tā, vai vismaz daži tā emitētie fotoni skars mūsu tīkleni.
"Vienīgais, kas acij ir nepieciešams, lai kaut ko redzētu, ir noteikts gaismas daudzums, ko izstaro vai atstaro objekts," saka Lendijs. "Viss ir atkarīgs no fotonu skaita, kas sasniedz tīkleni. Neatkarīgi no tā, cik mazs ir gaismas avots, pat ja tas pastāv sekundes daļu, mēs joprojām varam to redzēt, ja tas izstaro pietiekami daudz fotonu."
Ilustrācijas autortiesības Thinkstock Attēla paraksts Acij ir nepieciešams tikai neliels skaits fotonu, lai redzētu gaismu.Psiholoģijas mācību grāmatās bieži atrodams apgalvojums, ka bez mākoņiem, tumšā naktī sveces liesmiņu var redzēt pat no 48 km attāluma. Patiesībā mūsu tīkleni pastāvīgi bombardē fotoni, tāpēc viens gaismas kvants, kas izstarots no liela attāluma, vienkārši tiek zaudēts uz to fona.
Lai iegūtu priekšstatu par to, cik tālu mēs varam redzēt, paskatīsimies uz naksnīgajām debesīm, kas ir izraibinātas ar zvaigznēm. Zvaigžņu izmērs ir milzīgs; daudzi no tiem, kurus redzam ar neapbruņotu aci, sasniedz miljoniem kilometru diametrā.
Tomēr pat mums tuvākās zvaigznes atrodas vairāk nekā 38 triljonu kilometru attālumā no Zemes, tāpēc to šķietamie izmēri ir tik mazi, ka mūsu acis nespēj tās atšķirt.
No otras puses, mēs joprojām novērojam zvaigznes spožu punktveida gaismas avotu veidā, jo to izstarotie fotoni pārvar milzīgos attālumus, kas mūs šķir, un nolaižas uz mūsu tīklenes.
Ilustrācijas autortiesības Thinkstock Attēla paraksts Redzes asums samazinās, palielinoties attālumam līdz objektamVisi atsevišķi redzamas zvaigznes naksnīgajās debesīs atrodas mūsu galaktikā - Piena Ceļā. Vistālākais no mums objekts, ko cilvēks var redzēt ar neapbruņotu aci, atrodas ārpusē piena ceļš un pati par sevi ir zvaigžņu kopa - tas ir Andromedas miglājs, kas atrodas 2,5 miljonu gaismas gadu jeb 37 kvintiljonu km attālumā no Saules. (Daži cilvēki apgalvo, ka īpaši tumšās naktīs viņu asā redze ļauj viņiem redzēt trīsstūrveida galaktiku, kas atrodas aptuveni 3 miljonu gaismas gadu attālumā, taču atstāj šo apgalvojumu uz viņu sirdsapziņas.)
Andromedas miglājs satur vienu triljonu zvaigžņu. Pateicoties lielajam attālumam, visi šie spīdekļi mums saplūst tik tikko pamanāmā gaismas plankumā. Turklāt Andromedas miglāja izmērs ir milzīgs. Pat tik milzīgā attālumā tā leņķiskais izmērs ir sešas reizes lielāks par diametru pilnmēness. Tomēr mūs sasniedz tik maz fotonu no šīs galaktikas, ka naksnīgajās debesīs tas ir tik tikko redzams.
Redzes asuma robeža
Kāpēc mēs nevaram redzēt atsevišķas zvaigznes Andromedas miglājā? Fakts ir tāds, ka izšķirtspējai jeb redzes asumam ir savi ierobežojumi. (Redzes asums attiecas uz spēju atšķirt elementus, piemēram, punktu vai līniju, kā atsevišķus objektus, kas nesaplūst ar blakus esošajiem objektiem vai fonu.)
Patiesībā redzes asumu var raksturot tāpat kā datora monitora izšķirtspēju – minimālajā pikseļu izmērā, ko mēs joprojām spējam atšķirt kā atsevišķus punktus.
Ilustrācijas autortiesības SPL Attēla paraksts Diezgan spilgti objekti ir redzami vairāku gaismas gadu attālumāRedzes asuma ierobežojumi ir atkarīgi no vairākiem faktoriem, piemēram, attāluma starp atsevišķiem tīklenes konusiem un stieņiem. Ne mazāk svarīga loma spēlēt un optiskās īpašības pats acs ābols, kuras dēļ ne katrs fotons nonāk gaismjutīgajā šūnā.
Teorētiski pētījumi liecina, ka mūsu redzes asums aprobežojas ar spēju atšķirt aptuveni 120 pikseļus uz leņķa grādu (leņķa mērvienību).
Praktiska cilvēka redzes asuma robežu ilustrācija var būt priekšmets, kas atrodas rokas stiepiena attālumā, naga lielumā, uz kura uzliktas 60 horizontālas un 60 vertikālas līnijas ar alternatīvām baltām un melnām krāsām, veidojot šaha galdiņa līdzību. "Acīmredzot šis ir mazākais modelis, ko cilvēka acs joprojām var saskatīt," saka Lendijs.
Tabulas, ko oftalmologi izmanto redzes asuma pārbaudei, ir balstītas uz šo principu. Slavenākais galds Krievijā Sivtsevs attēlo melnās krāsas rindas lielie burti uz balta fona, kura burtu lielums ar katru rindu kļūst mazāks.
Cilvēka redzes asumu nosaka fonta lielums, ar kuru viņš pārstāj skaidri redzēt burtu kontūras un sāk tās sajaukt.
Ilustrācijas autortiesības Thinkstock Attēla paraksts Redzes asuma diagrammas izmanto melnus burtus uz balta fonaTā ir redzes asuma robeža, kas izskaidro faktu, ka mēs nespējam redzēt ar neapbruņotu aci bioloģiskā šūna, kura izmēri ir tikai daži mikrometri.
Bet par to nav jābēdājas. Spēja atšķirt miljons krāsu, tvert atsevišķus fotonus un redzēt galaktikas vairāku kvintiljonu kilometru attālumā ir diezgan labs rezultāts, ņemot vērā, ka mūsu redzi nodrošina želejveida bumbiņu pāris acu dobumos, kas savienoti ar 1,5 kg porainu masu. galvaskausā.
Jautājums Nr.10.
Attālums no redzamā horizonta. Objekta redzamības diapazons...
Ģeogrāfiskā horizonta redzamības diapazons
Ļaujiet novērotāja acs augstumam, kas atrodas punktā A" virs jūras līmeņa, vienāds ar e(1.15. att.). Zemes virsma sfēras formā ar rādiusu R
Redzes stari, kas virzās uz A" un pieskaras ūdens virsmai visos virzienos veido nelielu apli KK", ko sauc. teorētiski redzamā horizonta līnija.
Atšķirīgā atmosfēras blīvuma augstuma dēļ gaismas stars neizplatās taisni, bet gan pa noteiktu līkni A"B, ko var tuvināt ar apli ar rādiusu ρ .
Vizuālā stara izliekuma fenomenu Zemes atmosfērā sauc zemes refrakcija un parasti palielina teorētiski redzamā horizonta diapazonu. novērotājs redz nevis KK", bet līniju BB", kas ir neliels aplis, pa kuru ūdens virsma pieskaras debesīm. novērotāja redzamais horizonts.
Zemes refrakcijas koeficientu aprēķina, izmantojot formulu. Tās vidējā vērtība:
Refrakcijas leņķisr nosaka, kā parādīts attēlā, pēc leņķa starp hordu un rādiusa apļa pieskariρ .
Tiek saukts sfēriskais rādiuss A"B redzamā horizonta ģeogrāfiskais vai ģeometriskais diapazons De. Šajā redzamības diapazonā nav ņemta vērā atmosfēras caurspīdīgums, t.i., tiek pieņemts, ka atmosfēra ir ideāla ar caurspīdīguma koeficientu m = 1.
Nozīmēsim patiesā horizonta H plakni caur punktu A vertikālais leņķis d starp H un vizuālā stara A pieskari tiks izsaukts "B horizonta slīpums
MT-75 Nautical Tables ir tabula. 22 “Redzamā horizonta diapazons”, aprēķina pēc formulas (1.19.).
Objektu ģeogrāfiskās redzamības diapazons
Objektu redzamības ģeogrāfiskais diapazons jūrā Dp, kā izriet no iepriekšējās rindkopas, būs atkarīgs no vērtības e- novērotāja acs augstums, lielums h- objekta augstums un laušanas koeficients X.
Dp vērtību nosaka lielākais attālums, kādā novērotājs redzēs savu virsotni virs horizonta līnijas. Profesionālajā terminoloģijā pastāv diapazona jēdziens, kā arī mirkļi"atvērts" Un"slēgšana" navigācijas orientieris, piemēram, bāka vai kuģis. Šāda diapazona aprēķināšana ļauj navigatoram iegūt papildu informāciju par aptuveno kuģa atrašanās vietu attiecībā pret orientieri.
kur Dh ir horizonta redzamības diapazons no objekta augstuma
Jūras navigācijas kartēs navigācijas orientieru ģeogrāfiskās redzamības diapazons ir norādīts novērotāja acs augstumam e = 5 m un tiek apzīmēts kā Dk - kartē norādītais redzamības diapazons. Saskaņā ar (1.22.) to aprēķina šādi:
Attiecīgi, ja e atšķiras no 5 m, tad, lai aprēķinātu Dp līdz redzamības diapazonam kartē, ir nepieciešams labojums, ko var aprēķināt šādi:
Nav šaubu, ka Dp ir atkarīgs no novērotāja acs fizioloģiskajām īpašībām, no redzes asuma, kas izteikts izšķirtspējā plkst.
Leņķa izšķirtspēja- tas ir mazākais leņķis, kurā acs divus objektus izšķir kā atsevišķus, t.i., mūsu uzdevumā tā ir spēja atšķirt objektu un horizonta līniju.
Apskatīsim att. 1.18. Pierakstīsim formālo vienlīdzību
Objekta izšķirtspējas dēļ objekts būs redzams tikai tad, ja tā leņķiskie izmēri nav mazāki par plkst, t.i., tā augstums virs horizonta līnijas būs vismaz SS". Acīmredzot y vajadzētu samazināt diapazonu, kas aprēķināts, izmantojot formulas (1.22). Tad
Segments CC" faktiski samazina objekta A augstumu.
Pieņemot, ka ∆A"CC" leņķi C un C ir tuvu 90°, mēs atrodam
Ja vēlamies iegūt Dp y jūdzēs un SS" metros, tad objekta redzamības diapazona aprēķināšanas formula, ņemot vērā cilvēka acs izšķirtspēju, jāsamazina līdz formai
Hidrometeoroloģisko faktoru ietekme uz horizonta, objektu un gaismu redzamības diapazonu
Redzamības diapazonu var interpretēt kā a priori diapazonu, neņemot vērā pašreizējo atmosfēras caurspīdīgumu, kā arī objekta un fona kontrastu.
Optiskās redzamības diapazons- tas ir redzamības diapazons atkarībā no cilvēka acs spējas atšķirt objektu pēc tā spilgtuma uz noteikta fona vai, kā saka, atšķirt noteiktu kontrastu.
Dienas optiskās redzamības diapazons ir atkarīgs no kontrasta starp novēroto objektu un apgabala fonu. Dienas optiskās redzamības diapazons apzīmē lielāko attālumu, kurā šķietamais kontrasts starp objektu un fonu kļūst vienāds ar sliekšņa kontrastu.
Nakts optiskās redzamības diapazons tas ir maksimālais ugunsgrēka redzamības diapazons dots laiks, ko nosaka gaismas intensitāte un pašreizējā meteoroloģiskā redzamība.
Kontrastu K var definēt šādi:
Kur Vf ir fona spilgtums; Bp ir objekta spilgtums.
Tiek izsaukta K minimālā vērtība acs kontrastjutības slieksnis un vidēji vienāds ar 0,02 dienas apstākļiem un objektiem, kuru leņķa izmēri ir aptuveni 0,5°.
Daļu gaismas plūsmas no bākas gaismām absorbē gaisā esošās daļiņas, kā rezultātā gaismas intensitāte samazinās. To raksturo atmosfēras caurspīdīguma koeficients
Kur es0 - avota gaismas intensitāte; /1 - gaismas intensitāte noteiktā attālumā no avota, uztverta kā vienotība.
UZ 
atmosfēras caurspīdīguma koeficients vienmēr ir mazāks par vienotību, kas nozīmē ģeogrāfiskais diapazons- tas ir teorētiskais maksimums, kuru reālos apstākļos redzamības diapazons nesasniedz, izņemot anomālus gadījumus.
Atmosfēras caurspīdīgumu var novērtēt punktos, izmantojot redzamības skalu no tabula 51 MT-75 atkarībā no atmosfēras stāvokļa: lietus, migla, sniegs, dūmaka utt.
Tādējādi rodas jēdziens meteoroloģiskās redzamības diapazons, kas ir atkarīgs no atmosfēras caurspīdīguma.
Nominālais redzamības diapazons uguni sauc par optiskās redzamības diapazonu ar meteoroloģiskās redzamības diapazonu 10 jūdzes (ד = 0,74).
Šo terminu iesaka Starptautiskā bāku pārvalžu asociācija (IALA), un to lieto ārzemēs. Vietējās kartēs un navigācijas rokasgrāmatās ir norādīts standarta redzamības diapazons (ja tas ir mazāks par ģeogrāfisko).
Standarta redzamības diapazons- tas ir optiskais diapazons ar meteoroloģisko redzamību 13,5 jūdzes (ד = 0,80).
Navigācijas rokasgrāmatās “Gaismas” un “Gaismas un zīmes” ir horizonta redzamības diapazona tabula, objektu redzamības nomogramma un optiskās redzamības diapazona nomogramma. Nomogrammu var ievadīt pēc gaismas intensitātes kandelās, pēc nominālā (standarta) diapazona un pēc meteoroloģiskās redzamības, kā rezultātā tiek iegūts ugunsgrēka optiskais redzamības diapazons (1.19. att.).
Navigatoram eksperimentāli jāuzkrāj informācija par konkrētu gaismu un zīmju atvēršanās diapazoniem navigācijas zonā dažādos laika apstākļos.
Objektu redzamības ģeogrāfisko diapazonu jūrā D p nosaka lielākais attālums, kādā novērotājs redzēs tā virsotni virs horizonta, t.i. ir atkarīgs tikai no ģeometriskiem faktoriem, kas savieno novērotāja acs augstumu e un orientiera h augstumu pie laušanas koeficienta c (1.42. att.):
kur D e un D h ir attiecīgi redzamā horizonta attālumi no novērotāja acs augstuma un objekta augstuma. Tas. tiek izsaukts objekta redzamības diapazons, kas aprēķināts no novērotāja acs augstuma un objekta augstuma ģeogrāfisko vai ģeometrisko redzamības diapazonu.
Objekta redzamības ģeogrāfiskā diapazona aprēķinu var veikt, izmantojot tabulu. 2.3 MT – 2000 pēc argumentiem e un h vai saskaņā ar tabulu. 2.1 MT – 2000, summējot rezultātus, kas iegūti, ievadot tabulu divas reizes, izmantojot argumentus e un h. Dp var iegūt arī izmantojot Struisky nomogrammu, kas norādīta MT - 2000 ar numuru 2.4, kā arī katrā grāmatā “Gaismas” un “Gaismas un zīmes” (1.43. att.).
Jūras navigācijas kartēs un navigācijas rokasgrāmatās orientieru redzamības ģeogrāfiskais diapazons ir norādīts nemainīgam novērotāja acs augstumam e = 5 m un tiek apzīmēts kā D k - kartē norādītais redzamības diapazons.
Formulā (1.126) aizstājot vērtību e = 5 m, iegūstam:
Lai noteiktu D p, jāievieš korekcija D D līdz D k, kuras vērtību un zīmi nosaka pēc formulas:
Ja faktiskais acs augstums ir lielāks par 5 m, tad DD ir “+” zīme, ja mazāk - zīme “-”. Tādējādi:
. (1.129)
Dp vērtība ir atkarīga arī no redzes asuma, kas izpaužas acs leņķiskajā izšķirtspējā, t.i. nosaka arī mazākais leņķis, pie kura atsevišķi izšķir objektu un horizonta līniju (1.44. att.).
Saskaņā ar formulu (1.126)
Bet acs g izšķirtspējas dēļ novērotājs objektu redzēs tikai tad, kad tā leņķiskie izmēri nav mazāki par g, t.i. kad tas ir redzams virs horizonta līnijas vismaz par Dh, kas no elementāra DA¢CC¢ leņķos C un C¢ tuvu 90° būs Dh = D p × g¢.
Lai iegūtu D p g jūdzēs ar Dh metros:
kur D p g ir objekta redzamības ģeogrāfiskais diapazons, ņemot vērā acs izšķirtspēju.
Praktiskie novērojumi ir noskaidrojuši, ka, atverot bāku, g = 2¢ un paslēptā gadījumā g = 1,5 ¢.
Piemērs. Atrodiet bākas ar augstumu h = 39 m ģeogrāfisko redzamības diapazonu, ja novērotāja acs augstums ir e = 9 m, bez un ņemot vērā acs izšķirtspēju g = 1,5¢.
Hidrometeoroloģisko faktoru ietekme uz gaismu redzamības diapazonu
Papildus ģeometriskiem faktoriem (e un h) orientieru redzamības diapazonu ietekmē arī kontrasts, kas ļauj orientieri atšķirt no apkārtējā fona.
Tiek saukts orientieru redzamības diapazons dienas laikā, kurā tiek ņemts vērā arī kontrasts dienas optiskās redzamības diapazons.
Lai nodrošinātu drošu navigāciju naktī, tie tiek izmantoti īpašiem līdzekļiem navigācijas iekārtas ar gaismas optiskām ierīcēm: bākas, izgaismotas navigācijas zīmes un navigācijas gaismas.
Jūras bāka -Šī ir īpaša pastāvīga struktūra ar baltu vai krāsainu gaismu redzamības diapazonu, kas ir vismaz 10 jūdzes.
Kvēlojoša jūras navigācijas zīme- kapitāla struktūra, kurai ir gaismas optiskais aparāts ar baltu vai krāsainu gaismu redzamības diapazonu, kas samazināts līdz 10 jūdzēm.
Jūras navigācijas gaisma- apgaismes ierīce, kas uzstādīta uz dabas objektiem vai nespeciālas konstrukcijas konstrukcijām. Šādi navigācijas līdzekļi bieži darbojas automātiski.
Naktī bākas gaismu un gaismas navigācijas zīmju redzamības diapazons ir atkarīgs ne tikai no novērotāja acs augstuma un navigācijas gaismas palīglīdzekļa augstuma, bet arī no gaismas avota stipruma, uguns krāsas, gaismas optiskā aparāta dizains, kā arī atmosfēras caurspīdīgums.
Tiek saukts redzamības diapazons, kurā ņemti vērā visi šie faktori nakts optiskās redzamības diapazons, tie. tas ir ugunsgrēka maksimālais redzamības diapazons noteiktā laikā noteiktā meteoroloģiskās redzamības diapazonā.
Meteoroloģiskās redzamības diapazons ir atkarīgs no atmosfēras caurspīdīguma. Daļu no apgaismoto navigācijas līdzekļu gaismas plūsmas absorbē gaisā esošās daļiņas, tāpēc notiek gaismas intensitātes pavājināšanās, ko raksturo atmosfēras caurspīdīguma koeficients t:
kur I 0 ir avota gaismas intensitāte; I 1 - gaismas intensitāte noteiktā attālumā no avota, ņemot par vienību (1 km, 1 jūdze).
Atmosfēras caurspīdīguma koeficients vienmēr ir mazāks par vienību, tāpēc ģeogrāfiskās redzamības diapazons parasti ir lielāks par faktisko, izņemot anomālus gadījumus.
Atmosfēras caurspīdīgums punktos tiek novērtēts pēc redzamības skalas tabulā 5.20 MT - 2000 atkarībā no atmosfēras stāvokļa: lietus, migla, sniegs, dūmaka utt.
Tā kā gaismu optiskais diapazons ir ļoti atšķirīgs atkarībā no atmosfēras caurspīdīguma, Starptautiskā bāku iestāžu asociācija (IALA) ir ieteikusi lietot terminu “nominālais diapazons”.
Nominālais ugunsgrēka redzamības diapazons sauc par optiskās redzamības diapazonu meteoroloģiskās redzamības diapazonā 10 jūdzes, kas atbilst atmosfēras caurspīdīguma koeficientam t = 0,74. Nominālais redzamības diapazons ir norādīts daudzās navigācijas rokasgrāmatās. ārzemju Valstis. Vietējās kartēs un navigācijas rokasgrāmatās ir norādīts standarta redzamības diapazons (ja tas ir mazāks par ģeogrāfiskās redzamības diapazonu).
Standarta redzamības diapazons Ugunsgrēku sauc par optiskās redzamības diapazonu ar meteoroloģiskās redzamības diapazonu 13,5 jūdzes, kas atbilst atmosfēras caurspīdīguma koeficientam t = 0,8.
Navigācijas rokasgrāmatās “Gaismas”, “Gaismas un zīmes” papildus redzamā horizonta diapazona tabulai un objektu redzamības diapazona nomogrammai ir arī gaismu optiskā redzamības diapazona nomogramma. (1.45. att.). Tāda pati nomogramma ir dota MT - 2000 ar numuru 2.5.
Nomogrammas ievades dati ir gaismas intensitāte jeb nominālais vai standarta redzes diapazons (iegūst no navigācijas līdzekļiem) un meteoroloģiskais redzes diapazons (no meteoroloģiskās prognozes). Izmantojot šos argumentus, no nomogrammas iegūst optisko redzamības diapazonu.
Projektējot bākas un gaismas, tie cenšas nodrošināt, lai optiskās redzamības diapazons būtu vienāds ar ģeogrāfiskās redzamības diapazonu skaidrā laikā. Tomēr daudzām gaismām optiskās redzamības diapazons ir mazāks par ģeogrāfisko diapazonu. Ja šie diapazoni nav vienādi, tad kartēs un navigācijas rokasgrāmatās ir norādīts mazākais no tiem.
Paredzamā ugunsgrēka redzamības diapazona praktiskiem aprēķiniem dienas laikā Ir nepieciešams aprēķināt D p, izmantojot formulu (1.126), pamatojoties uz novērotāja acs un orientiera augstumu. Naktī: a) ja optiskās redzamības diapazons ir lielāks par ģeogrāfisko, ir jāveic novērotāja acs augstuma korekcija un jāaprēķina ģeogrāfiskās redzamības diapazons, izmantojot formulas (1.128) un (1.129). Pieņemt mazāko no optiskajiem un ģeogrāfiskajiem, kas aprēķināti, izmantojot šīs formulas; b) ja optiskās redzamības diapazons ir mazāks par ģeogrāfisko, akceptējiet optisko diapazonu.
Ja kartē ir uguns vai bāka D k< 2,1 h + 4,7 , то поправку DД вводить не нужно, т.к. эта дальность видимости оптическая меньшая географической дальности видимости.
Piemērs. Novērotāja acs augstums ir e = 11 m, kartē norādītais ugunsgrēka redzamības diapazons ir D k = 16 jūdzes. Bākas nominālais redzamības diapazons no navigācijas rokasgrāmatas “Lights” ir 14 jūdzes. Meteoroloģiskās redzamības diapazons 17 jūdzes. Kādā attālumā mēs varam sagaidīt, ka bāka aizdegsies?
Saskaņā ar nomogrammu Dopt » 19,5 jūdzes.
Pēc e = 11 m ® D e = 6,9 jūdzes
D 5 = 4,7 jūdzes
DD = +2,2 jūdzes
D k = 16,0 jūdzes
D n = 18,2 jūdzes
Atbilde: Jūs varat sagaidīt uguni no 18,2 jūdžu attāluma.
Jūras kartes. Kartes projekcijas. Šķērsvirziena līdzstūra cilindriska Gausa projekcija un tās izmantošana navigācijā. Perspektīvās projekcijas: stereogrāfiskas, gnomoniskas.
Karte ir samazināts izkropļots Zemes sfēriskās virsmas attēls plaknē, ja izkropļojumi ir dabiski.
Plāns ir zemes virsmas attēls plaknē, kas nav izkropļots attēlotā laukuma mazuma dēļ.
Kartogrāfiskais režģis ir līniju kopums, kas kartē attēlo meridiānus un paralēles.
Kartes projekcija ir matemātiski pamatots veids, kā attēlot meridiānus un paralēles.
Ģeogrāfiskā karte ir konvencionāls visas zemes virsmas vai tās daļas attēls, kas izveidots noteiktā projekcijā.
Kartes atšķiras pēc mērķa un mēroga, piemēram: planisfēras - attēlo visu Zemi vai puslodi, vispārīgas vai vispārīgas - attēlo atsevišķas valstis, okeānus un jūras, privātās - attēlo mazākas telpas, topogrāfiskās - attēlo zemes virsmas detaļas, orogrāfiskās - reljefa kartes , ģeoloģiskā - slāņu rašanās u.c.
Jūras kartes ir īpašas ģeogrāfiskās kartes, kas galvenokārt paredzētas navigācijas atbalstam. IN vispārējā klasifikācija ģeogrāfiskās kartes tie tiek klasificēti kā tehniski. Īpašu vietu starp jūras kartēm ieņem MNC, ar kurām zīmē kuģa kursu un nosaka tā vietu jūrā. Kuģa kolekcijā var būt arī palīgkartes un atsauces kartes.
Kartes projekciju klasifikācija.
Saskaņā ar izkropļojumu raksturu visas kartogrāfiskās projekcijas ir sadalītas:
- Konformāls vai konformāls - projekcijas, kurās figūras kartēs ir līdzīgas atbilstošajām figūrām uz Zemes virsmas, bet to laukumi nav proporcionāli. Leņķi starp objektiem uz zemes atbilst tiem, kas atrodas kartē.
- Vienāds vai līdzvērtīgs - kurā tiek saglabāta figūru laukumu proporcionalitāte, bet tajā pašā laikā tiek izkropļoti leņķi starp objektiem.
- Vienāds attālums - garuma saglabāšana vienā no kropļojumu elipses galvenajiem virzieniem, t.i., piemēram, aplis uz zemes kartē tiek attēlots kā elipse, kurā viena no pusasīm ir vienāda ar tās rādiusu. aplis.
- Patvaļīgi - visi pārējie, kuriem nav iepriekš minēto īpašību, bet uz kuriem attiecas citi nosacījumi.
Pamatojoties uz projekciju veidošanas metodi, tās iedala:
|
, ortogrāfisks - kad skata punkts ir noņemts līdz bezgalībai, ārējais - skata punkts atrodas ierobežotā attālumā tālāk par sfēras pretējo polu, centrālais vai gnomoniskais - kad skata punkts atrodas sfēras centrā. Perspektīvās projekcijas nav ne konformālas, ne līdzvērtīgas. Izmērīt attālumus kartēs, kas konstruētas šādās projekcijās, ir grūti, bet loka lielisks loks ir attēlots kā taisna līnija, kas ir ērti, zīmējot radio gultņus, kā arī kursus, braucot pa DBK. Piemēri. Šajā projekcijā var izveidot arī cirkumpolāro reģionu kartes. Atkarībā no attēla plaknes saskares punkta gnomoniskās projekcijas iedala: normālās vai polārās - pieskaras vienam no poliem šķērsvirzienā vai ekvatoriālā - pieskaras ekvatoram. 
horizontāls vai slīps - pieskaras jebkurā punktā starp polu un ekvatoru (meridiāni kartē šādā projekcijā ir stari, kas atšķiras no pola, un paralēles ir elipses, hiperbolas vai parabolas. 
LEKCIJAS KURSS
PĒC DISCIPLINAS
"NAVIGĀCIJA UN JŪRAS ATRAŠANĀS VIETA"
Sastādījis skolotājs Milovanovs V.G.
NAVIGĀCIJA UN ATRAŠANĀS VIETA
PAMATJĒDZIENI UN DEFINĪCIJAS
Zemes forma un izmērs
Zemes forma ir ģeoīds – ģeometrisks ķermenis, kura virsma visos punktos ir perpendikulāra gravitācijas virzienam, pēc formas tuva apgriezienu elipsoīdam. PSRS pieņēma (kopš 1946. gada) F.N.Krasovska atskaites elipsoīdu ar izmēriem: puslielā ass 6 378 245 m; daļēji mazā ass 6 356 863 m. V dažādas valstis Tiek pieņemti dažādi zemes elipsoīda izmēri, tāpēc pāreja uz ārzemju kartēm, īpaši kuģojot piekrastes tuvumā un navigācijas apdraudējumos, jāveic nevis pēc koordinātām, bet gan pēc peilēšanas un attāluma līdz abās kartēs atzīmētajam piekrastes orientierim.
Jūras spēku garuma un ātruma vienības
Jūras jūdze* ir vienas minūtes vidējais loka garums no Zemes meridiāna (* Zemāk visur ir jūdze). Zemes meridiāna vienas minūtes loka garums
L`=1852,23–9,34 cos 2f,
kur f ir kuģa platums, grādi.
Jūras jūdzes garums, pieņemts dažādās valstīs, m
Kabelis- viena desmitā daļa no jūras jūdzes, kas noapaļota līdz 185 m.
Mezgls-viena jūras jūdze stundā jeb 0,514 m/s.
Angļu kartēs tie tiek izmantoti arī pēdas. (0,3048 m) un dziļumos(1,83 m).
Redzamā horizonta un objektu redzamības diapazons
Redzamais horizonta diapazons: Дe=2,08√e
Objekta (subjekta) redzamības diapazons: Dp=2,08√e + 2,08√h
Kartē redzamā objekta redzamības diapazona palielināšana līdz novērotāja acs augstumam, kas atšķiras no 5 m, jāveic pēc formulas:
Dp = Dk + De - 4,7.
Šajās formulās:
De- redzamā horizonta diapazons, jūdzes noteiktā novērotāja acs augstumā e, m;
2,08 - koeficients, kas aprēķināts no nosacījuma, ka zemes laušanas koeficients ir 0,16 un Zemes rādiuss R = 6371,1 km;
Dp- objekta redzamības diapazons, jūdzes;
h- novērojamā objekta augstums, m;
Dk- kartē norādītā objekta redzamības diapazons.
Piezīme. Jāņem vērā, ka šīs formulas ir piemērojamas atkarībā no vidējā atmosfēras stāvokļa un dienas laikā.
Rumbu labošana un tulkošana (2.1. att.)
Patiesais virsraksts (IR)- leņķis starp īstā meridiāna ziemeļu daļu un kuģa centra līniju.
Patiesais gultnis (TI)- leņķis starp īstā meridiāna ziemeļu daļu un virzienu uz objektu.
Apgrieztais patiesais gultnis (RTB)- atšķiras no IP par 180°
Virziena leņķis (KU)- leņķis starp kuģa viduslīnijas plaknes priekšgalu un virzienu uz objektu; mērot no 0 līdz 180° labā borta un kreisā borta virzienā vai pulksteņrādītāja virzienā no 0 līdz 360°. Labās puses vadības blokam ir plusa zīme, kreisās puses vadības blokam ir mīnusa zīme.
Atkarības starp IR, IP un CU:
IR=IP-KU; IP = IR + KU; KU=IP-IC.
Kompass, žirokompasa kurss (KK, GKK)- leņķis starp kompasa (žiroskopiskā) meridiāna ziemeļu daļu un kuģa centrālās plaknes priekšgalu.
Kompass, žirokompasa gultnis (CP, GCP) - leņķis starp kompasa (žiroskopiskā) meridiāna ziemeļu daļu un virzienu uz objektu.
Kompasa (žirokompasa) korekcija AK (AGK)- leņķis starp patieso un kompasa (žiroskopisko) meridiānu. Austrumu (kodols) LC (LGC) ir “plus” zīme, rietumu (rietumu) - “mīnuss”.
Rīsi. 2.1. Rumbu labošana un tulkošana
IR = KK + ΔK;
IP = KP + ΔK;
KK = IR - ΔK;
KP = IP - ΔK;
IR = GKK - ΔGK;
IP = GKP + ΔGK;
GKK = IR - ΔGK
GKP = IP - ΔGK
Ģeogrāfiskās koordinātas
Ļaujiet kuģim un uz tā esošajam novērotājam atrasties punktā M uz Zemes virsmas (skat. 2. att.). Nozīmēsim šī punkta paralēli un meridiānu, atzīmējot pēdējā krustpunktu ar ekvatoru punktā K. Punkta atrašanās vietu uz lodītes virsmas nosaka divas sfēriskas koordinātas - platums f un garums L.
Platums- leņķis starp ekvatoriālo plakni un līniju, kas savieno novērotāja vietu uz Zemes virsmas ar zemeslodes centru. Tādējādi punkta M platumu izsaka ar SOK centrālo leņķi, ko mēra ar meridiāna KM loku. Platums sr tiek mērīts no 0 līdz 90° no ekvatora virzienā uz ģeogrāfiskajiem poliem un tiek saukts par N — ziemeļu vai D — dienvidu, atkarībā no tā, kurā puslodē novērotājs atrodas. Tādējādi ģeogrāfiskā paralēle MM"M" ir to punktu ģeometriskais lokuss, kuriem ir vienāds platums.
Punktu platums, kas atrodas uz ekvatora ir 0°, ziemeļpola platums ir 90°N un platums dienvidpols-90°S.
Garuma grāds- divskaldnis leņķis starp galvenā (Grīnviča) meridiāna plaknēm un novērotāja meridiānu (punkts M). Šo leņķi mēra ar mazāko ekvatora loku (bet ne paralēli), kas atrodas starp norādītajiem meridiāniem, no 0 līdz 180 ° abās galvenā (Grīnvičas) meridiāna pusēs. Tādējādi punkta M garumu (skat. 2. un 3. att.) mēra ar ekvatora GK loku.
3. att.
Garums tiek saukts par Ost - austrumu vai R - rietumu atkarībā no tā, kurā puslodē (rietumu vai austrumu) atrodas novērotājs.
Tādējādi ģeogrāfiskais meridiāns PnMP ir to punktu atrašanās vieta, kuriem ir vienāds garums.
Punktu garums, kas atrodas uz Griničas meridiāna (Pn GPs — 2. att. vai PnG — 3. att.), ir 0°; punktu garums, kas atrodas uz meridiāna P n G "P s (skat. 2. att.), ir vienāds ar 180° Ost vai 180° W.
Liela mēroga jūras kartes, kas paredzētas navigācijai piekrastes tuvumā, ļauj no tām ņemt punkta ģeogrāfiskās koordinātas ar loka minūtes desmitdaļu precizitāti. Tā, piemēram, jūras piekrastes zonu kartēs: Arkhona bākai ir koordinātas ϕ = 54°40", 8N un λ = 13°26, 10.; Balye bākai ϕ = 53°31", 7N un λ = 9°. 04", 90.; Helgolandes bāka ϕ = 54°11,0 N un λ =7°53", Ost;
Platuma un garuma atšķirība
Kuģojot no viena zemes virsmas punkta A (ϕ1 λ1 ir izejas punkts) uz punktu B (ϕ2, λ2 ir pienākšanas punkts), kuģis maina platuma un garuma grādus; šajā gadījumā veidojas platuma un garuma starpība (4. att.).
Platuma atšķirība (RL)- mazākais no jebkura meridiāna lokiem, kas noslēgts starp sākuma un pienākšanas punktu paralēlēm (loka ZA 4. attēlā), tiek mērīts diapazonā no 0 līdz 180° un tiek nosaukts par N, ja ziemeļu platums palielinās vai dienvidu platums samazinās, un S, ja ziemeļu platums samazinās vai dienvidu platums palielinās.
Ja nosacīti piešķiram “plus” zīmi ziemeļu platumam, bet “mīnusa” zīmi – dienvidu platumam, tad platumu un tā nosaukumu noteiks formula
1., 2. un 3. piemērā spriešanas vienkāršības labad izejas un ierašanās punkti atrodas uz viena ģeogrāfiskā meridiāna, t.i., tiem ir vienāds garums. Attēlā 5, bultiņa parāda kuģa kustības virzienu un tā radītās platuma atšķirības.
Izbraukšanas punkts A - φ1 = 16°44" IESL. saskaņā ar formulu (4) φ2 = + 58°17", 5
Izbraukšanas punkts C - φ1 = 47°10", 4 S saskaņā ar formulu (4) φ2 = - 21°23", 0
Izbraukšanas punkts F - φ1 = 24°17", 5 N saskaņā ar formulu (4) φ2 = - 5°49",2
Garuma starpība (LD) — mazākais no ekvatora lokiem, kas atrodas starp sākuma un pienākšanas punktu meridiāniem (loks KD, 4. att.), tiek mērīts diapazonā no 0 līdz 180° un tiek nosaukts par Ost, ja palielinās austrumu garums vai rietumu garums. samazinās, un uz R, ja austrumu garuma garums samazinās vai rietumu garums palielinās.
Ja nosacīti piešķiram plus zīmi austrumu garumam un mīnus zīmi rietumu garumam, tad PD un tā nosaukumu noteiks pēc formulas:
RD = λ2–λ1 (5)
4., 5., 6. un 7. piemērā argumentācijas vienkāršības labad izbraukšanas un pienākšanas punkti tika izvēlēti tā, lai tie atrastos vienā ģeogrāfiskajā paralēlē, t.i., tiem būtu vienāds platums. Attēlā 6, a, b, bultiņas parāda kuģa kustības virzienu un tā radītās garuma atšķirības.
Garuma atšķirība nedrīkst būt lielāka par 180°. Tomēr, risinot problēmas ar garuma atšķirībām, izmantojot formulu (5), RD vērtība var izrādīties lielāka par 180°. Šajā gadījumā iegūtais rezultāts tiek atņemts no 360° un manevrēšanas ceļa nosaukums tiek mainīts uz pretējo (7. piemērs).
Izbraukšanas punkts A - λ1 = 12°44", 0 Ost saskaņā ar formulu (5) λ2 =+48°13", 5
Izbraukšanas punkts C - λ1 = 110°15",0 W saskaņā ar formulu (5) λ2 = - 87°10",0
Izbraukšanas punkts M - λ1 = 21°37",8 W saskaņā ar formulu (5) λ2 = + 11°42",4
Izbraukšanas punkts F - λ1 =164°06",3 W saskaņā ar formulu (5) λ2 = + 170°35",1
Tieši no att. 6, taču ir skaidrs, ka (AB)°=(A"B")°, taču šo loku garumi nav vienādi, t.i., AB=A"B". Tādējādi ģeogrāfiskās paralēles apkārtmērs platuma grādos c ir īsāks par ekvatora garumu, jo šādas paralēles rādiuss r ir īsāks par ekvatora rādiusu R, kas saistīts ar attiecību
R = r sec ϕ.
Tāpēc A "B" = AB sek ϕ vai
RD = OTS sek ϕav (6)
kur OTS ir paralēles (bet ne ekvatora) loka garums platuma grādos c, kas atrodas starp izejas un ierašanās punktu meridiāniem.
Magnētiskā deklinācija
(d) - leņķis starp patieso un magnētisko meridiānu svārstās no 0 līdz 180°. Austrumu ir “plus” zīme, rietumu – “mīnuss”; d tiek noņemts no kartes navigācijas apgabalā un samazināts līdz navigācijas gadam. Ikgadējais pieaugums (samazinājums) d attiecas uz absolūtā vērtība deklinācija, t.i., pret leņķi, nevis uz tā zīmi (skat. 2.1. att.). Deklinācijai samazinoties, ja tās vērtība ir maza un izmaiņas vairāku gadu laikā pārsniedz kartē norādīto, ejot cauri nullei, deklinācija sāk pieaugt ar pretēju zīmi.
Magnētiskā deklinācija- lielākā daļa svarīgs elements navigācijai, tāpēc papildus īpašām magnētiskajām kartēm tas ir norādīts navigācijas jūras kartēs, uz kurām tās raksta, piemēram, šādi: “Skl. k. 16°,5 W.” Visi Zemes magnētisma elementi jebkurā zemes virsmas punktā ir pakļauti izmaiņām, ko sauc par variācijām. Zemes magnētisma elementu izmaiņas iedala periodiskās un neperiodiskās (jeb traucējumos).
Periodiskās izmaiņas ietver sekulāras, ikgadējas (sezonālas) un ikdienas izmaiņas. No tiem ikdienas un gada svārstības ir nelielas, un tās netiek ņemtas vērā navigācijā. Laicīgās variācijas ir sarežģīta parādība, kas ilgst vairākus gadsimtus. Magnētiskās deklinācijas sekulāro izmaiņu lielums dažādos zemes virsmas punktos svārstās no 0 līdz 0,2-0,3° gadā. Tāpēc jūras kartēs kompasa magnētiskā deklinācija tiek samazināta līdz konkrētam gadam, norādot gada pieauguma vai samazinājuma apjomu.
Lai pielāgotu deklināciju navigācijas gadam, ir jāaprēķina tās izmaiņas pagājušajā laikā un ar iegūto korekciju jāpalielina vai jāsamazina kartē norādītā deklinācija navigācijas apgabalā.
Piemērs: Burāšana notiek 2012. gadā. Kompasa deklinācija, ņemta no kartes, d = 11°, 5 Ost pielāgota 2004. gadam. Ikgadējais deklinācijas pieaugums 5". Pielāgot deklināciju uz 2012. gadu.
Risinājums. Laika periods no 2004. līdz 2012. gadam ir astoņi gadi; mainīt Ad = 8 x 5 = 40" ~0°.7. Kompasa deklinācija 2012. gadā d = 11°.5 + 0°.7 = - 12°, 2 Ost
Tiek sauktas pēkšņas īslaicīgas izmaiņas zemes magnētisma elementos (traucējumi). magnētiskās vētras, kuras rašanos nosaka ziemeļblāzma un saules plankumu skaits. Tajā pašā laikā deklinācijas izmaiņas tiek novērotas mērenajos platuma grādos līdz 7 °, bet polārajos reģionos - līdz 50 °.
Dažos zemes virsmas apgabalos deklinācija krasi atšķiras pēc lieluma un zīmes no tās vērtībām blakus esošajos punktos. Šo parādību sauc par magnētisko anomāliju. Jūras kartes norāda magnētisko anomāliju apgabalu robežas. Burājot šajās zonās, rūpīgi jāuzrauga magnētiskā kompasa darbība, jo tiek traucēta darbības precizitāte.
Magnētiskais kurss (MC)- leņķis starp magnētiskā meridiāna ziemeļu daļu un kuģa viduslīnijas plaknes priekšgalu.
Magnētiskais gultnis (MP)- leņķis starp magnētiskā meridiāna ziemeļu daļu un virzienu uz objektu.
Reversais magnētiskais gultnis (RMB)- atšķiras no MP par 180°.
Magnētiskā kompasa novirze (δ ) - leņķis starp magnētisko un kompasa meridiānu svārstās no 0 līdz 180°. Austrumu (kodols) zīmei tiek piešķirta “plus” zīme, rietumu (sūtņa) zīmei – “mīnusa zīme”.
| 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 |
Kuģu speciālisti ekspluatācijas laikā var novērst pusapaļas un ruļļu novirzes. Vienkāršākais veids Pusapaļu un ruļļu noviržu kopīga iznīcināšana izpaužas šādi:
Izmantojot kuģa inklinatoru, krastā tiek mērīta magnētiskā slīpuma vērtība. Veicot šo metodi atklātā jūrā, no kartes tiek noņemts magnētiskais slīpums;
nogādājiet kuģi līdz 0 (vai 180°) magnētiskajam kursam un izmantojiet šķērsvirziena magnētus, lai novirze samazinātu līdz nullei;
pagrieziet kuģi uz magnētisko kursu 180° (vai 0°), nosakiet novirzi un izmantojiet tos pašus magnētus, lai to samazinātu 2 reizes;
atrodas uz magnētiskā kursa 90° (vai 270°). Kompasa bļodas vietā tiek uzstādīts inklinators un, izmantojot inklinatora magnētu, rādījumi uz inklinatora tiek pielāgoti krastā izmērītā vai no kartes ņemtā magnētiskā slīpuma vērtībai;
tajā pašā kursā nomainiet kompasa bļodu un izmantojiet gareniskos magnētus, lai novirze samazinātu līdz nullei;
pagrieziet uz magnētisko virzienu 270° (vai 90°), nosakiet novirzi un, izmantojot tos pašus gareniskos magnētus, samaziniet to 2 reizes.
