Что такое дбк на картах

Плавание по дуге большого круга

Наивыгоднейший путь судна совпадает с кратчайшим расстоянием между точками на земле, те с ДБК. Трудность заключается в том, что ортодромия на меркаторских картах в виде прямой не изображается, на них для прокладки курсов удобней использовать локсодромию.

При плавании по экватору или меридиану или вблизи их орт и локс либо совпадают либо разняться на по величине незначительно. Но с увеличением широты и на курсах, отличающихся от 0° или 180°, эта разница между ними становится всё ощутимее.

Сущность плавания по ДБК сводится к следующему. ДБК непрерывно меняет своё направление относительно меридианов, пересекая их под различными углами. Следовательно курс судна при плавании по ортодромии должен постоянно меняться, начиная от начального курса при выходе из пункта отхода и до конечного – при подходе к пункту назначения. Но к частому изменению курсов не прибегают, т.к. на коротких участках разность длин ортодромии и локсодромии незначительна. Поэтому практическое плавание по ДБК осуществляется постоянными курсами по отдельным участкам локсодромии, представляющим собой хорды дуги ортодромии. В этом случае изображение дуги ортодромии в виде ломаной линии наносят на меркаторскую карту по её начальным и конечным координатам и по координатам заранее выбраных промежуточных точек

К1х = К1 + y1 – y1\n,

К1х – курс судна по первой хорде ортодромии,

К1 – локсодромический курс из т.1 в т.n (снимается с карты),

y1-ортодромическая поправка для всей локсодромии (выбирается по j1, jn,

sl=ln-l1),

К2х = К2 – y2– (y2/n–1).

На генеральной карте в меркаторской проекции соединяют прямой линией (локсодромией) точку отхода 1 и точку прихода n. Для нанесения ортодромии на карту локсодромию от точки 1 разбивают меридиальными линиями на равные участки так, чтобы разность долгот каждого не превышала 10°. Для получения т.2 ортодромии из т.1 проводят прямую 1-2 до пересечения с меридианом первого участка, определяемую углом К1х. Получив т.2 первого участка, вновь соединяют её с точкой n и рассчитав ортодромическую поправку y2 по координатам точек 2 и n, проводят направление второй хорды ортодромии. Найдя конечную точку 3 второго участка, опять соединяют её с точкой n. такие последовательные построения и рассчёты Кi выполняют до тех пор, пока прокладываемая ДБК не достигнет конечной точки.

Направление хорды участка ортодромии, принимая его в дальнейшем за истиный курс судна, рассчитывают каждый раз по формуле:

Kix = Ki + y1– (y1 \ n-(i-1)).

Знак ортодромической поправки в северном полушарии отрицательный при курсах от 0 до 180, а положительный при курсах от 180 до 360. В южном полушарии знаки поправки меняются на обратные.

Источник

Дуга большого круга, ее уравнение и основные параметры

Вопрос 15

I. Выбор пути

Одной из главных задач судоводителя является обеспечение бе-
зопасного перехода судна из одного пункта в другой по наиболее
экономически выгодному пути.

Оптимальным называют такой безопасный в навигационном отношении путь, который удовлетворяет заданному критерию оптимальности. В качестве критериев оптимальности могут быть выбраны:

· продолжительность (время) перехода;

· величина (расстояние) плавания;

· расход топлива не переходе и др.

Если в качестве критерия оптимальности выбрано минимальное время перехода, тo минимальным будет путь, кратчайший по времени. Если в качестве критерия выбрана минимальная величина плавания то оптимальным будет путь, кратчайший по расстоянию. Во всех слу­чаях при выборе критерия оптимальности путь судна должен проходить свободно от навигациоиных опасностей и должна быть соблюдена сохранность перевозимых rpyзов.

Эксплуатационные расходы за рейс, как правило, пропорциональ­ны его продолжительности, noэтому необходимо сокращать ходовое время. Общие расходы на содержание судна

Поэтому наиболее часто за определяющий показатель эффектив­ности выбирают минимальное время перехода и путь, кратчайший по времени, называют наивыгоднейшим путем.

И так наивыгоднейшим путем можно считать тот путь который бу­дет завершен в возможно кратчайшее время, не будет связан с не­обоснованным риском посадки на мель или опасностью столкновения с другими судами, который соответствует рекомендованному маршру­ту и будет выбран с учетом гидрометеорологических факторов, обеспечивающих сохранность

Основой для выбора наивыгоднейшего пути как правило, является кратчайшее расстояние между двумя точками.

Дуга большого круга, ее уравнение и основные параметры

Прежде чем совершить плавание по ДБК, необходимо проложить ее на морской навигационной карте и убедиться в том, что она проходит чисто от опасностей, и снять с карты или рассчитать промежу­точные локсодромические курсы.

Для расчета ДБК и ее прокладки на карте меркаторской проекции существуют точные и приближенные методы. Рассмотрим один из точных методов, основанный на уравнении дуги большого круга, связывающей текущие координаты точки Мι ( φι и λι ) с параметрами дуги λ0иК0. Из сферического треугольника ОМι Мι по формуле котангенсов получим уравнение ортодромии

Из сферического треугольника ОРN А по теореме синусов опреде­ли Ко:

Из этого же треугольника по формуле котангенсов определим

Для того чтобы получить полный выигрыш в плавании по ДБК, необходимо регулярно изменять курс, т.е. совершать плавание по ортодромическому курсоуказателю или иметь на борту судна ЭВМ, связанную с авторулевым, которая должна периодически с точностью до 0,1о корректировать курс судна. Так как выполнить это требование нe всегда можно, то на практике поступают следующим образом: pacсчитав К_н, λ_о и К_о и задавшись разностью долгот двух соседних промежуточных точек РД_пí в соответствии с рекомен

дацией (4. 4) по промежуточным долготам

рассчитываем широты промежуточных точек по формуле (4.5). Нанеся на навигационную карту промежуточные точки, соединяют их и снимают локсодромические курсы.

Локсодромия

Если судно совершает переход одним и тем же неизменным курсом, то его путь изобразится на поверхности Земли кривой линией, которая называется локсодромией. Локсодромия – это принятое в навигации название одной из самых замечательных кривых, известной в математике как логарифмическая спираль. На сфере локсодромия – это кривая, пересекающая все меридианы под постоянным углом, равным курсу судна. Лаксодромия пересекает каждый меридиан много раз, причем широта пересечения локсодромии с данным меридианом последовательно увеличивается, Она спиралеобразно асимтотически стремится к полюсу.

Требования к навигационной карте а) линия курса судна – локсодромия должна изображаться на карте прямой линией; б) картографическая проекция должна быть равноугольной.

Ортодромия

Наивыгоднейший путь судна совпадающий с кратчайшим расстоянием между точками на Земле, т.е Дугой Большого Круга. Трудность заключается в том, что ортодромия на меркаторских картах в виде прямой не изображается, на них для прокладки курсов удобней использовать локсодромию.

Вывод уравнения локсодромии и его анализ

Если судно, совершая плавание между двумя пунктами, идет постоянным курсом, то оно пересекает все меридианы под постоянным

между длиной локсодромии и длиной ортодромии, соединяющими порт отхода и порт прихода, значительна, и плавание по ортодромии дает определенный экономический эффект на морской навигационной карте приходится прокладывать линии курсов судна (локсодромии)

тальное хорошо читаемое изображение рельефа морского дна со всеми опасностями для плавания: элементами навигационной обстановки, фарватеры, формы рельефа суши и береговые объекты приметные с моря.

Источник

Расчёт плавания судна по ДБК с помощью карты гномонической проекции

На карте гномонической проекции ДБК изображается прямой линией, соединяющей пункты отхода и прихода судна.

По полученным координатам наносят промежуточные точки ДБК на карту равноугольной циллиндрической проекции. Эти точки соединяются прямыми линиями – локсодромиями, т.е. ДБК заменяется отрезками локсодромий – хордами. Для каждой хорды на карте равноугольной циллиндрической проекции измеряется локсодромический курс и расстояние.

Рисунок 2.1 Карта в гномонической прекции

3.1.3. Плавание по наивыгоднейшим путям

Плавание судна по ортодромии является наиболее коротким по расстоянию, но далеко не всегда самым коротким по времени и самым безопасным для судна.

На скорость хода судна и время, необходимое на переход влияют:

· длина выбранного пути между пунктами отхода и прихода;

· навигационные условия на переходе:

o сила и направление ветра;

o скорость и направление течения;

o высота волн и направление их фронта;

o ледовая обстановка по маршруту;

o длительность воздействия всех этих факторов на судно;

· способы судовождения и управления судном.

Вопросы для самопроверки:

1. Факторы, влияющие на выбор пути перехода.

2. Понятие локсодромии и ортодромии.

3. Способы расчёта ДБК.

Раздел 4. Навигационная подготовка судна к рейсу

Тема 4.1. Международные документы о планировании рейса.

Безопасность судовождения и предотвращение опасных ситуаций

1 До выхода в море капитан должен обеспечить, чтобы намеченный рейс был спланирован, используя соответствующие морские навигационные карты и морские навигационные пособия на район плавания, принимая во внимание руководство и рекомендации, выработанные Организацией.

2 План рейса должен определить путь следования, который:

.1 принимает во внимание любые относящиеся к рейсу системы установленных путей движения судов;

.2 обеспечивает достаточное пространство для безопасного перехода в течение всего рейса;

.3 учитывает все известные навигационные опасности и условия погоды;

.4 принимает во внимание применимые меры по защите морской окружающей среды и избегает, насколько это практически возможно, действий и деятельности, которые могли бы нанести вред окружающей среде.

3 Владелец, фрахтователь или компания, как она определена в правиле IX/I, эксплуатирующая судно, или любое иное лицо не должны стеснять или ограничивать капитана при принятии им решения или выполнении любого решения, которое по профессиональному суждению капитана, необходимо для обеспечения безопасности мореплавания и защиты морской окружающей среды.

ТРЕБОВАНИЯ В ОТНОШЕНИИ НЕСЕНИЯ ВАХТЫ

3 Предстоящий рейс должен планироваться заранее, принимая во внимание всю имеющуюся к этому отношение информацию, а любой проложенный курс должен быть проверен до начала рейса.

4 Старший механик должен, проконсультировавшись с капитаном, определить заранее потребности предстоящего рейса, принимая во внимание потребности в топливе, воде, смазочных материалах, химикатах, расходных и прочих запасных частях, инструментах, запасах и прочие требования.

Планирование до начала каждого рейса

5 До начала каждого рейса капитан каждого судна должен обеспечить, чтобы предполагаемый путь из порта отхода до первого порта захода планировался, используя соответствующие карты и другие навигационные пособия, необходимые для предстоящего рейса, содержащие точную, полную и откорректированную информацию в отношении тех навигационных ограничений и опасностей, которые имеют постоянный или предсказуемый характер, и которые имеют отношение к безопасности плавания судна.

Проверка и прокладка запланированного пути

6 По завершению проверки запланированного пути, принимая во внимание всю относящуюся к нему информацию, запланированный путь должен быть проложен на соответствующих картах и быть постоянно доступным для вахтенного помощника капитана, который до того, как лечь на соответствующий курс, обязан проверить его.

Отклонение от запланированного пути

7 Если в ходе рейса принято решение об изменении следующего порта захода или если необходимо отклониться существенно от запланированного пути по другим причинам, измененный путь должен прорабатываться заранее, до того, как он будет существенно изменен.

Принята 25 ноября 1999 года РУКОВОДСТВО ПО ПЛАНИРОВАНИЮ РЕЙСА

1.1 Разработка плана рейса или перехода, а также непосредственный и непрерывный контроль за следованием судна и его местоположением при выполнении такого плана очень важны для обеспечения безопасности человеческой жизни на море, надлежащего судовождения и защиты морской окружающей среды.

1.2 Все суда нуждаются в планировании рейса и перехода. Имеются различные факторы, которые могут отрицательно влиять на безопасное плавание всех судов, и дополнительные факторы, которые могут препятствовать плаванию крупнотоннажных судов или судов, перевозящих опасные грузы. Следует учитывать эти факторы при составлении плана и при последующем контроле его выполнения.

1.3 Планирование рейса и перехода включает оценку, т.е. сбор всей информации, касающейся предполагаемого рейса или перехода; подробное планирование всего рейса или перехода от причала до причала, включая те районы, где требуется наличие на борту лоцмана; выполнение плана и контроль за продвижением судна при выполнении плана. Эти составляющие планирования рейса/перехода рассматриваются ниже.

2.1 Должна учитываться вся информация, касающаяся предполагаемого рейса или перехода. При планировании рейса следует учитывать следующее:

.1 условия состояния судна, его остойчивость и оборудование; любые эксплуатационные ограничения; его допустимую осадку в море, на фарватерах и в портах; данные о маневренности, включая любые ограничения;

.2 любые особые характеристики груза (особенно опасного) его размещение, укладку и крепление на судне;

.3 обеспечение компетентным и отдохнувшим экипажем;

.4 требования в отношении поддержания на уровне современности свидетельств и документов, касающихся судна, его оборудования, экипажа, пассажиров или груза;

.5 соответствующий масштаб карт, их точность и приведение их на уровень современности, которые будут использоваться на переходе, а также любые соответствующие постоянные или временные извещения мореплавателям и действующие радионавигационные предупреждения;

.6 точные и приведенные на уровень современности лоции, описания огней и знаков навигационного ограждения и радиотехнических средств;

.7 любую соответствующую приведенную на уровень современности дополнительную информацию, включая:

.1 руководство по путям движения и карты в помощь планируемому переходу, изданные компетентными властями;

.2 современные атласы приливов и течений и таблицы приливов;

.3 климатические, гидрографические и океанографические данные, а также другая соответствующая метеорологическая информация;

.4 доступность услуг служб гидрометеорологической проводки судов (таких как включённые в том Д публикации № 9 Всемирной метеорологической организации);

.5 существующие системы установленных путей движения судов и системы судовых сообщений, службы управления движением судов и мероприятия по защите морской окружающей среды;

.6 объём судопотока, который вероятен при выполнении рейса или перехода;

.7 если придётся воспользоваться услугами лоцмана, то следует учитывать информацию, касающуюся лоцманской проводки, приёма и высадки лоцмана, включая обмен информацией между капитаном и лоцманом;

.8 имеющуюся информацию по порту, включая информацию, касающуюся береговых средств и оборудования, используемых при оказании помощи в чрезвычайных ситуациях;

.9 любые дополнительные вопросы, относящиеся к типу судна или его груза, о конкретных районах, через которые судно будет проходить, о характере предполагаемого рейса или перехода.

На основе вышеупомянутой информации должна быть дана полная оценка предполагаемого рейса или перехода. Эта оценка должна обеспечивать точное указание областей опасности и тех районов, где можно будет пройти безопасно; любых установленных путей движения судов или систем судовых сообщений, а также служб управления движением судов; и любых районов, где должны учитываться вопросы с точки зрения защиты морской окружающей среды.

3.1 На основе самой полной оценки должен быть подготовлен подробный план рейса или перехода полностью от причала до причала, включая те районы, в которых будут использоваться услуги лоцмана.

3.2 Подробный план рейса или перехода должен включать следующие факторы:

.1 ведение предварительной прокладки рейса или перехода на картах соответствующего масштаба; должен быть нанесён путь планируемого рейса, а также все опасные районы, установленные пути движения судов и системы судовых сообщений, службы управления движением судов, районы с точки зрения защиты морской окружающей среды;

.2 основные факторы обеспечения безопасности человеческой жизни на море, безопасного и эффективного судовождения и защиты морской окружающей среды во время предполагаемого рейса или перехода; такие факторы должны включать, но не должны ограничиваться такими характеристиками как:

.1 безопасная скорость вблизи навигационных опасностей, лежащих на предполагаемом пути, маневренные характеристики судна, его осадка относительно глубин;

.2 необходимые изменения скорости на пути, например, при ограничениях из-за перехода в ночное время или вследствие приливных течений; допуск увеличения осадки кормой на ходу или крена при поворотах судна;

.3 требуемая минимальная глубина под килём на мелководье;

.4 места, где требуется изменение состояния машин и механизмов;

.5 точки изменения курса с учётом циркуляции судна при запланированной скорости и ожидаемого воздействия приливных и других течений;

.6 способ и частота определения местоположения, включая главные и второстепенные способы; указание районов, в которых точность определения местоположения является особенно важной и где требуется максимальная надёжность;

.7 использование систем установленных путей движения судов и систем судовых сообщений, а также услуг СУДС;

.8 рассмотрение вопросов, касающихся защиты морской окружающей среды;

.9 планов действий в чрезвычайных ситуациях по выходу судна на большую глубину, следованию в порт- убежище или на безопасную якорную стоянку в случае какой-либо ситуации, требующей необходимости отступления от плана, учитывая существующие береговые средства и оборудование для оказания помощи в случае аварии, характер груза и саму аварийную ситуацию.

3.3 Подробности плана должны быть ясно обозначены и записаны надлежащим образом на картах, в рейсовом плане или на компьютерном диске.

3.4 Каждый план рейса или перехода, также как и все подробности этого плана должны получить одобрение капитана до начала рейса или перехода.

4. Выполнение плана

4.1 Закончив подготовку плана рейса или перехода, как только можно будет определить предполагаемое время отхода и прихода с достаточной точностью, рейс или переход должен выполняться в соответствии с планом или любыми внесенными в него изменениями.

4.2 Факторы, которые следует учитывать при выполнении плана или при решении об отступлении от него, включают:

.1 надёжность и состояние судового навигационного оборудования;

.2 предполагаемое время прибытия в определённые точки, учитывая высоту прилива и течение;

.3 метеорологические условия (особенно в районах, известных частыми периодами плохой видимости) также как и информацию о гидрометеорологической проводке судов;

.4 прохождение опасных точек днём по сравнению с их прохождением в ночное время, влияние этого факта на точность определения местоположения;

.5 условия судопотока, особенно в узловых, с точки зрения навигации, точках.

4.3 Важно, чтобы капитан рассматривал влияние конкретных обстоятельств, таких как прогнозы ограничения видимости в районе, где определение местоположения посредством визуальных наблюдений в ответственных местах является важнейшей особенностью рейса или перехода, чтобы решить вопрос о приемлемости риска в преобладающих условиях. Капитан должен также решать, в каких конкретных точках перехода может возникнуть необходимость в дополнительном персонале на палубе или в машинном отделении.

5.1 План должен быть всегда на мостике под рукой у вахтенных помощников, чтобы была возможность незамедлительно им воспользоваться.

5.2 Следование судна в соответствии с планом рейса должно тщательно и непрерывно контролироваться. Любые изменения, вносимые в план, должны соответствовать настоящему Руководству, они должны регистрироваться чётко и ясно.

Планирование перехода

Цель планирования перехода состоит в обеспечении его безопасности. План должен отражать действия судоводителя от причала до причала, при этом необходимо обеспечить безопасность судна, груза, окружающей среды, что достигается с помощью надежного контроля местоположения судна в течение всего рейса. Необходимость планирования становится еще более актуальной в связи с работой судов по более плотному расписанию, увеличением интенсивности судоходства, сокращением экипажей судов.

Практическое назначение планирования заключается в том, чтобы заранее выбрать соответствующие методы контроля местоположения судна на различных этапах перехода. На фарватерах и в стесненных водах наибольшее значение приобретает наблюдение за окружающей обстановкой, особенно по курсу судна, а также выбор оптимальных методов проводки судна. Для правильного применения этих методов необходимо заранее произвести детальную проработку перехода.

Правильное и тщательное планирование перехода обеспечивает безопасное плавание судна, однако, если план перехода не выполнен или выполнен ненадлежащим образом, то решение возникающих при этом навигационных проблем приводит к необоснованно большим затратам.

В Конвенции ПДМНВ-78/95, в разделе «Основные принципы наблюдения при несении ходовой вахты» говорится: «Предстоящий рейс должен быть спланирован заранее с учетом всей информации, а любой проложенный курс должен быть проверен до начала рейса».

Необходимость планирования рейса и общие требования к выполнению этой процедуры излагаются в следующих международных документах:

— СОЛАС 74/78, глава V, Безопасность.

— ПДМНВ 78/95, глава VIII, часть 2 (Общие требования по планированию рейса).

— Резолюция ИМО А.893(21) от 25 ноября 1999 года «Руководство по планированию рейса».

Планирование перехода может рассматриваться как действие, направленное на контроль управления и возможность заблаговременной проработки по всему переходу. В процессе планирования необходимо выполнять следующее:

— собрать, всю относящуюся к рейсу информацию;

— привести в рабочее состояние все навигационные приборы и определить их поправки;

— точно отметить запретные для захода районы;

— определить использование навигационных методов по всем участкам перехода и подготовить безопасные пути;

— убедиться, что переход по требуемому пути можно эффективно контролировать;

— обеспечить эффективный контроль поворотов;

— ясно указать течения, отметить районы с системами разделения движения, места интенсивного судоходства;

— выписать частоты для связи по УКВ с лоцманом, СУДС, портом и точки обязательных докладов;

— планировать скорость по всем участкам перехода;

— обеспечить достаточное освещение лоцманского трапа и требуемых частей якорного устройства;

— определить время необходимое для подготовки команды и точки, в которых необходимо усилить состав мостика;

— довести в последовательном изложении план перехода так, чтобы он стал понятен всему составу мостика, включая лоцмана, если используются услуги последнего;

— убедиться, что офицеры являются специалистами, имеющими необходимую квалификацию для выполнения плана и, если необходимо, пройти учебную тренировку или изучить программное руководство.

Помощник, ответственный за составление плана, должен ожидать, что план подвергнется обсуждению и внесению поправок. Если переход сложный, целесообразно подготовить черновик, обсудить план и только после этого подготовить окончательный вариант. Уровень планирования должен соответствовать обстоятельствам перехода.

Схема плана перехода не оговорена в Резолюции ИМО А.893(21). Поэтому судоходные компании для своих судов самостоятельно разрабатывают план перехода, который может достигать до 24 листов.

Рейсовое задание

Планирование любого перехода начинается с рейсового задания. Существует несколько основных типов рейсовых заданий как-то:

1) port – to – port(из порта стоянки в порт назначения)

2) port – to – deviationpoint (из порта стоянки в базовую точку изменения маршрута)

3) deviationpoint – to – port(из базовой точки изменения маршрута в порт назначения)

Источник