Вопрос №9
АСТРОНОМИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОПРАВКИ КОМПАСА
Определение поравки компаса (∆К) в море является одной из важнейших задач в судовождении.Не зная верного значения ∆К, судоводитель не в состоянии обеспечить необходимой точности счисления пути судна, а так же и навигационных обсерваций. Как известно, поправки судовых компасов определяют по береговым створам. Однако с течением времени по различным причинам величины поправок гиросокпических и особенно магнитных компасов претерпевают изменения. Вследствии этого при нахождении судна в рейсе необходимо систематически определять верные значения поправок компасов. В открытом море это возможно делать только по небесным светилам, т.е. астронамическими методами.
Чтобы определить поправку компаса в море, необходимо получить истинное направление на светило С, т. е. его ИП (рис. 99), и компасное направление на светило, т. е. его КП, тогда величина и знак ΔК определяются по формуле ΔК = ИП - КП.
Истинный пеленг светила, равный азимуту его в круговом счете, в море вычисляют по формулам, таблицам, номограммам, приборам или ЭВМ. Азимут является функцией трех аргументов, т. е.
А = A 1 (φ, δ, t) = А 2 (φ, δ, h) = А 3 (φ, h, t)
На практике могут быть применены два способа наблюдений: метод моментов и метод высот. В первом случае одновременно со взятием КП замечают точное гривичское врея, а во втором - измеряют высоту пеленгуемого светила.
Метод моментов . Если при пеленговании светила замечен момент по хронометру и сняты с карты φ c , λ c , то в параллактическом треугольнике PnZCмогут быть получены следующие элементы:
Сторона 90 - φ c , где φ c снимается с карты по замеченным Тс и ол;
Сторона 90- , где выбирается из МАЕ по Т гр наблюдений, снимается с карты;
Угол
=
где выбирается
из МАЕ по Т гр наблюдений, снимается
с карты.
Поэтим трем известным элементам азимут светила может быть вычислен из треугольникаPnZC по формуле котангенсов:
ctg А = tg δ cos φ c cosec t M - sin φ c ctg t M . (1.1)
По этой формуле вычисляют азимут в полукруговом счете, переводят в круговой счет и принимают за ИП. Однако для получения азимута по трем известным величинам φ c , и чаще используют специальные таблицы.
Метод высот .
Если при пеленговании светила измерена его высота h, то азимут может быть рассчитан по трем другим известным сторонам параллактического треугольника.Применив формулу косинуса стороны PnC
cos А = sin δ sec φ c sec h - tg φ c tg h
Применяется, когда высоту можно вычислить заранее
Метод высот и моментов . Если после наблюдения высот светила взять его пеленг по компасу и заметить Тхр, то одновременно с получением места судна или линии положения можно получить и поправку компаса.
Для вычисления h и A применяется система формул:
применяется, если высота светила получена предварительно, а азимут вычисляется попутно.
Метод высот и моментов применяется также при определениях ΔК по Полярной звезде, но ее высота не измеряется, а принимается равной φ.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОПРАВКИ КОМПАСА. ОБЩИЙ СЛУЧАЙ
При видимости светил поправка компаса может быть определена в любое время суток по методу моментов, который и представляет общий случай определения поправки компаса. Для определения поправки компаса этим способом может быть использовано любое светило, независимо от величины его склонения.Наблюдения могут быть ваполнены как днем, тк и ночью, в любой широте. Все это позволяет считать способ универсальным.
Формула для расчета азимута (1.1) является нелогарифмической и при вычислениях требует исследования знаками.
Предварительные операции. Выбор условий наблюдений. На намеченное время подобрать светило с высотой до 10° (и не более 20°) с помощью звездного глобуса или на глаз. Проверка инструментов, Наблюдения. Пронаблюдать серию из трех пеленгов и КП. Получить навигационную информацию: Тс, ол, φ , λ, КК, ΔК.
Обработка наблюдений. Проанализировать ΔК; сравнить с принятой постоянной - расхождения не должны превышать точности курсоуказания (от ±0,3° в хороших условиях, до 1,5° - в плохих);
ВАС-58. ТВА-57. ЭВМ.
ПО ВОСХОДУ (ЗАХОДУ) СОЛНЦА
В момент касания верхнего края Солнца линии видимого горизонта центр светила распологается ниже истинного горизонта, т.е. имеет отрицательную высоту. При высоте глаза набюдателя е=12м, наиболее характерной для большинства судов, снижение центра Солнца в момент его видимоговосхода или захода составляет – 57,8 мин. Оно складывается из наклонения горизонта, среднего полудиаметра, параллакса и рефракции. При известном снижении азимуты Солнца в момент его видимого восхода или захода могут быть заранее рассчитаны по методу высот. Эти значения азимутов, ывчисленные по преобразованной формуле приводятся в таблицах 20а и 20б МТ-75.
Выборку табличного азимута из таб. 20а и 20б производят по счислимой широте и склонению солнца с интерполяцией по обоим аргументам. В табл 20а входят при одноименных широте и склонению, в табл 20б при разноименных. Азимуты получают а полукруговом счете. В северной широте наименование азимута будет NO при восходе и NW при заходе. В южнлм полушарии SO при восходе и SW при заходе. Полученные поправки компаса в момент видимого восхода или захода Солнца на практике сводится к следующему. С помощью МАЕ рассчитывают предворительно судовое время захода (восхода) и берут компасный пленг верхнего края светила в момент касания его линии видимого горизонта.
Порядок работы при определении ΔК по восходу (заходу) Солнца.
1. Пронаблюдать пеленг Солнца в момент появления (или погружения) на горизонте его верхнего края.
3. Войти в табл. 20-а при одноименных φ и λ или 20-6 при разноименных и выбрать ближайшее к φ и λ значение Ат. Проинтерполировать азимут по б и ф и придать поправки к А г. Полученному азимуту приписать наименование в полукруговом счете и перевести его в круговой счет.
5. Проанализировать ΔК. сравнением с принятой ранее и оценить возможные ошибки определения АК-
Определение поправки компаса по наблюдениям Полярной звезды
.
При плавании в малых северных широтах удобным объектом для определения поправки компаса является Полярная звезда. Так как полярное расстояние ∆=90- этой звезды составляет приблизительно 0,9 градуса, то в суточном движениии она описывает вокруг Северного полюса мира параллель, сферический радиус которой очень мал. Вследствии этого высота Полярной звезды в любой момент остается близкой к высоте полюса, или, что все равно к широте наблюдателя. Азимуты Полярной меняются незначительно и могут находится в пределах от 0 при кульминации звезды до 1.2 градуса NO или NW в элонгациях для широт, меньших 35 градусов. Указанные обстоятельства позволяют получить упрощенную формулу для ычисления азимута Полярнй звезды.
Определние поправки компаса по Полярной звезде возможно в широтах от 0 до 15 N при непосредственном пеленговании светила и до 40-50 градусов N при пользовании отражательным зеркалом.
Наблюдения состоят в получении трех – пяти компасных пеленгов звезды, взятых в быстрой последовательности.Время наблюдений, вследствии медленного изменения азимута, можно замечтаь по судовым часам с точностью до 5 мин. Счислимые координаты судна достаточно знать с точностью до 1 градуса.
Вычислив гринвичиское время Т гр наблюдений, выбирают по нему из МАЕ гринвичиское звездное время S гр, которое переводят долготой в местное Sм. Выбранный из таблицаазимут звезды переводят в круговой счет.
Пример 73. 5 мая 1977 г. в Южно-Китайском море, следуя КК = 190° (+1°), V = 17 уз, определить АГК" по Полярной.
Решение. 1. Наблюдения. Около Т в = 2 Ч 13 м (№ = -9) пеленговали Полярную-ГКП = 359,6°; ф = 18° N; X = 116° 0 s ".
2. Обработка наблюдений:
Постоянное ведение счисления пути судна – необходимое условие его безопасного плавания, поэтому контроль за точностью курсоуказания, постоянное уточнение и учет поправки компаса важнейшая и ответственейшая задача судоводителя, Эта работа постоянно ведется как в порту, так и в море.
Для определения поправки любого компаса необходимо сравнить истинное и компасное направления на один и тот же ориентир, т.е:
ΔМК (ΔГК) = ИП – КП.
Некоторые способы определения поправок компасов перечислены ниже.
Определение поправки компаса по створу. ИП створа снимают с карты. КП берут в момент пересечения створной линии.
Определение поправки компаса по береговым естественным створам (например, срезам двух мысов). В момент пересечения линии естественных створов снимают компасный пеленг и сравнивают его с направлением линии, снятой с карты, проходящей через срезы двух мысов.
Определение поправки компаса по пеленгу отдаленного ориентира. Этот способ применяют при стоянке судна на якоре, когда место ориентира и стоянки точно известно. При этом надо учитывать рысканье судна на якорой цепи под действием ветра и и, особенно, переменного течения
Определение поправки компаса по сличению с другим компасом, поправка которого известна. Способ применяют для определения поправки главного и путевого магнитных компасов путем сличения показаний с гирокомпасом, поправка которого известна. По команде два наблюдателя одновременно замечают курс по обоим компасам. Определяют:
∆МК = (ГКК + ∆ГК) – КК.
Определение поправки компаса при определении места судна по трем пеленгам. При определении места судна по трем пеленгам возможно появление так называемого треугольника погрешностей, т. е. проложенные линии положения не пересекаются в одной точке. Когда имеется уверенность в правильном опознании ориентиров и в отсутствии грубых погрешностей в пеленгах, а треугольник получается большим, то это свидетельствует о погрешности в принятой поправки компаса. Чтобы исключить такую погрешность, а заодно и определить действующую поправку компаса, поступают следующим образом:
– все пеленги изменяют на 3 0 -5 0 в ту или иную сторону, и после прокладки получают новый треугольник погрешностей;
– через сходственные вершины старого и нового треугольников погрешностей проводят линии, а точку М их пересечения принимают за обсервованное место судна, свободное от влияния систематической погрешности в поправке компаса ∆К;
– точку М соединяют с ориентирами на карте и измеряют транспортиром полученные истинные пеленги. Сравнив их с компасными пеленгами тех же ориентиров, находят три значения поправки компаса ∆К = ИП – КП. Среднее арифметическое из полученных результатов принимают за действительную поправку на данном курсе.
Принцип и методика определения поправки компаса по наблюдениям светил.
В открытом море единственным способом определения поправки курсоуказания является астрономический способ. Его целесообразно применять и в порту, так как по сравнению с другими способами он является наиболее точным и надежным.
При определении поправки компаса астрономическим способом в качестве компасного направления используется пеленг на светило, измеренный с помощью пеленгатора, а в качестве истинного направления – счислимый азимут данного светила, вычисленный на момент измерения табличным или машинным способом.
Необходимо соблюдать следующие условия:
1. Использовать для уточнения ∆ К светила, находящиеся на небольшой высоте (h< 30°) и вблизи диаметральной плоскости судна (КУ< 30°);
2. Измерения следует производить сериями из 3-5 пеленгов с перефиксацией пеленгатора;
3. Пеленга измеряют с точностью до 0,1°, моменты замеров фиксируют с точностью не хуже 2-3 с;
4. Счислимый азимут нужно перевести в круговой счет, т.е. ИП = Ак.
Существует несколько способов определения Δ К по светилам:
1.Определение Δ К по светилу, находящемуся на произвольном азимуте;
2.Определение Δ К по Солнцу в момент его истинного восхода и захода;
3.Определение DК по наблюдениям Полярной звезды.
Первый способ – основной и наиболее распространенный, два других являются его частными случаями.
Пример расчётов по сличению компасов В результате сличения компасов в 2010 году плавания были получены следующие данные: ГКК = 310,5˚; КК = 306,5˚; ΔГК = – 1,3˚;магнитное склонение карты (dк) = 0,8˚Е 2000 года; годовое изменение магнитного склонения (Δd) = 0,02˚ к W; δ = + 1,5˚.1. Приведём магнитное склонение к году плавания. Для этого надо разность между годом плавания (N ПЛ) и годом, к которому отнесено склонение на карте (N К), умножить на величину годового изменения магнитного склонения. Знак произведения определяется знаком годового изменения магнитного склонения. Если магнитное склонение изменяется к E, то произведение будет иметь знак + . Если магнитное склонение изменяется к W, то произведение будет отрицательным. Чтобы получить величину магнитного склонения, соответствующую году плавания (d), надо полученное произведение со своим знаком сложить со склонением карты (d К). В нашем случае d = (N ПЛ − N К) × Δd + d К = (2010 − 2000) × (−0 0 ,02) + 0 0 ,8 = 0 0 ,6 E . 2. Рассчитаем истинный курс по магнитному компасу. ИК МК = КК + d + δ = 306 0 ,5 + 0 0 ,6 + 1 0 ,5 = 308 0 ,6 . 3. Рассчитаем истинный курс по гирокомпасу. ИК ГК = ГКК + ΔГК = 310 0 ,5 + (−1 0 ,3) = 309 0 ,2 . 4. Рассчитаем разность по абсолютной величине между истинным курсом по гирокомпасу и истинным курсом по магнитному компасу. Δ = ИК ГК − ИК МК = 309 0 ,2 − 308 0 ,6 = 0 0 ,6 , Δ = 0 0 ,6. 5. Так как разность по абсолютной величине между истинными курсами не превышает трёх градусов, то точность работы курсоуказателей можно считать удовлетворительной.Поправка магнитного компаса
EdwART. Толковый Военно-морской Словарь , 2010
Смотреть что такое "Поправка магнитного компаса" в других словарях:
ПОПРАВКА КОМПАСА - Угол между истинным и компасным направлениями, представляющий собой алгебраическую сумму магнитного склонения и девиации. Выражается разностью между компасным и истинным (снятым с карты) направлениями на какой либо маяк, навигационный знак и т. п … Морской энциклопедический справочник
Прибор для определения горизонтальных направлений на местности. Применяется для определения направления, в котором движется морское, воздушное судно, наземное транспортное средство; направления, в котором идет пешеход; направления на некоторый… … Энциклопедия Кольера
Прибор для определения сторон горизонта и измерения на местности магнитных азимутов, напр. при движении по маршруту. Осн. части компаса – магнитная стрелка, свободно вращающаяся на острие иглы, лимб с градусными делениями, а также (в некоторых… … Географическая энциклопедия
Запрос «Компас» перенаправляется сюда; см. также другие значения. Горный компас Брантона, точный инструмент … Википедия
Прибор, указывающий направление на земной поверхности; в его состав входит один или несколько гироскопов. Используется почти повсеместно в системах навигации и управления крупных морских судов; в отличие от магнитного компаса его показания… … Энциклопедия Кольера
Наука, изучающая форму, размеры и гравитационное поле Земли, а также технические средства и методы измерений на местности. Геодезия зародилась в странах Древнего Востока и в Египте, где задолго до н. э. были известны методы измерения земельных… … Географическая энциклопедия
Лекция 5
Тема: Способы определения поправок компаса
1. Определение поправки магнитного компаса и контроль его работы в море
2. Определение поправки гирокомпаса и контроль его работы в море
Как уже говорилось, основными достоинствами магнитного компаса являются простота его устройства, автономность и надежность. Основным недостатком – невысокая точность в определении направлений. Погрешности достигают 2–4 о, особенно при качке. Источники погрешностей: магнитное склонение, девиация, инерционность и недостаточная чувствительность системы магнитных стрелок магнитному полю Земли. Картушка магнитного компаса приходит в меридиан через 3–4 минуты после маневрирования.
На судне обычно устанавливают два магнитных компаса. Один, главный, служит для определения места судна. Его устанавливают в ДП судна в месте, обеспечивающем круговой обзор и защищенность то воздействия судовых магнитных полей. Как правило, это верхний мостик судна (пеленгаторная палуба). Путевой компас служит для управления судном и устанавливается в районе поста управления рулем. Хотя, принимая во внимание, что магнитный компас есть прибор резервный, в настоящее время, очень часто устанавливают один главный компас на пеленгаторной палубе. Курс с него транслируется к посту управления судном с помощью перископа.
Важным в судовождения является точное знание девиации магнитного компаса. Девиация уничтожается не реже одного раза в год способами, изучаемыми в курсе «Технические средства судовождения». Остаточная девиация определяется навигационными способами и не должна превышать нескольких градусов.
В соответствии с хорошей морской практикой, девиация магнитного компаса определяется:
а. не реже одного раза в год;
б. после ремонта, докования, размагничивания судна, а также после погрузки и выгрузки груза, меняющего судовое магнитное поле;
в. при значительном изменении магнитной широты;
г. при расхождении табличной девиации с фактической более чем на 1 о для главных компасов и 2 о для путевых;
д. перед дальним рейсом.
Все способы определения девиации построены на использовании формулы (4.6)
МП = КП + δ → δ = МП – КП
Так как девиация зависит от курса судна, то ее обычно определяют на 8 равноотстоящих компасных курсах, а промежуточные значения находят линейной интерполяцией. Обычно это курсы, соответствующие основным и четвертным румбам, т.е. курсы 0, 45, 90, 135, 180, 225, 270, 315 градусов.
Предполагается, что судовое магнитное поле симметрично относительно ДП судна, т.е. девиация симметрична относительно магнитного меридиана, поэтому среднее значение компасного пеленга на отдаленный предмет, взятых на отдаленный ориентир на равноотстоящих курсах можно принять за оценку магнитного пеленга. Формула будет выгладить следующим образом:
Где А – некоторая поправка на систематическую погрешность (постоянная девиация), которая определяется для конкретного компаса во время уничтожения девиации.
Основные методы определения девиации:
1.1. По створу (рис.1)
Расчет истинных направлений по известным компасным называется исправлением направле ний (румбов). Исправление румбов необходимо для прокладки на карте линии курса или пеленга. Выбрав б из таблицы по известному КК, можно сначала найти магнитные направления по зависимости (15), а затем истинные по соотношению (13). Подставляя (15) в (13), получим формулы для исправления румбов
(23)
Расчет компасных направлений по известным истинным называется переводом направле ний (румбов). Перевод румбов необходим, например, для определения курса судна по компасу с целью перехода из одной точки в другую. Сначала по (14) вычисляют магнитный курс
МК=ИК - d,
а затем по (16) находят компасный курс
Девиацию выбирают из таблицы по магнитному курсу, учитывая, что МК и КК отличаются на небольшую величину. В случаях, если величина девиации превышает 4°, а табличный интервал 1°, целесообразно сделать второе приближение. Для этого после расчета КК снова входят в таблицу девиации уже с полученным значением компасного-курса, находят б и рассчитывают компасный курс второй раз.
Подставляя (14) в (16), получим зависимости прямого перевода румбов
(24)
Алгебраическая сумма склонения и девиации геометрически представляет собой (рис. 15) угол в плоскости горизонта между северной частью истинного и компасного меридианов, называемый поправкой компаса (ΔМК),
ΔМК = d +δ. (25)
Если северная часть компасного меридиана отклонена к Е от истинного, поправка компаса положительна, если к W - отрицательна.
С учетом зависимости (25) из (23) и (24) получаем формулы для исправления и перевода румбов при известной поправке компаса:
(26)
(27)
Все задачи исправления и перевода румбов могут быть проверены графически (рис 16).
Для этого, например, сначала строят истинный меридиан, затем по известным величинам (ΔМК, d или ИК) проводят другие линии (компасного, магнитного меридиана или курса) и определяют неизвестные величины. Расположение меридианов относительно друг друга определяют логическим рассуждением с учетом знака и величины δ, d или ΔМК. Графический контроль проводят с целью исключения ошибок в знаках.
Исправление и перевод румбов чаще всего производят, рассчитывая поправку компаса по формулам (26) и (27), для чего снимают с карты величину склонения, а девиацию выбирают из таблицы.
Достоверность поправки компаса обусловливает точность определения истинных направлений, а следовательно, и точность проводки судна. Отсюда вытекает необходимость систематического контроля поправки. Поправку компаса определяют сравнением истинных и компасных направлений. С этой целью необходимо знать значение истинного курса или пеленга и одновременно измерить соответствующее компасное направление. Из (26) имеем, что
(28)
Для определения ΔМК могут быть использованы способы, аналогичные способам определения девиации: по пеленгам створа, истинное направление которого дано на карте или может быть снято с карты; по пеленгу отдаленного предмета, когда место судна известно с высокой точностью, а предмет нанесен на карту, по пеленгам небесных светил. На некоторых речных судах, где не имеется возможности измерить пеленг с магнитного компаса, поправка может быть определена сравнением ИК и КК при плавании по створам, направление которых известно. Для этого, находясь на линии створа, приводят судно носом точно на створные знаки и замечают компасный курс.
Поправка магнитного компаса может быть получена также сличением с гирокомпасом, если его поправка известна:
ΔМК = ГКК - КК+ΔГК. (29)
При каждом определении поправки магнитного компаса следует вычислять девиацию по формуле
δ = ΔМК - d (30)
для контроля достоверности таблицы.
