Занимательная навигация.⁠⁠

На мысль меня натолкнул товарищ @Heraclitus . Ну поехали. Итак, навигация-это не только период года, в который осуществляется судоходство, но и наука, изучающая способы определения места судна (далее ОМС), способы проводки судна, а также повышение безопасности плавания.

Проводка судна осуществляется двумя методами- лоцманский (визуальный, как правило используется в речных условиях плавания, узкостях, маневрировании на акватории портов и.т.д.) и навигационный (и использованием технических средств навигации, предполагающий выполнение предварительной и ведение исполнительной навигационных прокладок линии пути на карте). Начнем с навигационного метода:

Простейшим техническим средством судовождения является старый добрый магнитный компас.

Данная модель КМ-145 позволяет определять курс, пеленг надводных, наземных, небесных объектов, курсовой угол на них. Чтобы далее было понятно придется дать определение паре терминов:

Курс- угол между диаметральной плоскостью судна и меридианом (направлением на север)

курсовой угол-угол между ДП судна и направлением на объект

пеленг-угол между направлением на Север и направлением на объект.

Север бывает истинным (географическая точка), магнитным (магнитный полюс Земли) и компасным (куда указывает компас).

Чтобы прийти от компасного Севера к истинному как можно точнее нам надо преодолеть два препятствия-девиацию и магнитное склонение.

Девиация-это отклонение стрелки компаса от магнитного меридиана под влиянием судового железа, помните как в книге "Пятнадцатилетний капитан" злодей заставлял врать компас подкладывая топор. Поэтому с помощью специальных магнитов ее сначала уменьшают, а затем составляют таблицу поправок.

Магнитное склонение же это разница между направлением на географическую точку Севера и направлением на магнитный полюс. В принципе не считая ряда зон магнитных аномалий (вызванных залежами железных руд, большом количеством затопленных судов на дне моря, и еще 100500 причин известных только рен-тв) для каждого района планеты оно посчитано, определен размер годового изменения и вся данная информация нанесена на карту. Т.е. чтобы получить правильное значение курса мы сначала по значению, которое выдает компас входим в таблицу девиации, получаем поправку, исправляем поправкой. Затем мы считаем годовое изменение на карте (год плавания-год печати карты, результат умножаем на годовое изменение), исправляем значение на карте изменением, и потом полученной величиной исправляем магнитное значение, получаем истинное значение.

При своих явных преимуществах (энергонезависимость, простота, надежность, запас спирта в картушке) есть и явные недостатки: плохо работает в приполярных широтах, точнее там склонение меняется слишком быстро, потому точность теряется, при приеме груза из металла или руды сильно может изменится девиация, может  быть обманут сильным магнитным излучением (вроде в какую-то из войн была такая диверсия-судно электромагнит).

Вторым незаменимым прибором стал гирокомпас, он использует только свойства свободного гироскопа (а именно свойство прецессии) и собственно вращение Земли. Смысл в том, что ось гироскопа стремится сохранить равновесие в пространстве и встает параллельно оси вращения Земли, т.е. показывает на Север.

Вот схема гирокомпаса "Амур-М", от основного прибора работают репитеры для управления, контроля, пеленгования, курсограф и.т.д.

А вот сильно поношенная гиросфера (потертости от токообменников и успокоителей). Внутри гиросферы плавающей в глицерине с огромной скоростью крутятся два гироскопа, под углом друг к другу и их результирующая прецессионной силы разворачивает гиросферу на Север. Вот так.

Собственно что еще показать как вводные.. Радиолокатор используется в наигационных целях для определения пеленга и дистанции, ну и секстан, на картинке ниже СНО-Т

Используется для определения вертикальных и горизонтальных углов, смысл в том, что смотря в трубу мы видим две половинки изображения, если секстан сведен в ноль-половинки совпадают. Так например чтобы измерить угловую высоту звезды мы должны совместить половинку с морем с половинкой со звездой, т.е. визуально утопить звезду

Самым простым способом ОМС является визуальный по двум ориентирам, он прост. Находим на карте и визуально два ориентира, снимаем пеленга на них, проводим эти пеленга на карте и вуаля. Но в этом случае весьма низкая точность, несколько надежнее по трем пеленгам (ну и по трем у меня есть картинка, а по двум рисовать лень)

Пересечение пеленгов в одной точке-это либо судно стоит, либо штурман уровня выше чем бог. За место судна принимается центр вписанной окружности, Т-время, ОЛ-отсчет лага (как одометр в машине), ИП-истинный пеленг. Звезочки-ориентиры.

После любого определения места считается точность, и мы понимаем примерно где мы. Если пост зайдет продолжим потом, в частности про РЛС способы, методы мореходной астрономии, точность и про то, зачем это все сейчас в век СНС (спутниковые навигационные системы).