1.2. Обчислення шляху судна
1.2.1. Призначення та види числення. Основні завдання,
розв'язані на карті
Обчисленням називають отримання будь-якої миті місця судна з його переміщенню з точки, прийнятої за початкову.
Обчислення складає основу штурманського (інструментального) судноводіння. Ведуть числення повахтово помічники капітана під його контролем протягом усього часу плавання. Починають числення відразу після виходу з порту чи зйомки з якоря, а закінчують із приходом на рейд порту призначення. Місце та час початку та закінчення числення встановлює капітан. За початкову точку числення приймають найточніше місце судна, яке можна одержати у даних умовах. Якщо плаванні виявляється велика похибка числення, то перенесення їх у нову початкову точку і зміна прийнятих до обліку елементів руху роблять з відома капітана.
Отримане за численним місцем судна на карті та його координати с, називають зліченими. Біля такої точки проводять горизонтальну межу, над якою написують судновий час (годинник, хвилина), а під – відлік лага (милі без вказівки сотень, десяті). Якщо лаг не працює, то внизу ставлять прочерк.
Зберігаючи суть числення, його поділяють на три види: графічне, аналітичне та автоматичне. Незалежно від цього за необхідності обговорюють, які умови враховують дрейф, перебіг, циркуляцію.
Точки, що зраховуються, належить наносити на карту при будь-яких змінах курсу та швидкості судна, при інших змінах умов плавання, а також при всіх подіях, запис про які вноситься до суднового журналу. Якщо курс і швидкість незмінні, то при плаванні вздовж узбережжя точки наносять на карту щогодини, а при плаванні у відкритому морі (в океані) - через чотири години при зміні вахт.
Зазвичайобчислюване місце знаходять на даний момент суднового часу. Іноді потрібно знайти передбачуване місце на момент майбутнього, що задається, або, навпаки, треба відновити місце на момент будь-якої події в минулому. Подібні та будь-які інші завдання числення можна вирішувати графічно чи аналітично.
Для графічного вирішення різних навігаційних завдань користуються вимірювальним циркулем, паралельною лінійкою та навігаційним транспортиром.
Вимірювальний циркуль служить для вимірювання та відкладення відстаней на карті. Відстань вимірюють у морських милях. Шкалою служить бічна (вертикальна) рамка карти навпроти того місця, де вимірюється. Одна хвилина цієї шкали дорівнює одній морській милі.
Паралельна лінійка застосовується щодо карті прямих ліній, паралельних заданому напрямку. Вона складається з двох лінійок, з'єднаних металевими тягами на шарнірах. Таке з'єднання дозволяє пересувати лінійку, зберігаючи заданий напрямок, що необхідно під час прокладання ліній курсів та пеленгів. Застосовується і простий креслярський циркуль, з допомогою якого карті проводять дуги – щодо місця по відстанях до берегових об'єктів.
Навігаційний транспортир необхідний для побудови та вимірювання на карті кутів. Він є градуйованим півколо з лінійкою з центром у точці "0". На його зовнішній дузі нанесені градусні поділки. Штрихи поділів, кратні п'ять градусів, подовжені. Проти штрихів, що відзначають десятки градусів, нанесено дві цифри, що відрізняються на 180. Верхні цифри відповідають напрямкам північної половини карти компаса, а нижні – південній. Щоб прокласти на карті лінію під певним кутом до меридіана, необхідно накласти транспортир на карту так, щоб з лінієюмеридіана збіглися центральний штрих "0" і характеристика на дузі, що позначає задану кількість градусів. Тоді лінія, проведена вздовж верхнього зрізу лінійки у відповідний бік, дасть потрібний напрямок.
При прокладанні необхідно вирішувати такі основні завдання:
зняти з карти широту та довготу даної точки;
по даній широті та довготі нанести крапку на карту;
від цієї точки на карті прокласти курс або пеленг;
відкласти від цієї точки за цим напрямом певне число
визначити напрямок прокладеного на карті курсу або пеленгу;
виміряти відстань між двома точками на морській карті;
прокласти на карті від відправної точки курс у заданій відстані від
перенести крапку з однієї картки на іншу.
1. Зняти з карти широту та довготу цієї точки. Це завдання вирішується за допомогою циркуля. Поставивши одну голку циркуля в дану точку, розсувають його так, щоб друга голка припала на найближчу паралель. Проводячи циркулем частину кола, переконуються, що його голка стосується найближчої паралелі лише в одній точці. Потім, не змінюючи розчину циркуля, переносять його на бічну частину рамки карти і, приклавши одну його голку до тієї ж найближчої паралелі, якої торкалася частина кола, а іншу, направивши по рамці у бік цієї точки, тобто. N або S від цієї паралелі, знімають широту, відповідну даній точці.
Для зняття довготи ставлять одну голку циркуля в дану точку і, розсунувши його до найближчого меридіана, описують другий голкою коло, що стосується меридіана. Не змінюючи потім розчину циркуля, переносять його на нижню або верхню частини рамки карти і, приклавши одну його голку до того меридіана, до якого проводили частину дотичного кола, ставлять на цю рамку другу голку в бікзаданої точки та знімають довготу.
Широту та довготу знімають з точністю до 0,1, якщо дозволяє масштаб.
2. За даною широтою та довготою нанести крапку на карту. Для нанесення точки на карту відшукують на бічній рамці розподіл, відповідне числу градусів і хвилин заданої широти, і, приклавши паралельну лінійку до паралелі, найближчої до цього поділу, зсувають лінійку так, щоб один з її зрізів припав на розподіл заданої широти; потім у тому прямокутнику, де приблизно повинна бути точка, між двома меридіанами проводять уздовж зрізу лінійки лінію. Відшукавши на нижній або верхній частині рамки карти поділ, відповідне числу градусів і хвилин заданої довготи місця, і знявши циркулем відрізок від цього поділу до найближчого меридіана, відкладають цей відрізок на проведеній олівцем лінії від того ж меридіана і отримують точку, що відшукується.
Це завдання може бути виконана і з допомогою лише однієї лінійки. Для цього, відшукавши на бічній рамці задану широту і приклавши лінійку до найближчої паралелі, підводять до заданої широти її зріз, вздовж якого проводять олівцем коротку лінію в тому прямокутнику, де знаходиться точка, що шукається. Потім, відшукавши на нижній або верхній частині рамки карти поділ, відповідне даної довготі, прикладають зріз лінійки до найближчого меридіана і, зрушуючи лінійку, підводять один з її зрізів до поділу заданої довготи, уздовж якого проводять коротку лінію. Перетин двох проведених ліній і дає потрібну точку.
3. Від цієї точки на карті прокласти курс чи пеленг. Для вирішення цього завдання користуються транспортиром та лінійкою. Перш ніж розпочати вирішення завдання, необхідно уявити напрямок заданого курсу чи пеленгу, тобто. в якій чверті горизонту розташовуватиметьсяцей напрямок. Наклавши транспортир з прикладеною паралельною лінійкою на карту так, щоб нижній зріз лінійки склав з меридіаном приблизно заданий напрямок, повертають транспортир, не відводячи центрального штриха від меридіана або вправо, або вліво до тих пір, поки поділ транспортира, відповідне задане меридіаном.
Добившись збігу, прибирають транспортир і, підвівши зріз паралельної лінійки до цієї точки, прокладають лінію курсу, проводячи її олівцем вздовж зрізу лінійки. Якщо лінійка транспортира розташовується майже у напрямку меридіана при курсах, близьких до нуля або до 180, то транспортир краще прикладати до паралелі та встановлювати на відлік заданого курсу90.
Написи на поділах транспортира зроблені з таким розрахунком, щоб вказати напрямок курсу або пеленгу; так при курсах, спрямованих на N, або вгору, відповідні написи на транспортирах знаходяться вгорі, при курсах або пеленгах, спрямованих на S, або вниз, написи знаходяться внизу.
4. Відкласти від даної точки за цим напрямком певну кількість миль. При вирішенні цього завдання необхідно пам'ятати, що морська миля на картці меркаторской зображується відрізками різної довжини, залежно від широти.
Задана відстань знімається за допомогою циркуля на бічній частині рамки картки від широти, що відповідає широті даної точки. Ця відстань береться до N від цієї точки, якщо курс спрямований на N, або S, якщо курс спрямований на S, і відкладають від даної точки на лінії прокладеного курсу або пеленгу. Якщо величина заданої відстані не може бути виміряна одним розчином циркуля, то ця відстань відкладають частинами, причому кожна з частин знімається в широті, що відповідає цій частині.
5.Визначити напрямок прокладеного на карті курсу або пеленгу. Приклавши лінійку до прокладеної на карті лінії курсу або пеленгу та приставивши до неї транспортир, підводять лінійку разом із транспортиром до найближчого меридіана, поєднуючи центральний штрих транспортира з меридіаном. Відлік на транспортирі дасть величину (у градусах і частках) курсу, що визначається, або пеленгу. Якщо напрямок курсу чи пеленгу лежатиме у NЕ чи NW чвертях, тобто. у напрямі на N, то на транспортирі знімається верхній відлік, якщо напрям буде в SЕ або SW чвертях, тобто. у напрямку S, то знімається нижній відлік.
6. Виміряти відстань між двома точками на морській карті. При вимірі відстані між двома точками встановлюють одну голку циркуля в одну точку, а іншу – в другу і знімають відстань між цими точками. Потім переносять циркуль до бічної частини рамки і в широті, що відповідає вимірюваній відстані, визначають зняту циркулем відстань.
Якщо відстань між точками не може бути знята одним розчином циркуля, його вимірюють частинами – кожну частину у відповідній широті.
7. Прокласти на карті від відправної точки курс у заданій відстані від цього предмета.
Для вирішення цього завдання знімають задане число миль з бічної рамки карти, у тій її частині, що припадає проти заданого предмета.
Ставлять голку циркуля на карті в точку, яка відповідає місцю заданого предмета, а олівцем циркуля описують дугу.
З відправної точки проводять дотичну до описаного кола.
8. Перенести крапку з однієї картки на іншу.
Це завдання може бути вирішено двома способами:
знімають з однієї карти широту та довготу даної точки та за ними наносять крапку на іншу карту;
знімають з однієї карткиістинний пеленг якогось предмета, нанесеного на обох картах, і, вимірявши відстань від цього предмета до цієї точки, прокладають на іншій карті знятий істинний пеленг і відкладають від предмета на лінії пеленгу виміряну відстань, беручи його в масштабі другої карти.