Метод графической прокладки, плавание в условиях ограниченной видимости, влияние работы движетелей на управляемость судна, управление судном и безопасность мореплавания, организация. Использование радиолокатора для расхождения Маневренный планшет 3 цели

Составил капитан дальнего плавания Борискин О.И. 2002 год


Примерный алгоритм действий по расчету маневрирования при работе с маневренным планшетом.

  • если пеленг на цель не меняется, а расстояние уменьшается, то эта цель является опасной и существует угроза столкновения.

  • если пеленг и расстояние на цель не меняются, то эта цель – сателлит, то есть судно, следующее таким же курсом и дистанцией.

  • если пеленг на цель меняется и линия относительного движения (ЛОД) проходит перед носом судна (см. свой вектор), то судно проходит у нас впереди и пересекает наш курс

  • если пеленг на цель меняется и линия относительного движения (ЛОД) проходит за кормой судна (см. свой вектор), то судно проходит у нас сзади и наше судно пересекает ему курс

  1. Наносим цели на планшет. Рядом с отметками указываем время (6). Цели обводим кружочками.

  2. Через нулевую и шестую точки каждой опасной и потенциально опасной цели проводим ЛОДы, которые проходят немного дальше центра маневренного планшета.

  3. Завершаем построение векторного треугольника.(Из точки вращения векторов векторы только выходят)

  4. Находим дистанцию (Dкр) и время(tкр) кратчайшего сближения: дистанция кратчайшего сближения находится в месте касания ЛОД судна с концентрической окружностью от центра планшета. Помечаем точку кратчайшего сближения отчерком перпендикулярно ЛОД. Линия, соединяющая найденную точку и центр экрана – это и есть дистанция кратчайшего сближения с данным судном. Найдем время кратчайшего сближения по каждому судну. Для этого измерим расстояние от 6-минутной точки до дистанции кратчайшего сближения раствором измерителя, соответствующим 6-минутным отрезком. Это время укажем возле 6-минутной отметки данного судна. После этого ставим дробную черту. За дробной чертой надо будет указать время пересечения курса.

  5. Находим дистанцию (Dпер) и время(tпер) пересечения курса.

  1. Определим время пересечения курса раствором относительного вектора до точки пересечения курса. Отсчет ведется от 6-й минуты. Время пересечения курса ставим через дробь после времени кратчайшего сближения(например: 15/13)

  2. Анализ ситуации. Итогом анализа должен стать маневр. Необходимо помнить, что допускаются только два маневра: сбавление хода и отворот направо. В случае, если сзади следует судно-сателлит, то маневр снижения скорости невозможен. В случае, если справа следует судно, то маневр отворота вправо нежелателен, ибо это судно становится опасным. Как правило выбирается маневр отворота направо. Если при этом выясняется, что при маневре отворота вправо для расхождения с опасным судном, другое судно, потенциально опасное, становится опасным, то маневр по выполнению поворота необходимо рассчитывать относительно этого судна.

  3. Расчет маневра отворота вправо рассчитывается на момент наступления 12-й минуты, если не потребуется иного. Поэтому необходимо отложить по ЛОДам судов соответствующие им 6-минутные отрезки и отчеркнуть на ЛОД позицию судна, которая, как мы полагаем должна быть на 12-й минуте. Точку в кружок не обводим. 12-я минута –это начало маневра, поэтому рядом с отметкой ставим 12 в кружочке.

  4. По условиям задачи дается зона(дистанция) безопасного расхождения, которая отмечается кругом на планшете.

  5. Из точки, соответствующей началу маневра(12 в кружочке) каждого опасного и потенциально опасного судна проводим касательную к зоне безопасного расхождения. При этом надо учитывать, что судно повернет направо, следовательно, касательная должна быть слева от судна. Эта касательная – это и есть ожидаемая линия относительного движения(ОЛОД), по которой пойдет судно в случае нашего маневра. Судно пройдет в радиусе дистанции безопасной зоны слева по борту.

  6. Найдем курс, которым должно следовать наше судно для каждой ОЛОД: параллельной линейкой перенесем направление ОЛОД в 6-минутную точку(конец вектора относительной скорости) и проводим наш новый вектор в сторону, противоположную ОЛОДу. Из точки вращения векторов раствором циркуля откладываем на нанесенном векторе точку. Определяем угол отворота. После определения угла отворота у всех целей определяем угол отворота по наибольшему. Расходиться будем с этим судном, а остальные – вести.

  7. С помощью параллельной линейки переносим вектор нашего судно новый в центр планшета.

  8. Перенесем вектор нашего судно новый в 6-минутную точку других целей для контроля и найдем по новому вектору вектор относительного движения судна новый . Он не должен быть направлен в центр планшета и проходить ближе, чем заданная дистанция минимального сближения. Таким образом, мы рассчитали маневр уклонения от столкновения.

  9. Рассчитаем момент окончания маневра уклонения. После окончания уклонения судно вернется на прежний курс. Момент, когда это можно сделать необходимо рассчитать графически: судно повернет на прежний курс, следовательно отметки целей будут на экране РЛС передвигаться параллельно ЛОД до маневра. Таким образом можно определить время возврата на прежний курс после прохождения целями на безопасном расстоянии. Точку окончания маневра отворота можно определить для каждой цели пересечением ОЛОД и перенесенной параллельной линейкой ЛОД каждого судна, проведенной касательно к дистанции безопасного расхождения(радиус опасной зоны, заданная дистанция). Найдя точки окончания маневра для каждой цели соответствующим раствором нового(!!!) вектора относительного движения судна вычислим время окончания маневра отворота, поставим это время возле найденной точки и обведем ее в кружочек. Наибольшее время будет являться собственно временем возврата на прежний курс.

  10. Рассчитаем дистанцию отхода от первоначального курса. Отнимем от времени окончания маневра время начала маневра. Получим время маневра(tотх). Найдем пройденное расстояние. Для этого воспользуемся логарифмической таблицей «Дистанция-время-скорость» в правой части навигационного планшета. Возьмем раствором измерителя расстояние на линейке между цифрой «60», соответствующей верхнему краю линейки и цифрой скорости нашего судна, приложим этот раствор одной лапкой измерителя к цифре, соответствующей времени маневра, другой лапкой измерителя определим дистанцию, на которую судно во время маневра уклонилось от прежнего курса. Пройденное расстояние можно найти графическим способом: отложим по нашему вектору время tотх в 6-минутных отрезках Откладываем на нашем новом векторе этот отрезок и из его конца опускаем перпендикуляр на вектор нашего судна . Величина этого перпендикуляра (расстояние от конца отрезка до курса нашего судна) равняется отклонению судна от курса судна в милях(Dотх).

Метод графической прокладки

Графическая прокладка дает более точную информацию о ситуации судов и выполняется на маневренном планшете М-78 (рис 212)

Задача на расхождение состоит из: 1) нанесения начальной ситуации на планшет и построения треугольников скоростей векторов относительной скорости;

2) оценки ситуации опасного сближения (столкновения) с судами, эхо-сигналы которых наблюдаются на экране РЛС, путем расчета времени кратчайшего сближения /кр, пересечения /"ер, дистанции кратчайшего сближения DKр и выявления их реальной и потенциальной опасностей;

3) выбора и обоснования маневра, выделения судов, с которыми необходимо расходиться;

4) расчета выбранного маневра с помощью графического перестроения векторных треугольников начальной ситуации;

5) расчета момента начала маневра (с учетом маневренных элементов

Судна), выбирается упрежденное время (3 или 6 мин), дистанция расхождения, время расхождения и дистанция отхода от своего первоначального курса за время маневрирования;

6) нанесение ожидаемой линии относительного движения (ОЛОД) и последующий контроль за перемещением судна-цели (наблюдаемого судна).

Рассмотрим подробно процесс решения задачи на расхождение с помощью графической (радиолокационной) прокладки на маневренном планшете.

1. Для удобства расчетов интервал времени принимает 3 или 6 мин, т е. 1/20 или 1/10 ч.

2. Строим на планшете из его центра вектор курса и скорости VL нашего судна.

Рис. 213. Решение задачи на расхождение с помощью графической прокладки

Рис 214 Определение потенциальной опасности и местоположения судна, для расхождения с которым требуется произвести расчет маневра

3. С появлением на экране РЛС эхо-сигналов определяем их пеленги и дистанции и наносим на планшет.

4. Через равные интервалы времени (3 или 6 мин) в прежней последовательности наносим следующие точки и после их соединения получим векторы относительной скорости.

5. При этих векторах строим векторные треугольники, для чего Vc своего судна из центра планшета переносим в первую точку L Соединив начало своего вектора Vc со второй точкой 2, получим вектор скорости наблюдаемого судна W

6. Линию, соединяющую точки 1 и 2, продлим за центр планшета, получим ЛОД.

Оценка ситуации заключается в определении степени опасности столкновения судов. Находим кратчайшее расстояние DKp, опуская перпендикуляр из центра планшета до ЛОД и точку пересечения курса судна-цели Dnep, для чего проводим из центра планшета линию, параллельную вектору скорости У" суд-на-цели до пересечения с ЛОД

Выявление потенциальной скорости судов можно осуществить двумя способами:

1) проигрываем маневр нашего судна (Vc) или судна-цели (V") и определяем по изменению ЛОД и Vo возможный переход из потенциальной опасности в реальную. Изменение курса, скорости или комбинированный маневр нашего судна вправо ухудшает ситуацию с судном "б". В данном случае маневр необходим с судном "б" (рис. 214);

2) использованием особенностей перемещения эхо-сигналов в относительном движении на экране РЛС, что было подробно разобрано при визуальном методе оценки ситуации.

Для выбора и обоснования вида маневра проигрывают все возможные его варианты: изменение курса, скорости или того и другого одновременно При этом учитываются все факторы, сопутствующие плаванию в условиях ограниченной видимости, навигационных особенностей района плавания, МППСС-72 и маневренных возможностей своего судна и возможного маневра судна-цели. Судоводитель должен стремиться к безопасному расхождению приемлемым вариантом Расчет маневра можно производить при помощи палетки и линейки. Он сводит к минимуму графическую работу по одному-двум судам. На рис. 215 выполнен расчет маневра для безопасного расхождения изменением своего курса вправо. Положение упрежденных точек не оказывает влияния на методику расчета с использованием векторных треугольников начальной ситуации. Следует всегда помнить, что момент упрежденной точки есть условный момент окончания маневра.

Момент начала маневра своего судна рассчитывается с учетом маневренных элементов судна (инерция, торможения, поворотливость и т. д.).

Рис. 215 Расчет маневра для расхождения изменением курса вправо; расчет выполнен с судном "б"

В векторном треугольнике судна "а" вектор нашей скорости поворачиваем вправо на рассчитанный угол. Получаем новый вектор относительной скорости Vo и соединяем точку _2 с концом повернутого вектора Vq. Параллельно вектору относительной скорости V"o из упрежденной точки проводим ОЛОД судна "а". Упрежденная точка берется за один и тот же интервал времени. После этого можно определить время расхождения судов tpicx и дистанцию отхода D0тх от курса нашего судна (см. рис. 215).

Для расчета используем новый вектор относительной скорости W Дистанция отхода рассчитывается на планшете. Для этого на линии нашего нового курса, проложенного из центра планшета, откладываем расстояние, которое пройдет наше судно за время расхождения. Затем из полученной точки опускаем перпендикуляр на линию первоначального курса. Отрезок этого перпендикуляра будет дистанцией отхода от курса в масштабе планшета.

Результат маневрирования контролируется с помощью ОЛОД. На планшет наносится не только ОЛОД судна, относительно которого рассчитан маневр, но и других судов, которые представляют потенциальную опасность. Эти линии ожидаемого относительного движения проводятся для контроля за развивающейся ситуацией после маневра, чтобы своевременно обнаружить маневр других судов, а также в случае допущенных ошибок в расчетах и графических построениях.

Из вышеизложенного видим, что оба метода взаимосвязаны и дополняют друг друга, обеспечивают решение задач на безопасное расхождение судов с помощью РЛС в условиях ограниченной видимости.

На некоторых судах над экраном РЛС установлен зеркальный планшет. Это вспомогательное устройство, являющееся беспаралаксной оптической системой. Преимущество зеркального планшета в том, что он дает возможность вести графическую прокладку, не прерывая наблюдения на экране РЛС.

Периодически повышая квалификацию, судоводители морского флота проходят тренировочные учения по решению задач на радиолокационных тренажерах.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯVн
вектор скорости нашего судна
Vв, Vц
вектор скорости встречного судна (объекта наблюдения) ,вектор цели

вектор относительной скорости

скорость нашего судна
Vв, Vц
скорость встречного судна (объекта наблюдения), скорость цели

относительная скорость
ИКн
истинный курс нашего судна
ИКц(ИКв) истинный курс встречного судна (объекта наблюдения, ЦЕЛИ))
ИП
истинный пеленг встречного судна (объекта наблюдения)
КУ
курсовой угол встречного судна (объекта наблюдения)
Д
дистанция до встречного судна (объекта наблюдения)
ЛОД
линия относительного движения
ОЛОД
линия ожидаемого относительного движения
У
точка упреждения
Дкр
дистанция кратчайшего сближения судов
Тi
судовое время наблюдений
Ткр
судовое время прихода судов в точку кратчайшего сближения
Ту
судовое время точки упреждения
Трасх
судовое время, когда после выполнения маневра расхождения наше судно может
вернуться к первоначальным элементам движения


треугольника до момента точки упреждения
tкр
интервал времени от момента взятия последней точки для построения скоростного
треугольника (либо от точки упреждения, если предполагается совершить маневр) до
момента прихода судов в точку кратчайшего сближения
tрасх
интервал времени от момента точки упреждения до момента, когда после выполнения
маневра расхождения наше судно может вернуться к первоначальным элементам
движения

Нанесение эхо сигналов судов

Т
ИКн
10:35 25
Судно А Судно B Судно C
П/КУ Д П/КУ Д П/КУ Д
13
17 10,5 37 8,8 63 9,3

Построение треугольника скоростей

Т
ИКн

10:35
25
10:41
25
Судно А
П/КУ
Д
13
63
9,3
13
59
6,9

на практике измерения пеленга и дистанции производятся с некоторой погрешностью, зависящей как от технических характеристик

РЛС, так и от самого судоводителя.
Поэтому, последовательные точки А1 - А3 могут и не лежать на одной прямой, даже если
элементы движения обоих судов не меняются
Судно А
П/КУ
Д
63
10,7
Т
ИКн

10:35
27
16
10:38
27
16
61
7,9
10:41
27
16
52
5,9
Судно B
П/КУ
Д
Судно C
П/КУ
Д

Краткий вывод по теме.

Пошаговые действия для оценки ситуации:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.



на планшете ставится точка, соответствующая положению
встречного судна
в полученную точку параллельно переносится и "втыкается"
вектор скорости нашего судна
через 6 мин. повторяются пункты 2-4
по двум точкам строится ЛОД
достраиваются векторы Vо и Vв
оценивается ситуация и принимается решение

РАСЧЕТ МАНЕВРА РАСХОЖДЕНИЯ

Точка упреждения через 3 мин.

Расхождение в 3-х мильной зоне

Действия:
1. переносим в т.У вектор скорости встречного судна Vв без изменения (поскольку оно не
маневрирует)
2. продляем ОЛОД вправо от т. У для построения вектора Vо2
3. из начала вектора Vв (точка О2) откладывает вектор нашей скорости Vн в таком направлении,
чтобы его конец ложился на ОЛОД
4. Полученное таким образом новое направление вектора скорости нашего судна и есть искомый
курс расхождения на заданной дистанции.

Расхождение в 3 милях

Рассмотренное выше построение загромождает планшет и требует выполнения построений, которых можно
избежать. Более экономичным по времени решением является следующее:
1. ОЛОД параллельно переносится в т.А2
вектор Vн поворачивается относительно т.О таким образом, чтобы лечь острием на линию, параллельную ОЛОД
! Вектор Vн 2 - это вектор, показывающий курс и скорость, которые должно иметь наше судно после маневра чтобы
разойтись со встречным судном на дистанции 3 мили, если маневр будет совершен в данной точке упреждения т.У.

Изменение маневра курсом и скоростью

Следует обратить внимание на то, что рассмотренный пример предусматривает маневр только путем изменения курса
нашего судна. Если бы задача решалась только с точки зрения геометрии, то мы бы имели целый сектор возможных
сочетаний курсов и скоростей, которые бы удовлетворяли поставленной задаче.
Из рисунка видно, что любой вектор Vн, опирающийся острием на снесенную ОЛОД, задает нужное направление
вектора относительной скорости (меняется только величина Vо2):
изменение вектора Vн только по направлению соответствует маневру изменением только курса;
изменение вектора Vн только по величине соответствует маневру изменением только скорости;
изменение вектора Vн по величине и направлению соответствует маневру изменением курса и скорости.

Краткий вывод по теме.

Пошаговые действия для расхождения с одним судном:
наносится вектор скорости нашего судна
делаются замеры пеленга и дистанции встречного судна
в таблицу записываются соответствующие данные
на планшете ставится точка, соответствующая положению встречного судна
в полученную точку параллельно переносится и "втыкается" вектор скорости нашего
судна
6. через 6 мин. повторяются пункты 2-4
7. по двум точкам строится ЛОД
8. достраиваются векторы Vо и Vв

10. устанавливается точка упреждения
11. прокладывается ОЛОД
12. ОЛОД параллельно сносится в последнюю точку "скоростного треугольника"
(треугольника, образованного векторами Vн,Vв и Vо)
13. вектор Vн поворачивается (и/или изменяется его длина) таким образом, чтобы его
острие легло на снесенную ОЛОД
14. снимается новое направление и величина вектора скорости нашего судна: новое
направление соответствует новому курсу нашего судна, а величина - скорости для
заданного расхождения.
1.
2.
3.
4.
5.

РАСХОЖДЕНИЕ С НЕСКОЛЬКИМИ СУДАМИ

Расчет маневра для расхождения с несколькими судами до определенного этапа
ведется точно так же, как и при расхождении с одним судном:
1. наносится вектор скорости нашего судна
2. в таблицу записываются данные пеленгов и дистанций встречных судов,
полученные на РЛС
3. на планшете ставятся точки, соответствующие положению встречных судов
4. в полученные точки параллельно переносится и "втыкается" вектор скорости
нашего судна
5. через 6 мин. повторяются пункты 2, 3
6. еще через 6 мин. повторяются пункты 2, 3
7. по трем последовательным точкам строятся ЛОДы для всех судов
8. достраиваются векторы Vо и Vц для всех судов
9. оценивается ситуация и принимается решение предпринять маневр
10. устанавливаются точки упреждения на ЛОДах (все они должны
соответствовать одному и тому же судовому времени)
11. прокладываются ОЛОДы к заданной дистанции расхождения (в примере
Дкр=2мили)
12. ОЛОДы параллельно сносятся в последние точки соответствующих
"скоростных треугольников"
13. в каждом скоростном треугольнике вектор Vн поворачивается (и/или
изменяется его длина) таким образом, чтобы его острие легло на снесенную
ОЛОД
14. снимаются новые направления и величины вектора скорости нашего судна из
которых выбирается то, которое обеспечит расхождение со всеми судами на
безопасном расстоянии. Как правило, это соответствует варианту с
наибольшим отклонением от первоначального курса.
15. выбранный новый вектор Vн сносится параллельно во все скоростные
треугольники
16. достраиваются новые векторы Vо
17. определяются новые ОЛОДы, задаваемые соответствующими векторами Vо
18. в судовое время, соответствующее точке упреждения, совершается маневр и
делаются контрольные определения местоположения судов с занесением в
таблицу соответственных данных

Внимание!

Часто встречающейся ошибкой является попытка решить задачу
расхождения, производя построения только при встречном судне,
являющимся наиболее опасным до начала маневрирования. Ситуация
часто складывается таким образом, что судно, которое могло бы
пройти на безопасном расстоянии, становится опасным из-за того,
что наше судно начало маневрировать. Поэтому, во-первых, следует
производить предварительный расчет при всех целях/судах, а вовторых, совершенно необходимо выполнить пункты 16-18, чтобы
убедиться, что выбранный вами маневр обеспечивает безопасное
расхождение со всеми судами.

ПРОКЛАДКА НА МАНЕВРЕННОМ ПЛАНШЕТЕ.

1. Истинная прокладка.

Такая прокладка может быть выполнена непосредственно на крупномасштабной путевой навигационной карте или листе бумаги. Сущность способа состоит в следующем. Обнаружив на экране индикатора эхо-сигнал другого судна, определяют его пеленг П1 и расстояние D1, пускают секундомер, замечают судовое время Т1, курс своего судна Кн и отсчет лага ОЛ1. По пеленгу и расстоянию наносят местоположение эхо-сигнала А1 относительно своего местоположения, предварительно выбрав желаемый масштаб (рис. 1). Через определенный промежуток времени (для расчетов удобен интервал в 3 или 6 мин) наблюдения повторяют (П2, D2, Т2, ОЛ2) и наносят местоположения своего судна 02 и наблюдаемого судна А2. Проведя через точки А2, и А2, прямую линию, получим линию истинного перемещения цели Кц.

По расстоянию между точками А 1и А2 и по времени Т1 и Т2 можно определить скорость цели Vц и рассчитать, когда и на каком расстоянии она пересечет линию курса нашего судна Тпер и Dпер.

Для определения расстояния кратчайшего сближения Dкр и времени до него tкр из точки А2 откладывают в сторону, противоположную своему курсу, плавание судна за время между первым и вторым наблюдениями А2F=O1O2. Отрезок O1С, проведенный перпендикулярно к линии, проходящей через точки A1, и F, будет расстоянием кратчайшего сближения. Местоположение судов в момент кратчайшего сближения (точки O1 и A4) можно найти параллельным перемещением отрезка O1С в положение O4A4. Время сближения на кратчайшее расстояние


Для определения обстоятельств встречи и элементов движения другого судна достаточно двух наблюдений. Однако, чтобы исключить промахи в наблюдениях и убедиться в неизменности элементов движения другого судна в период наблюдений, рекомендуется увеличивать число наблюдений. Нахождение трех последовательно нанесенных через одинаковый интервал времени местоположений цели (A1, А2, А3) на одной прямой и равенство расстояний А1А2=А2А3 свидетельствуют как об отсутствии промахов в наблюдениях, так и о неизменности элементов движения цели в период от T1 до Т3.

К достоинствам способа истинной прокладки следует отнести его наглядность. Недостатком является относительная трудоемкость графических построений, необходимых для определения основных обстоятельств встречи: дистанции кратчайшего сближения и времени до него.

2. Относительная прокладка.

Эта прокладка получила широкое распространение, так как этим способом быстро и легко решаются главные вопросы: на каком кратчайшем расстоянии разойдутся суда и через какое время. При относительной прокладке определяют обстоятельства встречи и элементы движения цели в подвижной системе координат, начало которой принимают в месте нахождения судна-наблюдателя. Это соответствует действительной картине, которую наблюдает судоводитель на экране индикатора относительного движения.

Из точки О, принимаемой за место своего судна, прокладывают наблюденные пеленги П1 и П2 и по ним расстояния D1 и D2 (рис. 2), Через полученные точки А1, и А2 проводят ЛОД. Длина перпендикуляра ОС, опущенного из точки О на линию относительного движения, представляет собой в выбранном масштабе дистанцию кратчайшего сближения Dкр. Время сближения на кратчайшее расстояние

При относительной прокладке также быстро определяется и расстояние, на котором цель пересечет курс нашего судна. Для этого достаточно измерить расстояние ОП. (Если ЛОД проходит у нас по носу, определяют точку пересечения целью нашего курса, а если ЛОД проходит у нас по корме - точку пересечения нашим судном курса цели, для чего из центра планшета проводят линию, параллельную до пересечения с ЛОД). Время пересечения Тпер определится путем прибавления к показаниям судовых часов на момент нахождения местоположения эхо-сигнала в точке А2 промежутка времени tпер:

Необходимо напомнить, что в первую очередь судоводитель должен определить основные обстоятельства встречи, т. е. Dкр и tкр, а затем уже определять элементы движения цели.

Истинное перемещение цели является суммой двух перемещений - относительного

И судна-наблюдателя или

Учитывая коммутативность суммы векторов можно находить

Двумя способами.

Построение векторного треугольника (см. рис. 2), показанное сплошными линиями, называется прямым. При нем начала векторов скоростей (линий путей), проложенных в сторону движения судов, находятся в одной точке.

Применяется иногда также обратное построение, при котором векторы, откладываемые в сторону движения судов, сходятся своими концами в общую точку (показаны пунктиром).

В дальнейшем мы будем в основном пользоваться прямым построением, так как оно более удобно при решении задач расхождения.

Длина вектора движения судна-наблюдателя должна быть равна в выбранном масштабе плаванию своего судна за время между наблюдениями, принятыми для построения векторного треугольника. Длина полученного вектора движения цели соответствует плаванию цели за время между наблюдениями.


3. Маневренный планшет.

Маневренный планшет представляет собой сетку полярных координат. Для ускорения расчетов, связанных с плаванием судна за время между наблюдениями, на маневренном планшете помещена логарифмическая шкала. Она построена следующим образом: на прямой от начальной точки в некотором масштабе отложены отрезки, равные десятичным логарифмам чисел от 0,1 до 60 и оцифрованные в значениях этих чисел. Поскольку в пределах 60 единиц действия с минутами аналогичны действиям с числами в десятичной системе, любому отсчету на шкале можно присвоить наименование «Время», «Дистанция» или «Скорость» и по известным значениям двух из них найти третье, решая пропорцию

https://pandia.ru/text/80/090/images/image012_74.gif" width="331" height="26">

При пользовании логарифмической шкалой следует помнить, что "верхняя" ножка циркуля(устанавливаемая на большие отсчеты) всегда показывает время, а "нижняя"(устанавливаемая на меньшие отсчеты) - скорость и дистанцию.

Из наблюдений установлено относительное перемещение отметки - 2,2 мили за 8 мин. Найти относительную скорость.

Ставим нижнюю ножку циркуля на деление 2,2, а верхнюю - на деление шкалы "8";

не меняя раствора циркуля, перемещаем верхнюю ножку циркуля на деление шкалы "60". Нижняя ножка циркуля покажет относительную скорость Vo=16.5 уз.

t=17 мин, V=15 уз. Найти расстояние S.

Ставим верхнюю ножку циркуля на деление "60", нижнюю - на "15";

не меняя раствора циркуля, перемещаем верхнюю ножку циркуля на деление шкалы "17". Нижняя ножка циркуля покажет расстояние S=4.3 мили.

При V=17 уз судно прошло S=8,7 мили. Определить время, за которое судно проходит это расстояние.

Ставим верхнюю ножку циркуля на деление "60", а нижнюю - на деление шкалы "17";

не меняя раствора циркуля, ставим нижнюю ножку циркуля на деление шкалы "8,7". Верхняя ножка циркуля покажет время t=31 мин.

4. Выбор и обоснование маневра для расхождения в заданной дистанции.

Если Dкр < Dзадто необходимо предпринять маневр для расхождения с судном-целью. Маневр выбирается на основании анализа ситуации в соответствии с МППСС-72 и обстоятельствами данного случая. Сначала судоводитель, глядя на вектор цели, воспроизводит в пространственном воображении существующую ситуацию и выбирает вид маневра (курсом или скоростью, сторону изменения курса). Сопоставляя tкр, VO и Dзад, выбирает время начала маневра. Последующая графическая прокладка служит для проверки безопасности выбранного маневра и уточнения его величины.

Графическая прокладка для обоснования маневра расхождения в заданной дистанции показана на рис. 3. Она осуществляется в следующей последовательности:

на ЛОД по предполагаемому времени маневра или по предполагаемой дистанции маневра наносится точка М местоположения цели в момент начала маневра расхождения;

мысленным разворотом вектора или изменением его длины в соответствии с выбранным видом маневра определяют сторону разворота ЛОД при этом маневре;

из точки М проводят по касательной к Dзад ОЛОД, при этом из двух возможных касательных к Dзад проводится та, которая соответствует стороне разворота ЛОД при выбранном виде маневра;

через конец вектора параллельно ОЛОД в направлении, противоположном направлению ОЛОД, проводится линия вектора новой относительной скорости;

если выбран маневр изменением курса, то новое направление вектора скорости судна-наблюдателя находят разворотом вектора вокруг точки O1 до пересечения с линией вектора новой относительной скорости; угол между векторами и определит требуемый угол отворота;

если выбран маневр скоростью, то новый вектор скорости судка-наблюдателя равен отрезку вектора от точки O1 до линии новой относительной скорости;

если выбран комбинированный маневр курсом и скоростью, то для нахождения нового курса судна-наблюдателя вокруг точки O1 разворачивается уменьшенный в соответствии с предполагаемым сбавлением хода вектор судна-наблюдателя.

5. Учет инерции судна.

При решении задач в предыдущих главах предполагалось, что судно мгновенно меняет свои элементы движения и ЛОД при маневре резко меняет свое направление на ОЛОД. в действительности это, конечно, не так, и инерционность судна необходимо учитывать.

Учет циркуляции.

В соответствии с НШС-82 элементы поворотливости представлены в таблице маневренных элементов в виде графика и таблицы при циркуляции с полного переднего хода на правый и левый борт в грузу и в балласте с положением руля ""на борт""(= 35°) и "на полборта" (=15÷20°). При решении задач этой главы предполагается, что будут использованы диаграммы циркуляции, приведенные на рис. 4 для перекладки руля = 20°. Следует иметь в виду, что параметры фактической циркуляции судна могут существенно отличаться от табличной в зависимости от скорости судна, его посадки (крена и дифферента), соотношения осадки и глубины, направления и силы ветра и волнения.

При изменении курса судном-наблюдателем (рис. 5) относительно местоположения цели будет перемешаться по криволинейной траектории от точки М1 на ЛОД (в момент начала маневра судна-наблюдателя) до точки F на ОЛОД (в момент окончания маневра). В дальнейшем цель перемещается по ОЛОД, смещенной на расстояниe Реальное относительное перемещение цели будет сложнее. Вследствие падения скорости судна-наблюдателя на циркуляции ОЛОД не будет параллельна вектору V01 до тех пор, пока наше судно вновь не наберет на прямом курсе первоначальную скорость хода. В данном случае падение скорости хода на циркуляции частично компенсирует . Во многих случаях (например, при расхождении со встречной целью) вследствие падения скорости судна-наблюдатедя на повороте https://pandia.ru/text/80/090/images/image016_68.gif" width="600" height="369">

1. Способ относительного промежуточного курса.

Из графической прокладки находят требуемый угол изменения курса; из таблицы маневренных элементов по углу отворота находят время, затрачиваемое судном на поворот, tман; угол промежуточного курса и промежуточное плавание Sпр; из точки М1 позиции цели в момент начала поворота откладывают за время поворота; из конца вектора в сторону, обратную промежуточному курсу, откладывается промежуточное плавание Sпр; через начало вектора Sпр проводится ОЛОД параллельно .

Способ точен, но трудоемок. При решении задач расхождения на мостике судна не применяется. Применяется при разборе аварий и в качестве эталонного при оценке точности приближенных способов.

2. Способ условной упрежденной точки.

ОЛОД проводится не из точки М1 местоположения цели в момент начала маневра, а из условной упрежденной точки М, отнесенной по ЛОД вперед на время упреждения tупр. В первом приближении в качестве tупр принимают половину времени поворота. Таким образом, при этом способе учета циркуляции поворот судна-наблюдателя начинается на tупр~0,5 tман раньше, чем судно-цель придет в точку, из которой проведен ОЛОД.

Способ наиболее часто применяется на практике. Более точен для встречных целей и менее точен для целей, идущих сходящимися курсами. Неприменим при повороте под корму судна-сателлита, так как в этом случае V0= 0 и при любом tупр точки М и М1 совпадают.

3. Способ введения поправки в Dзад.

Как показывают расчеты, при изменении курса судна-наблюдателя на угол до 90° ошибки в Dзад вследствие инерционности поворота не превышают тактическою радиуса циркуляции. При больших углах поворота достигают диаметра циркуляции. В этом способе Dзадназначается с запасом на максимально возможную ошибку от неучета циркуляции. Этот способ является основным при повороте под корму потенциально опасного судна, идущего параллельным или почти параллельным курсом.

Учет инерции при маневре скоростью.

Инерционные характеристик и судна в соответствии с НШС-82 представляются в виде графиком, построенных в постоянном масштабе расстояний и имеющих шкалу значений времени и скорости. При решении задач этой главы предполагается, что будет использована информация об инерционно-тормозных характеристиках судна водоизмещением около 10000 т (судно I) и судна водоизмещением около 60 000 т (судно II), приведенная в Приложении I.

При изменении скорости судном-наблюдателем относительное местоположение цели будет перемещаться по криволинейной траектории, кривизна которой постепенно уменьшается по мере выхода своего судна на новую установившуюся скорость. Ошибки от неучета инерции при маневре скоростью могут достигать нескольких миль отсюда важность учета инерции. При маневре скоростью на крупнотоннажном судне новая скорость судна-наблюдателя устанавливается через десятки минут и все это время цель перемещается по кривой ЛОД - отсюда сложность учета инерции.

Учет инерции возможен следующими способами.

1. Способ построения кривой ОЛОД.

Относительная траектория перемещения судна может быть найдена построением путевых треугольников за последовательные интервалы времени t1, t2, ..., tn, после маневра So(ti)=Sц(ti) - Sн(ti)

Для построения кривой ОЛОД необходимо (рис. 6):

из точки М местоположения дели в момент начала маневра нашего судна провести линию курса цели и отметить на ней отрезки, проходимые целью через определенные интервалы времени, например, через каждые три минуты (точки В1, В2, ..., Вn); из точек Вi провести линии в сторону, обратную курсу судна-наблюдателя, и отложить по ним отрезки, пройденные судном-наблюдателем за соответствующее время после маневра (точки C1, C2, ..., Cn); через точки Сi провести кривую ЛОД и определить Dкр как кратчайшее расстояние от центра планшета до кривой.

Способ точный и наглядный, но трудоемкий. Этим способом решается только задача предсказания Dкр no выбранному маневру, но не решается задача по нахождению требуемого изменения скорости для расхождения в заданной дистанции. Для решения задач в условиях мостика не применяется. Используется при разборе аварий, а также в качестве эталонного для оценки точности приближенных способов учета инерции.

2. Способ введения поправки в Dзад.

Если в качестве меры инерционности судна принять характеристику tv(Инерционная характеристика tv численно равна времени падения скорости наполовину при меневре СТОП..gif" width="106" height="24 src=">.gif" width="67" height="22">.gif" width="34" height="22 src="> не превышает 3 кб. В этом случае Dзад может назначаться с запасом на максимально возможную ошибку. Этот способ может быть основным для судов водоизмещением до 1000 т.

3. Способ условной упрежденной точки (рис. 7)

При этом способе учета инерции в треугольнике скоростей откладывается новая установившаяся скорость судна-наблюдателя, но ОЛОД проводится не из точки M1 местоположения цели в момент начала маневра, а из условной упрежденной точки М, отнесенной по ЛОД вперед на время упреждения tупр. В первом приближении в качестве tупр принимают половину времени, за которое устанавливается новая скорость своего судна. Таким образом, при этом способе учета инерции команда на сбавление хода дается на tупр ~ 0,5 tман раньше, чем судно-цель придет в точку, из которой проведен ОЛОД. При правильном выборе времени упреждения ОЛОД пройдет по касательной к фактической траектории эхо-сигнала.

При этом способе учета инерции условно считается, что в течение tупр сохраняется прежняя скорость судна-наблюдателя Vн (при этом завышается пройденный путь), а после мгновенно устанавливается новая скорость Vн1 (при этом пройденный путь занижается). Как видно из рис. 8, оптимальным будет такое время упреждения, при котором завышение пройденного пути за время tупр, компенсируется последующим занижением. Это соответствует равенству заштрихованных площадей на рис. 8.

На рис. 9 приведена информация по выбору оптимального времени упреждения в зависимости от выбранного маневра (Vн1/Vн=0 - СТОП, Vн1/Vн=0,5 - МПХ и т. д.) и характеристики инерционности tv. На оснооании этой информации в начале рейса может быть составлена рабочая таблица времени упреждения.

Судно имеет инерционную характеристику tv=4 и имеет следующую градацию скоростей ППХ 14 уз, СПХ 10 уз, МПХ 8 уз, СМПХ 5 уз. Составить рабочую таблицу времени упреждения.

ППХ - СПХ. Vн1/Vн= 10: 14 = 0,71. Из графика на рис.9 tупр/tv=0.8; tупр=0,8*4=3,2~3 мин. Рассчитав аналогично для Vн1/Vн=0,57; 0,3; 0, получим для маневра сбавления скорости с полного хода.

СМПХ, СТОП

4. Способ средней скорости.

При этом способе учета инерции в треугольнике скоростей откладывается не новая скорость судна-наблюдателя, а некоторая средняя (эквивалентная) скорость за время от начала маневра до момента кратчайшего сближения Через концы векторов Vcp и Vц проводится вектор средней относительной скорости и параллельно ему из точки М проводится ОЛОДср (рис.10). Фактически эхо-сигнал будет перемещаться по кривой линии, расположенной между ЛОД и ОЛОДср выпуклостью в сторону ЛОД, и в точке кратчайшего сближения пересечений ОЛОДср.

В первом приближении в качестве средней скорости может быть принята средняя арифметическая между старой и новой

При малом времени до кратчайшего сближения ()ошибка при этом не превысит 10 % выбега судна при свободном торможении.

Более точно величина средней скорости может быть найдена из универсальной таблицы учета инерции, приведенной в Приложении 2. Использование универсальной таблицы учета инерции рассмотрим на примерах.

Найти среднюю скорость судна I за время от начала маневра ППХ - МПХ до кратчайшего сближения, если tкр=20 мин.

Из графиков тормозных путей судна I (Приложение 1)для скорости 16 уз находим tv= 4 мин. В универсальной таблице учета инерции в колонке tv= 4 находим ближайшее tкр=22 мин и в соответствующей строке для реверса 0,5 Vн получаем Vср/Vн= 0,6. Среднюю скорость можно отложить в треугольнике скоростей глазомерным выделением 0,6 отрезка Vн или, при необходимости, перевести в узлы Vср = 0,6*16 = 9,6 уз.

По результатам радиолокационной прокладки получили, что для расхождения с целью в Dзад необходимо иметь Vср~0,5Vн. По ОЛОДср и Vо ср определили время от начала маневра до кратчайшего сближения tкр~20 мин. Инерционная характеристика судна tv=8 мин. Какой маневр скоростью необходимо предпринять для расхождения на Dзад?

В универсальной таблице учета инерции в колонке tv=8 мин находим tкр=19 мин и в соответствующей строке ищем ближайшее меньшее значение Vcр. В данном случае Vcр=0,5Vн находится в колонке "СТОП". Для расхождения с целью в Dзад необходимо дать "СТОП". В соседней колонке видим, что Vt/Vн=0,25, т. е. фактически к моменту расхождения скорость будет 0,25 Vн.

Приложение 1А.

Судно I водоизмещение около 10000 т.

https://pandia.ru/text/80/090/images/image033_47.gif" width="423" height="442 src=">

Приложение 2.

Тип документа: Методическое пособие | doc .

Популярность: 0.23 %

Страниц: 16 .

Язык: Русский, Украинский .

Год издания: 2005 .


Методичні вказівки та завдання на виконання контрольної роботи з дисциплін “Тренажер РЛС і ЗАРП” для студентів 4-ого курсу заочної форми навчання Спеціальність 7.100301 “Судноводіння”

Каждый студент согласно своего варианта выполняет 5 задач на бланках маневренного планшета и отвечает на 2 вопроса на отдельном листе. Бланки маневренных планшетов с решенными задачами и лист с ответами подшиваются в отдельную папку.
Вариант контрольной работы выбирается по последней цифре личного шифра.

Вариант №№ задач №№ вопросов
1 1, 11, 21, 31, 41 1, 11
2 2, 12, 22, 32, 42 2, 12
3 3, 13, 23, 33, 43 3, 13
4 4, 14, 24, 34, 44 4, 14
5 5, 15, 25, 35, 45 5, 15
6 6, 16, 26, 36, 46 6, 16
7 7, 17, 27, 37, 47 7, 17
8 8, 18, 28, 38, 48 8,18
9 9, 19, 29, 39, 49 9, 19
10 10, 20, 30, 40, 50 10, 20

Для грамотного выполнения контрольной работы необходимо изучить Правила №№ 5, 6, 7, 8, 9, 10 МППСС-72, а также краткие методические указания по графическому решению задач на маневренном планшете.
На титульном листе папки контрольной работы указать фамилию, имя, отчество студента, номер личного шифра, наименование дисциплины, курс, номер варианта, специальность.
Выполненная работа в установленный срок передается для проверки преподавателю.
К зачету допускается студент, который выполнил контрольную и лабораторные работы.

Краткие методические указания по графическому решению задач на маневренном планшете.

Порядок решения задачи расхождения с одним судном
на маневренном планшете
(см. Приложения 1, 2)

Условия ограниченной видимости являются особыми условиями плавания, поэтому дисциплины «Радиолокационный тренажер» и «Тренажер САРП» предполагают прежде всего плавание в этих условиях.
При плавании при ограниченной видимости в открытом море обзор окружающей обстановки с помощью РЛС производится преимущественно на шкалах масштаба 12-16 миль, а эта дистанция является вероятной дальностью обнаружения большинства судов.
Хорошая морская практика для решения задачи расхождения с судами в открытом море рекомендует разделить экран РЛС на три зоны:
1) зона оценки ситуации от 12 до 8 миль, где определяются степень опасности столкновения, пара-метры движения встречных судов и проигрывается маневр расхож-дения;
2) зона маневрирования от 8 до 4 миль. Действия для расхождения рекомендуется принимать как можно скорее после установления опасности столкновения;
3) зона чрезмерного сближения от 4-х миль. До входа эхо-сигнала судна в эту зону маневр расхождения в открытом море должен быть завершен, чтобы при изменении ситуации в результате неверных маневров судов имелось время и пространство для устранения опасности столкновения.
При плавании в условиях ограниченной видимости привилегированных судов нет и на каждое судно с РЛС возлагается обязанность по предупреждению столкновения, причем рекомендуется соблюдать следующий приоритет маневров:
1. поворот вправо;
2. уменьшение скорости;
3. остановка судна;
4. поворот влево.
Основным допущением при решении задачи расхождения на маневренном планшете (ситуационном планшете) и с использованием САРП является неизменность параметров движения (курсов и скоростей) собственного судна и других судов на период набора информации и решения задачи.
Момент начала решения задачи – момент начала расхождения, «нулевая точка» это время снятия первого отсчета пеленга и дистанции до первой цели.
Время возвращения к первоначальным параметрам движения собственного судна это момент окончания расхождения.
При включении РЛС необходимо произвести правильную регулировку яркости и усиления приемника, а в случае необходимости уменьшить влияния помех от волнения и атмосферных осадков.

Порядок решения задачи расхождения на маневренном планшете:

1) Из центра планшета провести вектор перемещения собственного судна за 6 минут, Vн.
2) Сделать записи в таблице обработки радиолокационной информации о курсе (Кн) и скорости (Vн) собственного судна.
3) Из центра планшета радиусом Дзад. провести окружность. Рекомендуется при ограниченной видимости принимать в условиях открытого моря Дзад. = 1,5 ÷ 2 мили, а в стесненных водах Дзад. = 0,5 мили.
4) Наблюдая за ситуацией на экране РЛС выбрать по изменению относительных полярных координат (∆П ≈ 0 и ∆Д 5) С экрана РЛС снять отсчеты пеленга и расстояния эхо-сигнала опасного судна, запустить секундомер, заметить судовое время, сделать записи в таблицу обработки радиолокационной информации для нулевой точки о времени 0ا, пеленге и дистанции для судна А.
6) По этим данным нанести на маневренный планшет начальную ситуацию, обозначив нулевую точку цифрой 0ا и большой буквой А.
7) Используя параллельную линейку направить (воткнуть) вектор перемещения собственного судна за 6 минут Vн в нулевую точку и его начало обозначить буквой F (Fixed), вектор обозначить буквой Vн.
8) Провести часть окружности в районе нулевой точки, вправо и влево от нее (или окружность) радиусом Vн из центра F, что позволит ускорить графическое решение задачи.
9) На 6-й минуте снять отсчеты пеленга и расстояния эхо-сигнала того же судна А и записать их в таблицу обработки радиолокационной информации.
10) По полученным данным нанести на маневренный планшет 6-ти минутную точку, обозначив ее цифрой 6ا.
11) Соединить нулевую и 6-ти минутную точки прямой для определения вектора относительного перемещения цели за 6 минут. Стрелка вектора направлена в 6-ти минутную точку. Обозначим этот вектор Vо.
12) Продлить вектор Vо до центра планшета, получим ЛОДА – траекторию, по которой будет перемещаться эхо-сигнал судна А при неизменности курсов и скоростей собственного и встречного судов.
13) Из центра планшета на ЛОДА опустить перпендикуляр и снять значение Дкр.
14) Определить графическим вектором Vо от нулевой точки до основания перпендикуляра линии Дкр время кратчайшего сближения судов tкр.
15) Полученные значения Дкр и tкр записать на маневренном планшете.
16) Соединить точку F с 6-ти минутной точкой прямой, получим 6-ти минутный вектор цели Vц, направленный в 6-ти минутную точку, обозначить его Vц.
17) Используя параллельную линейку и измеритель определить истинные курс и скорость судна-цели А, сделать записи на маневренном планшете;
18) Нанести упрежденную точку (рекомендуется 12-ти минутную с учетом времени набора информации (tн.и. = 6 мин., решения задачи tр.з. = 3 мин. и выполнения маневра tм = 3 мин) и провести из нее пунктирными линиями касательные к окружности радиуса Дзад. Получим ОЛОДы, по которым должны перемещаться эхо-сигналы судна при выполнении маневра. При отвороте вправо ОЛОД пройдет слева от судна и наоборот.
19) Из 6-ти минутной точки провести линии параллельные ОЛОДам в противоположном направлении для определения сектора опасных курсов (СОК), за пределы которого нужно вывести конец вектора Vн для решения задачи расхождения. Если точка F находится в пределах СОК, решить задачу расхождения уменьшением скорости невозможно.
20) Выбрать эффективный маневр расхождения на безопасном расстоянии, причем изменение курса и/или скорости должно быть достаточно большим, чтобы оно было замечено встречным судном. Маневр отворота, в общем случае вправо, должен быть не менее чем на угол 30-45º, а уменьшение скорости должно быть не менее, чем на половину.
Комбинированный маневр изменением курса и скорости на практике применяется редко из-за ухудшения управляемости судна при снижении скорости.
Согласно требованиям Правила 19 МППСС-72 «… насколько это возможно следует избегать:
- изменения курса влево, если другое судно находится впереди траверза и не является обгоняемым;
- изменения курса в сторону судна, находящегося на траверзе или позади траверза»;
- а также следует принимать во внимание ограничения РЛС, из-за которых эхо-сигнал судна слева может на экране не наблюдаться.