ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.10.2023
Просмотров: 270
Скачиваний: 18
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
3.2. Определение места с помощью судовой РЛС
Поскольку РЛС позволяет измерять такие навигационные пара- метры, как пеленги и расстояния до ориентира, то возможные спосо- бы определения места судна с помощью РЛС включают в себя раз- личные комбинации из этих параметров. Планирование и выполнение любых радиолокационных обсерваций выполняются с соблюдением всех требований, касающихся выбора и опознания ориентиров, поряд- ка измерения и исправления радионавигационных параметров, про- кладки изолиний и оценки точности определения места судна, изло- женных ранее при рассмотрении визуальных обсерваций.
Наиболее точным и надёжным способом определения места по
РЛС считаются обсервации по расстояниям до нескольких ориенти- ров. Рассмотрим наиболее широко используемые на практике способы таких обсерваций.
40
1. Определение места судна по расстояниям до двух-трёх ори-
ентиров. Если радиолокационные ориентиры дают на экране РЛС на- дёжные, чётко выраженные эхосигналы, то измерение расстояний до них особых проблем не вызывает. Прокладка измеренных расстояний на карте выполняется таким же образом, как в случае визуальных об- серваций по расстояниям, рассчитанным по измеренным вертикаль- ным углам (рис. 3.3). Точность таких обсерваций оценивается средней квадратической погрешностью (СКП), которая в случае обсерваций по расстояниям до двух ориентиров рассчитывается как
2 2
2 2
1
sin
1
D
D
D
о
m
m
М
, (3.1) где Θ – угол пересечения изолиний (дуги окружностей, радиусы кото- рых равны измеренным расстояниям);
1
D
m
и
2
D
m
– средние квадра- тические погрешности измерения первого и второго расстояний соот- ветственно.
Если точность измерения обоих расстояний одинакова (надёжные точечные эхосигналы на одной шкале дальности), то формула (3.1) принимает следующий вид:
sin
41
,
1 2
D
D
o
m
M
. (3.2)
Т
ОЛ
D
3
D
2
D
1
Рис. 3.3. Определение места судна по расстояниям до трёх ориентиров
Ор.3
Ор.1
Ор.2
1
41
При определении места судна по трём расстояниям СКП обсерва- ции может быть приближенно оценена следующим образом:
D
о
В
о
М
М
2 3
86
,
0
, (3.3) где
D
o
M
2
– СКП обсервации по таким двум расстояниям из трёх, изо- линии которых пересекаются под наибольшим углом.
Если одно из расстояний измеряется до точечного ориентира, а второе – до протяжённого ориентира, например до береговой линии с плавными очертаниями, то прокладка расстояний на карте затруднена, поскольку на береговой линии нельзя выбрать ту точку, с которой со- вмещался ПКД или электронный визир. В этом случае прокладка вы- полняется следующим образом: от точечного ориентира радиусом, равным измеренному до него расстоянию, проводится дуга окружно- сти, на которой точка, откуда дуга, проведённая радиусом, соответст- вующим второму расстоянию, касается плавной линии берега. Эта точка будет определять место судна на момент измерения расстояний
(рис. 3.4). Для контроля полученной обсервации можно дополнитель- но измерить радиолокационный пеленг точечного ориентира и нанес- ти его на карту. Точность такой обсервации может быть оценена с по- мощью формулы (3.1) или (3.2).
В практике судовождения часто бывают случаи (например, при входе в проливы, устья рек), когда на экране РЛС видны протяжённые эхосигналы уча- стков береговой черты с плав- ными очерта- ниями, распо- ложенных по обоим бортам судна (рис. 3.5).
В этом случае рекомендуется измерять два расстояния до ближайших к судну точек бе- реговой черты.
Затем из какой- либо точки на
Рис. 3.4. Определение места судна по расстояниям до точечного и протяжённого ориентиров
42 кальке проводятся две дуги окружности ра- диусами, равными измеренным расстоя- ниям. Калька накла- дывается на карту, чтобы центр дуг на- ходился в районе счислимого места, и перемещается таким образом, чтобы дуги окружностей косну- лись обоих участков берега.
Положение центра дуг в этом случае будет соответ- ствовать месту судна на момент измерения расстояний.
СКП такой обсервации может быть рассчитана по формуле (3.1) или (3.2).
2. Определение места судна по радиолокационному пеленгу и
расстоянию до одного ориентира. Этот способ часто применяется при подходе к берегу, когда на экране РЛС появляется эхосигнал на- дёжно опознанного ориентира, не наблюдаемого визуальным образом.
Измеряются радиолокационный пеленг этого ориентира и расстояние до него. Пеленг исправляется поправкой гирокомпаса и прокладыва- ется на карте. Место судна будет соответствовать точке на линии пе- ленга, находящейся от ориентира на расстоянии, равном измеренному.
Точность такой обсервации можно оценить с помощью СКП, рассчи- танной по следующей формуле:
2 2
,
3
,
57
sin
1
D
РЛП
РЛП
D
o
m
Dm
M
, (3.4) где m
РЛП
– СКП измерения пеленга.
С помощью РЛС место судна можно определять также по двум- трём радиолокационным пеленгам. Процедура выполнения таких об- серваций и оценки их точности такая же, как в случае применения ви- зуальных пеленгов. Однако такие обсервации гораздо менее точны,
Рис. 3.5. Определение места судна по двум радиолокационным расстояниям до протяженных ориентиров
D
1
Т
ОЛ
D
2
43 чем рассмотренные выше, особенно если радиолокационные ориенти- ры находятся на больших расстояниях от судна.
В теории навигации известны также комбинированные методы определения места судна, например, по визуальному пеленгу маяка и радиолокационному расстоянию до него и др. Однако такие методы на практике фактически не используются.
3.3. Метод параллельных индексов
В радиолокационной навигации, особенно при плавании в при- брежных водах, чрезвычайно популярен и эффективен ряд способов ускоренного контроля местоположения и движения судна, получив- ших название «метод параллельного индексирования» (Parallel Index- ing – PI). Этот метод позволяет оперативно и непрерывно, не прекра- щая наблюдения за окружающей обстановкой, без каких-либо расче- тов и графических построений на карте контролировать движение судна, обеспечивая его нахождение на линии заданного пути или в безопасном маршрутном коридоре», и в случае необходимости – предпринимать своевременные корректирующие действия по управ- лению судном.
Метод PI основан на закономерностях движения эхосигналов, ос- новной из которых является то, что в режиме ОД и ориентации «по норду» эхосигнал неподвижного радиолокационного ориентира на эк- ране РЛС перемещается в сторону, обратную движению судна, по ли- нии, параллельной линии курса судна и отстоящей от неё на расстоя- ние, равное расстоянию до этого ориентира, когда он находится на
4 5
3 2
1
О
к о
1 2
3 4
5
ОК
0
о
Рис. 3.6. Линейная траектория эхосигнала при постоянном курсе
44 траверзе (траверзному расстоянию), как показано на рис. 3.6. Если бы эхосигнал обладал достаточно большим послесвечением, то траекто- рия его перемещения на экране РЛС совпадала бы с такой параллель- ной курсу судна линией, которую принято называть линией парал- лельных индексов. Метод PI в основном используется при ориентации изображения «по норду» в режиме ОД, хотя может применяться и в режиме ИД.
Таким образом, если на экране РЛС на заданном расстоянии от его центра провести линию, параллельную линии предполагаемого курса (линию параллельных индексов), то, наблюдая за перемещени- ем эхосигнала выбранного радиолокационного ориентира, можно не- прерывно контролировать движение судна относительно намеченного пути. При этом, если эхосигнал ориентира, находящегося на носовых курсовых углах, будет отклоняться от линии параллельных индексов в сторону линии курса, это будет означать, что судно смещается в сто- рону наблюдаемого на экране РЛС ориентира, и наоборот. На морских картах и на экране РЛС (САРП) линии параллельных индексов обо- значаются, как правило, пунктиром.
В современных РЛС (САРП) реализована возможность установки на экране двух пар линий параллельных индексов, которые могут оп- ределять допустимые значения минимального и/или максимального отклонения от линии пути, использоваться в качестве ограждающих линий при плавании вблизи навигационных опасностей, особенно подводных, а также как секущие линии, фиксирующие важные точки
(например, точка начала перекладки руля или точка невозврата).
Главное достоинство метода PI заключается в том, что он обеспе- чивает непрерывный и достаточно точный контроль движения и ме- стоположения судна в прибрежном плавании, в системах разделения движения и в стеснённых водах без отрыва от наблюдения за окру- жающей обстановкой, используя лишь один надёжно опознанный ра- диолокационный ориентир. Применение метода PI требует тщатель- ной предварительной подготовки и соответствующего подъёма карты.
В то же время методу PI присущи некоторые ограничения и недостат- ки: технические, человеческие, методологические и географические.
Технические ограничения связаны с тем, что судоводитель дол- жен оценить возможность и эффективность применения метода PI с учётом особенностей судовой РЛС (в частности, что касается способа установки линии параллельных индексов) и адаптировать общие принципы PI для различных режимов работы РЛС.
Человеческий фактор обусловлен тем, что эффективность приме- нения метода PI в критической степени зависит от квалификации су-
45 доводителя и его предварительной подготовки, которая должна быть направлена на изучение теории PI, его освоение на тренажёре, адапта- ции способов PI к «своей» РЛС и отработку методов PI в простейших условиях под контролем опытного помощника капитана и, наконец, самостоятельное применение методов PI.
Методологические недостатки и ограничения метода PI происте- кают из того, что этот метод – один из вариантов ускоренных (лоц- манских) методов контроля местоположения и движения судна, по- этому на него распространяются все недостатки и ограничения уско- ренных методов. В частности, ему не присуща достаточная надёж- ность, поскольку вся процедура контроля осуществляется одним че- ловеком, управляющим судном. Следовательно, необходимо дублиро- вание этой процедуры.
Под географическими ограничениями имеется в виду объектив- ные предельные условия эффективной реализации метода PI. Напри- мер, необходимо наличие хотя бы одного приметного радиолокацион- ного ориентира. Кроме того, этот метод эффективен там, где имеется навигационное пространство, обеспечивающее плавание на достаточ- но протяжённых прямолинейных курсах, когда ведущую роль играют радиолокационные методы контроля местоположения и движения судна. Эффективность метода PI резко снижается в стеснённых водах, где более применимы методы визуального ориентирования, где пря- молинейные курсы становятся заметно короче, где характерны пово- роты с большими радиусами кривизны. В общем случае, чем чаще и сложнее маневрирование судна, тем менее надёжен и эффективен ме- тод PI.
В любом случае при использовании метода PI необходимо со- блюдать следующие предосторожности:
– поправка гирокомпаса должна быть точно и надёжно определе- на;
– отметка курса (ОК) на экране РЛС должна быть согласована с диаметральной плоскостью судна;
– следует точно отрегулировать центр развёртки, НКД и ПКД;
– необходимо тщательно следить за исправностью и надёжностью работы РЛС;
– ориентир, выбранный для параллельного индексирования, дол- жен быть надёжно опознан.
46
3.4. Использование РЛС и САРП при плавании
в стеснённых водах
К стеснённых водам относятся навигационные районы, размеры которых имеют один порядок с размерами судна и/или глубина кото- рых составляем менее 5 осадок судна. Плавание в стеснённых водах осуществляется, как правило, при ограниченных возможностях ма- неврирования, по рекомендованным путям или фарватерам, системам разделения движения. При этом необходим практически непрерывный контроль движения судна по заданному пути с одновременным на- блюдением за окружающей обстановкой. В этих условиях методы су- довождения в режиме «от обсервации до обсервации» не могут в пол- ной мере обеспечить безопасность плавания и на первый план выхо- дят методы непрерывного контроля движения судна, основанные на различных способах визуального или инструментально-визуального ориентирования (радиолокационной проводки).
Конкретные варианты применения тех или иных методов непре- рывного контроля движения судна зависят от эксплуатационно–
технических возможностей РЛС и САРП, но в любом случае они ос- нованы на таких известных в классической навигации понятиях, как ограждающие, контрольные и ведущие изолинии, а также параллель- ные индексные линии. Рассмотрим несколько примеров реализации методов непрерывного контроля движения судна с использованием судовой РЛС или САРП.
D
т
1
О
к о
1
ОК
0
о
Рис. 3.8. Контроль движения судна по заданному пути с использованием линии параллельных индексов
D
т
47
1. Контроль движения судна по заданному пути. Если необхо- димо обеспечить непрерывный контроль движения судна по заданно- му пути вблизи, например, подводных опасностей при наличии ра- диолокационных ориентиров (рис. 3.8), то можно применить следую- щий способ. На этапе предварительной прокладки, проложив задан- ный курс (путь) на карте, нужно измерить минимальное (траверзное) расстояние
D
т
до выбранного радиолокационного ориентира. Затем на экране РЛС (САРП) на расстоянии D
т
от центра экрана установить линию параллельных индексов, учитывая направлении линии ОК. Во время движения судно, выйдя на заданный курс, обнаружит эхосигнал выбранного ориентира на линии параллельных индексов (положение 1 на рис. 3.8). В дальнейшем, подрабатывая рулем таким образом, чтобы этот эхосигнал оставался на линии параллельных индексов, судно обеспечит прохождение данного участка точно по линии заданного пути. При этом отпадает необходимость в обсервациях, а отклонения от курса, вызванные, например, действием неучтенного течения или ветрового дрейфа, будут своевременно обнаруживаться по смещению эхосигнала и надлежащим образом корректироваться.
Экспериментальные исследования показали, что такой способ визуально-инструментального ориентирования обеспечивает провод- ку судна по намеченному пути с точностью ±50 м при работе на шкале 4 мили и ±115 м – на шкале 16 миль.
2. Контроль движения с использованием ограждающих рас-
стояний. Для непрерывного контроля положения судна относительно
Dогр
О
к о
ОК
0
о
Рис. 3.9. Контроль движения судна относительно опасностей с использованием ограждающего расстояния (ПКД)
D
огр
ПКД
48 навигационных опасностей, особенно подводных, можно использо- вать ограждающие расстояния. Если в РЛС не предусмотрено САРП, то можно воспользоваться ПКД. Для этого на карте от радиолокаци- онного ориентира прокладывается дуга радиусом, равным расстоя- нию, ближе которого судно не должно приближаться к выбранному ориентиру. Эта дуга называется ограждающим расстоянием. Во время движения на экране РЛС следует установить ПКД на значение ограж- дающего расстояния (рис. 3.9) и вести непрерывный контроль пере- мещения эхосигнала ориентира, управляя судном таким образом, что- бы этот эхосигнал постоянно оставался вне ПКД.
При наличии САРП этот же метод может быть реализован в ре- жиме автоматического сопровождения или с использованием линий параллельных индексов. В первом случае эхосигнал выбранного ори- ентира следует взять на автоматическое сопровождение и вести по- стоянное наблюдение по цифровому индикатору за расстоянием меж- ду ориентиром или судном. Если это расстояние станет меньше огра- ждающего, то следует предпринимать соответствующие меры. Если возможности САРП позволяют, то желательно установить сигнализа- цию, которая сработала бы при достижении расстояния между судном и ориентиром значения, равного ограждающему расстоянию. Во вто- ром случае нужно на карте параллельно выбранному пути провести прямую линию, за которую судну не следует заходить при плавании на этом участке маршрута (рис. 3.10). Во время движения на экране
САРП следует выставить линию параллельных индексов на расстоя-
Dогр
О
к о
ОК
0
о
Рис. 3.10. Контроль движения судна относительно опасностей с использованием ограждающего расстояния
(линия параллельных индексов)
D
огр
Поскольку РЛС позволяет измерять такие навигационные пара- метры, как пеленги и расстояния до ориентира, то возможные спосо- бы определения места судна с помощью РЛС включают в себя раз- личные комбинации из этих параметров. Планирование и выполнение любых радиолокационных обсерваций выполняются с соблюдением всех требований, касающихся выбора и опознания ориентиров, поряд- ка измерения и исправления радионавигационных параметров, про- кладки изолиний и оценки точности определения места судна, изло- женных ранее при рассмотрении визуальных обсерваций.
Наиболее точным и надёжным способом определения места по
РЛС считаются обсервации по расстояниям до нескольких ориенти- ров. Рассмотрим наиболее широко используемые на практике способы таких обсерваций.
40
1. Определение места судна по расстояниям до двух-трёх ори-
ентиров. Если радиолокационные ориентиры дают на экране РЛС на- дёжные, чётко выраженные эхосигналы, то измерение расстояний до них особых проблем не вызывает. Прокладка измеренных расстояний на карте выполняется таким же образом, как в случае визуальных об- серваций по расстояниям, рассчитанным по измеренным вертикаль- ным углам (рис. 3.3). Точность таких обсерваций оценивается средней квадратической погрешностью (СКП), которая в случае обсерваций по расстояниям до двух ориентиров рассчитывается как
2 2
2 2
1
sin
1
D
D
D
о
m
m
М
, (3.1) где Θ – угол пересечения изолиний (дуги окружностей, радиусы кото- рых равны измеренным расстояниям);
1
D
m
и
2
D
m
– средние квадра- тические погрешности измерения первого и второго расстояний соот- ветственно.
Если точность измерения обоих расстояний одинакова (надёжные точечные эхосигналы на одной шкале дальности), то формула (3.1) принимает следующий вид:
sin
41
,
1 2
D
D
o
m
M
. (3.2)
Т
ОЛ
D
3
D
2
D
1
Рис. 3.3. Определение места судна по расстояниям до трёх ориентиров
Ор.3
Ор.1
Ор.2
1
41
При определении места судна по трём расстояниям СКП обсерва- ции может быть приближенно оценена следующим образом:
D
о
В
о
М
М
2 3
86
,
0
, (3.3) где
D
o
M
2
– СКП обсервации по таким двум расстояниям из трёх, изо- линии которых пересекаются под наибольшим углом.
Если одно из расстояний измеряется до точечного ориентира, а второе – до протяжённого ориентира, например до береговой линии с плавными очертаниями, то прокладка расстояний на карте затруднена, поскольку на береговой линии нельзя выбрать ту точку, с которой со- вмещался ПКД или электронный визир. В этом случае прокладка вы- полняется следующим образом: от точечного ориентира радиусом, равным измеренному до него расстоянию, проводится дуга окружно- сти, на которой точка, откуда дуга, проведённая радиусом, соответст- вующим второму расстоянию, касается плавной линии берега. Эта точка будет определять место судна на момент измерения расстояний
(рис. 3.4). Для контроля полученной обсервации можно дополнитель- но измерить радиолокационный пеленг точечного ориентира и нанес- ти его на карту. Точность такой обсервации может быть оценена с по- мощью формулы (3.1) или (3.2).
В практике судовождения часто бывают случаи (например, при входе в проливы, устья рек), когда на экране РЛС видны протяжённые эхосигналы уча- стков береговой черты с плав- ными очерта- ниями, распо- ложенных по обоим бортам судна (рис. 3.5).
В этом случае рекомендуется измерять два расстояния до ближайших к судну точек бе- реговой черты.
Затем из какой- либо точки на
Рис. 3.4. Определение места судна по расстояниям до точечного и протяжённого ориентиров
42 кальке проводятся две дуги окружности ра- диусами, равными измеренным расстоя- ниям. Калька накла- дывается на карту, чтобы центр дуг на- ходился в районе счислимого места, и перемещается таким образом, чтобы дуги окружностей косну- лись обоих участков берега.
Положение центра дуг в этом случае будет соответ- ствовать месту судна на момент измерения расстояний.
СКП такой обсервации может быть рассчитана по формуле (3.1) или (3.2).
2. Определение места судна по радиолокационному пеленгу и
расстоянию до одного ориентира. Этот способ часто применяется при подходе к берегу, когда на экране РЛС появляется эхосигнал на- дёжно опознанного ориентира, не наблюдаемого визуальным образом.
Измеряются радиолокационный пеленг этого ориентира и расстояние до него. Пеленг исправляется поправкой гирокомпаса и прокладыва- ется на карте. Место судна будет соответствовать точке на линии пе- ленга, находящейся от ориентира на расстоянии, равном измеренному.
Точность такой обсервации можно оценить с помощью СКП, рассчи- танной по следующей формуле:
2 2
,
3
,
57
sin
1
D
РЛП
РЛП
D
o
m
Dm
M
, (3.4) где m
РЛП
– СКП измерения пеленга.
С помощью РЛС место судна можно определять также по двум- трём радиолокационным пеленгам. Процедура выполнения таких об- серваций и оценки их точности такая же, как в случае применения ви- зуальных пеленгов. Однако такие обсервации гораздо менее точны,
Рис. 3.5. Определение места судна по двум радиолокационным расстояниям до протяженных ориентиров
D
1
Т
ОЛ
D
2
43 чем рассмотренные выше, особенно если радиолокационные ориенти- ры находятся на больших расстояниях от судна.
В теории навигации известны также комбинированные методы определения места судна, например, по визуальному пеленгу маяка и радиолокационному расстоянию до него и др. Однако такие методы на практике фактически не используются.
3.3. Метод параллельных индексов
В радиолокационной навигации, особенно при плавании в при- брежных водах, чрезвычайно популярен и эффективен ряд способов ускоренного контроля местоположения и движения судна, получив- ших название «метод параллельного индексирования» (Parallel Index- ing – PI). Этот метод позволяет оперативно и непрерывно, не прекра- щая наблюдения за окружающей обстановкой, без каких-либо расче- тов и графических построений на карте контролировать движение судна, обеспечивая его нахождение на линии заданного пути или в безопасном маршрутном коридоре», и в случае необходимости – предпринимать своевременные корректирующие действия по управ- лению судном.
Метод PI основан на закономерностях движения эхосигналов, ос- новной из которых является то, что в режиме ОД и ориентации «по норду» эхосигнал неподвижного радиолокационного ориентира на эк- ране РЛС перемещается в сторону, обратную движению судна, по ли- нии, параллельной линии курса судна и отстоящей от неё на расстоя- ние, равное расстоянию до этого ориентира, когда он находится на
4 5
3 2
1
О
к о
1 2
3 4
5
ОК
0
о
Рис. 3.6. Линейная траектория эхосигнала при постоянном курсе
44 траверзе (траверзному расстоянию), как показано на рис. 3.6. Если бы эхосигнал обладал достаточно большим послесвечением, то траекто- рия его перемещения на экране РЛС совпадала бы с такой параллель- ной курсу судна линией, которую принято называть линией парал- лельных индексов. Метод PI в основном используется при ориентации изображения «по норду» в режиме ОД, хотя может применяться и в режиме ИД.
Таким образом, если на экране РЛС на заданном расстоянии от его центра провести линию, параллельную линии предполагаемого курса (линию параллельных индексов), то, наблюдая за перемещени- ем эхосигнала выбранного радиолокационного ориентира, можно не- прерывно контролировать движение судна относительно намеченного пути. При этом, если эхосигнал ориентира, находящегося на носовых курсовых углах, будет отклоняться от линии параллельных индексов в сторону линии курса, это будет означать, что судно смещается в сто- рону наблюдаемого на экране РЛС ориентира, и наоборот. На морских картах и на экране РЛС (САРП) линии параллельных индексов обо- значаются, как правило, пунктиром.
В современных РЛС (САРП) реализована возможность установки на экране двух пар линий параллельных индексов, которые могут оп- ределять допустимые значения минимального и/или максимального отклонения от линии пути, использоваться в качестве ограждающих линий при плавании вблизи навигационных опасностей, особенно подводных, а также как секущие линии, фиксирующие важные точки
(например, точка начала перекладки руля или точка невозврата).
Главное достоинство метода PI заключается в том, что он обеспе- чивает непрерывный и достаточно точный контроль движения и ме- стоположения судна в прибрежном плавании, в системах разделения движения и в стеснённых водах без отрыва от наблюдения за окру- жающей обстановкой, используя лишь один надёжно опознанный ра- диолокационный ориентир. Применение метода PI требует тщатель- ной предварительной подготовки и соответствующего подъёма карты.
В то же время методу PI присущи некоторые ограничения и недостат- ки: технические, человеческие, методологические и географические.
Технические ограничения связаны с тем, что судоводитель дол- жен оценить возможность и эффективность применения метода PI с учётом особенностей судовой РЛС (в частности, что касается способа установки линии параллельных индексов) и адаптировать общие принципы PI для различных режимов работы РЛС.
Человеческий фактор обусловлен тем, что эффективность приме- нения метода PI в критической степени зависит от квалификации су-
45 доводителя и его предварительной подготовки, которая должна быть направлена на изучение теории PI, его освоение на тренажёре, адапта- ции способов PI к «своей» РЛС и отработку методов PI в простейших условиях под контролем опытного помощника капитана и, наконец, самостоятельное применение методов PI.
Методологические недостатки и ограничения метода PI происте- кают из того, что этот метод – один из вариантов ускоренных (лоц- манских) методов контроля местоположения и движения судна, по- этому на него распространяются все недостатки и ограничения уско- ренных методов. В частности, ему не присуща достаточная надёж- ность, поскольку вся процедура контроля осуществляется одним че- ловеком, управляющим судном. Следовательно, необходимо дублиро- вание этой процедуры.
Под географическими ограничениями имеется в виду объектив- ные предельные условия эффективной реализации метода PI. Напри- мер, необходимо наличие хотя бы одного приметного радиолокацион- ного ориентира. Кроме того, этот метод эффективен там, где имеется навигационное пространство, обеспечивающее плавание на достаточ- но протяжённых прямолинейных курсах, когда ведущую роль играют радиолокационные методы контроля местоположения и движения судна. Эффективность метода PI резко снижается в стеснённых водах, где более применимы методы визуального ориентирования, где пря- молинейные курсы становятся заметно короче, где характерны пово- роты с большими радиусами кривизны. В общем случае, чем чаще и сложнее маневрирование судна, тем менее надёжен и эффективен ме- тод PI.
В любом случае при использовании метода PI необходимо со- блюдать следующие предосторожности:
– поправка гирокомпаса должна быть точно и надёжно определе- на;
– отметка курса (ОК) на экране РЛС должна быть согласована с диаметральной плоскостью судна;
– следует точно отрегулировать центр развёртки, НКД и ПКД;
– необходимо тщательно следить за исправностью и надёжностью работы РЛС;
– ориентир, выбранный для параллельного индексирования, дол- жен быть надёжно опознан.
46
3.4. Использование РЛС и САРП при плавании
в стеснённых водах
К стеснённых водам относятся навигационные районы, размеры которых имеют один порядок с размерами судна и/или глубина кото- рых составляем менее 5 осадок судна. Плавание в стеснённых водах осуществляется, как правило, при ограниченных возможностях ма- неврирования, по рекомендованным путям или фарватерам, системам разделения движения. При этом необходим практически непрерывный контроль движения судна по заданному пути с одновременным на- блюдением за окружающей обстановкой. В этих условиях методы су- довождения в режиме «от обсервации до обсервации» не могут в пол- ной мере обеспечить безопасность плавания и на первый план выхо- дят методы непрерывного контроля движения судна, основанные на различных способах визуального или инструментально-визуального ориентирования (радиолокационной проводки).
Конкретные варианты применения тех или иных методов непре- рывного контроля движения судна зависят от эксплуатационно–
технических возможностей РЛС и САРП, но в любом случае они ос- нованы на таких известных в классической навигации понятиях, как ограждающие, контрольные и ведущие изолинии, а также параллель- ные индексные линии. Рассмотрим несколько примеров реализации методов непрерывного контроля движения судна с использованием судовой РЛС или САРП.
D
т
1
О
к о
1
ОК
0
о
Рис. 3.8. Контроль движения судна по заданному пути с использованием линии параллельных индексов
D
т
47
1. Контроль движения судна по заданному пути. Если необхо- димо обеспечить непрерывный контроль движения судна по заданно- му пути вблизи, например, подводных опасностей при наличии ра- диолокационных ориентиров (рис. 3.8), то можно применить следую- щий способ. На этапе предварительной прокладки, проложив задан- ный курс (путь) на карте, нужно измерить минимальное (траверзное) расстояние
D
т
до выбранного радиолокационного ориентира. Затем на экране РЛС (САРП) на расстоянии D
т
от центра экрана установить линию параллельных индексов, учитывая направлении линии ОК. Во время движения судно, выйдя на заданный курс, обнаружит эхосигнал выбранного ориентира на линии параллельных индексов (положение 1 на рис. 3.8). В дальнейшем, подрабатывая рулем таким образом, чтобы этот эхосигнал оставался на линии параллельных индексов, судно обеспечит прохождение данного участка точно по линии заданного пути. При этом отпадает необходимость в обсервациях, а отклонения от курса, вызванные, например, действием неучтенного течения или ветрового дрейфа, будут своевременно обнаруживаться по смещению эхосигнала и надлежащим образом корректироваться.
Экспериментальные исследования показали, что такой способ визуально-инструментального ориентирования обеспечивает провод- ку судна по намеченному пути с точностью ±50 м при работе на шкале 4 мили и ±115 м – на шкале 16 миль.
2. Контроль движения с использованием ограждающих рас-
стояний. Для непрерывного контроля положения судна относительно
Dогр
О
к о
ОК
0
о
Рис. 3.9. Контроль движения судна относительно опасностей с использованием ограждающего расстояния (ПКД)
D
огр
ПКД
48 навигационных опасностей, особенно подводных, можно использо- вать ограждающие расстояния. Если в РЛС не предусмотрено САРП, то можно воспользоваться ПКД. Для этого на карте от радиолокаци- онного ориентира прокладывается дуга радиусом, равным расстоя- нию, ближе которого судно не должно приближаться к выбранному ориентиру. Эта дуга называется ограждающим расстоянием. Во время движения на экране РЛС следует установить ПКД на значение ограж- дающего расстояния (рис. 3.9) и вести непрерывный контроль пере- мещения эхосигнала ориентира, управляя судном таким образом, что- бы этот эхосигнал постоянно оставался вне ПКД.
При наличии САРП этот же метод может быть реализован в ре- жиме автоматического сопровождения или с использованием линий параллельных индексов. В первом случае эхосигнал выбранного ори- ентира следует взять на автоматическое сопровождение и вести по- стоянное наблюдение по цифровому индикатору за расстоянием меж- ду ориентиром или судном. Если это расстояние станет меньше огра- ждающего, то следует предпринимать соответствующие меры. Если возможности САРП позволяют, то желательно установить сигнализа- цию, которая сработала бы при достижении расстояния между судном и ориентиром значения, равного ограждающему расстоянию. Во вто- ром случае нужно на карте параллельно выбранному пути провести прямую линию, за которую судну не следует заходить при плавании на этом участке маршрута (рис. 3.10). Во время движения на экране
САРП следует выставить линию параллельных индексов на расстоя-
Dогр
О
к о
ОК
0
о
Рис. 3.10. Контроль движения судна относительно опасностей с использованием ограждающего расстояния
(линия параллельных индексов)
D
огр