Устройство и принцип действия секстана основаны на следующих законах отражения света от плоских зеркал: 1) угол падения луча на плоское зеркало равен углу отражения; 2) луч падающий и луч отраженный находятся в одной плоскости с перпендикуляром к плоскости зеркала, восстановленным в точке падения.
Измерение угла между двумя предметами (светило и горизонт или два предмета на берегу) сводится к определению угла наклона зеркал, когда прямо видимое и дважды отраженное изображения предметов видны совмещенными.
Устройство секстана показано на рис. 32.
Отсчет величины измеренного угла между предметами читается на градуированном лимбе (градусы), на от-счетном барабане (минуты) и на верньере (десятые доли минуты).
При астрономических определениях координат корабля в море необходимо знать время с точностью до десятых долей секунды. Основным прибором, предназначенным для определения точного среднего гринвичского времени на кораблях, является хронометр — переносные пружинные часы наиболее точного изготовления. Хронометры обычно хранятся в штурманской рубке в специальных деревянных ящиках со стеклянными глухими крышками. Поправка хронометра определяется по специальным радиосигналам и записывается в хронометрический журнал, она должна быть известна в любой момент.
Кроме хронометра для астрономических наблюдений и других мероприятий, требующих точного времени, могут быть использованы палубные часы, представляющие собой анкерные часы карманного типа. Они также хранятся в деревянном футляре и должны иметь свою поправку.
С целью систематического контроля за правильностью показаний корабельных хранителей времени повседневная организация корабля предусматривает специальные обязанности определенным лицам экипажа.
7. Радиотехнические средства кораблевождения
Успешное решение задач, стоящих перед кораблями и судами, может быть достигнуто только в том случае, если их место в море известно с заданной точностью и известно при этом направление истинного меридиана. Для создания таких условий корабли и суда оснащаются аппаратурой радионавигационных систем.
Рис. 32. Навигационный секстан: 1 — рама; 2 — лимб; 3 — большое зеркало; 4 — малое зеркало; 5 — астрономическая труба; 6 — алидада; 7 — отсчетный барабан; 8 — большой светофильтр; 9 — малый светофильтр; 10 — стойка. 11 — винт; 12 — рычаги зажима алидады; 13 — верньер (за отсчетным барабаном)Радионавигационными системами (РНС) называются технические средства, служащие для определения местоположения корабля с помощью радиоволн. Вся эта некогда фантастическая система (РНС) состоит из:
передающей или принимающей радиостанции, размещенной в опорных неподвижных точках, координаты которых известны;
приемоиндикаторов или приемопередающих станций, устанавливаемых на кораблях и других подвижных объектах, местоположение которых определяется;
наземной аппаратуры контроля и управления опорными станциями.
К средствам радионавигации кораблей (судов) относятся радиопеленгаторы, радиолокационные станции, приемоиндикаторы различных типов и радиосекстаны.
Линиями положения в результате определения места корабля могут быть: направление (пеленг), окружность (т. е. расстояние), направление и расстояние одновременно или какая-либо другая более сложная кривая, например гипербола, и т. д.
В зависимости от характеристики линии положения РНС подразделяются на: азимутальные — линия положения представляет собой прямой или обратный пеленг на опорную станцию; да льном ер ные — линии положения соответствуют расстояниям до опорных пунктов; разностно-дистанц ионные (гиперболические) — линии положения соответствуют равным разностям расстояний до опорных станций; комбинированные (например, азимутально-дистанционные) — линия положения является пеленгом на опорную станцию, по которому откладывается известное до нее расстояние. Как видим, разностно-дистанционные системы дальней радионавигации широко применяются как самостоятельно, так и в сочетании с другими навигационными средствами. Основным их достоинством является большая дальность действия, высокая точность обсервации и независимость от метеоусловий.
Возможность получения конкретной линии положения и определенной измеренной величины зависит от применяемой длины волны и от размещения соответствующей аппаратуры. В действующей ныне РНС используются радиоволны почти всех диапазонов.
Радионавигационные системы, обеспечивающие кораблю навигационные параметры на расстояниях свыше 600 км, относятся к РНС дальнего действия.
Радиотехнические средства кораблевождения с дальностью действия до 50 км призваны обеспечивать безаварийное плавание кораблей в узкостях, по каналам и фарватерам.
Размещение аппаратуры в одной точке при использовании отраженных радиоволн позволяет получить направление и расстояние до объекта. На этом принципе основана работа радиолокационных станций, полностью разрешающих проблему безаварийного прибрежного плавания судов.
Направление, служащее линией положения, может быть получено и без отражения радиоволн, но для этого надо расположить аппаратуру в двух точках, связанных между собой радиоволнами. На этом принципе работают радиопеленгаторы и радиомаяки, т. е. при помощи радиопеленгаторов, установленных на кораблях, определяется пеленг на радиомаяк, излучающий радиосигналы из определенной точки.
Размещение аппаратуры в нескольких точках, образующих единую систему и связанных радиоволнами с кораблем, ведущим определение своего места, позволяет получить гиперболические (разностно-дистанционные) или другие линии положения.
Неподвижность опорных станций не является обязательным условием успешного применения радиотехники в целях навигации. Чрезвычайно важно только то, чтобы в процессе определения направлений на опорные точки или взятия до них расстояний их координаты были известны.
Широкое применение радионавигационных систем объясняется тем, что они обеспечивают высокую точность определения места судов в любой точке Мирового океана, независимы от условий погоды, видимости.
Лоция изучает вопросы обеспечения безопасности мореплавания. Лоциями называются такие специальные книги, относящиеся к общим руководствам для плавания, в которых подробно описаны физико-географические особенности морей, океанов или отдельных участков прибрежной полосы.
1. О сведениях, содержащихся в лоции
Описание участка берега включает следующие вопросы: вид берега с моря (рельеф, растительность, наличие населенных пунктов и т. п.); характер побережья (обрывистый, низменный, холмистый и т. п.); изрезанность береговой черты, перечень бухт, заливов и проливов, наиболее важных в навигационном отношении; перечень наиболее приметных пунктов (с указанием их положения и вида), которые можно использовать для определения места корабля при плавании вдоль описываемого побережья; наличие около берега островов и опасностей; критическая глубина или расстояние, на которое можно приближаться к берегу; наличие портов, гаваней, якорных мест, где можно найти укрытие от штормов;
характеристика гидрометеорологических элементов, влияющих на условия плавания вдоль берега.
При описании рейда (якорного места) должны быть указаны: расположение рейда и его размеры; размеры и осадка кораблей, для которых доступен рейд (якорное место); защищенность рейда от ветров и волнения; глубины, рельеф дна и грунт; характеристика гидрометеорологических элементов; сообщение с берегом; порядок обеспечения кораблей, стоящих на рейде, водой, топливом и продовольствием; наиболее удобные места стоянки на якоре, наличие швартовных бочек, специальных якорных мест (карантинных, для кораблей и судов со взрывоопасным грузом и т. п.); различные рекомендации, обеспечивающие безопасность кораблей, стоящих на якоре; районы, запретные для плавания и якорной стоянки; наставления для входа на рейд и для подхода к якорным местам.
Описание навигационных опасностей включает следующее: координаты опасности, близость к фарватеру или якорному месту; наименьшая глубина (банки, мели и др.); грунт; внешние признаки, по которым можно определить положение опасности: осыхание, буруны, быстрины, нагромождение льда, птичьи базары, водоросли, отличительный цвет воды и т. п.; рельеф дна на подходах к опасности; ограждение; створы естественных ориентиров и пеленги на приметные пункты, ограждающие опасности; рекомендации для плавания в районе опасности.
При описании средств навигационного оборудования (СНО) указываются: название средства навигационного оборудования; его положение (координаты), с какого направления открывается видимость и ее дальность; вид и окраска сооружения; цвет и характер огня; высота маяка (знака) от основания и высота огня над уровнем моря; средства звуковой туманной сигнализации; наличие радиомаяка и звуковых средств связи; время постановки и снятия плавучего ограждения.
