Xác định vị trí của tàu. Định nghĩa tàu: phương pháp

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Kể từ khi những con tàu - sự sáng tạo của bàn tay con người - bắt đầu lướt trên biển và đại dương, các nhà hàng hải phải đối mặt với nhiệm vụ xác định vị trí của chính mình. Những con sóng lớn, những tiếng ồn ào và nhu cầu điều động những chiếc thuyền, giữ hướng đi ngược chiều gió, những chuyến đi phức tạp kéo dài nhiều ngày và chỉ riêng chiếc la bàn là không đủ đối với các thủy thủ cổ đại. Ngày nay, khi việc xác định vị trí của con tàu được thực hiện tự động nhờ hệ thống vệ tinh GLONASS, rất khó để hình dung vị trí của thuyền trưởng, người chỉ có những thiết bị đơn giản để định hướng bằng các vì sao. Tuy nhiên, ngay cả ngày nay, sinh viên tốt nghiệp từ các cơ sở giáo dục chuyên biệt từ trung học trở lên đều sở hữu tất cả các thiết bị này.

Các phương pháp định vị biển cơ bản

Xác định hai tọa độ của một con tàu trong không gian ba chiều (vị trí) được thực hiện theo bảy cách, bao gồm:

• Cổ nhất là hình ảnh.
• Sau đó, nhưng không thiên văn nhiều hơn.
• tốc độ cho thời gian. Được phát minh cùng thời với phương pháp thiên văn, và thường được sử dụng cùng với hai phương pháp trước đó. Ngày nay, công việc thường ngày được thực hiện bằng máy tính tự động;
• Radar, cho phép bạn kết hợp hình ảnh trên màn hình radar với hải đồ.
• Tìm hướng radio. Sẵn có khi có nguồn tín hiệu trên bờ.
• Radionavigational, sử dụng các phương tiện giao tiếp mà thông qua đó người điều hướng nhận được thông tin anh ta cần.
• Phương pháp định vị vệ tinh.

Tất cả các phương pháp, ngoại trừ ba phương pháp đầu tiên, đều là kết quả của cuộc cách mạng công nghệ xảy ra vào thế kỷ 20. Chúng sẽ không thể thành hiện thực nếu không có những khám phá và phát minh của nhân loại trong lĩnh vực kỹ thuật vô tuyến, điện tử, điều khiển học và một bước đột phá trong lĩnh vực vũ trụ. Giờ đây, không khó để tính toán điểm trên đại dương nơi con tàu đang ở, việc xác định tọa độ của nó chỉ mất vài giây, và theo quy luật, chúng được theo dõi liên tục. Gần như các công nghệ tương tự được sử dụng trong điều hướng hàng không và ngay cả trong lĩnh vực “trần tục” như lái xe ô tô.

Vĩ độ

Như bạn đã biết, trái đất không phẳng, nó có hình dạng của một quả bóng hơi dẹt. Có vẻ như các điểm trên một hình ba chiều nên được mô tả bằng ba tọa độ Euclid, nhưng hai là đủ cho các nhà địa lý và nhà hàng hải. Để xác định địa hình của tàu, bạn chỉ cần đặt tên cho hai con số, kèm theo các từ vĩ độ "bắc" (hoặc "nam") (viết tắt là N hoặc S) và kinh độ tây hoặc "đông" (nếu không thì - w. d. hoặc w.d.). Những giá trịđo bằng độ. Mọi thứ rất đơn giản. Các vĩ độ được tính từ xích đạo (0 °) đến các cực (90 °), cho biết hướng nào: nếu gần Nam Cực hơn thì vĩ độ nam được chỉ định, và nếu hướng về Bắc Cực, thì vĩ độ bắc. Các điểm có cùng vĩ độ tạo thành các đường tròn gọi là điểm song song. Mỗi đường kính trong số chúng có đường kính khác nhau - từ đường kính lớn nhất ở xích đạo (khoảng 40 nghìn km) đến đường kính không ở cực.

Kinh độ và số đo độ dài

Việc xác định vị trí của con tàu là không thể bằng một tọa độ, vì vậy phải có tọa độ thứ hai. Kinh độ là một số có điều kiện của kinh tuyến cho biết, một lần nữa, phía mà quá trình đếm ngược đang được tiến hành. Đường tròn được chia thành 360 °, hai nửa của nó tương ứng bằng 180. Kinh tuyến Greenwich đi qua đài thiên văn nổi tiếng của Anh được coi là số không. Ở phía bên kia của hành tinh là phản mã của nó - thứ 180. Cả hai tọa độ này (0 ° và 180 °) đều được biểu thị mà không có tên hướng của kinh độ.

Bên cạnh độ, còn có phút - chúng cho biết vị trí của các đối tượng với độ chính xác cao hơn 60 lần. Vì tất cả các kinh tuyến đều có độ dài bằng nhau, nên chúng đã trở thành thước đo chiều dài cho các thủy thủ. Một dặm (hải lý) tương ứng với một phút của bất kỳ kinh tuyến nào và bằng 1,852 km. Hệ mét được giới thiệu muộn hơn nhiều, vì vậy các nhà điều hướng tàu sử dụng dặm Anh cổ điển. Các đơn vị như cáp cũng có thể áp dụng - nó bằng 1/10 dặm. Điều đáng ngạc nhiên, bởi vì trước đây người Anh thường tính bằng hàng chục hơn là hàng chục.

Cách trực quan

Như tên của nó, phương pháp dựa trên những gì mà người điều hướng và thuyền trưởng, cũng như các thành viên khác trong đội trên boong hoặc thiết bị nhìn thấy. Trước đây, trong những ngày đoàn thuyền buồm đều có vị trí nhìn về phía trước, bài vị của vị thủy thủ này được đặt ở tận cùng, ở vị trí có rào chắn đặc biệt của cột buồm chính - một cái tủ. Từ đó nó tốt hơn để xem. Xác định vị trí của một con tàu bằng các vật thể ven biển tương tự như phương pháp đơn giản nhất của người đi bộ biết mình cần gì, ví dụ, một ngôi nhà trên Phố Staroportofrankivska ở số 12, và để chính xác, có một tiêu chí tìm kiếm khác - một hiệu thuốc nằm đối diện. Tuy nhiên, đối với các thủy thủ, các đối tượng khác đóng vai trò là điểm mốc: ngọn hải đăng, núi, đảo, hoặc bất kỳ chi tiết đáng chú ý nào khác của cảnh quan, nhưng nguyên tắc là giống nhau. Bạn cần đo hai hoặc nhiều góc phương vị (đây là góc giữa kim la bàn và hướng đến mốc), đưa chúng lên bản đồ và lấy tọa độ của bạn tại điểm giao nhau của chúng. Tất nhiên, định nghĩa địa lý như vậy về con tàu, hay đúng hơn là vị trí của nó, chỉ có thể áp dụng trong khu vực có tầm nhìn ven biển, và sau đó là trong điều kiện thời tiết quang đãng. Trong sương mù, bạn có thể điều hướng bằng âm thanh còi báo động của ngọn hải đăng và trong trường hợp không có biển báo trên bề mặt, hãy rẽ vào bãi cạn ở vùng nước nông, đo độ sâu rất nhiều.

Thiên văn học trong Hải quân

Phương pháp vị trí lãng mạn nhất. Vào khoảng thế kỷ 18, các thủy thủ cùng với các nhà thiên văn học đã phát minh ra thiết bị sextant (đôi khi được gọi là sextant, điều đó cũng chính xác) - một thiết bị mà bạn có thể xác định hai tọa độ tương đối chính xác của tàu theo vị trí của các ngôi sao trong bầu trời. Thiết bị của nóThoạt nghe thì có vẻ phức tạp nhưng trên thực tế, bạn có thể học cách sử dụng nó khá nhanh chóng. Trong thiết kế của nó có một hệ thống quang học nên hướng vào Mặt trời hoặc bất kỳ ngôi sao nào, trước đó đã được lắp đặt thiết bị theo chiều ngang nghiêm ngặt. Để hướng chính xác, hai gương (lớn và nhỏ) được cung cấp, và độ cao góc của độ sáng được xác định bằng thang đo. Hướng của thiết bị được đặt bởi la bàn.

Những người tạo ra thiết bị này đã tính đến kinh nghiệm hàng thế kỷ của các nhà điều hướng cổ đại, những người chỉ tập trung vào ánh sáng của các vì sao, mặt trăng và mặt trời, nhưng đã tạo ra một hệ thống giúp đơn giản hóa cả việc học cách điều hướng và bản thân quá trình xác định vị trí.

Tính

Biết được tọa độ của điểm bắt đầu (cổng ra), thời gian di chuyển và tốc độ, bạn có thể vẽ toàn bộ quỹ đạo trên bản đồ, lưu ý thời điểm và bao nhiêu độ của khóa học đã thay đổi. Phương pháp này có thể lý tưởng khi hướng và tốc độ không phụ thuộc vào dòng điện và gió. Sự bất thường của đường đi và sai số của chỉ báo độ trễ (đồng hồ tốc độ) cũng ảnh hưởng đến độ chính xác của các tọa độ thu được. Người điều hướng có sẵn một cây thước đặc biệt để đặt các đường song song trên bản đồ. Việc xác định các yếu tố điều động của tàu biển được thực hiện bằng la bàn. Thông thường, tại điểm thay đổi hướng, vị trí thực được xác định bằng cách sử dụng các phương pháp có sẵn khác, và vì nó, theo quy luật, không trùng với giá trị được tính toán, một loại hình vuông góc được vẽ giữa hai điểm, gần giống như một ốc sên và được gọi là "không nhớt".

Hiện đang ở trên tàuhầu hết các tàu đều được trang bị máy tính tự động, có tính đến tốc độ đầu vào và hướng, thực hiện tích hợp theo biến thời gian.

Sử dụng radar

Bây giờ không còn vết trắng trên hải đồ, và một nhà hàng hải giàu kinh nghiệm, khi nhìn thấy đường bờ biển, có thể biết ngay vị trí của chiếc tàu thủy được giao cho anh ta chăm sóc. Ví dụ, khi nhận thấy ánh sáng của ngọn hải đăng ở đường chân trời ngay cả trong sương mù và nghe thấy âm thanh bị bóp nghẹt của còi báo động, anh ta sẽ ngay lập tức nói điều gì đó như: “Chúng ta đang đi ngang qua ngọn lửa Vorontsovsky, khoảng cách là hai dặm.” Điều này có nghĩa là con tàu đang ở khoảng cách được chỉ định trên một đường nối vuông góc với hành trình và hướng vuông góc với ngọn hải đăng, tọa độ của chúng đã được biết.

Nhưng thường xảy ra trường hợp bờ biển xa, và không có cột mốc nào nhìn thấy được. Trước đó, trong những ngày của đội thuyền buồm, con tàu đã “nằm nghiêng”, đôi khi thu l neo đậu và “đợi thời tiết trên biển”, nghĩa là làm rõ. Giờ đây không cần lãng phí thời gian như vậy nữa, và người điều hướng có thể nhìn thấy đường bờ biển bằng cách nhìn vào màn hình định vị. Xác định một con tàu bằng cách sử dụng radar là một công việc đơn giản nếu bạn có trình độ. Chỉ cần kết hợp hình ảnh trên thiết bị định vị và bản đồ của khu vực tương ứng là đủ, và ngay lập tức mọi thứ sẽ trở nên rõ ràng.

Tìm hướng và phương pháp điều hướng bằng radio

Có một trò chơi radio nghiệp dư - "Fox Hunting". Với sự trợ giúp của các thiết bị tự chế, những người tham gia chương trình đang tìm kiếmmột "con cáo" ẩn náu trong bụi cây hoặc sau những cái cây - một người chơi có đài phát thanh công suất thấp đang hoạt động. Theo cách tương tự, tức là bằng cách mang, các dịch vụ phản gián xác định được cư dân của các cơ quan tình báo nước ngoài (ít nhất là trường hợp này trước đây) tại thời điểm họ gửi báo cáo gián điệp. Việc xác định vị trí yêu cầu ít nhất hai hướng giao nhau tại điểm vị trí, nhưng thường xuyên hơn không. Vì luôn có một số giá trị phân tán và không thể đạt được độ chính xác tuyệt đối, các ổ trục không hội tụ tại một điểm, mà tạo thành một dạng hình đa phương, ở tâm hình học mà người ta sẽ giả định vị trí của một người với mức độ cao. xác suất. Các điểm tham chiếu có thể là tín hiệu hoa tiêu được tạo đặc biệt trên bờ biển (ví dụ: trên các ngọn hải đăng) hoặc bức xạ từ các đài vô tuyến, tọa độ của chúng đã được biết đến (chúng được vẽ trên bản đồ).

Chỉnh sửa khóa học ven biển bằng cách sử dụng liên lạc vô tuyến cũng được sử dụng rộng rãi.

Bằng vệ tinh

Ngày nay hầu như không thể bị lạc giữa đại dương hay biển cả. Sự chuyển động của các vật thể chuyển động trên biển, trên không và trên đất liền được giám sát bởi các hệ thống định vị và cứu hộ, Cospas của Nga và Sarsat quốc tế. Chúng hoạt động dựa trên nguyên lý Doppler. Việc lắp đặt một đèn hiệu vô tuyến đặc biệt trên tàu là cần thiết, nhưng sự an toàn và niềm tin vào kết quả thành công của chuyến đi rất xứng đáng với số tiền bỏ ra cho nó. Công cụ tìm hướng được đặt trên vệ tinh địa tĩnh ("treo" trên một điểm cố định trên bề mặt trái đất),cấu thành hệ thống. Dịch vụ này được cung cấp miễn phí và ngoài chức năng cứu hộ còn thực hiện việc điều hướng tìm kiếm vị trí của tàu. Phương pháp định vị vệ tinh cung cấp tọa độ chính xác nhất, ứng dụng của nó không gây khó khăn và các nhà điều hướng trong thời đại công nghệ của chúng ta sử dụng nó thường xuyên nhất.

Tham số bổ sung - tải xuống

Khả năng điều hướng của tàu và hướng đi có thể có của nó bị ảnh hưởng đáng kể bởi mớn nước của nó. Theo quy luật, phần nào của cơ thể được ngâm trong nước càng lớn thì mức độ cản thủy động của nó càng cao. Tuy nhiên, vẫn có những trường hợp ngoại lệ, chẳng hạn như đối với tàu ngầm hạt nhân, hành trình dưới nước vượt quá bề mặt và một "bóng đèn" mũi tàu đặc biệt trong trường hợp nó bị chết đuối hoàn toàn sẽ tạo ra hiệu ứng tinh giản tốt hơn. Bằng cách này hay cách khác, nhưng tốc độ di chuyển (hành trình) bị ảnh hưởng bởi khối lượng hàng hóa (hàng hóa) trong hầm hoặc két. Để đánh giá giá trị này, các thủy thủ sử dụng các dấu hiệu đặc biệt với các rủi ro trên mũi tàu, đuôi tàu và các bộ phận bên của thân tàu (ít nhất sáu thang đo). Các biển báo này được áp dụng riêng lẻ, mỗi tàu có một quy định riêng, không có tiêu chuẩn chung. Kỹ thuật xác định trọng lượng hàng hóa trên tàu, được gọi là "mớn nước", dựa trên việc sử dụng "dấu mớn nước" và được sử dụng cho nhiều mục đích, đặc biệt là hàng hải. Độ sâu của đáy không phải lúc nào cũng cho phép tàu đi qua một luồng cụ thể và người điều hướng phải tính đến yếu tố này.

Chỉ ước những người ra khơi ít nhất là 7 feet.