Bestimmung der Schiffsposition. Schiffsdefinition: Methoden

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Seit die von Menschenhand geschaffenen Schiffe auf den Meeren und Ozeanen zu surfen begannen, standen Seefahrer vor der Aufgabe, ihren eigenen Standort zu bestimmen. Riesige Wellen, Sturmböen und die Notwendigkeit, die Wenden zu manövrieren, den Kurs gegen den Wind zu h alten, komplizierte mehrtägige Reisen, und der Kompass allein reichte den alten Seefahrern nicht aus. Wenn heute die Positionsbestimmung des Schiffs dank der GLONASS-Satellitensysteme automatisch durchgeführt wird, ist es schwierig, sich die Position des Kapitäns vorzustellen, der nur über einfache Geräte zur Orientierung an den Sternen verfügt. Dennoch besitzen auch heute noch Absolventen von Fachoberschulen und Fachhochschulen all diese Geräte.

Grundlegende Methoden der Seeortung

Die Zweikoordinatenbestimmung eines Schiffes im dreidimensionalen Raum (Standort) wird auf sieben Arten durchgeführt, darunter:

• Der Älteste ist visuell.
• Später, aber nicht viel astronomischer.
• Geschwindigkeit für Zeit. Etwa zur gleichen Zeit wie die astronomische Methode erfunden und oft in Verbindung mit den beiden vorherigen verwendet. Heutzutage wird Routinearbeit von automatischen Taschenrechnern erledigt;
• Radar, mit dem Sie das Bild auf dem Radarbildschirm mit der Seekarte kombinieren können.
• Funkpeilung. Verfügbar, wenn Signalquellen am Ufer vorhanden sind.
• Radionavigation, mit Kommunikationsmitteln, durch die der Navigator die Informationen erhält, die er benötigt.
• Satellitennavigationsmethode.

Alle Methoden, mit Ausnahme der ersten drei, waren das Ergebnis der technologischen Revolution des 20. Jahrhunderts. Sie wären ohne die Entdeckungen und Erfindungen der Menschheit auf dem Gebiet der Funktechnik, Elektronik, Kybernetik und einen Durchbruch im Weltraumsektor nicht möglich gewesen. Jetzt ist es nicht schwierig, den Punkt im Ozean zu berechnen, an dem sich das Schiff befindet. Die Bestimmung seiner Koordinaten dauert nur wenige Sekunden und wird in der Regel kontinuierlich verfolgt. Ungefähr die gleichen Technologien werden in der Flugnavigation und sogar in einem so „banalen“Bereich wie dem Autofahren verwendet.

Breitengrad

Wie Sie wissen, ist die Erde nicht flach, sie hat die Form einer etwas abgeflachten Kugel. Es scheint, dass Punkte auf einer dreidimensionalen Figur durch drei euklidische Koordinaten beschrieben werden sollten, aber zwei sind genug für Geographen und Navigatoren. Um eine topografische Bestimmung des Schiffes vorzunehmen, müssen Sie nur zwei Zahlen nennen, begleitet von den Worten "nördlicher" (oder "südlicher") Breitengrad (abgekürzt als N oder S) und westlicher oder "östlicher" Länge (andernfalls - w. d. oder w. d.). Diese Wertein Grad gemessen. Alles ist sehr einfach. Breitengrade werden vom Äquator (0°) bis zu den Polen (90°) berechnet und geben an, in welche Richtung: Wenn näher an der Antarktis, dann wird der südliche Breitengrad angegeben, und wenn in Richtung Arktis, dann der nördliche Breitengrad. Punkte des gleichen Breitengrades bilden Kreise, die Parallelen genannt werden. Jeder von ihnen hat einen anderen Durchmesser - vom größten am Äquator (etwa 40.000 Kilometer) bis zum Nullpunkt am Pol.

Längengrade und Längenmaße

Die Bestimmung der Schiffsposition anhand einer Koordinate ist unmöglich, also gibt es eine zweite. Der Längengrad ist eine bedingte Zahl des Meridians, die wiederum die Seite angibt, auf der der Countdown durchgeführt wird. Der Kreis ist in 360 ° geteilt, zwei seiner Hälften sind jeweils gleich 180. Der Greenwich-Meridian, der durch das berühmte britische Observatorium verläuft, gilt als Null. Auf der anderen Seite des Planeten befindet sich sein Antipode - der 180. Diese beiden Koordinaten (0° und 180°) werden ohne Angabe der Längenrichtung angegeben.

Neben Grad gibt es auch Minuten - sie zeigen die Position von Objekten mit 60-mal höherer Genauigkeit an. Da alle Meridiane gleich lang sind, wurden sie zum Längenmaß der Seefahrer. Eine Meile (nautisch) entspricht einer Minute eines beliebigen Meridians und entspricht 1,852 km. Das metrische System wurde viel später eingeführt, daher verwenden Schiffsnavigatoren die gute alte englische Meile. Einheiten wie Kabel sind ebenfalls anwendbar – sie entsprechen 1/10 Meile. Was verwundert, denn früher zählten die Briten häufiger in Dutzenden als in Zehnern.

Visueller Weg

Wie der Name schon sagt, basiert die Methode darauf, was der Navigator und Kapitän sowie andere Teammitglieder an Deck oder Ausrüstung sehen. Früher, in den Tagen der Segelflotten, gab es eine Position des Vorausschauens, der Posten dieses Seemanns befand sich ganz oben an einem speziell eingezäunten Ort des Hauptmastes - einem Schrank. Von dort war es besser zu sehen. Die Bestimmung der Position eines Schiffes anhand von Küstenobjekten ähnelt der einfachsten Methode eines Fußgängers, der weiß, was er braucht, beispielsweise ein Haus in der Staroportofrankivska-Straße mit der Nummer 12, und für die Genauigkeit gibt es ein weiteres Suchkriterium - eine gegenüberliegende Apotheke. Für Segler dienen jedoch andere Objekte als Orientierungspunkte: Leuchttürme, Berge, Inseln oder andere auffällige Details der Landschaft, aber das Prinzip ist dasselbe. Sie müssen zwei oder mehr Azimute messen (das ist der Winkel zwischen der Kompassnadel und der Richtung zum Orientierungspunkt), sie auf der Karte platzieren und Ihre Koordinaten an ihrem Schnittpunkt erh alten. Natürlich gilt eine solche geografische Definition des Fahrzeugs bzw. seines Standorts nur in der Küstensichtzone und dann bei klarem Wetter. Im Nebel können Sie nach dem Klang der Leuchtturmsirene navigieren und in Ermangelung von Oberflächenzeichen zu den Untiefen im seichten Wasser abbiegen und die Tiefe mit viel messen.

Astronomie im Marinedienst

Die romantischste Ortungsmethode. Um das 18. Jahrhundert erfanden Seefahrer zusammen mit Astronomen einen Sextanten (manchmal auch Sextant genannt, das ist auch richtig) - ein Gerät, mit dem Sie eine ziemlich genaue Zwei-Koordinaten-Bestimmung des Schiffes anhand der Position der Sterne im Schiff vornehmen können Himmel. Sein GerätAuf den ersten Blick ist es kompliziert, aber tatsächlich kann man es ziemlich schnell erlernen. In seinem Design gibt es ein optisches System, das auf die Sonne oder einen Stern gerichtet sein sollte, nachdem das Gerät zuvor streng horizontal installiert wurde. Zur genauen Ausrichtung sind zwei Spiegel (groß und klein) vorgesehen, und die Winkelhöhe der Leuchte wird durch die Skalen bestimmt. Die Richtung des Geräts wird durch den Kompass bestimmt.

Die Entwickler des Geräts haben die jahrhunderte alte Erfahrung antiker Navigatoren berücksichtigt, die sich nur auf das Licht der Sterne, des Mondes und der Sonne konzentrierten, aber ein System geschaffen, das sowohl das Erlernen des Navigierens als auch den Ortungsprozess selbst vereinfacht.

Berechnung

Wenn Sie die Koordinaten des Startpunkts (Ausgangshafen), die Bewegungszeit und die Geschwindigkeit kennen, können Sie die gesamte Flugbahn auf der Karte darstellen und notieren, wann und um wie viel Grad der Kurs geändert wurde. Diese Methode könnte ideal sein, wenn Richtung und Geschwindigkeit unabhängig von Strömung und Wind sind. Die Unregelmäßigkeit des Kurses und die Fehler der Verzögerungsanzeige (Geschwindigkeitsmesser) wirken sich auch auf die Genauigkeit der erh altenen Koordinaten aus. Dem Navigator steht ein spezielles Lineal zur Verfügung, um parallele Linien auf der Karte zu legen. Die Bestimmung der Manövrierelemente eines Seeschiffes erfolgt mit einem Kompass. Normalerweise wird am Punkt der Richtungsänderung die wahre Position mit anderen verfügbaren Methoden bestimmt, und da sie in der Regel nicht mit der berechneten übereinstimmt, wird zwischen den beiden Punkten eine Art Schnörkel gezeichnet, der vage einem a ähnelt Schnecke und wird "nicht viskos" genannt.

Aktuell an BordDie meisten Schiffe sind mit automatischen Rechnern ausgestattet, die unter Berücksichtigung der Eingangsgeschwindigkeit und -richtung eine Integration über die Zeitvariable durchführen.

Radar verwenden

Jetzt gibt es keine weißen Flecken mehr auf den Seekarten, und ein erfahrener Navigator kann anhand der Küstenumrisse sofort erkennen, wo sich das ihm anvertraute Wasserfahrzeug befindet. Wenn er zum Beispiel selbst im Nebel das Licht eines Leuchtturms am Horizont bemerkt und den gedämpften Klang seiner Sirene hört, wird er sofort so etwas sagen wie: „Wir befinden uns auf der Überquerung des Woronzowski-Feuers, die Entfernung beträgt zwei Meilen.” Das bedeutet, dass sich das Schiff in der angegebenen Entfernung auf einer Linie befindet, die den Kurs und die senkrechte Richtung zum Leuchtturm, dessen Koordinaten bekannt sind, rechtwinklig verbindet.

Aber es kommt oft vor, dass die Küste weit weg ist und es keine sichtbaren Orientierungspunkte gibt. Früher, in den Tagen der Segelflotte, wurde das Schiff „abgetrieben“und sammelte manchmal Segel, wenn die Launenhaftigkeit der vorherrschenden Winde und die Unberechenbarkeit des Bodens (Riffe, Untiefen usw.) bekannt waren, dann sie verankert und „im Meer auf Wetter gewartet“, also Klärung. Jetzt ist eine solche Zeitverschwendung nicht mehr nötig, und der Navigator kann die Küste sehen, indem er auf den Ortungsbildschirm schaut. Die Bestimmung eines Schiffes mit Radar ist eine einfache Aufgabe, wenn Sie über Qualifikationen verfügen. Es reicht aus, das Bild auf dem Navigationsgerät und die Karte des entsprechenden Gebiets zu kombinieren, und sofort wird alles klar.

Peil- und Funknavigationsverfahren

Es gibt so ein Amateurfunkspiel - "Fuchsjagd". Mit Hilfe von selbstgebauten Geräten suchen seine Teilnehmerein "Fuchs", der sich in den Büschen oder hinter den Bäumen versteckt - ein Spieler, der einen funktionierenden Radiosender mit geringer Leistung hat. Auf die gleiche Weise, nämlich durch Peilung, identifizieren die Spionageabwehrdienste (zumindest war dies früher der Fall) die Bewohner ausländischer Geheimdienste in dem Moment, in dem sie Spionageberichte abschickten. Für die Ortung sind mindestens zwei Richtungen erforderlich, die sich am Ortungspunkt schneiden, aber meistens nicht. Da die Messwerte immer etwas streuen und eine absolute Genauigkeit nicht erreicht werden kann, laufen die Peilungen nicht in einem Punkt zusammen, sondern bilden eine Art mehrseitige Figur, in deren geometrischer Mitte man sich in hohem Maße aufh alten sollte der Wahrscheinlichkeit. Bezugspunkte können speziell am Ufer angelegte Lotsensignale (z. B. an Leuchttürmen) oder Strahlungen von Funkstationen sein, deren Koordinaten bekannt sind (sie sind auf einer Karte eingezeichnet).

Küstenkurskorrektur über Funk ist ebenfalls weit verbreitet.

Nach Satelliten

Heute ist es fast unmöglich, sich im Ozean oder im Meer zu verirren. Die Bewegung sich bewegender Objekte auf See, in der Luft und an Land wird von Navigations- und Rettungssystemen, dem russischen Cospas und dem internationalen Sarsat überwacht. Sie arbeiten nach dem Doppler-Prinzip. Es ist notwendig, ein spezielles Funkfeuer auf dem Schiff zu installieren, aber die Sicherheit und das Vertrauen in den erfolgreichen Ausgang der Reise sind das dafür ausgegebene Geld wert. Peiler befinden sich auf geostationären („über einem festen Punkt auf der Erdoberfläche hängenden“) Satelliten,das System bilden. Dieser Dienst wird kostenlos zur Verfügung gestellt und führt zusätzlich zur Rettungsfunktion eine navigatorische Suche nach dem Standort des Schiffes durch. Die Methode der Satellitennavigation liefert die genauesten Koordinaten, ihre Anwendung verursacht keine Schwierigkeiten, und die Navigatoren in unserem technologischen Zeit alter verwenden sie am häufigsten.

Zusätzlicher Parameter - Download

Die Befahrbarkeit eines Schiffes und sein möglicher Kurs werden maßgeblich von seinem Tiefgang beeinflusst. Je mehr Körperteile in Wasser eingetaucht sind, desto höher ist in der Regel sein hydrodynamischer Widerstand. Es gibt jedoch Ausnahmen, beispielsweise bei Atom-U-Booten, bei denen der Unterwasserkurs die Oberfläche überschreitet und eine spezielle Bug-"Birne" im Falle ihres vollständigen Ertrinkens den Effekt einer besseren Rationalisierung bewirkt. So oder so, aber die Bewegungsgeschwindigkeit (Hub) wird durch die Masse der Ladung (Ladung) in Laderäumen oder Tanks beeinflusst. Um diesen Wert zu beurteilen, verwenden Segler spezielle Markierungen mit Risiken an Bug, Heck und Seitenteilen des Rumpfes (mindestens sechs Skalen). Diese Zeichen werden individuell angebracht, jedes Schiff hat seine eigenen, es gibt keinen einheitlichen Standard. Die als "Tiefgangsvermessung" bezeichnete Technik zur Bestimmung des Ladungsgewichts an Bord eines Schiffes basiert auf der Verwendung von "Tiefgangsmarken" und wird für viele Zwecke verwendet, insbesondere für die Navigation. Die Tiefe des Bodens erlaubt es dem Schiff nicht immer, ein bestimmtes Fahrwasser zu passieren, und der Navigator muss diesen Faktor berücksichtigen.

Es bleibt nur noch, denen, die in See stechen, mindestens sieben Fuß unter dem Kiel zu wünschen.