СИСТЕМИ РОЗПОДІЛУ ГОРИЗОНТА. Направлення на поверхні Землі найбільш зручно визначати шляхом вимірювання горизонтальних кутів між площиною дійсного меридіана спостерігача і вертикальною площиною, проведеної, наприклад, через той чи інший орієнтир або збігається з діаметральної площиною судна. В епоху вітрильного флоту напрямки в море вказувалися в румбах (напрямках). За цією системою весь горизонт ділиться на 32 румба, з яких чотири віднесені до основних (N, Е, S і W), чотири - до четвертним (NE, SE, SW і NW), вісім, розташованих між головними і четвертними румбами - до трьохлітерним (NNE, ENE, ESE і т.д.) і ще шістнадцять - до проміжних румбам (рис. 7). Назва трибуквених румбів складається з назв головних і четвертної, куди вони пішли. Назва проміжних румбів складається з назви найближчого головного або четвертного румба, приставки "тен" (ten), яка означає прийменник "до", і назви головного румба, в сторону якого ухилу даний проміжний румба. Кут в 11 ° 1/4 між двома суміжними румбами також називається румбом. У кожній чверті горизонту румби мають порядкові номери від 1 до 8, причому нумерація румбів ведеться від N або S в обидві сторони: до Е і W. З появою судів з механічними двигунами і підвищенням точності судноводіння істинний горизонт стали ділити на 360 °, а рахунок напрямків в румбах застосовувати лише для вказівки напряму вітрів, хвилювання і течії. Спочатку була введена четвертна система поділу горизонту на градуси. За початок відліку в ній приймаються два напрямки - N і S, від яких рахунок ведеться до Е або W від Про до 90 °. В даний час в навігації прийнято відраховувати напрямки тільки від N-ї частини дійсного меридіана за годинниковою стрілкою від 0 до 360 °. Така система розподілу істинного горизонту носить назву кругової (див. Рис. 7).
ІСТИННІ КУРСИ І пеленг. КУРСОВИЙ УГОЛ.Путевим кутом називають двогранний кут між північної частиною площині дійсного меридіана і вертикальною площиною, що збігається з лінією переміщення судна. Якщо на судно не впливає вітер, що викликає дрейф і протягом, лінія переміщення судна збігається з напрямком його діаметральної площині. У цьому випадку напрямок руху судна визначається істинним курсом. Справжнім курсом (ІК) називається двогранний кут між північної частиною площині дійсного меридіана і носовою частиною діаметральної площині судна. Направлення на орієнтир визначається двогранним кутом між північної частиною площині дійсного меридіана і вертикальною площиною, що проходить через місце спостерігача і орієнтир. Цей кут називається істинним пеленгом (ІП). Обидва кута відраховуються від північної частини дійсного меридіана за годинниковою стрілкою від 0 до 360 °. Кут, що відрізняється від ІП на 180 °, називається зворотним дійсним пеленгом (ГІП):
Знак "плюс" (+) при розрахунках береться в тому випадку, якщо ІП (ГІП) менше 180 °, знак "мінус" (-), якщо ІП (ГІП) більше 180 °. ГІП є кутом при орієнтир, відлічуваним від північної частини дійсного меридіана орієнтиру за годинниковою стрілкою до напряму з орієнтира на судно (див. Рис. 8). Курсовим кутом (КУ) називається кут в площині дійсного горизонту, укладений між носовою частиною діаметральної площині (ДП) судна і напрямком на орієнтир (див. Рис. 8). Рахунок курсових кутів ведеться за коловою системою від 0 до 360 ° за годинниковою стрілкою або вправо і вліво від ДП від 0 до 180 °. У другому випадку КУ приписують найменування правого (пр / б) або лівого (л / б) борту. Між ІК, IP і КУ, заданим за коловою системою рахунку, існує залежність:
Якщо КУ заданий по напівкруговими рахунку, то ІП та ІК обчислюють за формулами:
Коли КУ предмета дорівнює 90 ° правого або лівого борту, то кажуть, що предмет знаходиться на траверзі, вказуючи при цьому найменування борту.
Земної МАГНЕТИЗМ. Магнітне СКЛОНЕНИЕ. МАГНІТНІ КУРСИ І пеленг. У магнітному відношенні Земля являє собою величезний за величиною магніт, магнітне поле якого оточує земну кулю. Магнітні полюси Землі розташовуються порівняно недалеко від географічних, але з ними не збігаються. Крім того, вони поступово змінюють своє положення. Силові лінії магнітного полюса Землі виходять з південного магнітного полюса Ps і замикаються в північному Pn (рис. 9). Вертикальна площина, що проходить через вісь вільно підвішеною магнітної стрілки, називається площиною магнітного меридіана. а слід від перетину цієї площини з площиною істинного горизонту - магнітним меридіаном Nm-Sm (рис. 10). Горизонтальний кут, на який в даній точці Землі площину магнітного меридіана відхиляється від площини дійсного меридіана, називається магнітним відміною d. Воно відраховується від північної частини дійсного меридіана Nм до Е або до W від 0 до 180 °. Якщо північна частина магнітного меридіана Nм відхилена від NИ на схід, то схиляння має найменування Е (східне) і йому приписується знак плюс (+), якщо на захід, то W (західне) зі знаком "мінус" (-). В окремих точках Землі магнітне схилення відрізняється як за значенням, так і за назвою. У більшій частині судноплавних районів схилення не перевищує 25 ° Е або W. Винятком є високі широти, де схиляння може досягти десятків градусів, а між однойменними магнітними і географічними полюсами навіть 180 °.
Щоб правильно використовувати магнітний компас, необхідно знати значення магнітної відміни в районі плавання. З цією метою на навігаційні карти наносять значення і найменування відмінювання. Однак спостереженнями встановлено, що значення відміни не залишається постійним навіть в одному і тому ж місці. В окремих районах за рік схиляння може змінюватися до 0,2-0,3 °. Тому на навігаційних картах вказують також рік, до якого віднесено схиляння, і значення його річної зміни. Ці відомості наносять різними способами. Зазвичай написи про значення відміни поміщають в центрі картушек, розміщених на водній поверхні. Іноді такі ж написи наносять на карту без зображення картушек, наприклад "Магн. Скл. 1,2 ° W". Якщо значення відміни однаково для всього району, охопленого картою, то дані про нього поміщають в заголовку карти. Значення річної зміни відміни зазвичай вказують в заголовку карти, однак, якщо воно неоднаково в різних районах карти, його показують поруч з відомостями про значення відміни.
Магнітне відхилення, що враховується при розрахунку поправки компаса, необхідно приводити до року плавання. Для цього до нанесеному на карті відміні додають або віднімають з нього річну зміну відміни, помножене на різницю років між роком фактичного плавання і роком, до якого належить схиляння на карті. Наведені відміни при підготовці карт до майбутнього плавання записують простим олівцем поруч зі старими, які закреслюють. Якщо місце судна знаходиться в районі, розташованому між двома позначками відміни, то потрібне схиляння визначають шляхом інтерполяції.
У найбільш вивчених морях магнітне схилення відомо з точністю до ± 0,5 °. В океанах, менш вивчених в магнітному відношенні, помилки в обраних значеннях відміни можуть досягати ± 1-2 °. У деяких пунктах земної поверхні схиляння різко відрізняється від його середнього значення для даного району моря або океану. Таке явище носить назву магнітної аномалії. Магнітні аномалії виникають в місцях, де під поверхнею Землі є скупчення магнітних порід, що створюють додаткове магнітне поле. Межі аномалій окреслені на морських картах кривими чорними лініями із зазначенням крайніх меж зміни магнітного відхилення. При плаванні в таких районах свідчення магнітного компаса ненадійні. Протікають на Сонці явища можуть викликати раптові і різкі зміни відміни і інших елементів земного магнетизму. Тривалість таких змін становить від декількох годин до декількох діб, їх називають магнітними бурями. Під час магнітних бур свідчення магнітних компасів ненадійні.
Магнітним курсом називається кут в площині дійсного горизонту, відлічуваний від північної частини магнітного меридіана за годинниковою стрілкою до носової частини діаметральної площині судна; магнітним пеленгом називається кут в площині дійсного горизонту, відлічуваний від північної частини магнітного меридіана за годинниковою стрілкою до напряму на орієнтир (рис.11). Кут, що відрізняється від МП на 180 °, називається зворотним магнітним пеленгом (ЗМУ): ОМП = МП ± 180 ° або МП = ОМП ± 180 ° Магнітні курси і пеленги можуть лежати в межах від 0 до 360 °. Знаючи магнітне схилення в даному місці Землі, можна по відомим магнітним напрямками отримати справжні, а також вирішити зворотну задачу. Залежність між магнітними і істинними напрямками виражається формулами:
Формули алгебраїчні. Яке надається в них береться зі знаком плюс (+) Е або мінус (-) W.
ДЕВІАЦІЯ МАГНІТНОГО КОМПАСА. Компасний курс І пеленг. Знаходяться в магнітному полі Землі деталі набору та інші сталеві і залізні частини судна поступово намагнічуються і набувають властивостей магніту. В результаті цього в навколишньому судно просторі виникає власне магнітне поле, дія якого складається з магнітним полем Землі. Магнітна стрілка суднового компаса встановлюється по рівнодіючої сил обох полів, внаслідок чого відхиляється від напрямку магнітного меридіана. Горизонтальний кут, на який площину компасного меридіана відхиляється від площини магнітного меридіана, називається девіацією магнітного компаса "" (рис. 12). Девіація відраховується від північній частині магнітного меридіана Nк до Е (відповідно, зі знаком +) або W (зі знаком -) від 0 до 180 °.
На кожному курсі девіація у суднових компасів різна. Це пояснюється тим, що при зміні курсу змінюється положення суднового заліза щодо магнітних стрілок компаса. Крім того, після повороту судна суднове залізо частково перемагнічується, що також призводить до зміни магнітного поля судна. Девіація суднових компасів змінюється на одному і тому ж курсі при зміні широти місця, що пов'язано зі зміною напруженості магнітного поля Землі і, отже, зміною намагніченості суднового заліза, а також при кожній навантаженні або вивантаженні вантажів, що володіють магнітними властивостями, при тривалій стоянці судна в ремонті, при проведенні електрозварювальних робіт поблизу компасів, при сильному струсі металевого корпусу судна.
Девіацію суднового компаса періодично визначають для різних курсів і заносять в спеціальну таблицю, звідки її вибирають при розрахунках курсів і пеленгів. Знаючи значення девіації, можна по поміченим компасним напрямками розраховувати напрямки щодо магнітного меридіана. Компасним курсом (КК) називається кут в площині дійсного горизонту, відлічуваний від північної частини компасного меридіана за годинниковою стрілкою до носової частини діаметральної площині судна; компасним пеленгом (КП) називається кут в площині дійсного горизонту, відлічуваний від північної частини компасного меридіана за годинниковою стрілкою до напряму на орієнтир. Кут, що відрізняється від КП на 180 °, називається зворотним компасним пеленгом ОКП:
Компасні курси і пеленги можуть бути в межах від 0 до 360 °. Залежність між компасні і магнітними напрямками:
Дані формули алгебри. Підставляти в них девіація береться зі знаком плюс (+) Е або мінус (-) W. Користуючись цими формулами, можна розрахувати зі своїм знаком:
Між КК, КП і КУ орієнтирів при круговому рахунку зберігається наступна залежність:
ВИЗНАЧЕННЯ ЗАЛИШКОВОЇ ДЕВІАЦІЇ МАГНІТНОГО КОМПАСА. ТАБЛИЦЯ ДЕВІАЦІЇ. Щоб забезпечити надійну роботу компасів, виробляють знищення їх девіації за допомогою магнітів девіаційної механізму в нактоуз кожного компаса. Робота зі знищення девіації проводиться фахівцями-девіатором на обладнаних створами девіаційних полігонах. Знищити девіацію повністю неможливо. Тому після проведення робіт по знищенню девіації девіатор приступає до визначення залишкової девіації. Спостереження проводять на створах, магнітне напрямок яких (МП) відомо, на восьми рівновіддалених курсах - головних і четвертної. У момент перетину створу на кожному з восьми курсів беруть по головному компасу КП створних знаків (див. Рис. 14). Користуючись співвідношенням = МП - КП девіатор обчислює девіацію для восьми курсів, а потім розраховувати таблицю залишкової девіації компаса з точністю до 0,1 ° зазвичай з інтервалом в 10 або 15 °. Отримані дані зводять у таблицю девіації. Аргументом для входу в таблицю (табл.1) служить КК судна.
ПОПРАВКА МАГНІТНОГО КОМПАСА. Алгебраїчна сума девіації і магнітної відміни, на величину якої компасні напрямки відрізняються від справжніх, називається поправкою магнітного компаса:
Девіацію і схиляння беруть зі своїми знаками.
Виправлення І ПЕРЕКЛАД КУРСІВ І пеленг. Завдання, пов'язані з переходом від компасних курсів і пеленгів до істинним, називаються виправленням румбів. а завдання, пов'язані з переходом від знятих з карти справжніх шматків і пеленгів до компасним - перекладом румбів. Формули виправлення румбів:
Формули перекладу румбів:
Для контролю правильності рішень навігаційних завдань буває корисно зробити креслення, щоб уявити собі всі співвідношення (рис. 16, а і б).