Навигация судна – это процесс определения и управления его местоположением и движением. Основные элементы навигации включают в себя определение координат, направления, скорости, других параметров, необходимых для безопасного/эффективного перемещения судна по водным путям.
Геодезическая навигация — это процесс определения местоположения объекта на Земле (или в её околоземном пространстве) с использованием геодезических методов (инструментов). Она предполагает определение географических координат — широты, долготы и высоты — точки в пространстве. Геодезическая навигация широко применяется в навигационных системах, таких как GPS, ГЛОНАСС, Galileo и другие.
GPS (Global Positioning System), система, состоящая из сети спутников, передающих сигналы на Землю, и приемников, установленных на объектах (например, в автомобилях, судах, самолетах), которые используют эти сигналы для определения своего местоположения.
Широта измеряется в градусах от северного (или южного) полюса, а долгота — в градусах от нулевого меридиана, проходящего через Гринвич.
Читайте также: Разбор теории двигателя (ДВС) и ключевых понятий для новичков и профессионалов
Геодезическая навигация также может включать в себя измерение высоты над уровнем моря.
Точность определения местоположения зависит от количества используемых спутников, качества приемника, условий окружающей среды.
В современных приложениях GPS-навигации можно достичь очень высокой точности, особенно при использовании дополнительных технологий, таких как коррекция сигналов.
Источник: Pixabay.com
Геодезическая навигация используется множеством областей, включая транспорт (автомобили, суда, самолеты), геодезические/геологические измерения, агрокультуру, картирование и другие.
В современных системах навигации геодезическая информация может интегрироваться с другими данными, такими как данные инерциальных навигационных систем (гироскопы/акселерометры), для улучшения точности (надежности).
Геодезическая навигация стала неотъемлемой частью нашей повседневной жизни и сыграла ключевую роль в различных областях, содействуя более эффективному определению местоположения объектов.
Гироскопическая навигация — это метод определения направления и угловой ориентации объекта с использованием гироскопов.
Что такое гироскоп?
Гироскоп — это устройство, сохраняющее устойчивость своего положения в пространстве, и его применение в навигации позволяет определить угловые изменения ориентации объекта.
Гироскопическая навигация основана на законах сохранения момента импульса. Гироскоп стремится сохранить свою ось вращения в постоянном пространственном направлении, что делает его чувствительным к изменениям углов ориентации объекта; часто используется инерциальными навигационными системами. Эти системы включают гироскопы/акселерометры для измерения угловых/линейных ускорений, соответственно.
ИНС может обеспечивать навигационную информацию, независимо от внешних источников, таких как GPS.
Механические гироскопы используют физически вращающиеся части, создающие стабильность оси вращения.
Лазерные гироскопы измеряют изменения фазы световых лучей, проходящих в противоположных направлениях внутри резонатора.
Фиброоптические гироскопы основаны на эффекте Сагана, измеряя изменения интенсивности света, проходящего через оптические волокна.
Многие навигационные системы интегрируют гироскопическую навигацию с другими технологиями, такими как GPS и магнитные компасы, чтобы улучшить надежность определения направления.
Источник: Foter.com
В течение времени гироскопы могут накапливать ошибки, известные как “дрифт“. Для уменьшения дрифта часто применяются методы компенсации/калибровки.
Гироскопическая навигация применяется:
- авиацией;
- мореплавателями;
- автомобильной промышленностью;
- другими областями для обеспечения стабильности определения направления.
Картография и электронные карты играют важную роль в навигации на судне, предоставляя морякам необходимую информацию о местности, глубине воды, опасностях и других объектах на маршруте. Электронные карты стали все более распространенными (предпочтительными) благодаря своей удобной интерактивной природе.
Электронные карты (ENC) – это цифровые версии традиционных морских карт, предоставляющие мореплавателям детальную информацию о морской среде.
Плюсы электронных карт: их легко обновлять, они позволяют быстро настраивать отображение, интегрировать данные из других источников, обеспечивают более простой доступ к информации.
Электронные карты предоставляют графическое представление морского ландшафта с подробной информацией о глубине воды, прибрежных объектах, навигационных знаках и других важных элементах.
Моряки могут масштабировать/перемещать электронные карты, что облегчает навигацию (планирование маршрутов). Они могут также активировать/деактивировать слои информации в зависимости от своих потребностей.
Смотрите также: Нефтяные платформы в море: строение, функции, экологическая безопасность
Электронные карты часто интегрируются с другими системами навигации, такими как системы глобального позиционирования (GPS), системы измерения глубины воды и системы автоматического управления судном.
В отличие от бумажных карт, электронные карты могут легко обновляться, что позволяет мореплавателям всегда использовать актуальную информацию.
На основе данных с электронных карт создаются системы аварийного предупреждения, которые оповещают экипаж о потенциальных опасностях – предупреждают о возможных столкновениях.
Электронные карты применяются на различных типах судов, включая торговые суда, яхты, рыболовные суда и другие.
Экипаж судна должен проходить обучение и иметь соответствующую сертификацию по использованию электронных карт.
Важность соблюдения правил навигации для предотвращения чрезвычайных ситуаций
Соблюдение правил (сигналов) морской навигации необходимо для предотвращения столкновений на море. Международные Правила предотвращения столкновений на море (ППСМ) содержат набор стандартных обозначений, которые регулируют поведение судов при встрече, обгонах, ограниченном плавании и других ситуациях.
Эти правила, также известные как Коллизионные правила, утверждены Международной морской организацией (ММО), они обязательны для всех морских судов.
Суда оборудованы световыми/звуковыми сигналами, которыми обозначается свой статус, направление движения, особенности работы.
Огоньки, такие как красные, зеленые, белые огоньки, а также звуковые сигналы, обозначающие маневры (намерения судна).
Общепринятые правила, регламентирующие поведение судов:
- Правила 14-17 ППСМ регламентируют поведение судов при встрече, обгонах/приближении к друг другу. Например, судно, которое видит другое судно справа, должно уступить дорогу.
- Правила 9-14 ППСМ касаются судов, движущихся в ограниченных водах, таких как порты или каналы. Они содержат дополнительные инструкции по безопасности.
- Правила 15-17 ППСМ описывают обязанности судов, движущихся при видимости друг друга, включая правило “Соблюдайте, избегайте столкновений”.
- Правила 19-22 ППСМ регулируют поведение судов при ограниченной видимости, например, тумане или сильном дожде.
- Правила 28-30 ППСМ устанавливают правила судам, находящимся на якоре или судов, которые ограничены своим осадкой.
Системы аварийного управления на судне представляют собой надежный щит, обеспечивающий безопасность и принимающий экстренные меры, когда основные навигационные системы подводят или недоступны. Эти системы объединяют разнообразные компоненты, направленные на эффективное управление судном и гарантирование безопасности экипажа и пассажиров.
