Туристу: компас, карта с портуланами
и ориентация по пеленгам*** (по румбам)

 


 

Упражнение 1.

Судно двигается с Австралии до Петропавловска-Камчатского. Определить в какой момент  у него на траверзе** будет Владивосток?

         Изображение на карте Меркатора или на сфере Земли в системе Вектор позволяет вычислить многие сопутствующие параметры: координаты любой точки, расстояние, центр и прочее.

В данном случае по линии маршрута

Площадь = 0  (0 означает, что отклонения судна от прямой маршрута нет)

Центр = (3.7855, 0.436, 0)  (середина маршрута – зеленая точка)

Длина линии = 4.720 км

         Штурман имеет в наличии компас и карту. И все же, когда (на каком расстоянии от Австралии) его судно окажется на траверзе с Владивостоком? У штурмана естественно не было ни часов, ни калькулятора – только компас, карта, «морской глаз» и «седьмое чувство». Кажется и нам надо тренировать эти свойства, на этом и строим ответ. Судно от Австралии прошло две третьих с гаком или осталось пройти меньше одной четвертой пути. По времени делаем аналогичный расчет. Более точно можно вычислить по формуле t*4.72 (0< t < 1)  t –и есть самый «гак»:

 

В системе Вектор задать полилинию от Австралии до точки А. Команда «Расчет» (в структуре системы) дает:

Площадь = 0

Центр = (3.79583, 0.0666667, 0)

Длина линии = 3.99839

Остается 4.72 – 3.99 = 723 км.

 

Выводы. При движение по картам портулан местоположение вероятно определялось как в основном и сейчас с помощью  графического счисления***.  Похоже народ пудрили - заманивали к путешествиям – эти линии по румбам ни к селу ни к городу – для красоты и, мол, безопасности

Был метод счисления (он и сейчас основной)  - фиксация каждого момента пути, что и определяло в итоге местоположение судна.

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

** Тра́верз (фр. traverse, от traverser, перебегать поперек) — направление, перпендикулярное курсу судна, самолёта или его диаметральной плоскости

 

***  Пе́ленг в навигации — горизонтальный угол между северной частью меридиана наблюдателя и направлением из точки наблюдения на объект; измеряется по часовой стрелке от нуля (направление на норд, N) до полной дуги окружности (360°, или 32 румба).

Пеленг объекта - необходимы две точки: наблюдатель и объект, а также направление на север. Предполагает, что объект (внешний ориентир) находится в прямой видимости наблюдателя. Радиопеленг — в качестве объекта выступает радиопередатчик. Радиопеленг является ортодромическим, поскольку радиоволны распространяются по кратчайшей линии. Для нанесения пеленга на карту, возникает необходимость в поправке (ψ = Лок. П. − Орт. П.) для перевода его в локсодромический. В случае меркаторской карты также имеются поправки.

 

**** ГРАФИЧЕСКОЕ СЧИСЛЕНИЕ ПУТИ СУДНА..

Счислением называется непрерывный учет элементов движения судна (скорости и направления) и воздействий внешних сил с целью определения координат судна (счислимого места) без наблюдений небесных светил (обсерваций). Этот учет осуществляют на основании значений курса, скорости и вектора сноса судна. Исходную точку для счисления на карте определяет капитан. За такую точку могут быть приняты точное место судна, полученное сразу же после выхода за пределы акватории порта, плавучий маяк, приемный буй и т.д. Ее координаты записывают в судовой журнал. К моменту начала исполнительной прокладки следует включить лаг, определить поправку компаса по створам или другим способом. Учет перемещения судна на карте производится по линиям ИК, по которым откладывают расстояния, пройденные судном по лагу с учетом его коэффициента Кл. От исходной точки на карте прокладывают линию первого курса. Снятый с карты ИК переводят в КК, на который ложатся по магнитному компасу. На карте над линией ИК надписывают курс по компасу и его поправку. Пройденное по курсу расстояние Sл определяют по лагу:

= Кл (ол2 - ол1) ; (Где ол2 - отсчёт лага в точке нахождения судна, ол1 - отсчёт лага в исходной точке, Кл - коэффициент лага).

На линии ИК в указанных ниже случаях наносят счислимое мести судна, т. е. место, рассчитанное по курсу и плаванию. Если плавание совершают вблизи берегов, счислимые точки отмечают каждый час, в открытом море - в конце вахты. Кроме того, счислимое место наносят в точках начала и конца поворотов, при изменении скорости, при получении обсерваций. Рядом с местом судна в виде дроби записывают момент по судовым часам с точностью до 1 мин (Т) и отсчет лага с точностью до 0,1 мили (ол). (Смис 31).

В реальных условиях морского плавания возможны три основных варианта, определяющих соответствующие практические приемы счисления пути, например яхты:

  1. плавание в условиях устойчивого полного ветра;
  2. плавание в условиях устойчивого противного ветра;
  3. плавание при неустойчивом по силе и направлению ветре.

В первом случае яхту ведут обычно по линии пути, проложенного при предварительной прокладке. Условия счисления здесь благоприятные. Во втором случае выполняют лавировку относительно генерального курса, при этом прокладываемый фактический путь на каждом галсе не совпадает с предварительной прокладкой. Если лавировочный галс не слишком крутой, то рулевой точно выдерживает заданный курс, что упрощает счисление и повышает его точность. В таких условиях продолжительность галсов зависит от угла лавировки (угол между генеральным курсом и путем яхты). При равенстве углов правого и левого галсов их продолжительность одинакова, а лавировка может быть симметричной. Если нет - счисление и прокладку пути выполняют на каждом частном лавировочном галсе по данным приборов. Если лага нет, скорость рекомендуется оценивать на каждом галсе.

В интересах счисления пути на яхте фиксируют все повороты и на каждом галсе (в начале и конце галса обязательно) с определенной периодичностью (1-2 раза в час, в зависимости от условий) записывают данные о движении судна (время, курс, скорость, отсчет лага). Эти записи обрабатывают, усредняя курс и скорость каждого галса, а затем прокладывают на карте.

Практика показывает, что точность счисления в таких условиях повышается с увеличением дискретности наблюдений. Ошибки аппроксимации криволинейных участков плавания прямолинейными будут незначительны по сравнению с другими ошибками (отсюда)

 

 

Компас с судна «Профессор Ющенко»

Профессор Анатолий Иванович Азовцев отвечает на вопрос,
как мореплаватели определяют свое местоположение?
Ответ: идти по компасу и, самое главное,
во время выйти на берег и спросить, где находимся? 

Картинка  из интересной книги  капитана яхты с большим стажем

И все же возвращаемся к картам партулан - для чего их рисовали? Похоже они не являлись картами лоций кораблей. Они несли чисто информационную нагрузку, типа наших географических карт, типа вокруг Черного моря находятся  такие-то города, направления от таких-то мест такое. Лоция движения  была традиционной: по светилам (определения местоположения), лагу (скорости движения). А карты портулан – просто несли информационной фон и определяли, какой курс держать от одного порта в другой.

Вот посмотрим еще пару карт и нарисуем свой вариант картуши с разбивкой румбов по окружности.

 

На На карте можно заметить, что центр румбов окружности, не выделен, а выделены другие точки деления. Чтобы это значило? Возможно, что они лежат в важных местах фортификации (иначе и не назовешь).   

 

Окружность с картушами-румбами  довольно точно легла на древнюю карту. Картографы явно циркуль имели.

 

Будем дальше исследовать. Особенно, для определения  местоположения судна в море нас заинтересовал метод Сомнера, когда требуется всего-навсего карта, линейка, карандаш и некоторые вычисления. Если капитан Сомнер открыл этот метод в 1843 году, то не был ли он известен в эпоху карт портулан в более практичном виде.  

Метод Сомнера

Метод Сомнера — исторически первый графический метод определения местоположения по небесным светилам; он был опубликован в 1843 году и произвел настоящую революцию в практической астрономии и астронавигации. Вместо круга равных высот в методе Сомнера используется хорда круга равных высот, то есть прямая линия, которую можно легко нанести на карту. В современной профессиональной навигации этот метод используется редко — по ряду причин его вытеснил более совершенный метод переносов (?!); тем не менее, метод Сомнера обладает очень важными достоинствами: он очень просто выводится теоретически, не требует для нанесения линий положения на карту угломерного инструмента типа транспортира или протрактора (все, что требуется — это карта, линейка и карандаш) и, что крайне важно, в качестве отправной точки для вычислений использует только приближенное значение широты — а оно легко определяется по Солнцу или Полярной звезде. Итак, в чем же суть метода Сомнера?

Представим себе, что мы измерили высоту некоего светила — это позволяет нам определить его географическое положение и построить круг равных высот. Выберем две достаточно близкие параллели Lat1 и Lat2, пересекающие этот круг — таким образом, мы получим 4 точки пересечения A, B, C и D. Предположим, что точка наблюдения расположена между этими двумя параллелями — тогда очевидно, что она находится или на дуге AB, или на дуге CD. Приблизительное местоположение нам известно, поэтому одну из двух дуг мы можем отбросить — допустим, мы отбросили дугу AB и оставили дугу CD. Определим с помощью формулы часового угла координаты точек C и D и проведем через них прямую, то есть секущую к кругу равных высот — именно она и будет нашей приблизительной линией положения. По имени капитана Сомнера, впервые опубликовавшего данный метод, в литературе эта линия часто называется сомнеровой линией.

Линии положения

Линией положения (LOP) называется любая реальная или воображаемая линия на поверхности Земли, проходящая через точку наблюдений. Примеры подобных линий — круг равных высот, меридиан, параллель, азимут на некоторый объект, береговая линия, дорога, сетка румбов ( - Вб) . Само собой, для точного определения собственного местонахождения одной такой линии недостаточно — нам нужно отыскать хотя бы две такие линии. Координаты точки их пересечения дадут решение прямой задачи практической астрономии — то есть географические координаты точки положения наблюдателя. (что  в картахпортулан как раз не прослеживается).

Формула часового угла

Предположим, однако, что известна одна из координат точки местоположения, а именно широта. Тогда можно применить формулу косинусов для определения часового угла, т. е. долготы наблюдателя:

Здесь h – высота светила, Dec – его склонение, а Lat – широта местности. Эта формула называется формулой часового угла и играет важнейшую роль в практической астрономии.

 

Меркатор, портуланы, долгота, эпохи

Ось мира, созвездия (их 88)

Карты  Mappa mundi  Карты мира  эпохи Возрождения,  гороскоп на карте Мира