Navigasyon cihazları ve araçları. Geçmişte hangi cihazlar gemilerin yelken açmasına yardımcı oldu? Bir gezginin koordinatları belirlemesine izin veren bir cihaz

Bir gemiyi limandan limana en kısa yoldan götürme sanatına navigasyon denir. Diğer bir deyişle, seyrüsefer, bir geminin hareket yerinden varış noktasına kadar rotasını belirleme, rotayı kontrol etme ve gerekirse düzeltme yöntemidir.

Köprü üstünde gemiyi kontrol etmek için gerekli alet ve cihazlar bulunmaktadır. Seyir aletleri - pusulalar, cayroazimutlar, otomatik çiziciler, kütükler, kuralar, yankı sirenleri, sekstantlar ve diğer cihazlar, geminin konumunu belirlemek ve geminin hareketinin ayrı ayrı unsurlarını ölçmek için tasarlanmıştır.

pusulalar

Pusula, bir geminin rotasını belirlemek, çeşitli nesnelere yönleri (kerterizleri) belirlemek için kullanılan ana navigasyon aracıdır. Gemilerde manyetik ve jiroskopik pusulalar kullanılmaktadır.

Manyetik pusulalar yedekleme ve kontrol cihazları olarak kullanılır. Manyetik pusulalar kullanım amaçlarına göre ana ve seyahat pusulaları olarak ikiye ayrılır.

Ana pusula, tüm ufku iyi bir şekilde görebilmek için teknenin orta düzlemindeki üst köprü üzerine yerleştirilmiştir (Şekil 3.1). Bir optik sistem yardımıyla kartın ölçeğinin görüntüsü, dümencinin önüne monte edilmiş bir ayna reflektöre yansıtılır (Şekil 3.2).

Pirinç. 3.1. Ana manyetik pusula

Kaptan köşküne hareketli bir manyetik pusula yerleştirilmiştir. Ana pusulanın dümenci istasyonuna teleskopik bir referans iletimi varsa, direksiyon pusulası takılı değildir.

Pirinç. 3.2. Ayna reflektör manyetik pusula

Gemideki manyetik iğne, geminin manyetik alanından etkilenir. İki manyetik alanın birleşimidir: Dünya'nın alanı ve geminin demir alanı. Bu, manyetik iğnenin ekseninin manyetik meridyen boyunca değil, pusula meridyeni düzleminde bulunduğunu açıklar. Manyetik ve pusula meridyenlerinin düzlemleri arasındaki açıya sapma denir.

Pusula kiti şunları içerir: kartlı melon şapka, çöp kutusu, sapma cihazı, optik sistem ve yön bulucu.

Cankurtaran botları, kalıcı olarak sabitlenmemiş hafif, küçük bir pusula kullanır (Şekil 3.3).

Pirinç. 3.3. tekne manyetik pusula

Cayro pusula - bir nesnenin yönünü ve ayrıca yönlendirilmiş yönün azimutunu (kerteriz) belirlemek için tasarlanmış gerçek (coğrafi) meridyenin yönünün mekanik bir göstergesi (Şekil 3.4 - 3.5). Cayro pusulanın çalışma prensibi, jiroskopun özelliklerinin ve Dünya'nın günlük dönüşünün kullanımına dayanmaktadır.

Pirinç. 3.4. Modern cayro pusula

Cayro pusulaların manyetik pusulalara göre iki avantajı vardır:

• gerçek kutbun yönünü gösterirler, yani manyetik pusula manyetik kutbun yönünü gösterirken, Dünya'nın dönme ekseninin geçtiği noktaya;
• bir gemi gövdesinin ferromanyetik parçaları tarafından üretilenler gibi dış manyetik alanlara karşı çok daha az duyarlıdırlar.

En basit cayro pusula, bir sıvı içinde yüzen içi boş bir topun içinde asılı duran bir jiroskoptan oluşur; topun jiroskop ile ağırlığı, jiroskopun dönme ekseni yatay olduğunda, ağırlık merkezi topun alt kısmındaki ekseni üzerinde olacak şekildedir.

Pirinç. 3.5. Bir pelorus üzerine monte edilmiş yön bulucu ile cayro pusula tekrarlayıcı

Cayro pusula ölçüm hataları verebilir. Örneğin, rota veya hızdaki keskin bir değişiklik sapmaya neden olur ve jiroskop böyle bir değişikliği hesaplayana kadar var olacaktır. Modern gemilerin çoğunda uydu navigasyon sistemleri (GPS gibi) ve/veya cayro pusulanın yerleşik bilgisayarına düzeltmeleri besleyen diğer navigasyon yardımcıları bulunur. Modern lazer jiroskop tasarımları, mekanik elemanlar yerine optik yol farkı ilkesini kullandıkları için bu tür hatalar üretmezler.

Elektronik pusula, uydu navigasyon sistemleri aracılığıyla koordinatların belirlenmesi ilkesi üzerine inşa edilmiştir (Şekil 3.6). Pusulanın prensibi:

1. uydulardan gelen sinyallere dayanarak, uydu navigasyon sistemi alıcısının koordinatları belirlenir;
2. koordinatların tespitinin yapıldığı an tespit edilir;
3. belirli bir zaman aralığı bekleniyor;
4. nesnenin konumu yeniden belirlenir;
5. iki noktanın koordinatlarına ve zaman aralığının boyutuna bağlı olarak hız vektörü hesaplanır:
   • hareket yönü;
   • Hareket hızı.

Pirinç. 3.6. elektronik pusulalar

yankı siren

Navigasyon yankı sireni, geminin omurgasının altındaki derinlikle ilgili güvenilir ölçüm, görselleştirme, kayıt ve diğer veri sistemlerine iletim için tasarlanmıştır (Şekil 3.7). İskandil, 0 ila 30 deniz mili arasındaki tüm gemi hızlarında, güçlü su havalandırması, buz ve sulu kar, ezilmiş ve kırılmış buz koşullarında, keskin bir şekilde değişen dip topografyası, kayalık, kumlu veya çamurlu zeminde çalışmalıdır.

Pirinç. 3.7. Sonar İşaretçisi

Gemilere hidroakustik yankı sirenleri takılır. Çalışma prensibi şu şekildedir: vibratör-vericide uyarılan mekanik titreşimler, kısa bir ultrasonik darbe şeklinde yayılır, dibe ulaşır ve bundan yansıyarak vibratör-alıcı tarafından alınır.

Yankı sirenleri, sudaki ses yayılma hızı ve impulsun gönderildiği andan alındığı ana kadar geçen zaman aralığı ile belirlenen denizin derinliğini otomatik olarak gösterir (Şekil 3.8).

Pirinç. 3.8. Yankı sireninin çalışma prensibi

Yankı sireni, 1 ila 200 metre aralığında omurga altındaki derinliklerin ölçümünü sağlamalıdır. Derinlik göstergesi kaptan köşküne ve kayıt cihazı - kaptan köşküne veya harita yuvasına takılmalıdır.

Derinlikleri ölçmek için, geminin karaya oturması, rıhtıma bağlıyken yan taraftaki derinliklerin ölçülmesi vb. durumlarda da bir el kurası kullanılır.

Manuel lot (Şekil 3.9), bir kurşun veya dökme demir ağırlıktan ve bir lot hattından oluşur. Kettlebell, 25 - 30 cm yüksekliğinde ve 3 - 5 kg ağırlığında bir koni şeklinde yapılır. Ağırlığın alt geniş tabanında derinliği ölçmeden önce gresle yağlanan bir girinti yapılır. Parti deniz tabanına değdiğinde, toprak parçacıkları grese yapışır ve partiyi kaldırdıktan sonra, toprağın doğası onlardan değerlendirilebilir.

Pirinç. 3.9. el partisi

Lotlin dağılımı metrik birimlerde yapılır ve aşağıdaki sisteme göre gösterilir: çeşitli renkteki bayraklar onlarca metrede iç içe geçer; 5 ile biten her metre sayısı, baltalı bir deri damga ile işaretlenmiştir.

Her beşte de birinci ölçü tek uçlu deri damgayla, ikincisi iki uçlu bir damgayla, üçüncüsü üç dişliyle ve dördüncüsü dörtlüyle gösterilir.

gecikme

15. yüzyılın sonlarında. basit bir hız ölçer meşhur oldu - manuel bir günlük. Düzenli aralıklarla (çoğunlukla 7 m) düğümleri olan, hafif bir kablonun takıldığı bir dairenin 1/1'i şeklinde kurşun ağırlığına sahip ahşap bir kalastan oluşuyordu. O günlerde yelken açan yelkenli gemilerin hızını ölçmek için, su yüzeyinde yaklaşık olarak sabit bir işaret olan kütük denize atıldı ve kum saati döndürülerek belirli bir süre (14 s) ölçüldü. Kumun döküldüğü sırada denizci, ellerinden geçen düğüm sayısını saydı. Bu süre zarfında alınan deniz mili sayısı, geminin saatte deniz mili cinsinden hızına dönüştürüldü. Hızı ölçmenin bu yolu, "düğüm" ifadesinin kökenini açıklar.

Günlük - geminin hızını ve kat ettiği mesafeyi ölçmek için bir navigasyon cihazı. Deniz taşıtlarında mekanik, jeomanyetik, hidroakustik, indüksiyon ve radyo Doppler logları kullanılmaktadır. Ayırt etmek:

• bağıl gecikmeler, suya göre hızın ölçülmesi; Ve
• dibe göre hızı ölçen mutlak günlükler.

Hidrodinamik kütük - eylemi, geminin hızına bağlı olan basınç farkının ölçümüne dayanan göreceli bir kütük. Hidrodinamik gecikmenin temeli, teknenin altından çıkarılan iki tüpten oluşur: bir tüpün çıkışı teknenin pruvasına yönlendirilir; ve diğer tüpün çıkışı deri ile aynı hizadadır. Dinamik basınç, tüplerdeki su yüksekliklerindeki farkla belirlenir ve gecikme mekanizmaları tarafından geminin deniz mili cinsinden hızının göstergelerine dönüştürülür. Hıza ek olarak, hidrodinamik günlükler geminin kat ettiği mesafeyi mil cinsinden gösterir.

İndüksiyon gecikmesi, prensibi bir iletkenin manyetik alandaki bağıl hızı ile bu iletkende indüklenen elektromotor kuvveti (EMF) arasındaki ilişkiye dayanan göreli bir gecikmedir. Manyetik alan gecikmeli elektromıknatıs tarafından oluşturulur ve deniz suyu iletkendir. Gemi hareket ettiğinde, manyetik alan su ortamının durağan kısımlarını geçerken, suda geminin hızıyla orantılı olarak bir EMF indüklenir. Elektrotlardan EMF, geminin hızını ve kat edilen mesafeyi hesaplayan özel bir cihaza girer.

Bir hidroakustik kütük, bir yankı sireni prensibiyle çalışan mutlak bir kütüktür. Doppler ve korelasyon hidroakustik gecikmeleri vardır.

Jeomanyetik gecikme - Dünyanın manyetik alanının özelliklerinin kullanımına dayanan mutlak bir gecikme.

Radyo gecikmesi - ilkesi radyo dalgası yayılım yasalarının kullanımına dayanan bir gecikme.

Uygulamada, gecikme okumaları her saatin başında not edilir ve okumalardaki farktan, mil olarak S seyrüsefer ve deniz mili cinsinden geminin hızı V elde edilir. Günlüklerde, gecikme düzeltmesi tarafından dikkate alınan bir hata var.

Radyo navigasyon cihazları

Geminin radar istasyonu (RLS), yüzey nesnelerini ve sahili tespit etmek, geminin konumunu belirlemek, dar alanlarda navigasyon sağlamak ve gemi çarpışmalarını önlemek için tasarlanmıştır (Şekil 3.10).

Pirinç. 3.10. Radar ekranı

Radar, radyo dalgalarının yayılma yolunda bulunan çeşitli nesnelerden yansıması olgusunu kullanır, bu nedenle radarda yankı olgusu kullanılır. Radar, bir verici, bir alıcı, bir anten dalga kılavuzu cihazı, yankı sinyallerinin görsel olarak gözlemlenmesi için ekranlı bir gösterge içerir.

Radarın çalışma prensibi aşağıdaki gibidir. İstasyonun vericisi, dar bir ışında bir anten yardımıyla uzaya gönderilen güçlü, yüksek frekanslı elektromanyetik enerji darbeleri üretir. Bir nesneden (gemi, yüksek kıyı vb.) yansıyan radyo darbeleri, yankı sinyalleri şeklinde antene geri döner ve alıcıya girer. Halihazırda nesneden yansıtılan dar radar ışınının yönünden, nesnenin yön veya yön açısını belirleyebilirsiniz. Bir impuls gönderme ile yansıyan bir sinyal alma arasındaki zaman aralığını ölçerek, nesneye olan mesafeyi elde edebilirsiniz. Anten, radarın çalışması sırasında döndüğünden, yayılan impuls salınımları tüm ufku kaplar. Bu nedenle, geminin radarının görüntü ekranında gemiyi çevreleyen durumun bir görüntüsü oluşturulur. Radar gösterge ekranındaki merkezi ışıklı nokta teknenin konumunu, bu noktadan uzanan ışıklı çizgi ise teknenin rotasını gösterir.

Radar ekranındaki çeşitli nesnelerin görüntüsü, geminin merkez düzlemine (pruva stabilizasyonu) veya gerçek meridyene (kuzey stabilizasyonu) göre yönlendirilebilir. Radarın "görünürlük" aralığı onlarca mile ulaşır ve nesnelerin yansıtıcılığına ve hidrometeorolojik faktörlere bağlıdır.

Gemi radarları, karşıdan gelen bir geminin rotasını ve hızını kısa sürede belirlemeyi ve böylece çarpışmayı önlemeyi mümkün kılar.

Pirinç. 3.11. ARPA ekranı

Tüm gemiler, radar ekranında radar çizimi sağlamalıdır, bunun için otomatik radar çizim sistemi (ARPA) ile donatılmıştır. ARPA, radar bilgilerinin işlenmesini gerçekleştirir ve aşağıdakileri gerçekleştirmenize izin verir (Şekil 3.11):

• hedeflerin manuel ve otomatik olarak yakalanması ve izlenmesi;
• hedeflerin göreli veya gerçek hareket vektörlerinin göstergesinin ekranda görüntülenmesi;
• tehlikeli bir şekilde yaklaşan hedeflerin belirlenmesi;
• hareket parametrelerinin ve hedef buluşmanın unsurlarının tahtada gösterilmesi;
• güvenli bir sapma için rota ve hız ile manevra yapmak;
• navigasyon görevlerinin otomatik çözümü;
• navigasyon çizelgelerinin içerik öğelerinin görüntülenmesi;
• radar ölçümlerine dayalı olarak geminin konum koordinatlarının belirlenmesi.

Otomatik Bilgi Sistemi (AIS), geminin kimliği, koordinatları, gemi hakkında bilgi için çağrı işareti ve adı hakkında bilgi iletmek için gemiler arasında ve gemi ile sahil servisi arasında karşılıklı alışverişi kullanan bir deniz seyrüsefer sistemidir. (boyut, yük, draft vb.) ve seferi, hareket parametreleri (rota, hız vb.), gemilerin çarpışmasını önleme, seyrüsefer rejimine uyumun izlenmesi ve gemilerin denizde izlenmesi problemlerinin çözümü amacıyla .

Elektronik Harita Seyir Bilgi Sistemleri (ECDIS), vardiyadan sorumlu zabitin iş yükünü önemli ölçüde azaltan ve çevreyi gözlemlemeye ve gemi yönetimi hakkında bilinçli kararlar almaya maksimum zaman ayırmanıza izin veren etkili bir navigasyon aracıdır (Şekil 3.12). .

Pirinç. 3.12. ECDIS

ECDIS'in ana özellikleri ve özellikleri:

• ön döşemenin yapılması;
• güvenlik için rotayı kontrol etmek;
• yönetici döşemenin bakımı;
• otomatik gemi kontrolü;
• "tehlikeli izobat" ve "tehlikeli derinlik" gösterimi;
• daha fazla oynatma imkanı ile elektronik bir dergide bilgi kaydı;
• manuel ve otomatik (İnternet üzerinden) düzeltme;
• belirli bir izobat veya derinliğe yaklaşırken alarm;
• gündüz, gece, sabah ve alacakaranlık paletleri;
• elektronik cetvel ve sabit işaretler;
• temel, standart ve tam yük ekranı;
• kapsamlı ve tamamlayıcı bir deniz nesneleri tabanı;
• Dünya Okyanusunun 3000'den fazla noktasında gelgit tabanı.

Bir uydu navigasyon sistemi, kara, su ve hava nesneleri için konumu (coğrafi koordinatlar) ve ayrıca hareket parametrelerini (hız ve hareket yönü vb.) Belirlemek için tasarlanmış yer ve uzay ekipmanından oluşan bir sistemdir (Şekil 3.13) .

Pirinç. 3.13. GPS göstergesi

GPS, küresel bir navigasyon uydu konumlandırma sistemi olan Küresel Konumlandırma Sistemidir. Sistem, düşük yörüngeli navigasyon uyduları, yer tabanlı izleme ve kontrol tesisleri ve koordinatları belirlemek için kullanılanların geniş bir yelpazesini içerir. Küresel konumlandırma sisteminde dünyanın yüzeyindeki yerini belirleme ilkesi, her an yörüngelerinin bilinen parametreleriyle birkaç navigasyon uydusuna (en az üç) olan mesafeyi aynı anda ölçmek ve koordinatlarını değişenden hesaplamaktır. mesafeler.

Gezinme araçları

Navigasyonel sekstant, aşağıdakilere hizmet eden bir gonyometrik araçtır (Şekil 3.14):

• deniz astronomisinde - armatürlerin görünür ufkun üzerindeki yüksekliklerini ölçmek için;
• navigasyonda - karasal nesneler arasındaki açıları ölçmek için.

Pirinç. 3.14. sekstant

"Sekstant" kelimesi, dairenin altıncı kısmı olan Latince "sekstans" kelimesinden gelir.

Bir deniz kronometresi, istediğiniz zaman oldukça doğru bir GMT elde etmenizi sağlayan yüksek hassasiyetli taşınabilir bir saattir (Şekil 3.15).

Pirinç. 3.15. Kronometre

Gemi zamanı, geminin bulunduğu yerin meridyenine göre belirlenir ve çoğunlukla geceleri vardiya zabiti tarafından düzeltilir. Yani örneğin boylam doğuya doğru 15° değiştiğinde saat 1 saat ileri alınır ve boylam batıya doğru 15° değiştiğinde - 1 saat önce.

Makine dairesinde, mürettebat yemekhanesinde, kamaralarda, salonlarda, barlarda, mutfakta doğru ve yeknesak bir zaman göstergesine sahip olmak için köprüüstünde bulunan ana saatten düzeltilmiş bir elektrikli saat takılır.

Pirinç. 3.16. Tela aracı

Contalama araçları şunları içerir (Şekil 3.16):

• ölçüm pusulası - harita üzerinde mesafeleri ölçmek ve ertelemek için;
• paralel cetvel - harita üzerinde düz çizgiler ve ayrıca belirli bir yöne paralel çizgiler çizmek için;
• seyir iletki - harita üzerinde açıları, rotaları ve yönleri çizmek ve ölçmek için.

Ayrıca köprü üzerinde dergiler, dokümantasyonlu klasörler, navigasyon haritaları, zorunlu referans kitapları ve kılavuzlar vb. Bulunmaktadır (Şekil 3.17).

Pirinç. 3.17. Belgeler

Küresel Konumlama Sistemi

kadife çiçeği

Navigasyon yardımcıları

Herhangi bir gemi için en önemli şey, denizdeki tam konumunu bilmektir. Herhangi bir zamanda. Geminin kendisinin, yükün ve tüm mürettebatın güvenliği buna bağlıdır. Şu anda geminin bir bilgisayar tarafından kontrol edildiğini söylersem Amerika'yı keşfetmeyeceğim. İnsan sadece bu süreci kontrol eder. Bu yazıda, gemilerin konumlarının tam koordinatlarını almasına yardımcı olan navigasyon yardımcıları - uydu navigasyon sistemleri hakkında konuşacağım. Ayrıca size eski denizcilerin hangi araçları kullandığını da söyleyeceğim. Artık tüm gemiler GPS alıcıları - küresel konumlandırma sistemi ile donatılmıştır. Gezegenimizin etrafında uçan navigasyon uyduları, ona sürekli olarak radyo sinyali akışları gönderir. Bu uydular ABD Donanma Seyrüsefer Uydu Sistemine (VMNSS) ve daha yakın zamanda ABD Küresel Konumlandırma Sistemine (GNS veya Küresel Konumlama Sistemi). Her iki sistem de gemilerin gece ve gündüz denizde koordinatlarını büyük bir doğrulukla belirlemelerini sağlar. Neredeyse bir metreye kadar.

Hem VNSS hem de GSM'in çalışma prensibi, gemide bulunan özel bir GPS alıcısının, navigasyon uyduları tarafından gönderilen radyo dalgalarını belirli frekanslarda yakalamasına dayanmaktadır. Alıcıdan gelen sinyaller sürekli olarak bilgisayara gönderilir. Bilgisayar bunları işler, her bir sinyalin iletim zamanı ve navigasyon uydusunun yörüngedeki konumu hakkında bilgi ekler. (Bu tür bilgiler, yer izleme istasyonlarından VNSS uydularına gelir ve GSM uydularında gemide zaman ve yörünge referans cihazları bulunur). Ardından gemideki navigasyon bilgisayarı, gökyüzünde uçan uydu ile aralarındaki mesafeyi belirler. Bilgisayar bu hesaplamaları belirli aralıklarla tekrarlar ve sonunda enlem ve boylam, yani koordinatları ile ilgili verileri alır.

15. yüzyılın başlarında “kör hesaplaşma” kullanılmaya başlandı. Bunun için bu halatlara bağlı kütükler denize atıldı - kadife çiçeği. Belli bir mesafeden sonra iplere düğüm atıldı. Güneşe veya kum saatine göre ipin çözülme zamanı not edildi. Uzunluğu zamana böldük ve tabii ki çok yanlış bir şekilde geminin hızını elde ettik.

Not: Fotoğraflar hak sahiplerine aittir. Nazik insanlara teşekkür ederim.

Diğerinde, konumunuzu sürekli izleyerek en karlı yolu seçmek ve ona bağlı kalmak önemlidir. Navigasyonun insanlara yardımcı olduğu yer burasıdır.

Eski denizciler kıyıya yakın yerlerde gezinmeye çalıştılar ve geminin konumu kıyı yerlerinden belirlendi. Kıyıdan uzağa yelken açan cesur Fenikeliler ve Vikingler, güneş ve yıldızlar tarafından yönlendirildi. XI yüzyılda. bir pusula belirdi, ancak yüksek enlemlerdeki manyetik iğne coğrafi kuzeyi değil, kuzey kutbuyla çakışmayan manyetik kutbu gösteriyordu. Bu, gemilerin yelken açtığı enlemler ne kadar yüksekse, pusula okumalarındaki hatanın o kadar büyük olduğu anlamına gelir. Pusula, evrensel bir yönlendirme aracı olmaktan uzaktı. 16. yüzyılın ortalarında. seçkin Flaman haritacı G. Mercator, manyetik kutbun koordinatlarını hesapladı ve uyumlu bir silindirik projeksiyonda haritaların derlenmesi için yeni bir ilke önerdi. O zamandan beri, tüm deniz haritaları bu projeksiyonda derlendi.

Şu anda, geminin hareket yönü manyetik bir pusula (manyetik sapma dikkate alınarak) veya bir cayro pusula ile belirlenmektedir. Cayro pusula tepe prensibine göre düzenlenmiştir ve dakikada 300.000 devir frekansına sahip bir motor tarafından döndürülür. Herhangi bir tepe gibi, eksenin uzayda belirli bir konumunu, örneğin kuzeyden güneye yönü koruma özelliğine sahiptir.

Bir gemi açık denizdeyken rotası ve kat ettiği mesafe harita üzerinde sürekli olarak işaretlenir. Oranın bu şekilde muhasebeleştirilmesine hesaplaşma denir ve oran hesaplanabilir. Navigatörün çalışmasının sonucuna döşeme denir (geminin haritadaki rotası).

Navigatör, yalnızca kıyıya yakın bir yerde, bir deniz feneri veya yön bulucu (dış yer işaretlerine açısal yönleri belirleyen bir cihaz: kıyı veya yüzen nesneler, gök cisimleri, vb.) kullanarak geminin koordinatlarını doğru bir şekilde adlandırabilir. Konumu haritadan bilinen iki yer işaretinin yönünü belirler. Haritadaki bu yer işaretlerinden çizgiler çizilir ve kesişme noktası, geminin denizdeki konumu olacaktır.

Sahilden uzakta, navigatör seyir aletlerini kullanır. Tekne hızı ve kat edilen mesafe bir kütük kullanılarak ölçülür. Kütükler hidrodinamik ve hidrostatiktir. Hidrodinamik gecikme, geminin kıç tarafının arkasındaki bir kabloya çekilen bir döner tabladır (vida). Genellikle kütük, geminin altına yerleştirilmiş bir devir sayacına bağlanır. Gemi ne kadar hızlı giderse, kütük o kadar hızlı döner ve sayaç daha fazla devir gösterir ve geminin hızının değeri kadranında gösterilir.

Hidrostatik kütük, su basıncının kuvvetini algılar. Suya bir tüp indirilir, sonunda bükülür. Tüp açıklığı öne bakar. Gemide akan su akışı basınç oluşturur. Hız ne kadar yüksek olursa, basınç da o kadar büyük olur. Basınç değeri, teknenin hızını belirlemek için kullanılır.

Geminin hızını düğüm cinsinden ölçmek, bir şamandıraya benzer şekilde ilk basit kütüğün kullanımıyla ilişkilidir. Düğümlerle parçalara bölünmüş bir ip üzerinde gemiden atıldı. Gemiden yarım dakikada “biten” deniz mili sayısı, geminin saatte kat ettiği deniz mili (1111.852 km) sayısına karşılık geliyordu.

Ancak kütük geminin hızı hakkında çok doğru bir fikir vermiyor çünkü akıntıların, rüzgarın hızını ve yönünü ve geminin sürüklenmesini etkileyen faktörleri hesaba katamıyor. Denizcilerin hesaplanabilir bir rotaya değil, geminin gerçek rotasına ihtiyacı vardır, bu nedenle hesaplanabilir rota, gök cisimlerinin ufkun üzerindeki yüksekliklerini veya nesneler arasındaki açıları ölçmek için gonyometrik bir yansıtıcı alet olan sekstant (veya sekstant) kullanılarak astronomik gözlemlerle düzeltilir. kıyıda görülebilir. Sekstant cihazı şu şekildedir: dairenin yaklaşık 1 / 6'sı olan bronz sektöre bir teleskop ve iki ayna tutturulmuştur (cihazın adı Latince sextantis - “altıncı” kelimesinden gelir) ve iki aynalar (göksel cisimden gelen ışık ışınlarını yansıtmak için). Sektörün açısal ölçümler için derece ve dakika bölümleri vardır.

Bir geminin veya uçağın konumunu güneş veya yıldızlara göre belirlerken, bir sekstant genellikle birkaç gök cisminin görünür ufuk çizgisinin üzerindeki yüksekliklerini ölçer. Daha sonra, elde edilen sonuçta, örneğin görünür ufukta bir azalma vb.

Radyo teknolojisinin gelişmesiyle birlikte, radyo iletişimi gemi navigasyonunun yardımına geldi. Yeri kesin olarak bilinen radyo işaretleri, sürekli olarak radyo sinyalleri gönderir. Bir gemi yön bulucu - yatağın belirlendiği özel bir radyo alıcısı - geminin bulunduğu meridyen ile radyo dalgalarının kaynağının yönü arasındaki açı tarafından alınırlar. Geminin konumu belirlenirken, iki radyo istasyonunun (radyo işaretleri) kerterizleri dikkate alınır.

Navigasyon açısından, karanlıkta ve siste "görmenize", denizde dağılmanız gereken kıyıya veya gemiye olan mesafeyi ve yönü belirlemenize olanak tanıyan radar da kullanılır (bkz. Radar).

Geminin konumu, haritada gösterilen dip topografyası ile de belirtilebilir. Bunun için ultrasonik bir cihaz - bir yankı sireni kullanılır (bkz. Akustik, akustik teknoloji). Cihaz, bir ultrasonik darbenin deniz tabanına ve geriye geçiş süresini ölçerek derinliği belirler ve otomatik kayıt cihazı bir derinlik eğrisi - dip topografyası - çizer. Gezgin, haritadaki görüntüyü yankı sirenlerinin okumalarıyla karşılaştırır.

Havacılıkta, uçak sürmeye yardımcı olan navigasyon teknolojisi önemli bir rol oynar. Gösterge panelindeki pilotun önünde, birçok farklı enstrüman arasında navigasyonel olanlar da var. Bu, cihazı basınç değişikliklerine tepki veren bir barometre ile aynı prensiplere dayanan bir altimetredir. Basınç rakımla birlikte azalır ve gezgin yerdeki basıncı altimetrenin okumalarıyla karşılaştırır. Böylece yaklaşık uçuş irtifasını öğrenebilirsiniz. Gerçek uçuş yüksekliği, küçük bir radar olan bir radyo altimetre tarafından belirlenir. Yere radyo darbeleri gönderir ve onları geri alır. Radyo dalgasının hızı bilinmektedir - 300.000 km / s ve cihaz, gönderme anından nabzın geri dönüşüne kadar uçuş yüksekliğini zamanında belirler. Yükseklik ölçer, karşıdan gelen hava akışının basıncını ölçen bir manometredir. İrtifa ile azalır ve cihaz daha düşük bir hız gösterir. Ancak hız göstergesi bu değişikliği otomatik olarak hesaba katar ve sonuç olarak oku gerçek hava hızını gösterir. Uçuş yönü, cayro pusulanın okumalarıyla değerlendirilebilir.

Navigatör, geminin denizdeki yerini, yeryüzünde değişmeyen bir konuma sahip olan ve haritalarda ve ayrıca gök cisimleri tarafından doğru bir şekilde işaretlenmiş olan kıyı işaretleriyle belirleyebilmelidir.
Bu gözlem için yapılan işaretlere ve bunlardan geminin yerinin belirlenmesine ne ad verilir? gözlemler .
Gözlemler sonucunda elde edilen geminin yerini harita üzerinde gösteren noktalara denir. gözlenen . Ayrılmış koordinatlar metinde "o" indeksi ile işaretlenir, örneğin W o veya D o.
Uyumsuzluk numaralı yer (yani, navigatörün, hesaplamalarına göre, gözlem anında gemiyi göz önünde bulundurduğu yer) gözlenen (şu veya bu şekilde tanımlanmış) ile denir viskoz olmayan . Tutarsızlık C harfi ile gösterilir ve metinde hesaplanan yerden gözlemlenen yere olan mesafe ve yön ile ifade edilir, örneğin C \u003d 9.5-130 °. Bu, gözlenen yerin hesaptan 130° yönünde 9,5 mil uzakta olduğu anlamına gelir.
Geminin konumunun görsel olarak belirlenmesine yönelik işaretler, haritalanmış nesnelerdir: her şeyden önce, konumu tam olarak belirlenen, bu amaç için özel olarak yerleştirilmiş işaretler ve işaretler; sonra diğer, açıkça görülebilen yapay yapılar - kuleler, çan kuleleri, fabrika bacaları - ve son olarak, bölgede iyi bir şekilde öne çıkan doğal yerler - burunlar, dağ zirveleri, tek tek kayalar. Çoğu zaman, yer işareti olarak alınan kerteriz çizgileri, konum çizgileri olarak kullanılır.

Geminin konumunun iki nesnenin kerteriziyle belirlenmesi

Bir geminin denizdeki konumunu belirlemenin en basit ve en yaygın kullanılan yöntemi, iki farklı nesnenin aynı anda alınan iki kerterizinden konumunu belirlemektir. A nesnesi (deniz feneri) gemiden gerçek IP1 kerterizinden ve B nesnesi aynı anda IP2 kerterizinden gözlemlensin. Bu nesnelerin pusula kerterizlerini alıp genel bir pusula düzeltmesi ile düzelterek, gözlemlenen nesnelerin gerçek kerteriz değerlerini elde ederiz. Bu kerterizlerin çizgilerini haritaya yerleştirdikten sonra, çizgilerin kesiştiği noktada (M noktası) geminin gözlemlenen yerini elde ederiz.
Ortaya çıkan yer (gerçek yön çizgilerinin kesişme noktası) daire içine alınır. Elde edilen noktanın yakınında, payın yerinde zamanın anını ve paydanın yerinde gecikmenin geri sayımını gösteren kesir şeklinde bir yazı yapılır. Bir tutarsızlık bulunursa, o da belirtilir. (Kartlardaki tüm çalışmalar basit bir kalemle yapılır).

Geminin konumunun üç nesnenin kerteriziyle belirlenmesi


Üç nesne A, B ve C'nin pusula kerterizlerinin aynı anda alındığını ve IP, IPv ve IP'lerin karşılık gelen gerçek kerteriz çizgilerinin haritaya yerleştirildiğini varsayalım. Gözlemler doğruysa ve kabul edilen pusula düzeltmesi doğruysa, geminin gerçek konumu aynı anda farklı noktalarda olamayacağından, üç kerterizdeki çizgilerin aynı noktada kesişmesi gerektiği açıktır.
Gözlemlerde veya kabul edilen değerlerde bir hata yapılırsa, yön çizgileri üç noktada kesişerek aralarında sözde bir hata üçgeni oluşturur. Bu durumda hata üçgeni nispeten küçükse geminin yeri merkezde alınır.

Geminin yerinin iki kişi tarafından belirlenmesi ve
üç mesafe


Benzer şekilde, geminin konumu iki ve üç mesafe ile belirlenir (eğer bir şekilde iki veya üç yer işaretine olan mesafeyi, örneğin radarla ölçmek mümkünse).

Geminin yerinin tespiti
iki yatay köşe

Aynı şekilde geminin konumu iki yatay açı ile belirlenir (yatay açılar bir sekstant ile ölçülerek ve bir iletki kullanılarak haritalara yerleştirilerek).
Aşağıdaki şekilden, 2 kerteriz ile yer belirleme prensibinin size açık olacağını düşünüyorum.

İnsan elinin yarattığı gemiler denizlerde ve okyanuslarda gezinmeye başladığından beri, denizciler kendi konumlarını belirleme göreviyle karşı karşıya kaldılar. Devasa dalgalar, fırtınalar ve rotayı rüzgara karşı korumak için manevra yapma ihtiyacı, karmaşık çok günlük yolculuklar ve eski zaman denizcilerinin yalnızca bir pusulası yoktu. Bugün, bir geminin konumlandırılması GLONASS sayesinde otomatik olarak yapıldığında, emrinde yalnızca yıldızlarla yönlendirmek için basit cihazlara sahip bir kaptanın konumunu hayal etmek zor. Bununla birlikte, bugün bile, uzmanlaşmış orta ve yüksek uzmanlık eğitim kurumlarının mezunları tüm bu cihazlara sahiptir.

Temel Deniz Konumu Yöntemleri

Geminin (konum) içindeki iki koordinatlı tespiti, aşağıdakiler de dahil olmak üzere yedi tür yöntemle gerçekleştirilir:

• En eskisi görseldir.
• Daha sonra, ama çok değil - astronomik.
• Topografik-hesaplamalı, yani geminin tam yolunu bir harita üzerinde çizme, rota değişim noktalarını gösterme ve hızı zamanla çarparak kat edilen mesafeyi hesaplama yöntemi. Astronomik yöntemle yaklaşık olarak aynı zamanda icat edildi ve genellikle önceki iki yöntemle birlikte kullanıldı. Bugün rutin işleri otomatik hesap makineleri yapıyor;
• Radar ekranındaki resmi deniz haritasıyla birleştirmenizi sağlayan Radar.
• Radyo yatağı. Kıyıda sinyal kaynaklarının olduğu durumlarda mevcuttur.
• Navigatörün ihtiyaç duyduğu bilgileri aldığı iletişim araçlarını kullanan radyo navigasyonu.
• Uydu navigasyon yöntemi.

İlk üçü dışındaki tüm yöntemler, 20. yüzyılda gerçekleşen teknolojik devrimin sonucuydu. İnsanoğlunun radyo mühendisliği, elektronik, sibernetik alanında yaptığı keşifler ve icatlar ve uzay sektöründe bir atılım olmasaydı bunlar mümkün olmazdı. Artık okyanusta geminin bulunduğu noktayı hesaplamak zor değil, koordinatlarını belirlemek saniyeler alıyor ve kural olarak sürekli izleniyor. Havacılık navigasyonunda ve hatta araba kullanmak gibi "sıradan" bir alanda yaklaşık olarak aynı teknolojiler kullanılıyor.

Enlem

Bildiğiniz gibi dünya düz değil, biraz yassı bir top şeklindedir. Görünüşe göre üç boyutlu bir şekil üzerindeki noktalar üç Öklid koordinatıyla tanımlanmalıdır, ancak coğrafyacılar ve denizciler için iki tane yeterlidir. Geminin topografik bir tespitini yapmak için, "kuzey" (veya "güney") enlem (K veya S olarak kısaltılır) ve batı veya "doğu" boylam (aksi takdirde - z) kelimelerinin eşlik ettiği yalnızca iki sayı belirtmeniz gerekir. .d. veya w.d.). Bu değerler derece cinsinden ölçülür. Her şey çok basit. Enlemler ekvatordan (0°) kutuplara (90°) kadar hesaplanır ve hangi yönü belirtir: Antarktika'ya daha yakınsa güney enlemi belirtilir ve Kuzey Kutbu'na doğruysa kuzey enlemi belirtilir. Aynı enlemdeki noktalar paralel denilen daireler oluşturur. Ekvatordaki en büyüğünden (yaklaşık 40 bin kilometre) kutupta sıfıra kadar her birinin farklı bir çapı vardır.

Boylam ve uzunluk ölçüleri

Geminin konumunun tek bir koordinatla belirlenmesi imkansız, yani ikincisi var. Boylam, yine geri sayımın yürütüldüğü tarafı gösteren meridyenin koşullu bir sayısıdır. Daire 360 ​​° 'ye bölünmüştür, iki yarısı sırasıyla 180'e eşittir. Ünlü İngiliz gözlemevinden geçen Greenwich meridyeni sıfır kabul edilir. Gezegenin diğer tarafında antipodu var - 180. Bu koordinatların her ikisi de (0° ve 180°), boylam yönü adı olmadan belirtilir.

Derecelere ek olarak, dakikalar da vardır - nesnelerin konumunu 60 kat daha fazla doğrulukla gösterirler. Tüm meridyenler eşit uzunlukta olduğundan, denizciler için uzunluk ölçüsü haline gelen onlardı. Bir, herhangi bir meridyenin bir dakikasına karşılık gelir ve 1.852 km'ye eşittir. Metrik sistem çok sonra tanıtıldı, bu nedenle gemi denizcileri eski güzel İngiliz milini kullanıyor. Kablo gibi birimler de uygulanabilir - milin 1/10'una eşittir. Şaşırtıcı olan, çünkü İngilizlerden önce, onlardan daha çok düzinelerce sayılırdı.

görsel yol

Adından da anlaşılacağı gibi, yöntem navigatörün ve kaptanın yanı sıra güverte veya teçhizattaki diğer ekip üyelerinin gördüklerine dayanmaktadır. Daha önce, yelken filolarının olduğu günlerde ileriye dönük bir pozisyon vardı, bu denizcinin direği en üstte, ana direğin özel olarak çitle çevrili bir yerinde - bir dolapta bulunuyordu. Oradan görmek daha iyiydi. Bir geminin konumunu kıyı nesnelerine göre belirlemek, neye ihtiyacı olduğunu bilen bir yayanın en basit yöntemine benzer, örneğin Staroportofrankivska Caddesi 12 numaradaki bir ev ve doğruluk için başka bir arama kriteri var - karşısında bulunan bir eczane. Bununla birlikte, denizciler için diğer nesneler yer işareti görevi görür: deniz fenerleri, dağlar, adalar veya manzaranın göze çarpan diğer ayrıntıları, ancak prensip aynıdır. İki veya daha fazla azimut ölçmeniz (bu, pusula iğnesi ile yer işareti yönü arasındaki açıdır), bunları haritaya koymanız ve kesişme noktasında koordinatlarınızı almanız gerekir. Tabii ki, böyle bir gemi veya daha doğrusu konumu, yalnızca kıyı görüş alanında ve ardından açık havalarda geçerlidir. Siste deniz feneri sireninin sesiyle gezinebilir ve yüzey işaretlerinin yokluğunda sığ suda sürülere dönerek derinliği çok ölçebilirsiniz.

Denizcilik hizmetinde astronomi

En romantik konum yöntemi. 18. yüzyıl civarında, denizciler, astronomlarla birlikte, bir sekstant (bazen sekstant olarak da adlandırılır, bu da doğrudur) icat ettiler - yıldızların konumuna göre geminin oldukça doğru iki koordinatlı bir belirlemesini yapabileceğiniz bir cihaz gökyüzü. İlk bakışta, cihazı karmaşıktır, ancak aslında onu nasıl kullanacağınızı oldukça hızlı bir şekilde öğrenebilirsiniz. Daha önce cihazı kesinlikle yatay olarak kurmuş olan tasarımında, Güneş'e veya herhangi bir yıldıza yönelik olması gereken bir optik sisteme sahiptir. Kesin işaretleme için iki ayna (büyük ve küçük) sağlanmıştır ve armatürün açısal yüksekliği ölçeklerle belirlenir. Cihazın yönü pusula tarafından belirlenir.

Cihazın yaratıcıları, yalnızca yıldızların, ayın ve güneşin ışığına odaklanan, ancak hem navigasyon eğitimini hem de konum belirleme sürecini basitleştiren bir sistem yaratan eski denizcilerin asırlık deneyimlerini dikkate aldı.

hesaplama

Başlangıç ​​noktasının (çıkış limanı) koordinatlarını, hareket zamanını ve hızı bilmek, rotanın ne zaman ve kaç derece değiştiğini not ederek tüm yörüngeyi harita üzerinde çizmek mümkündür. Bu yöntem, yön ve hız akıntı ve rüzgardan bağımsız olduğunda ideal olabilir. Parkurun düzensizliği ve gecikme göstergesinin hataları da elde edilen koordinatların doğruluğunu etkiler. Navigatörün emrinde, harita üzerinde paralel çizgiler oluşturmak için özel bir cetvel vardır. Bir deniz aracının manevra elemanlarının belirlenmesi bir pusula kullanılarak gerçekleştirilir. Genellikle yön değiştirme noktasında, gerçek konum mevcut diğer yöntemler kullanılarak belirlenir ve kural olarak hesaplananla çakışmadığı için, iki nokta arasına uzaktan benzeyen bir tür dalgalı çizgi çizilir. salyangoz ve "tutarsızlık" denir.

Şu anda çoğu gemi, giriş hızını ve yönünü dikkate alarak zaman değişkeni üzerinden entegrasyon gerçekleştiren otomatik hesaplayıcılarla donatılmıştır.

Radar kullanma

Artık deniz haritalarında beyaz nokta kalmadı ve deneyimli bir denizci, kıyının ana hatlarını görerek, bakımına emanet edilen deniz taşıtının nerede olduğunu hemen anlayabilir. Örneğin ufukta bir deniz fenerinin ışığını siste bile fark edip sireninin boğuk sesini duyunca hemen şöyle bir şey söyleyecektir: “Vorontsovsky ateşinin çaprazındayız, mesafe iki mil. ” Bu, geminin, koordinatları bilinen deniz fenerine dik yönü ve rotayı dik açılarla birleştiren bir çizgi üzerinde belirtilen mesafede olduğu anlamına gelir.

Ancak çoğu zaman kıyı çok uzakta olur ve görünür yer işaretleri yoktur. Daha önce, yelken filosunun olduğu günlerde, gemi bazen yelkenleri toplayarak "sürükleniyordu", eğer baskın rüzgarların kaprisli doğası ve dibin öngörülemezliği (resifler, sığlıklar, vb.) Biliniyorsa, o zaman onlar demirledi ve “hava için denizde bekledi”, yani açıklama. Artık bu kadar zaman kaybına gerek yok ve navigasyon yapan kişi locator ekranına bakarak kıyı şeridini görebiliyor. Nitelikleriniz varsa, radar kullanarak bir gemi belirlemek basit bir iştir. Navigasyon cihazındaki görüntüyü ve ilgili bölgenin haritasını birleştirmek yeterlidir ve her şey hemen netleşecektir.

Yön bulma ve radyo navigasyon yöntemi

Böyle amatör bir radyo oyunu var - "Tilki Avı". Ev yapımı cihazların yardımıyla, katılımcıları çalıların arasında veya ağaçların arkasında saklanan bir "tilki" arıyor - çalışan bir düşük güçlü radyo istasyonuna sahip bir oyuncu. Aynı şekilde, karşı istihbarat servisleri, yabancı istihbarat servislerinin sakinlerini (en azından daha önce böyleydi) casus raporları gönderdikleri anda tespit eder. Konum belirleme, konum noktasında kesişen en az iki yön gerektirir, ancak çoğu zaman bu durum daha sık olmaz. Okumalarda her zaman bir miktar saçılma olduğundan ve mutlak doğruluğa ulaşmak imkansız olduğundan, yönler bir noktada birleşmez, geometrik merkezde kişinin konumunu yüksek bir açıyla alması gereken bir tür çok taraflı şekil oluşturur. olasılık derecesi. Referans noktaları, kıyıda özel olarak oluşturulmuş pilot sinyalleri (örneğin deniz fenerlerinde) veya koordinatları bilinen (bir harita üzerinde işaretlenmiş) radyo istasyonlarından gelen radyasyon olabilir.

Radyo iletişimini kullanan kıyı rota düzeltmesi de yaygın olarak uygulanabilir.

uydu ile

Bugün okyanusta veya denizde kaybolmak neredeyse imkansız. Hareketli nesnelerin denizde, havada ve karada hareketi Rus Cospas ve uluslararası Sarsat tarafından izleniyor. Doppler prensibine göre çalışırlar. Gemiye özel bir radyo işareti yerleştirmek gerekiyor, ancak yolculuğun başarılı sonucuna yönelik güvenlik ve güven, ona harcanan paraya değer. Yön bulucuları, sistemi oluşturan durağan uydular üzerinde (dünya yüzeyinde sabit bir nokta üzerinde “asılı”) bulunur. Bu hizmet ücretsiz olarak sağlanır ve kurtarma işlevine ek olarak, geminin konumu için seyir araması gerçekleştirir. Uydu navigasyon yöntemi en doğru koordinatları verir, uygulaması zorluk çıkarmaz ve teknolojik çağımızdaki gezginler bunu en sık kullanır.

Ek parametre - yükleme

Bir geminin seyrüsefer kabiliyeti ve olası rotası, su çekiminden önemli ölçüde etkilenir. Kural olarak, vücudun büyük bir kısmı suya daldırılırsa, hidrodinamik direncinin seviyesi o kadar yüksek olur. Bununla birlikte, örneğin nükleer denizaltılarda istisnalar vardır, su altı rotası yüzeyi aşar ve tamamen boğulması durumunda özel bir burun "ampul" daha iyi düzene sokma etkisi yaratır. Öyle ya da böyle, ancak hareket hızı (vuruş), ambarlardaki veya tanklardaki kargo (kargo) kütlesinden etkilenir. Bu değeri değerlendirmek için denizciler, gövdenin pruva, kıç ve yan kısımlarında (en az altı ölçek) riskli özel işaretler kullanırlar. Bu işaretler ayrı ayrı uygulanır, her geminin kendine ait bir standardı vardır, tek bir standardı yoktur. Bir gemideki yükün ağırlığını belirlemeye yönelik "draft sörveyi" adı verilen teknik, "draft işaretleri"nin kullanımına dayanır ve başta navigasyon olmak üzere birçok amaç için kullanılır. Dip derinliği her zaman geminin belirli bir geçiş yolundan geçmesine izin vermez ve navigatörün bu faktörü hesaba katması gerekir.

Sadece en azından bir yolculuğa çıkanları dilemek için kalır.