การกำหนดตำแหน่งของเรือ คำจำกัดความของเรือ: วิธีการ

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

เนื่องจากเรือ - การสร้างสรรค์จากมือมนุษย์ - เริ่มท่องทะเลและมหาสมุทร นักเดินเรือจึงต้องเผชิญกับภารกิจในการกำหนดตำแหน่งของตนเอง คลื่นขนาดใหญ่ พายุ และความจำเป็นในการเคลื่อนตัว มุ่งหน้าต้านลม การเดินทางหลายวันที่ซับซ้อน และเข็มทิศเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอสำหรับลูกเรือโบราณ ทุกวันนี้ เมื่อกำหนดตำแหน่งของเรือโดยอัตโนมัติด้วยระบบดาวเทียม GLONASS เป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการถึงตำแหน่งของกัปตันซึ่งมีอุปกรณ์ง่ายๆ สำหรับกำหนดทิศทางของดวงดาวเท่านั้น อย่างไรก็ตาม แม้กระทั่งทุกวันนี้ ผู้สำเร็จการศึกษาจากสถาบันการศึกษาเฉพาะทางระดับมัธยมศึกษาและสูงกว่าก็เป็นเจ้าของอุปกรณ์เหล่านี้ทั้งหมด

วิธีพื้นฐานของตำแหน่งทะเล

การกำหนดสองพิกัดของเรือในพื้นที่สามมิติ (ตำแหน่ง) ดำเนินการในเจ็ดวิธี ได้แก่:

• เก่าที่สุดคือภาพ
• ต่อมาแต่ไม่มากทางดาราศาสตร์
• ความเร็วสำหรับเวลา ประดิษฐ์ขึ้นในเวลาเดียวกับวิธีทางดาราศาสตร์และมักใช้ร่วมกับวิธีทางดาราศาสตร์ 2 วิธีก่อนหน้านี้ วันนี้งานประจำทำโดยเครื่องคิดเลขอัตโนมัติ
• เรดาร์ ให้คุณรวมภาพบนหน้าจอเรดาร์กับแผนภูมิทะเลได้
• ค้นหาทิศทางวิทยุ ใช้ได้เมื่อมีแหล่งสัญญาณบนฝั่ง
• Radionavigational โดยใช้วิธีการสื่อสารโดยที่ระบบนำทางได้รับข้อมูลที่เขาต้องการ
• วิธีการนำทางด้วยดาวเทียม

วิธีการทั้งหมด ยกเว้นสามวิธีแรก เป็นผลมาจากการปฏิวัติทางเทคโนโลยีที่เกิดขึ้นในศตวรรษที่ 20 สิ่งเหล่านี้จะเกิดขึ้นไม่ได้หากปราศจากการค้นพบและสิ่งประดิษฐ์ที่มนุษย์สร้างขึ้นในด้านวิศวกรรมวิทยุ อิเล็กทรอนิกส์ ไซเบอร์เนติกส์ และความก้าวหน้าในภาคอวกาศ ในตอนนี้ การคำนวณจุดในมหาสมุทรที่เรือตั้งอยู่นั้นไม่ใช่เรื่องยาก การกำหนดพิกัดจะใช้เวลาไม่กี่วินาที และตามกฎแล้ว พวกมันจะถูกติดตามอย่างต่อเนื่อง มีการใช้เทคโนโลยีเดียวกันโดยประมาณในการนำทางการบินและแม้แต่ในพื้นที่ "ทางโลก" เช่นการขับรถ

ละติจูด

อย่างที่คุณทราบ โลกไม่ได้แบน แต่มีรูปร่างค่อนข้างแบน ดูเหมือนว่าจุดบนรูปสามมิติควรอธิบายด้วยพิกัดแบบยุคลิดสามพิกัด แต่สองจุดก็เพียงพอแล้วสำหรับนักภูมิศาสตร์และนักเดินเรือ ในการกำหนดภูมิประเทศของเรือ คุณต้องตั้งชื่อเพียงสองตัวเลขพร้อมกับคำว่า "เหนือ" (หรือ "ใต้") ละติจูด (ย่อมาจาก N หรือ S) และลองจิจูดตะวันตกหรือ "ตะวันออก" (มิฉะนั้น - ว.ด. หรือ ว.ด.). ค่าเหล่านี้วัดเป็นองศา ทุกอย่างง่ายมาก ละติจูดคำนวณจากเส้นศูนย์สูตร (0°) ถึงขั้ว (90°) ซึ่งบ่งชี้ว่าทิศทางใด: หากใกล้กับแอนตาร์กติกา ละติจูดใต้จะถูกระบุ และหากไปทางอาร์กติก แสดงว่าละติจูดเหนือ จุดละติจูดเดียวกันสร้างวงกลมที่เรียกว่าเส้นขนาน แต่ละอันมีเส้นผ่านศูนย์กลางต่างกัน - จากที่ใหญ่ที่สุดที่เส้นศูนย์สูตร (ประมาณ 40,000 กิโลเมตร) ถึงศูนย์ที่ขั้วโลก

ลองจิจูดและการวัดความยาว

การกำหนดตำแหน่งของเรือรบเป็นไปไม่ได้ด้วยพิกัดเดียว ดังนั้นจึงมีพิกัดที่สอง ลองจิจูดเป็นจำนวนตามเงื่อนไขของเส้นเมอริเดียนที่ระบุ อีกครั้ง คือด้านที่มีการนับถอยหลัง วงกลมถูกแบ่งออกเป็น 360 ° สองส่วนเท่าๆ กัน เท่ากับ 180 เส้นเมอริเดียนกรีนิชที่ผ่านหอดูดาวชื่อดังของอังกฤษถือเป็นศูนย์ อีกด้านหนึ่งของโลกคือด้านตรงข้ามของมัน - อันที่ 180 พิกัดทั้งสองนี้ (0° และ 180°) ถูกระบุโดยไม่มีชื่อทิศทางของลองจิจูด

นอกจากองศาแล้ว ยังมีนาทีอีกด้วย ซึ่งบอกตำแหน่งของวัตถุได้แม่นยำกว่า 60 เท่า เนื่องจากเส้นเมอริเดียนทั้งหมดมีความยาวเท่ากัน จึงเป็นตัววัดความยาวของกะลาสีเรือ หนึ่งไมล์ (ทะเล) ตรงกับหนึ่งนาทีของเส้นเมอริเดียนใดๆ และมีค่าเท่ากับ 1.852 กม. ระบบเมตริกถูกนำมาใช้ในภายหลังมาก ดังนั้นนักเดินเรือจึงใช้ไมล์ภาษาอังกฤษที่ดี หน่วยเช่นสายเคเบิลก็ใช้งานได้เช่นกัน - เท่ากับ 1/10 ของไมล์ เป็นอะไรที่น่าแปลกใจเพราะก่อนอังกฤษมักนับหลายสิบกว่าหลักสิบ

ทัศนวิสัย

ตามชื่อ วิธีการจะขึ้นอยู่กับสิ่งที่ผู้นำทางและกัปตันตลอดจนสมาชิกในทีมคนอื่น ๆ บนดาดฟ้าหรือเกียร์ดู ก่อนหน้านี้ ในสมัยของกองเรือเดินทะเล มีตำแหน่งที่มองไปข้างหน้า เสาของกะลาสีนี้ตั้งอยู่ที่ด้านบนสุด ในบริเวณที่มีรั้วกั้นพิเศษของเสาหลัก - ตู้เสื้อผ้า จากที่นั่นจะดีกว่าที่จะเห็น การระบุตำแหน่งของเรือโดยวัตถุชายฝั่งนั้นคล้ายกับวิธีที่ง่ายที่สุดของคนเดินเท้าที่รู้ว่าเขาต้องการอะไร เช่น บ้านบนถนน Staroportofrankivska ที่หมายเลข 12 และเพื่อความถูกต้อง มีเกณฑ์การค้นหาอื่น - ร้านขายยาตั้งอยู่ตรงข้าม อย่างไรก็ตาม สำหรับกะลาสีเรือ วัตถุอื่นๆ ทำหน้าที่เป็นจุดสังเกต เช่น ประภาคาร ภูเขา เกาะ หรือรายละเอียดอื่นๆ ที่เห็นได้ชัดเจนของภูมิทัศน์ แต่หลักการก็เหมือนกัน คุณต้องวัดมุมแอซิมัทตั้งแต่สองอันขึ้นไป (นี่คือมุมระหว่างเข็มเข็มทิศกับทิศทางไปยังจุดสังเกต) วางมันลงบนแผนที่และรับพิกัดของคุณที่จุดตัดของพวกมัน แน่นอนว่าคำจำกัดความทางภูมิศาสตร์ของเรือหรือตำแหน่งของเรือนั้นใช้ได้เฉพาะในเขตทัศนวิสัยชายฝั่งและในสภาพอากาศที่ชัดเจน ในสายหมอก คุณสามารถนำทางด้วยเสียงไซเรนของประภาคาร และในกรณีที่ไม่มีสัญญาณพื้นผิว ให้หันไปที่สันดอนในน้ำตื้น วัดความลึกด้วยปริมาณมาก

ดาราศาสตร์ในบริการทางทะเล

วิธีสถานที่สุดโรแมนติก ประมาณศตวรรษที่ 18 กะลาสีพร้อมกับนักดาราศาสตร์ได้ประดิษฐ์เซกแทนต์ (บางครั้งเรียกว่าเซกแทนต์ก็ถูกต้องด้วย) - อุปกรณ์ที่คุณสามารถกำหนดพิกัดสองทิศทางของเรือได้อย่างแม่นยำโดยตำแหน่งของดาวใน ท้องฟ้า. อุปกรณ์ของมันเมื่อมองแวบแรก มันซับซ้อน แต่ที่จริงแล้ว คุณสามารถเรียนรู้วิธีใช้มันได้ค่อนข้างเร็ว ในการออกแบบมีระบบออปติคัลที่ควรชี้ไปที่ดวงอาทิตย์หรือดาวฤกษ์ใด ๆ โดยก่อนหน้านี้ติดตั้งอุปกรณ์ในแนวนอนอย่างเคร่งครัด สำหรับการชี้ตำแหน่งที่แม่นยำนั้น มีกระจกสองบาน (ขนาดใหญ่และขนาดเล็ก) ไว้ และระดับความสูงเชิงมุมของหลอดไฟจะถูกกำหนดโดยสเกล ทิศทางของอุปกรณ์ถูกกำหนดโดยเข็มทิศ

ผู้สร้างอุปกรณ์คำนึงถึงประสบการณ์หลายร้อยปีของนักเดินเรือโบราณที่เน้นเฉพาะแสงของดวงดาว ดวงจันทร์ และดวงอาทิตย์ แต่สร้างระบบที่ทำให้ทั้งการเรียนรู้การนำทางและกระบวนการระบุตำแหน่งง่ายขึ้น.

การคำนวณ

เมื่อทราบพิกัดของจุดเริ่มต้น (พอร์ตทางออก) เวลาของการเคลื่อนที่และความเร็ว คุณสามารถพล็อตเส้นทางทั้งหมดบนแผนที่ โดยสังเกตว่าเส้นทางเปลี่ยนไปเมื่อไรและกี่องศา วิธีนี้อาจเหมาะที่สุดเมื่อทิศทางและความเร็วไม่ขึ้นกับกระแสน้ำและลม ความผิดปกติของหลักสูตรและข้อผิดพลาดของตัวบ่งชี้ความล่าช้า (มาตรวัดความเร็ว) ยังส่งผลต่อความแม่นยำของพิกัดที่ได้รับ นักเดินเรือมีไม้บรรทัดพิเศษสำหรับวางเส้นคู่ขนานบนแผนที่ การกำหนดองค์ประกอบการหลบหลีกของเรือเดินทะเลทำได้โดยใช้เข็มทิศ โดยปกติ ณ จุดเปลี่ยนทิศทาง ตำแหน่งที่แท้จริงจะถูกกำหนดโดยใช้วิธีการอื่นๆ ที่มีอยู่ และเนื่องจากตามกฎแล้ว จะไม่ตรงกับตำแหน่งที่คำนวณ จึงมีการวาด squiggle ชนิดหนึ่งระหว่างจุดสองจุด ซึ่งคล้ายกับ a หอยทากเรียกว่าไม่เหนียวเหนอะหนะ

กำลังอยู่บนเรือเรือรบส่วนใหญ่มีเครื่องคำนวณอัตโนมัติ ซึ่งเมื่อพิจารณาถึงความเร็วและทิศทางของอินพุตแล้ว จะทำการผสานรวมกับตัวแปรเวลา

ใช้เรดาร์

ตอนนี้ไม่มีจุดสีขาวเหลืออยู่บนแผนภูมิทะเลแล้ว และผู้นำทางที่มีประสบการณ์เมื่อเห็นแนวชายฝั่งแล้ว สามารถบอกได้ทันทีว่าเรือบรรทุกน้ำที่ได้รับมอบหมายให้ดูแลอยู่ที่ใด ตัวอย่างเช่น เมื่อสังเกตเห็นแสงของประภาคารบนขอบฟ้าแม้ในหมอกและได้ยินเสียงไซเรนที่อู้อี้ เขาจะพูดทำนองนี้ทันที: “เราอยู่บนเส้นทางของไฟโวรอนต์ซอฟสกี ระยะทางสองไมล์” ซึ่งหมายความว่าเรืออยู่ที่ระยะทางที่ระบุบนเส้นเชื่อมต่อที่มุมฉากของเส้นทางและทิศทางตั้งฉากกับประภาคาร ซึ่งทราบพิกัดแล้ว

แต่บ่อยครั้งที่ชายฝั่งอยู่ไกลออกไปและไม่มีสถานที่สำคัญที่มองเห็นได้ ก่อนหน้านี้ในสมัยของกองเรือเดินทะเลเรือถูก "ลอย" รวบรวมใบเรือบางครั้งหากทราบธรรมชาติตามอำเภอใจของลมที่ครอบงำและความคาดเดาไม่ได้ของก้นทะเล (แนวปะการังสันดอน ฯลฯ) พวกเขาก็รู้ ทอดสมอและ "รอสภาพอากาศในทะเล" นั่นคือความกระจ่าง ตอนนี้ไม่ต้องเสียเวลาแล้ว และนักเดินเรือสามารถเห็นแนวชายฝั่งได้โดยดูที่หน้าจอตัวระบุตำแหน่ง การกำหนดเรือโดยใช้เรดาร์เป็นเรื่องง่ายหากคุณมีคุณสมบัติ เพียงแค่รวมภาพบนอุปกรณ์นำทางและแผนที่ของพื้นที่ที่เกี่ยวข้องเข้าด้วยกันแล้วทุกอย่างจะชัดเจนในทันที

ค้นหาทิศทางและวิธีการนำทางด้วยวิทยุ

มีเกมวิทยุสมัครเล่นอย่าง "Fox Hunting" ด้วยความช่วยเหลือของอุปกรณ์ทำเอง ผู้เข้าร่วมกำลังมองหา"จิ้งจอก" ซ่อนตัวอยู่ในพุ่มไม้หรือหลังต้นไม้ - ผู้เล่นที่มีสถานีวิทยุพลังงานต่ำที่ใช้งานได้ ในทำนองเดียวกัน กล่าวคือ หน่วยข่าวกรองสามารถระบุผู้อยู่อาศัยในหน่วยข่าวกรองต่างประเทศ (อย่างน้อยก็เคยเป็นเช่นนี้มาก่อน) ในขณะที่พวกเขาส่งรายงานสายลับ การค้นหาต้องมีอย่างน้อยสองทิศทางที่ตัดกันที่จุดที่ตั้ง แต่บ่อยครั้งกว่าไม่ เนื่องจากมีการอ่านค่าที่กระจัดกระจายอยู่เสมอ และเป็นไปไม่ได้ที่จะบรรลุความแม่นยำอย่างแท้จริง ตลับลูกปืนจึงไม่มาบรรจบกันที่จุดหนึ่ง แต่ก่อตัวเป็นรูปพหุภาคีในจุดศูนย์กลางทางเรขาคณิตซึ่งเราถือว่าตำแหน่งของตนมีระดับสูง ของความน่าจะเป็น จุดอ้างอิงอาจเป็นสัญญาณนำร่องที่สร้างขึ้นเป็นพิเศษบนชายฝั่ง (เช่น บนประภาคาร) หรือการแผ่รังสีจากสถานีวิทยุ ซึ่งทราบพิกัดแล้ว (แสดงบนแผนที่)

การแก้ไขแนวชายฝั่งโดยใช้วิทยุสื่อสารก็ใช้กันอย่างแพร่หลายเช่นกัน

โดยดาวเทียม

วันนี้แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะหลงทางในมหาสมุทรหรือทะเล การเคลื่อนไหวของวัตถุที่เคลื่อนที่ในทะเล ในอากาศ และบนบก ได้รับการตรวจสอบโดยระบบนำทางและกู้ภัย Russian Cospas และ Sarsat ระหว่างประเทศ พวกเขาทำงานบนหลักการดอปเปลอร์ จำเป็นต้องติดตั้งสัญญาณวิทยุแบบพิเศษบนเรือ แต่ความปลอดภัยและความมั่นใจในผลลัพธ์ของการเดินทางที่ประสบความสำเร็จนั้นคุ้มค่ากับเงินที่จ่ายไป เครื่องค้นหาทิศทางตั้งอยู่บนดาวเทียม geostationary ("ห้อย" เหนือจุดคงที่บนพื้นผิวโลก) ดาวเทียมประกอบเป็นระบบ บริการนี้ให้บริการฟรีและนอกเหนือจากฟังก์ชั่นกู้ภัยแล้ว ยังทำการค้นหาตำแหน่งของเรือในการนำทางด้วย วิธีการนำทางด้วยดาวเทียมให้พิกัดที่แม่นยำที่สุด แอปพลิเคชันไม่ก่อให้เกิดปัญหา และระบบนำทางในยุคเทคโนโลยีของเราใช้บ่อยที่สุด

พารามิเตอร์เพิ่มเติม - ดาวน์โหลด

ความสามารถในการเดินเรือของเรือและเส้นทางที่เป็นไปได้นั้นได้รับผลกระทบอย่างมากจากร่างของเรือ ตามกฎ ยิ่งร่างกายส่วนใหญ่แช่อยู่ในน้ำ ระดับความต้านทานอุทกพลศาสตร์ก็จะยิ่งสูงขึ้น อย่างไรก็ตาม มีข้อยกเว้น เช่น ในเรือดำน้ำนิวเคลียร์ หลักสูตรใต้น้ำอยู่เหนือพื้นผิว และ "กระเปาะ" แบบพิเศษในกรณีที่จมน้ำทั้งหมดจะสร้างเอฟเฟกต์ของการทำให้เพรียวลมได้ดีขึ้น ไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง แต่ความเร็วของการเคลื่อนไหว (จังหวะ) ได้รับผลกระทบจากมวลของสินค้า (สินค้า) ในการถือครองหรือถัง ในการประเมินค่านี้ กะลาสีเรือใช้เครื่องหมายพิเศษที่มีความเสี่ยงที่ส่วนโค้ง ท้ายเรือ และด้านข้างของตัวถัง (อย่างน้อยหกเกล็ด) ป้ายเหล่านี้ถูกนำไปใช้เป็นรายบุคคล เรือแต่ละลำมีของตัวเอง ไม่มีมาตรฐานเดียว เทคนิคในการกำหนดน้ำหนักของสินค้าบนเรือที่เรียกว่า "การสำรวจร่าง" นั้นใช้ "เครื่องหมายร่าง" และใช้เพื่อวัตถุประสงค์หลายประการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการนำทาง ความลึกของด้านล่างไม่ได้ทำให้เรือแล่นผ่านแฟร์เวย์ได้เสมอไป และผู้นำทางจะต้องคำนึงถึงปัจจัยนี้ด้วย

ยังคงอธิษฐานอย่างน้อยเจ็ดฟุตใต้กระดูกงูสำหรับผู้ที่ออกเรือ