Сферичният радиус ВС на малък кръг със с¹с²с³ се нарича теоретичен обхват на видимия хоризонт.
Стойността на сферичния радиус зависи от височината на окото на наблюдателя над морското равнище.
Така че, ако окото на наблюдателя е в точка A1 на височина BA¹ = e¹ над морското равнище, тогава сферичният радиус Bc" ще бъде по-голям от сферичния радиус Bc.
За да определите връзката между височината на окото на наблюдателя и теоретичния обхват на видимия му хоризонт, разгледайте правоъгълния триъгълник AOC:
Ac² = AO² - Os²; AO = OB + e; OB = R,
Тогава AO = R + e; Os = R.
Поради незначителността на височината на окото на наблюдателя над морското равнище в сравнение с размера на радиуса на Земята, дължината на допирателната Ac може да се приеме равна на стойността на сферичния радиус Bc и, обозначавайки теоретичния диапазон на видимия хоризонт през D T, получаваме
D 2T = (R + e)² - R² = R² + 2Re + e² - R² = 2Re + e²,
Ориз. 8
Като се има предвид, че височината на окото на наблюдателя e на корабите не надвишава 25 m, а 2R = 12 742 220 m, съотношението e/2R е толкова малко, че може да бъде пренебрегнато без компромис с точността. следователно
тъй като e и R са изразени в метри, тогава Dt също ще бъде в метри. Въпреки това действителният обхват на видимия хоризонт винаги е по-голям от теоретичния, тъй като лъчът, идващ от окото на наблюдателя към точка на земната повърхност, се пречупва поради неравномерната плътност на атмосферните слоеве по височина.
В този случай лъчът от точка A до c не минава по правата Ac, а по кривата ASm" (виж фиг. 8). Следователно за наблюдателя точка c изглежда видима в посоката на допирателната AT , т.е. повдигнат с ъгъл r = L TAc , наречен ъгъл на земна рефракция. Ъгълът d = L HAT се нарича наклон на видимия хоризонт. И всъщност видимият хоризонт ще бъде малък кръг m", m " 2, tz", с малко по-голям сферичен радиус (Bm" > Вс).
Големината на ъгъла на земното пречупване не е постоянна и зависи от рефракционните свойства на атмосферата, които варират в зависимост от температурата и влажността, както и от количеството суспендирани частици във въздуха. В зависимост от времето на годината и датата на деня, той също се променя, така че действителният обхват на видимия хоризонт в сравнение с теоретичния може да се увеличи до 15%.
В навигацията увеличението на действителния обхват на видимия хоризонт спрямо теоретичния се приема за 8%.
Следователно, обозначавайки действителния или, както се нарича още, географски обхват на видимия хоризонт чрез D e, получаваме:
За да се получи De в морски мили (вземайки R и e в метри), радиусът на земята R, както и височината на окото e, се разделят на 1852 (1 морска миля е равна на 1852 m). Тогава
За да получите резултата в километри, въведете множителя 1,852. Тогава
за улесняване на изчисленията за определяне на диапазона на видимия хоризонт в табл. 22-а (МТ-63) е даден диапазонът на видимия хоризонт в зависимост от e, вариращ от 0,25 до 5100 m, изчислен по формула (4а).
Ако действителната височина на окото не съвпада с числените стойности, посочени в таблицата, тогава обхватът на видимия хоризонт може да се определи чрез линейна интерполация между две стойности, близки до действителната височина на окото.
Диапазон на видимост на обекти и светлини
Диапазонът на видимост на обект Dn (фиг. 9) ще бъде сумата от два диапазона на видимия хоризонт, в зависимост от височината на окото на наблюдателя (D e) и височината на обекта (D h), т.е.Може да се определи по формулата
където h е височината на ориентира над нивото на водата, m.
За да улесните определянето на обхвата на видимост на обектите, използвайте таблицата. 22-v (MT-63), изчислено по формула (5а): За да определите от тази таблица на какво разстояние ще се отвори обект, трябва да знаете височината на окото на наблюдателя над нивото на водата и височината на обекта в метри.
Диапазонът на видимост на обект може да се определи и с помощта на специална номограма (фиг. 10). Например височината на окото над нивото на водата е 5,5 м, а височината h на знака за настройка е 6,5 м. За да се определи D n, върху номограмата се прилага линийка, така че да свързва точките, съответстващи на h и e на крайните скали Точката на пресичане на линийката със средната скала на номограмата ще покаже желания обхват на видимост на обекта D n (на фиг. 10 D n = 10,2 мили).
В ръководствата за навигация - на карти, в упътвания, в описания на светлини и знаци - обхватът на видимост на обектите DK е посочен при височина на окото на наблюдателя 5 m (на английски карти - 15 фута).
В случай, че действителната височина на окото на наблюдателя е различна, е необходимо да се въведе AD корекция (виж фиг. 9).
Ориз. 9
Пример.Обхватът на видимост на обекта, посочен на картата, е DK = 20 мили, а височината на окото на наблюдателя е e = 9 м. Определете действителния обхват на видимост на обекта D n, като използвате таблицата. 22-а (МТ -63). Решение.
През нощта обхватът на видимост на пожар зависи не само от височината му над нивото на водата, но и от силата на източника на светлина и от разряда на осветителното устройство. Обикновено осветителното устройство и силата на източника на светлина се изчисляват по такъв начин, че обхватът на видимост на пожара през нощта да съответства на действителния обхват на видимост на хоризонта от височината на пожара над морското равнище, но има изключения .
Следователно светлините имат свой собствен "оптичен" диапазон на видимост, който може да бъде по-голям или по-малък от диапазона на видимост на хоризонта от височината на пожара.
В навигационните ръководства се посочва действителният (математически) обхват на видимост на светлините, но ако той е по-голям от оптичния, тогава се посочва последният.
Обхватът на видимост на крайбрежните навигационни знаци зависи не само от състоянието на атмосферата, но и от много други фактори, които включват:
А) топографски (определя се от естеството на околния район, по-специално преобладаването на определен цвят в околния пейзаж);
Б) фотометрични (яркост и цвят на наблюдавания знак и фона, върху който се проектира);
В) геометрични (разстояние до знака, неговия размер и форма).
Всеки обект има определена височина H (фиг. 11), следователно обхватът на видимост на обекта Dp-MR се състои от обхвата на видимия хоризонт на наблюдателя De=Mc и обхвата на видимия хоризонт на обекта Dn= RC:
Ориз. единадесет.
Използвайки формули (9) и (10), N. N. Struisky състави номограма (фиг. 12), а в MT-63 е дадена таблицата. 22-v „Обхват на видимост на обекти“, изчислен по формула (9).
Пример 11.Намерете обхвата на видимост на обект с височина над морското равнище H = 26,5 m (86 ft), когато височината на окото на наблюдателя над морското равнище е e = 4,5 m (1 5 ft).
Решение.
1. Според номограмата на Струйски (фиг. 12), на лявата вертикална скала „Височина на наблюдавания обект“ отбелязваме точката, съответстваща на 26,5 m (86 фута), на дясната вертикална скала „Височина на окото на наблюдателя“ маркираме точката, съответстваща на 4,5 м (15 фута); свързвайки маркираните точки с права линия, при пресичането на последната със средната вертикална скала „Обхват на видимост“ получаваме отговора: Dn = 15,1 m.
2. Според МТ-63 (Таблица 22-в). За e = 4,5 m и H = 26,5 m стойността Dn = 15,1 m. Диапазонът на видимост на фаровите светлини Dk-KR, даден в ръководствата за навигация и на морските карти, се изчислява за височината на окото на наблюдателя, равна на 5 m. Ако действителната височина на окото на наблюдателя не е равна на 5 m, тогава корекцията A = MS-KS- = De-D5 трябва да се добави към диапазона Dk, даден в ръководствата. Корекцията е разликата между разстоянията на видимия хоризонт от височина 5 m и се нарича корекция за височината на окото на наблюдателя:
Както се вижда от формула (11), корекцията за височината на окото на наблюдателя А може да бъде положителна (когато e> 5 m) или отрицателна (когато e
И така, диапазонът на видимост на светлината на маяка се определя от формулата
Ориз. 12.
Пример 12.Обхватът на видимост на фара, посочен на картата, е Dk = 20,0 мили.
От какво разстояние ще види огъня наблюдател, чието око е на височина e = 16 m?
Решение. 1) по формула (11)
2) съгласно табл. 22-a ME-63 A=De - D5 = 8,3-4,7 = 3,6 мили;
3) съгласно формула (12) Dp = (20,0+3,6) = 23,6 мили.
Пример 13.Обхватът на видимост на фара, посочен на картата, е Dk = 26 мили.
От какво разстояние наблюдател на лодка ще види огъня (e=2,0 m)
Решение. 1) по формула (11)
2) съгласно табл. 22-a MT-63 A=D - D = 2,9 - 4,7 = -1,6 мили;
3) съгласно формула (12) Dp = 26,0-1,6 = 24,4 мили.
Обхватът на видимост на обект, изчислен по формули (9) и (10), се нарича географски.
Ориз. 13.
Обхват на видимост на светлината на маяка, или оптичен диапазонвидимостта зависи от силата на източника на светлина, системата на маяците и цвета на огъня. При правилно изградения фар той обикновено съвпада с неговия географски обхват.
При облачно време действителният обхват на видимост може да се различава значително от географския или оптичния обхват.
Напоследък изследвания установиха, че при дневни условия на плаване обхватът на видимост на обектите се определя по-точно по следната формула:
На фиг. Фигура 13 показва номограма, изчислена по формула (13). Ще обясним използването на номограмата, като решим задачата с условията на пример 11.
Пример 14.Намерете обхвата на видимост на обект с височина над морското равнище H = 26,5 m, с височина на окото на наблюдателя над морското равнище e = 4,5 m.
Решение. 1 по формула (13)
Географският диапазон на видимост на обектите в морето D p се определя от най-голямото разстояние, на което наблюдателят ще види върха му над хоризонта, т.е. зависи само от геометрични фактори, свързващи височината на окото на наблюдателя e и височината на ориентира h при индекса на пречупване c (фиг. 1.42):
където D e и D h са разстоянията на видимия хоризонт съответно от височината на окото на наблюдателя и височината на обекта. Че. се нарича диапазонът на видимост на обект, изчислен от височината на окото на наблюдателя и височината на обекта географски или геометричен диапазон на видимост.
Изчисляването на географския диапазон на видимост на даден обект може да се направи с помощта на таблицата. 2.3 MT – 2000 по аргументи e и h или по табл. 2.1 MT – 2000 чрез сумиране на резултатите, получени чрез двукратно въвеждане в таблицата с аргументи e и h. Можете също така да получите Dp, като използвате номограмата на Струйски, която е дадена в MT - 2000 под номер 2.4, както и във всяка книга „Светлини“ и „Светлини и знаци“ (фиг. 1.43).
На морските навигационни карти и в ръководствата за навигация географският обхват на видимост на ориентирите е даден за постоянна височина на окото на наблюдателя e = 5 m и е обозначен като D k - обхватът на видимост, посочен на картата.
Замествайки стойността e = 5 m във формула (1.126), получаваме:
За определяне на D p е необходимо да се въведе корекция D D към D k, чиято стойност и знак се определят по формулата:
Ако действителната височина на окото е повече от 5 m, тогава DD има знак "+", ако е по-малък - знак "-". По този начин:
. (1.129)
Стойността на Dp зависи и от зрителната острота, която се изразява в ъгловата разделителна способност на окото, т.е. се определя и от най-малкия ъгъл, при който обектът и линията на хоризонта се разграничават отделно (фиг. 1.44).
В съответствие с формула (1.126)
Но поради разделителната способност на окото g, наблюдателят ще види обект само когато неговите ъглови размери не са по-малки от g, т.е. когато се вижда над линията на хоризонта с поне Dh, което от елементарния DA¢CC¢ при ъгли C и C¢ близки до 90° ще бъде Dh = D p × g¢.
За да получите D p g в мили с Dh в метри:
където D p g е географският диапазон на видимост на обект, като се вземе предвид разделителната способност на окото.
Практическите наблюдения са установили, че когато маякът е отворен, g = 2 ¢, а когато е скрит, g = 1,5 ¢.
Пример. Намерете географския диапазон на видимост на фар с височина h = 39 m, ако височината на окото на наблюдателя е e = 9 m, без и като вземете предвид разделителната способност на окото g = 1,5 ¢.
Влияние на хидрометеорологичните фактори върху видимостта на светлините
В допълнение към геометричните фактори (e и h), диапазонът на видимост на забележителностите се влияе и от контраста, който позволява забележителността да бъде разграничена от околния фон.
Обхватът на видимост на забележителностите през деня, който също отчита контраста, се нарича диапазон на оптична видимост през деня.
За осигуряване на безопасно корабоплаване през нощта се използва специално навигационно оборудване със светлинно-оптични устройства: маяци, светещи навигационни знаци и навигационни светлини.
морски фар -Това е специална постоянна структура с диапазон на видимост на бели или цветни светлини, свързани с нея, от поне 10 мили.
Светещ знак за морска навигация- капитална конструкция, която има светлинно-оптичен апарат с обхват на видимост на бели или цветни светлини, намален до него на по-малко от 10 мили.
Морска навигационна светлина- осветително устройство, монтирано върху естествени обекти или конструкции с неспециална конструкция. Такива помощни средства за навигация често работят автоматично.
През нощта диапазонът на видимост на фаровите светлини и светещите навигационни знаци зависи не само от височината на окото на наблюдателя и височината на светещата навигационна помощ, но и от силата на източника на светлина, цвета на огъня, дизайн на светооптичния апарат, както и върху прозрачността на атмосферата.
Диапазонът на видимост, който отчита всички тези фактори, се нарича диапазон на оптична видимост през нощта,тези. това е максималният диапазон на видимост на пожара в даден момент за даден диапазон на метеорологична видимост.
Обхват на метеорологична видимостзависи от прозрачността на атмосферата. Част от светлинния поток на светлините на осветените средства за навигация се абсорбира от частици, съдържащи се във въздуха, поради което настъпва отслабване на светлинния интензитет, характеризиращо се с коефициент на прозрачност на атмосферата t:
където I 0 е интензитетът на светлината на източника; I 1 - интензитет на светлината на определено разстояние от източника, взето за единица (1 км, 1 миля).
Коефициентът на прозрачност на атмосферата винаги е по-малък от единица, така че обхватът на географската видимост обикновено е по-голям от действителния, освен в аномални случаи.
Прозрачността на атмосферата в точки се оценява по скалата за видимост на таблица 5.20 MT - 2000 в зависимост от състоянието на атмосферата: дъжд, мъгла, сняг, мъгла и др.
Тъй като оптичният обхват на светлините варира значително в зависимост от прозрачността на атмосферата, Международната асоциация на властите на фаровете (IALA) препоръча използването на термина „номинален обхват“.
Номинален диапазон на видимост на пожарасе нарича обхват на оптична видимост при обхват на метеорологична видимост от 10 мили, което съответства на коефициента на прозрачност на атмосферата t = 0,74. Номиналният диапазон на видимост е посочен в навигационните ръководства на много чужди страни. Вътрешните карти и ръководствата за навигация показват стандартния диапазон на видимост (ако е по-малък от географския диапазон на видимост).
Стандартен диапазон на видимостПожарът се нарича обхват на оптична видимост с обхват на метеорологична видимост от 13,5 мили, което съответства на коефициента на прозрачност на атмосферата t = 0,8.
В ръководствата за навигация „Светлини“, „Светлини и знаци“, в допълнение към таблицата на диапазона на видимия хоризонт и номограмата на диапазона на видимост на обектите, има и номограма на оптичния диапазон на видимост на светлините (фиг. 1.45). Същата номограма е дадена в МТ - 2000 под номер 2.5.
Входящите данни за номограмата са светлинен интензитет или номинален или стандартен визуален обхват (получен от навигационни средства) и метеорологичен визуален обхват (получен от метеорологичната прогноза). Използвайки тези аргументи, оптичният диапазон на видимост се получава от номограмата.
Когато проектират маяци и светлини, те се стремят да гарантират, че обхватът на оптичната видимост е равен на обхвата на географската видимост при ясно време. За много светлини обаче обхватът на оптичната видимост е по-малък от географския обхват. Ако тези диапазони не са равни, тогава на картите и в ръководствата за навигация се посочва по-малкият от тях.
За практически изчисления на очаквания диапазон на видимост на пожара през деняНеобходимо е да се изчисли D p по формулата (1.126) въз основа на височините на окото на наблюдателя и ориентира. През нощта: а) ако обхватът на оптичната видимост е по-голям от географския, е необходимо да се направи корекция за височината на окото на наблюдателя и да се изчисли обхватът на географската видимост по формули (1.128) и (1.129). Приемете по-малкото от оптическите и географските изчисления с помощта на тези формули; б) ако обхватът на оптичната видимост е по-малък от географския, приемете оптичния обхват.
Ако на картата има огън или фар D k< 2,1 h + 4,7 , то поправку DД вводить не нужно, т.к. эта дальность видимости оптическая меньшая географической дальности видимости.
Пример. Височината на окото на наблюдателя е e = 11 m, обхватът на видимост на огъня, посочен на картата, е D k = 16 мили. Номиналният обхват на видимост на фара от ръководството за навигация „Светлини“ е 14 мили. Обхват на метеорологичната видимост 17 мили. На какво разстояние можем да очакваме фарът да запали?
Според номограмата Dopt » 19,5 мили.
Чрез e = 11m ® D e = 6,9 мили
D 5 = 4,7 мили
DD =+2,2 мили
D k = 16,0 мили
D n = 18,2 мили
Отговор: Можете да очаквате да откриете огън от разстояние 18,2 мили.
Морски карти. Картографски проекции. Напречна равноъгълна цилиндрична проекция на Гаус и нейното използване в навигацията. Перспективни проекции: стереографски, гномонични.
Картата е намалено изкривено изображение на сферичната повърхност на Земята върху равнина, при условие че изкривяванията са естествени.
Планът е изображение на земната повърхност в равнина, което не е изкривено поради малката площ на изображението.
Картографската мрежа е набор от линии, изобразяващи меридиани и паралели на карта.
Картографската проекция е математически базиран начин за изобразяване на меридиани и паралели.
Географската карта е условно изображение на цялата земна повърхност или част от нея, построено в дадена проекция.
Картите се различават по предназначение и мащаб, например: планисферни - изобразяват цялата Земя или полукълбо, общи или общи - изобразяват отделни държави, океани и морета, частни - изобразяват по-малки пространства, топографски - изобразяват детайли от земната повърхност, орографски - релефни карти , геоложки - поява на пластове и др.
Морските карти са специални географски карти, предназначени основно за подпомагане на навигацията. В общата класификация на географските карти те се класифицират като технически. Особено място сред морските карти заемат МНК, които служат за начертаване на курса на кораба и определяне на мястото му в морето. Една корабна колекция може също да съдържа спомагателни и справочни карти.
Класификация на картографските проекции.
Според естеството на изкривяванията всички картографски проекции се разделят на:
- Конформни или конформни - проекции, при които фигурите на картите са подобни на съответните фигури на повърхността на Земята, но площите им не са пропорционални. Ъглите между обектите на земята съответстват на тези на картата.
- Равни или еквивалентни – при които се запазва пропорционалността на площите на фигурите, но същевременно се нарушават ъглите между обектите.
- Равноотдалечено - запазване на дължината по една от основните посоки на елипсата на изкривяванията, т.е. например кръг на земята върху карта се изобразява като елипса, в която една от полуосите е равна на радиуса на такъв кръг.
- Произволни - всички останали, които нямат горните свойства, но са предмет на други условия.
Въз основа на метода на конструиране на прогнози те се разделят на:
|
, ортографски - когато гледната точка е отстранена до безкрайност, външна - гледната точка е на крайно разстояние по-далеч от противоположния полюс на сферата, централна или гномонична - когато гледната точка е в центъра на сферата. Перспективните проекции не са нито конформни, нито еквивалентни. Измерването на разстояния на карти, изградени в такива проекции, е трудно, но дъгата на голям кръг е изобразена като права линия, което е удобно при начертаване на радиовръзки, както и курсове при плаване по DBC. Примери. В тази проекция могат да се съставят и карти на околополярните региони. В зависимост от точката на контакт на картинната равнина гномоничните проекции се делят на: нормални или полярни - докосващи се в един от полюсите напречни или екваториални - докосващи се в екватора 
хоризонтална или наклонена - докосваща се във всяка точка между полюса и екватора (меридианите на картата в такава проекция са лъчи, отклоняващи се от полюса, а паралелите са елипси, хиперболи или параболи. 
Ориз. 4 Основни линии и равнини на наблюдателя
За ориентация в морето е възприета система от условни линии и равнини на наблюдателя. На фиг. 4 показва глобус, на повърхността на който в точка Мнаблюдателят се намира. Окото му е в точката А. Писмо дпоказва височината на окото на наблюдателя над морското равнище. Линията ZMn, прекарана през мястото на наблюдателя и центъра на земното кълбо, се нарича отвес или вертикална линия. Всички равнини, прекарани през тази права, се наричат вертикален, и перпендикулярно на него - хоризонтална. Хоризонталната равнина НН/, минаваща през окото на наблюдателя, се нарича истинска равнина на хоризонта. Вертикалната равнина VV /, минаваща през мястото на наблюдателя М и земната ос, се нарича равнина на истинския меридиан. При пресичането на тази равнина с повърхността на Земята се образува голям кръг PnQPsQ /, т.нар. истинският меридиан на наблюдателя. Правата линия, получена от пресечната точка на равнината на истинския хоризонт с равнината на истинския меридиан, се нарича истинска меридианна линияили обедната линия N-S. Тази линия определя посоката към северната и южната точка на хоризонта. Вертикалната равнина FF / перпендикулярна на равнината на истинския меридиан се нарича равнина на първия вертикал. При пресичане с равнината на истинския хоризонт образува линията E-W, перпендикулярна на линията N-S и определяща посоките към източната и западната точка на хоризонта. Линиите N-S и E-W разделят равнината на истинския хоризонт на четвъртини: NE, SE, SW и NW.
Фиг.5. Диапазон на видимост на хоризонта
В открито море наблюдателят вижда водна повърхност около кораба, ограничена от малък кръг CC1 (фиг. 5). Този кръг се нарича видим хоризонт. Разстоянието De от позицията на съда M до линията на видимия хоризонт CC 1 се нарича диапазон на видимия хоризонт. Теоретичният обхват на видимия хоризонт Dt (сегмент AB) винаги е по-малък от действителния обхват De. Това се обяснява с факта, че поради различната плътност на атмосферните слоеве по височина светлинният лъч не се разпространява в него праволинейно, а по AC крива. В резултат на това наблюдателят може допълнително да види част от водната повърхност, разположена зад линията на теоретичния видим хоризонт и ограничена от малкия кръг CC 1. Този кръг е линията на видимия хоризонт на наблюдателя. Явлението пречупване на светлинните лъчи в атмосферата се нарича земно пречупване. Рефракцията зависи от атмосферното налягане, температурата и влажността. На едно и също място на Земята пречупването може да се промени дори в рамките на един ден. Следователно, когато се изчислява, се взема средната стойност на пречупване. Формула за определяне на обхвата на видимия хоризонт:
В резултат на пречупване наблюдателят вижда линията на хоризонта в посока AC / (фиг. 5), допирателна към дъгата AC. Тази линия е повдигната под ъгъл rнад правия лъч AB. Ъгъл rнаричана още земна рефракция. Ъгъл дмежду равнината на истинския хоризонт NN/ и посоката към видимия хоризонт се нарича наклон на видимия хоризонт.
ДИАПАЗОН НА ВИДИМОСТ НА ОБЕКТИ И СВЕТЛИНИ.Обхватът на видимия хоризонт позволява да се прецени видимостта на обекти, разположени на нивото на водата. Ако даден обект има определена височина чнад морското равнище, тогава наблюдателят може да го открие от разстояние:
На морските карти и в ръководствата за навигация е даден предварително изчисленият обхват на видимост на фаровите светлини. Dkот височина на окото на наблюдател 5 м. От такава височина Десе равнява на 4,7 мили. При д, различни от 5 m, следва да се направи корекция. Стойността му е равна на:
След това обхватът на видимост на фара Dnе равно на:
Диапазонът на видимост на обектите, изчислен с помощта на тази формула, се нарича геометричен или географски. Изчислените резултати съответстват на определено средно състояние на атмосферата през деня. Когато има тъмнина, дъжд, сняг или мъгливо време, видимостта на обектите естествено се намалява. Напротив, при определено състояние на атмосферата пречупването може да бъде много голямо, в резултат на което диапазонът на видимост на обектите се оказва много по-голям от изчисления.
Разстояние на видимия хоризонт. Таблица 22 MT-75:
Таблицата се изчислява по формулата:
De = 2.0809 ,
Влизане на масата 22 MT-75 с височина на арт чнад морското равнище, вземете обхвата на видимост на този обект от морското равнище. Ако към получения диапазон добавим диапазона на видимия хоризонт, намиращ се в същата таблица според височината на окото на наблюдателя днад морското равнище, тогава сумата от тези диапазони ще бъде обхватът на видимост на обекта, без да се взема предвид прозрачността на атмосферата.
За получаване на обхвата на радарния хоризонт Dpприети избрани от таблицата. 22 увеличава обхвата на видимия хоризонт с 15%, тогава Dp=2.3930 . Тази формула е валидна за стандартни атмосферни условия: налягане 760 mm,температура +15°C, температурен градиент - 0,0065 градуса на метър, относителна влажност, постоянна с надморската височина, 60%. Всяко отклонение от приетото стандартно състояние на атмосферата ще доведе до частична промяна в обхвата на радарния хоризонт. В допълнение, този диапазон, т.е. разстоянието, от което отразените сигнали могат да бъдат видими на радарния екран, до голяма степен зависи от индивидуалните характеристики на радара и отразяващите свойства на обекта. Поради тези причини използвайте коефициент 1,15 и данните в табл. 22 трябва да се използва с повишено внимание.
Сумата от обхватите на радарния хоризонт на антената Ld и наблюдавания обект с височина А ще представлява максималното разстояние, от което може да се върне отразеният сигнал.
Пример 1.
Определете обхвата на откриване на маяк с височина h=42 мот морското равнище от височината на окото на наблюдателя e=15,5 м.
Решение. От масата 22 изберете:
за h = 42 м..... . Dh= 13,5 мили;
За д= 15.5 м. . . . . . Де= 8,2 мили,
следователно обхватът на откриване на маяка
Dp = Dh+De = 21,7 мили.
Диапазонът на видимост на обект може да се определи и от номограмата, поставена върху вложката (Приложение 6). МТ-75
Пример 2.
Намерете обхвата на радара на обект с височина h=122 м,ако ефективната височина на радарната антена е Hd = 18,3 мнад морското равнище.
Решение. От масата 22 изберете обхвата на видимост на обекта и антената от морското равнище, съответно 23,0 и 8,9 мили. Сумирайки тези диапазони и умножавайки ги по коефициент 1,15, обектът вероятно ще бъде открит от разстояние 36,7 мили при стандартни атмосферни условия.
Наблюдател, намиращ се в морето, може да види тази или онази забележителност само ако окото му е над траекторията или, в краен случай, върху самата траектория на лъча, идващ от върха на забележителността тангенциално към повърхността на Земята ( виж фигурата). Очевидно споменатият ограничителен случай ще съответства на момента, в който ориентирът се разкрива пред приближаващ се към него наблюдател или се скрива, когато наблюдателят се отдалечава от ориентира. Разстоянието на земната повърхност между наблюдателя (точка C), чието око е в точка C1, и обекта на наблюдение B с върха му в точка B1, съответстващ на момента на отваряне или скриване на този обект, се нарича диапазон на видимост на забележителност.
Фигурата показва, че обхватът на видимост на ориентир B е сумата от обхвата на видимия хоризонт BA от височината на ориентира h и обхвата на видимия хоризонт AC от височината на очите на наблюдателя e, т.е.
Dp = дъга BC = дъга VA + дъга AC
Dp = 2,08v h + 2,08v e = 2,08 (v h + v e) (18)
Диапазонът на видимост, изчислен по формула (18), се нарича географски диапазон на видимост на обекта. Може да се изчисли чрез сумиране на избраните от таблицата, посочена по-горе. 22-a MT отделно обхват на видимия хоризонт за всяка от дадените височини h e
Според таблицата 22-a намираме Dh = 25 мили, De = 8,3 мили.
следователно
Dp = 25,0 +8,3 = 33,3 мили.
Таблица 22-v, поставен в MT, позволява директно получаване на пълния обхват на видимост на ориентир въз основа на неговата височина и височината на окото на наблюдателя. Таблица 22-v се изчислява по формула (18).
Можете да видите тази таблица тук.
На морските карти и в ръководствата за навигация обхватът на видимост D„ на ориентирите е показан за постоянна височина на окото на наблюдателя, равна на 5 м. Обхватът на отваряне и скриване на обекти в морето за наблюдател, чиято височина на окото не е равна до 5 m няма да съответства на обхвата на видимост Dk, показан на картата. В такива случаи диапазонът на видимост на забележителностите, показани на картата или в ръководствата, трябва да бъде коригиран чрез корекция за разликата във височината на окото на наблюдателя и височината от 5 м. Тази корекция може да се изчисли въз основа на следните съображения:
Dp = Dh + De,
Dk = Dh + D5,
Dh = Dk - D5,
където D5 е обхватът на видимия хоризонт за височината на окото на наблюдателя, равна на 5 m.
Нека заместим стойността на Dh от последното равенство в първото:
Dp = Dk - D5 + De
Dp = Dk + (De - D5) = Dk + ^ Dk (19)
Разликата (De - D5) = ^ Dk и е желаната корекция към обхвата на видимост на ориентира (огъня), посочен на картата, за разликата във височината на окото на наблюдателя и височината, равна на 5 m.
За удобство по време на пътуването може да се препоръча на навигатора да има предварително изчислени корекции на мостика за различни нива на окото на наблюдателя, разположен на различни надстройки на кораба (палуба, навигационен мостик, сигнален мостик, места за монтаж на жирокомпас пелоруси и др.).
Пример 2. Картата близо до фара показва обхвата на видимост Dk = 18 мили.Изчислете обхвата на видимост Dp на този фар от височината на окото 12 m и височината на фара h.
Според таблицата 22-ри MT намираме D5 = 4,7 мили, De = 7,2 мили.
Изчисляваме ^ Dk = 7,2 -- 4,7 = +2,5 мили. Следователно обхватът на видимост на фар с e = 12 m ще бъде равен на Dp = 18 + 2,5 = 20,5 мили.
По формулата Dk = Dh + D5 определяме
Dh = 18 -- 4,7 = 13,3 мили.
Според таблицата 22-a MT с обратен вход намираме h = 41 m.
Всичко казано за обхвата на видимост на обектите в морето се отнася за деня, когато прозрачността на атмосферата съответства на нейното средно състояние. По време на преминаването навигаторът трябва да вземе предвид възможните отклонения на състоянието на атмосферата от средните условия, да придобие опит в оценката на условията на видимост, за да се научи да предвижда възможни промени в обхвата на видимост на обектите в морето.
През нощта обхватът на видимост на фаровите светлини се определя от обхвата на оптичната видимост. Оптичният диапазон на видимост на пожара зависи от силата на светлинния източник, от свойствата на оптичната система на фара, прозрачността на атмосферата и от височината на пожара. Оптичният диапазон на видимост може да бъде по-голям или по-малък от дневната видимост на същия фар или светлина; този диапазон се определя експериментално от многократни наблюдения. Диапазонът на оптична видимост на маяците и светлините е избран за ясно време. Обикновено светлинно-оптичните системи се избират така, че обхватът на оптичната и дневната географска видимост да е еднакъв. Ако тези диапазони се различават един от друг, тогава на картата е посочен по-малкият от тях.
Обхватът на видимост на хоризонта и обхватът на видимост на обектите за реалната атмосфера могат да се определят експериментално с помощта на радарна станция или от наблюдения.
