Определение направлений в море

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРАВЛЕНИЙ В МОРЕ С ПОМОЩЬЮ МАГНИТНЫХ КОМПАСОВ

Напряженность магнитного поля Земли

Магнитный меридиан

Земля представляет собой огромный магнит и имеет свое магнитное поле, которое в каждой конкретной точке земной поверхности характе-ризуется направлением магнитных силовых линий и напряженностью магнитного поля.

Напряженность магнитного поля – это сила, действующая на единицу магнитной массы – выражается в эрстедах (ампер/метр) и изображается вектором, касательным к магнитной силовой линии

T

P

N

N

M

Принято, что магнитные силовые линии направ-лены от южного магнитного полюса ( S M ) к северному ( N M ) и имеют вид замкнутых кривых.

Положение магнитных полюсов не совпадает с положением географических полюсов и меняется с течением времени.

O

S

M

P

S

Если мы проведем вертикальную плоскость через вектор напряженности магнитного поля перпендикулярно к плоскости истинного горизонта, то такая плоскость будет называться плоскостью магнитного меридиана , а пересечение этих плоскостей (пл. ИГН и пл. магнитного меридиана) даст нам линию магнитного меридиана ( NM – SM ).

Горизонтальная составляющая земного магнетизма

Работа магнитного компаса основана на использовании магнитного поля Земли, под действием которого магнитная стрелка (основная часть магнитного компаса  его чувствительный элемент), имеющая практически одну степень свободы вокруг вертикальной оси, установится по направлению горизонтальной составляю-щей земного магнетизма Н

где – вектор напряженности магнитного поля Земли;

J – магнитное наклонение.

С приближением к магнитным полюсам значение J увеличивается, а следовательно, уменьшается и показания магнитного компаса становятся менее точными.

Магнитное склонение. Магнитные направления

Так как магнитные полюсы не совпадают с географическими полюсами, то и нап-равление истинного меридиана не совпа-дает с направлением магнитного меридиа-на на какой-то угол.

Угол в плоскости истинного горизонта наблюдателя между северной частью истинного и северной частью магнит-ного меридианов называется магнитным склонением и обозначается как d Магнитное склонение отсчитывается от N И к востоку ( Е ) или западу ( W ) от 0  до 180  .

N

N

И

И

N

N

M

M

-

+

« - »

к W

« + »

к Е

d

d

Магнитное склонение (восточное)

Магнитное склонение (западное)

Если магнитный меридиан ( N М ) отклонен к востоку (к Е ) от истинного меридиана, то магнитное склонение считается восточным и, при вычислениях, ему приписывается знак «+» .

Если магнитный меридиан ( N М ) отклонен к западу (к W ) от истинного меридиана, то магнитное склонение считается западным и, при вычислениях, ему приписывается знак «–» .

для судов № 1 и № 3 d = 0  , а для судна № 2 – d = 180  ( max ). Для всех других судов, не находящихся на линии, соединяющей их, (№ 4), склонение может иметь самое различное значение от 0  до 180  .

Наблюдениями установлено, что магнитное поле Земли не остается постоянным. Изменение магнитного поля сопровождается изменением элементов земного магнетизма, а, значит и изменением магнитного склонения.

Величина изменения магнитного склонения за один год называется годовым изменением магнитного склонения и составляет, в среднем, от 0,0  до 0,2  .

Данные о магнитном склонении для целей судовождения (его величина, наименование, годовое изменение, к какому году оно приведено) приводятся на МНК (в ее заголовке и в «картушках» на участках карты).

Если магнитное склонение в различных точках карты разное, то данные о нем приводятся или в «картушках» истинных направлений или на меридианах карты.

Изогона – линия, соединяющая точки с одинаковым склонением.

Агона – линия, соединяющая точки с d = 0.

Магнитная аномалия – точка или район, где магнитное склонение резко отличается от окружающего.( 1,2  W или ) .

Расчет значения магнитного склонения на день плавания производится по данным МНК (карты).

Например: Магнитное склонение 5,7  Е , приведено к 1990 г. Годовое уменьшение – 0,1  (дано в заголовке МНК).

Для плавания в 2008 г. Если на карте указано «годовое увеличение», то для нашего примера

Примечание: Независимо от наименования магнитное склонение ( d ) увеличивается или уменьшается по своей абсолютной величине.



Магнитные направления

Магнитные направления – это направления, измеряемые относительно магнитного меридиана.

К ним относятся: магнитный курс (МК);

магнитный пеленг (МП).

Магнитный курс судна – направление продольной оси судна, измеряемое горизонтальным углом между северной частью магнитного меридиана и носовой частью продольной оси судна - (МК).

N

N

M

И

d

МК

ИК

Магнитный пеленг – горизонтальный угол между северной частью магнитного меридиана наблюдателя и направлением из точки наблюдения на объект – (МП).

МП

ИП

КУ

Магнитный курс (МК) и магнитный пеленг (МП) измеряются от N M по часовой стрелке от 0  до 360  (круговая система счета направлений). Связь магнитных и истинных направлений осуществляется по формулам:

Так на судне определяются истинные направления по магнитному компасу если бы он находился под воздействием только одного магнитного поля Земли. Но на магнитный компас , установленный на судне, кроме магнитного поля Земли, будет воздействовать и общее магнитное поле судна , создаваемое судовым железом, намагниченным силой земного магнетизма, а также работой судовых электроустановок. Следствием этого является то, что стрелка магнитного компаса отклонится и от направления магнитного меридиана и установится по направлению равнодействующей всех вышеуказанных сил (магнитного и электромагнитного полей судна).

Девиация магнитного компаса. Компасные направления.

N

N

И

M

Плоскость компасного меридиана – вертикальная плос-кость, проходящая через стрелку магнитного компаса, установленного на судне и перпендикулярная плоскости истинного горизонта наблюдателя.

Компасный меридиан ( N К – S К ) – линия пересечения плоскости компасного меридиана с плоскостью истинного горизонта наблюдателя.

Девиация магнитного компаса – угол в плоскости истинного горизонта наблюдателя между северными частями магнитного и компасного меридианов (  - дельта)

N

K



Девиация магнитного компаса  отсчитывается от северной части магнитного меридиана к Е или к W от 0  до 180  .

При вычислениях восточную ( Е ) девиацию принято считать положительной ( «+» ) , а западную ( W ) – отрицательной ( «–» ) .

Девиация магнитного компаса  зависит от многих причин:

района плавания;

курса судна;

состояния корпуса судна;

работы электромеханизмов и др.

Компасные (по магнитному компасу) направления

Направления, измеряемые относительно компасного меридиана называют компасными направлениями . К ним относятся: – компасный курс, компасный пеленг.

Компасный курс (по магнитному компасу) – направление продольной оси судна, измеряемое горизонтальным углом между северной частью компасного меридиана магнитного компаса и носовой частью продольной оси судна . Обозначается – КК МК .

Компасный пеленг (по магнитному компасу) – горизонтальный угол между северной частью компасного (по магнитному компасу) меридиана наблюдателя и направлением из точки наблюдения на объект. Обозначается – КП МК .

Компасные направления по магнитному компасу (КК МК и КП МК ) измеряются от северной части компасного меридиана магнитного компаса по часовой стрелке от 0  до 360  (круговая система счета направлений). Зависимость между компасными направлениями магнитного компаса и его магнитными направлениями определяется формулами:

Для перехода от компасных направле-ний по магнитному компасу к истин-ным направлениям и обратно служит общая поправка магнитного компаса.

где d – склонение, выбранное с МНК (карты) и приведенное к году плавания;

 – девиация, выбираемая из РТШ по значению ККМК (из таблицы девиации магнитного компаса).

Поправка магнитного компаса – это горизонтальный угол в плоскости истинного горизонта наблюдателя между северной частью истинного и северной частью компасного (по магнитному компасу) меридианов.

Поправка магнитного компаса (отрицательная)

Поправка магнитного компаса (положительная)

Обозначается как  МК . Пределы ее измерения (изменения) от 0  до 180  .

Если компасный меридиан магнитного компаса () отклонен к востоку (к Е ) от истинного меридиана ( N И ), то поправка магнитного компаса (  МК ) считается положительной (рис. 3.9) и при вычислениях ей придается знак «+».

Если компасный меридиан магнитного компаса () отклонен к западу (к W ) от истинного меридиана ( N И ), то поправка магнитного компаса (  МК ) считается отрицательной (рис. 3.10) и при вычислениях ей придается знак «–».

Например: 1. d = +4,5  Е ;  = +4,0  ;  МК = ?

 МК = d +  = +4,5  + (+4,0  ) = +8,5 

2. d = +4,5  Е ;  = –9,5  ;  МК = ?

 МК = d +  = +4,5  + (–9,5  ) = –5,0 

Теперь ясно, что для перехода от компасных направлений по магнитному компасу (снимаемые с прибора значения КК МК или КП МК ) к истинным направлениям, которые будем проводить на карте – нам нужно знать значение поправки магнитного компаса (  МК ).

Поправка магнитного компаса и ее определение

Магнитное склонение ( d ) меняется со временем и с изменением координат судна, но его значение на заданный момент (год плавания) и для данного района плавания можно всегда рассчитать по данным морской навигационной карты.

Девиация же магнитного компаса (  ) изменяется не только при изменении координат места, но и с изменением курса судна, от вида и размеров груза, от положения грузовых, поворотных и выдвижных средств судна и других причин.

Значит определение поправки магнитного компаса – это определение его  . Значение девиации не должно быть большим.

Как правило 2 раза в год, после ремонта, докования, отстоя и т.д. по специальной методике «уничтожаются» все виды девиации (магнитная, электромагнитная, креновая) после чего определяется остаточная девиация тем или иным способом.

Величина остаточной девиации оформляется в виде таблицы или графика. Определение остаточной девиации производится при определенных положениях грузовых, поворотных и выдвижных средств судна и дважды → для судов , оборудованных специальным размагничивающим устройством:

– при включенном размагничивающем устройстве («РУ включено»);

– при выключенном размагничивающем устройстве («РУ выключено»).

Значение девиации мы можем получить, если сравним магнитные направления (МП или МК) с соответствующими им компасными направлениями по магнитному компасу ( КП МК или КК МК ).

Расчет истинных направлений по магнитному компасу



Перевод и исправление румбов

N М

N И

N К МК

Если магнитный компас находится вне поля действия судового железа и электромагнитного поля судна (на берегу, в шлюпке, антимагнитном судне и пр.), то можно считать, что  = 0 и  МК = d (т.е. магнитный и компасный меридианы совпадают) –

тогда

N М



МК

МК

d

КК МК

ИК

КП МК

МП

ИП

Если магнитный компас находится на судне и подвержен влиянию его полей, то   0 и  МК = d +  , тогда

Переход от компасных направлений к истинным (или от компасных к магнитным) получил название – исправление румбов .

Переход от одних направлений (магнитных или истинных) к другим (компасным) получил название – перевод румбов.

Расчет истинных направлений по гирокомпасу

Под влиянием сил трения, инструментальных погрешностей и других причин, главная ось чувствительного элемента (ЧЭ) гирокомпаса (ГК) отклоняется от плоскости истинного меридиана на некоторый угол и устанавливается в плоскости гироскопического (гирокомпасного) меридиана , тогда – угол в плоскости истинного горизонта между северной частью истинного меридиана ( N И ) и северной частью гирокомпасного меридиана ( ) называется поправкой гирокомпаса. Обозначается как –  ГК .

Если гирокомпасный меридиан отклонен от истинного к востоку (к Е ), то поправка гирокомпаса считается положительной и при вычислениях ей придается знак «+» .

Поправка гирокомпаса (положительная)

Поправка гирокомпаса (отрицательная)

Если гирокомпасный меридиан ( ) отклонен от истинного меридиана ( N И ) к западу (к W ), то поправка гирокомпаса считается отрицательной и при вычислениях ей придается знак «–» .

Зависимость между гирокомпасными и истинными направлениями выражается формулами:

Вспомогательная

задача

Прямая задача

(исправление румбов)

Обратная задача

(перевод румбов)

КК = ИК - МК

КП = ИП - МК

МК = ИК – d

ИК = КК + МК

ИП = КП + МК

ИК = МК + d

ИП = МП + d

МК = КК +

МП = КП +

МП = ИП – d

КК = МК –

КП = МП -

МК = ИК –КК

МК = ИП – КП

d = ИК – МК

d = ИП – МП

= МК – КК

= МП - КП