Курсовая работа: Навигационный проект перехода Малага - Неаполь т/х "Пархоменко"
В океанографии применяется специальная терминология для обозначения приливо-отливных элементов. рис. 2.4.1
Наивысшее положение уровня воды в момент прилива называется полной водой (ПВ). Высота полной воды - hпв, а время ее наступления - tпв.
Наинизшее положение уровня воды в момент отлива называется малой водой (МВ). Высота малой воды - hмв, а время ее наступления - tмв.
Разность уровней полной и малой вод В называется величиной прилива:
В = hпв - hмв.
Высотой среднего уровня моря zo называется полусумма высот полной и малой вод:
zo = (hпв + hмв) / 2.
Амплитудой прилива А называется полуразность высот полной и малой вод:
А = (hпв - hмв) / 2.
Нуль глубин (НГ) – это условный уровень, от которого на карте показаны глубины.
Промежуток времени, в течении которого происходит повышение уровня от малой до полной воды, называется преминем роста (Тр), причем:
Тр = tпв - tмв.
Промежуток времени, в течении которого происходит падение уровня от полной воды до малой воды, называется преминем падения уровня (Тр), причем:
Тп = tмв - tпв.
Рассчитаем приливы в портах трансокеанского перехода и построим график приливов для этих портов на дату отхода и прихода, учитывая то что судно пойдет по выгодному пути по ортодромии:
Фримантл (№ 3653), координаты φ = 32°03' S, λ = 115°47' Е.
Основной пункт Танжунгпериук (№ 3551)
Примечание: в Фримантле уровень моря неустойчив и полностью зависит от метеорологических условий. До и после сильных западных штормов высокий уровень (около 1,2 м) удерживается до 6 суток; в летние месяцы, особенно во время восточных штормов, очень низкий уровень сохраняется в течение того же периода. Преобладают суточные приливы.
Таб. 2.4.1
| Название пункта | Дата |
tпв, часы : минуты |
hпв, м |
tмв, часы : минуты |
hмв, м |
| Фримантл | 14 января | 22:38 | 1,0 | 9:13 | 0,3 |
Рис. 2.4.2
Так как трансокеанский переход от порта Фримантл до порта Кейптаун, назначенный на 14 января, будет проходить по ортодромии, длина которой 4685.8 миль, при скорости судна 17 узлов, вычисляем дату прихода в порт Кейптаун:
tx = 4685,8 / 17 = 276 часов (11 суток)
Следовательно судно придет в порт Кейптаун 25 января, с этой датой и входим в МАЕ.
Кейптаун (№1705) – основной пункт, координаты φ = 33°56' S, λ = 18°26' Е.
Таб. 2.4.2
| Название пункта | Дата |
tпв1 |
hпв1 |
tмв1 |
hмв1 |
tпв2 |
hпв2 |
tмв2 |
hмв2 |
| Кейптаун | 25 января | 4:02 | 1,6 | 10:00 | 0,4 | 16:04 | 1,6 | 22:12 | 0,3 |
Рис. 2.4.3
2.5 Краткая штурманская спрака
14.01.2003 года 00.00 Карта 39330, выход из порта Малага на выход, сдали лоцмана, легли на К= 228° МК Малага ИП=13° dк=1,8 кбт φо= 36°42'31,5''N λо=4°24'53''W, V= 6 уз, прошли 1 кбт. 00.01 легли на К= 137° МК Малага ИП=18° dк=4,5 кбт φо= 36°42'28,5''N λо=4°24'58''W, V= 17 уз, прошли 10,2 кбт. 00.03 Перенесли счисление на карту 36330 МК Малага ИП=342° dк=9,5 кбт φо= 36°42'N λо=4°24,4'W. 00.36 легли на К= 90° МК Малага ИП=319° dк=10,4 мили φо= 36°35'N λо=4°16,3'W, V= 17 уз. 00.41 К= 90°, V= 17 уз, открылся МК Торрокс ИП=58°. 00.54 Перенесли счисление на карту 9400 МК Малага ИП=303° dк=14,3 м. φо= 36°35'N λо=4°10'W. 01.05 К= 90°, V= 17 уз, скрылся МК Малага ИП=298°. 01.30 К= 90°, V= 17 уз, тр. л. б. МК Торрокс. 01.52 К= 90°, V= 17 уз, открылся МК Сакратиф ИП=68°. 02.17 К= 90°, V= 17 уз, выход из зоны действия РМК Малага ИП=283°. 02.19 К= 90°, V= 17 уз, скрылся МК Торрокс ИП=302°. 02.52 К= 90°, V= 17 уз, тр. л. б. МК Сакратиф. 03.17 К= 90°, V= 17 уз, открылся МК Адра ИП=53°. 03.52 К= 90°, V= 17 уз, скрылся МК Сакратиф ИП=291°. 03.54 К= 90°, V= 17 уз, открылся МК Сибиналь ИП=73°. 04.03 К= 90°, V= 17 уз, тр. л. б. МК Адра. 04.53 К= 90°, V= 17 уз, скрылся МК Адра ИП=305°. 05.00 К= 90°, V= 17 уз, тр. л. б. МК Сибиналь. 05.12 К= 90°, V= 17 уз, открылся МК Гата ИП=68°. 06.05 К= 90°, V= 17 уз, скрылся МК Сибиналь ИП=289°. 06.12 К= 90°, V= 17 уз, вход в зону действия РМК Эгюий ИП=116°. 06.22 К= 90°, V= 17 уз, открылся МК Месса-де-Рольдан ИП=35°. 06.26 легли на К= 76° т. л. б. МК Гата dк=8,2 мили φо= 36°35'N λо=2°11'W, V= 17 уз. 07.14 Видимый восход Солнца, А=61,9°. 07.30 К= 76°, V= 17 уз, тр. л. б. МК Месса-де-Рольдан. 07.49 К= 76°, V= 17 уз, скрылся МК Гата ИП=276°. 08.40 К= 76°, V= 17 уз, скрылся МК Месса-де-Рольдан ИП=298°. 09.32 К= 76°, V= 17 уз, вход в зону действия РМК Каксин ИП=89°. 09.55 GPS φо= 36°50'N λо=1°00'W, Перенесли счисление на карту 30105. 11.47 Видимый восход Луны Фаза◐. 15.28 К= 76°, V= 17 уз, выход из зоны действия РМК Эгюий ИП=217°. 17.04 Видимый заход Солнца, А=62,1°. 15.01.2003 года. 00.45 Видимый заход Луны Фаза◐. 07.18 Видимый восход Солнца, А=61,3°. 07.25 К= 76°, V= 17 уз, вход в зону действия РМК Сандало ИП=60°. 08.07 К= 76°, V= 17 уз, выход из зоны действия РМК Каксин ИП=217°. 10.13 К= 76°, V= 17 уз, вход в зону действия РМК Карбонара ИП=68°. 12.00 GPS φо= 38°40'N λо=8°07'E, Перенесли счисление на карту 5110. 12.19 Видимый восход Луны, Фаза◐. 12.25 К= 76°, V= 17 уз, открылся МК Иль-Торро ИП=35°. 12.56 К= 76°, V= 17 уз, тр. л. б. МК Иль-Торро. 13.16 К= 76°, V= 17 уз, открылся МК Спартивенто ИП=60°. 13.27 К= 76°, V= 17 уз, скрылся МК Иль-Торро ИП=297°. 13.55 К= 76°, V= 17 уз, открылся МК Пула ИП=42°. 14.06 К= 76°, V= 17 уз, тр. л. б. МК Спартивенто. 14.10 К= 76°, V= 17 уз, открылся МК Сант-Элия ИП=28°. 14.39 К= 76°, V= 17 уз, тр. л. б. МК Пула. 14.56 К= 76°, V= 17 уз, скрылся МК Спартивенто ИП=272°. 15.09 К= 76°, V= 17 уз, тр. л. б. МК Сант-Элия. 15.23 К= 76°, V= 17 уз, скрылся МК Пула ИП=290°. 15.35 К= 76°, V= 17 уз, открылся МК Каволи ИП=30°. 16.05 легли на К= 62° тр. л. б. МК Каволи dк=8,5 мили φо= 38°57'N λо=9°35'E, V= 17 уз. 16.08 К= 62°, V= 17 уз, скрылся МК Сант-Элия ИП=304°. 16.42 К= 62°, V= 17 уз, скрылся МК Каволи ИП=286°. 17.03 Видимый заход Солнца, А=61,7°. 17.26 К= 62°, V= 17 уз, вход в зону действия РМК Устика ИП=97°. 18.22 К= 62°, V= 17 уз, выход из зоны действия РМК Сандало ИП=267°. 18.56 GPS φо= 39°20'N λо=10°30'E, Перенесли счисление на карту 30399. 22.11 К= 62°, V= 17 уз, выход из зоны действия РМК Карбонара ИП=248°. 16.01.2003 года. 01.14 К= 62°, V= 17 уз, вход в зону действия РМК Карена ИП=68°. 01.14 К= 62°, V= 17 уз, вход в зону действия РМК Палинуро ИП=93°. 01.55 Видимый заход Луны, D=9.2д Фаза○. 02.31 GPS φо= 40°17,2'N λо=13°00'E, Перенесли счисление на карту 32322. 03.48 К= 76°, V= 17 уз, открылся МК Императоре ИП=53°. 04.17 К= 76°, V= 17 уз, открылся МК Карена ИП=88°. 04.46 К= 76°, V= 17 уз, открылся МК Мизено ИП=57°. 04.59 К= 76°, V= 17 уз, открылся МК мыса Санвинченцо ИП=57°. 05.16 К= 76°, V= 17 уз, тр. л. б. МК Императоре. 05.19 К= 76°, V= 17 уз, скрылся МК Императоре ИП=345°. 05.29 К= 76°, V= 17 уз, открылся МК м. гавани Искья ИП=0°. 05.30 К= 76°, V= 17 уз, открылся МК Пирса ИП=53°. 05.33 К= 76°, V= 17 уз, тр. л. б. МК м. гавани Искья. 05.43 К= 76°, V= 17 уз, открылся МК Торе-дель-Греко ИП=74°. 05.48 К= 76°, V= 17 уз, тр. п. б. МК Карена. 05.56 К= 76°, V= 17 уз, траверз левого борта МК Мизено. 06.06 К= 76°, V= 17 уз, скрылся МК Карена ИП=174°. 06.09 К= 76°, V= 17 уз, траверз левого борта МК Пирса. 06.12 Перенесли счисление на карту 35379МК Пирса ИП=304° dк=2 мили φо= 40°46,9'N λо=14°12'E. 06.33 легли на К= 288° МК м. Санвинченцо ИП=278° dк=0,6 м. φо= 40°49,8'N λо=14°17,2''W, V= 6 уз, прошли 0,5 кбт. Взяли на борт лоцмана. Прибыли в порт Неаполь.
2.6 Расчет плавания по ДБК
Когда трасса предстоящего плавания включает в себя океанский переход, влияние погоды и состояние моря приобретают особо важное и нередко основное значение при выборе наивыгоднейшего пути судна. При осуществлении такого выбора возникает потребность удовлетворить самые разные запросы: переход должен быть безопасным, экономичным, протекать в желаемые сроки и при наиболее благоприятных внешних условиях. Наивыгоднейший путь судна из одной точки земной поверхности в другую совпадает с кратчайшим расстоянием между этими точками, то есть с дугой большого круга (ДБК). Трудность заключается в том, что на применяемых для целей судовождения, меркаторских картах ортодромия в виде прямой линии не изображается. На них для прокладки удобнее использовать локсодромию. Вычислим длину локсодромии и ортодромии между двумя точками - Фримантл (φн = 32°03' S; λн = 115°47' Е) и Кейптаун (φк = 33°56' S; λк = 18°26' Е) с временем выхода 14.01.2003.
Расчет разности длин локсодромии и ортодромии. Целесообразность плавания по дуге большого круга (ортодромии) определяется разностью S—D, где S длина локсодромии и D — длина ортодромии. Если эта разность значительная и выигрыш в продолжительности перехода составляет десятки часов, то плавание по ортодромии считается выгодным. Решение задач выполняют с использованием таблиц МТ-75 или ЭКВМ.
Для вычисления S служит формула
S = РШ sec К, (2.6.1)
где РШ — разность широт начального (φн) и конечного (φк) пунктов;
К — локсодромический курс между пунктами плавания, причем
tg K = РД / РМЧ (2.6.2)
(здесь РД — разность долгот начального (λн) и конечного (λк) пунктов, РМЧ — разность меридиональных частей этих пунктов).
РШ = φк - φн = 33°56' S - 32°03' S = - 1°53' (113')
РД = λк - λн = 18°26' Е - 115°47' Е = - 97°21' ( - 5841')
В нашем случае РШ мала, в этом случае рекомендуется вычислять S по формуле
S = ОТШ cosec К. (2.6.3)
Для нахождения ОТШ и К используют формулы:
ОТШ= РД соs. φср; (2.6.4)
tg K = ОТШ / РШ. (2.6.5)
Вычислим:
ОТШ= -5841' соs. 32.98°' S =
= -5841' 0,84 = -4899,8',
tg (K-180) = -4899,8' / -113' = 43,4'
K = 268,7°
S = 4899,8' cosec 268,7° = 4901,1 мили.
Длину ортодромии D вычисляют по формуле
cos D = sin φн sin φк + cos φн cos φк cos РД. (2.6.6)
При анализе формулы 2.6.6 на знаки принимаются условия, приведенные ниже:
Таб.1
| Обозначение | Название | Условие | Знаки | |
| sin | cos | |||
| φ | Широта |
N S |
+ — |
+ + |
| РД | Разность долгот |
РД<90° РД>90° |
+ — |
|
По логарифмам тригонометрических функций взятых из МТ – 75, при учете знака как указано в таб.1. вычисляем:
|
φн φк РД |
32° 03' S 33° 56' S 97° 21' E (82° 39') |
+ sin + sin — |
9.72482 9.74681 — |
+ cos + cos — cos |
9.92818 9.91891 9.10697 |
|
| + I А.Г. |
9.47163 0.51757 |
— II β |
8.95406 9.84280 |
|||
|
cos D D |
9.31443 78°5.8' = 4685.8 мили |
||||
Определение разности: S — D = 4901,1 — 4685.8 = 215.3 мили. Таким образом, длина ортодромии оказалась меньше длины локсодромии на 215.3 миль. Если учесть что скорость судна 17 уз, то выигрыш в продолжительности перехода будет свыше 12 ч.
2.7 Расчет координат промежуточных точек ортодромии
Для прокладке на меркаторской карте дуги большого круга по промежуточным точкам существует ряд методов. Рассмотрим один из них, основанный на использовании таблиц помещенных в МТ-75.
Предположим что необходимо нанести на карту ортодромию, соединяющую точки А и В (рис.2.7.1). найдем вначале уравнение дуги большого круга, связывающее текущие координаты точки М(φ;λ) с параметрами λо и Ко.
Из прямоугольного сферического треугольника OFM имеем:
tg φ = sin(λ - λ0) ctg K0, (2.7.1)
где φ и λ – текущие координаты произвольной точки дуги большого круга, соединяющей пункты А и В; λ0 – долгота точки пересечения дуги большого круга с экватором; K0 – угол между меридианом и дугой большого круга в этой точке.
Задаваясь долготой по формуле 2.7.1 можно найти широту промежуточной точки или, задаваясь ее широтой рассчитать долготу.
Из формулы 2.7.1: sin(λ - λ0) = tg φ tg K0 (2.7.2)
По формулам 2.7.1 и 2.7.2 составлены таблицы в МТ, которые значительно упрощают расчеты. Чтобы воспользоваться таблицами, нужно предварительно найти параметры K0 и λ0. Из прямоугольных сферических треугольников OAR и OBT имеем:
tg φ1 = ctg K0 sin(λ1 - λ0) (2.7.3)
tg φ2 = ctg K0 sin(λ2 - λ0)
где φ1 и λ1 известные координаты точки А; φ2 и λ2 – координаты точки В.
Для определения λ0 найдем из формулы 2.7.3 отношение разности широт к их сумме:
tg φ2 - tg φ1 sin(λ2 - λ0) - (λ1 - λ0) 2 cos((λ1 + λ2) / 2 - λ0) cos((λ2 - λ0) /2)
—————— = = ——————————— =
tg φ1 + tg φ2 sin(λ2 - λ0) + (λ1 - λ0) 2 sin(((λ1 + λ2) / 2 - λ0) sin ((λ2 - λ0) /2)
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13
