2. Географические координаты, морские единицы длины и скорости, счет направлений
При решении многих задач кораблевождения необходимо учитывать форму и размеры Земли. Принято считать, что по форме Земля близка к эллипсоиду вращения - фигуре, образованной вращением эллипса вокруг малой оси. Для решения большинства задач кораблевождения сжатием Земли, составляющим 0,3%, пренебрегают и принимают Землю за шар, объем которого равен объему земного эллипсоида, радиусом, равным 6371 км. Воображаемая ось, вокруг которой происходит суточное вращение Земли, пересекает ее поверхность в точках, которые называются полюсами Земли: Северным и Южным. Северным считается полюс, со стороны которого вращение Земли направлено против часовой стрелки.
Любая плоскость, проходящая через ось Земли, называется плоскостью истинного меридиана. В пересечении с поверхностью Земли плоскость образует истинный меридиан. По международному соглашению меридиан, проходящий через бывшую астрономическую обсерваторию в Гринвиче (близ Лондона), принято считать нулевым, или начальным меридианом. Он и противоположный ему (180°) меридиан делят земной шар на два полушария - Восточное и Западное.
Плоскость, перпендикулярная оси Земли и проходящая через ее центр, называется плоскостью экватора. В пересечении с поверхностью Земли она образует линию экватора, делящего Землю на два полушария - Северное и Южное. Другие плоскости, параллельные плоскости экватора, в пересечении с поверхностью Земли образуют окружности, называемые параллелями.
Для определения положения точки на поверхности Земли в кораблевождении применяются географические координаты: широта (ц) и долгота (л) (рис. 10.2).
Принимая Землю за шар, угол между плоскостью экватора и радиусом, проведенным из центра Земли в точку А (<ВОА), называется широтой точки А. Измеряется широта в градусах дугой меридиана от экватора до параллели данной точки. Счет широт ведется от 0 до 90°. Северные широты обозначаются буквой Н, южные - буквой S.
Долготой точки А называется двугранный угол, заключенный между плоскостями начального меридиана и плоскостью меридиана, проходящего через данную точку (<СОВ). Измеряется в градусах меньшей из дуг экватора от начального меридиана в сторону востока или запада, от 0 до 180°. Восточные долготы обозначаются Ost, западные - буквой W.
Решая практические задачи кораблевождения, встречаются с понятиями «разность широт» и «разность долгот». Разностью широт (РШ) называют разность между широтой пункта прихода и широтой пункта отхода, а разностью долгот (РД) - разность между долготой пункта прихода и долготой пункта отхода.
При плавании корабля определяют не только координаты отдельных точек, но и расстояния до отдельных предметов и пройденный кораблем путь. Для измерения расстояний на море за длины принята морская
миля, равная средней длине одной минуты дущ зршого меридиана (1852 м).
Для измерения сравнительно небольших расстояний используется кабельтов, составляющий одну десятую часть морской мили.
Скорость корабля выражается числом миль, проходимых кораблем в час. Единица скорости - узел соответствует одной морской миле в час.
В кораблевождении постоянно приходится определять направление движения корабля и направление на различные предметы (маяки, знаки, корабли и т. п.). Для отсчета направлений весь горизонт делится на 360°, и направление указывается числом градусов от 0 до 360° по часовой стрелке от северной части истинного меридиана. Направления 0, 90°.. 180° и 270° называются главными румбами и обозначаются помимо цифр буквами N, Ost, S, W, а 45°, 135°, 225° и 315° - четвертными румбами, которые обозначаются буквами NO, SO, SW, NW. Главные и четвертные румбы используются для определения направления ветра, течения, волны и в других случаях.
Направление движения корабля определяется углом между северной частью истинного меридиана и диаметральной плоскостью корабля (линией курса). Этот угол называется истинным курсом (ИК).
Направление на предмет, называемое истинным пеленгом (ИП), определяется углом между северной частью истинного меридиана и направлением на наблюдаемый предмет (рис. 10.3).
Во многих случаях практической деятельности возникает необходимость определять направление на какой-либо предмет относительно диаметральной плоскости корабля. Угол между носовой частью диаметральной плоскости и направлением на наблюдаемый предмет называется курсовым углом (КУ). Счет курсовых углов ведется от 0 до 180° на оба борта. В отдельных случаях численную величину курсового угла не указывают, дают направление названием. Если, например, курсовой угол предмета равен 90° правого или левого борта, то говорят, что он находится на правом или левом траверзе.
Определение координат отдельных предметов и точек, измерение расстояний между этими точками и направления на них, прокладка пути корабля и решение ряда других задач на морской карте производятся с помощью прокладочного инструмента. В набор прокладочного инструмента входят параллельная линейка, навигационный транспортир и циркуль-измеритель.
Транспортир по наружной дуге разделен на 180° и имеет два ряда надписей (через 10°), отличающихся на 180°. Если определяемое направление располагается на карте снизу вверх, то пользуются верхней, наружной шкалой транспортира, если сверху вниз - внутренней шкалой. Графические построения на карте выполняются остро отточенным карандашом средней твердости. Рассмотрим некоторые практические задачи, которые приходится наиболее часто решать при работе на морской карте.
%
Задача 2. Нанесение точки по заданным географическим координатам.
Параллельная линейка прикладывается к ближайшей параллели и передвигается на нужную широту. По верхней и нижней рамке карты циркулем определяется расстояние от заданной долготы до ближайшего меридиана и переносится к верхнему срезу линейки. Одна ножка циркуля устанавливается на том же меридиане, а другая покажет искомую точку.
Задача 3. Измерение расстояния между двумя точками.
Ножки циркуля ставятся в заданные точки, затем циркуль переносится к боковой рамке карты примерно в той же широте, где находятся точки. Определяется расстояние, имея в виду, что одна минута равна морской миле.
Задача 4. Прокладка заданных направлений от заданной точки.
Транспортир кладется на карту около данной точки так, чтобы центральная риска транспортира совпала с ближайшим к заданной точке меридианом. Затем заданное число градусов курса или пеленга по шкале транспортира подводится к этому меридиану. После совмещения центральной риски и нужного деления градусов с меридианом к нижнему срезу линейки транспортира прикладывается параллельная линейка, и транспортир убирается. Параллельная линейка передвигается до заданной точки, от которой в направлении курса или пеленга карандашом проводится прямая линия, которая и будет заданным курсом или пеленгом.
Задача 5. Определение направления линии на карте.
Верхний срез параллельной линейки совмещается с данной линией. К линейке прикладывается транспортир и передвигается вдоль линейки до тех пор, пока центральная риска транспортира не совместится с любым меридианом. Деление на дуге транспортира, совпадающее с меридианом, укажет направление заданной линии в градусах.