2.6. План обсерваций

Навигационная безопасность мореплавания вблизи берегов обеспечивается в основном с помощью простых, надёжных и точных визуальных и радиолокационных определений места судна.

Сопоставив точность определения места по двум пеленгам и точность определения места по РЛС в пункте 2.5 для данного участка примем за основной способ определения определение по РЛС, а визуальный – за резервный.

Для перехода используются различные способы обсерваций, которые являются или основными, или резервными для различных участков. Основные ориентиры, цепочки и пары РНС указаны в таблицах пункта 1.4, где также указаны районы действия.

Весь переход можно разбить на два участка: океанский и морской.

На морских участках за основные способы определения примем способы, описанные в пункте 2.5. Оценка их точности производится по формулам того же пункта. При этом следует заметить, что обсервации по РЛС целесообразнее выполнять, используя расстояния, а П должны быть как можно ближе к 90. При визуальном определении целесообразно выбирать ориентиры,П которых лежит в пределах 35–120. Как резервные могут использоваться способы обсерваций, описанные ниже.

Для океанского участка основными способами обсерваций будут:

По глобальной РНС «Омега» точность оценивается по формуле:

где m_D=₀  m_Ф,₀– длина волны на нулевой дорожке;

₁и₂– позиционные углы (базовые) выбранных цепочек;

 – угол между цепочками;

R – в пределах 5–8 миль

По спутниковым навигационным системам: система «Навстар» даёт точность с P = 95% в 0,1–0,3 мили (100 метров – теоретически).

По РНС «Лоран-С» точность оценивается по формуле:

При P = 95% R = 0,2–0,3 мили—днём

0,5–1,0 мили—ночью

Резервными способами могут считаться: определение места судна по астрономическим обсервациям, которые дают точность с P = 95% 8–10 миль, что не удовлетворяет требованиям IMO, но может быть использовано.

2.7. Оценка навигационной безопасности

Обеспечение навигационной безопасности – необходимое условие эффективной работы флота, охраны человеческой жизни на море и защиты окружающей среды от загрязнения.

Основным показателем навигационной безопасности является вероятность отсутствия навигационных аварий в течение определённого интервала времени. К навигационным авариям относятся все случаи касания судном грунта вследствие ошибок выбора пути и проводки по нему судна. Такие аварии происходят, когда погрешностьD, с которой известно расстояние D до ближайшей опасности, равна этому расстоянию и направлена в ту же сторону. Следовательно, вероятность P такого события зависит от расстояния D и его погрешности, среднее квадратическое значение которой m_D. Эта погрешность зависит от положения места судна d _МСи положения опасности d _ПОвдоль соединяющей их линии:

Определим вероятность того, что судно благополучно минует опасность с расчётом пройти на расстоянии D от опасности.

За опасность примем скалы Лос-Парентонес, расположенные вдоль северного берега Гибралтарского пролива в 3 кбт к SW от мыса Оливерос (одна из точек самого узкого места в проливе) в 1 кбт от берега, с расчётом пройти на кратчайшем сближении с опасностью (D = 3,0 кбт).

За обсервованную точку этот момент примем точку №5 из последней таблицы пункта 2.5 и выберем оттуда величины, по которым из приложения №5 МТ-75 выберем параметры эллипса погрешностей.

D₁ = 12 миль; D₂ = 4,2 мили; m_D = 0,96 кбт

m_лп1 = 0,96 кбт; m_лп2 = 0,96 кбт;

m_лп = m_D /g; g = 1 (дистанция);

 = m_лп1/ m_лп2 = 1;П == 63;

a = К_am_лп = 1,34 кбт; b = К_bm_лп = 0,83 кбт;= 31,5;

 – определяет направление большой полуоси;

a = 1,28 кбт; b = 0,80 кбт;

С карты снимаем угол между направлением на ориентир (опасность) и направлением полуосиaэллипса:= 25.

d_МС² = a²cos² + b²sin²;

d_МС² = 1,46 (кбт²).

СКП положения опасности рассчитываем по формуле:

d_ПО² = d_ПЛ²+ (m_н² + m_h² + m_т² )ctg²

l – расстояние между 10- и 20-метровыми изобатами на карте;

d_ПЛ– погрешность масштаба;

m_н– СКП измерения глубин;

m_h– расчётная высота прилива;

m_т– погрешность осадки судна;

Снимаем с карты l = 0,1 кбт, примем для расчёта СКП:

m_н= 0,2 м; m_h= 0,1 м; m_т= 0,3 м; D = 3,0 кбт; d_ПЛ= 100 м;

d_ПО²= 0,539²+ (0,2²+ 0,1²+ 0,3²)0,185²10²= 0,77 кбт;

m_D= 1,5 кбт;

Нормированная величина расстояния D: Y = D/m_D=^3,0/_1,5= 2,0.

Вероятность P = Ф(Y) = 0,959 – ­характеризует надёжность навигации.

Вероятность с учётом промахов рассчитывается по формуле:

P₁=^½ (P_оп + 1)Ф(Y)

P_оп – вероятность необнаруженных промахов, принимаем P_оп= 0,95, тогда:

P₁=^½ (0,95 + 1)0,959 = 0,935;

Теперь обратимся к задаче оценки показателя надёжности навигации с учётом точности и эксплуатационной надёжности ТСС.

Дополнительно будем считать, что вероятность выполнения основных способов намеченных обсерваций (безотказность работы) R_бр^’= 0,8, а резервных – R_бр^’’= 0,9.

Надёжность навигации при каждом состоянии системы занесём в таблицу (она равна произведению вероятности этого состояния на показатель надёжности навигации, полученный в предположении безотказной работы):

Состояние системы	Вероятность состояния	Показатель надёжности
Первый вариант работает, второй – в резерве	Rбр^’= 0,8	0,748
Второй вариант работает, первый отказал	(1­–Rбр^’)Rбр^’’= 0,18	0,168
Оба варианта отказали	(1­–Rбр^’)(1­–Rбр^’’) = 0,02	0,0178

В таблице примем, что все показатели надёжности навигации равны для трёх случаев.

Найдём показатель надёжности навигации P с учётом возможных отказов и вариантов использования аппаратуры:

P = P₁R_бр^’+ P₂(1­–R_бр^’) R_бр^’’+ 0,5(1­–R_бр^’)(1­–R_бр^’’).

Подставляя исходные данные получим: P = 0,926.