Кораблевождение
Покупка
Основная коллекция
Тематика:
Судостроение. Судомоделирование
Издательство:
НИЦ ИНФРА-М
Авторы:
Худяков Геннадий Валентинович, Головко Александр Викторович, Больших Александр Владиславович, ЧВВМУ имени П.С Нахимова
Год издания: 2024
Кол-во страниц: 774
Дополнительно
Вид издания:
Учебник
Уровень образования:
ВО - Специалитет
ISBN: 978-5-16-015497-8
ISBN-онлайн: 978-5-16-109547-8
Артикул: 704237.01.01
Учебник призван оказать помощь в изучении дисциплины «Кораблевождение».
Приведены примеры решения типовых задач кораблевождения.
Соответствует требованиям федеральных государственных образовательных стандартов высшего образования последнего поколения.
Для студентов (курсантов) высших военно-морских учебных заведений, обучающихся по специальности 26.05.04 «Применение и эксплуатация технических систем надводных кораблей и подводных лодок». Может быть использован в практической деятельности флагманскими штурманами, вахтенными штурманами, вахтенными офицерами и командирами кораблей, а также судоводителями при самостоятельной подготовке к сдаче зачетов на допуск к самостоятельному несению штурманской и ходовой вахты.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Специалитет
- 26.05.04: Применение и эксплуатация технических систем наводных кораблей и подводных лодок
- 26.05.05: Судовождение
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
КОРАБЛЕВОЖДЕНИЕ Г.В. ХУДЯКОВ А.В. ГОЛОВКО А.В. БОЛЬШИХ Рекомендовано заместителем Главнокомандующего ВМФ РФ для использования в военно-морских учебных заведениях в качестве базового учебника при подготовке специалистов нештурманской специальности к самостоятельному несению штурманской и ходовой вахты Москва ИНФРА-М 2024 УЧЕБНИК ЧЕРНОМОРСКОЕ ВЫСШЕЕ ВОЕННО-МОРСКОЕ УЧИЛИЩЕ ИМЕНИ П.С. НАХИМОВА
УДК 656.6(075.8) ББК 39.471я73 Х98 А в т о р ы: Г.В. Худяков, капитан 1-го ранга, начальник кафедры кораблевож дения Черноморского высшего военно-морского училища имени П.С. Нахимова; А.В. Головко, капитан 2-го ранга, старший преподаватель кафедры кораблевождения Черноморского высшего военно-морского училища имени П.С. Нахимова; А.В. Больших, капитан 1-го ранга в отставке, кандидат военных наук, доцент, старший преподаватель кафедры кораблевождения Черноморского высшего военно-морского училища имени П.С. Нахимова Р е ц е н з е н т ы: А.В. Плохотнюк, капитан 1-го ранга, главный штурман Черноморского флота; С.А. Подпорин, кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой судовождения и безопасности судоходства Морского института Севастопольского государственного университета ISBN 978-5-16-015497-8 (print) ISBN 978-5-16-109547-8 (online) © Черноморское высшее военноморское училище имени П.С. Нахимова, 2023 Худяков Г.В. Х98 Кораблевождение : учебник / Г.В. Худяков, А.В. Головко, А.В. Больших. — Москва : ИНФРА- М, 2024. — 774 с. : ил. — (Военное образование). ISBN 978-5-16-015497-8 (print) ISBN 978-5-16-109547-8 (online) Учебник призван оказать помощь в изучении дисциплины «Кораблевождение». Приведены примеры решения типовых задач кораблевождения. Соответствует требованиям федерального государственного образовательного стандарта высшего образования последнего поколения. Для студентов (курсантов) высших военно-морских учебных заведений, обучающихся по специальности 26.05.04 «Применение и эксплуатация технических систем надводных кораблей и подводных лодок». Может быть использован в практической деятельности флагманскими штурманами, вахтенными штурманами, вахтенными офицерами и командирами кораблей, а также судоводителями при самостоятельной подготовке к сдаче зачетов на допуск к самостоятельному несению штурманской и ходовой вахты. УДК 656.6(075.8) ББК 39.471я73
Принятые сокращения БИП — боевой информационный пост; БОМ — быстроходный объект маневра; БЧ-1 — штурманская боевая часть; БЧ-7 — радиотехническая боевая часть; ВМК — вероятнейшее место кораб ля; ВМФ — военно-морской флот; ВРСЗ — вертикальное распределение скорости звука; ВРШ — винт регулируемого шага; ГА — гироазимут; ГАС — гидроакустическая станция; ГК — гироскопический компас; ГКУ — гирокурсоуказатель; ГМК — гиромагнитный компас; ГМН — гидрометеорологические наблюдения; ГМО — гидрометеорологическая обстановка; ДБК — дуга большого круга; ДП — диаметральная плоскость кораб ля; ЗГ — звездный глобус; ИК — истинный курс; ИМ — извещение мореплавателям; ИНС — инерциальная навигационная система; ИП — истинный пеленг; ИСЗ — искусственные спутники Земли; КК — компасный курс; КП — компасный пеленг; КУ — курсовой угол; ЛОД — линия относительного движения; ЛП — линия положения; МАМС — международная ассоциация маячных служб; МК — магнитный компас; МНК — морская навигационная карта; МО — математическое ожидание; МПЗ — магнитное поле Земли; МСН — морские средства навигации; МТ — мореходные таблицы; МЧЭ — магнитный чувствительный элемент; НАП — навигационная аппаратура потребителя; НК — надводный корабль;
ОВР — охрана водного района; ОКП — обратный компасный пеленг; ОКУ — отсчет курсового угла; ПДЦ — параметры движения цели; ПЗ — параметры Земли; ПЛ — подводная лодка; РЛС — радиолокационная станция; РТС — радиотехническая служба; РТШ — рабочие таблицы штурмана; СГЯ — стихийные гидрометеорологические явления; СК — система координат; СКО — среднеквадратическое отклонение; СКП — среднеквадратическая погрешность; СНО — средства навигационного оборудования; СТШ — справочные таблицы штурмана; ТСН — технические средства навигации; УНиО — управление навигации и океанографии; ЧЭ — чувствительный элемент; ЭДЦ — элемен ты движения цели; WGS — всемирная геодезическая система координат.
Предисловие Кораблевождение — наука о безопасном, точном и наивыгоднейшем плавании кораб ля между заданными точками на море, а также об обеспечении маневрирования для использования оружия, носителем которого является данный корабль. В военное время кораблевождение имеет ряд специфических особенностей. Во-первых, обеспечение безопасности плавания в военное время значительно затрудняется тем, что действие средств навигационного оборудования театра резко ограничивается: часть средств навигационного оборудования (СНО) переводится на манипуляторный режим работы, работа радионавигационных (РНС) и спутниковых систем может быть подавлена средствами радиоэлектронного противодействия вероятного противника. К навигационным опасностям прибавляется минная опасность, которая лишает возможности свободного выбора пути кораб ля при плавании в данном районе. Во-вторых, в силу новых задач и сложности обстановки способы выбора пути во время войны значительно отличаются от тех способов, которые применяются в мирное время, маршруты могут проходить в сложных в навигационном отношении районах. В условиях резкого ограничения в использовании радиоэлектронных средств для определения места кораб ля необходимо будет использовать автономные методы. Существенные особенности имеет кораблевождение при плавании подводных лодок, которые в современных условиях не всплывают в надводное положение за весь период нахождения в море. В этих условиях штурман обязан прилагать максимум усилий по учету всех факторов, влияющих на точность счисления и выработки навигационных данных инерциальными комплексами, определять место с использованием не только РНС, СРНС, астрономическими методами, но и гидроакустических средств, а также геофизических полей. В-третьих, подводные лодки и надводные корабли являются носителями различного вида оружия (ракетного, торпедного, артиллерийского, минного и т.д.), эффективность использования которого во многом зависит от результатов решения задач кораблевождения. Кораблевождение включает следующие разделы: морская навигация и лоция, мореходная астрономия, морская гидрометеорология и океанография, тактическое маневрирование, технические средства кораблевождения.
Морская навигация — дисциплина о вождении кораб ля (судна) в море намеченными маршрутами с учетом влияния внешней среды на направление и скорость кораб ля (судна). Относительно военного кораблевождения «навигация» — это теория и практика вождения кораблей (судов обеспечения) намеченными маршрутами в условиях их боевого и повседневного использования. Основным содержанием этой дисциплины является разработка методологии решения задач кораблевождения и подготовка рекомендаций относительно ее реализации. Навигация решает главную задачу кораблевождения — обеспечение навигационной безопасности плавания кораблей. Лоция изучает условия плавания в океанах, морях, по внутренним водным путям в навигационном и гидрометеорологическом отношениях. Лоция объединяет также сведения о навигационных опасностях, средствах навигационного оборудования (СНО), навигационных руководствах и пособиях по вопросам штурманской службы и штурманской подготовки. Мореходная астрономия посвящена вопросам ориентирования по небесным светилам во времени по месту и направлению плавания. В ее рамках рассматриваются также теория и практические приемы определения поправок курсоуказателей, определение и хранение точного времени на корабле, расчеты времени и азимутов восхода и захода светил, оценивается астронавигационная обстановка в районе плавания и пр. Гидрометеорология и океанография обеспечивают учет фактической погоды и ее прогнозирование, дают практические рекомендации относительно учета влияния метеорологических факторов на безопасность плавания и применения оружия кораб ля. Тактическое маневрирование — это теория и практика использования подвижности кораблей для решения определенного круга задач и обеспечения безопасности плавания и применения оружия. Выполнение маневра не является самоцелью, а всегда подчинено задаче занятия выгодной позиции для применения оружия, задачам совместного плавания, эффективного использования средств разведки и наблюдения, безопасного расхождения с кораб лями и судами. Таким образом, маневрирование тесно связано с навигацией и тактикой применения оружия и использованием технических средств кораблевождения. В дисциплине «Технические средства кораблевождения» рассматриваются вопросы теории, устройства, принципа действия и практического использования навигационных приборов и систем,
которые предназначены для решения задач безопасного плавания и применения оружия кораб ля. В настоящем учебнике с современных позиций изложены основные разделы дисциплины «Кораблевождение»: понятия о картографии и картографических проекциях, основы морской навигации, графическое счисление пути кораб ля, способы определения места при плавании вблизи берегов и в открытом море, основы электронной картографии, методы навигации в различных условиях плавания, современные технические средства навигации и их основные характеристики, гидрометеорологическое обеспечение морского плавания, даны основы маневрирования кораблей для обеспечения безопасного плавания. Учебник «Кораблевождение» разработан в соответствии с учебной программой и тематическим планом дисциплины. Он содержит простые для понимания геометрические рисунки и схемы, а также доступный аналитический материал. Использование данного учебника позволяет сформировать компетенции, направленные на обеспечение навигационной безопасности плавания кораблей и судов, а также получить необходимые для этого знания, умения и навыки. Ожидается, что в результате обучения по курсу «Кораблевождение» с использованием данного учебника курсанты (студенты) специалитета должны: знать • организацию использования морских навигационных и специальных карт, лоций, описаний средств навигационного оборудования, руководств и пособий для решения задач кораблевождения (судовождения); • правила ведения навигационного журнала; • методы счисления пути кораб ля в различных условиях плавания с учетом маневренных элемен тов кораб ля и влияния на него течения, ветра и волнения; • методы определения места кораб ля по береговым ориентирам, с помощью навигационной радиолокационной станции, радионавигационных и спутниковых навигационных систем; • организацию службы погоды на кораб лях и судах ВМФ; • влияние гидрометеорологических условий на безопасность плавания кораб ля; • методы определения места кораб ля по наблюдениям небесных светил; • методы определения поправки курсоуказания по наблюдениям небесных светил;
• основы маневрирования и меры безопасности при решении навигационных задач кораблевождения (судовождения); • основные принципы несения штурманской вахты; • организационные основы и методы обеспечения навигационной безопасности плавания; уметь • использовать морские навигационные и специальные карты, руководства и пособия для решения задач кораблевождения; • решать задачи счисления пути кораб ля с учетом маневренных элемен тов кораб ля и влияния на него течения, ветра и волнения; • определять место кораб ля по береговым ориентирам, с помощью навигационной радиолокационной станции, радионавигационных и спутниковых навигационных систем; • определять поправки курсоуказания по визуальным ориентирам и небесным светилам; • оценивать точность решения задач кораблевождения; • определять место кораб ля по небесным светилам; • решать задачи тактического маневрирования на карте и маневренном планшете.
Раздел I. ОСНОВЫ МОРСКОЙ НАВИГАЦИИ Глава 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ В МОРСКОЙ НАВИГАЦИИ 1.1. ОРИЕНТИРОВАНИЕ НАБЛЮДАТЕЛЯ НА ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ 1.1.1. Фигура и размеры Земли Форма Земли не имеет аналога из числа известных геометрических тел. При рассмотрении вопроса о фигуре Земли речь идет не о ее естественной форме со всеми возвышениями и впадинами, а о воображаемой фигуре, которую можно представить образованной поверхностью вод Мирового океана, мысленно продолженной под всеми материками. По результатам многочисленных исследований было установлено, что истинная фигура Земли имеет неправильную сложную форму, которая называется «геоид» (от греческих слов «Земля» и «вид», т.е. «похожий на Землю»). Геоид — фигура, поверхность которой во всех точках перпендикулярна отвесной линии. Обработка измерений, относимых к поверхности геоида, очень сложна. Поэтому при решении задач кораблевождения используется близкая к геоиду по форме, но математически правильная фигура — эллипсоид вращения, образованный вращением эллипса вокруг малой оси. Форму Земли принимают за эллипсоид, удовлетворяющий следующим условиям: • объем эллипсоида должен быть равен объему геоида; • большая и малая оси эллипсоида должны соответственно совпадать с плоскостью экватора (большая ось) и осью вращения Земли (малая ось);
• отклонения поверхности эллипсоида от поверхности геоида должны быть минимальны. Такой эллипсоид называется общим земным эллипсоидом (рис. 1.1). Считается, что средняя величина отстояния поверхности геоида от поверхности эллипсоида вращения не превышает ± 100 м. Каждая страна (группа стран) для расчетов, связанных с фигурой и размерами Земли, принимает размеры и ориентировку земного эллипсоида такими, чтобы он наиболее близко совпадал с геоидом на территории данной страны (группы стран). Такой эллипсоид называют референц-эллипсоидом. К нему в данном государстве относят результаты всех измерений, производимых относительно поверхности Земли. Поэтому возможно несовпадение координат одинаковых точек на картах, изданных в разных странах. По этой же причине при плавании в видимости берегов рекомендуется переход с карты на карту осуществлять не по координатам, а по пеленгу и расстоянию до ориентира. Данные о некоторых референц-эллипсоидах приведены в табл. 1.1. Малая ось геоида Малая ось эллипсоида Сила тяжести Физическая поверхность Земли Сила тяжести Сила тяжести Сила тяжести Сила тяжести З е м н о й э л л и п с о и д У р о в е н н а я п о в е р х н о ст ь — ге ои д У р о в е н н а я п о в е р х н о ст ь — ге ои д Рис. 1.1. Земной эллипсоид Таблица 1.1 Элемен ты основных референц-эллипсоидов (из табл. 2.23 «МТ-2000») Референц-эллипсоид Большая полуось α, м Полярное сжатие α латинское наименование русское наименование Airy Эйри 6 377 563,396 1/299,3249646 Modified Airy Эйри модифицированный 6 377 340,189 1/299,3249646