Анализ навигационного обеспечения плавания судна по маршруту: Порт Генуя - Порт Рига

1. ОРГАНИЗАЦИЯ ПОДГОТОВКИ ШТУРМАНСКОЙ ЧАСТИ К РЕЙСУ. ПЛАНИРОВАНИЕ РЕЙСА

Международные требования, регламентирующие подготовку к рейсу.

В соответствии с требованиями международных и национальных документов, касающихся торгового мореплавания, капитан судна организует вахтенную и штурманскую службы, обеспечивает выполнение требований организационно-распорядительных документов и органов надзора за безопасностью плавания, систематически передает помощникам свой опыт и знания, заботится о повышении их квалификации, способствует внедрению на судне передовых методов судовождения.

Получив рейсовое задание, капитан совместно со штурманским составом прорабатывает маршрут предстоящего плавания, определяет меры по обеспечению безопасности плавания в рейсе.

При подготовке к рейсу для участков, требующих применения методов морской навигации, капитан выполняет предварительную прокладку или поручает ее одному из помощников с последующим контролем. При этом для плавания в сложных условиях он назначает конкретные методы и приемы судовождения, обеспечивающие безопасность плавания в этих условиях и обстоятельствах.

Требования Международной Морской Организации (ИМО) к планированию рейса, изложены в Главе VIII, разделе А-VIII/2 Международной Конвенции ПДМНВ-78/95 и Резолюции ИМО А.893(21) "Руководство по планированию перехода".

Согласно этим требованиям предстоящий рейс должен планироваться заранее, принимая во внимание всю имеющую к этому отношение информацию, а любая проложенная линия пути должна быть проверена до начала рейса.

До начала каждого рейса капитан судна должен обеспечить, чтобы предполагаемый путь из порта отхода до первого порта захода планировался с использованием соответствующих карт и других навигационных пособий, необходимых для предстоящего рейса, содержащих точную, полную и откорректированную информацию в отношении тех навигационных ограничений и опасностей, постоянного или предсказуемого характера, и которые имеют отношение к безопасности плавания судна.

По завершении проверки запланированного пути, принимая во внимание всю относящуюся к нему информацию, запланированный путь должен быть проложен на соответствующих картах и быть постоянно доступен для вахтенного помощника капитана, который, до того как лечь на соответствующий курс, обязан его проверить.

Если в ходе рейса принято решение об изменении следующего порта захода или если необходимо существенно отклониться от запланированного пути по другим причинам, измененный путь должен прорабатываться заранее, до того как он будет существенно изменен.

Национальные требования к выполнению предварительной прокладки

В соответствии с требованиями главы 3 Наставления по штурманской службе на судах Минречфлота (НШСМ-86), после получения рейсового задания, изучения района плавания и ознакомления со всеми особенностями предстоящего рейса капитан лично или по его указанию один из его помощников должен составить графический план рейса.

Графический план рейса на морской участок пути выполняется на откорректированной генеральной карте (картах) полностью на весь рейс. В качестве графического плана рейса для внутренних водных путей, как правило, используются карты, помещенные в соответствующие Атласы.

После утверждения графического плана рейса выполняется предварительная прокладка.

Предварительная прокладка выполняется на откорректированных путевых, частных картах и планах, на которых будет вестись фактическая (исполнительная) прокладка в данном рейсе до выхода судна в рейс не менее чем на двухсуточное плавание. Для дальнейшего плавания она выполняется поэтапно на переходе, но тоже не менее чем на двое суток вперед.

Корректура карт, руководств и пособий должна быть закончена до выхода судна в рейс. При кратковременной стоянке в порту и невозможности выполнить корректуру до выхода судна в рейс разрешается по усмотрению капитана проводить корректуру раздельно, по этапам перехода. В последнем случае до выхода судна из порта корректура должна быть выполнена в таком объеме, чтобы обеспечить плавание судна на первые трое суток. Оставшаяся корректура выполняется на переходе морем, но не менее чем на трое ходовых суток вперед.

При сравнении требований ПДМНВ-78/95 и НШСМ-86 видно, что международные требования к планированию рейса и выполнению предварительной прокладки гораздо жестче, чем национальные, так как предполагают выполнение корректуры карт и пособий и выполнение предварительной прокладки до выхода в рейс на весь переход до первого порта захода.

В соответствии с требованиями ИМО национальные требования могут отличаться от международных требований, но только в сторону их ужесточения.

Проработка перехода

Основанием для планирования рейса служат:

- рейсовое задание (задание на рейс);

- рейсовый план-график, который выдается не позднее, чем за сутки до начала рейса;

- указания капитана.

В целях обеспечения подготовки судна к предстоящему рейсу экипажу заблаговременно сообщаются сведения о предстоящей работе. Эти сведения содержат задания по объему (наименование, род и количество) груза, портам отправления и назначения, дате подачи судна в порт погрузки.

Штурманская подготовка к рейсу в полном объеме осуществляется перед первым выходом в рейс по данному маршруту, выполняется заблаговременно, с получением рейсового задания, и включает в себя следующие мероприятия:

- расчет протяженности и продолжительности рейса;

- подбор и корректура карт, руководств и пособий, получение данных о путевой, навигационной, ледовой, гидрометеорологической и минной обстановках;

- изучение и оценка района плавания;

- составление графического плана рейса;

- выполнение предварительной прокладки;

- составление справочных материалов на рейс;

- подготовка технических средств судовождения и связи.

Требования и рекомендации по выполнению штурманской подготовки к рейсу изложены в главе 3 НШСМ-86, которые изложены ниже.

Расчет протяженности и продолжительности рейса

Расчет выполняется для целей рейсового планирования и определения необходимых запасов топлива, воды, провизии и других видов судового снабжения.

Расстояния, необходимые для расчета протяженности рейса, выбираются из Таблиц морских расстояний.

Расстояния, выбранные из таблиц Sтаб, для уточнения сравниваются с расстояниями, измеренными с карты предварительной графической прокладки маршрута плавания на генеральной карте рейса Sкарт. Величина допустимого расхождения не должна превышать 5%:

ДS ? 0,05(Sтаб - Sкарт)

Приближенное ходовое время морской части рейса рассчитывается по установленной протяженности рейса без учета прохождения узкостей и каналов и по средней скорости судна. Затем прибавляется время на прохождение узкостей, каналов, лоцманскую проводку и швартовные операции.

Подбор и корректура карт, руководств и пособий

Карты, руководства и пособия на морской участок пути подбираются по откорректированным Каталогам карт и книг, в которых ведется учет судовой коллекции.

При подборе карт необходимо учитывать требование о ведении навигационной прокладки на картах самого крупного масштаба в зависимости от района плавания:

- планы - на порты, бухты, рейды и якорные места (М = 1:500…1:25000);

- частные карты - при плавании вблизи берегов, в шхерах и узкостях (М = 1:25000…1:100000);

- путевые карты - при плавании на значительном удалении от берега (1:100000…1:1000000);

- генеральные карты - для общего изучения района и составления графического плана рейса.

Все подобранные карты, руководства и пособия должны быть откорректированы в соответствии с требованиями Правил корректуры морских карт и руководств для плавания.

Источниками информации для корректуры карт и пособий являются:

- ИМ ГУНиО МО и приложения к ним;

- районные предупреждения НАВАРЕА по обширным районам Мирового океана, передаваемые на английском языке;

- навигационные предупреждения НАВИП по прибрежным водам иностранных государств и водам открытого моря, передаваемые на русском языке;

- прибрежные предупреждения ПРИП и COASTAL WARNING на ограниченные прибрежные участки, передаваемые на русском и английском языке;

- местные предупреждения об изменениях в акваториях портов, передаваемые на национальном языке.

Изучение и оценка района плавания

Изучение и оценка района плавания выполняется по подобранным и откорректированным картам и пособиям, рекомендациям служб безопасности судовождения, прогнозам погоды.

Цель изучения - оценка условий плавания, обеспеченность картами, руководствами и пособиями и выявление факторов, влияющих на выбор маршрута перехода и на обеспечение навигационной безопасности плавания.

Изучение района плавания предусматривает:

- уяснение общей навигационно-географической характеристики маршрута;

- определение участков пути, проходимых:

открытым морем;

вблизи берегов;

в стесненных районах;

по внутренним водным путям;

- оценку возможностей определения места судна.

Затем для относительно самостоятельных участков пути подробно изучаются и в тезисной форме записываются основные сведения:

- навигационно-географические;

- гидрометеорологические;

- правовые и информационные вопросы;

- описания портов отхода, промежуточных и прихода;

- сведения о портах и местах укрытия.

Составление графического плана рейса

На основании результатов изучения района плавания лично капитаном или под его руководством одним из помощников составляется графический план рейса.

Графический план рейса на морской участок пути выполняется на откорректированной генеральной карте (картах) на весь рейс полностью в системе судового или оперативного времени и предназначен для:

- наглядного представления сведений о районе плавания, маршруте судна, условиях и особенностях перехода;

- уточнения общей протяженности и продолжительности рейса, времени прохода отдельных его участков;

- получения исходных данных для предварительной прокладки.

Выбор пути судна

При выборе пути судна необходимо строго руководствоваться:

- ограничениями, установленными Российским морским регистром судоходства или другим Классификационным обществом;

- рекомендациями для плавания судов данного класса;

- руководящими документами Министерства транспорта РФ и указаниями служб безопасности мореплавания (судоходства);

- указаниями для плавания, приводимых в лоциях, на морских навигационных картах, в Правилах и Руководствах для плавания.

В общем случае при выборе пути руководствуются следующим:

- линии пути прокладывать на таком расстоянии от берега, которое позволяет надежно определять место судна с заданной точностью и требуемой частотой;

- не следует без крайней необходимости прокладывать линии пути через территориальные воды иностранных государств, если только там не проходят международные морские пути;

- проход узкостей должен осуществляться по фарватерам и рекомендованным путям и по возможности в светлое время суток;

- расстояние между линией пути и навигационными опасностями должны обеспечивать заданную вероятность навигационной безопасности плавания рассчитанную для ожидаемых условий плавания.

При выборе пути для плавания в стесненных районах и на подходах к портам должны быть учтены все требования местных правил, лоций и особенностей плавания по системам разделения движения.

Выполнение предварительной прокладки

Предварительная прокладка линии пути выполняется на всех путевых, частных картах и планах, на которых будет выполняться исполнительная прокладка в данном рейсе, наиболее удобного для данного района масштаба. При этом необходимо использовать информацию карт и планов наиболее крупного масштаба, которая может содержать важные навигационные данные.

Предварительная прокладка должна соответствовать графическому плану рейса, подписанному капитаном.

В процессе разработки предварительной прокладки производится уточнение и конкретизация расчетов, выполненных при разработке графического плана перехода.

Особое внимание обращается на детализацию прокладки частных линий пути. Кратчайшее расстояние между линией пути, проложенной на карте, и ближайшей навигационной опасностью должно обеспечить безопасность плавания с вероятностью P ? 95%. Резолюцией Подкомитета по безопасности мореплавания Международной Морской Организации (ИМО) А. 529 (13) от 17.11.83 г. установлен стандарт точности судовождения. При плавании в водах, где свобода маневра судна не ограничена, со скоростью до 30 уз предельная радиальная погрешность текущего места с вероятностью P = 95% не должна превышать 4% расстояния до ближайшей опасности.

При плавании в стесненных водах, между навигационными опасностями, по каналам и фарватерам для обеспечения безопасности плавания следует руководствоваться более детальными рекомендациями МАМС, которые определяют требования к обеспечению вероятности безопасного плавания в канале шириной 100 метров - 0,997, а на фарватере шириной 250 метров - 0,993.

Требования ИМО и МАМС носят ориентирующий характер, поэтому точность текущего места судна в зависимости от конкретных условий плавания устанавливает капитан судна.

При выполнении предварительной прокладки необходимо:

- выполнить "подъем" карты;

- выполнить прокладку частных линий пути, надписать вдоль каждой линии пути их направления;

- рассчитать точки начала и окончания поворотов, провести и надписать линии поворотных пеленгов и дистанций;

- измерить длину каждого отрезка линии пути и рассчитать время плавания с учетом планируемой скорости перехода;

- у точек смены линии пути надписать расчетное судовое время покладки на новый курс;

- отметить точки открытия и скрытия наиболее важных маяков и других навигационных ориентиров;

- провести на карте ограждающие линии положения относительно ближайших навигационных опасностей.

Рассчитать:

- элементы приливных уровней для стесненных районов и портов с приливными явлениями;

- элементы приливных течений для прибрежных районов.

Обосновать расчетами и выбрать способы определения места судна на основные участки плавания.

По результатам проработки маршрута составляются следующие таблицы:

- Список карт и пособий;

- Перечень номеров извещений мореплавателям;

- Перечень выполненной корректуры;

- Сведения о портах и местах укрытия;

- Перечень курсов предварительной прокладки;

- Сведения о маяках;

- Сведения о радиомаяках и радиолокационных маяках-от-ветчиках;

- Сведения о РНС;

- Астрономические явления;

- Таблица приливов в основных пунктах маршрута;

- Таблица элементов течения;

- Оценка точности места и навигационной безопасности плавания.

Приведенный перечень таблиц носит рекомендательный характер и не является обязательным.

Составление справочных материалов на рейс

Справочные материалы на рейс (штурманская справка) составляются по результатам изучения района плавания, выполнения предварительных расчетов и предварительной прокладки, а также с учетом полученных на судно прогнозов, извещений и распоряжений.

Количество и объем справочных материалов определяется службой безопасности мореплавания (судовождения), капитаном, а также задачами и условиями плавания. Часть из них может быть представлена на картах в виде таблиц, схем и условных обозначений, ссылок на страницы руководств и пособий для плавания.

Объем штурманской справки может быть следующим:

- графический план рейса;

- справки о навигационно-гидрографических и других условиях и особенностях плавания для относительно самостоятельных участков рейса;

- справочные таблицы;

- наставления и рекомендации для плавания.

Наставления и рекомендации для плавания составляются на основании обобщения анализа и выводов, сделанных в ходе проработки маршрута перехода.

В тексте Наставления должны быть отражены:

- способы и дискретность определения места судна на каждом отрезке линии пути и оценка их точности радиальной погрешностью;

- навигационные опасности по пути перехода судна и меры по обеспечению заданного уровня навигационной безопасности плавания;

- способы обеспечения прокладки судна на новый курс в заданной точке;

- меры безопасности по подготовке судна к плаванию в стесненных условиях и в условиях ограниченной видимости;

- меры безопасности, предусмотренные местными правилами плавания и другими нормативными документами;

- требования по организации наблюдения и связи;

- действия при получении неблагоприятного прогноза погоды или при внезапном ухудшении погоды;

- места приема, смены и высадки лоцмана;

- личный опыт капитана и его помощников.

Использование навигационной информации мореплавателями

Основными требованиями, предъявляемыми к навигационной информации, являются ее достоверность, своевременность доведения до потребителей, непрерывность получения и использования при издании карт, руководств и пособий для плавания ГУНиО МО. Вся навигационная информация, поступившая на суда, в том числе и принятая по радио, подлежит учету.

Подшивки ИМ на судах хранятся за текущий и предшествующий годы, однако судоводителями, перед выходом в море проверяется полнота корректуры карт, руководств и пособий для плавания по опубликованным на день выхода ИМ и объявленным по радио навигационным предупреждениям, получаемым в инспекции Государственного надзора порта, в иностранных портах у портовых властей.

С выходом из порта на судах должен быть обеспечен непрерывный прием предупреждений НАВАРЕА и ПРИП. Если маршрут перехода пересекает несколько районов ВСНП, прием предупреждений по каждому следующему району должен начинаться заблаговременно для обеспечения своевременности получения информации.

Последние несколько лет судоходные компании активно используют в своей работе электронные выпуски извещений мореплавателям ГУНиО (ЭВИМ).

ЭВИМ выполнен в электронном формате Adobe Acrobat и представляет собой точную компьютерную версию еженедельного печатного выпуска ИМ ГУНиО (включая вклейки на карты) и предназначен для использования на персональном компьютере.

ЭВИМ имеет такую же юридическую силу, как и печатный выпуск ИМ ГУНиО и полностью его заменяет. Правомочность использования ЭВИМ определена в извещении №792 (выпуск ИМ ГУНиО №8 от 13.02.1999 г.).

Использование гидрометеорологической информации.

Необходимый минимум гидрометеорологической информации

Умелое использование гидрометеорологической информации, объем которой постоянно увеличивается, значительно повышает безопасность судовождения и эффективность работы флота. В связи с чрезвычайной загруженностью судоводительского состава выполнением своих функциональных обязанностей необходимо определить минимальный объем гидрометеорологической информации для различных этапов деятельности судоводителей.

Подготовка к выходу в рейс

При планировании рейса и проработке маршрута перехода целесообразно использовать Гидрометеорологический очерк лоции и Гидрометеорологические карты. Непосредственно перед выходом необходимо получить прогноз погоды из Морского бюро погоды, а также использовать информацию системы НАВТЕКС, метеорологических морских бюллетеней и факсимильных карт прогнозов погоды.

Плавание вблизи побережья и на оживленных морских путях

Необходимо осуществлять регулярный прием метеороло-гических морских бюллетеней и факсимильных карт различных стран и гидрометеорологических центров, а также сообщения других судов по маршруту перехода, и использовать собственные наблюдения.

Плавание на большом удалении от берега и в открытом океане

При плавании на большом удалении от берега объем принимаемой информации, качество приема факсимильных карт и качество прогноза существенно ухудшается. В этом случае судоводителю необходимо принимать любую возможную информацию по району плавания, использовать сообщения о погоде других судов по маршруту перехода, регулярно вести наблюдения за погодой и использовать местные признаки погоды. При получении факсимильных карт анализа погоды целесообразно самостоятельно составлять прогноз основных элементов погоды на срок от 12 до 24 часов.

Анализ и прогноз синоптического положения

Прогноз погоды - вероятностное, научно обоснованное предсказание изменений атмосферы и состояния поверхности мо-ря, произведенное на основе анализа приземных синоптических карт, выявления синоптических объектов и тенденций их перемещения и эволюции по маршруту следования судна.

Для расчета безопасного и экономически выгодного марш-рута следования судна необходимо знать прогноз погоды по предполагаемому маршруту.

Прогнозы погоды, составляемые метеорологическими цент-рами, относятся к большим акваториям, формулируются в доста-точно общих выражениях и редко содержат детали, характеризую-щие состояние погоды в районе судна. Поэтому судоводителю приходится самому вносить уточнения в прогноз погоды, а иногда, и составлять его самостоятельно.

Прогнозы погоды подразделяются по их заблаговременности на краткосрочные (до 2-х суток) и долгосрочные. Надежность прогнозов существенно уменьшается с увеличением их заблаговременности. На судне можно составлять краткосрочные прогнозы заблаговременностью 12 и 24 часа и штормовые предупреждения. В настоящее время существуют два метода научного предсказания погоды синоптический и численный (гидродинамический). Основным методом составления прогнозов погоды является синоптический метод, который базируется на принципах научного познания закономерностей формирования погодных условий: физической логики, временной последовательности, комплексности и трехмерности. Составленные таким методом прогнозы имеют вероятностный характер.

Для составления прогноза погоды в судовых условиях исходными данными являются:

- климатические данные, характеризующие повторяемость явлений и значений гидрометеорологических величин в районе плавания, которые определяются заранее при подготовке к плаванию;

- результаты фактических наблюдений за гидрометеорологической обстановкой, выполненные на судне в течение текущих и предыдущих суток;

- приземные синоптические карты с выполненным анализом за срок, предшествующий моменту составления прогноза и преды-дущие сутки;

- прогностические карты будущего синоптического положения с заблаговременностью 24 или 48 часов.

Наличие этих четырех источников информации является обязательным для правильного и быстрого составления прогноза. Отсутствие прогностических карт затрудняет составление прогноза, но не исключает возможности составления прогноза.

К составлению прогноза погоды на судне целесообразно приступать в 15-17 часов судового времени и определять срок действия прогноза с 18 часов текущих суток до 18 часов следующих суток, разделив этот период на два: c 18 до 09 часов и с 09 до 18 часов следующих суток.

Процесс составления прогноза погоды условно можно разделить на три этапа:

- анализ приземных синоптических карт погоды за смежные сроки, предшествующие составлению прогноза;

- прогноз синоптического положения;

- прогноз погодных условий.

Анализ приземных синоптических карт

Прежде чем приступить к составлению прогноза гидрометеорологической обстановки, необходимо выполнить ряд предварительных операций:

- по климатической справке выявить повторяемость метеорологических явлений. Явления с большой повторяемостью берутся под особый контроль;

- по результатам наблюдений, выполненных на судне, установить характер суточного хода давления и температуры. Если будет обнаружено, что давление выше 1010 гПа, а суточный ход давления правильный: в предутренние часы имеет максимум, в послеполуденные (около 15 часов) - минимум, а температура воздуха меняется в обратном порядке, то в данном районе признаков для существенных изменений в погодных условиях нет, характер погоды сохранится и на следующие сутки. Нарушение же суточного хода давления и температуры свидетельствует о намечающейся перестройке барического поля над данным районом, что связано с предстоящим изменением погодных условий. При определении характера суточного хода давления используется анализ барической тенденции: неуклонное падение давления указывает на возможное приближение циклона, а постоянный рост антициклона;

- принятую факсимильную карту приземного анализа погоды для общей наглядности необходимо “поднять” (раскрасить). Контуры суши подкрашивают светло-коричневым цветом, морей и океанов - светло-голубым; теплые фронты обводят красным карандашом, холодные - синим, окклюзии - коричневым. При наличии на карте данных от гидрометеорологических станций зоны осадков подкрашивают зеленым цветом, а зоны туманов - желтым. По данным барической тенденции необходимо выделить пунктирной линией зоны роста (Р) и падения (П) давления; оконтурить зоны штормового ветра, области интенсивного волнения и других опасных гидрометеорологических явлений;

- нанести на синоптическую карту место судна К_о на момент Т_о составления карты;

- определить влиянием какой воздушной массы, барического образования или фронта обуславливалась погода в районе нахождения судна на момент составления карты. Для этого необходимо определить расстояние судна до ближайшего барического образования или фронта и сопоставить фактическую погоду с погодными характеристиками барического образования и фронта. При нахождении судна в точке К₀погода будет определяться холодной воздушной массой и приближающимся теплым фронтом.

Прогноз погодных условий

В прогнозе должны быть указаны: направление и скорость ветра, степень волнения, количество облаков, вероятность осадков и туманов, видимость и температура воздуха.

Прогноз ветра

Исходя из ожидаемого изменения барического поля и, связанных с ним, изменений ветра, по сравнению с данными исходной карты, составляется прогноз преобладающего ветра на ночь и на день. При составлении прогноза ветра необходимо принимать во внимание следующее:

? ветер усиливается при приближении циклона или фронта;

? ветер поворачивает вправо при прохождении фронта в хорошо выраженной ложбине;

? ветер усиливается при углублении циклона или ложбины и постепенно ослабевает при их заполнении;

? ветер ослабевает в центральной части антициклона, гребня или барической седловины;

? в момент прохождения холодного фронта ветер имеет шквалистый характер;

? ветер усиливается при переходе с суши на водную поверхность;

? реальный ветер может быть больше расчетного при больших контрастах температур в соприкасающихся воздушных массах.

Ветер по карте погоды может быть определен в любом ее районе, где нанесены изобары.

Направление ветра определяется по расположению изобар на синоптической карте: реальный ветер U отклонен на угол ~15⁰ от направления изобары в сторону низкого давления (в северном полушарии) над водной поверхностью, при этом указывается предполагаемая четверть горизонта.

Скорость ветра над водной поверхностью может быть рассчитана по формуле:

(м/с),

где: K = 0,6- летом; 0,8- зимой;

ц ? широта места ( ⁰);

Дp - разность оцифровок соседних изобар (гПа);

Дn ? расстояние между соседними изобарами (градусы меридиана).

Наиболее удобно, быстро и надежно скорость ветра определяют с помощью градиентной линейки, которая размещается на большинстве приземных факсимильных карт погоды.

В прогнозе указывается сила ветра в баллах по 12-ти балльной шкале (таблица 5.29 МТ-2000). Сила ветра в баллах может быть оценена по формуле F?1,5G, где G=?p/?n (гПа/градус широты) ^_ горизонтальный барический градиент.

Прогноз волнения

Прогноз волнения составляется на основании прогноза ветра, т.к. высота волн зависит от продолжительности и силы ветра, его устойчивости по направлению и от пути, проходимого ветром над водной поверхностью (разгона).

Степень волнения оценивается по 10-ти балльной шкале (таблица 5.33, МТ-2000), в основу которой положены высоты хорошо выраженных волн, имеющих обеспеченность 3%.

При прогнозе степени волнения руководствуются следующими рекомендациями:

^_ при ветре 5...8 баллов, сохранении его продолжительности более 12 часов и разгоне более 300 миль балл степени волнения соответствует баллу ветра;

^_ при силе ветра до 5 баллов балл волнения уменьшается на 2 относительно балла ветра;

^_ при длине разгона менее 300 миль балл волнения на 2...3 балла меньше балла ветра;

^_ если в течении срока действия прогноза ожидается резкое ослабление ветра, то необходимо предусмотреть в прогнозе образование зыби.

Прогноз облачности

В судовых условиях прогноз облачности может быть дан лишь в общем виде и основывается на характере, типе и эволюционной направленности фронтальных разделов, наблюдающихся в районе плавания.

Сплошная облачность (10 баллов) прогнозируется, если в районе плавания наблюдаются:

^_ хорошо выраженный теплый фронт;

^_ фронты окклюзии (особенно теплого типа);

^_ теплый сектор циклона, при расположении судна вблизи его центра;

^_ продолжительное падение давления.

Значительная облачность (7...10 баллов) прогнозируется при нахождении в районе плавания:

^_ холодного фронта;

^_ размывающихся фронтов (теплого и окклюзии);

^_ нулевой барической тенденции.

Умеренная облачность (3...7 баллов) прогнозируется при от-сутствии в районе плавания фронтальных разделов и появлении в послеполуденные часы кучевообразных облаков.

Небольшая облачность и ясно (0...3 балла) прогнозируется, когда судно находится вблизи центра антициклона и в период про-хождения оси барического гребня высокого давления, а также при плавании в тылу циклона за холодным фронтом.

Резкоменяющаяся облачность прогнозируется при плавании в районе за линией холодного фронта и ожидается активное вторжение холодной воздушной массы.

Прогноз осадков

Прогноз осадков должен соответствовать прогнозу облачности, поэтому он базируется полностью на прогнозе перемещения фронтальных разделов. Вид осадков (дождь, снег, морось) прогнозируется в соответствии с ожидаемой температурой, а тип (обложные, ливневые, моросящие) ^_ в соответствии с типом фронта.

Продолжительные осадки (дождь или снег) прогнозируются в районах обостряющегося теплого фронта или фронта окклюзии.

Осадки временами^_ в районе размывающихся фронтов.

Осадки зарядами ^_ при прохождении холодного фронта и воздействии тыловой части циклона.

Моросящие осадки^_ при плавании внутри теплого сектора циклона вблизи его центра. Морось может наблюдаться даже при отрицательных температурах (до -5⁰...-6⁰).

Прогноз туманов

Прогноз тумана выполняется на основе климатических данных о повторяемости тумана в районе плавания. Обязательного появления тумана следует ожидать, когда плавание происходит:

- вблизи кромки тающих льдов, если ветер ожидается со стороны льда;

- в зоне теплого фронта, лежащего в параллельных изобарах;

-при резком потеплении в условиях слабых ветров и большой климатической повторяемости тумана в данном районе.

Рассеяние существующего тумана следует ожидать в случаях, когда:

- по прогнозу ожидается усиление ветра;

- произойдет похолодание;

- облака приподнимаются и приобретают кучевые формы;

- плавание будет проходить в районе холодного течения.

Прогноз видимости

Прогноз видимости производится в зависимости от типа воздушной массы, облачности, атмосферных осадков и туманов, которые будут воздействовать на район плавания судна.

Видимость более 10 миль прогнозируется при нахождении в арктическом воздухе; видимость 5...10 миль ^_ в морском умеренном (полярном) воздухе; видимость 3...5 миль ^_ в морском тропическом воздухе.

Пониженную видимость следует прогнозировать в зоне осадков и низкой облачности. Прогноз видимости в тумане не дается, т.к. в тумане она всегда меньше 0,5 мили.

Прогноз температуры воздуха

Над водной поверхностью, в связи с ее однородностью, не наблюдаются значительные колебания температуры воздуха, поэтому за основу прогноза следует брать исходную температуру, изменяя ее в зависимости от типа прохождения фронта: понижая на 3...4⁰С при прохождении холодного фронта и повышая на 3...5⁰С после прохождения теплого фронта.

Количественные критерии навигационной безопасности плавания

Cтандарт точности судовождения Международной морской организации

На навигационные происшествия из всех аварийных случаев приходится около 75%. Более трети всех аварий судов составляют посадки на мель, причем именно такие аварии чаще других приводят к гибели судна, многие из них имеют трагические, а некоторые - катастрофические последствия.

Снижение навигационной аварийности - необходимое условие охраны человеческой жизни на море и окружающей среды от загрязнения. Альтернативой навигационной аварийности является навигационная безопасность плавания, то есть такое состояние судна в конкретных обстоятельствах, когда обеспечивается минимальный риск столкновения с неподвижными и подвижными навигационными опасностями.

К подвижным навигационным опасностям относят прежде всего другие суда, в том числе - на якоре, а также любые искусственные и естественные объекты, не зафиксированные относительно грунта.

К неподвижным естественным и искусственным навигационным опасностям относят любые надводные и осыхающие объекты, а также подводные объекты с фактическим углублением, не обеспечивающим установленного запаса воды под килем судна. Для обеспечения безопасности судна от столкновения с неподвижными навигационными опасностями в любой момент рейса должно выполняться простое условие:

D_НО> 0,

где D_НО- дистанция до навигационной опасности.

Таким образом работа судоводителя по обеспечению навигационной безопасности сводится к непрерывному расчету дистанции D_НО и удержанию её в заданных пределах.

Рассчитать D_НО на практике возможно двумя способами:

непосредственным измерением D_НО с карты как расстояния между местом навигационной опасности и текущим местом судна;

аналитическим расчетом D_НО по известным координатам навигационной опасности и текущего места судна.

В любом случае необходимо знать как место навигационной опасности, так и место судна.

Навигационная опасность, как правило, нанесена на карту, или же её координаты приводятся в навигационных пособиях. Погрешность этих координат по сравнению с погрешностью координат места судна пренебрежимо мала и при решении практических задач судовождения ею пренебрегают.

Знание текущего места судна обеспечивается непрерывным ведением в рейсе от момента выхода судна в море до момента прибытия в порт назначения навигационной прокладки, которая включает в себя непрерывное счисление координат судна с периодическими определениями места и расчетами маневров для расхождения с другими судами.

Решение этой ответственной задачи в рейсе возлагается на вахтенных помощников капитана, которые в соответствии со своими обязанностями несут полную ответственность за безопасность судовождения.

Процесс измерения и обработки навигационных параметров для расчета счислимого места судна и определения его координат при обсервациях сопровождается погрешностями, которыми отягощены получаемые координаты. Поэтому для обеспечения навигационной безопасности плавания необходимо иметь суждение о точности используемых способов определения места судна (точности обсервованных координат).

Оценка точности места судна должна производиться:

- при выполнении предварительной прокладки;

- при подходе к берегу, навигационной опасности, стесненным водам;

- в случаях, когда полученная невязка обсервации превышает допустимую величину.

Периодичность обсерваций (интервал счисления) определяется требованиями к точности знания места судна в зависимости от условий плавания.

Интервал между обсервациями в зависимости от навигационных условий плавания устанавливает и контролирует капитан судна.

Требования к точности знания места судна регламентированы стандартом точности судовождения, принятым Ассамблеей ИМО в Резолюции А.953 (23) от 5 декабря 2003 г.

Стандарт определяет требования к точности знания места судна косвенно, указывая, с какой точностью должна работать радионавигационная система (РНС), которую судоводитель использует для обсерваций в районе (зоне) плавания.

Таких зон Резолюция А.953 определяет три:

1. Входы в гавани, подходы к ним, а также прибрежные воды с интенсивным судоходством и существенной степенью риска.

В этой зоне от РНС требуется обеспечить точность места судна с радиальной погрешностью не более 10 м с вероятностью 95 %.

2. Входы в гавани, подходы к ним, а также прибрежные воды с неинтенсивным судоходством и несущественной степенью риска.

3. Океанская зона

В этой зоне от РНС требуется обеспечить точность места судна с радиальной погрешностью не более 100 м с вероятностью 95 %. Эта точность соответствует требованиям как общей навигации, так и требованиям к информации о месте объектов в ГМССБ.

В любой зоне:

- период обновления вычисленных и выведенных на дисплей координат не должен быть менее 10 сек;

- если данные о месте судна используются для AIS, графической демонстрации или для непосредственного управления судном, то период обновления устанавливается менее 2 сек.

- доступность сигнала, рассчитанная по данным двухлетнего периода должна быть не менее 99.8 %;

- предупреждение о неисправностях системы или снижении точности её работы должно передаваться потребителям в пределах 10 сек;

- РНС должна обеспечить возможность судовой аппаратуре автоматически выбирать станции для определения положения судна с требуемой точностью;

- для судов со скоростями более чем 30 узлов требования могут быть более строгими.

Таким образом, Международная морская организация Резолюцией А.953 устанавливает в качестве обобщенного критерия навигационной безопасности плавания вероятность прохода судна без соприкосновения с навигационными опасностями. Плавание считается безопасным, если эта вероятность Р обеспечивается на уровне не менее РИМО = 95%.

Такой обобщенный подход позволяет упростить практических задач по обеспечению навигационной безопасности плавания уже на этапе планирования рейса с использованием таблиц Раздела IV Мореходных таблиц МТ-2000.

Российские национальные требования к точности судовождения

При плавании в стесненных районах, в узкостях, по системам разделения движения (СРД), а также по каналам и фарватерам требования к точности судовождения повышены и более детальны, чем требования ИМО.

Для этих условий плавания Международная ассоциация маячных служб (МАМС) совместно с Международной гидрографической организацией предложила повышенные и более детальные нормы точности плавания судов.

Россия традиционно принимает активное участие в разработке международных стандартов точности судовождения и российские национальные нормы в этой области полностью соответствуют международным. Отечественные нормативы точности приведены в Инструкции по навигационному оборудованию (ИНО) (табл. 4.1).

На основании рекомендаций МАМС отраслевое Наставление по штурманской службе на судах МРФ требует придерживаться точностей места судна и частоты обсерваций в зависимости от ширины полосы следования. При этом точность определения места и частота обсерваций должны обеспечить Р_БПне менее:

0,997 - в каналах с Н ? 100 метров;

0,993 - на фарватерах с Н ? 250 метров;

0,950 - на фарватерах, в полосе с Н > 0,2 мили

Отечественные нормативы точности судовождения

Перевод известных радиальных средних квадратических погрешностей места судна М в радиальные погрешности R_Р заданной вероятности Рзад производится по формуле:

R_Р = Мk_р,

где k_р - коэффициент, выбираемый из табл. 4.14 МТ-2000.

Оценка точности обсерваций

Точность спутниковых навигационных систем. На современных судах основным и наиболее распространенным способом определения места является использование американской спутниковой системы GPS Navstar (далее GPS) и российской спутниковой системы ГЛОНАСС.

Судоводителями наиболее часто используется услуга стандартного определения места SPS (Standard Positioning Service), официально предоставляемая правительством США пользователям GPS бесплатно до 2110 года. Для точек земной поверхности в широтах ц = 55оN… 55oS, точность SPS в горизонтальной плоскости оценивается радиальной средней квадратической погрешностью (СКП) М_о = 58 м.

Эти стандартные параметры точности определены для наблюдаемого созвездия из 4-х спутников при их возвышении над горизонтом в 5 градусов. Максимальная точность обсервации достигается, когда один из спутников находится в зените, а три остальных спутника располагаются равномерно по азимуту вблизи горизонта. Основными источниками погрешностей определяемых координат судов являются собственные шумы приемной аппаратуры, погрешности измерения времени и расчета эфемерид, влияние атмосферы, а также влияние режима снижения точности SA (режим избирательного доступа - Selective Availability), вводимого правительством США. В зависимости от местоположения судна или времени суток реальная точность GPS может изменяться.

Как правило, приёмник GPS вычисляет координаты судна по наблюдениям более чем четырех спутников. В полночь на 1 мая 2000 года согласно директиве президента США Б.Клинтона режим снижения точности SA был отключен. Однако президент США сохранил за собой право снижать точность сигналов GPS без предупреждения (включать режим снижения точности) в случае угрозы национальной безопасности.

В этих условиях фактическая точность (UERE - User Equivalent Range Error) обсерваций по GPS с использованием услуги SPS значительно выше и составляет Мо = 15 м.

Использование GPS в дифференциальном режиме, при котором в обсервованные координаты автоматически вводятся поправки, принимаемые от контрольных станций, позволяет судоводителям постоянно получать горизонтальную точность с СКП Мо ? 5 м в водах Европы и Мо ? 3 м в водах Северной Америки.

Потенциальные возможности российской системы ГЛОНАСС не реализованы из-за неполноты космического сегмента системы, так как на орбитах количество спутников пока менее необходимых 24-х. Вместе с тем наклонение плоскостей орбит спутников к плоскости экватора составляет 64,5о, поэтому рабочая зона ГЛОНАСС шире, чем у GPS. Предпочтительным является совместное использование ГЛОНАСС и GPS, как объединенной системы, получившей наименование ГНСС (глобальная навигационная спутниковая система). ГНСС позволяет, как повысить точность обсерваций за счет увеличения количества одновременно наблюдаемых спутников, так и расширить рабочую зону этой системы.

Точность обсерваций по 2-м и 3-м компасным пеленгам. Радиальная средняя квадратическая погрешность определения места по компасным пеленгам двух навигационных ориентиров оценивается известным выражением

где и - угол пересечения пеленгов, r - коэффициент корреляции, m_лп1 и m_лп2 - СКП линий положения.

В свою очередь при измерении пеленгов

где m_п - СКП истинного пеленга, Д - дистанция до ориентира.

При независимых навигационных параметрах, когда r = 0, или при взаимно перпендикулярных линиях положения, когда и = 90о, третье слагаемое под корнем обращается в ноль, поэтому

Анализ этих формул приводит к общему выводу, что точность обсервации по двум пеленгам зависит:

- от точности пеленгов - чем меньше погрешности измерения и обработки пеленгов, тем точнее место;

- от угла пересечения пеленгов - чем ближе этот угол к прямому, тем точнее место;

- от дистанций до ориентиров - чем меньше эти дистанции, тем точнее место;

- от коэффициента корреляции (взаимозависимости) пеленгов - при острых углах и между пеленгами наличие корреляции приводит к повышению точности, а при тупых углах и корреляция ухудшает точность места.

Полная погрешность истинного пеленга m_п включает:

- случайные (частные) погрешности m - погрешность наведения пеленгатора на ориентир (0,2^о), погрешность отсчета (0,2^о), погрешность за счет наклона репитера (0,1^о…0,2^о), погрешность за счет эксцентриситета картушки репитера (0,4^о);

- повторяющиеся (систематические) погрешности - погрешность установки пелоруса репитера в диаметральной плоскости судна (? 0,2^о), погрешность определения поправки гирокомпаса (0,5^о...0,7^о), инерционные погрешности гирокомпаса (0,3^о…1,0^о).

Среднее значение полной погрешности истинного пеленга

Оценивая в качестве примера по рассмотренной методике точность обсервации по двум ориентирам, одинаково удалённым на Д = 3,0 мили, с углом пересечения их пеленгов близким к прямому и = 90^о, при независимых обсервациях r = 0 и с СКП истинного пеленга 1,5о получим

При определении места судна по трем пеленгам, они как правило в одной точке не пересекаются, а образуют треугольник погрешностей. Причиной его появления являются рассмотренные погрешности измерения и обработки пеленгов.

Если длина любой из сторон треугольника погрешностей не превышает 0,5 мили, то считают, что причиной его появления являются случайные (частные) погрешности. Такой треугольник называют малым и обсервованное место судна с достаточной для практики точностью принимают в точке пересечения биссектрис внутренних углов треугольника.

Если длина любой из сторон треугольника погрешностей превышает 0,5 мили, то считают, что причиной его появления являются повторяющиеся (систематические) погрешности. Такой треугольник называют большим и для нахождения обсервованного места судна применяют рассмотренный ранее способ «разгона треугольника», который позволяет устранить погрешности повторяющиеся во всех пеленгах.

Для оценки точности места, полученного по трем равноточным пеленгам, рекомендуется упрощенная формула

где Дср и Иср - средние арифметические значения дистанций до ориентиров и острых углов пересечения пеленгов.

Содержание