• Просмотров: 23622

Содержание

5.1. Содержание планирования похода и подготовки к безаварийному плаванию

Безаварийное плавание корабля и успешное решение всех поставленных кораблю задач во многом зависит от качества подготовки штурманской службы к походу.

В Правилах организации штурманской службы выделено: «Независимо от конкретных целей предстоящего похода штурманская боевая часть всегда должна быть приготовлена в первую очередь для решения навигационных задач, обеспечивающих необходимую точность плавания и безопасность корабля от посадки на мель».

О важности предварительной подготовки к выходу в море говорится и в международных документах, содержание которых связано с организацией обеспечения безопасности мореплавания.

В резолюции Международной морской организации А.893 (21) говорится, что планирование рейса так же, как и контроль за местоположением судна в море, является основой безопасности мореплавания и предотвращения происшествий.

Главная цель подготовки состоит в создании и выборе условий, обеспечивающих не только качественное выполнение поставленных кораблю боевых и тактических задач, но и максимальную вероятность безопасного плавания. Эта цель достигается проведением перед выходом в море комплекса организационных, технических и расчетных работ, направленных на изучение и прогнозирование условий плавания, на разработку оптимального (по критериям безопасности плавания и эффективности выполнения специальных задач) маршрута движения и на расчет ожидаемой точности плавания на всех участках маршрута движения.

В состав этого комплекса входят следующие мероприятия, непосредственно направленные на подготовку к плаванию без навигационных аварийных случаев (происшествий):

– оценка состояния корабля, его остойчивости и состава навигационного оборудования, эксплуатационных ограничений, допустимой осадки по маршруту движения и в районах маневрирования, а также оценка маневренных характеристик корабля;

– укомплектование установленного корабельного набора навигационных морских карт, руководств и пособий;

– подбор навигационных карт и пособий на маршрут движения и их корректура;

– регламентная проверка навигационных комплексов и выверка морских средств навигации, определение их поправок, пополнение запасных инструментов и приборов;

– получение и анализ гидрометеорологического и ледового прогнозов;

– нанесение на путевые карты районов, опасных для плавания в минном отношении, полигонов и закрытых для плавания районов;

– изучение условий и режима плавания в районах по маршруту движения корабля;

– составление графического плана перехода, предварительной навигационной прокладки, производство предварительных расчетов по маршруту движения и разработка справочных материалов на поход;

– проработка маршрута плавания вахтенными штурманами и вахтенными офицерами;

– оценка ожидаемой и требуемой точности плавания и расчет допустимых параметров навигационной безопасности;

– подготовка комплекта программ (дискет) автоматизированной обработки навигационной информации, ввод путевых точек, координат ориентиров и другой навигационной информации в ЭВМ, в приемоиндикаторы РНС, КНС и электронные системы отображения карт и информации;

– определение (контроль) маневренных характеристик корабля.

Особенно важно перед выходом в море изучить условия предстоящего плавания, с тем чтобы предусмотреть все необходимые меры предосторожности и обоснованно выбрать средства и методы решения навигационных задач на каждом этапе (участке) маршрута плавания.

Изучение условий и режима предстоящего плавания имеет целью проанализировать навигационно-гидрографические, гидрометеорологические, астрономические и международно-правовые условия в районах предстоящего движения и использовать эти данные для выбора и разработки маршрута движения в максимальной степени, обеспечивающего выполнение поставленных кораблю задач с минимальным риском навигационного аварийного происшествия.

При изучении навигационно-гидрографических условий плавания обращается внимание на следующие вопросы:

– расположение и характеристика рекомендованных путей и фарватеров, средства навигационного оборудования, обеспечивающие плавание по ним;

– наличие наблюдаемых и ненаблюдаемых (подводных) навигационных опасностей и характеристика средств их ограждения;

– районы с опасными для корабля глубинами, отличительные глубины, степень подробности нанесения глубин на карты;

– характеристика рельефа дна и возможность его использования для определения места корабля;

– расположение районов с интенсивным судоходством и районов с разделением движения;

– характеристика береговой черты и возможность ее использования для определения места корабля;

– приметные пункты и естественные ориентиры;

– действующие СНО, включая радионавигационные системы, режим их работы;

– местные правила плавания, организация прохода по внутренним каналам и проливам иностранных государств;

– закрытые и запретные для плавания районы и районы с остаточной минной опасностью;

– районы лова рыбы;

– наличие систем берегового радиолокационного (навигационного) ориентирования и организация их использования;

– места возможных якорных стоянок;

– обеспеченность района плавания картами и пособиями;

– система передач навигационных оповещений и предупреждений.

После изучения навигационно-гидрографических условий плавания производится их анализ: выделяются наиболее сложные в навигационном отношении участки (участки с малыми глубинами и с ненаблюдаемыми навигационными опасностями), оцениваются возможности определения места с помощью различных средств и методов и дается качественная сравнительная оценка возможных путей перехода.

При изучении гидрометеоусловий обращается внимание на следующие вопросы:

– наличие информации о течениях и степень их достоверности;

– количественная характеристика приливов и приливных течений;

– ожидаемая облачность и условия видимости небесных светил (вероятность использования астрономических средств определения места);

– господствующие ветры и сила ветра;

– ожидаемая степень волнения, длина и высота волны;

– вероятность штормов, ураганов и тропических циклонов;

– ожидаемая ледовая обстановка – граница льда, вид и сплоченность ледовых образований, наличие и пути вероятного перемещения айсбергов;

– районы возможного обледенения корабля;

– характеристика визуальной, радиолокационной и гидроакустической видимости;

– тип гидрологического режима и возможности его использования для скрытного плавания подводной лодки и для повышения дальности действия гидроакустических средств наблюдения;

– наличие подводного звукового канала и возможность его использования для определения места с помощью навигационно-гидроакустической системы дальнего действия;

– система и организация передачи штормовых и ледовых предупреждений по районам плавания.

При оценке гидрометеорологических условий используется информация, представленная в гидрометеорологических пособиях, и учитывается информация, содержащаяся в прогнозах.

При изучении международно-правового режима обращается внимание на ширину территориальных вод и экономических зон иностранных государств и на расположение районов, закрытых для плавания. Изучаются правовые режимы плавания по каналам и в проливах.

Командир корабля, получив распоряжение о подготовке корабля к плаванию, уясняет поставленные кораблю задачи и ставит задачу офицерскому составу, при этом сообщает общий маршрут движения и цель выхода в море, сроки и режимы плавания, силы и средства навигационно-гидрографического обеспечения, требуемую точность плавания.

На командира корабля в период предварительной подготовки к выходу в море возлагаются следующие задачи:

– определение общего комплекса мероприятий по подготовке корабля и личного состава к решению задач в море и безаварийному плаванию;

– организация изучения офицерами штурманской службы корабля (офицерами БЧ-1, БИП и вахтенными офицерами) морского театра, района плавания в оперативном, минном, навигационно-гидрографическом и гидрометеорологическом отношениях, границ территориальных вод и специальных зон, запретных и опасных районов, международных правил плавания и других вопросов, необходимых для качественного выполнения ими задач по предотвращению навигационных происшествий;

– выдача распоряжений старшему штурману корабля по требуемой точности плавания, по организации использования навигационного комплекса и по режиму плавания на различных участках маршрута движения;

– изучение предварительных расчетов на поход, ожидаемой точности плавания, утверждение графического плана похода и предварительной прокладки со всеми сопутствующими ей расчетами.

Предварительные прокладка и навигационные расчеты выполняются на основе изучения условий и оценки обстановки плавания.

Сначала на генеральной навигационной карте составляется графический план предстоящего похода. Его основой является общая схема пути корабля и расчет его движения по времени с учетом генеральной скорости движения. При выборе и расчете пути учитываются следующие требования, связанные с навигационной безопасностью плавания:

– маршрут движения по возможности должен проходить через районы, свободные от навигационных опасностей и с допустимыми для данного корабля глубинами;

– проход сложных в навигационном отношении участков, а также районов с интенсивным судоходством целесообразно планировать на светлое время суток;

– путь в обход участков, покрытых льдом даже незначительной сплоченности, всегда предпочтительнее пути, проложенного через ледовые образования;

– график движения по маршруту рассчитывается с учетом строгого выполнения местных правил плавания в проливах, морских каналах и в других районах, в которых плавание осуществляется с режимными ограничениями.

На эту же генеральную карту с общей схемой маршрута движения наносятся необходимые справочные данные: зоны дальности действия средств навигационного оборудования, запретные для плавания районы, зоны напряженности составляющих магнитного поля Земли.

На нерабочем поле генеральной карты или на отдельных листах составляются справочные материалы, обобщающие или конкретизирующие результаты изучения условий плавания: протяженность маршрута похода и его отдельных участков; расчет движения (с учетом планируемой скорости) по направлению, времени и месту; время прохода заданных рубежей; элементы солнечной и лунной освещенности; магнитное склонение, приведенное к году плавания по всему маршруту движения; граница ледовых образований и зон, в которых вероятна встреча с айсбергами; места установки буровых вышек и зоны рыболовства; таблицы ожидаемых гидрометеоэлементов и т. п.

На основе выбранного и согласованного с командиром корабля общего графического плана движения корабля на откорректированных путевых картах составляется предварительная навигационная прокладка – детальный расчет элементов движения корабля по времени и месту (в соответствии с графическим планом перехода) и графическое изображение на картах предстоящей траектории движения корабля.

Путевые карты содержат более подробную информацию об обстановке, чем генеральные. Поэтому в процессе предварительной прокладки производится уточнение и конкретизация расчетов, выполненных при разработке графического плана.

При прокладке линий пути на путевых картах особое внимание обращается на их расположение относительно навигационных опасностей. Кратчайшее расстояние между линией пути и навигационной опасностью должно быть больше предельной погрешности места на данном участке маршрута движения. С этой целью относительно опасностей проводятся окружности радиусом, равным допустимому сближению с этой опасностью.

Для поворотных точек выбираются ориентиры, относительно которых будут измеряться поворотные навигационные параметры. Линии положения (навигационные изолинии), соответствующие поворотным навигационным параметрам, должны составлять с линией пути угол, близкий к прямому.

Относительно линий пути проводятся границы возможного предельного отклонения корабля под влиянием случайных факторов.

Особое внимание обращается на расчет прогнозируемых элементов течения на каждом участке маршрута. Они подписываются в точках начала их учета.

Учитывается возможность ограничения скорости корабля в темное время суток, в районах с интенсивным судоходством, в узкостях.

Выбираются основные и резервные способы обсерваций, рассчитывается дискретность определения места. Рассчитывается точность плавания и выявляются критические участки маршрута движения по критерию требуемой точности.

Если для каких-то участков океанского плавания предварительная прокладка составляется на картах-сетках, то производится оцифровка долготных координатных линий и наносятся навигационные опасности, расположенные в районе проложенной линии пути.

Путевые карты с проложенными линиями пути подвергаются дополнительному «подъему», под которым понимается выделение на карте различным цветом тех элементов карты, которые влияют на навигационную безопасность:

– выделяются опасные изобаты, отдельно лежащие опасные глубины, затонувшие суда, являющиеся препятствием для свободного прохода корабля, буровые вышки;

– проводится граница территориальных вод иностранного государства;

– отмечаются точки или линии, в которых производится переключение тока в обмотках размагничивающего устройства;

– наносятся запретные для плавания районы;

– на картах выделяются искусственные и естественные радиолокационные ориентиры;

– для обеспечения навигационной безопасности плавания в узкостях на крупномасштабных картах изготовляется сетка навигационных изолиний для быстрого нанесения обсервации по измеренным навигационным параметрам, проводятся ограждающие навигационные изолинии.

В дополнение к картам с предварительной прокладкой разрабатывается таблица плавания (расчет курсов по времени и месту), таблица запланированных обсерваций, таблица освещенности, справка по гидрометеорологической обстановке, таблица приливов и таблица суммарных течений для каждого участка маршрута движения.

Для контроля безопасности прохода морским каналом или огражденным фарватером для ходового мостика изготовляется схема каналов с обозначением всех ограждающих буев и вех.

При утверждении предварительной прокладки командир корабля выясняет и оценивает следующие вопросы:

– общее географическое расположение маршрута и навигационная и метеорологическая обстановка в районе плавания;

– наиболее сложные в навигационном отношении участки плавания, средства и методы кораблевождения в них;

– ожидаемая точность плавания и необходимая дискретность обсерваций;

– вероятность безопасного прохода участков с навигационными препятствиями;

– глубины моря и рельеф дна;

– допустимые параметры навигационной безопасности и возможность их достижения;

– режим плавания, скорости корабля, время прохождения заданных точек и районов;

– полнота информации о течениях;

– средства навигационного оборудования и изменения в навигационно-гидрографической обстановке; – режим работы навигационного комплекса;

– ожидаемое волнение, видимость и прогноз гидрометеоэлементов;

– средства и методы контроля навигационной безопасности в узкостях, необходимость дополнительного НГО;

– время, место и средства производства командирских контрольных обсерваций.

Командир подводной лодки при утверждении предварительной прокладки дополнительно рассматривает и утверждает следующие вопросы:

– точки подвсплытия на сеансы связи (в соответствии с расписанием, объявленным распоряжением на поход);

– меры безопасности в точках подвсплытия (всплытия);

– оценка скрытности плавания (гидрологические режимы в различных районах плавания, наиболее малошумные скорости, глубины погружения, работа гидроакустических средств в режиме эхопеленгования и т. п.);

– возможность производства обсерваций по геофизическим полям в подводном положении;

– средства и способы определения места при подвсплытиях на перископную глубину;

– необходимость включения гидроакустического абсолютного лага в разных районах плавания и режим его работы.

Оценка указанных вопросов позволяет командиру корабля детально вникнуть в особенности обеспечения навигационной безопасности в данном походе, способствует обоснованному руководству штурманской службой в море, воспитывает и стимулирует деятельность вахтенных штурманов. Поэтому совершенно недопустимо сводить утверждение предварительной навигационной прокладки к формальному акту обзора карт и материалов.

В период окончательного приготовления корабля к походу производится:

– разработка схемы безопасного маневра по выходу корабля из гавани (с рейда);

– контроль исправного функционирования всех морских средств навигации, определение поправок систем курсоуказания;

– проверка готовности основного и всех запасных постов управления рулем;

– контроль согласования принимающих навигационных данных и морских часов во всех служебных помещениях корабля;

– проверка внутренней связи между командными и боевыми постами штурманской службы;

– прием прогноза погоды, НАВИМ и ПРИП;

– определение осадки корабля;

– ввод поправки на магнитное склонение в приборы размагничивающего устройства;

– нанесение на карты информации о морской обстановке в гавани, на рейде и в районе предстоящего плавания (по данным оперативной службы);

– корректура исходных данных, ранее введенных в ЭВМ, в судовые приемоиндикаторы РНС и в электронные системы отображения карт и информации.

Основным содержанием деятельности командира корабля при окончательном приготовлении корабля к походу является: изучение навигационной обстановки в гавани и на рейде, анализ последнего прогноза погоды и последних навигационных предупреждений и оповещений, рассмотрение и утверждение плана маневрирования при отходе от причала и при выходе из гавани, анализ и оценка обстановки в прибрежных районах и на фарватерах, порядок использования фарватеров, организация и режим использования радиоэлектронных средств и средств связи, порядок и сроки донесений, сведения об обеспечивающих кораблях и пунктах пополнения запасов в море, место корабля в строю и назначенная скорость на переходе (если выход в море в составе группы кораблей), контроль выполнения заявок на дополнительное навигационно-гидрографическое обеспечение плавания, контроль готовности к работе всех технических средств кораблевождения и определения их поправок.


5.2. Методика расчета допустимой и ожидаемой точности плавания для обеспечения навигационной безопасности

Корабельный устав ВМФ обязывает штурманскую службу корабля перед выходом в море произвести расчет ожидаемой точности плавания на различных участках маршрута и определить основные и резервные способы определения места корабля.

Ожидаемая точность плавания должна соответствовать допустимой или требуемой, то есть ожидаемые средние квадратические погрешности счислимых и обсервованных мест всегда должны быть не больше допустимых, рассчитанных для заданной вероятности безопасного плавания.

При предварительных навигационных расчетах в качестве исходных данных используется или заданная вероятность безопасного плавания, или допустимая точность плавания. Поскольку допустимые погрешности соотнесены к определенной вероятности, то задание допустимых погрешностей одновременно означает и задание вероятности безопасного плавания. Учитывая, что допустимые погрешности в месте корабля зависят от условий плавания и от поставленных кораблю задач, штурману корабля для предварительных расчетов чаще всего задается вероятность безопасного плавания.

Опираясь на заданную вероятность, рассчитываются допустимые средние квадратические погрешности по маршруту плавания и анализируются ожидаемые погрешности при использовании различных доступных в данных условиях средств и методов морской навигации. В результате выбираются те средства и методы, которые обеспечивают требуемую точность плавания, то есть при которых ожидаемые погрешности будут меньше или равны допустимым.

Рассмотрим методику расчетов для обеспечения заданной вероятности навигационной безопасности плавания по заданному маршруту движения.

Расчет навигационной безопасности в этом случае производится в следующем порядке:

1. На каждой линии пути или на каждом ограниченном участке маршрута определяется ближайшая ненаблюдаемая навигационная опасность и измеряется кратчайшее расстояние до нее.

2. На основе заданной вероятности безопасного плавания (Р > 0,95) и в зависимости от условий плавания вычисляется допустимая средняя квадратическая погрешность места на данном участке маршрута движения:

– при плавании среди навигационных опасностей – по формуле (3.2.1);

– при плавании по фарватеру, в полосе двустороннего движения или по морскому каналу – по формуле (3.2.5);

– при плавании по оси фарватера – по формуле (3.2.7);

– при плавании вдоль опасной изобаты – по формуле (3.2.9).

3. Определяются средства и методы обсерваций, доступные в данном районе плавания, и рассчитывается ожидаемая точность определения места при использовании каждого из этих средств (методов). Ориентировочная оценка точности обсерваций (без учета конкретных условий выполнения обсерваций) производится с помощью табл. 5.2.1.

Уточнение данных этой таблицы с учетом конкретного расположения ориентиров на данном участке маршрута производится по формуле


(5.2.1) где – среднее арифметическое значение СКП линий положения планируемой обсервации; qср – средний арифметический угол, вычисленный по острым углам пересечения линий положения; n – количество линий положения, используемых для данной планируемой обсервации.

Средние квадратические погрешности навигационных параметров для расчета ожидаемой точности оцениваются или по опыту плавания, или приближенно определяются по таблице приложения 2.

Подобным образом рассчитываются ожидаемые СКП как основных обсерваций, так и резервных. Деление обсерваций на основные и резервные производится по критериям их точности и вероятности получения надежной обсервации. Ожидаемая точность обсервации должна быть не ниже допустимой, то есть ожидаемая радиальная СКП должна быть не больше допустимой.

Т а б л и ц а 5.2.1

Средство (способ) обсервации

Радиальная СКП,

мили

Два компасных пеленга (пеленгатор ПГК-2)

Три компасных пеленга

Радиолокационные расстояния: – два расстояния

                                                       – три расстояния

РНС «Декка»: – день

                        – сумерки

                        – ночь

РНС МАРС-75

РНС БРАС, РС-10

РНС «Лоран-С», РСДН-3, −4 («Чайка»):

              поверхностные радиосигналы

              смешанные радиосигналы: – день

                                                             – ночь

              пространственные радиосигналы

РНС «Омега»: – день

                        – сумерки

                        – ночь

РНС «Дифференциальная омега»

Низкоорбитальные КНС: – плавание с относительным лагом

                                            – плавание с абсолютным лагом

Среднеорбитальная КНС

Дифференциальная среднеорбитальная КНС

Круговые радиомаяки (два радиомаяка): – день

                                                                      – ночь

Высоты Солнца

Высоты трех звезд (планет)

Высоты четырех звезд (планет)

Береговые РЛС

0,5

0,2

0,1

0,06

0,1

0,3

0,8

0,15

0,02

0,15

0,7

1,0

1,0

1,4

3,0

2,0

1,0

0,4

0,1

0,03

0,005

1,3

2,0

1,4

1,1

0,8

0,08

Вероятность получения надежной обсервации вычисляется по формуле (2.1.4) с использованием данных, приведенных в табл. 2.1.1 … 2.1.4.

Вероятность получения хотя бы одной обсервации (или основной, или резервной, или той и другой) рассчитывается по формуле (2.1.3) с использованием данных, полученных по формуле (2.1.4).

Если возникает проблема выбора пары обсерваций (основной и резервной), то расчет по указанным формулам производится отдельно для каждой пары, и выбирается та пара, которая соответствует большей вероятности.

Пример.

На данном участке маршрута движения (на данном частном курсе) в широте 65о в ночных условиях возможны обсервации следующих видов: с помощью РНС «Лоран-С» (поверхностные радиосигналы), по высотам четырех звезд (ожидаемая облачность 4 … 5 баллов) и с помощью РНС «Декка».

Выбрать основной и резервный способы обсерваций, если допустимая радиальная СКП места Мд = 1,0 мили.

Р е ш е н и е:

по формуле (2.1.4) с использованием таблиц 2.1.1 … 2.1.4 вычисляется вероятность получения надежной обсервации каждым способом, а с помощью табл. 5.2.1 оцениваются их радиальные СКП:

РНС «Лоран-С» – Р1 = 0,98 × 0,90 = 0,882 (М1  = 0,15 мили),

высоты звезд     – Р2 = 0,80 × 0,80 = 0,640 (М2 = 0,7 мили),

РНС «Декка»      – Р3 = 0,98 × 0,75 = 0,735 (М3 = 0,8 мили).

Видно, что по точности  все эти обсервации удовлетворяют требованиям безопасности плавания, так как их СКП меньше допустимой для данного участка маршрута перехода.

Чтобы выбрать из этих обсерваций основную и резервную, производится расчет по формуле (2.1..3) для всех возможных комбинаций пар обсерваций:

Р1−2 = 0,882 × 0,640 + 0,882 (1 – 0,640) + 0,640 (1 – 0,882) = 0,957;

Р1−3 = 0,882 × 0,735 + 0,882 (1 – 0,735) + 0,735 (1 – 0,882) = 0,969;

Р2−3 = 0,640 × 0,735 + 0,640 (1 – 0,735) + 0,735 (1 – 0,640) =  0,905.

Так как вероятность Р1−3 определения места или первым способом, или третьим способом (или тем и другим) самая высокая, то за основной способ обсервации принимается обсервация по РНС «Лоран-С» (высокая точность), а за резервный – обсервация по РНС «Декка» (несмотря на то, что точность определения места этим способом несколько ниже точности определения  места по высотам светил).

4. Рассчитывается дискретность обсерваций с таким расчетом, чтобы средняя квадратическая погрешность счислимого места никогда не превышала допустимую СКП. Расчет интервалов между двумя последовательными обсервациями производится по методике, изложенной в п.3.7, с использованием формул (3.7.1) или (3.7.2).

5. При плавании на мелководье, непродолжительными по времени курсами или в районе с интенсивным судоходством вычисляется допустимая скорость корабля. Для этого используются формулы (3.4.2) … (3.4.5).

6. По осадке корабля с помощью формулы (3.5.1) контролируется допустимая глубина на всем протяжении маршрута предстоящего движения.

7. По результатам расчетов строятся графики допустимой и ожидаемой точности плавания:

– проводятся координатные оси (рис. 5.2.1): ось ординат – средние квадратические погрешности места судна, ось абсцисс – моменты и интервалы времени;

– по рассчитанным допустимым СКП на каждом из участков маршрута движения строится график изменения допустимых СКП по времени;

– для исходной точки предварительной навигационной прокладки, соответствующей времени То, и по ожидаемой СКП места в этой точке на график наносится точка Ао;

– от точки То по оси абсцисс откладывается отрезок, равный рассчитанному на этом участке допустимому интервалу tд1 между обсервациями, и, тем самым, определяется точка Т1 – момент выполнения очередной обсервации;

– на ординате точки Т1 откладывается отрезок Т1А1, соответствующий радиальной СКП обсервации, планируемой на этот момент, а также отрезок Т1с1, равный радиальной СКП счислимого места в момент Т1. Линия Аос1 представляет собой приближенный (линеаризованный) график нарастания погрешности счислимого места на интервале ТоТ1 = tд1;

– от точки Т1 по оси абсцисс откладывается отрезок, равный рассчитанному на этом участке допустимому интервалу tд2 между обсервациями, и, тем самым, определяется точка Т2 – момент выполнения очередной обсервации.

После этого относительно точки Т2 производятся операции, аналогичные вышеизложенным. В результате получается пилообразный график ожидаемых средних квадратических погрешностей места судна, соответствующих любому моменту времени.

Если интервал между двумя последовательными обсервациями рассчитывается по формулам (3.7.1), то точки сi будут находиться на графике допустимых СКП. Если использовались промежутки времени между обсервациям, меньшие рассчитанных, то точки сi располагаются под графиком допустимых СКП, то есть так, как показано на рисунке.

По графику видно, что СКП обсервации А4, соответствующей моменту Т4, больше допустимой (по причине, например, невозможности получения на данном участке маршрута более точной обсервации). Следовательно, на интервале Т4Т5 требуемая точность места не обеспечивается (на рисунке превышение ожидаемой погрешности места над допустимой обозначено штриховкой).

Если по условиям предварительной прокладки в момент, определяемый концом отрезка tд, получить обсервацию невозможно, то в промежуток времени Т7Т8 ожидаемая погрешность места также будет больше допустимой.

Во всех случаях, когда ожидаемая погрешность места больше допустимой, разрабатываются предложения по дополнительному навигационно-гидрографическому обеспечению безопасности плавания. При невозможности такого обеспечения вычисляется вероятность безопасного плавания исходя не из допустимых СКП, а из их ожидаемых значений. Естественно, что рассчитанная таким образом вероятность будет всегда меньше вероятности, рассчитанной по допустимым СКП. Сравнение этих вероятностей определит степень риска плавания.

При подготовке к плаванию целесообразно составить таблицу параметров навигационной безопасности плавания для каждого участка маршрута или для каждой линии пути.

Один из вариантов такой таблицы при проработке заданного маршрута движения представлен в виде табл. 5.2.2.

Т а б л и ц а 5.2.2

 

 

п/п

 

 

Допустимые параметры НБП

 

Участки маршрута

1

(11ч 3м – 12ч 10 м)

2

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10 

 

11 

 

 

Основная обсервация: радиальная СКП (мили) или элементы СКЭ

 

 

Резервная обсервация: радиальная СКП (мили) или элементы СКЭ

 

 

 

Допустимая СКП (Р = 0,995)

 

Допустимое расстояние до кромки фарватера, мили

 

Коэффициент точности счисления

 

Допустимый интервал между обсервациями, мин

 

Заданный интервал между обсервациями, мин

 

Радиальная СКП счислимого места (по tmin), мили

 

Допустимая скорость, уз

 

Допустимая глубина моря, м

 

Допустимый интервал между определениями элементов сноса, ч

 

 

Три компасных пеленга, М=0,2;а= 0,16;b= 0,12;a =70о

 

Радиолокационные расстояния, М=0,25;а=0,2; b=0,15;a = 240о

 

0,5

 

 

0,8

 

0,95

 

 

40 / 38 

 

 

20 

 

 

0,3 / 0,33

 

9,0

 

18,0

 

 

1,0

 

 

 

Таблица составляется для основного и резервного способов обсерваций. Участки маршрута, кроме обозначения их номерами, могут дополнительно конкретизироваться указанием или координат средней точки на линии пути этого участка, или интервалом времени (судового или оперативного) нахождения корабля на данном участке.

Под заданным интервалом между обсервациями понимается директивный интервал, задаваемый командиром корабля или флагманским штурманом соединения кораблей. Параметры точности перечисленных в таблице обсерваций являются осредненными для данного участка маршрута плавания.

При расчете точности плавания подводной лодки в подводном положении оценка интервалов между обсервациями не производится, так как обсервации выполняются в моменты подвсплытия подводной лодки на сеансы связи, а также при прохождении через полигоны с элементами геофизических полей. На моменты подвсплытия вычисляются СКП основного и резервного способов определения места, а также СКП осредненного места, вычисленного по всем навигационным параметрам, измеряемым в момент подвсплытия.

На график ожидаемой точности плавания наносится кривая изменения точности счисления с учетом определения элементов течения по показаниям абсолютного и относительного лагов.


5.3. Оценка вероятности безопасного плавания по заданному маршруту

В тех случаях, когда задан только маршрут движения, а допустимая вероятность безопасного плавания не задается, для производства обсерваций могут быть использованы любые доступные средства и методы. Тем не менее, предпочтение должно отдаваться наиболее надежным и точным из них.

Вероятность безопасного плавания на каждом участке рассчитывается по общей вышеизложенной методике. При этом может возникнуть необходимость оценки вероятности безопасного плавания по всему маршруту в целом или на отдельной его части, состоящей из нескольких участков.

Рассмотрим этот вопрос.

Пусть маршрут движения состоит из n участков и на каждом i-м участке вероятность безопасного плавания, вычисляемая по формуле (2.1.1), обеспечивается с вероятностью РНБПi ³ 0,99 (эта цифра соответствует расчетной для плавания с соблюдением основных правил предосторожности, а также статистическим данным, приведенным в работе [40]).

Вероятность события, состоящего в том, что за время плавания по маршруту, включающему n участков, произойдет m навигационных происшествий, рассчитывается по теореме теории вероятностей о повторении независимых опытов [9]:

Qm,n = Q1Q2 … QmPm+1 … Pn + … + Q1P2Q3 … Pn-1Qn + …+ P1P2 … Pn-mQn-m+1 … Qn,                         (5.3.1)

где Рi = PНБПi, Qj = 1 – Pj, (j = i = 1, 2, …, n).

Применяя эту теорему к нахождению вероятности события, при котором за время плавания по всем участкам маршрута произойдет одно навигационное происшествие (m = 1), получим


(5.3.2)
Отсюда следует, что вероятность события, состоящего в том, что за время плавания не произойдет ни одного навигационного происшествия, связанного с посадкой судна на мель, равна Р = 1 – Q или


(5.3.3)

где Qj – вероятность навигационного происшествия на j-м участке маршрута движения; i, j – порядковый номер участка маршрута движения.

Расчет составляющих РНБПi вероятности безопасного от посадки на мель плавания по заданному маршруту производится исходя из реальных точностей определения места на каждом участке плавания. При этом целесообразно производить расчет, как для основных, так и для резервных обсерваций. Требований к допустимой точности места в данном случае не выставляется, но при более точном знании места корабля будут большими вероятности РНБПi и, следовательно, большей будет и общая вероятность безопасного плавания.

Поскольку навигационный аварийный случай, связанный с посадкой корабля на мель, касанием грунта или столкновением, –событие относительно редкое, то вместо формулы (5.3.3) можно использовать более простую приближенную формулу, выражающую закон распределения Пуассона:


(5.3.4)

где Q – осредненная вероятность навигационного аварийного случая (Q £ 0,01).

Пример.

Заданный маршрут движения состоит из четырех участков. Вероятность плавания, безопасного от навигационного происшествия, на каждом их этих участков, рассчитанная по формуле (2.1.1) для основных способов определения места, характеризуется следующими величинами: РНБП1 = Р1 = 0,99; РНБП2 = Р2 = 0,993; РНБП3 = Р3 = 0,998; РНБП4 = Р4 = 0,991.

Вычислить вероятность плавания, безопасного в навигационном отношении, по всему маршруту.

Р е ш е н и е.

Для четырех участков маршрута формула (5.3.2) в развернутом виде имеет вид: Q = Q1Р2Р3Р4 + Q2Р1Р3Р4 + Q3Р1Р2Р4 + Q4Р1Р2Р3.

Подставляя в это выражение исходные данные и учитывая, что Р = 1 – Q, получим Р = 0,972.

Если использовать закон Пуассона, то сначала по вероятностям РНБП вычисляется среднее арифметическое значение Q = [S (1 – РНБП)i] / 4 = 0,007, а затем по формуле (5.3.4) находится искомая вероятность безопасного плавания Р = 0,972. Результаты, как видно, совпали.

Если на некоторых участках вероятность безопасного плавания меньше 0,99, но осредненная вероятность (по всем участкам маршрута) равна или больше этой цифры, то для оценки вероятности плавания по всему маршруту следует пользоваться только формулой (5.3.4). Если же и осредненная вероятность меньше 0,99, то интегрированную вероятность безопасного плавания по всему маршруту рассчитывать по приведенным здесь формулам недопустимо. В этом случае анализ вероятности безопасного плавания рассматривается отдельно на каждом участке.

Для наглядности и анализа надежности навигационно-гидрографического обеспечения безопасности плавания по заданному маршруту полезно вычертить график изменения вероятности безопасного плавания от участка к участку и по всему маршруту (рис. 5.3.1, выбирается любой из двух вариантов).


5.4. Выбор безопасного маршрута движения

При самостоятельной разработке маршрута движения, когда не задается вероятность безопасного плавания и не регламентируется жесткая привязка траектории движения к местности, расчет пути перехода производится с учетом рекомендаций, изложенных в § 5.1.

Линии пути в процессе предварительной прокладки наносятся с расчетом обеспечения безопасного прохождения относительно ненаблюдаемых навигационных препятствий.

Для этого кратчайшие расстояния между линиями пути и навигационными опасностями должны удовлетворять требованиям допустимых расстояний, вычисляемых по следующим формулам:

– при расхождении с отдельной навигационной опасностью – формулы (3.3.1) … (3.3.3);

– при прокладке линии пути среди навигационных опасностей – формулы (3.3.4) … (3.3.5);

– при прокладке линии пути вдоль опасной изобаты – формулы (3.3.6) … (3.3.7);

– при плавании по фарватеру (морскому каналу) или в полосе установленного движения – формулы (3.3.8) … (3.3.9).

При использовании всех указанных формул задаются вероятностью безопасного положения корабля относительно ближайшей к линии пути опасности, близкой к 100%, а также реальными средними квадратическими погрешностями места корабля при использовании надежных средств обсерваций.

Чем ниже точность места корабля, тем дальше от опасности должна прокладываться линия пути.

В самом перестраховочном варианте кратчайшее расстояние между линией пути и навигационной опасностью должно быть не менее трех радиальных СКП (рис. 5.4.1).

Однако такой подход хоть и отличается простотой и надежностью (вероятность безопасного положения корабля относительно навигационного препятствия составляет почти 0,9999), но в некоторых условиях (в узкостях) не может быть применен из-за отсутствия свободного пространства.

При выборе маршрута движения, помимо допустимых кратчайших расстояний до опасностей, учитываются все ранее перечисленные параметры навигационной безопасности плавания (кроме допустимых СКП места корабля): допустимая скорость корабля (на мелководье, в узкостях и в районах с интенсивным судоходством), глубина моря, глубина погружения подводной лодки, интервал времени между обсервациями и между определениями элементов сноса (при плавании в открытом море).

После выполнения предварительных расчетов навигационной безопасности плавания рекомендуется для каждого участка маршрута движения составить таблицу параметров навигационной безопасности плавания по форме табл. 5.2.2, но вместо пунктов 3, 4, 6 и 7 включить пункты «Допустимый интервал счисления до подхода к навигационной опасности» и «Минимально допустимое расстояние до ближайшей опасности».

Расчет интегральной вероятности безопасного плавания по всему маршруту производится по методике, изложенной в предыдущем параграфе.

Добавить комментарий

Ваши комментарии не должны содержать призывов к насилию, разжиганию межнациональной розни и экстремизму, оскорблений, нецензурной лексики, а также сообщений рекламного характера. Все комментарии, не отвечающие этим требованиям, будут модернизироваться или удаляться.
Войдите через социальные сети:
             
или заполните:

Самое читаемое

  • Состав изолирующего дыхательного аппарата ИДА-59М

    Изолирующий дыхательный аппарат ИДА-59М

    Устройство ИДА-59М Изолирующий дыхательный аппарат ИДА-59М (рис. 9) предс­тавляет собой автономный дыхательный аппарат регенеративного типа с замкнутым циклом дыхания. Аппарат изолирует органы…

Новости

RSS поток Podlodka.info

В этот день

Сегодня нет мероприятий!
Rambler's Top100