Определение поправок компасов. Поправка компаса

Иногда, интервьюируя 3-х помощников, я в шутку спрашиваю: «C чего начинается утро для 3-го помощника и для капитана?»

Молодые ребята теряются, и пытаются что-то придумать на мой неожиданный вопрос.

Я им всем объясняю, что утро у капитана начинается с чашечки ароматного кофе, а для 3-го помощника утро начинается с поправки компаса. Шутка конечно, но с долей правды. Вот об этом я и хочу поговорить.

Все судоводители знают, что поправку компаса нужно определять каждую вахту. Как это сделать?

В прибрежном плавании, когда есть береговые ориентиры, это очень просто, и занимает несколько минут. А что делать, если судно в открытом океане? Вокруг ничего, только небо, океан, чайки и капитан, который с интересом наблюдает, как 3-й помощник решит поставленную задачу. Он же наверняка считает тебя «GPS generation». Как говорят, все гениальное просто.

Существует быстрый и легкий способ определения поправки компаса по нижнему или верхнему краю Солнца. Для этого нужно совсем немного – установить пеленгатор с борта, где Солнце заходит, и в момент, когда последний сегмент скрывается за горизонтом. После этого следует взять пеленг, засечь время, широту, долготу и вбить данные в компьютерную программу Navimate или Skymate. Если же не хотите краснеть перед капитаном, или на какой-нибудь инспекции, то покажите класс и рассчитайте поправку вручную.

Для этого нам нужно пособие под названием Nautical Almanac.

Итак, снимаем пеленг на Солнце, записываем текущее время и координаты, записываем курс по гиро и магнитному компасу.

Пример:

Date: 19.03.2013 LMT(UTC+2): 17:46:30 Lat: 35-12,3 N Long: 35-55,0 E

Gyro bearing: 270,6 Heading 005 Magnetic heading 000

Приводим время к Гринвичу (2-й часовой пояс) GMT 15:46:30

Находим GHA (Гринвичский часовой угол)

Находим DEC (склонение)

Чтобы их найти, заходим в основную таблицу Альманаха, и находим текущую дату. Выписываем GHA и DEC на текущий час, также выписываем для Солнца поправку d (справа внизу таблицы). В нашем случае она равняется 1,0.

Затем нужно исправить Гринвичский часовой угол и склонение поправками на минуты и секунды.

Эти данные можно найти в конце книги. Страницы озаглавлены минутами, и на каждую секунду приведена поправка для GHA. Там же в правой части приведена поправка для склонения, которая выбирается по d.

M’S” = 11-37,5 corr = 0-00,8

Теперь приводим Гринвичский часовой угол к местному часовому поясу. Для этого мы прибавляем (если Е) или отнимаем (если W) нашу долготу:

GHA = 54-42,5 + Long 35-55,0

LHA = 90-37,5

Заходим в таблицу Sight reduction table и выбираем значения A, B, Z1:

A = 55,0 B = 0 Z1 = 0

Для второго вхождения в таблицу нам понадобятся F и А.

Чтобы получить F, нужно просто сложить B и DEC (+/-).

DEC у нас положительное, если знак склонения и широты совпадает (N и N/S и S).

Если склонение и широта у нас разные, то DEC отрицательное.

B = 0

DEC = 0-20,6 S

F = 359 39, 4 (округляем до 360)

Теперь уже имея F и A, мы второй и последний раз входим в ту же таблицу, и выписываем второй компонент азимута Z2:

Z2 = 90

Затем складываем Z1 и Z2 и получаем полукруговой азимут Z:

Z = 0 + 90 = 90

Переводим полукруговой азимут в круговой используя правило:

Для северной широты, если LHA больше 180: Zn = Z, если LHA меньше 180: Zn = 360 Z

Для Южной широты, если LHA больше 180: Zn = 180 – Z, если LHA меньше 180: Zn = 180 + Z

В нашем случае Zn = 360 – 90 = 270

Искомый пеленг найден. Отнимаем наш компасный пеленг 270 – 270,6 = — 0,6W

Чтобы не запутаться в порядке вычислений, привожу алгоритм:

1. Производим вычисления, записываем пеленг, позицию, время, и курс.
2. Приводим местное время к Гринвичскому.
3. Выбираем из таблиц значение LHA и Dec.
4. Исправляем их поправками на минуты и секунды.
5. Выбираем из таблицы значения A, B, Z1.
6. Вычисляем F, и выбираем из таблицы Z2.
7. Находим азимут и переводим его в круговой.
8. Находим поправку компаса (истинный пеленг минус компасный).
9. ВЕШАЕМ СЕБЕ НА ГРУДЬ БОЛЬШУЮ АСТРОНОМИЧЕСКУЮ МЕДАЛЬ.

На первый взгляд все выглядит громоздко и непонятно. Но сделав пару практических вычислений, все встанет на свои места.

Кстати, делая поправку компаса по заходу а, у вас появится уникальный шанс увидеть зеленый луч. Дело в том, что при заходе Солнца, в момент, когда Солнце скрывается за горизонтом, из-за рефракции и преломления цвета очень редко, но можно наблюдать зеленый луч в течении нескольких секунд. Это таинственное, загадочное и очень редкое явление получило отражение во многочисленных преданиях разных народов, и обросло легендами и предсказаниями.

Например, по одному из преданий, тот, кто увидел зеленый луч, получит повышение по службе, благополучие, и сможет встреть ту единственную, c которой он встретит свое счастье.

И это не байка, так как Капитан, увидев и оценив старания, а также грамотность молодого судоводителя, конечно же будет рекомендовать его на повышение по службе.

Так что определение поправки компаса по заходу Солнца — это прямой путь к повышению по службе и, как следствие, к благополучию и счастью.

Я желаю всем молодым судоводителям спокойного моря, продвижения по службе, и возвращения к родным берегам. Пусть зеленый луч принесет вам счастье в вашей жизни.

Курс судна — угол между диаметральной плоскостью судна и направлением на север. Измеряется в градусах по часовой стрелке от 0° до 359°. Истинный курс судна (ИК) — это угол, заключенный между северной частью истинного меридиана (линии NS) и диаметральной плоскостью судна (направлением носа судна). Истинный курс отсчитывается по часовой стрелке от 0 до 360°.
Магнитный курс (МК) — угол между магнитным северным меридианом N и линией курса.
Действие магнитного компаса основано на свойстве магнитной стрелки занимать определенное положение в земном магнитном поле, а именно: северный конец магнитной стрелки компаса указывает на северный магнитный полюс земли N. Магнитные и географические полюсы не совпадают. Направление, проходящее через ось магнитной стрелки, называется магнитным меридианом. Магнитный меридиан не совпадает с направлением истинного меридиана. Компасным курсом (КК) называется угол в плоскости истинного горизонта, отсчитываемый от нордовой части компасного меридиана по часовой стрелке до носовой части диаметральной плоскости судна. Компасные курсы и пеленги могут быть в пределах от 0° до 360°.
Магнитное склонение (d) — угол между северной частью истинного меридиана и северной частью магнитного меридиана, называется магнитным склонением. Склонение отсчитывается от северной части истинного меридиана к востоку или западу от 0 до 180°. Восточному, или остовому, склонению присваивается знак плюс, западному, или вестовому, — знак минус. Магнитное склонение для данного места непостоянно, оно все время увеличивается или уменьшается на небольшую постоянную вели чину. Величина склонения в данном районе плавания, годовое его увеличение или уменьшение в год, к которому приведено склонение, указываются на навигационных картах. Девиацией магнитного компаса (δ) называют горизонтальный угол, на который плоскость компасного меридиана отклоняется от плоскости магнитного меридиана(разница межку Nм и Nк).На каждом курсе девиация у судовых компасов различна. Это объясняется тем, что при изменении курса меняется положение судового железа относительно магнитных стрелок компаса. Кроме того, после поворота судна судовое железо частично перемагничивается, что также приводит к изменению магнитного поля судна.
Поправка магнитного компасса — алгебраическая сумма девиации и магнитного склонения, на величину которой компасные направления отличаются от истинных: ΔМК=δ+d девиацию МК и склонение необходимо брать со своими знаками.

Для того, чтобы найти истинный курс (ИК) зная магнитный курс (МК) и склонение d компаса в данном районе плавания, необходимо к магнитному курсу алгебраически прибавить приведенное к году плавания склонение с его знаком:ИК= МК+ (±d) следовательно:МК= ИК-(±d)


Пример: Истиный курс(ИК) = 90° Девиация(δ) = 5°E (девиация к востоку(Е) знак «+», если к западу(W) знак «-«) Склонение приведенное к году плавания (d) = 10°W(склонение у нас к западу, то знак будет «-«, т.е. -10°) 1)Найти ΔМК ΔМК=δ+d=5+(-10°)=-5° 2) Найти МК МК=ИК-(±d)=90°-(-10°)=100° 3)Найти КК КК=ИК-(±d )-(± δ )= 90°-(-10°)-(+5°)=95°
Для понятности расчетов сделаю зарисовку, так как пример интересный:

Так же необходимо помнить что:а) курс не имеет отрицательных значений, в случае получения такового при расчётах результат следует вычесть из 360°;б) если курс получился при расчётах более 360°, то следует из результата вычесть 360°.

Принцип определения поправок любого ком-паса ΔК заключается в сравнении компасного направления (измеренного с помощью компаса) с истинным направлением:

ΔК = ИК – КК; ΔК = ИП – КП.

Различают три основных метода определения поправки компаса:

-по сравнению пеленгов;

-по створу;

-по сличению компасов.

Определение ΔК по сравнению пеленгов

Способ основан на точном знании места судна и координат пеленгуемого ориентира.

Истинный пеленг рассчитывается, ориентир пеленгуется (КП).

Полученный КП сравнивается с ИП:

ΔК = ИП – КП.

tgИП = Δλ·cosφm/Δφ,

где: Δλ – разность долгот между судном и ориентиром;

Δφ – разность широт между судном и ори­ентиром;

φm = 0,5(φ1 + φ2) – средняя широта.

ИП можно также измерить по карте, однако при этом прибавятся погрешности измерений с помощью прокладочного инструмента.

Определение ΔК по створу

Система из двух или трёх маяков, знаков, ог­ней, расположенных на местности в определён­ном порядке, и образующих линию положения (ось створа), называется морским навигацион­ным створом.

Створы предназначены, в основном, для обес-печения плавания по прямым отрезкам (коленам) фарватеров в узкостях, где много навигационных опасностей.

По назначению створы бывают ведущими, по­воротными, секущими и девиационными

Метод определения поправок компаса по створу заключается в сравнении КП, измеренного на створные знаки в момент пересечения линии створа, с ИП створа, указанным на карте:

ΔК = ИПств – КПств.

Для определения ΔК можно также использо­вать створ двух естественных ориентиров, по­казанных на карте (вершины гор, мысы) или со­оружений (трубы, мачты), ИП которых измеря­ется по карте с помощью прокладочного инст­румента.

Определение ΔК по сличению компасов

Метод основан на сравнении курса по ком­пасу, поправка которого определяется с курсом по компасу, поправка которого известна. На ос­нове одновременного сличения курсов рассчиты­вается ΔК.

ΔК = Ко + ΔКо – К *,

где Ко – курс по компасу, поправка которого из­вестна;

ΔКо – известная поправка;

К – курс по компасу, поправка которого оп­ределяется.

Разность Ко – К = R называется сличение. Отсюда

ΔК = R + Ко.

Пример:

ОпределитьΔМК, если ККмк + 6º, ГКК = 354º, ΔГК = -2º.

Решение:

R = Ко – К = ГКК – ККмк = 354º - 366º = -12º;

ΔК = R + Ко;

ΔМК = R + ΔГК = (-12) + (-2) = -14º.

Ответ: ΔМК = -14º.

Вывод формулы *:

ИК = К + ΔК; ИК = Ко + ΔКо; т.к. ИК = ИК, то

К + ΔК = Ко + ΔКо; ΔК = Ко + ΔКо – К.

Определение поправки гирокомпаса

С целью уменьшения случайных погрешностей, после прихода гирокомпаса в меридиан (на сто­янке), производятся многократные измерения пеленгов через каждые 10 – 15 минут в течение 2,5 – 3,0 часов. По результатам измерений рас­считывается среднее значение гирокомпасного пеленга ГКП:

ГКПср = 1/п(ГКП1+ГКП2+ГКП3+…+ГКПп);

где п – число измерений.

Затем определяется постоянная поправка:

ΔГК = ИП – ГКПср.

В море постоянная поправка гирокомпаса оп­ределяется при равномерном движении судна. В момент каждого измерения компасного пеленга выполняется высокоточная обсервация, относи­тельно которой рассчитывается истинный пе­ленг. Для каждого гирокомпасного пеленга рас­считывается соответствующий ему ИП и по­правка гирокомпаса ΔГК. Среднее значение по­правки рассчитывается по формуле

ΔГКср = 1/п(ΔГК1+ΔГК2+ΔГК3+…+ΔГКп);

где п – число измерений.

Определение поправки магнитного

компаса

Поправка магнитного компаса зависит от магнитного склонения d и от девиации δ:

ΔМК = d + δ.

Склонение изменяется с изменением координат судна и с течением времени, девиация зависит от курса судна.

Поэтому ΔМК, определяемая по сравнению пе-ленгов, по створу и по сличению может быть использована лишь на том курсе, на котором производилось её определение.

В общем случае поправка магнитного компаса определяется как алгебраическая сумма магнит-ного склонения d, которое снимается с навигаци­онной морской карты и приводится к году плава­ния и девиации δ, выбираемой из таблицы девиа­ции.

§ 17. Магнитные и компасные румбы, курсы и пеленги. Общая поправка компаса

Направление в море определяют не только относительно истинного меридиана, но также относительно магнитного и компасного меридианов, называя их в общем случае магнитными компасными румбами.

Рис. 21.

Изобразим на плоскости истинного горизонта три меридиана (рис.21): истинный NиSи, магнитный MMSM и компасный NKSK, направление диаметральной плоскости OD и направление с судна на береговой ориентир ОМ. На чертеже угол NиOD - истинный курс судна, а угол NиOM - истинный пеленг. По аналогии считают, что угол NMOD - магнитный курс (МК), угол NKOD - компасный курс (КК), угол NMOD - магнитный пеленг (МП), а угол NKOM - компасный пеленг (КП).

Таким образом, Mагнитным курсом судна называют угол при центре компаса, отсчитываемый от нордовой части магнитного меридиана до направления носовой части диаметральной плоскости судна по часовой стрелке от 0 до 360°. Компасный курс - угол при центре компаса, отсчитываемый от нордовой части компасного меридиана до направления носовой части диаметральной плоскости судна по часовой стрелке от 0 до 360°. Магнитным пеленгом предмета называют угол при центре компаса, отсчитываемый от нордовой части магнитного меридиана до направления на предмет по часовой стрелке от 0 до 360°. Компасным пеленгом предмета называют угол при центре компаса, отсчитываемый от нордовой части компасного меридиана до направления на предмет по часовой стрелке от 0 до 360°.

Истинные курсы и пеленги связаны с магнитными следующими алгебраическими соотношениями:

Пример 19. И К = 355°, d = 11°5W.

Решение (формулы 19)

Пример 20. МП = 132°, d = 5° O st .

Решение (формулы 20)

Магнитные курсы и пеленги связаны с компасными следующими алгебраическими соотношениями:
Пример 21. КК = 357°; 5 = 5°O st .

Решение (формулы 21)

Пример 22. МП = 4°: КП = 358°

Решение (формулы 22)

Совместное действие сил земного магнетизма и магнитного поля судна приводит к тому, что магнитная стрелка отклоняется от истинного меридиана на некоторый суммарный угол, называемый общей поправкой компаса. Ее обозначают символом АК.

Общую поправку называют остовой или вестовой и ставят знак «плюс» или «минус» в зависимости от того, к осту или весту отклонена северная часть компасного меридиана от северной части истинного меридиана. Например:

АК = +3 ° или АК = -10° .

Общая поправка компаса, склонение и девиация связаны следующими алгебраическими соотношениями.

Устройство магнитного компаса основано на свойстве магнитной стрелки устанавливаться по направлению силовых линий магнитного поля. Линия NS картушки компаса устанавливается по направлению горизонтальной составляющей магнитного поля Земли – магнитного меридиана Nм.

Магнитным склонением (d) называется угол между плоскостью истинного меридиана (Nи) и направлением горизонтальной составляющей магнитного поля Земли (магнитного меридиана Nм) (Рис. 1.17). Положительному склонению присваивается наименование E, отрицательному – W.

Величина магнитного склонения различна в различных точках Земли и меняется от года в год. Это годовое изменение (увеличение или уменьшение) указывается на морских картах.

С тем, чтобы выбрать склонение с карты, необходимо:

1 - приводим склонение к году плавания, которое производится по формуле:

dпл = dк + n∆d

где: dк – склонение, снятое с карты;

n – разница между годом плавания и годом к которому приведено склонение (выбирается с карты);

Рис. 1.17 Магнитное склонение ∆d – годовое изменение склонения (с карты).

Пример. На карте магнитное склонение приведено на 2003 г. dк = 7,3 0 W. Годовое увеличение к W ∆d = 0,1 0 . Определить склонение на год плавания dпл в 2010 г.

Решение.

1 – находим разницу n: _ Год плавания = 2010

Год на карте = 2003

2 – определяем изменение склоненияn∆d: Х n = 7

∆d = 0,1 0

n∆d = 0,7 0 к W

3 – приводим склонение к году плавания dпл: + dк = 7,3 0 W

n∆d = 0,7 0 кW

Ответ: d 10 = 8,0 0 W или d 10 = - 8,0 0

На магнитный компас помимо магнитного поля Земли, действует магнитное поле судна, возникающее вследствие намагничивания железных конструкций судна магнитным полем Земли.

Ось NS, картушки магнитного компаса устанавливается по направлению горизонтальной составляющей с направлением магнитного меридиана.

Девиация (δ) – угол между плоскостью Nк и Nм. Величина девиации зависит от магнитного курса судна МК. Чтобы она была не слишком большой, девиация компенсируется с помощью помещаемых в нактоузе компаса магнитов. Остаточная девиация определяется и сводится в таблицы. Аргументом, по которому составляется таблица девиации, обычно служит компасный курс КК. Однако, учитывая, что при небольшой девиации, разница между КК и МК невелика, в таблицу можно входить с МК.

Общая поправка магнитного компаса (∆мк) – угол между истинным меридианом Nи

и компасным меридианом Nк – представляют собой сумму d и δ:

∆мк = δ + d

Расчет производится в следующей форме:

Если КК известен с ним входят в «Таблицу девиации» и выбирают из нее девиацию δ.

Когда КК совпадает с табличным значение, то значение девиации снимают табличное, в случаях, когда значение КК не совпадает с табличным, необходимо девиацию выбирать путем интерполирования между КК.

С карты снимают склонение приведенное на год карты dк, приводят склонение на год плавания dпл и рассчитывают общую поправку ∆мк.

При использовании магнитного компаса мы встречаемся с двумя поправками к его показанию. Так как направления на истинный географический и магнитный полюса не совпадают из-за специфического расположения магнитных силовых линий магнитного поля Земли, то нужно вводить поправку за склонение (d). Эта поправка, в связи с разным магнитным состоянием породы подстилающей водное пространство, в различных участках местности различна. Иногда она значительно изменяется на небольшом пространстве и не постоянна. Эти места отмечаются на навигационной карте как магнитные аномалии . У приполюсных районов, близких к размещению магнитного полюса, это склонение достигает значительных величин. В районе магнитного полюса использование магнитного компаса становится невозможным из-за малости горизонтальной составляющей земного магнетизма, удерживающей стрелку компаса в магнитном меридиане.

В общем случае, в пределах допустимых отклонений магнитной стрелки от направления истинного меридиана вводится в расчет поправка за склонение (Рис.1.18) Эта поправка может иметь положительный (+) или отрицательный (-) знак. Если магнитный меридиан находится к востоку (Е) от истинного, то знак у склонения (+), если к западу (W), то знак (-). Переход от магнитных направлений к истинным осуществляется следующим образом:

ИК = МК + d ИП = МП + d

Эти формулы алгебраические, и перед склонением d ставится соответствующий знак.

Компас, установленный на судне, подвергается воздействию сил не только магнитного поля Земли, но и магнитного поля судна. В этом случае стрелка компаса устанавливается по равнодействующей этих сил. Направление в таком случае называется компасным.

Для того чтобы привести показания компаса к направлению на магнитный полюс, нужно ввести поправку за девиацию (d) (Рис.1.19)

Девиация – это угол между направлениями на магнитный и условный компасный полюса. Эта поправка характеризуется величиной в градусах и знаками (+) плюс или (-) минус.

Рис.1.18 Магнитные и истинные Рис.1.19 Компасные направления

направления

1. Когда северная часть компасного меридиана отклонена от магнитного меридиана к востоку (Е), то девиации присваивается знак (+). Если же компасный меридиан расположен к западу (W) от магнитного меридиана, то девиации присваивается знак (-).

2. Соотношение между магнитными и компасными направлениями запишется в виде:

МК = КК + d МП = КП + d

ИК = КК + d + d ИП = КП + d + d

D MK = d + d (1.31)

ИК = КК + D MK ИП = КП + D MK (1.32)

КК = ИК - D MK (1.33)

D MK = ИК – КК (1.34)

В навигации решаются три разновидности задач по исправлению направлений:

4. Обратная задача – истинные направления переводятся в компасные.

Вспомогательная – по известным ИК, КК, d (d) определяются поправка компаса, девиация или склонение.