Elementele sferei terestre

1 Elementele sferei terestre

Axa polilor este axa in jurul careia se roteste Pamantul de la W la E.

Ecuatorul terestru este planul care imparte sfera terestra in doua emisfere: N si S.

Semicercul opus unui meridian este numit antimeridian.

Meridianul Greenwich imparte sfera terestra in doua emisfere W si E.

Antimeridianul meridianului Greenwich este meridianul de 180⁰ sau de schimbare a datei.

Coordonate geografice

Pozitia unui punct pe sfera terestra se determina in functie de doua cercuri mari: ecuatorul terestru si meridianul Greenwich. Astfel, un punct este dat de intersectia unui paralel cu un meridian, numite paralelul locului, respectiv meridianul locului.

Cele doua coordonate ce definesc un punct, numite si coordonate geografice sunt latitudinea si longitudinea.

Latitudinea este arcul de meridian sau unghiul la centru corespunzator, masurat de la ecuator la paralelul locului. Latitudinea se noteaza cu j (0 - 90⁰), fiind considerata pozitiva atunci cand punctul se afla in emisfera N si negativa atunci cand punctul se afla in emisfera S.

Longitudinea este arcul de ecuator sau unghiul la centru corespunzator, masurat de la meridianul Greenwich spre E sau W, pana la meridianul locului. Longitudinea se noteaza cu l (0 - 180⁰), fiind considerata pozitiva spre E si negativa spre W.

Diferenta de coordonate

Pozitia reciproca a doua puncte pe suprafata terestra se determina in functie de doua marimi: diferenta de latitudine (Dj) si diferenta longitudine (Dl

Diferenta de latitudine (0⁰ < Dj < 180⁰) este arcul de meridian sau unghiul la centru corespunzator,    masurat de la paralela punctului de plecare pana la paralela punctului de sosire (Dj j j

Dj > 0⁰ cand nava se deplaseaza spre N;

Dj < 0⁰ cand nava se deplaseaza spre S.

Diferenta de longitudine (0⁰ < Dl < 180⁰) este arcul de ecuator sau unghiul la centru corespunzator, masurat de la meridianul punctului de plecare pana la meridianul punctului de sosire (Dl l l

Dl > 0⁰ cand nava se deplaseaza spre E;

Dl < 0⁰ cand nava se deplaseaza spre W.

2 Unitati de masura folosite in navigatie

3 Linii si plane principale pe sfera terestra

Consideram un observator in punctul A pe sfera terestra aflat la latitudinea Q'A. Directia OA o consideram directia verticalei locului. Daca o vom prelungi, aceasta va intepa bolta cereasca deasupra crestetului observatorului intr - un punct numit Zenit, iar in partea opusa in Nadir. Linia Nadir - Zenit este linie principala a observatorului pe sfera terestra.

Planul perpendicular pe verticala locului ce trece prin ochiul observatorului se numeste planul orizontului adevarat al observatorului si se noteaza cu H.

Planele perpendiculare pe verticala locului se numesc orizonturi. Planele ce contin verticala locului se numesc verticale. Planul verical ce contine axa polilor se numeste planul meridianului adevarat al observatorului si il notam cu M .

Planul H se intersecteaza cu planul M dupa linia NS, unde N este dat de P_N si S este dat de P_S. Verticalul perpendicular pe planul meridianului adevarat al observatorului se numeste primul vertical si se noteaza cu V. Planul V se intersecteaza cu planul H dupa linia EW.

Liniile NS si EW impart orizontul adevarat in patru cadrane.

4 Drum adevarat, relevment adevarat, relevment prova

Fie o nava aflata in punctul A care se deplaseaza catre punctul B si are in vedere farul F. Directia de deplasare a navei se exprima prin unghiul sferic cu varful in A, format intre planele M (planul meridianului adevarat al observatorului) si planul ce contine arcul AB (arcul AB este arc de cerc mare).

Drumul adevarat este unghiul masurat in planul orizontului adevarat intre directiile nord adevarat si directia prova a axei longitudinale a navei. Relevmentul adevarat este unghiul masurat in planul H intre directia prova si directia la reper.

5 Sistemul de contare a drumurilor si relevmentelor in orizont

Drumul adevarat, relevmentul adevarat si relevmentul prova sunt exprimate in grade hexazecimale.

Sistemul circular - pe acest sistem drumurile si relevmentele se masoara in sensul acelor de ceasornic, ele pot lua valori de la 0 - 360⁰ (Da = 182⁰; Da = 042⁰; Da = 002⁰). Sistemul circular are o aplicare globala in navigatia maritima.In sistemul circular sunt valabile urmatoarele formule: Da = Ra - Rp si Rp = Ra - Da T Ra = Da + Rp

Sistemul cuadrantal - presupune impartirea orizontului in patru cadrane NE, SE, NW, SW. Drumurile si relevmentele se exprima in grade, se masoara in sens retrograd si pot lua valori de la 0 - 90⁰. Drumurile se masoara de la N sau S catre E sau W si se noteaza astfel: Da = NE 42⁰. Pentru relevmente, cele patru cadrane sunt: p_vT_b, p_vB_d, p_pT_b, p_pB_d. Sistemul se foloseste pentru indicarea directiei la repere, obiecte, directia vantului, etc.

Sistemul semicircular - drumurile si relevmentele iau valori intre 0 - 180⁰ si se masoara de la N sau S catre E, respectiv W (Da = N122⁰E). Cel mai adesea se foloseste relevmentul prova in acelasi sistem (Ra = Da Rp; T_d +; B_d -).

Sistemul de cotare a drumurilor in carturi - presupune impartirea orizontului in trei zeci si duoa de carturi. Orizontul se imparte in 11⁰; se foloseste la indicarea directiei vantului si rar a curentului. Carturile sunt numerotate si fiecare are un nume (primul cart se numeste N).

6 Magnetismul terestru

Compasul magnetic este un instrument relativ simplu ce ocupa spatiu putin si este usor de intretinut. Este independent de sursele de energie de la bord dar se afla sub influenta campurilor magnetice, la bordul navelor comerciale, acestea variind si in functie de marfa transportata.

Daca un corp are proprietati de a atrage fierul, nichelul, cobaltul prin natura sa, se spune ca este un magnet natural. In cazul in care un corp se magnetizeaza prin diferite procedee devine un magnet artificial.

Campul magnetic terestru. Declinatie magnetica

Daca vom lasa liber un ac magnetic suspendat in centrul sau de greutate, intr - un loc indepartat de mase magnetice observam ca acul se orienteaza intr - o anumita directie (Nm = nordul magnetic).

Drumul navei ca unghi in orizontul adevarat avand ca centru de suspensie al acului magnetic, masurat de la directia N a acului magnetic si pana la directia prova a axului longitudinal al navei este drumul magnetic.

Planul vertical care trece prin axa magnetica NS a rozei compasului magnetic se numeste planul maridianului compas. Intersectia acestui plan cu planul orizontului adevarat al rozei (H) determina directia nord compas (Nc).

Formule: DC = d + d (d si d intra cu semnul lor); Dc = Da - DC; Rc = Ra - DC.

7 Calculul declinatiei magnetice (d)

Declinatia magnetica prezinta declinatii zilnice, lunare, anuale si seculare. In zonele de navigatie obisnuite, cu exceptia celor din apropierea polilor magnetici, variatile zilnice sunt nesemnificative, de interes fiind variatile anuale (cca 15'). Acestea sunt trecute pe hartile de navigatie in rozele magnetice alaturi de valoarea declinatiei pentru anul editarii hartii.

Pentru calculul declinatiei magnetice pe anul in curs se va insuma algebric valoarea declinatiei anului corespunzator editarii hartii si produsul dintre anul editarii si anul curent (numarul de ani).

Exemplu:

d₁₉₈₇ = 004⁰10' W   d₂₀₀₀ = d₁₉₈₇ + var

d increasing 5' annually var = - (13 5') = - 65' = - 001⁰05'

d₂₀₀₀ = ?  

Calculul d₂₀₀₀

d₁₉₈₇ = - 004⁰10'

var = - 001⁰05'

d₂₀₀₀ = - 005⁰15'

8 Calculul corectiei compas (DC)

DC = d + d

Consideram d₂₀₀₀ = - 003⁰₄ si d = + 002⁰₅. De aici se deduce ca DC va fi (folosind formula mentionata mai sus): DC = d₂₀₀₀ + d

9 Girocompasul

Formule:

A = eroarea constanta = Dg - dg; Dg = Ra - Rg; Dg = Da - Dg;Dg = A (la giroscopul cu corector automat).

10 Loxodroma, Ortodroma

Guvernarea navei se face tinand un drum constant la compas (magnetic sau giro). Tinand un drum constant traiectoria navei va taia meridianele sub un unghi constant egal cu drumul navei. Curba de pe suprafata Pamantului care taie meridianele sub un unghi constant se numeste loxodroma. Putem defini drumul navei ca unghiul format intre loxodroma si meridiane (drum loxodromic).

Daca nava se deplaseaza intre doua puncte pe loxodroma ea nu se deplaseaza pe cel mai scurt drum intre acele doua puncte. Cel mai scurt drum este drumul dat de arcul de cerc mare ce uneste punctele. Arcul de cerc mare ce uneste doua puncte de pe suprafata Pamantului se numeste ortodroma.

Navigatia pe ortodroma nu este posibila din punct de vedere practic pentru ca ea presupune schimbarea continuua a drumului navei. La traversade sau la navigatia pe distante foarte mari in acelasi drum se recomanda navigatia pe segmente de loxodroma care urmaresc ortodroma. Navigatia ce urmareste ortodroma se numeste navigatie ortodromica.

Atunci cand drumul navei este de 0⁰ sau 180⁰, loxodroma se suprapune cu ortodroma.

La navigatia pe distante mici distanta loxodromica este aproape egala cu distanta ortodromica, navigatia facandu - se loxodromic.

Fie o loxodroma ce trece prin punctul Z. Aceasta va fi o curba ce va taia meridianele sub unghiul D si va lua forma unei spirale ce tinde sa atinga polul. Prin exceptie, il atinge atunci cand unghiul D ia valorile 0⁰ sau 180⁰.

11 Proprietatile hartilor marine

Hartile marine se folosesc pentru rezolvarea grafica a mai multor probleme de navigatie. De aceea ele trebuie sa prezinte urmatoarele proprietati:

Sa permita stabilirea coordonatelor geografice a oricarui punct cu usurinta si precizie.   Pentru realizarea comoda a unor astfel de harti este necesar sa se foloseasca o retea cartografica cu axe ortogonale (meridianele si paralelele reciproc perpendiculare).

Loxodroma sa fie o linie dreapta. Proprietatea este necesara intrucat guvernarea navei se face pastrand un drum constant. Pentru aceasta meridianele trebuie sa fie linii drepte si paralele intre ele, iar harta sa fie conforma.

Harta sa fie conforma.    Harta sa dea posibilitatea determinarii pozitiei navei cu ajutorul unghiurilor si relevmentelor.

Sa permita masurarea cu precizie si usurinta a distantelor (trebuie sa contina o scara a distantelor).

Proiectia cartografica care indeplineste conditiile amintite a fost realizata prima data de geograful flamand Gerhard Kramer (Mercator ~ 1569). Datorita proprietatilor sale proiectia mercator are o aplicabilitate generala la hartile de navigatie.

12 Scara hartii

Scara hartii este raportul dintre lungimea unui segment unitar de pe harta (de exempu 1 mm, 1 cm, 1 dm etc) si lungimea reala a segmentului corespunzator de pe teren, exprimata in aceeasi unitate de masura.

De exemplu, daca o harta este la scara de aceasta inseamna ca unui segment lung de 1 mm (1 cm) de pe harta ii corespunde pe teren o distanta de 50000 mm (50000 cm). Scara exprimata su forma unui asemenea raport se numeste scara numerica; cu alte cuvinte, o scara numerica este un raport al carui numarator este unitatea, iar numitorul este un un numar care arta de cate ori lungimile de pe harta sunt mai mici decat cele corespunzatoare din zona reprezentata.

Scara numerica da posibilitatea de a se calcula lungimea de pe teren corespunzatoare unei lungimi de pe harta si invers, cu regula de trei simpla.

Astfel, daca in harta la scara mentionata mai sus de , intre doua puncte se masoara de exemplu lungimea de 10 mm, inseamna ca pe teren aceste doua puncte sunt separate de distanta de 10 mm x 50000 = 500000 mm = 500 m.

Din punct de vedere al scarii se disting:

- harti la scara mare, al caror raport de reducere intre lungimile de pe harta si cele corespunzatoare de pe teren este mare (numitorul scarii numerice este mic). Acestea sunt harti complete, care contin particularitatile zonei reprezentate; de exemplu o harta marina la scara de este o harta la scara mare;

- harti la scara mica, care reprezinta zone intinse de pe Pamant, continand numai datele principale ale zonei. De exemplu, o harta marina la scara de este o harta la scara mica.

In hartile la scara mare, cum sunt planurile porturilor si radelor, in randul hartilor marine se obisnuieste ca scara sa fie redata grafic. Scara grafica se prezinta sub forma unei drepte impartita in segmente egale, deasupra careia se inscriu cifrele care indica lungimile reale corespunzatoare de pe teren, exprimate in mile marine.

Harta marina reda imaginea zonei de navigatie, cu toate detaliile si particularitatile care intereseaza conducerea navei. Pentru satisfacerea cerintelor navigatiei, harta trebuie sa fie completa si recenta, adica sa contina toate detaliile zonei de navigatie care intereseaza conducerea navei si sa fie tinuta la zi cu toate schimbarile care survin: aparitia unor bancuri de nisip sau alte pericole de navigatie (epave, obstructii, etc.), repere noi de navigatie instalate la coasta etc. Caracterul si volumul detaliilor pe care le contine o harta marina sunt in functie de particularitatile zonei respective din punct de vedere al navigatiei si de importanta pe care o prezinta pentru traficul maritim.

Aceste considerente determina in cele din urma si scara la care harta trebuie intocmita; astfel o stramtoare sau o zona costiera dificila din punct de vedere al navigatiei si expusa unui trafic intens va fi reprezentata la o scara mare, astfel ca sa poata oferi un continut bogat, cu toate detaliile necesare navigatiei.

13 Estima grafica. Precizia estimei grafice

Estima grafica se realizeaza pe harta iar estima prin calcul cu ajutorul formulelor matematice. Se recomanda estima grafica (acuratete mai mare). La traversade sau in general la navigatia in larg pe distante mari se utilizeaza estima prin calcul.

Guvernarea navei intre doua puncte pe suprafata Pamantului, mentinerea acestui drum se face pe un arc loxodromic (navigatie loxodromica).

Precizia estimei este conditionata de: curent, vant, acuratetea mentinerii drumului, precizia girocompasului, lochului. Efectul influentei acestor factori este diferita de la nava la nava si difera chiar si la aceeasi nava in functie de incarcare. Pentru o buna precizie in navigatia estimata este necesar sa se mentina aparatele intr - o stare buna de functionare si sa se verifice periodic aparatele, urmarind a se determina erorile si a se elimina.

La navigatia pe stramtori, in porturi, rade si in zone cu pericole de navigatie se tine cont si de giratia navei.

Pozitia navei determinata prin mijloacele navigatiei estimate poarta numele de punct estimat. Pozitia navei obtinuta prin observatii costiere, astronomice, aparate electronice se numeste punct observat. Atunci cand observatiile sunt succesive punctul se numeste punct observat estimat. Punctul acesta contine erorile date de estima facuta in perioada dintre cele doua observatii.

Eroarea (E) este data de distanta si directia masurate de la punctul estimat catre punctul observat (E = 118⁰ sau E = 1₂Mm).

Problematica directa si inversa a estimei

Se cunosc coordonatele punctului de plecare, drumul navei si distanta parcursa si se determina coordonatele punctului de sosire (j l , Da, m j l

Se cunosc coordonatele punctului de plecare (j l ) si de sosire (j l ) si se calculeaza drumul si distanta parcursa (Da, m).

14 Deriva de vant

Vantul este definit de directie si viteza. Directia vantului se considera directia din care bate vantul, deci directia din care se deplaseaza norii in raport cu Na, se exprima in grade si se masoara cu alidada orientata paralel cu fumul, cu masura de vant.

Viteza vantului se masoara cu anemometrul si se exprima de obicei in .

Directia se mai exprima in functie de axa longitudinala a navei sau folosind directiile cardinale sau intracardinale. La bordul navei in miscare se observa vantul aparent care este rezultanta dintre vantul real si vantul navei. Vantul navei are sensul opus directiei de deplasare si viteza egala cu aceasta.

Viteza si directia vantului real se determina grafic in functie de directie si viteza vantului aparent si vantului navei. Vantul real este apreciat la bordul navei in functie de scara Beaufort, unde forta vantului este impartita de la 0 la 12. Directia si forta vantului se noteaza de ofiterul de cart in jurnalul de bord pentru fiecare ora.

Actiunea vantului asupra navei

Prin actiunea vantului nava este influentata intr - o buna masura si de valuri; actiunea acestora poate avea ca efect cresterea sau scaderea vitezei navei si, sau abaterea acesteia de la drum.

La vant si valuri din prova:

pana la forta patru influenta vantului se considera nesemnificativa; de la aceasta nava se considera nesigura si se modifica ambardeea;

efectul este scaderea vitezei navei.

La vant si valuri din pupa:

se observa o variatie a vitezei navei;

pana la forta patru viteza navei creste, dupa aceasta valoare sistemul de valuri care se creeaza poate duce la micsorarea vitezei.

Vant si valuri din bord:

se observa o variatie in viteza navei si o abatere anavei de la drum;

daca vantul este dinapoia traversei, viteza creste, iar daca este dinaintea traversului duce la scaderea vitezei;

Putem enumera urmatorii factori ce influenteaza deriva navei:

forta vantului;

directia vantului fata de axa longitudinala a navei;

suprafata velica ;

viteza navei;

pescajul navei.

In functie de asieta navei si de repartitia longitudinala a suprafetei velice navele se pot comporta astfel:

navele cu asieta normala (pescaj pp = pescaj pv) sau cu o usoara apupare sunt nave usor ardente (sau tendinta de a intra cu prova in vant);

navele aprovate si cele cu suprafata velica mare la pupa sunt nave ardente;

nave moi (au tendinta de a veni cu pupa in vant);

nave usor ardente (pasagere, rorouri).

Directia drumului navei in conditiile derivei de vant

Determinarea derivei de vant se face prin una din urmatoarele trei metode:

prin apreciere;

prin masurarea unghiului dintre axa longitudinala si siaj (urma pe care o lasa nava);

prin detreminari succesive ale pozitiei navei cu observatii costiere.

15 Deriva de curent

In practica navigatiei problemele de curent se rezolva grafic pe harta sau pe hartia milimetrica.

Un curent este definit de viteza si directie. Directia curentului este directia in care se deplaseaza masa de apa si se exprima astfel: curent la E sau curent in directia 90⁰.

Viteza curentului este viteza cu care se deplaseaza masa de apa in raport cu fundul marii si se exprima cel mai adesea in noduri.

Curentii marini se clasifica in curenti permanenti (curentii Bosforului), curenti sezonieri (cei generati de musoni), curenti accidentali (generati de vanturile din zona) si curenti de maree.

Directia si viteza curentului se determina prin procedee de navigatie prin compararea pozitiei dintre punctul estimei si punctul observat al navei. Curentii permanenti si sezonieri sunt dati si in documentele nautice (Ocean passage for the world, Sailing directions).

16 Elementele curbei de giratie

A.    Trasarea drumului folosind avansul si abaterea laterala

Avansul este distanta aflata in prelungirea Di spre pv de la punctul initial si pana la punctul C, piciorul perpendicularei din punctul final B pe AC.

Abaterea laterala (CB) este perpendiculara pe avans.

Valorile avansului si abaterii laterale se determina in perioada probelor de mare si se trec in tabelul cu caracteristici manevriere ale navei. Trasarea drumului se face astfel: se stabileste pe Di al navei punctul de incepere a giratiei A. Se traseaza in continuarea drumului avansul in conformitate cu valorile cunoscute. Se traseaza o perpendiculara pe avans egala cu abaterea laterala si se traseaza apoi din capatul abaterii laterale B noul drum al navei.

B.    Trasarea drumului navei considerand curba de giratie un cerc

Se determina pe Di punctul de incepere a giratiei A, se duce o perpendiculara pe drum in acel punct catre bordul in care se face giratia, egala cu Rg.

Considerand capatul perpendicular centrul cercului ce contine curba de giratie trasam un arc de cerc ce trece prin A. Ducem o tangenta la acest arc de cerc avand inclinarea specifica noului drum. Punctul de tangenta este B, punctul final de giratie.

17 Estima prin calcul

Procedeul presupune determinarea pozitiei navei pe baza formulelor matematice (dar nu cu exactitate).

Estima prin calcul se foloseste in navigatia oceanica, la traversade, atunci cand nu se poate face estima grafica.

Formula exacta a diferentei de latitudine

In triunghiul ABC arcul AB este loxodroma. Consideram un arc AF infinit mic dat de impartirea in astfel de arce a arcului AB. In triunghiul ALF pe care il putem asimila cu un triunghi dreptunghic avem:

Procedand astfel cu fiecare arc infinit mic component al arcului AB si insumand obtinem Dj = m cosD. Deoarece m > 0, atunci Dj va fi dat de cosD.

Formula aproximativa a Dl

e = Dl cos j

Procedand analog putem sa obtinem din triunghiul ALF dn = dm sin D si apoi insumand obtinem e = m sin D.

Pentru anumite situatii (cand Dj < 5) sau distanta parcursa este mica (m < 300 Mm) putem considera latitudinea din formula o latitudine medie calculata pe baza latitudinii punctului de plecare si punctului de sosire.

Dl = e sec j_m este formula aproximativa a Dl

Formula poate fi aplicata in conditiile in care j_m < 60⁰, m < 300 Mm, Dj <

Formula exacta a diferentei de longitudine

Dl = tg D Dj_c , unde Dj_c j_c2 p j_c1

Rezolvarea practica a problemei de estima prin calcul

Avand in vedere spatiul parcurs de nava intre doua determinari de puncte, putem asimila DABC descris anterior cu un triunghi dreptunghic plan, pe care - l vom folosi pentru a determina in mod expeditiv formulele necesare estimei prin calcul.

Desi este rar utilizata la bordul navei, estima prin calcul are un rol important atat la verificarea unor date din estima grafica cat si la trasarea drumului in conditiile navigatiei pe perioade indelungate fara posibilitatea determinarii cu precizie a punctului.

18 Exemple numerice - estima prin calcul

A.    Problema directa

A1. O nava pleaca din punctul j = 44⁰ 05' N, l = 28⁰ 50' E in Da = 42⁰ si parcurge distanta m = 50 Mm. Se cer coordonatele punctului de sosire al navei, j l

Rezolvare:

Se intra in tabla 24 (MT-53) cu Da = 42⁰ si m = 50 Mm; Dl = 37'.16 si e = 33.46 Mm.

A2. O nava pleaca din punctul j = 53⁰ 20' N, l = 37⁰ 12' W in Da = 310⁰ si parcurge distanta m = 510 Mm. Se cer coordonatele punctului de sosire.

Rezolvare:

Observatii :

Dj s - a calculat cu ajutorul tabelei 24.

log tg Da = log tg 41⁰, deoarece Da = 360⁰ - 319⁰ = NW 41⁰.

B.    Problema inversa

B1. A (j = 43⁰ 12' N, l = 29⁰ 23' E) si B (j = 44⁰ 18' N, l = 30⁰ 13' E).

Se cer Da, m.

B2. A (j = 23⁰ 32'₅ S, l = 11⁰ 09' w) si B (j = 34⁰ 48' S_, l = 16⁰ 14' W).

Se cer Da, m.

19.1 Determinarea pozitiei navei cu trei relevmente simultane

Masurarea relevmentelor:

Se releveaza obiectele trecute cu precizie in harta si vizibile de la alidada;

Se releveaza obiectele cu inaltime cat mai mica deasupra orizontului;

Se mentioneaza in plan vertical alidada;

Se urmareste o intersectie favorabila.

Intersectia favorabila inseamna diferenta de relevment mai mare de 30⁰ si mai mica de 150⁰.

Atunci cand observatiile sunt "simultane" trebuie sa se tina cont ca relevarea sa se faca incepand cu obiectele apropiate de axa longitudinala a navei si terminand cu cele mai apropiate de travers.Variatia relevmentului in timp este ceva mai mare la travers si 0⁰ cand se afla pe axa longitudinala a navei.

Pe timpul noptii ordinea de relevare se alege in functie de carateristicile luminoase.

Se incepe cu farurile ce au perioada de lumina mai scurta si se termina cu cele ce au perioada cea mai lunga.

Se aleg reperele si se identifica cu precizie in harta;

Se masoara relevmentele la timp cat mai scurt unul dupa celalalt, tinand cont de ordinea de relevare;

Se citesc ora si lochul;

Se convertesc in Ra si se traseaza pe harta (Ra = Rc + Dc ; Ra = Rg + Dg).

In cazul optim cele trei drepte se intersecteaza intr - un punct (punctul optim al navei). Cel mai adesea ele se vor intersecta dupa trei puncte formand un triunghi al erorilor.

Reducerea observatiilor la acelasi moment

Atunci cand observatorul nu reuseste sa faca observatiile la timp cat mai scurt una dupa cealalta, acesta trebuie sa aduca la acelasi moment (momentul observatiei trei) si celelalte observatii. Pentru aceasta, dupa ce va face primele trei observatii la reperele C, B, A va continua, intorcandu - se in sens invers cu relevarea reperelor B si C. Va trasa pe harta relevmentele Ra_A , Ra_B , Ra_C , unde Ra_A = Ra₃, si .

Atunci cand triunghiul erorilor are latura mai mica de 1 Mm, vom considera ca punctul observat al navei se afla in centrul de greutate al triunghiului.

Atunci cand laturile triunghiului sunt mai mari de 1 Mm, avem doua modalitati de determinare a punctului observat:

1. Metoda triunghiurilor asemenea.

Aceasta consta in cresterea sau micsorarea valorii relevmentelor cu 2 - 5⁰ si trasarea acestor noi relevmente pe harta, ele intersectandu - se dupa alte trei puncte ce formeaza un triunghi asemenea cu triunghiul erorilor. Dreptele ce unesc varfurile de acelasi nume se intersecteaza dupa un punct care va fi punctul de observatie al navei.

2. Determinarea locurilor de egala diferenta de relevment

Presupune determinarea unghiului a si unghiului b cu formulele:

a = R_B - R_A

b = R_C - R_B , si trasarea arcelor capabile de unghiurile a si b

Punctul de intersectie al celor doua arce este punctul observat al navei.

Aceasta metoda trasforma determinarea pozitiei navei dintr - o determinare cu trei relevmente intr - o determinare cu doua unghiuri orizontale (numai din punct de vedere grafic).

19.2 Determinarea pozitiei navei cu doua relevmente simultane

Procedeul presupune folosirea a doua repere care sa se vada sub un unghi corespunzator astfel incat sa se obtina doua linii de pozitie avand o intersectie favorabila. De aceea trebuie sa se urmareasca ca unghiul format de cele doua drepte de relevment sa fie : 30⁰ < unghiul <

Pentru masurarea relevmentelor se foloseste alidada. La alegerea reperelor se va tine cont ca cele doua repere sa fie vizibile de la aceiasi alidada.

De asemenea, relevmentele pot fi masurate si cu radarul.

Ordinea de relevare a reperelor:

Dinspre prova spre travers;

Pe timpul noptii se tine cont si de caracteristicile luminoase ale farurilor.

Algoritmul:

Se aleg reperele de navigatie;

Se masoara la timp cat mai scurt relevmentele la cele doua repere citindu - se ora si lochul;

Se convertesc in Ra;

Se traseaza pe harta;

Pozitia navei este data de intersectia lor;

Punctul obtinut este un punct observat.

Reducerea observatiilor la acelasi moment.

Atunci cand datorita conditiilor de observare si timpului scurs intre observatii se considera ca primul relevment masurat, a variat suficient, neputand fi considerat simultan cu cel de - al doilea, se reduce prima observatie la momentul celei de - a doua. Aceasta se face masurand din nou la primul reper relevmentul dupa ce s - a masurat la al doilea.

R₁ = la reperul A; R₂ = la reperul B; R₃ = la reperul C.

Dupa ce se convertesc relevmentele la trasarea pe harta vom avea:

R_B = R_2; .

19.3 Determinarea pozitiei navei cu relevmente succesive

Procedeul se foloseste atunci cand nu sunt disponibile mai multe repere in acelasi moment pentru observare si la reperul disponibil nu se pot determina mai multe linii de pozitie. Z₁Z₂ = m = f (Cl₂ - Cl₁).

Se identifica reperul si se masoara relevmentul la acesta citindu - se ora si lochul (O_1,Cl₁). Se asteapta o perioada de timp pana cand relevmentul variaza suficient (minim 30⁰) si se masoara din nou relevmentul citindu - se ora si lochul. Relevmentele se convertesc si se traseaza pe harta. Se transporta linia de pozitie obtinuta la prima observatie (O₁) pentru a doua observatie (O₂). Astfel din punctul in care prima linie de pozitie intersecteaza drumul navei (Z₁), se pune pe drum distanta pe care ar parcurge-o nava in diferenta de timp intre O₂, O₁, tinand cont de viteza navei.

Prin punctul astfel obtinut se duce o paralela la prima linie de pozitie. La intersectia acesteia cu a doua linie de pozitie si se afla punctul navei (observat - estimat). Punctul contine erorile datorate tinerii drumului intre cele doua observatii, de aceea ar trebui acordata o atentie deosebita acuratetii cu care se tine drumul.

19.4 Determinarea pozitiei navei cu observatii succesive la doua repere

Acest procedeu presupune faptul ca al doilea reper nu este vizibil la momentul observatiei unu. De aceea se masoara relevmentul la primul reper, citindu-se ora si lochul, si atunci cand este vizibil se face observatia si la al doilea reper, tinand cont de unghiul de intersectie al celor doua drepte de relevment. Se transporta linia de pozitie corespunzatoare primei observatii pentru momentul celei de a doua. Punctul obtinut este observat estimat.

Cazuri particulare la determinarea pozitiei navei cu doua relevmente succesive la un reper

Se urmareste obtinerea unor procedee mult mai expeditive si care sa elimine erorile presupuse de translarea liniei de pozitie. Din punct de vedere grafic cazul particular presupune trasformarea procedeului de determinare cu doua drepte de relevment intr - o determinare cu relevment si distanta. Acest lucru elimina necesitatea trasarii liniei de pozitie de la prima obsrvatie, urmand sa se traseze numai a doua dreapta de relevment si sa se puna pe aceasta distanta la al doilea relevment obtinut prin calcul.

Nu se asociaza erorile corespunzatoare obtinerii liniei de pozitie date de distanta calculata.

Cazurile particulare pastreaza erorile specifice observatiilor sucecsive.

19.5 Procedeul relevmentului prova dublu

Se masoara relevmentul la reper citindu - se ora si lochul. Se pregateste cea de - a doua observatie astfel incat Rp₂ = 2 Rp₁.

Atunci cand reperul se vede in Rp₂ = 2 Rp₁ se citesc ora si lochul. Se converteste si se traseaza pe harta relevmentul pentru observatia a doua. Pe acest relevment se pune distanta m = f (Cl₂ - Cl₁) pe care se estimeaza ca a parcurs - o nava intre cele doua observatii. Acest lucru se face luand in compas distanta amintita si se traseaza un arc de cerc ce intersecteaza dreapta de relevment, avand varful compasului in reper. Punctul navei este dat de aceasta intersectie (punct observat - estimat).

19.6 Procedeul distantei la travers

Presupune transformarea triunghiului AZ₁Z₂ de mai sus intr - un triughi dreptunghic. De aceea, prima observatie se pragateste astfel incat Rp₁ sa aiba una dintre valorile 11⁰ sau 18⁰₅ ; 26⁰₅ ; 45⁰ ; 63⁰₅.

_; d = m tg Rp_1; d = , , , m sau 2 m.

Algoritmul este acelasi ca la cazul anterior. A doua observatie se face cand reperul se afla la travers (Rpv = 90⁰).

Determinarea punctului se face punand pe dreapta de relevment de la travers distanta obtinuta din tabel. Se recomanda utilizarea valorilor unghiulare prezentate pentru Rp₁ pentru ca procedeul sa fie expeditiv. Punctul obtinut este un punct observat - estimat.

19.7 Metoda arcelor capabile deunghiuri orizontale a b

Se aleg trei repere la care se masoara doua unghiuri orizontale a si b, la timp cat mai scurt (Dt 0; unghiul a intre A si B; unghiul b intre B si C). La momentul masurarii se noteaza ora si lochul. Se unesc reperele. Se construiesc semidreptele ce fac cu AB unghi de 90⁰ - a spre larg.Atunci cand a < 90⁰ sau spre coasta facand unghiul a - 90⁰ cand a >

Semidreptele se intersecteaza in punctul O₁.

Centrul cercului ce contine arcul capabil de unghi a . Se traseaza cu varful compasului in O₁ in zona de interes.

Se procedeaza la fel pentru unghiul b

La intersectia celor doua arce se afla punctul observat.

19.8 Metoda segmentelor

Se ridica din B semidreptele ce fac cu AB si BC unghiurile 90⁰ - a si 90⁰ - b spre larg, cand a b < 90⁰ sau spre coasta, cand a b > 90⁰, unghiul a - 90⁰, unghiul b

Ridicam perpendiculara pe AB si BC in directia semidreptelor, acestea intersecteaza semidreptele dupa doua puncte M si N.

Punctul observat al navei este dat de piciorul perpendicularei dusa din B pe segmentul MN.

19.9 Determinarea pozitiei navei cu distante

Pentru determinarea distantei la obiect (repere) trebuie sa se tina cont ca masurarea sa se faca dintr - un punct cat mai apropiat de nivelul marii.

Determinarea distantei la un obiectiv a carui baza se afla in orizontul vizibil

a este unghiul vertical sub care se vede reperul si se masoara cu ajutorul sextantului.

Trebuie avuta in vedere reglarea sextantului si determinarea erorii indicelui sextantului (e

Daca luam un drum de apropiere sau departare fata de reper, atunci distanta la reper poate fi determinata prin masurarea succesiva a unghiului vertical sub care se vede reperul.

In triunghiul ABF aplicam teorema = , d = AC.

Pentru determinarea distantei la un reper a carui baza se afla in afara orizontului vizibil se folosesc tabelele nautice.

Determinarea distantei la un reper al carui varf se afla pe linia orizontului

d = 2,08 , i =

d = 1,15 , i =  

d = 2,08 (+ )

d = 1,15 (+ )

Determinarea pozitiei navei cu doua distante

Se aleg doua repere la care se poate masura in aceeasi pozitie distanta si se identifica reperele in harta. Se masoara la timp cat mai scurt distanta la repere sau unghiul vertical sub care se vad acestea si se determina distantele d₁, d₂. Se citesc ora si lochul. Se traseaza doua arce de cerc in zona de interes mai apropiata de pozitia estimata, cu varful compasului in repere si cu deschiderile d₁, d₂. La intersectia arcelor se afla punctul observat al navei. Pentru determinarea pozitiei navei cu observatii succesive trebuie sa se transporte linia de pozitie de la prima observatie la momentul celei de - a doua (ca la relevmente).

20. Trasarea preliminara a drumului

In practica trasarea drumului se face inainte de plecarea din port, ofiterul responsabil cu navigatia pregateste hartile si traseaza drumul preliminar pana la punctul de destinatie.

Trasarea preliminara a drumului se face dupa recomandarea comandantului tinand cont de informatiile continute in documentele de navigatie si avand in vedere situatia specifica data de caracteristicile navei, conditiile hidro - meteo, starea de incarcare, etc.

O atentie deosebita trebuie sa se acorde zonelor cu trafic intens atat datorita faptului ca acestea prezinta un risc crescut de accidente de navigatie, cat si pentru ca la traversarea lor ofiterul are mai putin timp disponibil pentru observarea datelor din harta si lucrul efectiv pe aceasta.

Pentru o navigatie in siguranta se impune evidentierea pe harta a tuturor elemnetelor legate de eventualele pericole de navigatie, puncte cu anumite caracteristici (raportare, anuntarea masinii). Astfel de informatii ce trebuie evidentiate pe harta sunt:

Zonele de pericol invecinate - trebuie marcate toate zonele de pericol din apropierea drumului (ape mici, epave, etc.), incercuindu - se zonele cu adancimi mici si hasurandu - se zonele pe care nava trebuie sa le evite.

Marginile de siguranta - se noteaza cu linie intrerupta de o parte si de alta adrumului. Determinarea acestor margini este necesara atunci cand se presupune ca nava ar putea intra intr - o zona de pericol datorita unei manevre de evitare a coliziunii sau din cauza unei derive accentuate. La pozitionarea marginii de siguranta trebuie sa se tina cont de manevrabilitatea si viteza navei. Aceasta linie trebuie sa defineasca clar zona in care nava este libera sa manevreze fara riscul de a se expune unui pericol.

Reperele de navigatie - se incercuiesc reperele principale pe care ofiterul de cart este recomandat sa le foloseasca pentru determinarea pozitiei navei pe ruta de parcurs.

Reperele pot fi evidentiate si cu sageti indreptate catre acestea. Pot fi notate recomandari referitoare la tipul liniei de pozitie ce se poate folosi la determinarea pozitiei.

Aria utilizarii reperelor de navigatie - intrucat distanta de vizibilitate nu depinde numai de caracteristicile constructive ale reperului, ci si de inaltimea ochiului observatorului, conditiile hidro - meteo, nivelul marii, se recomanda trasarea sub forma de arce de cerc a limtelor de vizibilitate a reperului in conditiile date.

Verificarea adancimilor - in cazul in care nava trece printr - o zona in care datorita adancimilor mici ofiterul trebuie sa foloseasca sonda ultrason pentru urmarirea adancimilor sub chila se fac notatii pe drum referitor la pornirea sondei si masurarea adancimilor.

Efectuarea verificarilor si pregatirii uzuale

In functie de derularea estimata a evenimentelor pe drumul navei trebuie sa se faca notatii referitoare la momentul trecerii de pe pilot automat pe guvernarea manuala.

Verificarea instalatiei de guvernare - se anunta ofiterului de cart de la masina ca nava urmeaza sa intre intr - o zona ingusta de navigatie. Se anunta la masina pentru trecerea pe combustibil usor.

Pregatitrea ancorelor pentru fundarisit.

Momentele schimbarii regimului de viteza.

Momentul schimbarii hartii.

Recomandari grafice

La realizarea constructiilor grafice pe harta trebuie sa se tina cont ca acestea sa nu mascheze anumite informatii utile din harta, liniile ajutatoare trasate sa nu poata fi confundate cu drumul navei si sa ramana suficient spatiu in apropierea drumului trasat, spatiu in care ofiterul sa poata face determinarile necesare pilotarii navei pe ruta de urmat.