Bolo vyvinuté zariadenie na určovanie času a polohy. Navigačné zariadenia a prístroje. Vyhľadanie smeru a metóda rádiovej navigácie

GPS

astroláb

železnica, kvadrant a sextant

riadky

Navigační asistenti

Najdôležitejšie pre každé plavidlo je poznať vašu presnú polohu na mori. Kedykoľvek. Od toho závisí bezpečnosť samotného plavidla, nákladu a celej posádky. Ameriku neobjavím, ak poviem, že loď je v súčasnosti riadená počítačom. Tento proces riadi iba človek. V tomto článku budem hovoriť o Mariner's Assistants - satelitných navigačných systémoch, ktoré pomáhajú lodiam získať presné súradnice ich polohy. Poviem vám tiež, aké zariadenia používali starí navigátori. Teraz sú všetky lode vybavené prijímačmi GPS - globálnym pozičným systémom. Navigačné satelity obtekajú našu planétu a neustále na ňu vysielajú prúdy rádiových signálov. Tieto satelity patria do amerického námorného navigačného satelitného systému (NMSS) a v poslednej dobe do amerického globálneho pozičného systému (GSM alebo GPS). Oba systémy umožňujú lodiam na mori určiť svoje súradnice s veľkou presnosťou vo dne aj v noci. Takmer do metra.

Princíp činnosti NMNSS a paliva a mazív je založený na skutočnosti, že na palube lode špeciálny prijímač GPS zachytáva rádiové vlny vysielané navigačnými satelitmi na určitých frekvenciách. Signály z prijímača sú nepretržite privádzané do počítača. Počítač ich spracuje a doplní informáciami o vysielacom čase každého signálu a polohe navigačného satelitu na obežnej dráhe. (Takéto informácie sa k satelitom VMNSS dostávajú z pozemných sledovacích staníc a satelity GSM majú na palube zariadenia na počítanie času a obežnej dráhy). Potom navigačný počítač na lodi určí vzdialenosť medzi nimi a satelitom letiacim na oblohe. Počítač tieto výpočty opakuje v pravidelných intervaloch a nakoniec prijíma údaje o zemepisnej šírke a dĺžke, teda jeho súradnice.

Ako však starí navigátori určili polohu lode na mori? Dávno pred príchodom satelitov a počítačov pomáhali námorníkom navigovať po oceánoch rôzne „chytré“ prístroje. Jeden z najstarších - astroláb - bol požičaný od arabských astronómov a zjednodušený na prácu s ním na mori. Pomocou diskov a šípok tohto zariadenia bolo možné merať uhly medzi horizontom a slnkom alebo inými nebeskými telesami. A potom sa tieto uhly preložili do hodnôt zemskej šírky.

Postupne bol astroláb nahradený jednoduchšími a presnejšími prístrojmi. Je vynájdený medzi stredovekom a renesanciou železnica, kvadrant a sextant... Kompasy so značkami na nich a takmer moderný vzhľad v 11. storočí umožnili námorníkom riadiť loď priamo po zamýšľanom kurze.

Na začiatku 15. storočia sa začalo používať aj slepé počítanie. Aby to dosiahli, hodili cez palubu guľatinu priviazanú o tieto laná - riadky... V istej vzdialenosti boli na lanách uviazané uzly. Na označenie času odvíjania vlasca sa použili slnečné hodiny alebo presýpacie hodiny. Dĺžku sme rozdelili podľa času a dostali sme, samozrejme, veľmi nepresne, rýchlosť lode.

Jedná sa o jednoduché nástroje, ktoré používali námorníci z minulosti. Mimochodom, súčasné lode majú aj sextant. V krabici, v masti. A vždy nové. Je pravda, že toto zariadenie niekto zriedka používa. Systémy GPS a počítač nahradili staré osvedčené navigačné zariadenia. Na jednej strane je to normálne. Pokrok. Na druhej strane ... Obľúbená fráza niektorých kapitánov: „Čo urobíte, súdruhovia, ktorí rozbíjajú lode, keď zlyhajú satelity a zavrčí celý systém GPS?“ Znovu si osvojíme sextant. Ale dúfam, že k takémuto rozhorčeniu nedôjde. Pretože by som veľmi nechcel byť napríklad v jednom nepríjemnom ráne.

P.S. Fotografie patria ich zákonným vlastníkom. Ďakujem láskaví ľudia.

Strana 2 z 2

Boli teda informácie obsiahnuté v portolánoch spoľahlivé? Myslím si, že to záviselo od úloh, ktoré im boli pridelené. Na riešenie „miestnych“ aplikovaných problémov - prechod z bodu A do bodu B - boli celkom vhodné. Navigácia v Stredozemnom mori bola pomerne dobre preštudovaná, pretože ju neustále podporovali veľké školy pilotovania, ako sú janovské, benátske alebo Lagos. Pre poznanie celého sveta boli portoláni úplne nevhodní, čo výskumníkov viac miatlo, ako im pomáhalo.

Až od konca XIII. Storočia prvé pokusy o navigáciu v oceánoch, ako aj širšie využitie kompasu odhalili potrebu skutočného zobrazenia pobrežného reliéfu na plochom hárku papiera s vyznačením vetrov a základných súradníc. .

Po 14. storočí sú portolány často sprevádzané hrubými obrysovými výkresmi stredomorského pobrežia a atlantického pobrežia západnej Európy. Postupne sa lode odchádzajúce na oceánske plavby začnú začleňovať do prác na vypracovávaní presnejších portolánov a nákresov.

Niekde začiatkom 15. storočia skutočné námorné mapy... Pre pilota sú už úplnou informáciou: sú tu uvedené pobrežné reliéfy, zoznam vzdialeností, zemepisná šírka a dĺžka, orientačné body, názvy prístavov a miestnych obyvateľov, vetry, prúdy a morské hĺbky.

Mapa, dedič matematických poznatkov získaných starými ľuďmi, stále presnejšie informácie o astronómii a tisíce rokov skúseností s navigáciou z prístavu do prístavu, sa stáva jedným z hlavných plodov vedeckého myslenia objaviteľov: odteraz počas dlhých plavieb sa vyžaduje vypracovanie správ potrebných na úplné zobrazenie poznatkov o svete. Navyše prvý lodné denníky! Samozrejme, námorné plavby boli popísané už skôr, ale teraz to začína byť pravidelné. Ako prvý zaviedol povinný lodný denník pre kapitánov svojich karameliek. Kapitáni museli každý deň zapisovať informácie o pobreží s uvedením súradníc - čo bolo mimoriadne užitočné pre vypracovanie spoľahlivých máp.

Napriek túžbe objasniť a overiť, ktorú viedli najslávnejší kartografi (Fra Mauro v roku 1457 tvrdil, že sa do jeho mapy nezmestia všetky informácie, ktoré dokázal zhromaždiť), okolo každého kartografického diela boli fantázie, legendy, beletria s akousi „folklórnou“ svätožiarou: na väčšine máp datovaných pred 17. storočím vidíme, ako sa na mieste málo známych alebo nedostatočne preskúmaných regiónov objavujú obrazy rôznych príšer, zozbierané zo starodávnych a ranokresťanských mytológií.

Zostavovateľ, ktorý opisuje obyvateľov odľahlých zákutí, sa dosť často uchýlil k špekuláciám. Preskúmané oblasti a pod vládou európskych kráľov boli označené erbmi a vlajkami. Avšak nádherne namaľované expanzívne veterné ruže nemôžu byť užitočné, ak by boli nesprávne orientované alebo vyznačené v chybných líniách „kosoštvorca“ (primitívny orientačný systém, ktorý predchádzal systému meridiánov a paralel). Dielo kartografa sa často stalo skutočným umeleckým dielom. Na dvoroch kráľov sa pozerali na planéty, ako za plátnami sa hádali námorníci, ktorí sa vydávali na dlhé cesty, monštrá spôsobovali otrasy, prekonané vzdialenosti a fascinujúce názvy. Trvalo dlho, než zvyk vyrábať mapové dekorácie ustúpil skutočne užitočnej kartografii bez akejkoľvek fikcie.

To vysvetľuje nedôveru, s akou predovšetkým veľkí navigátori Krištof Kolumbus , patril k zdobeným mapám 15. storočia. Väčšina námorníkov sa pri navigácii v obrovských rozľahlých oceánoch radšej spoliehala na svoje znalosti vetra, topografie dna, prúdov a pozorovania nebeskej sféry alebo na sledovanie pohybu húfov rýb alebo kŕdľov vtákov.

Nepochybne to bolo v 15. storočí, vďaka portugalským navigátorom, a potom plavbe Kolumbovej a nakoniec Magellanovej plavbe okolo sveta v roku 1522 mohlo ľudstvo v praxi vyskúšať výpočty starých Grékov. a myšlienka sférickosti Zeme. Mnoho námorníkov získalo v praxi konkrétne vedomosti svedčiace o sférickom tvare našej planéty. Zakrivená čiara obzoru, posun relatívnej nadmorskej výšky hviezd, nárast teploty pri priblížení k rovníku, zmena súhvezdí na južnej pologuli - to všetko dávalo najavo pravdu, ktorá odporovala kresťanskej dogme: Zem je ples! Zostávalo iba zmerať vzdialenosti, ktoré bolo treba prekonať na otvorenom mori, aby sa dostali do Indie na juh, ako to urobili Portugalci v roku 1498, alebo na západ, ako sa zdalo Kolumbovi, keď v roku 1492 narazil na svojej ceste v roku 1492 neprekonateľnou prekážkou. tvár Ameriky.

Kolumbus dobre poznal vtedajšiu kozmografickú literatúru. Jeho brat bol kartografom v Lisabone a sám sa pokúsil vybudovať glóbus na základe existujúcich atlasov, moderných a starodávnych pojednaní o kozmografii. Je pravda, že po svojom „Imago Mundi“ (1410) urobil hrubú chybu v hodnotení vzdialenosti medzi Portugalskom a Áziou, pričom ju podcenil (existuje hypotéza, že to urobil úmyselne). Napriek tomu poslúchol rady významných kartografov, ako sú ((ktorí verili v morskú cestu na západ), (budúci pápež Pius II.) A (neskôr autor pomerne presnej zemegule).

Počnúc rokom 1435 portugalskí a talianski námorníci stanovili pravidlo, že sa musia plaviť na diaľku od afrického pobrežia, aby sa vyhli nebezpečným zónam a premenlivému vetru. Pobrežná zóna, ktorá sa hemžila útesmi a húfmi, skutočne predstavovala zjavné nebezpečenstvo stroskotania.

Avšak taká významná vzdialenosť od pobrežia, že je stratený z dohľadu, predpokladá schopnosť plavby na otvorenom mori v plochom monotónnom priestore bez majákov obmedzeného iba čiarou horizontu. A námorníkom 15. storočia chýbali teoretické vedomosti z oblasti matematiky a geometrie potrebné na presné určenie ich polohy. Čo sa týka meracích prístrojov, s nimi to bolo ešte horšie. Až do 16. - 17. storočia nebol žiaden z nich v podnikaní skutočne dobrý. Mapy, hoci sa neustále aktualizovali, mali značné medzery.

Aby bolo možné oceniť mimoriadnu odvahu navigátorov, ktorí skúmali blízky a potom ďaleký Atlantik, treba si uvedomiť, čo poľutovaniahodné znamená, že museli lokalizovať svoju polohu na otvorenom mori. Zoznam bude stručný: námorníci 15. storočia vrátane Krištofa Kolumba nemali prakticky nič, čo by im pomohlo vyriešiť tri hlavné úlohy každého námorníka, ktorý sa vydal na dlhú cestu: udržiavať kurz, merať prejdenú vzdialenosť, a s presnosťou poznať ich aktuálnu polohu.

Námorník 15. storočia mal iba primitívny kompas (v rôznych obmenách), hrubé presýpacie hodiny, hemžiace sa chybami mapy, približnými deklinačnými tabuľkami svetiel a vo väčšine prípadov chybnými predstavami o veľkosti a tvare Zeme! V tých časoch bola akákoľvek expedícia cez oceán nebezpečným dobrodružstvom, ktoré malo často fatálne následky.

V roku 1569 Mercator vytvoril (a) prvú mapu v konformný cylindrický priemeta Holanďan Luca Wagener zavedené do používania atlas... To bol hlavný krok vo vede navigácie a kartografie, pretože aj dnes, v dvadsiatom prvom storočí, sú moderné námorné mapy kompilované do atlasov a vyhotovené v projekcii Mercator!

V roku 1530 holandský astronóm Gemma Frisias (1508-1555) vo svojej práci „Princípy astronomickej kozmografie“ navrhol metódu určovania zemepisnej dĺžky pomocou chronometra, ale nedostatok dostatočne presných a kompaktných hodín po dlhú dobu ponechal túto metódu čisto teoretickú. Táto metóda bola tzv chronometrický... Prečo metóda zostala teoretická, pretože hodiny sa objavili oveľa skôr?

Faktom je, že hodiny v tých dňoch mohli zriedka ísť bez zastavenia na jeden deň a ich presnosť nepresahovala 12-15 minút denne. A hodinové mechanizmy tej doby neboli prispôsobené na prácu v podmienkach morského valenia, vysokej vlhkosti a náhlych zmien teploty. Samozrejme, okrem mechanických sa v námornej praxi dlho používali presýpacie hodiny a slnečné hodiny, ale presnosť slnečných hodín, čas „namotania“ presýpacích hodín boli na implementáciu chronometrickej metódy určovania úplne nepostačujúce. zemepisná dĺžka.

Dnes sa verí, že prvé presné hodinky zhromaždil v roku 1735 Angličan. John Harrison (1693-1776). Ich presnosť bola 4 - 6 sekúnd za deň! V tých časoch to bola iba fantastická presnosť! A čo viac, hodinky boli upravené pre cestovanie po mori!

Predkovia naivne verili, že Zem rotuje rovnomerne, mesačné stoly hrešili nepresnosťou, kvadranty a astroláby zaviedli vlastnú chybu, takže konečné chyby vo výpočtoch súradníc boli až 2,5 stupňa, čo je asi 150 námorných míľ, to znamená , takmer 250 km!

V roku 1731 zdokonalil anglický optik astroláb. Nové zariadenie s názvom oktant, umožnilo vyriešiť problém merania zemepisnej šírky na pohybujúcej sa lodi, pretože teraz dve zrkadlá umožňovali súčasne vidieť horizontálnu líniu aj slnko. Oktant však nedosiahol slávu astrolábu: o rok skôr navrhol Hadley sextant- zariadenie, ktoré umožňovalo merať polohu plavidla s veľmi vysokou presnosťou.

Základnú štruktúru sextantu, teda zariadenia využívajúceho princíp dvojitého odrazu objektu v zrkadlách, vyvinula Newtonale bolo to zabudnuté a až v roku 1730 bol objavený Hadley nezávisle od Newtona.

Morský sextant sa skladá z dvoch zrkadiel: indexu a stacionárneho polopriehľadného zrkadla horizontu. Svetlo zo svietidla (hviezda alebo planéta) dopadá na pohyblivé zrkadlo, odráža sa na zrkadle horizontu, na ktorom je súčasne viditeľné svietidlo aj horizont. Uhol sklonu indexového zrkadla je výška svietidla.

Keďže táto stránka je o histórii, a nie o navigácii, nebudem sa venovať podrobnostiam a vlastnostiam rôznych navigačných zariadení, ale chcem povedať pár slov o ďalších dvoch zariadeniach. Toto je lot () a lag ().

Na záver by som sa chcel v krátkosti venovať niektorým historickým dátumom v histórii vývoja navigácie v Rusku.

Tisíc sedemsto jeden je možno najvýznamnejším dátumom v ruskej navigácii, od tohto roku cisárom Peter I. vydal dekrét o zriadení „Matematických a navigačných, teda námorných prefíkaných vied, ktoré majú vyučovať.“ Rok narodenia prvej národnej navigačnej školy.

O dva roky neskôr, v roku 1703, zostavil učiteľ tejto školy učebnicu „Aritmetika“. Tretia časť knihy nesie názov „Všeobecné o pozemských dimenziách a dokonca patrí k navigácii“.

V roku 1715 sa seniorské triedy školy transformovali na Námornú akadémiu.

1725 je rokom zrodu Petrohradskej akadémie vied, kde sa nachádzajú také vedecké osobnosti, ako sú Michail Lomonosov (1711-1765). Napríklad astronomické pozorovania a matematický popis pohybu Eulerových planét tvorili základ vysoko presných lunárnych tabuliek na určenie zemepisnej dĺžky. Bernoulliho hydrodynamické štúdie vytvorili perfektné protokoly na presné meranie rýchlosti lode. Lomonosovova práca sa zaoberala vytvorením množstva nových navigačných zariadení, ktoré slúžili ako prototypy zariadení, ktoré sa používajú dodnes: plottery kurzov, záznamníky, protokoly, inklinometre, barometre, ďalekohľady ...

História navigácie, a teda pirátstva, úzko súvisí s históriou navigácie a kartografie. História navigácie, a teda pirátstva, je úzko spojená s históriou navigácie a kartografie. Kedy sa objavili námorné mapy? Ako sa ľudia v staroveku plavili po mori? Odpovedať na tieto otázky nie je také ľahké, ako by sa spočiatku mohlo zdať.

Plavba pozdĺž pobrežia samozrejme nevyžaduje mapy ani žiadne špeciálne orientačné metódy. Stačí preskúmať pobrežie. Väčšina starodávnych námorníkov to urobila, mimochodom, tým sa výrazne zjednodušilo vybavenie lode: nevyžadovalo sa značné zásobovanie potravinami a čerstvou vodou. A ak je to tak, zdá sa, a zariadenia na navigáciu sa mali objaviť pomerne nedávno. Faktom však je, že dlhé plavby sa uskutočňovali pred tisíckami rokov, zatiaľ čo prvé informácie o akýchkoľvek navigačných zariadeniach pochádzajú z dosť neskoro.

Moderná veda verí, že Indovia oboch amerických kontinentov, rovnako ako Papuánci z ostrovov Oceánie, sú potomkami sibírskych kmeňov, ktoré migrovali za oceán. Sibírčania zanechali svoju „značku“ v miestach pobytu Mayov, Inkov, Aztékov a ďalších kmeňov. O tomto skóre však existujú ďalšie hypotézy. Vedci napríklad nevylučujú migráciu Féničanov alebo iných národov obývajúcich Stredozemné more cez Atlantický oceán. Slávny cestovateľ a vedec Thor Heyerdahl podnikol niekoľko úspešných výprav na Kon-Tiki a Ra, aby tento predpoklad potvrdil.

Nech už je to akokoľvek, určite hovoríme o plavbách cez oceán, ďaleko od pobrežia, kde jediným referenčným bodom môže byť hviezdna obloha, slnko a mesiac. Dnes sa verí, že prví navigátori používali samostatnú orientáciu (tj. Okom) nebeských telies. Východ a západ boli určené východom a západom slnka a sever a juh polohou Polárne hviezdy alebo hviezd zo súhvezdia Južný kríž.

Starí námorníci si často brali so sebou vtáčie klietky.... Ak sa loď stratila na mori, námorníci pravidelne vypúšťali vtáka (často čiernu vranu). Ak sa vták vrátil späť, potom v blízkosti nebola žiadna zem a ak odletela určitým smerom, potom ju loď nasledovala a úplne dôverovala operenému: znamená to, že vták letí na pevninu. Táto technika bola obzvlášť obľúbená u Škandinávcov.

Mapa Ptolemaia (II. Storočie n. L.) Vďaka prieskumu obchodníkov a námorníkov, ako aj prečítaniu všetkých správ starodávnych cestovateľov dokázal nakresliť mapu sveta v kónickom priemete s rovnobežkami a poludníkmi

To pravdepodobne dalo impulz vzhľadu portolánov, aj keď by som si nedovolil ani len približne pomenovať presný čas vzniku týchto kariet. Čo sú to portolány?

Stredomorskí námorníci cítili potrebu mať presných sprievodcov, ktorí by im pomohli obchodovať na veľmi veľké vzdialenosti od ich domovských prístavov. Kvôli nestálosti vetra nebolo vždy možné vzdialiť sa od brehov Stredozemného mora, pretože vrtošivé počasie Stredozemného mora tieto výlety veľmi zneisťovalo. Aj v stredoveku bola väčšina pohybov v tejto oblasti stále na dohľad od pobrežia.

V časoch krétskych, fénických a egyptských navigátorov sa veľa lodí plavilo po Stredozemnom mori, ale kvôli potrebe udržať sa na pobreží bolo možné vykonať iba jednu cestu z východu na západ ročne. Od októbra do marca obchod prakticky prestal a niektoré cesty zo severu na juh (Grécko - Egypt, Gália - severná Afrika) s protivetrom trvali mesiace.

V staroveku a vo včasnom stredoveku sa teda prvé mapy stali skôr sprievodcom pri prechode z prístavu do prístavu, a nie presným opisom pobrežia. Pilotov viac ako vedecké poznanie povrchu Zeme viac zaujímalo presné poznanie pobrežnej topografie, prítomnosť húfov, stálosť vetrov, umiestnenie prístavných miest. Bez kompasu, ktorý by ovládal loď, bez možnosti určenia zemepisnej šírky (najmä keď oblaky zakrývali oblohu), mal pilot - či už egyptský, grécky, benátsky alebo katalánsky - iba jedno východisko - nakresliť mapu! Potreboval portolán (z talianskeho „portolano“, teda „sprievodca po prístavoch“). Inými slovami, bol potrebný sprievodca, ktorý kombinoval informácie o brehoch, prístavoch, vetroch, hĺbkach a prúdoch zozbierané námorníckymi profesionálmi od staroveku, s ktorými sa v stredoveku obchodovalo v stredomorských prístavoch.

Prvé informácie o priamych námorných mapách Tirskej maríny pochádzajú z II. Storočia pred Kr. napr. medzi starými Polynézanmi už v 5. storočí pred n. l. mapy všeobecne existovali. e. a boli to rohože utkané z rastlín s obrazom ostrovov a útesov.

Mapy tohto obdobia sa od veľmi schematických plánov líšili. Čím väčšie územia boli zobrazené, tým bola presnosť máp menšia: Zem je koniec koncov guľatá a jej plochy nie je možné zobraziť bez deformácie v rovine. !

Jedno z riešení tohto problému našiel pred dvetisíc rokmi Eratosphenes (276–196 pred n. L.), Ktorý pri vytváraní máp začal používať štvorcový ekvidištantný valcovitý priemet. Mimochodom, bol to Erastofen, ktorý pozoroval poludňajšiu výšku slnka v Alexandrii a Asuáne, ktorý určil polomer Zeme (6366,7 km) s takou vysokou presnosťou, že to stále žasne! A ťava „fungovala“ ako merací prístroj! Erastofen určil vzdialenosť medzi dvoma bodmi výpočtom priemerného počtu krokov a s vedomím rozdielu v dĺžke slnečného tieňa vykonal jednoduché výpočty. Toto je elementárny problém v geometrii o podobnosti dvoch trojuholníkov, ale v tých časoch to bol zázrak.

Pre lepšie prečítanie mapy potrebujete smer. Pilot (z holandského loodsen - riadiť loď) - sprievodca po kúpaní v určitej vodnej nádrži s podrobným popisom jeho navigačných prvkov. Najstaršou prežívajúcou plavebnou cestou je grécka Skilaka (6. storočie pred n. L.), Ktorá podrobne popisuje vzdialenosti medzi prístavmi, ich vybavenie, kotviace body, navigačné riziká ...

Všeobecne platí, že dávno pred stredovekými kozmografmi sa človek pokúsil zobraziť Zem vo forme zemegule. Takými boli už spomínaní Eratosthenes a Marin z Týru, rovnako aj Ptolemaios: odvážne kreslili mapy na základe vlastných výpočtov. Keď Palla Strozzi priniesol do Carihradu úplnú kópiu Ptolemaiovej geografie, jej latinský preklad sa stal, ako by sa dnes povedalo, jedným z „bestsellerov“ rodiacej sa kníhtlače! Ptolemaios je grécky učenec z Alexandrie, ktorý žil približne od 90 do 160 rokov. Vďaka rozhovorom s obchodníkmi a námorníkmi, ako aj prečítaniu všetkých správ starodávnych cestovateľov dokázal nakresliť mapu sveta v kónickom priemete s rovnobežkami a poludníkmi, to znamená mriežku súradníc vypočítaných v stupňoch, kde zemepisné šírky boli merané od rovníka a dĺžky - od najzápadnejšieho bodu, než bol známy svet. „Geografia“, čiastočne chybná, na mnohých miestach veľmi nepresná, napriek tomu predstavovala hmatateľnú etapu v matematickom chápaní sveta.

Kvadrant je primitívny nástroj na meranie výšok hviezd a určovanie zemepisnej šírky.

Ako už bolo zrejmé, koncepty zemepisnej šírky a dĺžky pre jednoznačné určenie polohy na povrchu Zeme sa prvýkrát objavili v starovekom Grécku. Počas dňa (na poludnie) bola zemepisná šírka určená dĺžkou slnečného tieňa, v noci - výškou určitých hviezd nad horizontom. Dnešnú dlaň pri využívaní zemepisnej šírky a dĺžky udeľuje Hipparchos z Nicei (asi 190 - 125 pred Kr.), Ktorý pri pozorovaní zatmenia Mesiaca navrhol metódu určovania zemepisnej dĺžky rôznych bodov meraním miestneho času. Okrem toho Hipparchos vynašiel astroláb (grécky astron - „hviezda“ a labe - „uchopenie“) - goniometrický prístroj, ktorý slúžil od staroveku do začiatku 18. storočia na určovanie polohy nebeských telies. Predtým sa na rovnaké účely používal kvadrant.

V roku 1342 matematik Levi Ben Gershon prvýkrát opísal zariadenie, ktoré sa neskôr nazývalo „Levy Wand“. Tiež sa to nazývala kuša, išlo o jednoduché, ale dômyselné zariadenie, pomocou ktorého bolo možné merať relatívnu výšku slnka v zenite vo vzťahu k horizontu. Vďaka tabuľkám Zakuto a Vizinho (1465), ktoré sa používajú súčasne, bolo možné určiť vašu polohu s presnosťou na jeden alebo dva stupne zemepisnej šírky.

Leviho prútik je stredoveký nástroj zemepisnej šírky.

Vývoj európskej kartografie až do 16. storočia odráža gigantické kolektívne úsilie o pochopenie sveta vďaka surovému empirizmu Portolanov. Takže námorníci postupne dostávajú príležitosť vychutnať si všetky plody vedeckých poznatkov o Zemi. Namiesto popisov, dokonca aj celkom presných, ale vždy neúplných, prichádzajú mapy, ktoré môžu poskytnúť geometricky správnu predstavu o našej planéte. To si ale vyžadovalo zbaviť sa predsudkov mytologizovaného vedomia a zároveň získať nejaké navigačné a topografické nástroje.

Možno uvažovať o jednom z prvých navigačných „zariadení“ solarstein (v preklade zo starej nórčiny - „slnečný kameň“)... S jeho pomocou bolo možné určiť polohu slnka v hmlistom počasí. Niekoľkokrát sa o ňom hovorí v textoch starovekých Vikingov. Predpokladá sa, že hovoríme o kryštáli islandského živca (kordieritu), ktorý mal magnetické vlastnosti.

Fenomén magnetizmu si ľudia všimli už v staroveku. Dejiny magnetizmu sú bohaté na pozorovania a fakty, rôzne pohľady a nápady.

Dnes sa verí, že vlastnosti magnetickej železnej rudy prvýkrát opísal Thales z Milétu v 6. storočí pred naším letopočtom. e. Boli to čisto teoretické výpočty, ktoré experimenty nepotvrdili. Thales podal nezrozumiteľné vysvetlenie vlastností magnetu a pripísal mu „živočíšnosť“. Storočie po ňom Empedokles vysvetľoval príťažlivosť železa magnetom nejakými „odtokmi“ z neho akejsi nehmotnej látky. Neskôr podobné vysvetlenie v definitívnejšej podobe predstavila Lucretiova kniha „O povahe vecí“. Výroky o magnetických javoch sa našli aj v Platónových spisoch, kde ich popísal poetickou formou. Vedci z neskoršej doby - Descartes, Huygens a Euler - mali predstavy o podstate magnetického pôsobenia a tieto predstavy sa v niektorých ohľadoch príliš nelíšili od predstáv starovekých filozofov.

V námornej navigácii sa magnetické javy používali už od raného stredoveku. Na konci 12. storočia bol v dielach Angličana Nekameho a Francúza Gia de Provence prvýkrát popísaný najjednoduchší kompas (francúzska boussole) - zariadenie, ktoré umožňuje určiť magnetický azimut na mori. Aj keď v Číne sa kompas používal na navigáciu ešte pred naším letopočtom. V Európe sa rozšíril až v XIII. Storočí.

Prvým experimentátorom, ktorý študoval magnety, bol Peter Peregrin z Marikuru (13. storočie). Empiricky určil existenciu magnetických pólov, príťažlivosť opačných pólov a odpudzovanie tých istých. Pri prerezávaní magnetu zistil, že je nemožné izolovať jeden pól od druhého. Vyrezal sféroid z magnetickej železnej rudy a pokúsil sa experimentálne ukázať analógiu v magnetickom vzťahu medzi týmto sféroidom a zemou. Túto skúsenosť neskôr (v roku 1600) ešte jasnejšie reprodukoval Hilbert.

Prvé kompasy, ktoré boli vynájdené nezávisle v Ázii a Škandinávii okolo 11. storočia, prišli na stredomorské pobrežie Európy v 12. storočí a boli tanierom plávajúcim v škrupine naplnenej vodou. Na jednom konci bol pripevnený kúsok kalamitu, prírodne magnetický kameň privezený z Magnesie v Grécku, kde je veľmi častý. Taký kompas fungoval dobre iba s miernym prevrátením na lodi.

a). Jeden z prvých kompasov, ktorým bola doska plávajúca v umývadle naplnená vodou. Na jednom z jeho koncov bol pripevnený kúsok magnetického kameňa;
b). Zvyčajný kompas pozostávajúci z oceľovej magnetickej ihly otáčajúcej sa na hrote umiestnenom uprostred malej okrúhlej alebo štvorhrannej škatule (taliansky „bossola“), bol najbežnejší na palube prvých karavanov.
v). Kompas alebo suchý kompas so šípkou, vylepšený v škole Sagra, bol vyrobený z kartónového disku, na ktorom bola nakreslená veterná ružica. Pod severným bodom veternej ruže bol pripevnený malý zmagnetizovaný oceľový pás. Toto je už presnejší nástroj na udržanie správneho kurzu.

Boli teda informácie obsiahnuté v portolánoch spoľahlivé? Myslím si, že to záviselo od úloh, ktoré im boli pridelené. Na riešenie „miestnych“ aplikovaných problémov - prechod z bodu A do bodu B - boli celkom vhodné. Navigácia v Stredozemnom mori bola pomerne dobre preštudovaná, pretože ju neustále podporovali veľké školy pilotovania, ako sú janovské, benátske alebo Lagos. Pre poznanie celého sveta boli portoláni úplne nevhodní, čo výskumníkov viac miatlo, ako im pomáhalo.

Až od konca XIII. Storočia prvé pokusy o navigáciu v oceánoch, ako aj širšie využitie kompasu odhalili potrebu skutočného zobrazenia pobrežného reliéfu na plochom hárku papiera s vyznačením vetrov a základných súradníc. .

Po 14. storočí sú portolány často sprevádzané hrubými obrysovými výkresmi stredomorského pobrežia a atlantického pobrežia západnej Európy. Postupne sa lode odchádzajúce na oceánske plavby začnú začleňovať do prác na vypracovávaní presnejších portolánov a nákresov.

Niekedy na začiatku 15. storočia sa objavili skutočné navigačné mapy. Pre pilota sú už úplnou informáciou: sú tu uvedené pobrežné reliéfy, zoznam vzdialeností, zemepisná šírka a dĺžka, orientačné body, názvy prístavov a miestnych obyvateľov, vetry, prúdy a morské hĺbky.

Mapa, dedič dedičstva matematických poznatkov starých, stále presnejších informácií o astronómii a tisícročných skúseností s navigáciou z prístavu do prístavu, sa stáva jedným z hlavných plodov vedeckého myslenia objaviteľov: odteraz počas dlhých plavieb sa vyžaduje vypracovanie správ potrebných na úplné zobrazenie poznatkov o svete. A čo viac, objavili sa prvé denníky! Samozrejme, námorné plavby boli popísané už skôr, ale teraz to začína byť pravidelné. Prvý, ktorý zaviedol povinný denník pre kapitánov svojich karavanov, bol Infante Heinrich. Kapitáni museli každý deň zapisovať informácie o pobreží s uvedením súradníc - čo bolo mimoriadne užitočné pre vypracovanie spoľahlivých máp.

Napriek túžbe objasniť a overiť, ktorú viedli najslávnejší kartografi (Fra Mauro v roku 1457 tvrdil, že sa do jeho mapy nezmestia všetky informácie, ktoré dokázal zhromaždiť), okolo každého kartografického diela boli fantázie, legendy, beletria s akousi „folklórnou“ svätožiarou: na väčšine máp datovaných pred 17. storočím vidíme, ako sa na mieste málo známych alebo nedostatočne preskúmaných regiónov objavujú obrazy rôznych príšer, zozbierané zo starodávnych a ranokresťanských mytológií.

Zostavovateľ, ktorý opisuje obyvateľov odľahlých zákutí, sa dosť často uchýlil k špekuláciám. Preskúmané oblasti a pod vládou európskych kráľov boli označené erbmi a vlajkami. Avšak nádherne namaľované expanzívne veterné ruže nemôžu byť užitočné, ak by boli nesprávne orientované alebo vyznačené v chybných líniách „kosoštvorca“ (primitívny orientačný systém, ktorý predchádzal systému meridiánov a paralel). Dielo kartografa sa často stalo skutočným umeleckým dielom. Na dvoroch kráľov sa pozerali na planéty, ako za plátnami sa hádali námorníci, ktorí sa vydávali na dlhé cesty, monštrá spôsobovali otrasy, prekonané vzdialenosti a fascinujúce názvy. Trvalo dlho, než zvyk vyrábať mapové dekorácie ustúpil skutočne užitočnej kartografii bez akejkoľvek fikcie.

To vysvetľuje nedôveru, s ktorou veľkí navigátori a predovšetkým Krištof Kolumbus zaobchádzali s maľovanými mapami z 15. storočia. Väčšina námorníkov sa pri navigácii v obrovských rozľahlých oceánoch radšej spoliehala na svoje vedomosti o vetroch, topografii dna, prúdoch a pozorovaniach nebeskej sféry alebo o sledovaní pohybu húfov rýb alebo kŕdľov vtákov.

Nepochybne to bolo v 15. storočí, vďaka portugalským navigátorom, a potom plavbe Kolumbovej a nakoniec Magellanovej plavbe okolo sveta v roku 1522 mohlo ľudstvo v praxi vyskúšať výpočty starých Grékov. a myšlienka sférickosti Zeme. Mnoho námorníkov získalo v praxi konkrétne vedomosti svedčiace o sférickom tvare našej planéty. Zakrivená čiara obzoru, posun relatívnej nadmorskej výšky hviezd, nárast teploty pri priblížení k rovníku, zmena súhvezdí na južnej pologuli - to všetko dávalo najavo pravdu, ktorá odporovala kresťanskej dogme: Zem je ples! Zostávalo iba zmerať vzdialenosti, ktoré bolo treba prekonať na otvorenom mori, aby sa dostali do Indie na juh, ako to urobili Portugalci v roku 1498, alebo na západ, ako sa zdalo Kolumbovi, keď v roku 1492 narazil na svojej ceste v roku 1492 neprekonateľnou prekážkou. tvár Ameriky.

Kolumbus dobre poznal vtedajšiu kozmografickú literatúru. Jeho brat bol kartografom v Lisabone a sám sa pokúsil vybudovať glóbus na základe existujúcich atlasov, moderných a starožitných pojednaní o kozmografii. Je pravda, že po Pierrovi Ayyovi a jeho „Imagovi Mundim“ (1410) urobil hrubú chybu v hodnotení vzdialenosti medzi Portugalskom a Áziou a podcenil ju (existuje hypotéza, že to urobil úmyselne). Napriek tomu poslúchol rady významných kartografov ako Toscanelli (veriaci v morskú cestu na západ), Piccolomini (budúci pápež Pius II.) A Martin Beheim (neskôr autor pomerne presnej zemegule).

Počnúc rokom 1435 portugalskí a talianski námorníci stanovili pravidlo, že sa musia plaviť na diaľku od afrického pobrežia, aby sa vyhli nebezpečným zónam a premenlivému vetru. Pobrežná zóna, ktorá sa hemžila útesmi a húfmi, skutočne predstavovala zjavné nebezpečenstvo stroskotania.

Avšak taká významná vzdialenosť od pobrežia, že je stratený z dohľadu, predpokladá schopnosť plavby na otvorenom mori v plochom monotónnom priestore bez majákov obmedzeného iba čiarou horizontu. A námorníkom 15. storočia chýbali teoretické vedomosti z oblasti matematiky a geometrie potrebné na presné určenie ich polohy. Čo sa týka meracích prístrojov, s nimi to bolo ešte horšie. Až do 16. - 17. storočia nebol žiaden z nich v podnikaní skutočne dobrý. Mapy, hoci sa neustále aktualizovali, mali značné medzery.

Aby bolo možné oceniť mimoriadnu odvahu navigátorov, ktorí skúmali blízky a potom ďaleký Atlantik, treba si uvedomiť, čo poľutovaniahodné znamená, že museli lokalizovať svoju polohu na otvorenom mori. Zoznam bude stručný: námorníci 15. storočia vrátane Krištofa Kolumba nemali prakticky nič, čo by im pomohlo vyriešiť tri hlavné úlohy každého námorníka, ktorý sa vydal na dlhú cestu: udržiavať kurz, merať prejdenú vzdialenosť, a s presnosťou poznať ich aktuálnu polohu.

Námorník 15. storočia mal iba primitívny kompas (v rôznych obmenách), hrubé presýpacie hodiny, hemžiace sa chybami v mape, približnými deklinačnými tabuľkami svietidiel a vo väčšine prípadov chybnými predstavami o veľkosti a tvare Zeme! V tých časoch bola akákoľvek expedícia cez oceán nebezpečným dobrodružstvom, ktoré malo často fatálne následky.

V roku 1569 vytvoril Mercator prvú mapu v konformnom valcovom priemete a atlas predstavil Holanďan Luca Wagener. To bol hlavný krok vo vede navigácie a kartografie, pretože aj dnes, v dvadsiatom prvom storočí, sú moderné námorné mapy kompilované do atlasov a vyhotovené v projekcii Mercator!

V roku 1530 holandská astronómka Gemma Frisius (1508-1555) vo svojej práci „Princípy astronomickej kozmografie“ navrhla spôsob stanovenia zemepisnej dĺžky pomocou chronometra, ale nedostatok dostatočne presných a kompaktných hodín po dlhú dobu zanechal túto metódu čisto teoretický. Táto metóda sa nazývala chronometrická. Prečo metóda zostala teoretická, pretože hodiny sa objavili oveľa skôr?

Faktom je, že v tých dňoch hodiny mohli zriedka bežať bez zastavenia na jeden deň a ich presnosť nepresahovala 12-15 minút denne. A hodinové mechanizmy tej doby neboli prispôsobené na prácu v podmienkach morského valenia, vysokej vlhkosti a náhlych zmien teploty. Samozrejme, okrem mechanických sa v námornej praxi dlho používali presýpacie hodiny a slnečné hodiny, ale presnosť slnečných hodín, čas „namotania“ presýpacích hodín boli na implementáciu chronometrickej metódy určovania úplne nepostačujúce. zemepisná dĺžka.

Dnes sa verí, že prvé presné hodiny zostavil v roku 1735 Angličan John Harrison (1693-1776). Ich presnosť bola 4 - 6 sekúnd za deň! V tých časoch to bola iba fantastická presnosť! A čo viac, hodinky boli upravené pre cestovanie po mori!

Predkovia naivne verili, že Zem rotuje rovnomerne, mesačné stoly hrešili nepresnosťou, kvadranty a astroláby zaviedli vlastnú chybu, takže konečné chyby vo výpočtoch súradníc boli až 2,5 stupňa, čo je asi 150 námorných míľ, to znamená , takmer 250 km!

V roku 1731 zdokonalil astroláb anglický optik John Hadley. Nové zariadenie s názvom oktant umožnilo vyriešiť problém merania zemepisnej šírky na pohybujúcej sa lodi, pretože teraz dve zrkadlá umožňovali súčasne vidieť horizontálnu líniu aj slnko. Oktant sa však astrolábu nepreslávil: o rok skôr navrhol Hadley sextant, zariadenie, ktoré umožňovalo merať polohu lode s veľmi vysokou presnosťou.

Základnú štruktúru sextantu, teda zariadenia, ktoré využíva princíp dvojitého odrazu objektu v zrkadlách, vyvinul Newton, ale zabudol sa na neho a až v roku 1730 bol znovu objavený Hadley nezávisle od Newtona.

Morský sextant sa skladá z dvoch zrkadiel: indexu a stacionárneho polopriehľadného zrkadla horizontu. Svetlo zo svietidla (hviezda alebo planéta) dopadá na pohyblivé zrkadlo, odráža sa na zrkadle horizontu, na ktorom je súčasne viditeľné svietidlo aj horizont. Uhol sklonu indexového zrkadla je výška svietidla.

Keďže táto stránka je o histórii, a nie o navigácii, nebudem sa venovať podrobnostiam a vlastnostiam rôznych navigačných zariadení, ale chcem povedať pár slov o ďalších dvoch zariadeniach. Jedná sa o lot (laglin) a lag (laglin).

Na záver by som sa chcel v krátkosti venovať niektorým historickým dátumom v histórii vývoja navigácia v Rusku.

Tisíc sedemsto jeden rok - to je možno najvýznamnejší dátum v národnej navigácii, pretože tento rok vydal cisár Peter I. dekrét o zriadení „Matematických a navigačných, teda prefíkaných námorných vied pre výučbu“. narodenia prvej národnej plavebnej školy.

O dva roky neskôr, v roku 1703, učiteľ tejto školy, Magnitský, zostavil učebnicu „Aritmetika“. Tretia časť knihy nesie názov „Všeobecné o pozemských dimenziách a dokonca patrí k navigácii“.

V roku 1715 sa seniorské triedy školy transformovali na Námornú akadémiu.

1725 je rokom zrodu Petrohradskej akadémie vied, kde učili také vedecké osobnosti ako Leonard Euler, Daniel Bernoulli, Michail Lomonosov (1711-1765). Napríklad astronomické pozorovania a matematický popis pohybu Eulerových planét tvorili základ vysoko presných lunárnych tabuliek na určenie zemepisnej dĺžky. Bernoulliho hydrodynamické štúdie vytvorili dokonalé guľatiny na presné meranie rýchlosti plavidla. Lomonosovove práce sa týkali vytvorenia množstva nových navigačných zariadení, ktorých prototypy sa používajú dodnes: plottery kurzov, rekordéry, protokoly, inklinometre, barometre, ďalekohľady ...

Keďže lode - výtvory ľudských rúk - začali brázdiť moria a oceány, moreplavcov čakala úloha určiť ich vlastnú polohu. Obrovské vlny, búrky a potreba manévrovania s obratom, udržiavanie kurzu protivetru sťažovali plavbu na mnoho dní a starým námorníkom chýbal iba kompas. Dnes, keď sa vďaka GLONASS určuje poloha plavidla automaticky, je ťažké si predstaviť polohu kapitána, ktorý má k dispozícii iba jednoduché prístroje na orientáciu pomocou hviezd. Napriek tomu všetky tieto prístroje aj dnes vlastnia absolventi špecializovaných stredných a vyšších odborných škôl.

Základné námorné lokalizačné metódy

Stanovenie dvoch súradníc plavidla v (mieste) sa vykonáva siedmimi typmi metód, vrátane:

• Najstarší je vizuálny.
• Neskôr, ale nie o veľa astronomických.
• Topograficko-výpočtová metóda, tj. Metóda zakresľovania celej dráhy plavidla na mapu, označujúca body zmeny kurzu a výpočet prejdenej vzdialenosti vynásobením rýchlosti časom. Bol vynájdený približne v rovnakom čase ako astronomická metóda a často sa používa v spojení s predchádzajúcimi dvoma. Dnes sa rutinná práca vykonáva automatickými kalkulačkami;
• Radar, ktorý umožňuje kombinovať obraz na obrazovke radaru s námornou mapou.
• Rádiový zameriavač. K dispozícii, keď sú na brehu zdroje signálu.
• Rádiová navigácia s využitím komunikačných prostriedkov, prostredníctvom ktorých navigátor prijíma potrebné informácie.
• Metóda satelitnej navigácie.

Všetky metódy, okrem prvých troch, boli výsledkom technologickej revolúcie, ktorá prebehla v 20. storočí. Boli by nemožné bez objavov a vynálezov ľudstva v oblasti rádiového inžinierstva, elektroniky, kybernetiky a prielomu v kozmickej sfére. Teraz nie je ťažké vypočítať bod v oceáne, kde sa plavidlo nachádza, určenie jeho súradníc trvá niekoľko sekúnd a spravidla sú sledované v nepretržitom režime. Približne rovnaké technológie sa používajú v leteckej navigácii a dokonca aj v takej „pozemskej“ oblasti, ako je jazda autom.

Zemepisná šírka

Ako viete, Zem nie je plochá, má tvar trochu sploštenej gule. Zdá sa, že body na volumetrickom obrazci by mali byť opísané tromi euklidovskými súradnicami, ale geografi a navigátori sú pre dvoch celkom dosť. Aby ste mohli topograficky určiť plavidlo, musíte pomenovať iba dve čísla, za ktorými nasledujú slová „severná“ (alebo „južná“) zemepisná šírka (skrátená severná alebo južná šírka) a západná alebo „východná“ zemepisná dĺžka (inak - z. D. alebo E.). Tieto hodnoty sa merajú v stupňoch. Všetko je veľmi jednoduché. Zemepisné šírky sa počítajú od rovníka (0 °) k pólom (90 °), a to tým, ktorým smerom: ak je bližšie k Antarktíde, potom je uvedená južná šírka a ak k Arktíde, potom sever. Body rovnakej zemepisnej šírky tvoria kruhy, ktoré sa nazývajú rovnobežky. Každý z nich má iný priemer - od najväčšieho pri rovníku (asi 40-tisíc kilometrov) až po nulu pri póle.

Zemepisná dĺžka a miery dĺžky

Určenie polohy plavidla je nemožné pomocou jednej súradnice, preto existuje druhá. Zemepisná dĺžka je konvenčné poludníkové číslo udávajúce opäť stranu, na ktorú sa odpočítavanie vedie. Kruh je rozdelený na 360 °, jeho dve polovice sa rovnajú 180. Greenwichský poludník prechádzajúci slávnym britským observatóriom sa považuje za nulu. Na druhej strane planéty je jej protipól - 180. miesto. Obe tieto súradnice (0 ° a 180 °) sú uvedené bez názvu smeru zemepisnej dĺžky.

Okrem stupňov existujú aj minúty - označujú polohu objektov so 60-krát väčšou presnosťou. Pretože všetky poludníky sú rovnako dlhé, stali sa mierkou dĺžky pre námorníkov. Jeden zodpovedá jednej minúte ľubovoľného poludníka a je rovný 1,852 km. Metrický systém bol predstavený oveľa neskôr, takže navigátori lodí používajú starú dobrú anglickú míľu. Použiteľné sú aj jednotky ako kábel - rovná sa to 1/10 míle. Prekvapivo bolo skôr, že Briti počítali s desiatkami viac ako desiatkami.

Vizuálnym spôsobom

Ako už z názvu vyplýva, metóda je založená na tom, čo vidia navigátor a kapitán a ďalší členovia posádky na palube alebo v zdolávaní náradia. Predtým, v časoch plachtárskych flotíl, bola pozícia očakávania, miesto tohto námorníka sa nachádzalo na samom vrchole, na špeciálne oplotenom mieste hlavného stola - klotik. Odtiaľ ste videli lepšie. Určenie polohy lode pobrežnými objektmi je ako najjednoduchšia metóda chodca, ktorý vie, že potrebuje napríklad dom na ulici Staroportofrankovskaya číslo 12 a pre presnosť existuje aj ďalšie vyhľadávacie kritérium - lekáreň umiestnená oproti. Námorníkom však ako orientačné body slúžia iné objekty: majáky, hory, ostrovy alebo nejaký iný badateľný detail krajiny, ale princíp je rovnaký. Musíte zmerať dva alebo viac azimutov (to je uhol medzi ihlou kompasu a smerom k orientačnému bodu), nakresliť ich na mape a v mieste ich priesečníka získať svoje súradnice. Takéto plavidlo, respektíve jeho poloha, je samozrejme použiteľné iba v zóne viditeľnosti na pobreží a potom za jasného počasia. V hmle sa môžete navigovať podľa zvuku sirény majáku a pri absencii povrchových značiek sa môžete v plytkej vode otočiť na plytčiny, pričom veľa zmeriate hĺbku.

Astronómia v námornej službe

Najromantickejšia metóda určovania polohy. Okolo 18. storočia vymysleli námorníci spolu s astronómami sextant (niekedy sa mu hovorí sextant, takže je to aj správne) - zariadenie, pomocou ktorého môžete pomerne presne určiť dve súradnice lode podľa polohy hviezdy na oblohe. Na prvý pohľad je jeho zariadenie komplikované, ale v skutočnosti sa dá naučiť pomerne rýchlo používať. Vo svojom dizajne existuje optický systém, ktorý by mal byť zameraný na Slnko alebo na akúkoľvek hviezdu, pretože predtým bol prístroj nainštalovaný striktne horizontálne. Pre presné vedenie sú k dispozícii dve zrkadlá (veľké a malé) a uhlové prevýšenie svietidla je určené váhami. Smer prístroja je nastavený kompasom.

Tvorcovia prístroja zohľadnili stáročnú skúsenosť starodávnych navigátorov, ktorí sa riadili iba svetlom hviezd, mesiaca a slnka, ale vytvorili systém, ktorý zjednodušuje výučbu navigácie aj samotný proces určovania polohy. .

Kalkulácia

Ak poznáte súradnice východiskového bodu (výstupný port), čas a rýchlosť cesty, môžete na mape zakresliť celú trajektóriu a všimnúť si, kedy a o koľko stupňov bol kurz zmenený. Táto metóda by mohla byť ideálna, ak smer a rýchlosť nezávisia od prúdu a vetra. Nerovnosť zdvihu a chyby v indexe oneskorenia ovplyvňujú aj presnosť získaných súradníc. Navigátor má k dispozícii špeciálne pravítko na kreslenie rovnobežných čiar na mape. Určenie manévrovateľných prvkov námorného plavidla sa vykonáva pomocou kompasu. Skutočná poloha sa zvyčajne v mieste zmeny smeru určuje pomocou iných dostupných metód, a pretože sa spravidla nezhoduje s vypočítaným, medzi týmito dvoma bodmi sa nakreslí akýsi klikač, ktorý sa nejasne podobá slimák a nazval „zvyškový“.

V súčasnosti je na palube väčšiny lodí nainštalované automatické počítacie zariadenia, ktoré pri zohľadnení zadanej rýchlosti a smeru vykonávajú integráciu v časovej premennej.

Pomocou radaru

Teraz už na námorných mapách nezostávajú žiadne prázdne miesta a skúsený navigátor, ktorý vidí obrysy pobrežia, môže okamžite zistiť, kde je plávajúce plavidlo zverené do jeho starostlivosti. Napríklad, keď si všimne svetlo majáka na obzore aj v hmle a začuje tlmený zvuk jeho sirény, okamžite povie niečo ako: „Sme na traverze Vorontsovského ohňa, vzdialenosť je dve míle.“ To znamená, že loď sa nachádza v stanovenej vzdialenosti na priamke kolmej na kurz a kolmej na maják, ktorého súradnice sú známe.

Často sa ale stáva, že pobrežie je ďaleko a nie sú tam nijaké viditeľné medzníky. Predtým, v časoch plachtárskej flotily, bola loď „driftovaná“, zbierala plachty, niekedy, ak bola známa vrtošivá povaha dominantných vetrov a nepredvídateľnosť dna (útesy, plytčiny atď.) potom zakotvili a „čakali v mori na počasie“, teda objasnenie. Teraz už nie je takáto strata času potrebná a navigátor vidí pobrežnú čiaru pohľadom na obrazovku lokátora. Identifikácia plavidla pomocou radarovej stanice nie je náročná úloha, ak máte kvalifikáciu. Postačí skombinovať obrázok na navigačnom prístroji a mapu príslušnej oblasti a všetko sa vyjasní naraz.

Vyhľadanie smeru a metóda rádiovej navigácie

Existuje taká amatérska rozhlasová hra - "Fox Hunt". Jeho účastníci pomocou domácich zariadení hľadajú „líšku“, ktorá sa skrýva v kríkoch alebo za stromami - hráča, ktorý má fungujúcu rádiostanicu s nízkym výkonom. Rovnakým spôsobom, to znamená, že kontrarozviedkové služby počítajú obyvateľov zahraničných spravodajských služieb (minimálne tak to bolo predtým) v čase, keď poslali špionážne správy. Lokalita vyžaduje minimálne dva smery, ktoré sa križujú v určitom bode polohy, ale najčastejšie je ich viac. Pretože v údajoch vždy existujú určité odchýlky a nie je možné dosiahnuť absolútnu presnosť, ložiská sa v jednom bode nezbiehajú, ale tvoria akýsi mnohostranný útvar, v ktorého geometrickom strede by sa malo s vysokou pravdepodobnosťou predpokladať jeho umiestnenie. Orientačnými bodmi môžu byť pilotné signály špeciálne vytvorené na pobreží (napríklad na majákoch) alebo emisie rádiových staníc, ktorých súradnice sú známe (sú zakreslené na mape).

Korekcia kurzu pobrežia pomocou rádiovej komunikácie je tiež široko použiteľná.

Podľa satelitov

Dnes je stratenie v oceáne alebo mori takmer nemožné. Pohyb pohybujúcich sa objektov na mori, vo vzduchu a na zemi sledujú ruskí Cospas a medzinárodní Sarsat. Fungujú podľa Dopplerovho princípu. Na loď je potrebné nainštalovať špeciálny rádiový maják, ale bezpečnosť a dôvera v úspešný výsledok plavby stojí za peniaze vynaložené na ňu. Zameriavače sú umiestnené na geostacionárnych satelitoch („visiacich“ nad pevným bodom na zemskom povrchu), ktoré tvoria tento systém. Táto služba je poskytovaná bezplatne a okrem záchrannej funkcie vykonáva navigačné vyhľadávanie polohy plavidla. Metóda satelitnej navigácie poskytuje najpresnejšie súradnice, jej aplikácia nespôsobuje ťažkosti a navigátori v našej technologickej dobe ju využívajú najčastejšie.

Dodatočné načítanie parametrov

Plavebné vlastnosti plavidla a jeho možný kurz sú výrazne ovplyvnené jeho ponorom. Spravidla platí, že čím viac je trup ponorený do vody, tým vyššia je jeho úroveň odporu. Existujú však výnimky, napríklad v jadrových ponorkách podmorský priechod presahuje povrchový priechod a špeciálna luková „žiarovka“ v prípade jej úplného utopenia vytvára efekt lepšieho prúdenia. Tak či onak, ale rýchlosť pohybu (zdvih) ovplyvňuje hmotnosť nákladu (nákladu) v nákladných priestoroch alebo nádržiach. Na stanovenie tejto hodnoty používajú námorníci špeciálne značky s rizikom na prove, na zádi a na bočných častiach trupu (váhy najmenej šesť). Tieto znaky sa uplatňujú individuálne, každé plavidlo má svoje vlastné, neexistuje jednotná norma. Metóda určovania hmotnosti nákladu na palube plavidla, ktorá sa nazýva „návrh prieskumu“, je založená na použití „značiek ponoru“ a používa sa na mnohé účely, najmä na navigačné účely. Hĺbka morského dna nie vždy umožňuje lodi plaviť sa po konkrétnej plavebnej dráhe a navigátor musí tento faktor zohľadniť.

Ostáva už len popriať aspoň tým, ktorí sa na cestu vydali.

Tento článok obsahuje zoznam hlavných navigačných prístrojov a ich popisy.

Navigačné zariadenia a prístroje

Na zaistenie bezpečnosti plavby, riadenia pohybu plavidla a jeho polohy vzhľadom na pobrežie sa v navigačnej praxi používajú rôzne technické navigačné pomôcky (TSS), navigačné zariadenia a prístroje:

• určiť smer- kompasy;
• na určenie rýchlosti plavidla a prejdenej vzdialenosti- zaostáva;
• na určenie hĺbky pod kýlom- loptičky na ruky a ozveny;
• goniometrické prístroje (sextany), hodinky a stopky, optické diaľkomery, ďalekohľady, sklopné merače atď .;
• tradičné nástroje na prácu na mape- uhlomer navigátora, paralelné pravítko, meracie kompasy, kompasy, uhlomer, váhy mapy;
• hydrometeorologické prístroje- barometer, barograf, anemometer, kruh CMO, externý teplomer, inklinometer.

Kompasy.

Jedná sa o navigačné prístroje určené na určovanie kurzu plavidla a smerov k pobrežným orientačným bodom a plávajúcim predmetom v zornom poli navigátora. Na malých člnoch nájdete rôzne druhy kompasov a ich modifikácie. Najbežnejším navádzacím systémom smerovania je magnetický kompas.

Merače rýchlosti - zaostávajú

Spolu s ostatnými modernými TSS si pevne sadli na miesto aj lazy rôznych typov. Zo všetkých typov guľatiny (hydrodynamická, indukčná, Dopplerova hydroakustická, korelačná, rádiová Dopplerova) sú pre člny a jachty najprijateľnejšie hydroakustické a indukčné guľatiny, pre vznášadlá najprijateľnejšie rádiové Dopplerove guľatiny.

Hĺbkové metre.

Veľasa nazýva zariadenie, pomocou ktorého sa hĺbky merajú pod dnom nádoby. Navigačné systémy rôznych typov sú určené na meranie hĺbok až 500 m. K dispozícii sú ručné a hydroakustické echolotery. Na malých plavidlách sa používajú hlavne ručné
Ruka veľa určený na meranie hĺbok do 50 m. Pozemok sa skladá z závažia a lotínu.

Echolot.Aj keď sa zriedka používajú moderné hĺbkomery aj na malých plavidlách - sonary

Princíp činnosti echolotu je založený na meraní času potrebného na to, aby sa zvukový impulz dostal dnu a po jeho odraze sa vrátil späť. Po potrebných transformáciách (prakticky k tomu dôjde okamžite) sa hodnota hĺbky a spodný reliéf zobrazia na špeciálnej doske alebo displeji.

Merače vzdialenosti.

Ďalekohľad.Ďalekohľady používajú navigátori na pozorovanie životného prostredia (iné plavidlá, pobrežné orientačné body, znaky plavby atď.)

Sextan - reflexný goniometrický prístroj na meranie výšok nebeských telies a uhlov (vertikálnych a horizontálnych) na zemskom povrchu. Na meranie zvislého uhla sa sextant vezme do pravej ruky a vo zvislej polohe sa vedie potrubím k základni objektu (maják, loď, továrenské potrubie, značka atď.). Potom zátka presunie alidádu tak, aby priniesol dvakrát odrazený obraz hornej časti objektu na jeho základňu. Potom sa alidádový index odčíta v stupňoch v súlade s rozdelením končatiny a minúty a ich desatiny sa odčítajú z počítacieho bubna. Získaný údaj sa koriguje korekciou sextantovho indexu a získaný výsledok bude zodpovedať hodnote vertikálneho uhla pre daný objekt.

Merače času.
Morský chronometer.
Toto zariadenie slúži na určenie pomerne presného greenwichského času, ktorý sa často nazýva strážca univerzálneho času. Vysokú presnosť a rovnomernosť zaisťujú špeciálne regulátory. Veľký ciferník je rozdelený na 12 hodinových častí a má hodinovú a minútovú ručičku. Na jednom z dvoch malých číselníkov ručička počíta sekundy, na druhej strane - čas od posledného natiahnutia chronometra. Chronometer je uložený v špeciálnej krabici na kardane, ktorá poskytuje hodinový stav odpočinku hodinám pri rolovaní. Chronometer sa zapína každý deň v rovnakom čase (zvyčajne o 8. hodine).
Korekcia chronometra (rozdiel medzi Tgr a nameranou hodnotou chronometra) sa určuje rádiovými signálmi presného času a každý deň sa zaznamenáva do špeciálneho denníka. Obr. 15 Chronometr
Palubné hodiny.Nastavujú sa podľa greenwichského času, a ak na palube nie je chronometer, vykonávajú jeho funkciu. Mechanizmus hodiniek má zvýšenú presnosť.
Ciferník je rozdelený na 12 divízií a má hodinové, minútové a centrálne sekundové ručičky.
Lodné alebo námorné hodiny. Účelom lodných hodín je zobraziť čas lode, podľa ktorého je organizovaný servis a každodenný život na lodi. Sú inštalované v kabínach a servisných priestoroch. Hodinky majú okrúhly ciferník rozdelený na 12 alebo 24 hodinové rozdelenie, hodinovú, minútovú a centrálnu sekundovú ručičku. Hodiny sa spravidla naťahujú týždenne.
Stopky - slúži na presné meranie krátkych časových období. Na malých člnoch môžu stopky ľahko nahradiť náramkové alebo vreckové hodinky s veľkou stredovou sekundovou ručičkou. Rovnaké hodinky sa dajú použiť na určenie prejdenej vzdialenosti, momentov zamerania, času zmeny kurzu a ďalších momentov, ktoré je potrebné zakresliť do mapy.

Priechodkynástrojov

Pri práci na mape musí amatérsky navigátor používať nástroj na kladenie, ktorý obsahuje paralelné pravítko, uhlomer, pár kompasov a váhy na mape.

Paralelné pravítko(Obr. 16) slúži na kreslenie priamych čiar a čiar rovnobežných s daným smerom na mape. Pravítko sa skladá z dvoch polovíc spojených dvoma rovnakými tyčami na pántoch. Rezy pravítka by nemali mať zuby, ohyby, otrepy a tyče by sa mali ľahko otáčať okolo osí, ale bez voľnej vôle. Pri práci s pravítkom je potrebné sledovať rovnobežnosť pohybu, aby nezrazil daný smer priamky. Čiary sú nakreslené zaostrenou ceruzkou bez badateľnej námahy.

Navigačný uhlomer(Obr. 16) sa používa na zakreslenie a meranie uhlov, kurzov a ložísk na mape. Je to polkruh s pravítkom, existuje niekoľko odrôd). Stred polkruhu je označený výrezom na pravítku. Horný okraj oblúka je odstupňovaný pozdĺž horného radu od bodu 1 do bodu 2 doľava - od 0 do 90 °, od bodu 2 do bodu 3 doľava - od 270 do 360 °, pozdĺž spodného radu od bodu 1 do bodu 2 vľavo - od 180 do 270 ° a z bodu 2 do bodu 3 - od 90 ° do 180 °. Horný rad čísel sa používa na vykreslenie smerov pre severnú polovicu karty kompasu a dolný rad pre juh.

Malo by sa pamätať na to, že uhly sa zväčšujú od 0 do 360 ° od severskej časti poludníka doprava.
Kompasomer slúži na meranie vzdialeností a ich zakreslenie do mapy. Pohodlnejšie je pracovať s kompasom jednou rukou. Dlhé vzdialenosti sa kladú na kúsky. Neodporúča sa roztiahnuť nohy kompasu o viac ako 90 °. Vzdialenosť sa meria na bočnom ráme mapy v rovnakej zemepisnej šírke ako plávanie alebo nameraná vzdialenosť. Po odložení vzdialenosti by ste to mali skontrolovať opakovaným spätným meraním.

Závažia pre karty sú určené na uchytenie karty na pracovisku. Na malých člnoch, kde nie je paluba, možno závažie nahradiť tlačidlami, ktoré pripevňujú kartu k plochému drevenému prenosnému tabletu.

Hydrometeorologické prístroje.
Atmosférický tlak (tlak vzduchu, barometrický tlak) je určený hmotnosťou stĺpca vzduchu, ktorý tlačí na jednotku vodorovnej plochy povrchu. Zariadenie na meranie atmosférického tlaku sa nazýva barometer. Stupnica prístroja je odstupňovaná v milimetroch ortuti a má zabudovaný teplomer.