понедельник, 30 января 2012 г.

Занимательная навигация. Часть 7: «Лестница» и «Паутина».



Определившись с вышеперечисленными вопросами, займемся предварительной прокладкой и графиком движения. При плавании по фарватеру — например, по судоходной реке или морскому каналу на подходе к порту — прокладку обычно не ведут, но от места выхода судна в открытое море или большое озеро проложим наш предполагаемый курс.

 Для этого используем прокладочный инструмент — транспортир, параллельную линейку, циркуль и карандаш. В этом ряду непривычна только параллелограммная линейка, незамысловатая конструкция которой очень облегчает вычерчивание линий, параллельных заданной (рис. 2). 

На большом листе ее «диапазона» может не хватить (или же он, наоборот, окажется чересчур большим), но нетрудно догадаться, как провести с ее помощью параллельные линии на любом желаемом расстоянии — а именно, «пошаговым» методом, то плотно прижимая к столу, то отпуская ту или иную линейку.

Все построения и надписи на карте выполняются простым мягким (2М или даже 3М) карандашом. Он меньше портит карту и легче стирается резинкой. Кстати, рекомендую использовать карандаши не круглые, а граненые, чтобы они меньше катались по столу.

Прокладывая на карте наш будущий путь, заранее наметим береговые ориентиры, пригодные для определения, вычислим количество миль, которые судно пройдет на каждом курсе.

 Если по маршруту предстоит преодоление сложных для судовождения участков, проходить которые лучше в светлое время суток, следует рассчитать время отхода так, чтобы подойти к нужному месту днем. Нужно отметить, что с точки зрения видимости наиболее сложными считаются сумерки. 


Стремясь сократить путь, все же старайтесь не прокладывать курс неоправданно близко к опасностям, особенно если отсутствуют надежные ориентиры или  плавучее ограждение — например, когда вам предстоит обойти подводное препятствие с опасными глубинами вдали от берега, не обставленное буями или вехами.

Очевидно, что для прохождения намеченного маршрута очень важно с высокой точностью выходить на точки поворота, а выйдя в точку — точно лечь на новый заданный курс.

 Координаты точек поворота можно «снять» с карты и загрузить как путевые точки в спутниковый навигатор, который, скорее всего, без проблем проведет вас по маршруту. 

Но лучше, если вы сумеете прийти к месту поворота и без помощи спутников. Для этого следует постараться выбрать такую точку, чтобы она опознавалась визуально.

 Это может быть траверз какого-либо приметного объекта или навигационного знака и расстояние до этого объекта, пересечение навигационных или естественных створов, буй или бакен и т.д.

Опытный штурман, готовясь к переходу, не поленится выполнить «подъем карты», выделив в районе предполагаемого плавания карандашом красного цвета все, что может помочь в принятии решений: опасные и приметные глубины, характерные высоты или очертания берега, дальность видимости маяков, характеристики их огней, навигационные знаки, точки поворота и т.д.

 Вообще, стоит исходить при подготовке к плаванию из того, что никакие знания не будут лишними. Они или просто послужат вашему развитию, или спасут вам жизнь.


Определение места судна по любым ориентирам называется обсервацией. Частота обсерваций также зависит от условий плавания. В океане может хватить нескольких определений в сутки, но в нашем прибрежном плавании необходимо определять свое положение как можно чаще.

 Следует не упускать возможности нанести на карту точку, дистанцию и время прохождения надежно определяемых ориентиров — мысов, маяков, створов и, при достаточной уверенности в их нахождении на своем месте — знаков плавучего ограждения.

 Определив свои координаты и нанеся их на карту, получим точку, которая может не совпадать со счислимой точкой. Это несовпадение называется невязкой.

В идеале контроль за координатами должен позволить в каждый момент времени видеть на карте точку, в которой мы находимся, и пройденный нами путь.  Это может обеспечить только спутниковая навигационная система, рисуя пройденный путь — «трек» — на дисплее карт- плоттера. 

Морской стационарный карт-плоттер (не путать с плоттером - графопостроителем для документирования чертежно - графической информации!) — прародитель стремительно распространяющихся автомобильных GPS-навигаторов. 

Не буду повторяться, говоря о том, как упрощает управление судна использование GPS, ГЛОНАСС и других аппаратов, но не могу не напомнить, что при внезапном их отказе вы можете уподобиться птице, внезапно ослепшей в полете.

Комбинация из самого простого спутникового приемоиндикатора и бумажной карты в случае отказа сложной техники позволит более обосновано принимать решения, если вы не пренебрегали необходимостью с достаточной в условиях вашего плавания частотой определять свои координаты. 


Возможности портативного GPS-приемника скромнее, чем стационарного, особенно если дисплей не отображает карту. Но даже самый простенький такой аппарат обладает достаточным количеством функций, чтобы нанести свое место на бумажную карту.

Что первым делом, естественно, приходит в голову — это воспользоваться отображаемыми на экране числовыми значениями координат. Найдя их на шкалах рамки карты — широту на вертикальной, долготу на горизонтальной — и проведя от этих точек перпендикуляры, на их перекрестье мы и получим свое место (рис. 3).

 Однако простота здесь лишь чисто теоретическая. Конечно, на большой моторной или парусной яхте, где есть просторный стол, на котором можно разложить бумажную «простыню», такой способ действительно применим. Но что делать на маленькой мотолодке, скачущей по волнам?

 Карту придется сложить в «восемнадцатую долю», прикрепив к небольшому планшету так, чтобы наверху оказался только интересующий нас участок акватории. Рамки со шкалами при этом оказываются упрятанными где-то внутри получившегося «пакета». Как же поступить?

Выход есть. Воспользуемся иными функциями карманного навигатора. Введя в его память путевые точки в порядке предполагаемого следования, мы получаем возможность двигаться по определяемому точками маршруту под руководством приемоиндикатора.  Стрелка или условное изображение отклоняющейся в ту или иную сторону «автострады» подсказывают, куда поворачивать штурвал.

 При этом на экране отображается еще немало полезной информации — скорость (при использовании морской карты рекомендуем выставить ее в узлах), расчетное время прибытия в выбранную путевую точку, а также оставшееся до нее расстояние (DST/Distance), величина отклонения от выбранного прямолинейного курса (XTE/Cross-Track Error) в морских милях или километрах и пеленга на точку (BRG/Bearing) в градусах.


 (В ряде случаев три последние величины, на основании которых мы и будем наносить свое положение на карту буквально одним росчерком карандаша, придется вызвать из дополнительного подменю).

Выбирать точки, задающие маршрут, при отсутствии карт - плоттера придется по обычной карте, стараясь провести его короче и безопасней. Чтобы при плавании увидеть на ней, где вы находитесь и что вас окружает на «перегонах» от одной точки до другой, есть два остроумных способа, которые условно назовем «лестница» и «паутина».

 Подчеркну, что оба требуют предварительных построений на карте.
Итак, начнем с «лестницы». Для определения своего места на карте этим способом используются функции отображения отклонения от выбранного прямолинейного курса между двумя путевыми точками и указания дистанции до выбранной точки.

 Предварительно на карте с двух сторон от линии курса параллельно ей прокладываем еще две линии на одинаковом расстоянии, зависящем от масштаба карты и желаемой точности определения — например, 0.5 или 0.25 морских мили на карте более крупного масштаба.

 Перпендикулярно линии курса, на том одном и том же расстоянии друг от друга (как правило, через все те же 0.5 или 0.25 морских мили), проводятся отрезки от одной параллельной курсу линии до другой. Перекладины получившейся «лестницы» для облегчения работы пометим соответствующими дистанции цифрами.

 Теперь по величинам дистанции и отклонения от курса, полученным с помощью навигатора, можно нанести на карту точку, соответствующую нашему месту (рис. 4).

Способ определения местоположения на карте при помощи полученного с «навигатора» пеленга на точку обычно называют «паутина». Проводим веер пеленгов к конечной точке маршрута (с направления ожидаемого подхода нашего судна) с шагом 5–10°.


 Пересекаем их концентрическими дугами дистанций с центром в той же точке и с шагом, опять же в зависимости от масштаба и охватываемого района, от 0.25 до 1 мили. Получив с помощью GPS-приемника отсчеты реального пеленга и расстояния, находим в «паутине» свое место (рис. 5).

И первый, и второй способ предполагают некоторую приблизительность в определении положения искомой точки относительно линий «лестницы» или «паутины». Однако их большим достоинством является возможность с достаточной точностью и быстротой, используя только карандаш, нанести на карту обсервованную точку, и даже тряска на волне не будет особой помехой.

 Единственно, требуется побольше «рисования» на карте, чем при обычной предварительной прокладке. На открытых участках акватории можно обойтись и без частых промежуточных определений, но вот в узкостях и мелководных районах, изобилующих навигационными опасностями, ими пренебрегать не стоит.

И еще один полезный совет: при исполнительной прокладке не ленитесь смотреть на часы и указывать возле каждой «реальной» точки, которую вы наносите на карту, время обсервации.

 (Кстати, большинство спутниковых приемоиндикаторов «по умолчанию» указывает время по Гринвичу, но всегда есть возможность изменить его на местное — надо просто найти соответствующий раздел меню).

 На внутренних водных путях советуем поступать именно таким образом — чтобы время на «навигаторе» и в ваших наручных часах (или же часах на приборной панели) совпадало. 

В этом случае и «лестница», и «паутина» помогут вам определиться также и в том случае, если электронный прибор, паче чаяния, «отрубится» от спутников — из-за каких-то атмосферных катаклизмов или же банально севших батареек.

Скорость вам известна — например, вы знаете, что при 3800 об/мин на тахометре она составляет 20 уз, и за четверть часа вы «теоретически» проходите 5 морских миль. Соответственно, через 15 минут после предыдущего замера можете ставить очередную точку на расстоянии 5 миль от предыдущей, сообразуясь с намеченным курсом.

 Курс при этом придется выдерживать по магнитному компасу (учитывая магнитное склонение в данном районе и девиацию, о чем мы достаточно подробно поговорили в предыдущей статье). Точность при этом несколько ниже, поскольку не учитывается влияние ветра и течения, но лучше уж так, чем совсем никак.

Не забывайте и о возможности определить свое местоположение просто по береговым ориентирам — для этого надо взять как минимум два пеленга (рис. 6).

 Для этих целей обычно пременяется специальный компас -пеленгатор, но на маленькой мотолодке гораздо удобнее бинокль со встроенным компасом (тем более что бинокль и сам по себе крайне полезная вещь!). 

Не забывайте, что для снятия пеленгов необходимо перевести машину — а в нашем случае, скорее всего, подвесник — на «стоп» и полностью погасить инерцию.

 (Влияние ветра и/или течения даже в этом случае попытается внести в ваши расчеты искажающие результат коррективы, так что не искушайте судьбу и замеры пеленга проводите как можно быстрее — буквально один за другим; если есть помощник с карандашом и листком бумаги, просто диктуйте ему полученные цифры, как стенографисту — потом сами разберетесь, прикинув соответствующие пеленги на карте при помощи транспортира или напечатанной на ней компасной картушки).

 Кстати, должен напомнить, что нужда определить свое местоположение с достаточно высокой точностью нередко возникает даже (и иной раз особенно!) в прямой видимости берега — например, чтобы убедиться, что вы не оказались за пределами «опасной» изобаты и не рискуете сесть на мель или каменную гряду.

В общем, без старой доброй бумажной карты нам не обойтись. И ее вполне можно использовать «в связке» с современной морской электроникой  и на совсем крошечной мотолодке.

 Безопасность плавания от такого союза только выигрывает, а шансы вернуться домой целыми, невредимыми и с хорошим настроением (в чем, собственно, и заключается конечная цель любого плавания!) возрастают до вполне приемлемых величин.

Евгений Курганов.

Источник:  «Катера и Яхты»,  №219.


Автоматизированное проектирование и дизайн яхт.



Проектирование яхт – это процесс постоянного приближения к результату, который должен удовлетворять определенным, заранее заданным требованиям. 

Чтобы достичь этого, дизайнер должен начать с некоторых предпосылок и проверить насколько они удовлетворяют поставленным условиям. Скорее всего, это не получится с первого раза, так что придется изменить некоторые начальные условия и повторить процедуру, обычно несколько раз. 

Такой процесс, получивший название «дизайн-спираль», состоит в повторном прохождении нескольких этапов до получения желаемого результата. Обычно спираль состоит из следующих шагов: 

- модель корпуса 
- гидростатика 
- распределение весов 
- силовая установка
- конструкционные элементы 
- общее расположение 
Возможна и другая последовательность:
- модель корпуса и палубы 
- модель киля и руля
- расчет парусов и такелажа 
- общее расположение 
- винт и двигатель
- конструкция корпуса и палубы 
- размеры такелажа 
- расчет весовой нагрузки 
- гидростатика и остойчивость 
- оценки параметров яхты.

Шаги спирали могут меняться в зависимости от того, какой тип яхты проектируется, и повторяются на этапе эскизного проектирования, первичного проекта и детального рабочего проекта. 

Из собственного опыта можно сказать, что очень важно просмотреть как можно больше вариантов на начальной стадии работы над проектом, прежде чем заняться детальными расчетами. 


Причина этого в том, что чем ближе к окончанию проекта вы находитесь, тем сложнее вносить необходимые изменения. Нет ничего хуже, чем пройти все этапы разработки проекта и убедиться в том, что яхта погружается на 100 мм ниже расчетной ватерлинии.

 Рассмотрим этапы работы над проектом более подробно. На первом этапе у дизайнера имеется только спецификация яхты или техническое задание, причем часто приходится их разрабатывать самому, так как заказчик не может правильно сформулировать задачу, или, в лучшем случае, совместно с заказчиком.

 Техническое задание является фактически целью работы над проектом, поэтому необходимо, время от времени, возвращаться к нему и уточнять необходимые параметры.

На этапе эскизного или концептуального проектирования уже применяется дизайн-спираль. Эта фаза работы часто является наиболее продуктивной. На этой стадии заказчик и дизайнер часто ставят трудно реализуемые или вообще нереальные задачи. 

Не стоит сразу отказываться от их решения, пока не использованы все возможности. На основании своего опыта или данных по аналогичным судам дизайнер задает основные параметры корпуса.

 Таким образом, могут быть рассчитаны: отношение длины к ширине корпуса, отношение парусности к площади смоченной поверхности, выравнивающий момент и метацентрическая высота.

 Мы, обычно, создаем на компьютере несколько вариантов корпуса и надстройки и оцениваем их параметры и эстетические качества одновременно.


 На первом витке приближение к идеалу довольно грубое. После выбора эскиза яхты, как правило, создается трехмерная модель, проводится цветная визуализация (рендеринг) модели и полученные изображения предлагаются для одобрения заказчику.

 На этапе первичного проектирования, после выбора основных параметров, приходит время для собственно конструирования корпуса, киля, руля и парусов.

 Можно также выбрать примерное общее расположение внутри и снаружи яхты, для того, чтобы определить весовые нагрузки для начального расчета остойчивости.

 Цель этого этапа – провести предварительные расчеты гидростатики, остойчивости, скорости и других параметров для проверки их соответствия техническому заданию.

 Эти расчеты придется уточнять на следующем этапе. Одним из важнейших результатов этапа первичного проектирования является теоретический чертеж корпуса, который лучше всего характеризует действительную форму яхты и ее свойства.

Результаты данного этапа могут быть переданы судостроителям, для оценки возможной стоимости яхты. Не рекомендуется оценивать стоимость яхты без согласования с фирмой изготовителем.

На этапе детального проектирования определяют конструктивные элементы набора и обшивки корпуса, проводят расчет такелажа и выбор двигателя.

 Только на этом этапе можно провести уже точный расчет весовых нагрузок и остойчивости. И, наконец, можно провести более детальный расчет ходовых и эксплуатационных параметров яхты. 

Результатом последнего этапа проектирования являются рабочие чертежи для судостроителей, офсетные таблицы и файлы для раскроя обшивки, деталировка отдельных узлов.


Проведение расчетов в процессе выполнения этапов спирали – очень трудоемкая задача, которая раньше решалась с привлечением большого числа инженерного персонала.

 В наше время, эти задачи решаются с помощью систем автоматизированного проектирования (САПР, CAD- англ.), причем для этих целей подходит практически любой современный персональный компьютер.

Наиболее важным модулем САПР для дизайна яхт являются программы создания линий и поверхности корпуса, которые появились в 1980-х годах. 

Корпус представляется системой поперечных и продольных линий или элементарными площадками, соединенными вместе, размер которых определяется заданными условиями гладкости поверхности.

 В любом случае, каждая точка поверхности определена математически, и, если заданы две координаты этой точки, то третья определяется автоматически.

 Так, например, если конструктор задал расстояние от форштевня, X , и глубину ниже ватерлинии, Z , то ширина корпуса в этой точке, Y , будет вычислена программой.

Существуют две задачи при построении поверхностей. 
Создать новый корпус или скопировать, как можно точнее, существующий. 
Вторая задача сложнее и требует многократных итераций, что может оказаться довольно продолжительным процессом. 

Создание нового корпуса основано на использовании системы мастер-линий, через которые или вблизи которых проходит поверхность. Каждая линия определяется набором контрольных точек, лежащих на линии или вблизи нее.

 Число точек и линий обычно порядка 10. Путем изменения координат отдельных точек можно менять форму мастер-линий и, следовательно, форму поверхности. Многие программы позволяют рассчитывать кривизну поверхности и сглаживать её.

Большинство программ позволяют вращать поверхности и рассматривать их в перспективе, что является бесспорным преимуществом САПР. 


Например, форма линии борта на виде сбоку и в перспективе может выглядеть совершенно по-разному, так как изображение линии на сетчатке глаза зависит от распределения лучей вдоль корпуса. Корпус, который хорошо выглядит на виде сбоку, может быть уродливым в реальном изображении. 

Наиболее современные программы позволяют создавать поверхности не только корпуса, но и палубы, надстройки и отдельных деталей яхты, что позволяет получить полностью реалистическое изображение (см. изображение на главной странице нашего сайта).

При создании обтекаемых поверхностей типа киля, программы позволяют строить поверхности различных заданных профилей сечения (обычно, на основе набора профилей NASA).

После этого, рассчитываются объем, вес, центр тяжести и центр приложения гидродинамической силы. Для парусных яхт существуют программы с парусным модулем, где рассчитываются площади и центры, а также раскрой парусов.

Общий вес и центр тяжести яхты, обычно рассчитываются подпрограммой распределения весов (weight schedule), где учитываются масса и координаты каждого элемента конструкции.

Важным модулем яхтенных САПР является модуль расчета гидростатики и остойчивости яхты. В этом модуле определяются: параметры остойчивости при малых и больших углах крена и дифферента, вес вытесненной воды на см осадки, площадь смоченной поверхности и др.

 При расчете остойчивости определяется осадка и дифферент для каждого угла крена, что является достаточно трудоемкой задачей, если не применять данный модуль.


Программы расчета скорости ( VPP -англ.) позволяют по заданным параметрам корпуса и движителя предсказать скорость яхты в различных условиях.

 Для парусных яхт, в зависимости от параметров корпуса, киля, руля и парусов, рассчитываются скорость яхты, угол крена и дрейф при различных скоростях и направлениях ветра.

 Простые симуляторы движения яхты используются даже на борту яхты для оптимизации параметров плавания. Существуют также программы для расчета элементов корпуса, основанные на правилах различных классификационных обществ – ABS, Lloyd’s Register, ISO Scantling Standard 12215 .

 Применяют и другие методы расчета на основе сопромата или метода конечных элементов. Перспективным считается развитие программ по расчету гидродинамики корпуса, что позволит обходиться без опытных бассейнов и испытания моделей судов.

САПР для дизайна яхт могут быть развиты для использования в процессе постройки яхты (CAM-системы – англ.). Например, очень трудоемкий процесс плазовой разбивки корпуса и изготовления полномасштабных шаблонов может быть полностью исключен.

 Традиционно, судостроитель получал от конструктора офсетные таблицы, на основе которых изготавливались шаблоны для деталей корпуса. Если корпус спроектирован с использованием САПР, то шаблоны могут быть вырезаны автоматически.

 Развертка и раскрой листов обшивки также может быть проведен непосредственно на основе соответствующего файла программы, управляющего работой координатного режущего инструмента, например, плазмореза.

Более подробный анализ и сравнение существующих систем автоматизированного проектирования моторных и парусных яхт мы планируем опубликовать в скором будущем.

О.Карулин.

Источник:  http://karulinyachts.com


Занимательная навигация. Часть 6: Работа с «бумажной» картой.



Любое путешествие требует предварительного планирования. Даже, как это на первый взгляд ни парадоксально, если вы собираетесь в путь без какой-либо определенной цели — как говорится, куда глаза глядят. Ситуация вполне распространенная в водно - моторной практике, но, в отличие от утешествий по суше, вода все гораздо усложняет.

Прогуливаясь без всякой особой цели на суше, вы, тем не менее, все равно придерживаетесь хорошо заметных дорог и тропинок, т.е. движетесь безопасным и приспособленным для этих целей маршрутом — если только дело не происходит в голой безжизненной пустыне.

 Водная гладь напоминает такую пустыню, по которой можно перемещаться в каком угодно направлении, только на первый взгляд. В открытом океане параллель действительно практически полная, но на внутренних водных путях двигаться лучше по безопасным «дорогам и тропам», которые скрыты под толщей воды.

 (Равно как могут быть скрыты под ней не только банальные мели, но и целые города и поселки с высокими церквями и дымовыми трубами, затопленные при образовании многих наших обширных искусственных водохранилищ).

 Конечно, опытный глаз может определить наличие мели по изменению характера волны, цвета воды и прочим подобным приметам, однако полную информацию о безопасных местах может дать нам только карта, основанная на результатах гидрографических работ — прежде всего, промеров глубин.

При нынешнем широком распространении спутниковых приемоиндикаторов, в том числе с возможностью загрузки оцифрованных карт, старую добрую бумажную карту все же рано списывать со счетов. Только она позволяет охватить картину окружающей обстановки максимально широко и при этом в приемлемом масштабе.

На экранчике картографического «навигатора», особенно карманного, в подробностях виден только совсем незначительный участок акватории, а при попытке уменьшить масштаб и охватить большую площадь большинство важных картографических подробностей, как правило, перестает отображаться, и по такой карте можно ориентироваться примерно с таким же успехом, как и по той, что изображена на пачке папирос «Беломорканал» (карт-плоттеры с большими дисплеями доступны, увы, далеко не всем).

При этом, несмотря на то, что в наших предыдущих публикациях было уделено немало внимания традиционным методам навигации, мы вовсе не собираемся «оставлять за бортом» современные технические средства — такие, как GPS.

 Спутниковый навигатор и бумажная карта великолепно дополняют друг друга, причем прибор можно использовать самый простой и дешевый, без загружаемой карты. Итак, принято решение о выходе в море (озеро, на реку).

 Что же следует предпринять для подготовки к плаванию? Подготовка к отходу большого торгового или промыслового судна — это целый комплекс мероприятий по проработке маршрута, учету условий плавания, подбору карт и пособий на переход и т.д. 

Стоит ли судоводителю-любителю заморачиваться всем этим, собираясь «в моря» на денек-другой, и если да, то в каком объеме? Для начала отметим, что, получив права ГИМС и управляя катером, вы принимаете на себя ответственность за все происходящее на борту и случившееся в результате ваших действий.

 Морская стихия не делает поблажек малым судам, да и Международные правила предупреждения столкновения судов (МППСС) не различают суда по размеру и распространяются на все виды плавучих средств, которые могут использоваться для передвижения по воде.

 Каждое выходящее в море судно постоянно сопровождает вероятность происшествия. Пренебрежение необходимой предосторожностью и проистекающие из этого неприятности, равно как и правильные действия, сформировали требования хорошей морской практики.

 Отдавая швартовы и отходя от причала, вы должны опыт предшественников, накопленный в виде навигационных пособий и карт, соединить с собственными навыками, благоразумием и осторожностью.

Выход на часовую морскую прогулку, безусловно, не требует такой подготовки, как готовящееся путешествие в незнакомый район за пару сот миль. Но даже рутинное возвращение в родной клуб может осложниться внезапным ухудшением видимости. 

Вы сэкономите нервы, время, а, может, и деньги, если будете готовы к такой ситуации. Для этого стоит заблаговременно поработать с картой, определив оптимальный и безопасный путь захода и подготовившись к преодолению сложного участка при любой видимости и освещенности.

Стоит отметить полезность обращений к карте и другим пособиям для плавания, прежде всего лоции, даже при плавании в районе давно знакомом. Уверяю вас, каким бы освоенным этот район не казался, взглянув на карту, вы пополните свои знания о нем.

 Кроме того, обычно карта и лоция содержат не только специфическую навигационную информацию, но и рассказывают о других гидрологических особенностях, метеорологии и даже об истории охватываемой ими территории.
Бумажная карта дает возможность решать очень важные штурманские задачи. 

Прежде всего, при умении читать карту, она позволяет видеть препятствия и возможности для безопасного прохода судна между ними, прокладывать линии курса, выбирать точки поворота, измерять расстояния, пеленги (по Далю — «направленье по компасу, на коем от нас виден какой-либо предмет»), учитывать влияние течения и ветра, определять расстояния, скорость, время, необходимое для преодоления заданного отрезка пути и т. д. Работа с картой позволяет решать как прямые, так и обратные задачи.

 Можно, вычислив расстояние до некоей точки, отложить его циркулем - измерителем на шкале рамки карты и, не меняя раствора циркуля, перенести на карту (рис. 1). Тогда, установив одну иглу в исходной точке, второй иглой мы найдем место точки на заданном расстоянии.


 А можно, измерив какое-то расстояние непосредственно на карте циркулем, перенести его на рамку карты (обязательно на широте измерения, о чем мы уже говорили в предыдущих публикациях!) и получить результат в милях, кабельтовых или километрах.

Любой нормальный человек в роли судоводителя в плавании постоянно озабочен безопасностью своего судна. Уверенность (опасайтесь самоуверенности!) может проистекать только от знания своего положения на поверхности Земли, своих координат.

 Определив координаты и нанеся их на бумажную или электронную карту, мы сможем рассчитать пройденный и оставшийся путь, а также предусмотреть возможные проблемы.

Учет перемещения судна с целью постоянного контроля за его координатами называется счислением. В принципе, навигационные задачи решает даже легкомысленный рыбак, болтающийся на резиновой надувнушке посреди судового хода — по каким-нибудь знакомым кустам на берегу он ищет давно приловленное место.

 Существует способ вычисления курса по формулам и таблицам от точки с известными координатами к другой такой же точке. Такое счисление называется аналитическим и применяется при океанском плавании.

 Но самым понятным человеческому разумению остается метод, при котором на карте карандашом рисуется наш путь от известной исходной точки до места, где мы находимся — счислимой  точки —  и отмечается вся текущая информация: курс, его поправки, время и пройденное расстояние. Этот метод называется графическим счислением, или прокладкой.

Прокладка бывает предварительная и исполнительная. Когда, «посверкивая циркулем железным», вы планируете предстоящее плавание, рассчитывая, где и каким курсом, в какое время и за сколько времени, по каким ориентирам определяясь, вы пойдете — такая прокладка называется предварительной.

 Изображение на карте  линии реального пути нашего судна, проверенной определениями своего места по ориентирам, называется исполнительной прокладкой. 

Наш будущий курс представляет собой ломаную линию, состоящую из прямых отрезков и соединяющую на карте пункты, которые мы планируем посетить. Почему прямыми отрезками?


 Да потому, что однозначно наметить прямую, охарактеризовав ее исходной точкой, направлением и длиной, несравненно проще, чем задать курс прихотливой  кривой, даже если эту кривую можно выразить какой-либо формулой.

 Поэтому наш курс – отрезки прямой, соединяющие точки поворота, или путевые точки.  Эти отрезки, пересекаясь с меридианом под заданным углом, задают курс, которым мы должны следовать от одной точки к другой. 

По расстоянию между путевыми точками — длине отрезков — можно рассчитать расстояние, а по известной скорости при данных условиях — время, необходимое для преодоления этого расстояния.

Но даже автопилот не сможет идеально провести ваше судно в любых условиях по намеченному курсу. Ветер, течение, неопытность рулевого приводят к большим или меньшим отклонениям.

 Величину допустимого отклонения должны определять вы сами, исходя из вашего опыта и все того же здравого смысла. Отклонение от курса может быть совершенно недопустимым при плавании в стеснен ных условиях, когда всякие опасности вроде мелей или подводных камней, другие суда, плавучие или береговые сооружения ограничивают вашу свободу маневра. 

Отклонение от намеченного курса может удлинять плавание, увеличивая расход топлива и время в пути. Если же последние два фактора не существенны и вы намерены просто «прокатиться», пределы отклонения от курса определяются только соображениями безопасности.

Планирование будущего плавания будет тем успешнее, чем более точной и полной информацией вы располагаете. Карты и лоции должны быть свежими и откорректированными, нелишними будут карты прилегающих районов. 

Наметив пункт и время отхода и пункт назначения, займемся проработкой маршрута. Изучив доступные источники, выберем места, достойные посещения и места, в которые лучше не заходить без необходимости. Если планируются только дневные переходы, нужно предусмотреть места для ночных стоянок — марины, клубы или защищенные от ветров бухты. 

Учитывая возможные метеоусловия, наметим укрытия на случай непогоды, а также пункты, в которых можно будет пополнить запасы ГСМ, продуктов, при необходимости — пресной воды. Если вам предстоит проходить шлюзы, наплавные мосты, пограничные переходы — уточните время их работы.

Евгений Курганов.

Источник:  «Катера и Яхты»,  №219.


Winlink - глобальная почта.


Я не буду описывать здесь устройство радиолампы или историю развития радиолюбительского движения, хотя Винлинк - по своему уникальное порождение, "ушки и рожки" которого торчат с одной стороны, из секретных структур "американской военщины", как впрочем и всем известный Интернет, и GPS, и сотовые системы связи...и..., с другой стороны - именно радиолюбители "растянули" ее на весь земной шар, поддерживают систему в рабочем состоянии, и активно эксплуатируют и развивают ее.

Винлинк в подробностях описана в Интернете по адресу http://www.winlink.org, в этой статье я попытаюсь обобщить собственный опыт эксплуатации системы, технологию подключения, необходимые программы и оборудование, недостатки и преимущества, и предложить свое мнение по поводу этой штуки.


Система Winlink используется для решения трех основных задач:

1. Обеспечение связи после аварий, катастроф, стихийных бедствий. В условиях разрушенной инфраструктуры радиолюбители, как правило, первые налаживают контакт с цивилизацией. Надежная цифровая связь, обеспеченная мастерски "скрученными на коленках проводками" в таких условиях очень важна.

2. Связь в тундре, песках, джунглях - там, где нет мобильных телефонов, Интернета, и до ближайшего поселения - тысячи километров.

3. Связь в океане. Ее используют тысячи лодок, идущих в открытом море, во всем мире.

Что такое Winlink?




 Эти "пупырышки" разного цвета на карте мира - базовые станциисистемы, каждая из которых состоит из КВ радиостанции с антенной системой, специальногоКВ модема, предназначенного для работы в условиях помех КВ диапазонов с протоколом PACTOR,компьютера, и имеет соединение с Интернетом.


 Все базовые станции соединены в сеть через Интернет и работают как единое целое в общей программе. Фактически для сетевой программы все базовые станции "зеркалят" друг-друга. Каждая станция прослушивает выделенную ей полосу частот, как правило в нескольких участках КВ диапазона, выделенных для любительской радиосвязи (режим ожидания).


 Каждый цикл сканирования занимает 10-20 секунд. Частоты подобраны таким образом, чтобы станции не создавали помех друг-другу. Как только базовая станция услышит вызов пользователя системы, сканирование прекращается, и начинается радиообмен по цифровому протоколу PACTOR под управлением автоматики.


 Базовая станция при этом является промежуточным звеном, соединяя конечного пользователя, работающего в КВ диапазоне с его электронным почтовым ящиком в Интернете. За счет использования КВ диапазона частот "рабочие" дальности обмена составляют несколько тысяч км.


 После завершения радиообмена базовая станция возвращается в режим ожидания и готова к вызову следующего пользователя системы. Зеленый цвет указателя станции показывает, что она находится в рабочем состоянии, желтый и красный, что станция по каким-то причинам неактивна в настоящий момент.


 Я пишу этот текст 11 декабря 2008 года, в активном состоянии 49 так называемых RMS (RadioMailStation) базовых станций открытого доступа, охватывающих большую часть земного шара.


 Отчет системы показывает, что в ноябре количество соединений RMS станций с конечными пользователями на КВ составил 44800, принято 32684 сообщения, передано 42260, при среднем размере сообщения электронной почты 2597 байт.

Конечные пользователи, "юзеры" системы Winlink - радиолюбители, то есть люди, имеющие радиолюбительскую лицензию и позывной, выданные соответствующими государственными органами.


 Для того, чтобы включиться вWinlink, достаточно собрать необходимое "железо" (КВ трансивер на любительские диапазоны, КВ модем, компьютер), установить бесплатную программу Airmail, доступную для скачивания в Интернете, - и выйти на связь с подходящейRMS станцией, которая зарегистрирует позывной и сделает для этого конечного пользователя почтовый ящик для хранения электронной почты.


 С первого соединения с базовой станцией новый пользователь получает все доступные виды сервиса, предоставляемые Winlink, (причем используя только одну программу - Airmail):

во-первых, это обмен сообщениями электронной почты с любым пользователем Интернета, причем эту возможность мы протестировали по полной схеме - во время последнего похода мы практически каждый день отправляли письма и проверяли почту через КВ на всем пути от Владивостока до Новой Зеландии.

во-вторых, отправка на "Большую землю" своих координат, и открытый доступ к этой информации в Интернете, причем разными путями, см., например, ссылки POSITION REPORT и  www.findu.com , показывающие место нашей судовой станции UA0LDK.


 Можно посмотреть местоположение нужного позывного прямо с сайта winlink.org. Скрин экрана ниже - карта конечных пользователей, недавно обновивших свое местоположение.




Если внизу, в синем прямоугольнике, набрать UA0LDK (мой позывной), и кликнуть Search рядом, то Winlink выдаст следующее окно:



Отметка станции синяя, т.к. "ЧАВА" стоит на берегу в Улиссе, и радиоконтакта давно не было, тем не менее - в строке Location - координаты последнего выхода на связь, ниже комментарий, принятый с координатами, дата и время.


 Точка на карте удерживается три месяца, поэтому остальные отметки движения радиостанции UA0LDKотсутствуют. в третьих - это получение "сырого" прогноза погодных условий для заказанного участка поверхности, так называемыхGRIB-файлов.


 Глобальный "сырой" прогноз по планете рассчитывается суперкомпьютером, его используют метеорологи, как основу для прогноза, и многие Интернет-сервисы, например любимый многими Windguru.


 Он не всегда выдает точные значения в "прибрежке", и часто заметно занижает скорость ветра в открытом море, тем не менее очень удобен и полезен. Ниже - пример такого прогноза, открытый во встроенном в Airmail GRIB-броузере:



Действия конечного пользователя сводятся к типовой последовательности операций:

1. Вводим в Airmail свои координаты, пишем письма, делаем запросы на погоду.

2. Определяем подходящую для связи RMS и оптимальное время связи с помощью программы прохождения, присутствующей в Airmail.

3. В расчетное время включаем аппаратуру, внимательно прослушиваем частоту, и если частота свободна, то вызываем RMS.  Основное правило любительской радиосвязи - сначала слушать, а потом вызывать. RMS может быть занята радиообменом с другим пользователем, и если вы будете вызывать ее в это время, этот радиообмен сильно замедлится.


 Как правило, RMS реагирует с первого-второго запроса, после чего в первую очередь сообщает условия прохождения на КВ (для программы прохождения), принимает почту пользователя, потом сбрасывает ему то, что есть в его почтовом ящике.

4. Иногда RMS не отвечает. Возможно нет прохождения, она работает с другим пользователем в другом диапазоне частот, или находится на профилактике. Индонезийская RMS YB0AJZ практически "на моих глазах" получила молнию в антенну - все оборудование сгорело, и Дэвид долго-долго занимался его заменой.


 Бывает, что RMS отвечает, но сообщает, что не имеет связи с Интернетом уже... сколько-то часов. В этих случаях нужно попробовать связаться позже, использовать другой RMS, находящийся в радиусе устойчивой связи - как правило, радиоконтакт удается практически ежедневно.

Необходимое для работы "железо".




На фото - моя судовая система, как она есть, прямо с кончиком для фиксации на полке всего блока.

Трансивер - ICOM 706 MKIIG с тюнером LDG AT-7000.
Подойдет любой любительский трансивер с удаленным управлением "прием-передача", лучше, если у него будет возможность внешнего управления частотой от компьютера, чтобы не настраивать его каждый раз на станцию вручную.


 Тюнер - это автоматическое согласующее устройство для антенны. В некоторых условиях можно работать без него, например второй трансивер на лодке ICOM 703 имеет встроенный тюнер и подключается к антенне напрямую.

Антенна - наклонный стеклопластиковый штырь длиной 5 метров. На мой взгляд, это лучший вариант для металлической лодки, корпус которой является эффективным заземлением. Антенна очень эффективна в море, имеет небольшое ветровое сопротивление и не мешает парусному вооружению. Тюнер "строит" такую антенну, начиная с диапазона 7МГц.

Модем - SCS PTC-IIusb. Сайт производителя http://www.scs-ptc.com/.
Насколько мне известно, для работы в системе подходят только две группы модемов - SCS и Kam+. SCS обеспечивает работу по протоколам PACTOR I, II, III. P III - действительно очень эффективен.


 На расстояниях в 2-3 тысячи миль мы умудрялись не только отправлять текстовую почту, но и передавать фотки в небольшом разрешении. Kam+ позволяет использовать только медленный (200 бод) P I, однако его цена в несколько раз меньше.


Команда Winlink разрабатывает новый протокол связи, который позволит организовать радиоконтакт без использования модема, просто подсоединив трансивер к звуковой карте компьютера (подобно распространенному среди любителей BPSK), так называемый WINMOR.


 Сообщение об этом прошло в сентябре 2008, сейчас проводится тестирование. WINMOR не сможет заменить PII и PIII, но работает заметно лучше PI, и дешевле, поскольку реализуется программными средствами. WINMOR может стать прорывной технологией, которая будет способствовать широкому распространению системы Winlink.

Компьютер - любой, на котором будет работать Windows XP. Для использования на лодке удобен ноутбук, который в состоянии работать от судовой сети 12В. Мой Mitak - работает.

Программа Airmail обеспечивает работу электронной почты, отсылку координат, и получение погоды, причем как в виде GRIB файлов, так и стандартный прием метеофаксов. Для просмотра этих файлов в программу встроены соответствующие "смотрелки". Ее можно скачать здесь - Airmail WEB page.

Сколько стоит?

Стоимость нового модема (порядок) 35-40 тыс. руб за модем SCS с протоколами P1, P2, P3, или 1.5 тыс. руб. модемKam+ (только Р 1).


Трансивер - любой любительский SSB с возможностью переключения прием-передача от компьютера. Все более-менее современные трансиверы имеют такой интерфейс, в принципе его несложно сделать самому.

Это все. Работа системы, всех этих RMS, программеров и центров управления, весь обмен - почта, координаты и погода - бесплатны. Организация некоммерческая и существует на пожертвования и дотации, радиолюбители самостоятельно устанавливают базовые станции по всему миру, команда Winlink обеспечивает их программным обеспечением и подключает к системе.


 Оказывается, так бывает, это "их ответ Чемберлену", миру гринбаксов и спутниковых телефонов, который реально работает, и который можно потрогать руками.

Проблемы конечного пользователя.

Главные проблемы, как правило, возникают там, где начинается бюрократия. Официальные бумаги левого и правого полушарий нашей планеты заметно отличаются, и если подходить к законам с уважением, по-американски, то наш радиолюбитель не может работать в этой системе с американской станцией.


 Это касается именно обмена электронной почтой на КВ и связано с так называемым обменом "информацией для третьих лиц", который для евроазиатских радиолюбителей в основном запрещен.Ведь посылая почту по радио, ты шлешь ее нерадиолюбителю! Бред, конечно, но это ЗАКОН.


 На чем я и погорел, в результате по выходу с Маршаллов я на неделю был отключен от Интернет-компоненты Winlink, и в первые пару дней даже об этом не подозревая. Такая же история и с английскими и многими другими радистами-любителями - они не могут законно работать в системе на КВ с американскими станциями.


 В то же время американцы сами мне и предложили решение - работать с канадцами, австралийцами и новозеландцами, которые к законам относятся более "по-русски" и не грузятся такими вопросами.

Проблемы с техникой у меня отсутствовали, хотя в море возможны ее отказы из-за климата, близких разрядов молний, ударных нагрузок на волнении. При понимании проблем, должном отношении к ним и дублировании основных узлов система будет достаточно надежной, чтобы стать главным средством дальней связи в море. В любом случае, для нормальной эксплуатации Winlink придется стать в какой-то степени радиолюбителем, тут никуда не деться.


 Это дополнительно повысит надежность системы связи - даже при отказе чего-нибудь в цифровых компонентах - компьютере и модеме, отказе самой Winlink, всегда останется возможность подать о себе весточку, просто поговорив или постучав ключом (каждый моряк знает морзянку!) в эфире. Радиолюбители - народ отзывчивый, и всегда передадут информацию по адресу.

В системе есть "дыры". В первую очередь нам интересен Тихий океан, так вот, базовые станции не покрывают устойчивой связью Японское, Охотское, Берингово моря, просто потому, что их рядом нет. Единственная  RMS на Филиппинах плохо проходит в нашем районе.


 Получается, что для устойчивой связи через Winlink нужно "отскочить" миль на двести-триста на юг, тогда начинает нормально проходить индонезийская YB0AJZ и филиппинская DX1FLR.Далее нигде проблем работы с RMS не было, даже без участия американских станций.

Трафик - пробки на дорогах. При соединении RMS поставит ваш позывной "на счетчик", вы получите определенный лимит времени для связи в течение суток. Для слабозагруженных азиатских станций это может быть 60-30 минут в сутки, загруженная станция может выделить и 15 минут.


 В принципе, такой подход позволяет надеяться, что RMSбудет большую часть времени находиться в режиме ожидания, и шансы на контакт увеличиваются. Однако если вы в это время находитесь "у черта на куличках", где-нибудь возле Сангарского пролива, "окно" прохождения на Филиппины составляет от 15 минут до часа, и в это время трое американских боатеров передают на нее свои фотки с Гуама, выбирая свои положенные "полчаса" каждый, то шансов влезть в радиообмен у вас очень немного.


 Тем не менее, активные попытки на разных диапазонах на разные RMS, как правило, приводят  к успеху, но требуют времени.

Лицензия.


 Система требует от конечного пользователя наличия радиолюбительской лицензии. Нужно связываться с местным радиоклубом, разбираться в основах, сдавать экзамены, платить взносы. Однако, по трезвому размышлению, дело это нужное и очень пригодится в жизни, особенно если это жизнь морского, или сухопутного бродяги.

Все это непросто. Конечно, это не спутниковый телефон, который можно вытащить из кармана и нажать кнопку - "Але". Здесь куча коробочек, программ, проводков, какие-то прохождения, настроенные антенны, позывные, мэйлбоксы... со служебными сообщениями на английском языке...


 Если это сильно пугает, или выглядит недостаточно круто - забудьте об этой системе, и пользуйтесь на здоровье Инмарсатом, Глобалстаром, или что там еще на орбите. Для меня радиолюбительство оказалось открытием еще одного увлекательного мира, тем более, что в море появляется время для работы в эфире.

Перспективы развития системы, что дальше?

Если еще раз посмотреть на карту базовых станций, перспективы развития становятся очень наглядными. Системой охвачена Северная Америка, Европа, и Австралия с Новой Зеландией. Основные магистральные станции стоят вдоль дороги парусных круизных маршрутов.


 В этом плане Азия представляет собой большую проплешину, а Россия вообще не представлена в системе. В процессе написания этого текста я как раз и задал себе вопрос, а почему, собственно, в то время, "когда космические корабли бороздят просторы Большого театра..." ни одной RMS, так нужной здесь на ДВ, нет.


 Россия вообще не представлена в системе Winlink!
Это упущение было срочно исправлено в январе 2009....

Активная фаза.

15.01.09
RMS практически готова к пусковым испытаниям и экспериментальной работе. Для этого приобретены трансиверIcom 718, модем SCS с полным набором протоколов PACTOR (I, II, III), антенна Hustler на 6 диапазонов. RV6ASX в самом разгаре титанического труда по переводу хэлпа к программе Айрмэйл. Трансивер прибыл сегодня, так что -на днях выкатываем систему на старт (в радиоклуб), пока с моим судовым модемом (с "Чавы"), и пробуем.
Наша штука в процессе тестирования внешнего управления от компа.




Тестирование.

24.01.09
УРА!!!!!!! ЗАРАБОТАЛО!!!!!


Только что запаял кабели. Свои родные, с любовью запаянные и подаренные на память Питером PA0WAP из Голландии, оставил на RMS (кстати - ферритики везде, без них у меня были проблемы с интерфейсом).


 Запаял новые коротыши, тоже с ферритовыми колечками, подцепил IC703, антенны нет, надо проверить... собрал монтажные провода, что были, метра три, соединил, завесил под потолком, в другом конце комнаты висит горный велосипед под потолком. К нему подсоединил конец антенны. 


Вызвал, 10 Ватт мощности, с никакой антенной, из квартиры. Устойчиво соединяется, кстати, на слух среди городских помех не слышно совсем. Передал тестовые сообщения, местоположение, принял ГРИБ-файл метео. 200 бод. Работает!! Позже попробовал соединиться с лодки, стоящей в Улиссе. Скорость обмена в третьем Пакторе достигла 3200 бод.

RMS Pactor, RK0LXA, Владивосток - в рабочем режиме, выделяет каждому пользователю по два часа на радиообмен ежедневно, пока на двух радиолюбительских диапазонах, частоты вызова 3541,5 и 7041,5 КГц.Приглашаем к экспериментам!

Пока станция подключена к клубной антенне - двухдиапазонному Inverted V и работает в круглосуточном режиме для всех желающих подключиться и протестировать систему. Следующая задача - перевод станции в штатный режим, с собственной антенной Hustler, на 80, 40, 30, 20 и 15 метровом диапазонах.


 В такой конфигурации станция  с запасом перекроет надежной цифровой связью Японское, Желтое, Охотское моря, северо-западную часть Тихого океана, и заметную часть азиатской территории России. Время запуска в штатную эксплуатацию - март-апрель 2009, (когда появится возможность работы на крыше с мягкой кровлей для установки антенны).

11-12 апреля
Сводной бригадой радиолюбителей и яхтсменов смонтирована и установлена многодиапазонная антенна Hustler. RMS начала работу на пяти диапазонах частот.

15 апреля
Центральные частоты вызова RMS Pactor RK0LXA (КГц)
3584.5, 7041.5, 10148.5, 14105, 21093.

Небольшое послесловие.

В заключение не могу себе отказать в удовольствии с некоторыми вольностями процитировать известную фразуДжошуа Слокама: "Никакой король, никакая страна и никакая казна не финансировали нашего проекта; мы сами сделали все, чтобы выполнить задуманное".

Базовая станция системы Winlink, первая в России, была построена и запущена в эксплуатацию во Владивостоке 24 января 2009 года силами и средствами команды единомышленников, в основном форумчан КиЯ - Алексея Прядко(Alekseyvas), Ильи Воробьева, Сергея Бессараба (RV6ASX), и Андрея Поповича UA0LDK (mkd). RMS установлена на территории коллективной любительской радиостанции RK0LXA и поддерживается в рабочем состоянии под присмотром ее бессменного руководителя - UA0LW (Валерия Пыхтеева).

Существование и развитие станции полностью определяется добровольными пожертвованиями сил и средств неравнодушных людей. Если вы хотите принять участие в этом увлекательном процессе, просьба связаться со мной.

Если у вас возникли вопросы, предложения, дополнения, вы нашли ошибки и неточности в тексте - большая просьба донести их до меня - Контакт


Последняя редакция 15 февраля 2009  © Андрей Попович.

Источник:  http://www.chava.ru


Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...