La portée de l'horizon visible dépend de la latitude. Théorie de la navigation

Chaque objet a une certaine hauteur H (Fig. 11), donc la portée de visibilité de l'objet Dp-MR est composée de la portée de l'horizon visible de l'observateur De=Mc et de la portée de l'horizon visible de l'objet Dn= RC :


Riz. onze.


À l'aide des formules (9) et (10), N. N. Struisky a compilé un nomogramme (Fig. 12), et dans MT-63 le tableau est donné. 22-v « Plage de visibilité des objets », calculée selon la formule (9).

Exemple 11. Trouvez la portée de visibilité d'un objet avec une hauteur au-dessus du niveau de la mer H = 26,5 m (86 pi) lorsque la hauteur de l'œil de l'observateur au-dessus du niveau de la mer est e = 4,5 m (1,5 pi).

Solution.

1. D'après le nomogramme Struisky (Fig. 12), sur l'échelle verticale de gauche « Hauteur de l'objet observé », nous marquons le point correspondant à 26,5 m (86 ft), sur l'échelle verticale de droite « Hauteur de l'œil de l'observateur » on marque le point correspondant à 4,5 m (15 ft) ; reliant les points marqués par une ligne droite, à l'intersection de cette dernière avec l'échelle verticale moyenne « Portée de visibilité » on obtient la réponse : Dn = 15,1 m.

2. Selon MT-63 (Tableau 22-c). Pour e = 4,5 m et H = 26,5 m, la valeur Dn = 15,1 m. La portée de visibilité des feux du phare Dk-KR donnée dans les manuels de navigation et sur les cartes marines est calculée pour la hauteur de l'œil de l'observateur égale à 5 m. Si la hauteur réelle de l'œil de l'observateur n'est pas égale à 5 m, alors la correction A = MS-KS- = De-D5 doit être ajoutée à la portée Dk donnée dans les manuels. La correction est la différence entre les distances de l’horizon visible à une hauteur de 5 m et est appelée correction de la hauteur de l’œil de l’observateur :


Comme le montre la formule (11), la correction de la hauteur de l'œil de l'observateur A peut être positive (lorsque e> 5 m) ou négative (lorsque e
Ainsi, la plage de visibilité de la balise lumineuse est déterminée par la formule


Riz. 12.


Exemple 12. La portée de visibilité du phare indiquée sur la carte est Dk = 20,0 milles.

A quelle distance un observateur verra-t-il le feu, dont l'œil est à une hauteur de e = 16 m ?

Solution. 1) selon la formule (11)


2) selon le tableau. 22-a ME-63 A=De - D5 = 8,3-4,7 = 3,6 milles ;

3) selon la formule (12) Dp = (20,0+3,6) = 23,6 milles.

Exemple 13. La portée de visibilité du phare indiquée sur la carte est Dk = 26 milles.

À quelle distance un observateur sur un bateau verra-t-il le feu (e=2,0 m)

Solution. 1) selon la formule (11)


2) selon le tableau. 22-a MT-63 A=D - D = 2,9 - 4,7 = -1,6 milles ;

3) selon la formule (12) Dp = 26,0-1,6 = 24,4 milles.

La plage de visibilité d'un objet, calculée à l'aide des formules (9) et (10), est appelée géographique.


Riz. 13.


Portée de visibilité de la balise lumineuse, ou plage optique la visibilité dépend de la puissance de la source lumineuse, du système de balise et de la couleur du feu. Dans un phare correctement construit, cela coïncide généralement avec sa portée géographique.

Par temps nuageux, la portée de visibilité réelle peut différer considérablement de la portée géographique ou optique.

Récemment, des recherches ont établi que dans des conditions de navigation de jour, la plage de visibilité des objets est déterminée plus précisément par la formule suivante :


En figue. La figure 13 montre un nomogramme calculé à l'aide de la formule (13). Nous expliquerons l'utilisation du nomogramme en résolvant le problème avec les conditions de l'exemple 11.

Exemple 14. Trouvez la portée de visibilité d'un objet avec une hauteur au-dessus du niveau de la mer H = 26,5 m, avec la hauteur de l'œil de l'observateur au-dessus du niveau de la mer e = 4,5 m.

Solution. 1 selon la formule (13)

Riz. 4 Lignes et plans de base de l'observateur

Pour l'orientation en mer, un système de lignes et de plans conventionnels de l'observateur a été adopté. En figue. 4 montre un globe à la surface duquel en un point M l'observateur est localisé. Son œil est au point UN. Lettre e indique la hauteur de l'œil de l'observateur au-dessus du niveau de la mer. La ligne ZMn tracée passant par le lieu de l'observateur et le centre du globe est appelée ligne à plomb ou ligne verticale. Tous les avions passant par cette ligne sont appelés verticale, et perpendiculairement à lui - horizontal. Le plan horizontal НН/ passant par l'œil de l'observateur est appelé véritable plan d'horizon. Le plan vertical VV/ passant par le lieu de l'observateur M et l'axe de la Terre est appelé plan du méridien vrai. A l'intersection de ce plan avec la surface de la Terre, se forme un grand cercle PnQPsQ/, appelé véritable méridien de l'observateur. La droite obtenue à partir de l'intersection du plan de l'horizon vrai avec le plan du vrai méridien s'appelle vraie ligne méridienne ou la ligne N-S de midi. Cette ligne détermine la direction vers les points nord et sud de l'horizon. Le plan vertical FF/perpendiculaire au plan du vrai méridien est appelé plan de la première verticale. A l'intersection avec le plan de l'horizon véritable, elle forme la ligne E-W, perpendiculaire à la ligne N-S et définissant les directions vers les points est et ouest de l'horizon. Les lignes N-S et E-W divisent le plan de l'horizon véritable en quarts : NE, SE, SW et NW.

Figure 5. Plage de visibilité de l'horizon

En pleine mer, l'observateur voit une surface d'eau autour du navire, limitée par un petit cercle CC1 (Fig. 5). Ce cercle s'appelle l'horizon visible. La distance De de la position du navire M à la ligne d'horizon visible CC 1 est appelée étendue de l'horizon visible. La portée théorique de l'horizon visible Dt (segment AB) est toujours inférieure à sa portée réelle De. Cela s'explique par le fait qu'en raison de la densité différente des couches atmosphériques en hauteur, un rayon lumineux ne s'y propage pas de manière rectiligne, mais le long d'une courbe AC. De ce fait, l'observateur peut en outre voir une partie de la surface de l'eau située derrière la ligne de l'horizon visible théorique et limitée par le petit cercle CC 1. Ce cercle est la ligne de l'horizon visible de l'observateur. Le phénomène de réfraction des rayons lumineux dans l’atmosphère est appelé réfraction terrestre. La réfraction dépend de la pression atmosphérique, de la température et de l'humidité. Au même endroit sur Terre, la réfraction peut changer même au cours d’une journée. Par conséquent, lors du calcul, la valeur de réfraction moyenne est prise en compte. Formule pour déterminer la portée de l'horizon visible :


Grâce à la réfraction, l'observateur voit la ligne d'horizon dans la direction AC/ (Fig. 5), tangente à l'arc AC. Cette ligne est élevée selon un angle r au-dessus du rayon direct AB. Coin régalement appelée réfraction terrestre. Coin d entre le plan de l'horizon vrai NN / et la direction vers l'horizon visible est appelé inclinaison de l'horizon visible.

GAMME DE VISIBILITÉ DES OBJETS ET DES LUMIÈRES. La portée de l'horizon visible permet de juger de la visibilité des objets situés au niveau de l'eau. Si un objet a une certaine hauteur h au-dessus du niveau de la mer, alors un observateur peut le détecter à distance :

Sur les cartes marines et dans les manuels de navigation, la portée de visibilité pré-calculée des feux de phare est indiquée. Ne sait pasà partir d'une hauteur de 5 m à l'œil d'un observateur. Deéquivaut à 4,7 milles. À e, différent de 5 m, une modification doit être apportée. Sa valeur est égale à :

Puis la portée de visibilité du phare Dn est égal à:

La plage de visibilité des objets calculée à l'aide de cette formule est dite géométrique ou géographique. Les résultats calculés correspondent à un certain état moyen de l'atmosphère pendant la journée. Lorsqu'il fait sombre, qu'il pleut, qu'il neige ou qu'il y a du brouillard, la visibilité des objets est naturellement réduite. Au contraire, dans un certain état de l'atmosphère, la réfraction peut être très importante, de sorte que la portée de visibilité des objets s'avère bien supérieure à celle calculée.

Distance de l'horizon visible. Tableau 22 MT-75 :

Le tableau est calculé à l'aide de la formule :

Dé = 2.0809 ,

Entrer dans le tableau 22 MT-75 avec hauteur d'article h au-dessus du niveau de la mer, obtenez la portée de visibilité de cet objet depuis le niveau de la mer. Si l’on ajoute à la portée obtenue la portée de l’horizon visible, trouvée dans le même tableau en fonction de la hauteur de l’œil de l’observateur e au-dessus du niveau de la mer, alors la somme de ces portées sera la portée de visibilité de l'objet, sans tenir compte de la transparence de l'atmosphère.

Pour obtenir la portée de l’horizon radar Dp accepté sélectionné dans le tableau. 22 augmente la portée de l'horizon visible de 15%, alors Dp=2,3930 . Cette formule est valable pour des conditions atmosphériques standards : pression 760 mm, température +15°C, gradient de température - 0,0065 degrés par mètre, humidité relative, constante avec l'altitude, 60%. Tout écart par rapport à l'état standard accepté de l'atmosphère entraînera une modification partielle de la portée de l'horizon radar. De plus, cette portée, c'est-à-dire la distance à partir de laquelle les signaux réfléchis peuvent être visibles sur l'écran du radar, dépend en grande partie des caractéristiques individuelles du radar et des propriétés réfléchissantes de l'objet. Pour ces raisons, utilisez le coefficient de 1,15 et les données du tableau. 22 doit être utilisé avec prudence.

La somme des portées de l'horizon radar de l'antenne Ld et de l'objet observé de hauteur A représentera la distance maximale à partir de laquelle le signal réfléchi peut revenir.

Exemple 1. Déterminer la portée de détection d'une balise de hauteur h=42 m du niveau de la mer à la hauteur de l'œil de l'observateur e=15,5 m.
Solution. De la table 22 choisir :
pour h = 42 m..... . DH= 13,5 milles ;
Pour e= 15.5 m. . . . . . De= 8,2 milles,
par conséquent, la portée de détection de la balise
Dp = Dh+De = 21,7 milles.

La portée de visibilité d'un objet peut également être déterminée par le nomogramme placé sur l'insert (Annexe 6). MT-75

Exemple 2. Trouver la portée radar d'un objet de hauteur h=122 moi, si la hauteur effective de l'antenne radar est Hd = 18,3 m au dessus du niveau de la mer.
Solution. De la table 22 choisissez la portée de visibilité de l'objet et de l'antenne à partir du niveau de la mer, respectivement, 23,0 et 8,9 milles. En additionnant ces distances et en les multipliant par un facteur de 1,15, l'objet est susceptible d'être détecté à une distance de 36,7 miles dans des conditions atmosphériques standard.

La ligne observée dans la mer, le long de laquelle la mer semble se relier au ciel, s'appelle l'horizon visible de l'observateur.

Si l'oeil de l'observateur est à une hauteur manger au-dessus du niveau de la mer (c'est-à-dire UN riz. 2.13), alors la ligne de visée tangentielle à la surface de la Terre définit un petit cercle à la surface de la Terre ahh, rayon D.

Riz. 2.13. Plage de visibilité de l'horizon

Cela serait vrai si la Terre n’était pas entourée d’une atmosphère.

Si nous prenons la Terre comme une sphère et excluons l'influence de l'atmosphère, alors à partir d'un triangle rectangle OAa suit : OA=R+e

Puisque la valeur est extrêmement petite ( Pour e = 50mà R. = 6371kilomètres – 0,000004 ), alors on a finalement :

Sous l'influence de la réfraction terrestre, du fait de la réfraction du rayon visuel dans l'atmosphère, l'observateur voit l'horizon plus loin (dans un cercle bb).

(2.7)

X– coefficient de réfraction terrestre (» 0,16).

Si l'on prend la portée de l'horizon visible D e en miles, et la hauteur de l'œil de l'observateur au-dessus du niveau de la mer ( manger) en mètres et remplacez la valeur du rayon de la Terre ( R.=3437,7 kilomètres = 6371 kilomètres), puis on obtient finalement la formule de calcul de la portée de l'horizon visible

(2.8)

Par exemple :1) e = 4 m D e = 4,16 milles ; 2) e = 9 m D e = 6,24 milles ;

3) e = 16 m D e = 8,32 milles ; 4) e = 25 m D e = 10,4 kilomètres.

À l'aide de la formule (2.8), le tableau n° 22 « MT-75 » (p. 248) et le tableau n° 2.1 « MT-2000 » (p. 255) ont été établis selon ( manger) à partir de 0,25 m¸ 5100 m. (voir tableau 2.2)

Portée géographique de l'horizon visible (du tableau 2.2. « MT-75 » ou 2.1. « MT-2000 »)

Tableau 2.2.

manger D e, miles manger D e, miles manger D e, miles manger D e, miles
1,0 2,1 21,0 9,5 41,0 13,3 72,0 17,7
2,0 2,9 22,0 9,8 42,0 13,5 74,0 17,9
3,0 3,6 23,0 10,0 43,0 13,6 76,0 18,1
4,0 4,2 24,0 10,2 44,0 13,8 78,0 18,4
5,0 4,7 25,0 10,4 45,0 14,0 80,0 18,6
6,0 5,1 26,0 10,6 46,0 14,1 82,0 18,8
7,0 5,5 27,0 10,8 47,0 14,3 84,0 19,1
8,0 5,9 28,0 11,0 48,0 14,4 86,0 19,3
9,0 6,2 29,0 11,2 49,0 14,6 88,0 19,5
10,0 6,6 30,0 11,4 50,0 14,7 90,0 19,7
11,0 6,9 31,0 11,6 52,0 15,0 92,0 20,0
12,0 7,2 32,0 11,8 54,0 15,3 94,0 20,2
13,0 7,5 33,0 12,0 56,0 15,6 96,0 20,4
14,0 7,8 34,0 12,1 58,0 15,8 98,0 20,6
15,0 8,1 35,0 12,3 60,0 16,1 100,0 20,8
16,0 8,3 36,0 12,5 62,0 16,4 110,0 21,8
17,0 8,6 37,0 12,7 64,0 16,6 120,0 22,8
18,0 8,8 38,0 12,8 66,0 16,9 130,0 23,7
19,0 9,1 39,0 13,0 68,0 17,1 140,0 24,6
20,0 9,3 40,0 13,2 70,0 17,4 150,0 25,5

Portée de visibilité des points de repère en mer

Si un observateur dont la hauteur des yeux est à la hauteur manger au-dessus du niveau de la mer (c'est-à-dire UN riz. 2.14), observe la ligne d'horizon (c'est-à-dire DANS) à distance D e(miles), puis, par analogie, et à partir d'un point de référence (c'est-à-dire B), dont la hauteur au-dessus du niveau de la mer hM, horizon visible (c'est-à-dire DANS) observé à distance D h (miles).

Riz. 2.14. Portée de visibilité des points de repère en mer

De la fig. 2.14 il est évident que la portée de visibilité d'un objet (repère) ayant une hauteur au-dessus du niveau de la mer hM, du haut de l'œil de l'observateur au-dessus du niveau de la mer manger sera exprimé par la formule :

La formule (2.9) est résolue à l'aide du tableau 22 « MT-75 » p. 248 ou tableau 2.3 « MT-2000 » (p. 256).

Par exemple: e= 4 m, h= 30 m, D.P. = ?

Solution: Pour e= 4 m® D e= 4,2 milles ;

Pour h= 30 m® D h= 11,4 milles.

D.P.= D e + D h= 4,2 + 11,4 = 15,6 milles.

Riz. 2.15. Nomogramme 2.4. "MT-2000"

La formule (2.9) peut également être résolue en utilisant Applications 6à "MT-75" ou nomogramme 2.4 « MT-2000 » (p. 257) ® fig. 2.15.

Par exemple: e= 8 m, h= 30 m, D.P. = ?

Solution: Valeurs e= 8 m (échelle de droite) et h= 30 m (échelle de gauche) relier par une ligne droite. Le point d'intersection de cette ligne avec l'échelle moyenne ( D.P.) et nous donnera la valeur souhaitée 17,3 milles. ( Voir le tableau 2.3 ).

Plage de visibilité géographique des objets (du tableau 2.3. « MT-2000 »)

Tableau 2.3.

Hauteur de l'objet h (mètres) La hauteur de l'œil de l'observateur au-dessus du niveau de la mer, e,(mètres) Hauteur de l'objet h (mètres)
MILLES
5,9 6,5 7,1 7,6 8,0 8,4 8,8 9,2 9,5 9,8 10,1 10,4 10,7 11,0
6,5 7,2 7,8 8,3 8,7 9,1 9,5 9,8 10,2 10,5 10,8 11,1 11,4 11,7
7,1 7,8 8,3 8,8 9,3 9,7 10,0 10,4 10,7 11,1 11,4 11,7 11,9 12,2
7,6 8,3 8,8 9,3 9,7 10,2 10,5 10,9 11,2 11,5 11,9 12,2 12,4 12,7
8,0 8,7 9,3 9,7 10,2 10,6 11,0 11,3 11,7 12,0 12,3 12,6 12,9 13,2
8,4 9,1 9,7 10,2 10,6 11,0 11,4 11,7 12,1 12,4 12,7 13,0 13,3 13,6
8,8 9,5 10,0 10,5 11,0 11,4 11,8 12,1 12,5 12,8 13,1 13,4 13,7 13,9
9,2 9,8 10,4 10,9 11,3 11,7 12,1 12,5 12,8 13,1 13,4 13,7 14,0 14,3
9,5 10,2 10,7 11,2 11,7 12,1 12,5 12,8 13,2 13,5 13,8 14,1 14,4 14,6
10,1 10,8 11,4 11,9 12,3 12,7 13,1 13,4 13,8 14,1 14,4 14,7 15,0 15,3
10,7 11,4 11,9 12,4 12,9 13,3 13,7 14,0 14,4 14,7 15,0 15,3 15,6 15,8
11,3 11,9 12,5 13,0 13,4 13,8 14,2 14,6 14,9 15,2 15,5 15,8 16,1 16,4
11,8 12,4 13,0 13,5 13,9 14,3 14,7 15,1 15,4 15,7 16,0 16,3 16,6 16,9
12,2 12,9 13,5 14,0 14,4 14,8 15,2 15,5 15,9 16,2 16,5 16,8 17,1 17,4
13,3 14,0 14,6 15,1 15,5 15,9 16,3 16,6 17,0 17,3 17,6 17,9 18,2 18,5
14,3 15,0 15,6 16,0 16,5 16,9 17,3 17,6 18,0 18,3 18,6 18,9 19,2 19,4
15,2 15,9 16,5 17,0 17,4 17,8 18,2 18,5 18,9 19,2 19,5 19,8 20,1 20,4
16,1 16,8 17,3 17,8 18,2 18,7 19,0 19,4 19,7 20,1 20,4 20,7 20,9 21,2
16,9 17,6 18,1 18,6 19,0 19,5 19,8 20,2 20,5 20,9 21,2 21,5 21,7 22,0
17,6 18,3 18,9 19,4 19,8 20,2 20,6 20,9 21,3 21,6 21,9 22,2 22,5 22,8
19,1 19,7 20,3 20,8 21,2 21,6 22,0 22,4 22,7 23,0 23,3 23,6 23,9 24,2
20,3 21,0 21,6 22,1 22,5 22,9 23,3 23,6 24,0 24,3 24,6 24,9 25,2 25,5
21,5 22,2 22,8 23,3 23,7 24,1 24,5 24,8 25,2 25,5 25,8 26,1 26,4 26,7
22,7 23,3 23,9 24,4 24,8 25,2 25,6 26,0 26,3 26,6 26,9 27,2 27,5 27,8
23,7 24,4 25,0 25,5 25,9 26,3 26,7 27,0 27,4 27,7 28,0 28,3 28,6 28,9
L'horizon visible, contrairement à l'horizon réel, est un cercle formé par les points de contact des rayons traversant l'œil de l'observateur tangentiellement à la surface terrestre. Imaginons que l'œil de l'observateur (Fig. 8) se trouve au point A à une hauteur BA=e au-dessus du niveau de la mer. A partir du point A il est possible de tracer un nombre infini de rayons Ac, Ac¹, Ac², Ac³, etc., tangents à la surface de la Terre. Les points tangents c, c¹ c² et c³ forment un petit cercle.

Le rayon sphérique ВС d'un petit cercle de с¹с²с³ est appelé la portée théorique de l'horizon visible.

La valeur du rayon sphérique dépend de la hauteur de l'œil de l'observateur au-dessus du niveau de la mer.

Ainsi, si l'œil de l'observateur se trouve au point A1 à une hauteur BA¹ = e¹ au-dessus du niveau de la mer, alors le rayon sphérique Bc" sera supérieur au rayon sphérique Bc.

Pour déterminer la relation entre la hauteur de l’œil de l’observateur et la portée théorique de son horizon visible, considérons le triangle rectangle AOC :

Ac² = AO² - Os² ; AO = OB + e ; OB = R,

Alors AO = R + e ; O = R.

En raison de l'insignifiance de la hauteur de l'œil de l'observateur au-dessus du niveau de la mer par rapport à la taille du rayon terrestre, la longueur de la tangente Ac peut être prise égale à la valeur du rayon sphérique Bc et, désignant la portée théorique du visible horizon passant par D T, on obtient

D 2T = (R + e)² - R² = R² + 2Re + e² - R² = 2Re + e²,


Riz. 8


Considérant que la hauteur de l'œil de l'observateur e sur les navires ne dépasse pas 25 m, et que 2R = 12 742 220 m, le rapport e/2R est si petit qu'il peut être négligé sans compromettre la précision. Ainsi,


puisque e et R sont exprimés en mètres, alors Dt le sera également en mètres. Cependant, la portée réelle de l’horizon visible est toujours plus grande que celle théorique, puisque le rayon provenant de l’œil de l’observateur vers un point de la surface terrestre est réfracté en raison de la densité inégale des couches atmosphériques en hauteur.

Dans ce cas, le rayon du point A vers c ne suit pas la droite Ac, mais la courbe ASm" (voir Fig. 8). Ainsi, pour l'observateur, le point c apparaît visible dans la direction de la tangente AT. , c'est-à-dire élevé d'un angle r = L TAc , appelé angle de réfraction terrestre. L'angle d = L HAT est appelé l'inclinaison de l'horizon visible et en fait, l'horizon visible sera un petit cercle m", m. " 2, tz", avec un rayon sphérique légèrement plus grand (Bm" > Вс).

L'ampleur de l'angle de réfraction terrestre n'est pas constante et dépend des propriétés réfringentes de l'atmosphère, qui varient en fonction de la température et de l'humidité, ainsi que de la quantité de particules en suspension dans l'air. En fonction de la période de l'année et de la date du jour, cela change également, de sorte que la portée réelle de l'horizon visible par rapport à celle théorique peut augmenter jusqu'à 15 %.

En navigation, l'augmentation de la portée réelle de l'horizon visible par rapport à la portée théorique est supposée être de 8 %.

Par conséquent, en désignant la portée réelle, ou, comme on l'appelle aussi, géographique, de l'horizon visible à travers D e, nous obtenons :


Pour obtenir De en milles marins (en prenant R et e en mètres), le rayon de la terre R, ainsi que la hauteur de l'œil e, sont divisés par 1852 (1 mille marin est égal à 1852 m). Alors
Pour obtenir le résultat en kilomètres, saisissez le multiplicateur 1,852. Alors
pour faciliter les calculs permettant de déterminer la portée de l'horizon visible dans le tableau. 22-a (MT-63) montre la portée de l'horizon visible en fonction de e, allant de 0,25 à 5100 m, calculée à l'aide de la formule (4a).

Si la hauteur réelle de l'œil ne coïncide pas avec les valeurs numériques indiquées dans le tableau, alors la portée de l'horizon visible peut être déterminée par interpolation linéaire entre deux valeurs proches de la hauteur réelle de l'œil.

Plage de visibilité des objets et des lumières

La portée de visibilité d'un objet Dn (Fig. 9) sera la somme de deux portées de l'horizon visible, en fonction de la hauteur de l'œil de l'observateur (D e) et de la hauteur de l'objet (D h), c'est-à-dire
Il peut être déterminé par la formule
où h est la hauteur du point de repère au-dessus du niveau de l'eau, m.

Pour faciliter la détermination de la plage de visibilité des objets, utilisez le tableau. 22-v (MT-63), calculé selon la formule (5a) : Pour déterminer à partir de ce tableau à quelle distance un objet s'ouvrira, vous devez connaître la hauteur de l'œil de l'observateur au-dessus du niveau de l'eau et la hauteur de l'objet en mètres.

La portée de visibilité d'un objet peut également être déterminée à l'aide d'un nomogramme spécial (Fig. 10). Par exemple, la hauteur de l'œil au-dessus du niveau de l'eau est de 5,5 m, et la hauteur h du signe de réglage est de 6,5 m. Pour déterminer D n, une règle est appliquée au nomogramme afin qu'il relie les points correspondant à h et. e sur les échelles extrêmes. Le point d'intersection de la règle avec l'échelle médiane du nomogramme indiquera la plage de visibilité souhaitée de l'objet D n (sur la figure 10 D n = 10,2 miles).

Dans les manuels de navigation - sur les cartes, dans les directions, dans les descriptions des feux et des panneaux - la portée de visibilité des objets DK est indiquée à la hauteur des yeux de l'observateur de 5 m (sur les cartes anglaises - 15 pieds).

Dans le cas où la hauteur réelle de l'œil de l'observateur est différente, il est nécessaire d'introduire la correction AD (voir Fig. 9).


Riz. 9


Exemple. La portée de visibilité de l'objet indiquée sur la carte est DK = 20 miles et la hauteur de l'œil de l'observateur est e = 9 m. Déterminez la portée de visibilité réelle de l'objet D n à l'aide du tableau. 22-a (MT-63). Solution.


La nuit, la portée de visibilité d'un incendie dépend non seulement de sa hauteur au-dessus du niveau de l'eau, mais également de la puissance de la source lumineuse et de la décharge de l'appareil d'éclairage. Habituellement, l'appareil d'éclairage et la puissance de la source lumineuse sont calculés de manière à ce que la portée de visibilité de l'incendie la nuit corresponde à la portée de visibilité réelle de l'horizon depuis la hauteur de l'incendie au-dessus du niveau de la mer, mais il existe des exceptions. .

Les feux ont donc leur propre portée de visibilité « optique », qui peut être supérieure ou inférieure à la portée de visibilité de l'horizon depuis la hauteur de l'incendie.

Les manuels de navigation indiquent la portée de visibilité réelle (mathématique) des feux, mais si elle est supérieure à celle optique, alors cette dernière est indiquée.

La portée de visibilité des panneaux de navigation côtière dépend non seulement de l'état de l'atmosphère, mais également de nombreux autres facteurs, parmi lesquels :

A) topographique (déterminé par la nature du territoire environnant, notamment la prédominance d'une couleur particulière dans le paysage environnant) ;

B) photométrique (luminosité et couleur du signe observé et du fond sur lequel il est projeté) ;

C) géométrique (distance au signe, sa taille et sa forme).

La portée géographique de visibilité des objets dans la mer D p est déterminée par la plus grande distance à laquelle l'observateur verra son sommet au-dessus de l'horizon, c'est-à-dire dépend uniquement de facteurs géométriques reliant la hauteur de l’œil de l’observateur e et la hauteur du repère h à l’indice de réfraction c (Fig. 1.42) :

où D e et D h sont respectivement les distances de l’horizon visible à la hauteur de l’œil de l’observateur et à la hauteur de l’objet. Que. la portée de visibilité d’un objet calculée à partir de la hauteur de l’œil de l’observateur et de la hauteur de l’objet est appelée plage de visibilité géographique ou géométrique.

Le calcul de la portée géographique de visibilité d'un objet peut être effectué à l'aide du tableau. 2,3 MT – 2000 selon les arguments e et h ou selon le tableau. 2.1 MT – 2000 en additionnant les résultats obtenus en entrant deux fois dans le tableau en utilisant les arguments e et h. Vous pouvez également obtenir Dp en utilisant le nomogramme Struisky, qui est donné dans MT - 2000 sous le numéro 2.4, ainsi que dans chaque livre « Lumières » et « Lumières et signes » (Fig. 1.43).

Sur les cartes de navigation maritime et dans les manuels de navigation, la portée géographique de visibilité des points de repère est donnée pour une hauteur constante de l'œil de l'observateur e = 5 m et est désignée par D k - la portée de visibilité indiquée sur la carte.

En substituant la valeur e = 5 m dans la formule (1.126), on obtient :

Pour déterminer D p il faut introduire une correction D D à D k dont la valeur et le signe sont déterminés par la formule :

Si la hauteur réelle de l'œil est supérieure à 5 m, alors DD a un signe « + », si elle est inférieure, un signe « - ». Ainsi:

. (1.129)

La valeur de Dp dépend également de l'acuité visuelle, qui s'exprime dans la résolution angulaire de l'œil, c'est-à-dire est également déterminé par le plus petit angle auquel l'objet et la ligne d'horizon se distinguent séparément (Fig. 1.44).

Conformément à la formule (1.126)

Mais en raison de la résolution de l'œil g, l'observateur ne verra un objet que lorsque ses dimensions angulaires ne seront pas inférieures à g, c'est-à-dire lorsqu'il est visible au-dessus de la ligne d'horizon d'au moins Dh, ce qui à partir du DA¢CC¢ élémentaire aux angles C et C¢ proches de 90° sera Dh = D p × g¢.

Pour obtenir D p g en miles avec Dh en mètres :

où D p g est la plage géographique de visibilité d'un objet, compte tenu de la résolution de l'œil.

Des observations pratiques ont déterminé que lorsque la balise est ouverte, g = 2 ¢, et lorsqu'elle est cachée, g = 1,5 ¢.

Exemple. Trouver la portée géographique de visibilité d'un phare d'une hauteur de h = 39 m, si la hauteur de l'œil de l'observateur est e = 9 m, sans et en tenant compte de la résolution de l'œil g = 1,5 ¢.



Influence des facteurs hydrométéorologiques sur la portée de visibilité des feux

Outre les facteurs géométriques (e et h), la portée de visibilité des points de repère est également influencée par le contraste, ce qui permet de distinguer le point de repère de l'arrière-plan environnant.

La plage de visibilité des points de repère pendant la journée, qui prend également en compte le contraste, est appelée plage de visibilité optique diurne.

Pour assurer une navigation sûre la nuit, des équipements de navigation spéciaux dotés de dispositifs optiques lumineux sont utilisés : balises, panneaux de navigation lumineux et feux de navigation.

Phare de mer - Il s'agit d'une structure permanente spéciale avec une portée de visibilité de lumières blanches ou colorées qui lui sont associées d'au moins 10 miles.

Panneau de navigation maritime lumineux- une structure de capital dotée d'un appareil d'optique lumineuse avec une portée de visibilité des lumières blanches ou colorées réduite à moins de 10 milles.

Feu de navigation maritime- un dispositif d'éclairage installé sur des objets naturels ou des structures de construction non particulière. Ces aides à la navigation fonctionnent souvent automatiquement.

La nuit, la portée de visibilité des feux de phare et des panneaux lumineux de navigation dépend non seulement de la hauteur de l'œil de l'observateur et de la hauteur de l'aide lumineuse à la navigation, mais aussi de la puissance de la source lumineuse, de la couleur du feu, de la conception de l'appareil d'optique lumineuse, ainsi que sur la transparence de l'atmosphère.

La plage de visibilité qui prend en compte tous ces facteurs est appelée plage de visibilité optique nocturne, ceux. il s'agit de la portée maximale de visibilité de l'incendie à un instant donné pour une portée de visibilité météorologique donnée.

Portée de visibilité météorologique dépend de la transparence de l'atmosphère. Une partie du flux lumineux des feux des aides à la navigation lumineuses est absorbée par les particules contenues dans l'air, il se produit donc un affaiblissement de l'intensité lumineuse, caractérisé par coefficient de transparence atmosphérique t:

où I 0 est l'intensité lumineuse de la source ; I 1 - intensité lumineuse à une certaine distance de la source, prise comme unité (1 km, 1 mile).

Le coefficient de transparence atmosphérique est toujours inférieur à l'unité, de sorte que la portée géographique de la visibilité est généralement supérieure à la portée réelle, sauf dans des cas anormaux.

La transparence de l'atmosphère en points est appréciée selon l'échelle de visibilité du tableau 5.20 MT - 2000 en fonction de l'état de l'atmosphère : pluie, brouillard, neige, brume, etc.

Étant donné que la portée optique des lumières varie considérablement en fonction de la transparence de l’atmosphère, l’Association internationale des autorités des phares (IALA) a recommandé l’utilisation du terme « portée nominale ».

Portée nominale de visibilité du feu est appelée plage de visibilité optique à une plage de visibilité météorologique de 10 milles, ce qui correspond au coefficient de transparence atmosphérique t = 0,74. La plage de visibilité nominale est indiquée dans les manuels de navigation de nombreux pays étrangers. Les cartes nationales et les manuels de navigation indiquent la plage de visibilité standard (si elle est inférieure à la plage de visibilité géographique).

Plage de visibilité standard L'incendie est appelé portée de visibilité optique avec une portée de visibilité météorologique de 13,5 milles, ce qui correspond au coefficient de transparence atmosphérique t = 0,8.

Dans les manuels de navigation « Feux », « Feux et Signalisations », en plus du tableau de la portée de l'horizon visible et du nomogramme de la portée de visibilité des objets, il existe également un nomogramme de la portée optique de visibilité des feux. (Fig. 1.45). Le même nomogramme est donné en MT - 2000 sous le numéro 2.5.

Les entrées du nomogramme sont l'intensité lumineuse, ou la portée visuelle nominale ou standard (obtenue à partir des aides à la navigation), et la portée visuelle météorologique (obtenue à partir des prévisions météorologiques). En utilisant ces arguments, la plage optique de visibilité est obtenue à partir du nomogramme.

Lors de la conception des balises et des feux, ils s'efforcent de garantir que la portée de visibilité optique est égale à la portée de visibilité géographique par temps clair. Cependant, pour de nombreuses lumières, la portée de visibilité optique est inférieure à la portée géographique. Si ces distances ne sont pas égales, la plus petite d'entre elles est indiquée sur les cartes et dans les manuels de navigation.

Pour des calculs pratiques de la portée de visibilité attendue d'un incendie au cours de la journée Il est nécessaire de calculer D p à l’aide de la formule (1.126) basée sur la hauteur de l’œil de l’observateur et du point de repère. La nuit: a) si la portée de visibilité optique est supérieure à la portée géographique, il faut effectuer une correction pour la hauteur de l'œil de l'observateur et calculer la portée de visibilité géographique à l'aide des formules (1.128) et (1.129). Acceptez le plus petit des calculs optiques et géographiques à l'aide de ces formules ; b) si la portée de visibilité optique est inférieure à la portée géographique, accepter la portée optique.

Si sur la carte il y a un feu ou un phare D k< 2,1 h + 4,7 , то поправку DД вводить не нужно, т.к. эта дальность видимости оптическая меньшая географической дальности видимости.

Exemple. La hauteur de l'œil de l'observateur est e = 11 m, la portée de visibilité du feu indiquée sur la carte est D k = 16 milles. La portée de visibilité nominale du phare d'après le manuel de navigation « Feux » est de 14 milles. Portée de visibilité météorologique 17 milles. À quelle distance peut-on s’attendre à ce que le phare tire ?

Selon le nomogramme Dopt » 19,5 milles.

Par e = 11m ® D e = 6,9 milles

J 5 = 4,7 milles

DD =+2,2 milles

D k = 16,0 milles

D n = 18,2 milles

Réponse : Vous pouvez vous attendre à ouvrir le feu à une distance de 18,2 milles.



Cartes marines. Projections cartographiques. Projection gaussienne cylindrique équiangulaire transversale et son utilisation en navigation. Projections en perspective : stéréographiques, gnomoniques.

Une carte est une image réduite et déformée de la surface sphérique de la Terre sur un plan, à condition que les distorsions soient naturelles.

Un plan est une image de la surface de la Terre sur un plan, non déformée en raison de la petitesse de la zone représentée.

Une grille cartographique est un ensemble de lignes représentant des méridiens et des parallèles sur une carte.

La projection cartographique est une manière mathématique de représenter les méridiens et les parallèles.

Une carte géographique est une image conventionnelle de la totalité ou d'une partie de la surface terrestre construite dans une projection donnée.

Les cartes varient en termes d'objectif et d'échelle, par exemple : planisphères - représentant la Terre ou l'hémisphère entier, générales ou générales - représentant des pays individuels, des océans et des mers, privées - représentant des espaces plus petits, topographiques - représentant des détails de la surface terrestre, orographiques - cartes en relief , géologique - apparition de couches, etc.

Les cartes marines sont des cartes géographiques spéciales conçues principalement pour faciliter la navigation. Dans la classification générale des cartes géographiques, elles sont classées comme techniques. Une place particulière parmi les cartes marines est occupée par les MNC, qui sont utilisées pour tracer le cap d'un navire et déterminer sa place dans la mer. La collection d'un navire peut également contenir des cartes auxiliaires et de référence.

Classification des projections cartographiques.

Selon la nature des distorsions, toutes les projections cartographiques sont divisées en :

  • Conforme ou conforme - projections dans lesquelles les chiffres sur les cartes sont similaires aux chiffres correspondants à la surface de la Terre, mais leurs superficies ne sont pas proportionnelles. Les angles entre les objets au sol correspondent à ceux de la carte.
  • Égal ou équivalent - dans lequel la proportionnalité des zones des figures est préservée, mais en même temps les angles entre les objets sont déformés.
  • Equidistant - préservant la longueur le long de l'une des directions principales de l'ellipse des distorsions, c'est-à-dire, par exemple, un cercle au sol sur une carte est représenté comme une ellipse dans laquelle l'un des demi-axes est égal au rayon de ce un cercle.
  • Arbitraire - tous les autres qui n'ont pas les propriétés ci-dessus, mais sont soumis à d'autres conditions.

Sur la base de la méthode de construction des projections, elles sont divisées en :

F
Perspective - l'image est obtenue à l'intersection du plan de l'image avec la ligne droite reliant le point projeté au point de vue. Le plan de l'image et le point de vue peuvent occuper différentes positions par rapport à la surface de la Terre : sur les dessins, si le plan de l'image touche la surface de la Terre en un point quelconque, alors la projection est dite azimutale. Les projections azimutales sont divisées en : stéréographiques - lorsque le point de vue est au pôle opposé de la sphère , orthographique - lorsque le point de vue est éloigné à l'infini, externe - le point de vue est à une distance finie plus loin que le pôle opposé de la sphère, central ou gnomonique - lorsque le point de vue est au centre de la sphère. Les projections en perspective ne sont ni conformes ni équivalentes. Il est difficile de mesurer les distances sur des cartes construites avec de telles projections, mais l'arc d'un grand cercle est représenté comme une ligne droite, ce qui est pratique pour tracer des relèvements radio, ainsi que des caps pour naviguer le long du DBC. Exemples. Des cartes des régions circumpolaires peuvent également être construites dans cette projection.

Selon le point de contact du plan image, les projections gnomoniques sont divisées en : normales ou polaires - se touchant à l'un des pôles transversal ou équatoriales - se touchant à l'équateur
horizontal ou oblique - touchant en tout point entre le pôle et l'équateur (les méridiens sur la carte dans une telle projection sont des rayons divergents du pôle, et les parallèles sont des ellipses, des hyperboles ou des paraboles.



Avez-vous aimé l'article? Partage avec tes amis!