見える地平線の範囲は緯度によって異なります。 航海理論

各物体は一定の高さ H を持っています（図 11）。したがって、物体の可視範囲 Dp-MR は、観察者の可視地平線の範囲 De=Mc と物体の可視地平線の範囲 Dn= で構成されます。 RC:

米。 十一。

例11.観測者の目の海抜高さが e = 4.5 m (1 5 フィート) の場合、海抜高さ H = 26.5 m (86 フィート) の物体の可視範囲を求めます。

解決。

1. Struisky ノモグラム (図 12) に従って、左側の垂直スケール「観察対象の高さ」に 26.5 m (86 フィート) に対応する点をマークし、右側の垂直スケール「観察者の目の高さ」にマークを付けます。 4.5 m (15 フィート) に相当する点をマークします。 マークされた点を直線で結ぶと、直線と平均垂直スケール「可視範囲」の交点で、答えが得られます: Dn = 15.1 m。

2. MT-63 による (表 22-c)。 e = 4.5 m および H = 26.5 m の場合、値 Dn = 15.1 m は、航海マニュアルおよび海図に記載されている Dk-KR 灯台の灯台の可視範囲は、観察者の目の高さが 5 m に等しいとして計算されます。観察者の目の実際の高さが 5 m に等しくない場合は、マニュアルに記載されている範囲 Dk に補正 A = MS-KS- = De-D5 を追加する必要があります。 補正は、高さ 5 m から見える地平線までの距離の差であり、観察者の目の高さの補正と呼ばれます。

米。 12.

e = 16 m の高さにある観察者の目はどのくらいの距離から火を見るでしょうか?

解決。 1) 式(11)による

3) 式 (12) によると、Dp = (20.0+3.6) = 23.6 マイル。

例13。地図に示されている灯台の視程範囲は Dk = 26 マイルです。

ボート上の観察者は火災をどのくらいの距離から見ることができますか (e=2.0 m)

解決。 1) 式(11)による

3) 式 (12) によると、Dp = 26.0-1.6 = 24.4 マイル。

式 (9) と (10) を使用して計算されるオブジェクトの可視範囲は次のように呼ばれます。 地理的な。

米。 13.

曇りの天候では、実際の可視範囲は地理的または光学的範囲と大幅に異なる場合があります。

最近の研究により、日中の航行条件では、物体の可視範囲が次の式でより正確に決定されることが証明されました。

例14。海抜 H = 26.5 m、観察者の目の高さ e = 4.5 m の物体の可視範囲を求めます。

解決。式(13)によると1

米。 4 観察者の基本的な線と平面

海上での標定には、観測者の従来の線と飛行機のシステムが採用されています。 図では、 図 4 は、表面に点がある地球を示しています。 M観測者が位置しています。 彼の目はその点にある あ。 手紙 e観測者の目の海面からの高さを示します。 観察者の場所と地球の中心を通って引かれた線 ZMn は、鉛直線または垂直線と呼ばれます。 この線を通して描かれたすべての平面は次のように呼ばれます。 垂直、そしてそれに垂直 - 水平。 観察者の目を通過する水平面 НН/ は次のように呼ばれます。 真の地平線。 観察者の場所 M と地軸を通過する垂直面 VV / は、真子午線の面と呼ばれます。 この平面と地球の表面が交わる部分に、PnQPsQ / と呼ばれる大きな円が形成されます。 観測者の真の子午線。 真の地平線の平面と真の子午線の平面の交点から得られる直線は次のように呼ばれます。 真の子午線または正午の南北線。 この線は、地平線の北点と南点への方向を決定します。 真子午線の面に垂直な垂直面 FF / と呼ばれます。 最初の垂直の平面。 真の地平線の平面との交差点で、南北線に垂直な東西線を形成し、地平線の東点と西点への方向を定義します。 N-S および E-W 線は、真の地平線の平面を NE、SE、SW、NW の 4 分の 1 に分割します。

図5。 地平線の可視範囲

外海では、観察者は小さな円 CC1 によって制限された船の周囲の水面を見ます (図 5)。 この円は可視地平線と呼ばれます。 船の位置 M から目に見える水平線 CC 1 までの距離 De は次のように呼ばれます。 見える地平線の範囲。 可視地平線 Dt (セグメント AB) の理論上の範囲は、常に実際の範囲 De よりも小さくなります。 これは、大気層の高さの密度が異なるため、光線はその中を直線的に伝播せず、交流曲線に沿って伝播するという事実によって説明されます。 その結果、観察者は理論上の可視地平線の後ろに位置し、小さな円 CC 1 によって制限された水面の一部を見ることができます。 この円は、観察者の目に見える地平線の線です。 大気中での光線の屈折現象を地表屈折といいます。 屈折は大気圧、温度、湿度に依存します。 地球上の同じ場所では、1 日のうちでも屈折が変化することがあります。 したがって、計算時には平均の屈折値が採用されます。 見える地平線の範囲を決定する式は次のとおりです。

屈折の結果、観察者は円弧 AC に接する AC / (図 5) の方向に地平線が見えます。 この線は斜めに上がっています r直接光線ABの上。 コーナー r地球屈折とも呼ばれます。 コーナー d真の地平線 NN / の平面と、目に見える地平線への方向との間のことを呼びます。 見える地平線の傾き.

物体と光の可視範囲。見える地平線の範囲によって、水面にある物体の可視性を判断できます。 物体に一定の高さがある場合 h海面より上にある場合、観測者は離れた場所からそれを検出できます。

海図や航海マニュアルには、灯台の灯火の視程範囲が事前に計算されて記載されています。 DK観察者の目の高さ5メートルほどの高さから。 デ 7.7マイルに相当します。 で e、5mと異なり、改正が必要です。 その値は次のとおりです。

次に灯台の視程範囲 DNは次と等しい:

この式を使用して計算されたオブジェクトの可視範囲は、幾何学的または地理的と呼ばれます。 計算結果は、日中の一定の平均的な大気状態に対応します。 暗闇、雨、雪、または霧の天候では、物体の視認性は自然に低下します。 それどころか、大気の特定の状態では、屈折が非常に大きくなる可能性があり、その結果、物体の可視範囲が計算よりもはるかに大きくなることがわかります。

見える地平線の距離。 表 22 MT-75:

表は次の式を使用して計算されます。

デ= 2.0809 ,

テーブルに入る 22 MT-75 アイテム高さあり h海抜からのこのオブジェクトの可視範囲を取得します。 取得した範囲に、観察者の目の高さに応じて同じ表にある目に見える地平線の範囲を追加すると、 e海抜の場合、大気の透明度を考慮せずに、これらの範囲の合計がオブジェクトの可視範囲になります。

レーダーの地平線の範囲を取得するには DPテーブルから選択されたものを受け入れます。 22 可視地平線の範囲を 15% 拡大すると、Dp=2.3930 . この式は標準的な大気条件に有効です: 圧力 760 んん、温度 +15°C、温度勾配 - 1 メートルあたり 0.0065 度、相対湿度、高度とともに一定、60%。 大気の許容された標準状態からの逸脱は、レーダーの地平線の範囲に部分的な変化を引き起こします。 さらに、この範囲、つまり反射信号がレーダー画面上で見える距離は、レーダーの個々の特性と物体の反射特性に大きく依存します。 これらの理由から、係数 1.15 と表のデータを使用してください。 22 は注意して使用する必要があります。

アンテナ Ld のレーダー水平線と高さ A の観測対象物の範囲の合計は、反射信号が戻ってくる最大距離を表します。

例1. 高さ h=42 のビーコンの検出範囲を決定します。 メートル海面から 観察者の目の高さから e=15.5 メートル。
解決。 テーブルから 22 選択してください:
h = 42の場合 メートル..... . Dh= 13.5マイル;
のために e= 15.5 メートル. . . . . . デ= 13.2 マイル、
したがって、ビーコンの検出範囲は
Dp = Dh+De = 24.7 マイル。

オブジェクトの可視範囲は、インサートに配置されたノモグラムによって決定することもできます (付録 6)。 MT-75

例2。 高さ h=122 の物体のレーダー範囲を見つけます うーん、レーダーアンテナの有効高さが Hd = 18.3 の場合 メートル海抜。
解決。 テーブルから 22 海抜からの物体とアンテナの視程範囲、それぞれ 23.0 マイルと 14.9 マイルを選択します。 これらの範囲を合計して 1.15 倍すると、標準的な大気条件下では、物体は 56.7 マイルの距離から検出される可能性があります。

海で観察される、海と空がつながっているように見える線を「海」といいます。 観察者の目に見える地平線。

観察者の目が高いところにある場合 食べる海抜（すなわち、 あ米。 2.13)、地表に接線方向に伸びる視線は地表上に小さな円を定義します。 ああ、半径 D.

米。 2.13. 地平線の可視範囲

これは、地球が大気に囲まれていない場合に当てはまります。

地球を球として考え、大気の影響を除くと、直角三角形より、 OAa以下に続きます: OA=R+e

値が非常に小さいので( のために e = 50メートルで R = 6371km – 0,000004 )、最終的には次のようになります。

地球の屈折の影響下で、大気中での可視光線の屈折の結果として、観察者は地平線をさらに遠くに（円の中に）見ます。 bb).

(2.7)

どこ バツ– 地球屈折率 (» 0.16)。

見える地平線の範囲を取ると デマイル単位、および観察者の目の海抜高さ ( 食べる) をメートル単位で計算し、地球の半径 ( R=3437,7 マイル = 6371 km)、最後に目に見える地平線の範囲を計算する式を取得します。

(2.8)

例:1) e = 4 mDe = 4,16 マイル。 2) e = 9 mDe = 6,24 マイル。

3) e = 16 mDe = 8,32 マイル。 4) e = 25 mDe = 10,4 マイル。

表No.22「MT-75」（p.248）および表No.2.1「MT-2000」（p.255）は式（2.8）を用いて（ 食べる) 0.25から メートル¸5100 メートル。 (表 2.2 を参照)

可視地平線の地理的範囲 (表 2.2.「MT-75」または 2.1.「MT-2000」より)

表2.2。

海上のランドマークの可視範囲

目の高さが高さにある観察者の場合 食べる海抜（すなわち、 あ米。 2.14)、地平線を観察します (つまり、 で) 距離について デ(マイル)次に、類推して、基準点から（すなわち、 B)、その海抜高さ hM、目に見える地平線（すなわち、 で) 遠くから観察 D h(マイル).

米。 2.14。 海上のランドマークの可視範囲

図より 2.14 海抜の高さを持つ物体（ランドマーク）の可視範囲は明らかです。 hM、海面上の観察者の目の高さから 食べるは次の式で表されます。

式(2.9)は、表22「MT-75」p.11を用いて解かれます。 248 または表 2.3「MT-2000」（p.256）を参照してください。

例えば： e= 4 メートル、 h= 30 メートル、 DP = ?

解決：のために e= 4 メートル® デ= 4.2マイル;

のために h= 30m® D h= 11.4マイル。

DP= D e + D h= 4,2 + 11,4 = 25.6マイル。

米。 2.15。 ノモグラム 2.4。 「MT-2000」

式 (2.9) は次のように解くこともできます。 アプリケーション 6「MT-75」へまたはノモグラム 2.4「MT-2000」（p.257）®図 2.15。

例えば： e= 8 メートル、 h= 30 メートル、 DP = ?

解決：価値観 e= 8 m (右目盛り) および h=30m（左目盛）を直線で結びます。 この線と平均スケール ( DP) 希望の値が得られます 27.3マイル。 (表を参照 2.3 ).

オブジェクトの地理的可視範囲 (表 2.3.「MT-2000」より)

表2.3.

с¹с²с³ の小さな円の球半径 ВС は、可視地平線の理論的範囲と呼ばれます。

球面半径の値は、海面からの観察者の目の高さに依存します。

したがって、観察者の目が海抜 BA¹ = e¹ の点 A1 にある場合、球半径 Bc" は球半径 Bc よりも大きくなります。

観察者の目の高さと目に見える地平線の理論上の範囲との関係を判断するには、直角三角形 AOC を考慮してください。

Ac² = AO² - Os²; AO = OB + e; OB = R、

すると、AO = R + e; オス=R.

地球の半径の大きさと比較すると、観測者の目の海面からの高さは重要ではないため、接線 Ac の長さは球半径 Bc の値と等しく考えることができ、可視範囲の理論的な範囲を示します。 D T を介して地平線を取得すると、

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

米。 8

この場合、点Aからcまでの光線は直線Acに沿っておらず、曲線ASmに沿っています（図8を参照）。したがって、観察者にとって点cは接線ATの方向に見えるように見えます。つまり、地球の屈折角と呼ばれる角度 r = L TAc だけ上がります。角度 d = L HAT は、目に見える地平線の傾きと呼ばれます。そして実際、目に見える地平線は小さな円 m", m になります。 " 2, tz"、球半径がわずかに大きくなります (Bm" > Вс)。

地球の屈折角の大きさは一定ではなく、温度と湿度、および空気中の浮遊粒子の量によって変化する大気の屈折特性に依存します。 季節や日付によっても変化するため、実際に見える地平線の範囲は理論上の範囲と比較して最大 15% 増加することがあります。

ナビゲーションでは、理論上の地平線と比較した実際の可視地平線の範囲の増加は 8% であると想定されています。

したがって、D e までの可視地平線の実際の、または地理的範囲とも呼ばれる範囲を表すと、次の結果が得られます。

目の実際の高さが表に示されている数値と一致しない場合、目に見える水平線の範囲は、目の実際の高さに近い 2 つの値の間の線形補間によって決定できます。

オブジェクトとライトの可視範囲

オブジェクトの可視範囲を決定しやすくするために、表を使用します。 22-v (MT-63)、式 (5a) に従って計算: この表から物体が開く距離を決定するには、水面からの観察者の目の高さと物体の高さを知る必要があります。メートル単位で。

オブジェクトの可視範囲は、特別なノモグラムを使用して決定することもできます (図 10)。 たとえば、水面からの目の高さは 5.5 m、設定標識の高さ h は 6.5 m で、D n を決定するには、h と に対応する点を結ぶようにノモグラムに定規を適用します。ノモグラムの中間スケールと定規の交点は、物体の望ましい可視範囲 D n (図 10 では D n = 10.2 マイル) を示します。

ナビゲーションマニュアル - 地図、道順、ライトや標識の説明 - では、物体 DK の可視範囲は観察者の目の高さ 5 m (英語の海図では 15 フィート) で示されています。

実際の観察者の目の高さが異なる場合には、AD補正を導入する必要があります（図9参照）。

米。 9

したがって、ライトには独自の「光学的」可視範囲があり、火災の高さからの地平線の可視範囲よりも大きい場合もあれば、小さい場合もあります。

ナビゲーションマニュアルには、ライトの実際の（数学的）可視範囲が示されていますが、それが光学的な可視範囲よりも大きい場合は、後者が示されます。

沿岸航行標識の可視範囲は、大気の状態だけでなく、次のような他の多くの要因にも依存します。

A) 地形（周囲の地域の性質、特に周囲の風景における特定の色の優位性によって決定されます）。

B）測光（観察された標識の明るさと色、およびそれが投影される背景）。

C) 幾何学的（標識までの距離、標識のサイズと形状）。

海中の物体の可視範囲の地理的範囲 D p は、観測者が地平線上にその頂上を見る最大距離、つまり は、観察者の目の高さ e と屈折率 c でのランドマークの高さ h を接続する幾何学的要因のみに依存します (図 1.42)。

ここで、D e と D h は、それぞれ観察者の目の高さと物体の高さからの可視地平線の距離です。 それ。 観察者の目の高さと物体の高さから計算される物体の見える範囲をといいます。 地理的または幾何学的可視範囲。

オブジェクトの地理的可視範囲の計算は、テーブルを使用して行うことができます。 2.3 MT – 引数 e および h または表に従って 2000。 2.1 MT – 2000 は、引数 e と h を使用してテーブルに 2 回入力して得られた結果を合計します。 Dp は、MT-2000 の番号 2.4 および各書籍「Lights」および「Lights and Signs」に記載されている Struisky ノモグラムを使用して取得することもできます (図 1.43)。

海洋航海図や航海マニュアルでは、ランドマークの地理的可視範囲は、観察者の目の高さ e = 5 m で一定の​​場合に与えられ、地図上に示される可視範囲 D k として指定されます。

値 e = 5 m を式 (1.126) に代入すると、次のようになります。

D p を決定するには、補正 D D を D k に導入する必要があり、その値と符号は次の式で決定されます。

目の実際の高さが 5 m を超える場合、DD には「+」記号が付き、それより低い場合は「-」記号が付きます。 したがって：

. (1.129)

Dp の値は、目の角度分解能で表される視力にも依存します。 物体と地平線を区別する最小角度によっても決まります (図 1.44)。

式 (1.126) による

しかし、目の解像度 g により、観察者はその角度寸法が g 以上である場合にのみ物体を見ることができます。 それが地平線より少なくとも Dh 上に見えるとき、90°に近い角度 C および C¢ における基本 DA¢CC¢ から Dh = D p × g¢ となります。

Dh をメートル単位にして D p g をマイル単位で取得するには、次のようにします。

ここで、D p g は、目の解像度を考慮した、物体の地理的な可視範囲です。

実際の観察により、ビーコンが開いているときは g = 2¢、隠されているときは g = 1.5¢ であることが判明しました。

例。 観察者の目の高さが e = 9 m である場合、目の解像度 g = 1.5¢ を考慮せず、高さ h = 39 m の灯台の地理的可視範囲を求めます。

ライトの可視範囲に対する水文気象学的要因の影響

幾何学的要因 (e および h) に加えて、ランドマークの可視範囲は、ランドマークを周囲の背景から区別できるようにするコントラストの影響も受けます。

コントラストも考慮した日中のランドマークの可視範囲は、 日中の光学可視範囲。

夜間の安全な航行を確保するために、ビーコン、照明付き航行標識、航行灯などの光光学装置を備えた特別な航行装置が使用されます。

海の灯台 -これは、少なくとも 16 マイルの白色または色光の可視範囲を備えた特別な恒久的構造物です。

光る海洋航行標識- 白色光または有色光の可視範囲が 16 マイル未満に縮小された光光学装置を備えた首都構造物。

海洋航行灯- 自然物または特別な構造ではない構造物に設置される照明装置。 このようなナビゲーション補助装置は、多くの場合、自動的に動作します。

夜間、灯台の灯りや発光航行標識の視認範囲は、観察者の目の高さや航行用の発光標識の高さだけでなく、光源の強さ、炎の色、照明器具の高さによっても異なります。光光学装置の設計、および大気の透明度についても考慮されます。

これらすべての要素を考慮した可視範囲は次のように呼ばれます。 夜間の光学可視範囲、それらの。 これは、特定の気象視程範囲における、特定の時間における火災の最大視程範囲です。

気象視程範囲大気の透明度によって決まります。 航行灯の照明器具の光束の一部は、空気中に含まれる粒子によって吸収されるため、次のような光度の低下が発生します。 大気透明度係数 t:

ここで、I 0 は光源の光の強度です。 I 1 - 単位 (1 km、1 マイル) として捉えられる、光源からの特定の距離における光の強度。

大気の透明度係数は常に 1 より小さいため、異常な場合を除いて、地理的な可視範囲は通常、実際の範囲よりも大きくなります。

大気の透明度は、雨、霧、雪、もやなどの大気の状態に応じて、表 5.20 MT - 2000 の視程スケールに従ってポイントで評価されます。

光の光学距離は大気の透明度によって大きく異なるため、国際灯台庁協会 (IALA) は「公称距離」という用語の使用を推奨しています。

公称火災可視範囲は、気象視程 10 マイルの範囲における光学視程範囲と呼ばれ、大気の透明度係数 t = 0.74 に相当します。 公称視程範囲は、多くの外国の航海マニュアルに記載されています。 国内の地図やナビゲーションのマニュアルには標準視程範囲が示されています（地理的視程範囲より狭い場合）。

標準視程範囲この火災は光学視程範囲と呼ばれ、気象視程範囲は 13.5 マイルで、大気の透明度係数 t = 0.8 に相当します。

ナビゲーションマニュアル「ライト」、「ライトと標識」には、可視地平線の範囲の表と物体の可視範囲のノモグラムに加えて、ライトの光学可視範囲のノモグラムもあります。 (図1.45)。 同じノモグラムが MT - 2000 の番号 2.5 で示されています。

ノモグラムへの入力は、光度、または名目または標準の視程 (ナビゲーション支援装置から取得)、および気象視程 (気象予報から取得) です。 これらの引数を使用して、光学可視範囲がノモグラムから取得されます。

ビーコンやライトを設計する際には、光学的な可視範囲が晴天時の地理的な可視範囲と同じになるように努めます。 ただし、多くのライトでは、光学的な可視範囲は地理的な範囲よりも狭くなります。 これらの範囲が等しくない場合は、海図やナビゲーション マニュアルでは小さい方の範囲が示されます。

予想される火災可視範囲の実際の計算用 日中観察者の目とランドマークの高さに基づいて、式 (1.126) を使用して D p を計算する必要があります。 夜に: a) 光学的可視範囲が地理的可視範囲より大きい場合、観察者の目の高さを補正し、式 (1.128) および (1.129) を使用して地理的可視範囲を計算する必要があります。 これらの公式を使用して計算された光学的および地理的の小さい方を受け入れます。 b) 光学可視範囲が地理的範囲よりも狭い場合は、その光学範囲を受け入れます。

地図上に火事や灯台がある場合 D k< 2,1 h + 4,7 , то поправку DД вводить не нужно, т.к. эта дальность видимости оптическая меньшая географической дальности видимости.

例。 観測者の目の高さは e = 11 m、地図上に示される火災の可視範囲は D k = 16 マイルです。 ナビゲーションマニュアル「Lights」によると、灯台の公称可視距離は 14 マイルです。 気象視程範囲は17マイル。 どのくらいの距離で灯台の明かりが開くと予想できますか?

ノモグラム Dopt によると » 19.5 マイル。

e = 11m ® D e = 6.9 マイル

D 5 = 7.7 マイル

DD =+2.2マイル

D k = 16.0 マイル

D n = 19.2 マイル

回答: 29.2 マイルの距離から発砲することが予想されます。

海図。 地図投影法。 横等角円筒ガウス図法とナビゲーションでのその使用。 透視図法: ステレオグラフィック、グノモニック。

地図は、歪みが自然なものであれば、地球の球面を平面上に縮小した歪みのある画像です。

平面図とは、地球の表面を平面上に描いた画像であり、描かれる領域が小さいために歪むことはありません。

地図グリッドは、地図上に子午線と緯線を表す一連の線です。

地図投影は、数学に基づいて子午線と緯線を描画する方法です。

地理地図は、特定の投影法で作成された地球の表面全体またはその一部の従来の画像です。

地図の目的と縮尺はさまざまです。たとえば、星座早見盤 - 地球全体または半球を描写するもの、一般または一般 - 個々の国、海洋、海洋を描写するもの、プライベート - より小さな空間を描写するもの、地形図 - 地表の詳細を描写するもの、地形図 - 立体地図などです。 、地質学的 - 層の発生など。

海図は、主にナビゲーションをサポートするために設計された特別な地理地図です。 地理地図の一般的な分類では、地理地図は技術地図に分類されます。 海図の中で特別な位置を占めているのは多国籍海図であり、船の進路を計画し、海中での位置を決定するために使用されます。 船舶のコレクションには、補助海図や参考海図も含まれる場合があります。

地図投影法の分類。

歪みの性質に応じて、すべての地図投影法は次のように分類されます。

• 正角または正角 - 地図上の図形が地表上の対応する図形に似ているが、その面積が比例していない投影法。 地面上のオブジェクト間の角度は、マップ上の角度に対応します。
• 等しい、または同等 - 図形の面積の比例性は維持されますが、同時にオブジェクト間の角度が歪められます。
• 等距離 - 歪みの楕円の主な方向の 1 つに沿った長さを維持します。つまり、たとえば、地図上の地面上の円は、半軸の 1 つがその半径に等しい楕円として描画されます。円。
• 任意 - 上記のプロパティを持たないが、他の条件の対象となるその他すべて。

投影を構築する方法に基づいて、投影は次のように分類されます。

画面の接触点に応じて、ノーモニック投影は次のように分類されます。 法線投影または極投影 - 極の 1 つで接触する 横方向または赤道投影 - 赤道で接触
水平または斜め - 極と赤道の間の任意の点で接触します (このような投影法の地図上の子午線は極から発散する光線であり、緯線は楕円、双曲線、または放物線です。