Determinarea directiilor la bordul navei

DETERMINAREA DIRECTIILOR LA BORDUL NAVEI

DETERMINAREA DIRECTIILOR LA BORD CU COMPASUL MAGNETIC

Se defineste declinatia magnetica (d), ca fiind unghiul din planul orizontului adevarat al observatorului, cu varful in centrul acului magnetic, masurat de la meridianul adevarat catre meridianul magnetic.

Declinatia magnetica ia valori semicirculare, de la 000 la 180° catre est, si de la 000 la 180° catre vest.

Declinatia magnetica este estica sau pozitiva atunci cand meridianul magnetic se afla la est de meridianul adevarat, si vestica sau negativa cand meridianul magnetic se afla la vest de meridianul adevarat.

De asemenea, declinatia magnetica se exprima in grade si zecimi de grad. In harti valoarea declinatiei este data de cele mai multe ori in grade si minute, insa pentru calculele de navigatie este necesara transformarea in grade si zecimi de grad, deoarece, in general, drumurile si relevmentele se exprima in grade si zecimi de grad.

Pe hartile marine sunt date, sub forma unei roze de declinatie (vezi fig.1.34) informatii cu privire la :

1) valoarea declinatiei pentru anul editarii hartii (in fig.1.31,d=11°35'W=-11°35'=-11°. ₆);

2) variatia anuala a declinatiei; poate fi crescatoare sau descrescatoare, si se da intotdeauna in minute de arc. Informatia este utila pentru calculul valorii declinatiei pentru anul in curs (in fig.1.31, declinatia scade anual 8').

Figura 1.31 Roza de declinatie magnetica

OBSERVATIE: pe hartile englezesti, sunt utilizati urmatorii termeni:

* variation = declinatie magnetica;

* increasing = crestere ;

* decreasing = descrestere .

Inscriptia de pe roza de declinatie din fig.1.31 trebuie interpretata astfel: 'declinatia pentru anul 1959 este d1959 = -11°35', scade anual 8' '.

Pe hartile romanesti, in interiorul rozei se gasesc urmatorul tip de inscriptii: 'd1987=3°52'E (4'E) ', care trebuie interpretata astfel 'declinatia magnetica in anul 1987 este d1987 = +3°52',creste anual 4' '.

In problemele de navigatie este necesara actualizarea declinatiei magnetice, adica determinarea valorii declinatiei magnetice pentru anul in curs. Pentru aceasta, trebuie retinut ca expresiile: 'creste' si 'descreste' se refera la valoarea absoluta a declinatiei data in roza.

Sa se actualizeze (deci sa se calculeze pentru anul 1996) valoarea declinatiei inscrisa in fig.1.31.

Actualizarea declinatiei se va face intotdeauna dupa urmatorul tip de calcul :

Calculul d₁₉₉₆

d1959 = -11°35'

var(8*27') = +03°36'

d1996 = -07°59'

= -08 .o

Este deci evident faptul ca expresia descreste semnifica faptul ca incepand cu 1959 declinatia scade in valoare absoluta. Acesta este si motivul pentru care se pune semnul + variatiei (linia a doua a calculului) si nu semnul -, asa cum am fi tentati (dat fiind termenul 'descreste anual 8').In concluzie, in fata valorii variatiei se va pune semnul + sau -, astfel incat sa fie satisfacuta conditia de descrestere in valoare absoluta.

Se defineste notiunea de drum magnetic (Dm) ca fiind unghiul din planul orizontului adevarat al observatorului masurat de la directia nord magnetic (Nm) pana la axul longitudinal al navei ( fig.1.32).

Relatia dintre drumul adevarat si drumul magnetic este:

Da = Dm + d ,

relatie algebrica (deci declinatia intra in relatie cu semnul sau algebric).

Figura 1.32 Relatia dintre drum adevarat si drum magnetic

MAGNETISMUL NAVEI. DEVIATIA MAGNETICA. Consideratiile facute asupra comportarii acului magnetic in campul magnetic terestru au avut ca premiza fundamentala lipsa oricarei forte magnetice deviatoare a acestuia. La bordul navei insa, datorita actiunii campului magnetic propriu al navei, acul magnetic va fi deviat de la directia Nm.

Drumul compas (Dc) al navei este unghiul din planul orizontului adevarat, masurat de la directia Nc la axul longitudinal al navei. Drumul compas se exprima, de regula, in sistem circular, deci ia valori de la 000x la 360°, in sens retrograd.

Fig.1.35

Se defineste deviatia magnetica (dc) ca fiind unghiul din planul orizontului adevarat, masurat de la directia Nm la directia Nc (fig.1.34). Se exprima semicircular, luand valori de la 000 la 180° catre est (si va primi semnul algebric +), sau de la 000° la 180° catre vest, si va primi semnul algebric. In fig 1.34, directia Nc se gaseste la est fata de directia Nm, ca urmare este estica si va primi semnul +.

REFERAT: Infrastructura Rutiera - alcatuirea structurilor rutiere - clasificarea structurilor rutiere REFERAT: Subiecte proiect ASM

Deviatia magnetica se exprima la precizie de zecime de grad.

Pentru exemplificare, se da mai jos tabela de deviatii magnetice a catedrei, continand valori fictive, avand doar utilitate didactica, si care va fi utilizata in rezolvarea tuturor aplicatiior de navigatie:

Figura 1.36

Tabele de deviatii magnetice se intocmesc la bord pentru fiecare compas magnetic in parte.

UTILIZAREA COMPASULUI MAGNETIC LA BORDUL NAVEI. Proprietatea rozei compasului magnetic de a se mentine orientata permanent in planul orizontului adevarat pe directia nord compas, permite utilizarea compasului magnetic pentru materializarea unei directii de referinta la bordul navei.

Gradatia 000⁰ de pe roza compasului magnetic materializeaza directia Nc, in timp ce linia de credinta LL' materializeaza axul longitudinal al navei. Oricum ar gira nava, linia 000⁰-180⁰ (adica linia N-S) va ramane tot timpul fixa in orizont.

Figura 1.42 Drum compas. Relevment compas. Relevment prova.

CORECTIA TOTALA A COMPASULUI MAGNETIC. CONVERTIRI COMPAS. S-a vazut ca pentru orientarea pe mare se opereaza cu notiunile de drum adevarat si relevment adevarat; in plus, ca urmare a faptului ca pe hartile marine sunt trasate meridiane adevarate (directii nord adevarat), se impune ca valorile de drum si relevment masurate la compasul magnetic (Dc, Rc) sa se converteasca in valori adevarate (Da, Ra). Aceste valori se vor trasa ulterior pe harta.

In practica navigatiei se poate ivi situatia inversa, in care ofiterul de cart determina pe harta drumul adevarat ce urmeaza a fi urmat de nava si trebuie sa comande timonierului valoarea drumului compas corespunzator; pentru aceasta trebuie operata transformarea (convertirea) Da in Dc.

Se numeste convertire compas operatiunea de transformare a valorilor de Dc si Rc (citite la compasul magnetic) in valori de Da si Ra, ori invers, de transformare a valorilor de Da si Ra (scoase din harta) in valori de Dc si respectiv Rc.

In fig.1.45 este reprezentata roza compasului magnetic al unei nave; cu L s-a notat axul longitudinal al navei deci linia de credinta prova (la care se citesc valorile de Dc). Este evident ca prin punctul navei (O) trec cele trei meridiane ale caror semnificatii se cunosc: directia Na, directia Nm si directia Nc. Sunt de asemenea cunoscute semnificatiile notiunilor de declinatie magnetica (d) si de deviatie magnetica (dc);

Se defineste corectia totala a compasului magnetic (CTC) ca fiind unghiul din planul orizontului adevarat masurat de la directia Na pana la directia Nc.

Corectia totala a compasului ia valori semicirculare de la 000⁰ la 180⁰ catre est, si va primi semnul algebric + (cand directia Nc se afla la est fata de directia Na), sau de la 000 la 180 catre vest, si va primi semnul algebric - (cand directia Nc se gaseste la vest fata de directia Na).

Corectia totala a compasului (CTC) se mai poate defini ca fiind suma algebrica a declinatiei magnetice (d) si a deviatiei compas (dc):              CTC = d + dc

In aceasta relatie, atat d, cat si dc, intra cu semnul lor algebric.

Corectia totala a compasului se exprima la precizie de zecime de grad (000°.₁).

Drumul navei, ca si relevmentul, iau numele meridianului (directiei) de la care se masoara, astfel (fig.1.46):

- drum adevarat Da ( NaOL) ;

- drum magnetic Dm ( NmOL) ;

- drum compas Dc ( NcOL) ;

- relevment adevarat Ra ( NaOF) ;

- relevment magnetic Rm ( NmOF) ;

- relevment compas Rc ( NcOF) .

Relatiile de convertire compas a drumurilor si relevmentelor sunt:

Da = Dm + d ;. Dm = Da - d ;

(1.21)                 Dm = Dc + dc ;.. Dc = Dm - dc              ;

Da = Dc + d + dc ;         Dc = Da - d - dc ;

Da = Dc + CTC;.. Dc = Da - CTC;

Ra = Rm + d ;.… Rm = Ra - d ;

(1.22)                 Rm = Rc + dc ;..… Rc = Rm - dc ;

Ra = Rc + d + dc ;.…         Rc = Ra - d - dc ;

Ra = Rc + CTC;… Rc = Ra - CTC;

Figura 1.45 Convertiri compas

De asemenea trebuie facuta precizarea ca in calcule se va opera cu Dc la precizie de 000°._{1 ,} avand in vedere ca valoarea ce se comanda timonierului sa fie insa rotunjita la 000°.5, ca urmare a faptului ca sensibilitatea compasului magnetic este de 000°5.

Exemplu: La data de 01/01/1996, nava 'N' naviga in Dc=161.₀; pe harta, cea mai apropiata roza indica d1985 =001°12'W, creste anual 8'. sa se calculeze Da.

Rezolvare: (fig.46)

1) Calculul d₁₉₉₆ 2) Calculul Da

d₁₉₈₅=-001 12’               Dc=161 .₀

var(11 8’)=-001 28’ +d_c=-003 ₂

d₁₉₉₆=-002 40’               Dm=157 .₈

=-002 ₇ +d=-002 ₇

Da=155 .₁

Figura 1.46

CORECTIA TOTALA GIRO. CONVERTIRI GIRO. Se defineste corectia totala giro ca fiind suma algebrica a corectiei pentru deviatia giro si a corectiei de instalare, deci ca fiind unghiul din planul orizontului adevarat al observatorului masurat de la directia nord adevarat pana la directia nord giro.

Corectia totala giro se noteaza cu dg sau cu CTG, ia valori semicirculare de la 000 la 180 catre est (si va primi semnul algebric +) atunci cand directia nord giro (Ng) se gaseste la est fata de directia nord adevarat (Na), sau de la 000 la 180 (si va primi semnul algebric -) atunci cand directia nord giro se gaseste la vest de directia nord adevarat. Corectia totala giro se exprima la precizie de 0°.1, utilizand semnul algebric; de asemenea, relatia de calcul, conform definitiei, este:

(1.25)                    CTG = dg + A .

S-a precizat anterior, ca la unele tipuri de girocompase, corectorul automat giro introduce automat corectia pentru deviatia giro in indicatii, si ca urmare elimina dg din relatia (1.25); aceasta devine:

(1.26)                    CTG = A .

Rezulta ca la aceste compase giroscopice , CTG are o valoare constanta, egala cu A. Cu toate acestea, in cadrul probelor de mare sau ori de cate ori se impune, se executa determinarea corectiei totale giro prin procedee costiere sau astronomice. De asemenea, asa cum s-a mai precizat, in regulamentul serviciului la bord s-a prevazut obligativitatea ofiterului de cart din schimbul 04.00-08.00 (16.00-20.00) sa execute controlul CTC si/sau CTG cu Soarele la rasarit (apus).

In mod curent, la bord, se impune convertirea valorilor de drum sau de relevment citite la repetitorul giro in valori adevarate (Da,Ra), in vederea trasarii pe harta. Invers, se impune ca valoarea de drum scoasa din harta sa fie convertita in valoare de drum giro, care apoi se comanda timonierului.

Se intelege prin drum giro (Dg), unghiul din planul orizontului adevarat al observatorului, masurat de la directia nord giro pana la directia catre prova a axului longitudinal al navei; se exprima de regula circular, masurandu-se in sens retrograd, si deci ia valori de la 000° la 360° (fig.1.59).

Precizia la care se exprima drumul giro este de 0°.1 .

In mod analog, se defineste relevmentul giro (Rg), ca fiind unghiul din planul orizontului adevarat masurat de la directia nord giro pana la directia de vizare la reper. Relevmentele giro se exprima circular, la precizie de 0°.1 .

Relatiile de convertiri giro sunt urmatoarele (fig.1.59):

(1.27) Da = Dg + CTG ; Dg = Da - CTG .

Ra = Rg + CTG ; Rg = Ra - CTG .

Pe timpul navigatiei, principala atributiune a ofiterului de cart este executarea veghei vizuale si radiotehnice; paralel cu aceasta activitate, el este obligat ca periodic sa controleze daca timonierul guverneaza nava pe drumul compas/giro ordonat. In plus, trebuie retinut ca ofiterul de cart pe puntea navei este obligat sa confrunte permanent valoarea drumului navei indicata de compasul magnetic si de girocompas. Diferentele mari intre cele doua valori constituie indiciul ca exista dereglari in functionarea girocompasului.

Figura 1.59 Convertiri giro.

In aceasta situatie, guvernarea navei se asigura dupa compasul magnetic, pana la remedierea defectiunilor.

Ca urmare, trebuie retinut ca, desi mai precis decat compasul magnetic, girocompasul, prin complexitatea sistemelor ce il compun, este expus defectarilor cu o probabilitate mare; compasul magnetic ramane un instrument sigur, de baza, pentru asigurarea guvernarii navei.

Toate aceste consideratii conduc la concluzia ca in conditii normale, pe timpul navigatiei, guvernarea se face dupa compasul giro si comparand permanent indicatiile acestuia cu cele ale compasului magnetic.