รัศมีทรงกลม Вс ของวงกลมขนาดเล็กที่มี с¹с²с³ เรียกว่าพิสัยทฤษฎีของขอบฟ้าที่มองเห็นได้
ค่ารัศมีทรงกลมขึ้นอยู่กับความสูงของดวงตาของผู้สังเกตเหนือระดับน้ำทะเล
ดังนั้น หากตาของผู้สังเกตอยู่ที่จุด A1 ที่ความสูง BA¹ = e¹ เหนือระดับน้ำทะเล รัศมีทรงกลม Bc" จะมากกว่ารัศมีทรงกลม Bc
เพื่อกำหนดความสัมพันธ์ระหว่างความสูงของดวงตาของผู้สังเกตกับช่วงทฤษฎีของขอบฟ้าที่มองเห็นได้ ให้พิจารณา สามเหลี่ยมมุมฉากอบต.:
Ac² \u003d AO² - Os²; AO = OB + e; OB=R,
จากนั้น AO = R + e; ออส = ร.
เนื่องจากความสูงของตาผู้สังเกตเหนือระดับน้ำทะเลไม่มีความสำคัญเมื่อเทียบกับขนาดรัศมีของโลก ความยาวของแทนเจนต์ Ac สามารถนำมาเท่ากับค่าของรัศมีทรงกลม Bc และแสดงถึงช่วงทางทฤษฎีของ ขอบฟ้าที่มองเห็นได้ผ่าน DT เราได้รับ
D 2T = (R + e)² - R² = R² + 2Re + e² - R² = 2Re + e²,
ข้าว. แปด
เมื่อพิจารณาว่าความสูงของตาของผู้สังเกตการณ์ e บนเรือรบไม่เกิน 25 ม. และ 2R = 12 742 220 ม. อัตราส่วน e/2R นั้นเล็กมากจนละเลยได้โดยไม่สูญเสียความแม่นยำ เพราะฉะนั้น,
เนื่องจาก e และ R แสดงเป็นเมตร ดังนั้น Dt จะเป็นหน่วยเมตรด้วย อย่างไรก็ตาม พิสัยที่แท้จริงของขอบฟ้าที่มองเห็นได้นั้นมากกว่าช่วงทฤษฎีเสมอ เนื่องจากลำแสงที่มาจากตาของผู้สังเกตไปยังจุดที่อยู่บนพื้นผิวโลกหักเหเนื่องจากความหนาแน่นของชั้นบรรยากาศที่ไม่สม่ำเสมอตลอดความสูง
ในกรณีนี้ ลำแสงจากจุด A ถึง c ไม่ไปตามเส้นตรง Ac แต่ตามแนวโค้ง ASm "(ดูรูปที่ 8) ดังนั้น สำหรับผู้สังเกต จุด c จะมองเห็นได้ในทิศทางของ แทนเจนต์ AT เช่น ยกขึ้นโดยมุม r \u003d L TAc เรียกว่ามุมหักเหของโลก มุม d \u003d L HAT เรียกว่า ความเอียงของขอบฟ้าที่มองเห็นได้ และที่จริง ขอบฟ้าที่มองเห็นได้จะมีขนาดเล็ก วงกลม m", m "2, mz" โดยมีรัศมีทรงกลมที่ใหญ่กว่าเล็กน้อย (Bm "\u003e Sun)
ค่ามุมหักเหของโลกไม่คงที่และขึ้นอยู่กับคุณสมบัติการหักเหของแสงของบรรยากาศซึ่งเปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิและความชื้น ปริมาณของอนุภาคแขวนลอยในอากาศ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของปีและวันที่ของวันด้วย ดังนั้นช่วงจริงของขอบฟ้าที่มองเห็นได้เมื่อเทียบกับช่วงทฤษฎีจึงสามารถเพิ่มขึ้นได้ถึง 15%
ในการนำทาง ระยะจริงของขอบฟ้าที่มองเห็นได้จะเพิ่มขึ้น 8% เมื่อเทียบกับช่วงทฤษฎี
ดังนั้นการระบุระยะจริงหรือที่เรียกกันว่าช่วงทางภูมิศาสตร์ของขอบฟ้าที่มองเห็นได้ผ่าน D e เราได้รับ:
เพื่อให้ได้ De เป็นไมล์ทะเล (สมมติว่า R และ e เป็นเมตร) รัศมีของโลก R เช่นเดียวกับความสูงของตา e จะถูกหารด้วย 1852 (1 ไมล์ทะเลเท่ากับ 1852 ม.) แล้ว
เพื่อให้ได้ผลลัพธ์เป็นกิโลเมตร ให้ป้อนตัวคูณ 1.852 แล้ว
เพื่ออำนวยความสะดวกในการคำนวณเพื่อกำหนดช่วงของเส้นขอบฟ้าที่มองเห็นได้ในตาราง 22-a (MT-63) แสดงช่วงของเส้นขอบฟ้าที่มองเห็นได้ขึ้นอยู่กับ e ในช่วง 0.25 ถึง 5100 ม. คำนวณโดยสูตร (4a)
หากความสูงที่แท้จริงของดวงตาไม่ตรงกับค่าตัวเลขที่ระบุในตาราง ระยะของเส้นขอบฟ้าที่มองเห็นได้จะถูกกำหนดโดยการแก้ไขเชิงเส้นระหว่างสองค่าที่ใกล้เคียงกับความสูงที่แท้จริงของดวงตา
ช่วงการมองเห็นของวัตถุและไฟ
ระยะการมองเห็นของวัตถุ Dn (รูปที่ 9) จะเป็นผลรวมของสองช่วงของเส้นขอบฟ้าที่มองเห็นได้ ขึ้นอยู่กับความสูงของดวงตาของผู้สังเกต (D e) และความสูงของวัตถุ (D h) เช่นสามารถกำหนดได้โดยสูตร
โดยที่ h คือความสูงของจุดสังเกตเหนือระดับน้ำ m.
เพื่อความสะดวกในการกำหนดระยะการมองเห็นของวัตถุ ให้ใช้ตาราง 22-c (MT-63) คำนวณโดยสูตร (5a): ในการพิจารณาจากตารางนี้ว่าวัตถุจะเปิดขึ้นจากระยะใด จำเป็นต้องทราบความสูงของดวงตาของผู้สังเกตเหนือระดับน้ำและความสูงของวัตถุ หน่วยเป็นเมตร
ระยะการมองเห็นของวัตถุยังสามารถกำหนดได้ด้วยโนโมแกรมพิเศษ (รูปที่ 10) ตัวอย่างเช่น ความสูงของดวงตาเหนือระดับน้ำคือ 5.5 ม. และความสูง h ของสัญลักษณ์คือ 6.5 ม. เพื่อกำหนด D n ไม้บรรทัดจะถูกนำไปใช้กับโนโมแกรมเพื่อเชื่อมต่อจุดที่สอดคล้องกับ h และ e บนมาตราส่วนสุดขีด จุดตัดของไม้บรรทัดที่มีมาตราส่วนตรงกลางของโนโมแกรมจะแสดงระยะการมองเห็นที่ต้องการของวัตถุ D n (ในรูปที่ 10 D n = 10.2 ไมล์)
ในคู่มือการนำทาง - บนแผนที่ ในทิศทางการเดินเรือ ในคำอธิบายของไฟและป้าย - ระยะการมองเห็นของวัตถุ DK จะถูกระบุที่ความสูงของดวงตาของผู้สังเกตการณ์ 5 ม. (ในแผนที่ภาษาอังกฤษ - 15 ฟุต)
ในกรณีที่ความสูงที่แท้จริงของตาผู้สังเกตแตกต่างกัน จำเป็นต้องแนะนำ AD การแก้ไข (ดูรูปที่ 9)
ข้าว. เก้า
ตัวอย่าง.ระยะการมองเห็นของวัตถุที่ระบุบนแผนที่คือ DK = 20 ไมล์ และความสูงของตาผู้สังเกตคือ e = 9 ม. กำหนดระยะการมองเห็นที่แท้จริงของวัตถุ D n โดยใช้ตาราง 22-a (MT -63). การตัดสินใจ.
ในเวลากลางคืน ระยะการมองเห็นของไฟไม่เพียงขึ้นอยู่กับความสูงเหนือระดับน้ำเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับความแรงของแหล่งกำเนิดแสงและการปล่อยอุปกรณ์ให้แสงสว่างด้วย โดยปกติอุปกรณ์ให้แสงสว่างและความแรงของแหล่งกำเนิดแสงจะคำนวณในลักษณะที่ระยะการมองเห็นของไฟในเวลากลางคืนสอดคล้องกับระยะการมองเห็นจริงของเส้นขอบฟ้าจากความสูงของไฟเหนือระดับน้ำทะเล แต่มี ข้อยกเว้น
ดังนั้น ไฟจึงมีระยะการมองเห็น "เชิงแสง" ของตัวเอง ซึ่งอาจมากกว่าหรือน้อยกว่าระยะการมองเห็นของเส้นขอบฟ้าจากความสูงของไฟ
คู่มือการนำทางระบุระยะการมองเห็นที่แท้จริง (ทางคณิตศาสตร์) ของแสง แต่ถ้ามีค่ามากกว่าแสงออปติคัล จะมีการระบุช่วงหลัง
ระยะการมองเห็นของสัญญาณชายฝั่งของสถานการณ์การเดินเรือนั้น ไม่เพียงแต่จะขึ้นอยู่กับสถานะของบรรยากาศเท่านั้น แต่ยังขึ้นกับปัจจัยอื่นๆ อีกหลายประการ ซึ่งรวมถึง:
ก) ภูมิประเทศ (กำหนดโดยธรรมชาติของพื้นที่โดยรอบโดยเฉพาะอย่างยิ่งความเด่นของสีเฉพาะในภูมิทัศน์โดยรอบ);
B) photometric (ความสว่างและสีของเครื่องหมายที่สังเกตได้และพื้นหลังที่ฉาย)
C) เรขาคณิต (ระยะทางไปยังป้ายขนาดและรูปร่าง)
ผู้สังเกตการณ์อยู่ในทะเลสามารถเห็นจุดสังเกตอย่างใดอย่างหนึ่งหรืออย่างอื่นได้ก็ต่อเมื่อตาของเขาอยู่เหนือวิถีโคจรหรือในกรณีที่ จำกัด อยู่บนวิถีโคจรของลำแสงที่มาจากด้านบนของจุดสังเกตสัมผัสกับพื้นผิวโลก ( ดูรูป) เห็นได้ชัดว่า กรณีจำกัดที่กล่าวถึงจะสอดคล้องกับช่วงเวลาที่จุดสังเกตถูกเปิดเผยต่อผู้สังเกตที่เข้าใกล้หรือซ่อนเมื่อผู้สังเกตเคลื่อนออกจากจุดสังเกต ระยะทางบนพื้นผิวโลกระหว่างผู้สังเกต (จุด C) ซึ่งตาอยู่ที่จุด C1 และวัตถุที่สังเกต B ที่มีจุดยอดที่จุด B1 ที่สัมพันธ์กับโมเมนต์การเปิดหรือซ่อนวัตถุนี้ เรียกว่าระยะการมองเห็น ของแลนด์มาร์ค
รูปภาพแสดงให้เห็นว่าช่วงการมองเห็นของจุดสังเกต B คือผลรวมของช่วงของเส้นขอบฟ้าที่มองเห็นได้ BA จากความสูงของจุดสังเกต h และระยะของเส้นขอบฟ้าที่มองเห็นได้ AC จากความสูงของตาของผู้สังเกต กล่าวคือ
Dp \u003d ส่วนโค้ง BC \u003d ส่วนโค้ง BA + ส่วนโค้ง AC
Dp \u003d 2.08v h + 2.08v e \u003d 2.08 (v h + v e) (18)
ช่วงการมองเห็นที่คำนวณโดยสูตร (18) เรียกว่าช่วงการมองเห็นทางภูมิศาสตร์ของวัตถุ สามารถคำนวณได้โดยการเพิ่มที่เลือกจากตารางด้านบน 22-a MT แยกกันสำหรับช่วงของเส้นขอบฟ้าที่มองเห็นได้สำหรับแต่ละความสูงที่กำหนด h u e
ตามตาราง ที่ 22 เราพบ Dh=25 ไมล์ De=8.3 ไมล์
เพราะฉะนั้น,
Dp \u003d 25.0 +8.3 \u003d 33.3 ไมล์
แท็บ 22-c ซึ่งติดตั้งอยู่ใน MT ทำให้สามารถรับทัศนวิสัยของจุดสังเกตได้โดยตรงจากความสูงและความสูงของตาผู้สังเกต แท็บ 22-c คำนวณโดยสูตร (18)
คุณสามารถดูตารางนี้ได้ที่นี่
บนแผนภูมิทะเลและในเครื่องช่วยนำทาง ระยะการมองเห็น Dn ของจุดสังเกตสำหรับความสูงคงที่ของตาผู้สังเกตการณ์เท่ากับ 5 ม. จะแสดงขึ้น ระยะการเปิดและซ่อนวัตถุในทะเลสำหรับผู้สังเกตการณ์ที่มีความสูงของดวงตาไม่เท่ากับ 5 m จะไม่สอดคล้องกับระยะการมองเห็น Dk ที่แสดงบนแผนที่ ในกรณีเช่นนี้ ระยะการมองเห็นของจุดสังเกตที่แสดงบนแผนที่หรือในคู่มือจะต้องได้รับการแก้ไขโดยการแก้ไขส่วนต่างระหว่างความสูงของตาผู้สังเกตและความสูง เท่ากับ 5 เมตร การแก้ไขนี้สามารถคำนวณได้ดังนี้ ข้อควรพิจารณา:
Dp \u003d Dh + De,
Dk \u003d Dh + D5,
Dh \u003d Dk - D5,
โดยที่ D5 คือระยะของเส้นขอบฟ้าที่มองเห็นได้สำหรับความสูงของดวงตาของผู้สังเกตที่ 5 ม.
แทนที่ค่าของ Dh จากความเท่าเทียมกันสุดท้ายเป็นค่าแรก:
Dp \u003d Dk - D5 + De
Dp = Dk + (De - D5) = Dk + ^ Dk (19)
ความแตกต่าง (De - D5) \u003d ^ Dk และเป็นการแก้ไขที่ต้องการช่วงการมองเห็นของจุดสังเกต (ไฟ) ที่ระบุบนแผนที่ สำหรับความแตกต่างระหว่างความสูงของตาผู้สังเกตและความสูงเท่ากับ 5 ม.
เพื่อความสะดวกในการล่องเรือ ขอแนะนำให้นักเดินเรือมีการแก้ไขสะพานที่คำนวณล่วงหน้าสำหรับระดับสายตาต่างๆ ของผู้สังเกตการณ์ที่อยู่บนโครงสร้างเสริมต่างๆ ของเรือ (ดาดฟ้า, สะพานนำทาง, สะพานสัญญาณ, ไจโรเข็มทิศ pelorus สถานที่ติดตั้ง เป็นต้น)
ตัวอย่างที่ 2 แผนที่ใกล้ประภาคารแสดงระยะการมองเห็น Dk = 18 ไมล์ คำนวณระยะการมองเห็น Dp ของประภาคารนี้จากความสูงของดวงตา 12 ม. และความสูงของประภาคาร h
ตามตาราง MT ที่ 22 เราพบ D5 = 4.7 ไมล์ De = 7.2 ไมล์
เราคำนวณ ^ Dk \u003d 7.2 - 4.7 \u003d + 2.5 ไมล์ ดังนั้น ระยะการมองเห็นของบีคอนที่มี e = 12 ม. จะเท่ากับ Dp = 18 + 2.5 = = 20.5 ไมล์
โดยสูตร Dk = Dh + D5 เรากำหนด
Dh \u003d 18 - 4.7 \u003d 13.3 ไมล์
ตามตาราง MT 22 โดยทางเข้ากลับเราพบ h = 41 m.
ทุกสิ่งที่ระบุไว้เกี่ยวกับระยะการมองเห็นของวัตถุในทะเลหมายถึงเวลากลางวัน ซึ่งความโปร่งใสของชั้นบรรยากาศสอดคล้องกับสถานะโดยเฉลี่ย ในระหว่างการเปลี่ยนผ่าน ผู้นำทางจะต้องคำนึงถึงความเบี่ยงเบนของสถานะของบรรยากาศจากสภาวะเฉลี่ยที่อาจเกิดขึ้น สะสมประสบการณ์ในการประเมินสภาพการมองเห็น เพื่อเรียนรู้ที่จะคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงที่เป็นไปได้ในขอบเขตการมองเห็นของวัตถุในทะเล
ในเวลากลางคืน ระยะการมองเห็นของไฟบีคอนจะพิจารณาจากระยะการมองเห็นด้วยแสง ระยะการมองเห็นของไฟขึ้นอยู่กับความแรงของแหล่งกำเนิดแสง คุณสมบัติของระบบออปติคัลของบีคอน ความโปร่งใสของบรรยากาศ และความสูงของการติดตั้งไฟ ช่วงการมองเห็นอาจมากกว่าหรือน้อยกว่าการมองเห็นในเวลากลางวันของบีคอนหรือแสงเดียวกัน ช่วงนี้ถูกกำหนดโดยการทดลองจากการสังเกตหลายครั้ง ช่วงการมองเห็นที่ชัดเจนของบีคอนและไฟถูกเลือกไว้สำหรับสภาพอากาศที่ชัดเจน โดยทั่วไปแล้ว ระบบแสงออปติคัลจะถูกเลือกเพื่อให้ช่วงการมองเห็นทางภูมิศาสตร์แบบออปติคัลและในเวลากลางวันเท่ากัน หากช่วงเหล่านี้แตกต่างกัน ก็จะระบุช่วงที่เล็กกว่าไว้บนแผนที่
ระยะการมองเห็นของขอบฟ้าและระยะการมองเห็นของวัตถุในบรรยากาศจริงสามารถกำหนดได้อย่างชัดเจนโดยใช้สถานีเรดาร์หรือจากการสังเกต
บทที่ 7 การนำทาง
การนำทางเป็นพื้นฐานของศาสตร์แห่งการนำทาง วิธีการนำร่องคือการนำทางเรือจากที่หนึ่งไปอีกที่หนึ่งด้วยวิธีที่ได้เปรียบที่สุด สั้นที่สุด และปลอดภัยที่สุด วิธีนี้ช่วยแก้ปัญหาสองประการ: วิธีการนำเรือไปตามเส้นทางที่เลือกและวิธีการกำหนดตำแหน่งในทะเลโดยองค์ประกอบของการเคลื่อนไหวของเรือและการสังเกตวัตถุชายฝั่งโดยคำนึงถึงผลกระทบต่อเรือของกองกำลังภายนอก - ลม และปัจจุบัน
เพื่อความปลอดภัยในการเคลื่อนย้ายเรือของคุณ คุณจำเป็นต้องทราบตำแหน่งของเรือบนแผนที่ ซึ่งจะกำหนดตำแหน่งที่เกี่ยวข้องกับอันตรายในพื้นที่นำทางที่กำหนด
การนำทางพัฒนาพื้นฐานของการนำทาง โดยศึกษา:
ขนาดและพื้นผิวโลก วิธีการแสดงพื้นผิวโลกบนแผนที่
วิธีการคำนวณและวางเส้นทางของเรือบนแผนภูมิทะเล
วิธีการกำหนดตำแหน่งของเรือในทะเลโดยวัตถุชายฝั่ง
§ 19. ข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับการนำทาง
1. จุดพื้นฐาน วงกลม เส้น และระนาบ
โลกของเรามีรูปร่างเหมือนทรงกลมที่มีครึ่งแกนหลัก OEเท่ากับ 6378 กม.และกึ่งแกนรอง หรือ 6356 กม.(รูปที่ 37).
ข้าว. 37.การหาพิกัดของจุดบนพื้นผิวโลก
ในทางปฏิบัติ ด้วยสมมติฐานบางประการ โลกถือได้ว่าเป็นลูกบอลที่หมุนรอบแกนซึ่งอยู่ในตำแหน่งที่แน่นอนในอวกาศ
ในการกำหนดจุดบนพื้นผิวโลก เป็นเรื่องปกติที่จะแบ่งจิตใจออกเป็นระนาบแนวตั้งและแนวนอนที่สร้างเส้นกับพื้นผิวโลก - เส้นเมอริเดียนและแนวขนาน ปลายของแกนจินตภาพของการหมุนของโลกเรียกว่าขั้ว - เหนือหรือนอร์ดิกและใต้หรือใต้
เส้นเมอริเดียนเป็นวงกลมขนาดใหญ่ที่ผ่านทั้งสองขั้ว เส้นขนานคือวงกลมเล็กๆ บนพื้นผิวโลกขนานกับเส้นศูนย์สูตร
เส้นศูนย์สูตรเป็นวงกลมขนาดใหญ่ที่ระนาบผ่านจุดศูนย์กลางของโลกในแนวตั้งฉากกับแกนหมุนของมัน
ทั้งเส้นเมอริเดียนและเส้นขนานบนพื้นผิวโลกสามารถจินตนาการได้นับไม่ถ้วน เส้นศูนย์สูตร เส้นเมอริเดียน และเส้นขนานสร้างตารางพิกัดทางภูมิศาสตร์ของโลก
ที่ตั้งของจุดใด ๆ แต่บนพื้นผิวโลกสามารถกำหนดได้โดยละติจูด (f) และลองจิจูด (l) .
ละติจูดของสถานที่คือส่วนโค้งของเส้นเมอริเดียนจากเส้นศูนย์สูตรถึงเส้นขนานของสถานที่ที่กำหนด มิฉะนั้น ละติจูดของสถานที่จะวัดโดยมุมศูนย์กลางที่อยู่ระหว่างระนาบของเส้นศูนย์สูตรกับทิศทางจากจุดศูนย์กลางของโลกไปยังสถานที่ที่กำหนด ละติจูดมีหน่วยวัดเป็นองศาตั้งแต่ 0 ถึง 90° จากเส้นศูนย์สูตรถึงขั้ว เมื่อคำนวณจะถือว่าละติจูดเหนือ f N มีเครื่องหมายบวก ละติจูดใต้ - f S เครื่องหมายลบ
ความแตกต่างในละติจูด (f 1 - f 2) คือส่วนโค้งเมริเดียนที่อยู่ระหว่างเส้นขนานของจุดเหล่านี้ (1 และ 2)
เส้นแวงของสถานที่คือส่วนโค้งของเส้นศูนย์สูตรจากเส้นเมอริเดียนศูนย์ถึงเส้นเมอริเดียนของสถานที่ที่กำหนด มิฉะนั้น ลองจิจูดของสถ
ความแตกต่างของลองจิจูด (l 1 -l 2) คือส่วนโค้งของเส้นศูนย์สูตรที่อยู่ระหว่างเส้นเมอริเดียนของจุดที่กำหนด (1 และ 2)
เส้นเมอริเดียนหลัก - เส้นเมอริเดียนกรีนิช จากนั้นลองจิจูดทั้งสองทิศทาง (ตะวันออกและตะวันตก) จาก 0 ถึง 180 ° ลองจิจูดตะวันตกบนแผนที่ทางด้านซ้ายของเส้นเมอริเดียนกรีนิชและนำมาด้วยเครื่องหมายลบในการคำนวณ ทิศตะวันออก - ทางขวาและมีเครื่องหมายบวก
ละติจูดและลองจิจูดของจุดใดๆ บนโลกเรียกว่าพิกัดทางภูมิศาสตร์ของจุดนั้น
2. การแบ่งขอบฟ้าที่แท้จริง
ระนาบแนวนอนจินตภาพทางจิตใจที่ผ่านตาของผู้สังเกตเรียกว่าระนาบของขอบฟ้าที่แท้จริงของผู้สังเกตหรือขอบฟ้าที่แท้จริง (รูปที่ 38)
สมมุติว่า ณ จุดนั้น แต่คือดวงตาของผู้สังเกต เส้น ZABC- แนวตั้ง, HH 1 - ระนาบของเส้นขอบฟ้าที่แท้จริง และเส้น P NP S - แกนหมุนของโลก
จากระนาบแนวตั้งจำนวนมาก ระนาบเดียวในภาพวาดจะตรงกับแกนหมุนของโลกและจุด แต่.จุดตัดของระนาบแนวตั้งกับพื้นผิวโลกทำให้เกิดวงกลมขนาดใหญ่ P N BEP SQ เรียกว่าเส้นเมอริเดียนที่แท้จริงของสถานที่หรือเส้นเมอริเดียนของผู้สังเกต ระนาบของเส้นเมริเดียนที่แท้จริงตัดกับระนาบของขอบฟ้าที่แท้จริงและให้เส้นเหนือ-ใต้อยู่ด้านหลัง น.ส.เส้น โอ๊ย,ตั้งฉากกับแนวเหนือ-ใต้ที่แท้จริง เรียกว่า เส้นแนวตะวันออกและตะวันตกที่แท้จริง (ตะวันออกและตะวันตก)
ดังนั้นจุดหลักสี่จุดของขอบฟ้าที่แท้จริง - เหนือ ใต้ ตะวันออกและตะวันตก - ครอบครองตำแหน่งที่ค่อนข้างแน่นอนทุกที่ในโลกยกเว้นเสาเนื่องจากจุดเหล่านี้ทิศทางต่าง ๆ ตามขอบฟ้าสามารถ มุ่งมั่น.
ทิศทาง นู๋(เหนือ), S (ใต้), อู๋(ทิศตะวันออก), W(ทิศตะวันตก) เรียกว่าจุดหลัก เส้นรอบวงทั้งหมดของเส้นขอบฟ้าแบ่งออกเป็น 360° การแบ่งส่วนเกิดจากจุด นู๋ในทิศทางตามเข็มนาฬิกา
ทิศทางกลางระหว่างจุดหลักเรียกว่าจุดไตรมาสและเรียกว่า ไม่ ดังนั้น SW NW rhumbs หลักและไตรมาสมีค่าต่อไปนี้ในหน่วยองศา:
ข้าว. 38.ขอบฟ้าที่แท้จริงของผู้สังเกต
๓. ขอบฟ้าที่มองเห็นได้ ระยะของขอบฟ้าที่มองเห็นได้
ร่างของน้ำที่มองเห็นได้จากภาชนะนั้นถูกจำกัดด้วยวงกลมที่เกิดจากจุดตัดของนภากับผิวน้ำ วงกลมนี้เรียกว่าขอบฟ้าที่มองเห็นได้ของผู้สังเกต ระยะของเส้นขอบฟ้าที่มองเห็นได้นั้นไม่ได้ขึ้นอยู่กับความสูงของดวงตาของผู้สังเกตเหนือผิวน้ำเท่านั้น แต่ยังขึ้นกับสถานะของบรรยากาศด้วย
รูปที่ 39.ช่วงการมองเห็นวัตถุ
นายเรือต้องรู้เสมอว่ามองเห็นเส้นขอบฟ้าในตำแหน่งต่างๆ ได้ไกลแค่ไหน เช่น ยืนที่หางเสือ บนดาดฟ้า นั่ง ฯลฯ
ช่วงของเส้นขอบฟ้าที่มองเห็นได้ถูกกำหนดโดยสูตร:
d=2.08
หรือประมาณสำหรับผู้สังเกตที่มีความสูงน้อยกว่า 20 เมตร โดยสูตร:
ง=2,
โดยที่ d คือพิสัยของเส้นขอบฟ้าที่มองเห็นได้เป็นไมล์
h คือความสูงของตาผู้สังเกต เมตร
ตัวอย่าง.ถ้าสายตาของผู้สังเกตสูง h = 4 เมตรจากนั้นระยะของขอบฟ้าที่มองเห็นได้คือ 4 ไมล์
ช่วงการมองเห็นของวัตถุที่สังเกตได้ (รูปที่ 39) หรือที่เรียกว่าช่วงทางภูมิศาสตร์ D n , คือผลรวมของพิสัยของขอบฟ้าที่มองเห็นได้ กับความสูงของวัตถุนี้ H และความสูงของดวงตาของผู้สังเกต A
ผู้สังเกตการณ์ A (รูปที่ 39) ซึ่งอยู่ที่ระดับความสูง h จากเรือของเขาสามารถเห็นเส้นขอบฟ้าได้เฉพาะที่ระยะ d 1 นั่นคือจุด B บนผิวน้ำ อย่างไรก็ตาม หากวางผู้สังเกตการณ์ไว้ที่จุด B บนผิวน้ำ เขาจะเห็นประภาคาร C , อยู่ห่างจากมัน d 2 ; ดังนั้นผู้สังเกตการณ์จึงอยู่ที่จุด แต่,จะเห็นสัญญาณจากระยะไกลเท่ากับ D n :
Dn=d1+d2.
ระยะการมองเห็นของวัตถุที่อยู่เหนือระดับน้ำสามารถกำหนดได้โดยสูตร:
Dn = 2.08( + )
ตัวอย่าง.ความสูงของบีคอน H = 1b.8 เมตรความสูงของตาผู้สังเกต h = 4 เมตร
การตัดสินใจ. D n \u003d l 2.6 ไมล์หรือ 23.3 กม.
ระยะการมองเห็นของวัตถุยังถูกกำหนดโดยประมาณตามโนโมแกรมของ Struisky (รูปที่ 40) เมื่อใช้ไม้บรรทัดเพื่อให้ความสูงที่สัมพันธ์กับตาของผู้สังเกตและวัตถุที่สังเกตพบเชื่อมต่อกันด้วยเส้นตรงเส้นเดียว ระยะการมองเห็นจะได้มาที่ระดับกลาง
ตัวอย่าง.ค้นหาระยะการมองเห็นของวัตถุที่มีความสูงเหนือระดับน้ำทะเลใน 26.2 มที่ความสูงระดับสายตาของผู้สังเกตเหนือระดับน้ำทะเล 4.5 เมตร
การตัดสินใจ. ดีน= 15.1 ไมล์ (เส้นประในรูปที่ 40)
บนแผนที่ ทิศทางการเดินเรือ ในเครื่องช่วยนำทาง ในคำอธิบายของป้ายและไฟ ระยะการมองเห็นจะกำหนดไว้สำหรับความสูงตาของผู้สังเกตที่ 5 เมตรจากระดับน้ำ เนื่องจากบนเรือลำเล็ก ตาของผู้สังเกตการณ์อยู่ต่ำกว่า 5 เมตรสำหรับเขา ระยะการมองเห็นจะน้อยกว่าที่ระบุไว้ในคู่มือหรือบนแผนที่ (ดูตารางที่ 1)
ตัวอย่าง.แผนที่แสดงระยะการมองเห็นของประภาคารที่ 16 ไมล์ ซึ่งหมายความว่าผู้สังเกตจะเห็นสัญญาณนี้จากระยะทาง 16 ไมล์หากตาของเขาอยู่ที่ความสูง5 มเหนือระดับน้ำทะเล. ถ้าตาของผู้สังเกตอยู่ที่ความสูง 3 เมตรจากนั้นทัศนวิสัยจะลดลงตามความแตกต่างของระยะการมองเห็นของเส้นขอบฟ้าสำหรับความสูง 5 และ 3 เมตรช่วงการมองเห็นขอบฟ้าสำหรับระดับความสูง 5 มเท่ากับ 4.7 ไมล์; สำหรับส่วนสูง 3 ม- 3.6 ไมล์ ส่วนต่าง 4.7 - 3.6=1.1 ไมล์
ดังนั้นระยะการมองเห็นของบีคอนจะไม่เท่ากับ 16 ไมล์ แต่เพียง 16 - 1.1 = 14.9 ไมล์
ข้าว. 40.โนโมแกรมของสตรูอิสกี
ขอบฟ้าที่มองเห็นได้ระบุว่า พื้นผิวโลกใกล้กับวงกลมผู้สังเกตเห็นวงกลมนี้ล้อมรอบด้วยเส้นขอบฟ้า วงกลมนี้เรียกว่าขอบฟ้าที่มองเห็นได้ ระยะทางจากที่ตั้งของผู้สังเกตถึงขอบฟ้าที่มองเห็นได้เรียกว่าระยะของขอบฟ้าที่มองเห็นได้
เป็นที่แน่ชัดอย่างยิ่งว่ายิ่งดวงตาของผู้สังเกตอยู่สูงเหนือพื้นดิน (พื้นผิวน้ำ) มากเท่าใด ระยะของเส้นขอบฟ้าที่มองเห็นได้ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น พิสัยของเส้นขอบฟ้าที่มองเห็นได้ในทะเลมีหน่วยไมล์และกำหนดโดยสูตร:
โดยที่: De - ช่วงของเส้นขอบฟ้าที่มองเห็นได้ m;
e คือความสูงของตาผู้สังเกต m (เมตร)
เพื่อให้ได้ผลลัพธ์เป็นกิโลเมตร:
ช่วงการมองเห็นของวัตถุและแสง ช่วงการมองเห็นของวัตถุ (ประภาคาร เรืออีกลำ โครงสร้าง หิน ฯลฯ) ในทะเลไม่เพียงขึ้นอยู่กับความสูงของตาผู้สังเกตเท่านั้น แต่ยังขึ้นกับความสูงของวัตถุที่สังเกตด้วย ( ข้าว. 163).
ข้าว. 163. ช่วงการมองเห็นบีคอน
ดังนั้นช่วงการมองเห็นของวัตถุ (Dn) จะเป็นผลรวมของ De และ Dh
โดยที่: Dn - ช่วงการมองเห็นของวัตถุ m;
De - range ของเส้นขอบฟ้าที่มองเห็นได้โดยผู้สังเกต;
Dh - ช่วงของเส้นขอบฟ้าที่มองเห็นได้จากความสูงของวัตถุ
ระยะการมองเห็นของวัตถุที่อยู่เหนือระดับน้ำนั้นกำหนดโดยสูตร:
Dp = 2.08 (√e + √h) ไมล์;
Dp = 3.85 (√е + √h), กม.
ตัวอย่าง.
ที่ให้ไว้: ความสูงของดวงตานักเดินเรือ e = 4 m ความสูงของประภาคาร h = 25 m. กำหนดระยะที่นักเดินเรือควรเห็นประภาคารในสภาพอากาศแจ่มใส ดป = ?
การตัดสินใจ: Dp = 2.08 (√e + √h)
Dp = 2.08 (√4 + √25) = 2.08 (2 + 5) = 14.56 ม. = 14.6 ม.
ตอบ:ประภาคารจะเปิดให้ผู้สังเกตการณ์ทราบในระยะทางประมาณ 14.6 ไมล์
ในทางปฏิบัติ กัปตันช่วงการมองเห็นของวัตถุถูกกำหนดโดยโนโมแกรม ( ข้าว. 164) หรือตามตารางเดินเรือ โดยใช้แผนที่ ทิศทางการเดินเรือ คำอธิบายของไฟและป้าย คุณควรทราบว่าในคู่มือที่กล่าวถึง ระยะการมองเห็นของวัตถุ Dk (ระยะการมองเห็นการ์ด) ระบุไว้ที่ความสูงของตาผู้สังเกต e = 5 ม. และเพื่อให้ได้ระยะจริงของวัตถุใดวัตถุหนึ่ง จำเป็นต้องคำนึงถึงการแก้ไข DD สำหรับความแตกต่างในการมองเห็นระหว่างความสูงที่แท้จริงของตาผู้สังเกตและความสูงของการ์ด e = 5 ม. ปัญหานี้แก้ไขได้ด้วยความช่วยเหลือของตารางเดินเรือ (MT) การกำหนดระยะการมองเห็นของวัตถุตามโนโมแกรมจะดำเนินการดังนี้: ไม้บรรทัดถูกนำไปใช้กับค่าที่รู้จักของความสูงของดวงตาของผู้สังเกต e และความสูงของวัตถุ h; จุดตัดของไม้บรรทัดที่มีมาตราส่วนเฉลี่ยของโนโมแกรมให้ค่าของค่า Dn ที่ต้องการ ในรูป 164 Dp = 15 m โดย e = 4.5 m และ h = 25.5 m.
ข้าว. 164. Nomogram สำหรับกำหนดการมองเห็นของวัตถุ
เมื่อเรียนเรื่อง ระยะการมองเห็นของไฟในเวลากลางคืนควรจำไว้ว่าระยะจะขึ้นอยู่กับความสูงของไฟเหนือผิวน้ำทะเลเท่านั้น แต่ยังขึ้นกับความแรงของแหล่งกำเนิดแสงและประเภทของอุปกรณ์ให้แสงสว่างด้วย ตามกฎแล้ว อุปกรณ์ให้แสงสว่างและความแรงของแสงจะถูกคำนวณสำหรับประภาคารและป้ายบอกทางอื่นๆ เพื่อให้ระยะการมองเห็นของแสงสอดคล้องกับช่วงการมองเห็นของเส้นขอบฟ้าจากความสูงของแสงเหนือระดับน้ำทะเล นักเดินเรือต้องจำไว้ว่าระยะการมองเห็นของวัตถุขึ้นอยู่กับสถานะของบรรยากาศ เช่นเดียวกับภูมิประเทศ (สีของภูมิทัศน์โดยรอบ) photometric (สีและความสว่างของวัตถุกับพื้นหลังของภูมิประเทศ) และเรขาคณิต (ขนาด และรูปร่างของวัตถุ) ปัจจัย
คำถามหมายเลข 10
ระยะขอบฟ้าที่มองเห็นได้ การมองเห็นวัตถุ...
ขอบฟ้าขอบเขตทางภูมิศาสตร์
ให้ความสูงของตาผู้สังเกตอยู่ที่จุด แต่"เหนือระดับน้ำทะเลเท่ากับ อี(รูปที่ 1.15). พื้นผิวโลกในรูปทรงกลมที่มีรัศมี R
รัศมีของสายตาไปถึง A" และสัมผัสผิวน้ำทุกทิศทุกทาง เกิดเป็นวงกลมเล็กๆ KK" ซึ่งเรียกว่า เส้นขอบฟ้าที่มองเห็นได้ในทางทฤษฎี.
เนื่องจากความหนาแน่นของบรรยากาศตามความสูงต่างกัน ลำแสงจึงไม่กระจายเป็นเส้นตรง แต่ตามแนวโค้งบางเส้น เอ "บีซึ่งสามารถประมาณด้วยวงกลมที่มีรัศมี ρ .
ปรากฏการณ์ความโค้งของลำแสงการมองเห็นในชั้นบรรยากาศโลกเรียกว่า การหักเหของแสงบนบกและมักจะเพิ่มระยะของขอบฟ้าที่มองเห็นได้ในทางทฤษฎี ผู้สังเกตไม่เห็น KK" แต่เป็นเส้น BB" ซึ่งเป็นวงกลมเล็กๆ ที่ผิวน้ำสัมผัสกับท้องฟ้า นี่ ขอบฟ้าที่ชัดเจนของผู้สังเกตการณ์.
ค่าสัมประสิทธิ์การหักเหของโลกคำนวณโดยสูตร มูลค่าเฉลี่ย:
มุมหักเหr ถูกกำหนดดังแสดงในรูปโดยมุมระหว่างคอร์ดกับแทนเจนต์กับวงกลมรัศมีρ .
รัศมีทรงกลม A"B เรียกว่า ช่วงทางภูมิศาสตร์หรือเรขาคณิตของเส้นขอบฟ้าที่มองเห็นได้ De. ช่วงการมองเห็นนี้ไม่คำนึงถึงความโปร่งใสของบรรยากาศ กล่าวคือ ถือว่าบรรยากาศเหมาะสมที่สุดโดยมีค่าสัมประสิทธิ์ความโปร่งใส m = 1
ให้เราลากผ่านจุด A "ระนาบของขอบฟ้าที่แท้จริง H จากนั้นมุมแนวตั้ง d ระหว่าง H และเส้นสัมผัสไปยังลำแสงภาพ A" B จะถูกเรียก ขอบฟ้าเอียง
ใน Nautical Tables MT-75 จะมีตารางอยู่ 22 “ช่วงขอบฟ้าที่มองเห็นได้” คำนวณโดยสูตร (1.19)
ช่วงการมองเห็นวัตถุตามภูมิศาสตร์
ช่วงทางภูมิศาสตร์ของการมองเห็นวัตถุในทะเล Dpต่อจากย่อหน้าที่แล้วจะขึ้นอยู่กับค่า อี- ความสูงของตาผู้สังเกต ขนาด ชม.- ความสูงของวัตถุและดัชนีการหักเหของแสง X.
ค่า Dp ถูกกำหนดโดยระยะทางสูงสุดที่ผู้สังเกตจะเห็นด้านบนสุดเหนือขอบฟ้า ในศัพท์เฉพาะทางวิชาชีพ มีแนวคิดเกี่ยวกับช่วงเช่นเดียวกับ ช่วงเวลา"เปิด" และ"ปิด" สถานที่สำคัญในการเดินเรือ เช่น ประภาคารหรือเรือ การคำนวณช่วงดังกล่าวช่วยให้ผู้นำทางมีข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับตำแหน่งโดยประมาณของเรือที่สัมพันธ์กับจุดสังเกต
โดยที่ Dh คือระยะการมองเห็นของขอบฟ้าจากความสูงของวัตถุ
บนแผนภูมิการนำทางทางทะเล ช่วงทางภูมิศาสตร์ของการมองเห็นสถานที่สำคัญในการนำทางนั้นกำหนดไว้สำหรับความสูงของตาผู้สังเกตการณ์ e = 5 ม. และแสดงเป็น Dk - ช่วงการมองเห็นที่แสดงบนแผนที่ ตาม (1.22) คำนวณได้ดังนี้
ดังนั้น หาก e แตกต่างจาก 5 ม. ดังนั้นในการคำนวณ Dp ถึงช่วงการมองเห็นบนแผนที่ จำเป็นต้องมีการแก้ไข ซึ่งสามารถคำนวณได้ดังนี้:
ไม่ต้องสงสัย DP ขึ้นอยู่กับลักษณะทางสรีรวิทยาของตาผู้สังเกต ความคมชัดของภาพ แสดงในความละเอียด ที่.
ความละเอียดของมุม- นี่คือมุมที่เล็กที่สุดที่วัตถุสองชิ้นแยกจากกันด้วยตา นั่นคือในงานของเรา - นี่คือความสามารถในการแยกแยะระหว่างวัตถุกับเส้นขอบฟ้า
พิจารณารูปที่ 1.18. เราเขียนความเท่าเทียมกันอย่างเป็นทางการ
โดยอาศัยอำนาจความละเอียดของ y วัตถุจะมองเห็นได้ก็ต่อเมื่อขนาดเชิงมุมไม่น้อยกว่า ที่กล่าวคือจะมีความสูงเหนือเส้นขอบฟ้าอย่างน้อย เอสเอส". เห็นได้ชัดว่า y ต้องลดช่วงที่คำนวณโดยสูตร (1.22) แล้ว
Segment CC" ลดความสูงของวัตถุ A ลงได้จริง
สมมติว่าใน ∆A"CC" มุม C และ C" นั้นใกล้เคียงกับ 90° เราจะพบว่า
หากเราต้องการได้ Dp y ในหน่วยไมล์ และ SS "เป็นเมตร ดังนั้นสูตรสำหรับคำนวณระยะการมองเห็นของวัตถุโดยคำนึงถึงความละเอียดของสายตามนุษย์จะต้องถูกนำมาที่แบบฟอร์ม
อิทธิพลของปัจจัยอุทกอุตุนิยมวิทยาต่อระยะการมองเห็นของเส้นขอบฟ้า วัตถุ และแสง
ช่วงการมองเห็นสามารถตีความได้ว่าเป็นช่วงที่มีลำดับความสำคัญโดยไม่คำนึงถึงความโปร่งใสของบรรยากาศในปัจจุบัน เช่นเดียวกับความเปรียบต่างของวัตถุและพื้นหลัง
ช่วงแสง- นี่คือระยะการมองเห็น ขึ้นอยู่กับความสามารถของสายตามนุษย์ในการแยกแยะวัตถุด้วยความสว่างกับพื้นหลังบางอย่าง หรืออย่างที่พวกเขาพูด เพื่อแยกแยะความแตกต่างบางอย่าง
ช่วงการมองเห็นในเวลากลางวันขึ้นอยู่กับความเปรียบต่างระหว่างวัตถุที่สังเกตและพื้นหลังภูมิประเทศ. ช่วงแสงในเวลากลางวัน แสดงถึงระยะห่างสูงสุดที่ความเปรียบต่างที่ชัดเจนระหว่างวัตถุกับพื้นหลังจะเท่ากับเกณฑ์ความเปรียบต่าง
ช่วงแสงกลางคืนคือระยะการมองเห็นสูงสุดของไฟ ณ เวลาที่กำหนด โดยพิจารณาจากความเข้มของแสงและทัศนวิสัยอุตุนิยมวิทยาในปัจจุบัน
ความคมชัด K สามารถกำหนดได้ดังนี้:
โดยที่ Vf - ความสว่างพื้นหลัง; Bp คือความสว่างของวัตถุ
ค่าต่ำสุดของ K เรียกว่า เกณฑ์ความไวความคมชัดของตาและเท่ากับค่าเฉลี่ย 0.02 สำหรับสภาพกลางวันและวัตถุที่มีขนาดเชิงมุมประมาณ 0.5 °
ส่วนหนึ่งของฟลักซ์การส่องสว่างของแสงไฟประภาคารถูกดูดซับโดยอนุภาคในอากาศ ดังนั้นความเข้มของแสงจึงลดลง นี่คือลักษณะสัมประสิทธิ์ความโปร่งใสของบรรยากาศ
ที่ไหน ฉัน0 - ความเข้มแสงของแหล่งกำเนิด /1 - ความเข้มของแสงที่ระยะห่างจากแหล่งกำเนิด ถ่ายเป็นหน่วย
ถึง 
ค่าสัมประสิทธิ์ความโปร่งใสของบรรยากาศมีค่าน้อยกว่าเอกภาพเสมอ ซึ่งหมายความว่า ช่วงทางภูมิศาสตร์- นี่คือค่าสูงสุดตามทฤษฎี ซึ่งในสภาพจริงระยะการมองเห็นไม่ถึง ยกเว้นกรณีผิดปกติ
การประเมินความโปร่งใสของบรรยากาศในจุดสามารถทำได้ในระดับการมองเห็นจาก แท็บ 51 MT-75ขึ้นอยู่กับสถานะของบรรยากาศ: ฝน หมอก หิมะ ฟ้าหลัว ฯลฯ
แนวคิดจึงเกิดขึ้น ระยะการมองเห็นอุตุนิยมวิทยาซึ่งขึ้นอยู่กับความโปร่งใสของบรรยากาศ
จัดอันดับช่วงการมองเห็นไฟเรียกว่าระยะการมองเห็นที่มองเห็นได้ในระยะการมองเห็นอุตุนิยมวิทยา 10 ไมล์ (ד = 0.74)
คำนี้แนะนำโดย International Association of Lighthouse Authorities (IALA) และมีการใช้ในต่างประเทศ ในแผนที่ภายในประเทศและในคู่มือการนำทาง ระยะการมองเห็นมาตรฐานจะถูกระบุ (หากน้อยกว่าขอบเขตทางภูมิศาสตร์)
สายตามาตรฐานคือช่วงแสงที่ทัศนวิสัยอุตุนิยมวิทยา 13.5 ไมล์ (ד= 0.80)
ระบบช่วยนำทาง "ไฟ" "ไฟและสัญญาณ" ประกอบด้วยตารางระยะการมองเห็นขอบฟ้า โนโมแกรมของการมองเห็นวัตถุ และโนโมแกรมของช่วงการมองเห็นด้วยแสง คุณสามารถป้อนโนโมแกรมตามความเข้มของแสงในแคนเดลาตามช่วงปกติ (มาตรฐาน) และโดยทัศนวิสัยอุตุนิยมวิทยาซึ่งเป็นผลมาจากการที่คุณจะได้ระยะการมองเห็นด้วยแสงของไฟ (รูปที่ 1.19)
นักเดินเรือต้องทดลองสะสมข้อมูลเกี่ยวกับระยะการเปิดของไฟและสัญญาณเฉพาะในพื้นที่นำทางในสภาพอากาศต่างๆ