Minden objektumnak van egy bizonyos H magassága (11. ábra), ezért az objektum Дп-MR láthatósági tartománya a megfigyelő De = Мc látható horizontjának tartományából és a tárgy látható horizontjának tartományából tevődik össze. Дн = RС:
Rizs. tizenegy.
A (9) és (10) képletek szerint H. N. Struyskiy nomogramot állított össze (12. ábra), és az MT-63-ban egy táblázatot kapott. 22-c „Az objektumok láthatóságának tartománya”, a (9) képlettel számítva.
11. példa. Határozza meg a H = 26,5 m (86 láb) tengerszint feletti magasságú objektum láthatósági tartományát a megfigyelő szemének tengerszint feletti magasságában, e = 4,5 m (1 5 láb).
Megoldás.
1. Struisky nomogramja (12. ábra) szerint a bal oldali függőleges skálán „A megfigyelt tárgy magassága” jelölje be a 26,5 m-nek (86 láb) megfelelő pontot, a jobb oldali függőleges skálán „A megfigyelő szemének magassága” jelölje a pontot. 4,5 m-nek (15 láb) felel meg; a megjelölt pontokat egyenes vonallal összekötve, ez utóbbi metszéspontjában az átlagos függőleges skálával "Láthatósági tartomány" kapjuk a választ: Дn = 15,1 m.
2. Az MT-63 szerint (22-c táblázat). e = 4,5 m és H = 26,5 m esetén a Dn = 15,1 m. A DK-KR jelzőfények látótávolságát a navigációs segédletekben és a tengeri térképeken 5 m-es megfigyelői szemmagasságra számítják. a megfigyelő szeme nem egyenlő 5 m-rel, akkor az A = MS-KS- = De-D5 korrekciót hozzá kell adni a kézikönyvekben megadott Dk tartományhoz. A korrekció a látható horizont távolságának különbsége 5 m magasságból, és ezt a megfigyelő szem magasságának korrekciójának nevezzük:
Amint a (11) képletből látható, a megfigyelő szemének A magasságának korrekciója lehet pozitív (ha e> 5 m) vagy negatív (amikor e
Tehát a világítótorony fényének láthatósági tartományát a képlet határozza meg
Rizs. 12.
12. példa. A jelzőfény látótávolsága a térképen Dk = 20,0 mérföld.
Milyen távolságból fogja látni a tüzet egy szemlélő, akinek a szeme e = 16 m magasságban van.
Megoldás. 1) a (11) képlet szerint
2) táblázat szerint. 22-a ME-63 A = De - D5 = 8,3-4,7 = 3,6 mérföld;
3) a (12) képlet szerint Dp = (20,0 + 3,6) = 23,6 mérföld.
13. példa. A világítótorony látótávolsága a térképen Dk = 26 mérföld.
Milyen távolságból látja a tüzet a hajón lévő megfigyelő (e = 2,0 m)
Megoldás. 1) a (11) képlet szerint
2) táblázat szerint. 22-a MT-63 A = D - D = 2,9 - 4,7 = -1,6 mérföld;
3) a (12) képlet szerint Dp = 26,0-1,6 = 24,4 mérföld.
Egy objektum (9) és (10) képlettel számított láthatósági tartományát nevezzük földrajzi.
Rizs. 13.
A jelzőfény láthatósági tartománya, ill optikai tartomány a láthatóság a fényforrás erősségétől, a jelzőfény rendszerétől és a fény színétől függ. Egy megfelelően megépített világítótoronyban általában egybeesik a földrajzi elterjedési területével.
Felhős időben a tényleges látótávolság jelentősen eltérhet a földrajzi vagy optikai tartománytól.
A közelmúltban a tanulmányok megállapították, hogy nappali vitorlás körülmények között az objektumok láthatóságának tartományát pontosabban a következő képlet határozza meg:
ábrán. A 13. ábrán a (13) képlettel számított nomogram látható. A nomogram használatát úgy fogjuk elmagyarázni, hogy megoldjuk a feladatot a 11. példa feltételeivel.
14. példa. Határozza meg a H = 26,5 m tengerszint feletti magasságú objektum láthatósági tartományát, ha a megfigyelő szeme tengerszint feletti magassága e = 4,5 m.
Megoldás. 1 a (13) képlet szerint
A tengerben lévő objektumok földrajzi láthatósági tartományát D p az határozza meg, hogy a megfigyelő mekkora távolságra látja a csúcsát a horizontvonal felett, azaz. csak azoktól a geometriai tényezőktől függ, amelyek a megfigyelő szemmagasságát e és a h tereptárgy magasságát összekötik c törésmutatóval (1.42. ábra):
ahol D e és D h - a látható horizont távolsága a megfigyelő szemének magasságától és a tárgy magasságától. Hogy. a megfigyelő szem magasságából és a tárgy magasságából számított objektum láthatósági tartományát ún. földrajzi vagy geometriai láthatósági tartomány.
Az objektum földrajzi láthatósági tartományának kiszámítása táblázat szerint végezhető el. 2.3 МТ - 2000 e és h argumentum vagy táblázat szerint 2.1 MT - 2000 az e és h argumentum táblázatba való kétszeri beírásával kapott eredmények összegzésével. A D p-t a Struisky-nomogram szerint is megkaphatja, amelyet az MT - 2000-ben a 2.4-es szám alatt, valamint a „Lights” és „Lights and Signs” (1.43. ábra) könyvekben adunk meg.
A tengeri navigációs térképeken és a navigációs segédeszközökben a tereptárgyak földrajzi láthatósági tartománya a megfigyelő állandó szemmagasságához e = 5 m van megadva, és jelölése D k - a térképen feltüntetett láthatósági tartomány.
Az (1.126) képletben az e = 5 m értéket behelyettesítve a következőt kapjuk:
D p meghatározásához D-hez be kell vezetni egy DD módosítást, amelynek értékét és előjelét a következő képlet határozza meg:
Ha a tényleges szemmagasság meghaladja az 5 m-t, akkor a DД „+” jele van, ha kisebb - „-“ jel. És így:
. (1.129)
A D p értéke a látásélességtől is függ, ami a szem szögben kifejezett felbontásában fejeződik ki, azaz. azt a legkisebb szög határozza meg, amelynél az objektum és a horizontvonal külön-külön megkülönböztethető (1.44. ábra).
Az (1.126) képlet szerint
De a szem g felbontóképessége miatt a megfigyelő csak akkor fogja látni a tárgyat, ha annak szögméretei nem kisebbek, mint g, azaz. amikor a horizont felett látható legalább Dh, ami az elemi DА ¢ CC ¢ С és С ¢ szögeknél közel 90°-hoz Dh = Д п × g ¢ lesz.
D n g mérföldben és Dh méterben való megadása:
ahol Д п g az objektum láthatóságának földrajzi tartománya, figyelembe véve a szem felbontóképességét.
A gyakorlati megfigyelések megállapították, hogy a világítótorony kinyitásakor g = 2 ¢, rejtőzködéskor pedig g = 1,5 ¢.
Példa... Határozza meg a h = 39 m magasságú jeladó földrajzi láthatósági tartományát, ha a megfigyelő szemmagassága e = 9 m, figyelmen kívül hagyva és figyelembe véve a g = 1,5 ¢ szemfelbontást.
A hidrometeorológiai tényezők hatása a fények látótávolságára
A mértani tényezők (e és h) mellett a tereptárgyak láthatósági tartományát a kontraszt is befolyásolja, ami lehetővé teszi a tereptárgy kiemelését a környező háttér előtt.
A tereptárgyak napközbeni láthatósági tartományát, amely a kontrasztot is figyelembe veszi, ún nappali optikai láthatósági tartomány.
A biztonságos éjszakai navigáció érdekében fény-optikai eszközökkel speciális navigációs segédeszközöket használnak: jelzőlámpákat, világító navigációs táblákat és navigációs lámpákat.
Tengeri világítótorony - ez egy speciális állandó szerkezet, amelyhez a fehér vagy színes fények láthatósága nem kevesebb, mint 10 mérföldre.
Világító tengeri navigációs jel- fény-optikai berendezéssel ellátott tőkeszerkezet, amelyhez 10 mérföldnél kevesebb fehér vagy színes fények láthatók.
Tengeri navigációs lámpa- természeti objektumokra vagy nem különleges építésű építményekre szerelt világítóberendezés. Az ilyen navigációs segédeszközök gyakran automatikusak.
Sötétben a jelzőfények és a világító navigációs táblák láthatósági tartománya nemcsak a megfigyelő szemének magasságától és a navigációt világító segédeszközök magasságától függ, hanem a fényforrás erősségétől, a tűz színétől is. , a fény-optikai berendezés kialakítása, valamint a légkör átlátszósága.
A láthatósági tartományt mindezen tényezők figyelembevételével ún éjszakai optikai láthatósági tartomány, azok. ez a tűz maximális láthatósági tartománya egy adott időben egy adott meteorológiai látótávolság mellett.
Meteorológiai látótávolság a légkör átlátszóságától függ. A navigációs segédeszközök fényeinek fényáramának egy részét a levegőben lévő részecskék elnyelik, ezért a fényerősség gyengülése következik be, amelyre jellemző: légköri átlátszósági együttható t:
ahol I 0 - a forrás fényintenzitása; I 1 - fényerősség a forrástól egy bizonyos távolságban, egységben véve (1 km, 1 mérföld).
A légkör átlátszósági együtthatója mindig kisebb egynél, így a látótávolság földrajzi tartománya általában nagyobb, mint a valós, kivéve az anomális eseteket.
A légkör átlátszóságát pontokban az 5.20 MT - 2000 táblázat láthatósági skálája szerint értékeljük, a légkör állapotától függően: eső, köd, hó, pára stb.
Mivel a lámpák optikai tartománya nagymértékben változik a légkör átlátszóságától függően, a Világítótorony-szolgáltatások Nemzetközi Szövetsége (IALA) a „névleges tartomány” kifejezés használatát javasolta.
A tűz névleges látótávolsága optikai láthatósági tartománynak nevezett at, meteorológiai láthatósági tartomány 10 mérföld, ami megfelel a légköri átlátszósági együtthatónak t = 0,74. A névleges látótávolság számos külföldi ország navigációs kézikönyvében fel van tüntetve. A hazai térképeken és vitorlázási kézikönyveken a normál látótávolság szerepel (ha kisebb, mint a földrajzi látótávolság).
Normál láthatósági tartomány a tüzet optikai láthatósági tartománynak nevezzük 13,5 mérföldes meteorológiai látótávolságnál, ami megfelel a légkör átlátszósági együtthatójának t = 0,8.
A „Lights”, „Lights and Signs” navigációs segédeszközökben a látható horizont tartományának táblázata és az objektumok láthatóságának nomogramja mellett a fények optikai láthatóságának nomogramja is található (1.45. ábra). . Ugyanez a nomogram szerepel az MT - 2000-ben a 2.5 szám alatt.
A nomogram bevitele mellett a fényerősség, névleges vagy szabványos láthatóság (navigációs segédeszközökből nyert), és a meteorológiai láthatóság (meteorológiai előrejelzésből származik). Ezen érvek alapján az optikai láthatósági tartományt a nomogramból kapjuk.
A jeladók és lámpák tervezésénél az a cél, hogy tiszta időben az optikai látótávolság egyenlő legyen a földrajzi látótávolsággal. Sok lámpa esetében azonban az optikai hatótávolság rövidebb, mint a földrajzi tartomány. Ha a távolságok nem egyenlőek, a rövidebbet tüntetik fel a térképeken és a vitorlás útmutatókon.
A tűz várható láthatósági tartományának gyakorlati számításaihoz délután ki kell számítani a D p-t a megfigyelő szemének és a referenciapont magasságából az (1.126) képlet segítségével. Éjszaka: a) ha az optikai látótávolság nagyobb, mint a földrajzi, akkor a megfigyelő szemmagasságára korrekciót kell végezni, és az (1.128) és (1.129) képlet segítségével ki kell számítani a földrajzi láthatósági tartományt. Fogadja el az optikai és a földrajzi közül a kisebbet, ezekkel a képletekkel számítva; b) ha az optikai látótávolság kisebb, mint a földrajzi, akkor vegye az optikai tartományt.
Ha a térképen a tűz vagy jeladó közelében D k< 2,1 h + 4,7 , то поправку DД вводить не нужно, т.к. эта дальность видимости оптическая меньшая географической дальности видимости.
Példa... A megfigyelő szemének magassága e = 11 m, a tűz látótávolsága a térképen D k = 16 mérföld. A jelzőfény névleges láthatósági tartománya a „Lights” navigációs kézikönyvben 14 mérföld. A meteorológiai látótávolság 17 mérföld. Milyen távolságra számíthat a világítótorony tüzelésére?
A Dopt nomogram szerint „19,5 mérföld.
On e = 11m ® D e = 6,9 mérföld
L 5 = 4,7 mérföld
DD = + 2,2 mérföld
D k = 16,0 mérföld
D n = 18,2 mérföld
Válasz: Várhatóan 18,2 mérföld távolságból nyílik a tűz.
Hajózási térképek. Térkép vetületek. Gauss keresztirányú konformális hengervetület és használata a navigációban. Perspektivikus vetületek: sztereografikus, gnomonikus.
Térkép - a Föld gömbfelületének csökkentett torzított képe egy síkon, feltéve, hogy a torzulások természetesek.
A terv a földfelszín síkbeli képe, amely a berajzolt terület kicsinysége miatt nem torz.
A kartográfiai rács olyan vonalak gyűjteménye, amelyek a térképen a meridiánokat és párhuzamosságokat ábrázolják.
A térképészeti vetítés a meridiánok és párhuzamosságok matematikailag megalapozott ábrázolásának módja.
A földrajzi térkép a Föld teljes felszínének vagy egy részének ebben a vetületben felépített feltételes képe.
A térképek rendeltetésükben és léptékükben eltérőek, például: síkgömbök - az egész Földet vagy féltekét ábrázolják, általános vagy általános - egyes országokat, óceánokat és tengereket ábrázolnak, magánjellegűek - kisebb tereket ábrázolnak, topográfiai - a szárazföld felszínének részleteit ábrázolják, orográfiai - dombormű térképek, geológiai - ágyneműk stb.
A tengeri térképek speciális földrajzi térképek, amelyek elsősorban navigációt szolgálnak. A földrajzi térképek általános besorolásában műszaki jellegűek. A tengeri térképek között különleges helyet foglalnak el az MNC-k, amelyek a hajó irányvonalának ábrázolására és a tengerben elfoglalt helyének meghatározására szolgálnak. A hajó gyűjteményében lehetnek segéd- és referenciatáblázatok is.
A térképészeti vetületek osztályozása.
A torzítások természete szerint minden térképészeti vetület a következőkre oszlik:
- Konformális vagy konformális - vetületek, amelyekben a térképek ábrái hasonlóak a Föld felszínén lévő megfelelő ábrákhoz, de területük nem arányos. A földön lévő objektumok közötti szögek megegyeznek a térképen lévőkkel.
- Egyenlő terület vagy ekvivalens - amelyben az ábrák területének arányossága megmarad, ugyanakkor az objektumok közötti szögek torzulnak.
- Egyenlő távolság - a torzítási ellipszis egyik fő iránya mentén megőrzi a hosszt, azaz például a térképen egy kör a földön ellipszisként van ábrázolva, amelyben az egyik féltengely egyenlő egy ilyen kör sugarával. .
- Önkényes - az összes többi, amely nem rendelkezik a fenti tulajdonságokkal, de eltérő feltételeknek vannak kitéve.
A konstrukciós módszer szerint a vetületek fel vannak osztva:
|
, ortográfiai - amikor a nézőpont a végtelenségig el van távolítva, külső - a nézőpont véges távolságra van távolabb, mint a gömb ellentétes pólusa, központi vagy gnomonikus - amikor a nézőpont a gömb középpontjában van. A perspektivikus vetületek nem konformak és nem egyenértékűek. A távolságok mérése az ilyen vetületekben épített térképeken nehézkes, de a nagy körívet egyenes vonalként ábrázolják, ami kényelmes rádiócsapágyak lerakásakor, valamint a DBK mentén történő hajózás során. Példák. Ebben a vetítésben a poláris régiók térképei is előállíthatók. Az égbolt síkjának érintési pontjától függően a gnomonikus vetületek fel vannak osztva: normál vagy poláris - érintő az egyik póluson, keresztirányú vagy ekvatoriális - érintő - az egyenlítőnél 
vízszintes vagy ferde - érintés a pólus és az egyenlítő közötti bármely pontban (a térkép meridiánjai egy ilyen vetületben a pólustól eltérő sugarak, a párhuzamosok pedig ellipszisek, hiperbolák vagy parabolák. 
A Föld felszíne meggörbül és 5 kilométeres távolságban eltűnik a látómezőből. De a látásélességünk lehetővé teszi, hogy messze a horizonton túlra lássunk. Ha lapos lenne, vagy ha egy hegy tetején állna, és a szokásosnál sokkal nagyobb területre nézne a bolygón, akkor több száz kilométeres távolságban erős fényeket láthatna. Sötét éjszakán 48 kilométerre még egy gyertya lángját is lehetett látni.
Az, hogy az emberi szem milyen messzire lát, attól függ, hogy a távoli tárgy hány fényrészecskét vagy fotont bocsát ki. A szabad szemmel látható legtávolabbi objektum az Androméda-köd, amely óriási, 2,6 millió fényévnyi távolságra található a Földtől. Ebben a galaxisban összesen egy billió csillag bocsát ki elegendő fényt ahhoz, hogy másodpercenként több ezer foton ütközhessen a Föld felszínének minden négyzetcentiméterével. Sötét éjszakán ez a mennyiség elegendő a retina aktiválásához.
1941-ben Selig Hecht látásspecialista és kollégái a Columbia Egyetemen megalkották azt, amit a mai napig megbízhatónak tartanak a látás abszolút küszöbére vonatkozóan – a fotonok minimális számának meghatározására, amelyeknek a retinába kell jutniuk ahhoz, hogy a látási tudatosságot kiváltsák. A kísérlet ideális körülmények között állította be a küszöböt: a résztvevők szeme kapott időt, hogy teljesen megszokja magát az abszolút sötétségtől, az irritáló hatású kék-zöld fényvillanás hullámhossza 510 nanométer volt (amire a szem a legérzékenyebb). , és a fényt a fényt felismerő sejtekkel teli retina perifériás szélére irányították pálcikákkal.
A tudósok szerint ahhoz, hogy a kísérletben résztvevők az esetek több mint felében felismerjenek egy ilyen fényvillanást, 54-148 fotonnak kellett eltalálnia a szemgolyót. A retina abszorpciójának mérései alapján a tudósok kiszámították, hogy átlagosan 10 fotont nyelnek el az emberi retina pálcái. Így 5-14 foton abszorpciója vagy ennek megfelelően 5-14 rúd aktiválása jelzi az agynak, hogy látsz valamit.
"Ez valóban nagyon kis számú kémiai reakció" - jegyezte meg Hecht és munkatársai a kísérletről szóló cikkben.
Figyelembe véve az abszolút küszöböt, a gyertyaláng fényességét és azt a becsült távolságot, amelynél a világító tárgy elhalványul, a tudósok arra a következtetésre jutottak, hogy az ember meg tudja különböztetni a gyertyaláng halk villogását 48 kilométeres távolságból.
De milyen távolságból ismerhetjük fel, hogy egy tárgy több, mint egy fényvillanás? Ahhoz, hogy egy tárgy térben kiterjedtnek és ne pontszerűnek tűnjön, a belőle érkező fénynek aktiválnia kell a retina legalább két szomszédos kúpját – a színlátásért felelős sejteket. Ideális esetben a tárgynak legalább 1 ívperces vagy egy hatod fokos szögben kell feküdnie a szomszédos kúpok gerjesztéséhez. Ez a szögmérték ugyanaz marad, függetlenül attól, hogy az objektum közel vagy távol van (a távoli objektumnak sokkal nagyobbnak kell lennie, hogy a közelivel azonos szögben legyen). A teljes 30 ívperces szögben fekszik, míg a Vénusz alig különböztethető meg kiterjesztett objektumként körülbelül 1 ívperces szögben.
Az emberi méretű tárgyak csak körülbelül 3 kilométeres távolságból megkülönböztethetők. Ehhez képest ezen a távolságon jól meg tudtuk különböztetni az autó két fényszóróját.
Betöltés ...