Kiekvienas objektas turi tam tikrą aukštį H (11 pav.), todėl objekto matomumo diapazonas Dp-MR susideda iš stebėtojo matomo horizonto diapazono De=Mc ir objekto matomo horizonto diapazono Dn= RC:
Ryžiai. vienuolika.
N. N. Struisky, naudodamas (9) ir (10) formules, sudarė nomogramą (12 pav.), o MT-63 pateikta lentelė. 22-v „Objektų matomumo diapazonas“, apskaičiuotas pagal (9) formulę.
11 pavyzdys. Raskite objekto, kurio aukštis virš jūros lygio H = 26,5 m (86 pėdos), matomumo diapazoną, kai stebėtojo akies aukštis virš jūros lygio yra e = 4,5 m (1 5 pėdos).
Sprendimas.
1. Pagal Struisky nomogramą (12 pav.) kairėje vertikalioje skalėje „Stebimo objekto aukštis“ pažymime tašką, atitinkantį 26,5 m (86 pėdos), dešinėje vertikalioje skalėje „Stebėtojo akies aukštis“ pažymime tašką, atitinkantį 4,5 m (15 pėdų); sujungdami pažymėtus taškus tiesia linija, pastarosios sankirtoje su vidutine vertikalia skale „Matomumo diapazonas“ gauname atsakymą: Dn = 15,1 m.
2. Pagal MT-63 (22-c lentelė). Jei e = 4,5 m ir H = 26,5 m, Dn = 15,1 m. Navigacijos vadovuose ir jūrų žemėlapiuose nurodytas švyturių žiburių matomumo diapazonas Dk-KR skaičiuojamas stebėtojo akies aukščiui, lygiam 5 m. tikrasis stebėtojo akies aukštis nėra lygus 5 m, tada prie žinynuose nurodyto intervalo Dk reikia pridėti pataisą A = MS-KS- = De-D5. Korekcija yra matomo horizonto atstumų skirtumas nuo 5 m aukščio ir vadinama stebėtojo akies aukščio korekcija:
Kaip matyti iš (11) formulės, stebėtojo A akies aukščio korekcija gali būti teigiama (kai e> 5 m) arba neigiama (kai e
Taigi, švyturio šviesos matomumo diapazonas nustatomas pagal formulę
Ryžiai. 12.
12 pavyzdys.Žemėlapyje nurodytas švyturio matomumo diapazonas yra Dk = 20,0 mylių.
Iš kokio atstumo ugnį matys stebėtojas, kurio akis yra e = 16 m aukštyje?
Sprendimas. 1) pagal (11) formulę
2) pagal lentelę. 22-a ME-63 A=De - D5 = 8,3-4,7 = 3,6 mylios;
3) pagal (12) formulę Dp = (20,0+3,6) = 23,6 mylios.
13 pavyzdys.Žemėlapyje nurodytas švyturio matomumo diapazonas yra Dk = 26 mylios.
Iš kokio atstumo laive esantis stebėtojas matys ugnį (e=2,0 m)
Sprendimas. 1) pagal (11) formulę
2) pagal lentelę. 22-a MT-63 A = D - D = 2,9 - 4,7 = -1,6 mylios;
3) pagal (12) formulę Dp = 26,0-1,6 = 24,4 mylios.
Vadinamas objekto matomumo diapazonas, apskaičiuotas naudojant (9) ir (10) formules geografinė.
Ryžiai. 13.
Švyturio šviesos matomumo diapazonas arba optinis diapazonas matomumas priklauso nuo šviesos šaltinio stiprumo, švyturių sistemos ir ugnies spalvos. Tinkamai pastatytame švyturyje jis dažniausiai sutampa su savo geografiniu arealu.
Esant debesuotam orui, tikrasis matomumo diapazonas gali labai skirtis nuo geografinio ar optinio diapazono.
Pastaruoju metu tyrimais nustatyta, kad dienos plaukiojimo sąlygomis objektų matomumo diapazonas tiksliau nustatomas pagal šią formulę:
Fig. 13 paveiksle parodyta nomograma, apskaičiuota pagal (13) formulę. Nomogramos naudojimą paaiškinsime spręsdami uždavinį 11 pavyzdžio sąlygomis.
14 pavyzdys. Raskite objekto, kurio aukštis virš jūros lygio H = 26,5 m, o stebėtojo akies aukštis virš jūros lygio e = 4,5 m, matomumo diapazoną.
Sprendimas. 1 pagal (13) formulę
Geografinis objektų matomumo diapazonas jūroje D p nustatomas pagal didžiausią atstumą, kuriuo stebėtojas matys jos viršūnę virš horizonto, t.y. priklauso tik nuo geometrinių veiksnių, jungiančių stebėtojo akies aukštį e ir orientyro aukštį h ties lūžio rodikliu c (1.42 pav.):
čia D e ir D h yra atitinkamai matomo horizonto atstumai nuo stebėtojo akies aukščio ir objekto aukščio. Tai. vadinamas objekto matomumo diapazonas, apskaičiuotas iš stebėtojo akies aukščio ir objekto aukščio geografinis ar geometrinis matomumo diapazonas.
Geografinį objekto matomumo diapazoną galima apskaičiuoti naudojant lentelę. 2.3 MT – 2000 pagal argumentus e ir h arba pagal lentelę. 2.1 MT – 2000 susumavus rezultatus, gautus įvedus lentelę du kartus naudojant argumentus e ir h. Dp taip pat galite gauti naudodami Struisky nomogramą, kuri pateikta MT - 2000 numeriu 2.4, taip pat kiekvienoje knygelėje „Šviesos“ ir „Šviesos ir ženklai“ (1.43 pav.).
Jūrų navigaciniuose žemėlapiuose ir navigacijos žinynuose orientyrų matomumo geografinis diapazonas yra nurodytas pastoviam stebėtojo akies aukščiui e = 5 m ir žymimas D k - žemėlapyje nurodytas matomumo diapazonas.
Į formulę (1.126) pakeitę reikšmę e = 5 m, gauname:
Norint nustatyti D p, reikia įvesti pataisą D D į D k, kurios reikšmė ir ženklas nustatomi pagal formulę:
Jei tikrasis akies aukštis yra didesnis nei 5 m, tada DD turi „+“ ženklą, jei mažiau - „-“ ženklą. Taigi:
. (1.129)
Dp reikšmė priklauso ir nuo regėjimo aštrumo, kuris išreiškiamas akies kampine raiška, t.y. taip pat lemia mažiausias kampas, kuriuo objektas ir horizonto linija išskiriami atskirai (1.44 pav.).
Pagal (1.126) formulę
Bet dėl akies g skiriamosios gebos stebėtojas objektą matys tik tada, kai jo kampiniai matmenys yra ne mažesni už g, t.y. kai jis matomas virš horizonto linijos bent Dh, o tai iš elementarios DA¢CC¢ kampuose C ir C¢ arti 90° bus Dh = D p × g¢.
Norėdami gauti D p g myliomis ir Dh metrais:
čia D p g yra objekto geografinis matomumo diapazonas, atsižvelgiant į akies skiriamąją gebą.
Praktiniais stebėjimais nustatyta, kad atidarius švyturį g = 2¢, o kai paslėptas, g = 1,5 ¢.
Pavyzdys. Raskite švyturio, kurio aukštis h = 39 m, geografinį matomumo diapazoną, jei stebėtojo akies aukštis e = 9 m, be akies skiriamosios gebos g = 1,5 ¢ ir atsižvelgiant į ją.
Hidrometeorologinių veiksnių įtaka žiburių matomumo diapazonui
Be geometrinių veiksnių (e ir h), orientyrų matomumo diapazonui įtakos turi ir kontrastas, leidžiantis atskirti orientyrą nuo aplinkinio fono.
Orientyrų matomumo diapazonas dienos metu, kuriame taip pat atsižvelgiama į kontrastą, vadinamas dienos optinio matomumo diapazonas.
Saugiai navigacijai naktį užtikrinti naudojama speciali navigacinė įranga su šviesos optiniais prietaisais: švyturėliai, šviečiantys navigacijos ženklai ir navigaciniai žibintai.
Jūros švyturys - Tai speciali nuolatinė konstrukcija, kurios baltos arba spalvotos šviesos matomumo diapazonas yra mažiausiai 10 mylių.
Švytintis jūrų navigacijos ženklas- kapitalinė struktūra, kurioje yra šviesos optinis aparatas, kurio baltos arba spalvotos šviesos matomumo diapazonas yra mažesnis nei 10 mylių.
Jūrų navigacijos lemputė- ant gamtos objektų ar neypatingos konstrukcijos konstrukcijų įrengtas apšvietimo įrenginys. Tokios navigacijos priemonės dažnai veikia automatiškai.
Naktį švyturių žiburių ir šviečiančių navigacinių ženklų matomumo diapazonas priklauso ne tik nuo stebėtojo akies aukščio ir šviečiančios navigacijos priemonės aukščio, bet ir nuo šviesos šaltinio stiprumo, ugnies spalvos, šviesos optinio aparato dizainas, taip pat atmosferos skaidrumas.
Matomumo diapazonas, kuriame atsižvelgiama į visus šiuos veiksnius, vadinamas naktinio optinio matomumo diapazonas, tie. tai didžiausias gaisro matomumo diapazonas tam tikru metu tam tikram meteorologinio matomumo diapazonui.
Meteorologinio matomumo diapazonas priklauso nuo atmosferos skaidrumo. Dalį šviečiančių navigacijos priemonių šviesų šviesos srauto sugeria ore esančios dalelės, todėl susilpnėja šviesos intensyvumas, kuriam būdingas atmosferos skaidrumo koeficientas t:
čia I 0 yra šaltinio šviesos intensyvumas; I 1 - šviesos intensyvumas tam tikru atstumu nuo šaltinio, imamas kaip vienetas (1 km, 1 mylia).
Atmosferos skaidrumo koeficientas visada yra mažesnis už vienetą, todėl geografinio matomumo diapazonas paprastai yra didesnis nei tikrasis, išskyrus anomalius atvejus.
Atmosferos skaidrumas balais vertinamas pagal 5.20 lentelės matomumo skalę MT - 2000 priklausomai nuo atmosferos būklės: lietus, rūkas, sniegas, migla ir kt.
Kadangi šviesų optinis diapazonas labai skiriasi priklausomai nuo atmosferos skaidrumo, Tarptautinė švyturių institucijų asociacija (IALA) rekomendavo vartoti terminą „vardinis diapazonas“.
Nominalus gaisro matomumo diapazonas vadinamas optinio matomumo diapazonu, kai meteorologinis matomumas yra 10 mylių, o tai atitinka atmosferos skaidrumo koeficientą t = 0,74. Nominalus matomumo diapazonas nurodytas daugelio užsienio šalių navigacijos žinynuose. Vidaus žemėlapiuose ir navigacijos žinynuose nurodomas standartinis matomumo diapazonas (jei jis mažesnis už geografinį matomumo diapazoną).
Standartinis matomumo diapazonas Gaisras vadinamas optinio matomumo diapazonu, kurio meteorologinio matomumo diapazonas yra 13,5 mylios, o tai atitinka atmosferos skaidrumo koeficientą t = 0,8.
Navigacijos vadovuose „Šviesos“, „Šviesos ir ženklai“, be matomo horizonto diapazono lentelės ir objektų matomumo diapazono nomogramos, yra ir šviesų optinio matomumo diapazono nomograma. (1.45 pav.). Ta pati nomograma pateikta MT - 2000 numeriu 2.5.
Nomogramos įvestis yra šviesos intensyvumas arba vardinis arba standartinis regėjimo diapazonas (gautas iš navigacijos priemonių) ir meteorologinis regėjimo diapazonas (gautas iš meteorologinės prognozės). Naudojant šiuos argumentus, iš nomogramos gaunamas optinis matomumo diapazonas.
Projektuodami švyturius ir žibintus, jie siekia, kad optinio matomumo diapazonas būtų lygus geografinio matomumo diapazonui esant giedram orui. Tačiau daugelio žibintų optinio matomumo diapazonas yra mažesnis nei geografinis diapazonas. Jei šie diapazonai nėra vienodi, žemėlapiuose ir navigacijos vadovuose nurodomas mažesnis iš jų.
Praktiniams numatomo gaisro matomumo diapazono skaičiavimams per dieną Pagal (1.126) formulę reikia apskaičiuoti D p pagal stebėtojo akies ir orientyro aukščius. Naktį: a) jei optinio matomumo diapazonas yra didesnis nei geografinis, reikia atlikti stebėtojo akies aukščio pataisą ir apskaičiuoti geografinio matomumo diapazoną pagal formules (1.128) ir (1.129). Priimkite mažesnę iš optinių ir geografinių, apskaičiuotų naudojant šias formules; b) jei optinio matomumo diapazonas yra mažesnis nei geografinis, sutikite su optiniu diapazonu.
Jei žemėlapyje yra ugnis ar švyturys D k< 2,1 h + 4,7 , то поправку DД вводить не нужно, т.к. эта дальность видимости оптическая меньшая географической дальности видимости.
Pavyzdys. Stebėtojo akies aukštis e = 11 m, žemėlapyje nurodytas gaisro matomumo diapazonas D k = 16 mylių. Vardinis švyturio matomumo diapazonas pagal navigacijos vadovą „Šviesos“ yra 14 mylių. Meteorologinio matomumo diapazonas yra 17 mylių. Kokiu atstumu galime tikėtis, kad švyturys užsidegs?
Pagal nomogramą Dopt » 19,5 mylios.
Pagal e = 11 m ® D e = 6,9 mylios
D 5 = 4,7 mylios
DD = +2,2 mylios
D k = 16,0 mylių
D n = 18,2 mylios
Atsakymas: galite tikėtis, kad ugnis bus atidaryta iš 18,2 mylių atstumo.
Jūrų žemėlapiai. Žemėlapio projekcijos. Skersinė lygiakampė cilindrinė Gauso projekcija ir jos panaudojimas navigacijoje. Perspektyvinės projekcijos: stereografinės, gnomoninės.
Žemėlapis yra sumažintas iškraipytas sferinio Žemės paviršiaus vaizdas plokštumoje, jei iškraipymai yra natūralūs.
Planas yra žemės paviršiaus vaizdas plokštumoje, neiškraipytas dėl vaizduojamo ploto mažumo.
Kartografinis tinklelis yra linijų rinkinys, vaizduojantis dienovidinius ir paraleles žemėlapyje.
Žemėlapio projekcija yra matematiškai pagrįstas dienovidinių ir paralelių vaizdavimo būdas.
Geografinis žemėlapis yra sutartinis viso žemės paviršiaus arba jo dalies vaizdas, sudarytas tam tikroje projekcijoje.
Žemėlapiai skiriasi pagal paskirtį ir mastelį, pvz.: planisferiai – vaizduojantys visą Žemę ar pusrutulį, bendrieji arba bendrieji – vaizduojantys atskiras šalis, vandenynus ir jūras, privatūs – vaizduojantys mažesnes erdves, topografiniai – vaizduojantys žemės paviršiaus detales, orografiniai – reljefiniai žemėlapiai , geologinis – sluoksnių atsiradimas ir kt.
Jūrų žemėlapiai yra specialūs geografiniai žemėlapiai, pirmiausia sukurti navigacijai palaikyti. Bendroje geografinių žemėlapių klasifikacijoje jie priskiriami techniniams. Ypatingą vietą tarp jūrlapių užima MNC, kuriais brėžiamas laivo kursas ir nustatoma jo vieta jūroje. Laivo kolekcijoje taip pat gali būti pagalbinių ir informacinių schemų.
Žemėlapio projekcijų klasifikacija.
Pagal iškraipymų pobūdį visos kartografinės projekcijos skirstomos į:
- Konforminės arba konforminės – projekcijos, kuriose figūros žemėlapiuose yra panašios į atitinkamas figūras Žemės paviršiuje, tačiau jų plotai nėra proporcingi. Žemėje esančių objektų kampai atitinka esančius žemėlapyje.
- Lygus arba lygiavertis – kuriame išsaugomas figūrų plotų proporcingumas, bet tuo pačiu iškreipiami kampai tarp objektų.
- Vienodas – išsaugant ilgį išilgai vienos iš pagrindinių iškraipymų elipsės krypčių, t.y., pavyzdžiui, žemėlapyje esantis apskritimas vaizduojamas kaip elipsė, kurioje viena iš pusašių yra lygi tokio spindulio spinduliui. apskritimas.
- Savavališki – visi kiti, kurie neturi minėtų savybių, bet kuriems taikomos kitos sąlygos.
Remiantis projekcijų konstravimo metodu, jie skirstomi į:
|
, ortografinis - kai vaizdas pašalintas iki begalybės, išorinis - vaizdas yra baigtiniu atstumu toliau nei priešingas rutulio polius, centrinis arba gnomoninis - kai požiūrio taškas yra sferos centre. Perspektyvinės projekcijos nėra nei konformiškos, nei lygiavertės. Tokiose projekcijose sukonstruotuose žemėlapiuose išmatuoti atstumus sunku, tačiau didžiojo apskritimo lankas vaizduojamas kaip tiesi linija, o tai patogu braižant radijo guolius, taip pat kursą plaukiant palei DBC. Pavyzdžiai. Šioje projekcijoje taip pat galima sudaryti aplinkinių sričių žemėlapius. Priklausomai nuo vaizdo plokštumos sąlyčio taško, gnomoninės projekcijos skirstomos į: normaliąsias arba polines – liečiančias vieną iš polių skersines arba pusiaujo – liečiančias ties pusiauju. 
horizontalus arba įstrižas - liečiasi bet kuriame taške tarp ašigalio ir pusiaujo (žemėlapio dienovidiniai tokioje projekcijoje yra spinduliai, besiskiriantys nuo ašigalio, o paralelės - elipsės, hiperbolės arba parabolės. 
Žemės paviršius vingiuoja ir dingsta iš akių 5 kilometrų atstumu. Tačiau mūsų regėjimo aštrumas leidžia matyti toli už horizonto. Jei jis būtų plokščias arba stovėtumėte ant kalno ir žiūrėtumėte į daug didesnį planetos plotą nei įprastai, galėtumėte matyti ryškias šviesas už šimtų kilometrų. Tamsią naktį galėjai net išvysti už 48 kilometrų esančią žvakės liepsną.
Kiek toli gali matyti žmogaus akis, priklauso nuo to, kiek šviesos dalelių arba fotonų išspinduliuoja tolimas objektas. Tolimiausias plika akimi matomas objektas yra Andromedos ūkas, esantis didžiuliu 2,6 milijono šviesmečių atstumu nuo Žemės. Galaktikos trilijonas žvaigždžių iš viso skleidžia pakankamai šviesos, kad kas sekundę keli tūkstančiai fotonų atsitrenktų į kiekvieną kvadratinį Žemės paviršiaus centimetrą. Tamsią naktį šio kiekio pakanka tinklainei suaktyvinti.
1941 m. regėjimo mokslininkas Seligas Hechtas ir jo kolegos iš Kolumbijos universiteto padarė tai, kas vis dar laikoma patikimu absoliutaus regėjimo slenksčio matu – mažiausią fotonų skaičių, kuris turi patekti į tinklainę, kad susidarytų regėjimo suvokimas. Eksperimentas nustatė slenkstį idealiomis sąlygomis: dalyvių akims buvo suteikta laiko visiškai prisitaikyti prie absoliučios tamsos, mėlynai žalios šviesos blykstės, veikiančios kaip stimulas, bangos ilgis siekė 510 nanometrų (tam akys jautriausios). ir šviesa buvo nukreipta į periferinį tinklainės kraštą, užpildytą šviesą jautriomis lazdelių ląstelėmis.
Mokslininkų teigimu, kad eksperimento dalyviai galėtų atpažinti tokį šviesos blyksnį daugiau nei pusėje atvejų, į akių obuolius turėjo atsitrenkti nuo 54 iki 148 fotonų. Remdamiesi tinklainės sugerties matavimais, mokslininkai apskaičiavo, kad žmogaus tinklainės strypai iš tikrųjų sugeria 10 fotonų. Taigi 5-14 fotonų absorbcija arba atitinkamai 5-14 strypų suaktyvėjimas rodo smegenims, kad jūs kažką matote.
„Tai iš tikrųjų yra labai mažas cheminių reakcijų skaičius“, - Hechtas ir jo kolegos pažymėjo dokumente apie eksperimentą.
Atsižvelgdami į absoliučią slenkstį, žvakės liepsnos ryškumą ir numatomą atstumą, per kurį šviečiantis objektas pritemsta, mokslininkai padarė išvadą, kad žmogus gali pastebėti silpną žvakės liepsnos mirgėjimą 48 kilometrų atstumu.
Bet kokiu atstumu galime atpažinti, kad objektas yra daugiau nei tik šviesos mirgėjimas? Kad objektas atrodytų erdviškai išsiplėtęs, o ne taškinis, iš jo sklindanti šviesa turi suaktyvinti bent du gretimus tinklainės kūgius – ląsteles, atsakingas už spalvų matymą. Idealiomis sąlygomis objektas turi gulėti bent 1 lanko minutės arba šeštadalio laipsnio kampu, kad sužadintų gretimus kūgius. Šis kampinis matas išlieka toks pat, nesvarbu, ar objektas yra arti, ar toli (tolimas objektas turi būti daug didesnis, kad būtų tokio paties kampo kaip arti esantis). Visiškai guli 30 lanko minučių kampu, o Venera vos matoma kaip išplėstas objektas maždaug 1 lanko minutės kampu.
Žmogaus dydžio objektai išsiskiria tik maždaug 3 kilometrų atstumu. Palyginimui, tokiu atstumu aiškiai galėjome atskirti du automobilio priekinius žibintus.
Įkeliama...