Katram objektam ir noteikts augstums H (11. att.), tāpēc objekta redzamības diapazons Dp-MR sastāv no novērotāja redzamā horizonta diapazona De=Mc un objekta redzamā horizonta diapazona Dn= RC:
Rīsi. vienpadsmit.
Izmantojot formulas (9) un (10), N. N. Struisky sastādīja nomogrammu (12. att.), un MT-63 ir dota tabula. 22-v “Objektu redzamības diapazons”, aprēķina pēc formulas (9).
11. piemērs. Atrodiet redzamības diapazonu objektam ar augstumu virs jūras līmeņa H = 26,5 m (86 pēdas), ja novērotāja acs augstums virs jūras līmeņa ir e = 4,5 m (1 5 pēdas).
Risinājums.
1. Pēc Struiski nomogrammas (12. att.) kreisajā vertikālajā skalā “Novērojamā objekta augstums” atzīmējam punktu, kas atbilst 26,5 m (86 pēdām), labajā vertikālajā skalā “Novērotāja acs augstums” mēs atzīmējam punktu, kas atbilst 4,5 m (15 pēdas); savienojot atzīmētos punktus ar taisni, pēdējās krustpunktā ar vidējo vertikālo skalu “Redzamības diapazons” saņemam atbildi: Dn = 15,1 m.
2. Saskaņā ar MT-63 (22-c tabula). Ja e = 4,5 m un H = 26,5 m, vērtība Dn = 15,1 m. Navigācijas rokasgrāmatās un jūras kartēs norādītais bākas gaismu redzamības diapazons Dk-KR ir aprēķināts novērotāja acs augstumam, kas vienāds ar 5 m. faktiskais novērotāja acs augstums nav vienāds ar 5 m, tad rokasgrāmatās norādītajam diapazonam Dk jāpieskaita korekcija A = MS-KS- = De-D5. Korekcija ir starpība starp redzamā horizonta attālumiem no 5 m augstuma, un to sauc par novērotāja acs augstuma korekciju:
Kā redzams no formulas (11), novērotāja A acs augstuma korekcija var būt pozitīva (ja e> 5 m) vai negatīva (ja e
Tātad bākas gaismas redzamības diapazonu nosaka formula
Rīsi. 12.
12. piemērs. Kartē norādītais bākas redzamības diapazons ir Dk = 20,0 jūdzes.
No kāda attāluma uguni redzēs novērotājs, kura acs ir e = 16 m augstumā?
Risinājums. 1) saskaņā ar formulu (11)
2) saskaņā ar tabulu. 22-a ME-63 A=De - D5 = 8,3-4,7 = 3,6 jūdzes;
3) pēc formulas (12) Dp = (20,0+3,6) = 23,6 jūdzes.
13. piemērs. Kartē norādītais bākas redzamības diapazons ir Dk = 26 jūdzes.
No kāda attāluma novērotājs uz laivas redzēs uguni (e=2,0 m)
Risinājums. 1) saskaņā ar formulu (11)
2) saskaņā ar tabulu. 22-a MT-63 A = D - D = 2,9 - 4,7 = -1,6 jūdzes;
3) saskaņā ar formulu (12) Dp = 26,0-1,6 = 24,4 jūdzes.
Tiek izsaukts objekta redzamības diapazons, kas aprēķināts, izmantojot formulas (9) un (10). ģeogrāfiski.
Rīsi. 13.
Bākas gaismas redzamības diapazons vai optiskais diapazons redzamība ir atkarīga no gaismas avota stipruma, bāku sistēmas un uguns krāsas. Pareizi uzbūvētā bākā tā parasti sakrīt ar tās ģeogrāfisko areālu.
Mākoņainā laikā faktiskais redzamības diapazons var būtiski atšķirties no ģeogrāfiskā vai optiskā diapazona.
Pēdējā laikā pētījumos konstatēts, ka dienas laikā burāšanas apstākļos objektu redzamības diapazonu precīzāk nosaka pēc formulas:
Attēlā 13. attēlā parādīta nomogramma, kas aprēķināta, izmantojot formulu (13). Nomogrammas lietojumu skaidrosim, risinot uzdevumu ar 11.piemēra nosacījumiem.
14. piemērs. Atrodiet redzamības diapazonu objektam, kura augstums virs jūras līmeņa H = 26,5 m, un novērotāja acs augstums virs jūras līmeņa e = 4,5 m.
Risinājums. 1 saskaņā ar formulu (13)
Objektu redzamības ģeogrāfisko diapazonu jūrā D p nosaka lielākais attālums, kādā novērotājs redzēs tā virsotni virs horizonta, t.i. ir atkarīgs tikai no ģeometriskiem faktoriem, kas savieno novērotāja acs augstumu e un orientiera h augstumu pie laušanas koeficienta c (1.42. att.):
kur D e un D h ir attiecīgi redzamā horizonta attālumi no novērotāja acs augstuma un objekta augstuma. Tas. tiek izsaukts objekta redzamības diapazons, kas aprēķināts no novērotāja acs augstuma un objekta augstuma ģeogrāfisko vai ģeometrisko redzamības diapazonu.
Objekta redzamības ģeogrāfiskā diapazona aprēķinu var veikt, izmantojot tabulu. 2.3 MT – 2000 pēc argumentiem e un h vai saskaņā ar tabulu. 2.1 MT – 2000, summējot rezultātus, kas iegūti, ievadot tabulu divas reizes, izmantojot argumentus e un h. Dp var iegūt arī izmantojot Struisky nomogrammu, kas norādīta MT - 2000 ar numuru 2.4, kā arī katrā grāmatā “Gaismas” un “Gaismas un zīmes” (1.43. att.).
Jūras navigācijas kartēs un navigācijas rokasgrāmatās orientieru redzamības ģeogrāfiskais diapazons ir norādīts nemainīgam novērotāja acs augstumam e = 5 m un tiek apzīmēts kā D k - kartē norādītais redzamības diapazons.
Formulā (1.126) aizstājot vērtību e = 5 m, iegūstam:
Lai noteiktu D p, jāievieš korekcija D D līdz D k, kuras vērtību un zīmi nosaka pēc formulas:
Ja faktiskais acs augstums ir lielāks par 5 m, tad DD ir “+” zīme, ja mazāk - zīme “-”. Tādējādi:
. (1.129)
Dp vērtība ir atkarīga arī no redzes asuma, kas izpaužas acs leņķiskajā izšķirtspējā, t.i. nosaka arī mazākais leņķis, pie kura atsevišķi izšķir objektu un horizonta līniju (1.44. att.).
Saskaņā ar formulu (1.126)
Bet acs g izšķirtspējas dēļ novērotājs objektu redzēs tikai tad, kad tā leņķiskie izmēri nav mazāki par g, t.i. kad tas ir redzams virs horizonta līnijas vismaz par Dh, kas no elementāra DA¢CC¢ leņķos C un C¢ tuvu 90° būs Dh = D p × g¢.
Lai iegūtu D p g jūdzēs ar Dh metros:
kur D p g ir objekta redzamības ģeogrāfiskais diapazons, ņemot vērā acs izšķirtspēju.
Praktiskie novērojumi ir noskaidrojuši, ka, atverot bāku, g = 2¢ un paslēptā gadījumā g = 1,5 ¢.
Piemērs. Atrodiet bākas ar augstumu h = 39 m ģeogrāfisko redzamības diapazonu, ja novērotāja acs augstums ir e = 9 m, bez un ņemot vērā acs izšķirtspēju g = 1,5¢.
Hidrometeoroloģisko faktoru ietekme uz gaismu redzamības diapazonu
Papildus ģeometriskiem faktoriem (e un h) orientieru redzamības diapazonu ietekmē arī kontrasts, kas ļauj orientieri atšķirt no apkārtējā fona.
Tiek saukts orientieru redzamības diapazons dienas laikā, kurā tiek ņemts vērā arī kontrasts dienas optiskās redzamības diapazons.
Drošas navigācijas nodrošināšanai nakts stundās tiek izmantotas speciālas navigācijas iekārtas ar gaismas optiskām ierīcēm: bākas, izgaismotas navigācijas zīmes un navigācijas gaismas.
Jūras bāka -Šī ir īpaša pastāvīga struktūra ar baltu vai krāsainu gaismu redzamības diapazonu, kas ir vismaz 10 jūdzes.
Kvēlojoša jūras navigācijas zīme- kapitāla struktūra, kurai ir gaismas optiskais aparāts ar baltu vai krāsainu gaismu redzamības diapazonu, kas samazināts līdz 10 jūdzēm.
Jūras navigācijas gaisma- apgaismes ierīce, kas uzstādīta uz dabas objektiem vai nespeciālas konstrukcijas konstrukcijām. Šādi navigācijas līdzekļi bieži darbojas automātiski.
Naktī bākas gaismu un gaismas navigācijas zīmju redzamības diapazons ir atkarīgs ne tikai no novērotāja acs augstuma un navigācijas gaismas palīglīdzekļa augstuma, bet arī no gaismas avota stipruma, uguns krāsas, gaismas optiskā aparāta dizains, kā arī atmosfēras caurspīdīgums.
Tiek saukts redzamības diapazons, kurā ņemti vērā visi šie faktori nakts optiskās redzamības diapazons, tie. tas ir ugunsgrēka maksimālais redzamības diapazons noteiktā laikā noteiktā meteoroloģiskās redzamības diapazonā.
Meteoroloģiskās redzamības diapazons ir atkarīgs no atmosfēras caurspīdīguma. Daļu no apgaismoto navigācijas līdzekļu gaismas plūsmas absorbē gaisā esošās daļiņas, tāpēc notiek gaismas intensitātes pavājināšanās, ko raksturo atmosfēras caurspīdīguma koeficients t:
kur I 0 ir avota gaismas intensitāte; I 1 - gaismas intensitāte noteiktā attālumā no avota, ņemot par vienību (1 km, 1 jūdze).
Atmosfēras caurspīdīguma koeficients vienmēr ir mazāks par vienību, tāpēc ģeogrāfiskās redzamības diapazons parasti ir lielāks par faktisko, izņemot anomālus gadījumus.
Atmosfēras caurspīdīgums punktos tiek novērtēts pēc redzamības skalas tabulā 5.20 MT - 2000 atkarībā no atmosfēras stāvokļa: lietus, migla, sniegs, dūmaka utt.
Tā kā gaismu optiskais diapazons ir ļoti atšķirīgs atkarībā no atmosfēras caurspīdīguma, Starptautiskā bāku iestāžu asociācija (IALA) ir ieteikusi lietot terminu “nominālais diapazons”.
Nominālais ugunsgrēka redzamības diapazons sauc par optiskās redzamības diapazonu meteoroloģiskās redzamības diapazonā 10 jūdzes, kas atbilst atmosfēras caurspīdīguma koeficientam t = 0,74. Nominālais redzamības diapazons ir norādīts daudzu ārvalstu navigācijas rokasgrāmatās. Vietējās kartēs un navigācijas rokasgrāmatās ir norādīts standarta redzamības diapazons (ja tas ir mazāks par ģeogrāfiskās redzamības diapazonu).
Standarta redzamības diapazons Ugunsgrēku sauc par optiskās redzamības diapazonu ar meteoroloģiskās redzamības diapazonu 13,5 jūdzes, kas atbilst atmosfēras caurspīdīguma koeficientam t = 0,8.
Navigācijas rokasgrāmatās “Gaismas”, “Gaismas un zīmes” papildus redzamā horizonta diapazona tabulai un objektu redzamības diapazona nomogrammai ir arī gaismu optiskā redzamības diapazona nomogramma. (1.45. att.). Tāda pati nomogramma ir dota MT - 2000 ar numuru 2.5.
Nomogrammas ievades dati ir gaismas intensitāte jeb nominālais vai standarta redzes diapazons (iegūst no navigācijas līdzekļiem) un meteoroloģiskais redzes diapazons (no meteoroloģiskās prognozes). Izmantojot šos argumentus, no nomogrammas iegūst optisko redzamības diapazonu.
Projektējot bākas un gaismas, tie cenšas nodrošināt, lai optiskās redzamības diapazons būtu vienāds ar ģeogrāfiskās redzamības diapazonu skaidrā laikā. Tomēr daudzām gaismām optiskās redzamības diapazons ir mazāks par ģeogrāfisko diapazonu. Ja šie diapazoni nav vienādi, tad kartēs un navigācijas rokasgrāmatās ir norādīts mazākais no tiem.
Paredzamā ugunsgrēka redzamības diapazona praktiskiem aprēķiniem dienas laikā Ir nepieciešams aprēķināt D p, izmantojot formulu (1.126), pamatojoties uz novērotāja acs un orientiera augstumu. Naktī: a) ja optiskās redzamības diapazons ir lielāks par ģeogrāfisko, ir jāveic novērotāja acs augstuma korekcija un jāaprēķina ģeogrāfiskās redzamības diapazons, izmantojot formulas (1.128) un (1.129). Pieņemt mazāko no optiskajiem un ģeogrāfiskajiem, kas aprēķināti, izmantojot šīs formulas; b) ja optiskās redzamības diapazons ir mazāks par ģeogrāfisko, akceptējiet optisko diapazonu.
Ja kartē ir uguns vai bāka D k< 2,1 h + 4,7 , то поправку DД вводить не нужно, т.к. эта дальность видимости оптическая меньшая географической дальности видимости.
Piemērs. Novērotāja acs augstums ir e = 11 m, kartē norādītais ugunsgrēka redzamības diapazons ir D k = 16 jūdzes. Bākas nominālais redzamības diapazons no navigācijas rokasgrāmatas “Lights” ir 14 jūdzes. Meteoroloģiskās redzamības diapazons 17 jūdzes. Kādā attālumā mēs varam sagaidīt, ka bāka aizdegsies?
Saskaņā ar nomogrammu Dopt » 19,5 jūdzes.
Pēc e = 11 m ® D e = 6,9 jūdzes
D 5 = 4,7 jūdzes
DD = +2,2 jūdzes
D k = 16,0 jūdzes
D n = 18,2 jūdzes
Atbilde: Jūs varat sagaidīt uguni no 18,2 jūdžu attāluma.
Jūras kartes. Kartes projekcijas. Šķērsvirziena līdzstūra cilindriska Gausa projekcija un tās izmantošana navigācijā. Perspektīvās projekcijas: stereogrāfiskas, gnomoniskas.
Karte ir samazināts izkropļots Zemes sfēriskās virsmas attēls plaknē, ja izkropļojumi ir dabiski.
Plāns ir zemes virsmas attēls plaknē, kas nav izkropļots attēlotā laukuma mazuma dēļ.
Kartogrāfiskais režģis ir līniju kopums, kas kartē attēlo meridiānus un paralēles.
Kartes projekcija ir matemātiski pamatots veids, kā attēlot meridiānus un paralēles.
Ģeogrāfiskā karte ir konvencionāls visas zemes virsmas vai tās daļas attēls, kas izveidots noteiktā projekcijā.
Kartes atšķiras pēc mērķa un mēroga, piemēram: planisfēras - attēlo visu Zemi vai puslodi, vispārīgas vai vispārīgas - attēlo atsevišķas valstis, okeānus un jūras, privātās - attēlo mazākas telpas, topogrāfiskās - attēlo zemes virsmas detaļas, orogrāfiskās - reljefa kartes , ģeoloģiskā - slāņu rašanās u.c.
Jūras kartes ir īpašas ģeogrāfiskās kartes, kas galvenokārt paredzētas navigācijas atbalstam. Vispārējā ģeogrāfisko karšu klasifikācijā tās tiek klasificētas kā tehniskās. Īpašu vietu starp jūras kartēm ieņem MNC, ar kurām zīmē kuģa kursu un nosaka tā vietu jūrā. Kuģa kolekcijā var būt arī palīgkartes un atsauces kartes.
Kartes projekciju klasifikācija.
Saskaņā ar izkropļojumu raksturu visas kartogrāfiskās projekcijas ir sadalītas:
- Konformāls vai konformāls - projekcijas, kurās figūras kartēs ir līdzīgas atbilstošajām figūrām uz Zemes virsmas, bet to laukumi nav proporcionāli. Leņķi starp objektiem uz zemes atbilst tiem, kas atrodas kartē.
- Vienāds vai līdzvērtīgs - kurā tiek saglabāta figūru laukumu proporcionalitāte, bet tajā pašā laikā tiek izkropļoti leņķi starp objektiem.
- Vienāds attālums - garuma saglabāšana vienā no kropļojumu elipses galvenajiem virzieniem, t.i., piemēram, aplis uz zemes kartē tiek attēlots kā elipse, kurā viena no pusasīm ir vienāda ar tās rādiusu. aplis.
- Patvaļīgi - visi pārējie, kuriem nav iepriekš minēto īpašību, bet uz kuriem attiecas citi nosacījumi.
Pamatojoties uz projekciju veidošanas metodi, tās iedala:
|
, ortogrāfisks - kad skata punkts ir noņemts līdz bezgalībai, ārējais - skata punkts atrodas ierobežotā attālumā tālāk par sfēras pretējo polu, centrālais vai gnomoniskais - kad skata punkts atrodas sfēras centrā. Perspektīvās projekcijas nav ne konformālas, ne līdzvērtīgas. Attālumu mērīšana šādās projekcijās konstruētās kartēs ir sarežģīta, taču lielā apļa loks ir attēlots kā taisna līnija, kas ir ērti, zīmējot radio gultņus, kā arī kursus, braucot pa DBC. Piemēri. Šajā projekcijā var izveidot arī cirkumpolāro reģionu kartes. Atkarībā no attēla plaknes saskares punkta gnomoniskās projekcijas iedala: normālās vai polārās - pieskaras vienam no poliem šķērsvirzienā vai ekvatoriālā - pieskaras ekvatoram. 
horizontāls vai slīps - pieskaras jebkurā punktā starp polu un ekvatoru (meridiāni kartē šādā projekcijā ir stari, kas atšķiras no pola, un paralēles ir elipses, hiperbolas vai parabolas. 
Zemes virsma izliekas un pazūd no redzesloka 5 kilometru attālumā. Bet mūsu redzes asums ļauj mums redzēt tālu aiz horizonta. Ja tas būtu līdzens vai ja jūs stāvētu kalna virsotnē un skatītos uz daudz lielāku planētas laukumu nekā parasti, jūs varētu redzēt spilgtas gaismas simtiem kilometru attālumā. Tumšā naktī pat varēja redzēt sveces liesmu, kas atrodas 48 kilometru attālumā.
Cik tālu cilvēka acs var redzēt, ir atkarīgs no tā, cik gaismas daļiņu jeb fotonu izstaro attāls objekts. Vistālākais ar neapbruņotu aci redzamais objekts ir Andromedas miglājs, kas atrodas milzīgā 2,6 miljonu gaismas gadu attālumā no Zemes. Galaktikas viens triljons zvaigžņu kopumā izstaro pietiekami daudz gaismas, lai katru sekundi katru sekundi ietriektos vairāki tūkstoši fotonu uz katru Zemes virsmas kvadrātcentimetru. Tumšā naktī ar šo daudzumu pietiek, lai aktivizētu tīkleni.
1941. gadā redzes zinātnieks Seligs Hehts un viņa kolēģi Kolumbijas universitātē veica to, kas joprojām tiek uzskatīts par uzticamu absolūtā vizuālā sliekšņa mērījumu — minimālo fotonu skaitu, kam jāietver tīklene, lai radītu vizuālo izpratni. Eksperiments noteica slieksni ideālos apstākļos: dalībnieku acīm tika dots laiks, lai pilnībā pielāgotos absolūtai tumsai, zili zaļās gaismas zibspuldzes, kas darbojās kā stimuls, viļņa garums bija 510 nanometri (uz kuru acis ir visjutīgākās), un gaisma tika vērsta uz tīklenes perifēro malu, kas piepildīta ar gaismas sensoru stieņu šūnām.
Pēc zinātnieku domām, lai eksperimenta dalībnieki vairāk nekā pusē gadījumu spētu atpazīt šādu gaismas uzplaiksnījumu, acs ābolos bija jāiesit no 54 līdz 148 fotoniem. Pamatojoties uz tīklenes absorbcijas mērījumiem, zinātnieki lēš, ka cilvēka tīklenes stieņi faktiski absorbē vidēji 10 fotonus. Tādējādi 5-14 fotonu absorbcija vai attiecīgi 5-14 stieņu aktivizēšana norāda uz smadzenēm, ka jūs kaut ko redzat.
"Tas patiešām ir ļoti mazs ķīmisko reakciju skaits," Hehts un viņa kolēģi atzīmēja rakstā par eksperimentu.
Ņemot vērā absolūto slieksni, sveces liesmas spilgtumu un aptuveno attālumu, kādā gaismas objekts aptumšojas, zinātnieki secināja, ka cilvēks var saskatīt vāju sveces liesmas mirgošanu 48 kilometru attālumā.
Bet kādā attālumā mēs varam atpazīt, ka objekts ir vairāk nekā tikai gaismas mirgošana? Lai objekts izskatītos telpiski paplašināts, nevis punktveida, gaismai no tā ir jāaktivizē vismaz divi blakus esošie tīklenes konusi - šūnas, kas ir atbildīgas par krāsu redzi. Ideālos apstākļos objektam jāatrodas vismaz 1 loka minūtes vai vienas grāda sestās daļas leņķī, lai ierosinātu blakus esošos konusus. Šis leņķiskais mērs paliek nemainīgs neatkarīgi no tā, vai objekts atrodas tuvu vai tālu (tālā objektam ir jābūt daudz lielākam, lai tas atrastos tādā pašā leņķī kā tuvākais). Pilnīgi atrodas 30 loka minūšu leņķī, savukārt Venera ir tik tikko redzama kā izvērsts objekts aptuveni 1 loka minūtes leņķī.
Cilvēka izmēra objekti ir atšķirami kā izstiepti tikai aptuveni 3 kilometru attālumā. Salīdzinājumam, šajā attālumā mēs varējām skaidri atšķirt divus automašīnu priekšējos lukturus.
Notiek ielāde...