Навигация.

Предметом навигации является изучение следующих вопросов:

1. Форма и размеры Земли.

2. Определения направлений и расстояний в море, используя современные навигационные приборы и устройства.

3. Картографические проекции для морских карт.

4. Методы ведения счисления пути судна.

5. Регламент плавания судна в особых обстоятельствах (в узостях, при ограниченной видимости, при спасательной операции).

6. Коррекция счисления навигационными обсервациями.

7. Оценка точности счисления и обсерваций.

 

 

11.1. Форма и размеры Земли.

Когда говорят о фигуре Земли, то понимают воображаемое земное тело, которое можно представить поверхностью уровня мирового океана. Эта поверхность в любой точке Земли перпендикулярна вектору силы тяжести. Так как плотность масс Земли в ее толще распределяется чрезвычайно неравномерно, то и воображаемая поверхность Земли образует сложное трехмерное тело. Эта фигура, имеющая неправильную форму, называется геоидом, что в переводе с греческого означает землеподобный.

Геометрия геоида очень сложна, поэтому для решения задач навигации на море, используют приближение геоида к правильной математической форме, называемой эллипсоидом вращения.

Эллипсоид вращения, поверхность которого близка к поверхности фигуры Земли, называют земным сфероидом (фигура равновесия вращающейся жидкой массы) или референц-эллипсоидом. В конкретном государстве к референц-эллипсоиду относят все измерения на земной поверхности. Отсюда вытекает, что координаты одинаковых точек могут не совпадать на картах, изданных в различных странах, так как там все измерения проводят относительно другого референц-эллипсоида. На Украине используют параметры референц-эллипсоида Красовского,

Большая полуось которого а = 6378 245 метров,

Малая полуось в = 6356 863 метра

Эксцентриситет е =

Сжатие a =

Отклонение данного эллипсоида от геоида на территории Украины не превышает 150 метров.

В навигационных задачах, не требующих высокой точности, Землю принимают за шар, объем которого равен объему эллипсоида, исходя из соотношения:

Радиус модели Земли как шара равен R = 637 110 метров.

Существуют еще референц-эллипсоиды: Хайфорда (ряд стран западной Европы), Бесселя (Япония, Германия, Швеция, Греция), Кларка (Центральная и Северная Америка), Эйри (Великобритания и Ирландия).

Для решения задач определения места судна с помощью глобальных радионавигационных систем применяется референц-эллипсоид, имеющий международный статус – это WGS–84 (World Geodesic System – 1984).

По последним данным спутниковой геодезии, Земля имеет форму апиоида, т. е. тела грушевидной формы (Земля удлинена к северному полюсу и сплющена у южного полюса). Ведутся работы по применению в навигации и более точной модели геоида, которая является трехостным эллипсоидом.