Введение 1. Теоретическая часть 1.1. Анализ требований руководящих документов по обеспечению навигационной безопасности рейса судна. 1.2 Теоретическое обоснование выбора маршрута перехода и предварительные расчеты выбранного маршрута по выполнению стандарта точности судовождения. 1.3. Теоретическое обоснование и расчеты надежности навигационного обеспечения безопасности плавания по маршруту. 2. Практическая часть 2.1. Составление штурманской справки на переход (согласно НШС-86). 2.2 Расчет СКП определения места судна различными способами и оценка вероятности безопасного плавания судна по маршруту перехода на основе теоретических обоснований 3. Проектная часть 3.1. Предложения по штурманской проработке маршрута перехода Темрюк – Александрия судна проекта № 507 типа «Волго-Дон» в осеннее-зимний период 3.2. Рекомендации для плавания от порта Темрюк до порта Александрия. Список источников……………………………..
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОБЩЕНИЙ
Адм.№ - адмиралтейский номер; ВМО – всемирная метеорологическая организация; ГА – гироазимут; ГК – гирокомпас; ГУНиО – главное управление навигации и океанографии; ИМО – Международная морская организация; ИП – истинный пеленг; кбт. – кабельтов; КВ – короткие волны; КГц – килогерцы; КУ – курсовой угол; МАЕ – Морской астрономический ежегодник; Мал. – малый; МАМС – Международная ассоциация маячных служб; Мк. – маяк; МНК – морская навигационная карта; МППСС – Международные правила предупреждения столкновений судов в море; МТ-75 – мореходные таблицы-75; МТ-2000 - мореходные таблицы – 2000; РЛМк. (отв.) – радиолокационный маяк ответчик; РЛС – радиолокационная станция; РНС – радионавигационные системы; РТСНО – Радиотехнические средства навигационного оборудования; РСКП – радиальная средняя квадратическая погрешность; Ск. – скала; СКП – средняя квадратическая погрешность; СНО – средства навигационного оборудования; СРД - системам разделения движения; ЦИВ – цифровой изберательный вызов; УКВ – ультра короткие волны; IMO - Международная морская организация; ДКР - кратчайшее расстояние до опасности; Д0 - начальная дистанция до опасности; П – число Пи (3,14); Ф(z) — функция Лапласа; Ш – ширина узкозти; BУЗК – ширина узкозти; Св - коэффициент полноты ватерлинии; D — кратчайшее расстояние до ближайшей навигационной опасности; Di — расстояние до ближайшей границы полосы движения; Dкр – кратчайшее расстояние до опасности; DH0 — расстояние до навигационной опасности; H— ширина полосы следования судна; НОИ – глубина опасной изобаты; КС – коэффициент точности счисления; LУЗК – длина; М — РСКП счислимого места судна в точке кратчайшего расстояния до ближайшей навигационной опасности; МД - допустимая РСКП счислимого места; M0 - точность определения места; Мсч – счислимая СКП места судна; Mi - СКП места в точке на линии пути, расположенной на кратчайшем расстоянии от i-й навигационной опасности; п - общее количество навигационных опасностей; МС - радиальная СКП счисления ( мили ); МС(t) - СКП счисления, соответствующая интервалу времени от момента последней обсервации до данного расчетного момента; МT − средняя квадратическая погрешность места судна по направлению, перпендикулярному к линии пути; mГКК - устойчивость гирокомпаса в меридиане; mКК - точность удержания рулевым заданного курса; mΔК – пгрешность поправки гирокомпаса; mβ - погрешность угола сноса течением; mΔК - суммарная СКП поправки магнитного компаса; Рi - вероятность беспрепятственного прохода i-и навигационной опасности; РБП - вероятность безопасного плавания; Рзад – заданная вероятность; S –пройденный путь, мили; Т – продолжительность рейса; Tmax - максимальная осадка судна (м); тα – погрешность угол дрейфа; тD - СКП магнитного склонения на навигационной карте; тδ - СКП девиации магнитного компаса; tобс – время между обсервациями; tД – допустимое время плавания по счислению; Z - ширина полосы движения; φ - Широта, град.; λ - долгота, град. Δt0 - дискретность обсерваций; ΔTd - запас на не ровности дна (м); ΔТВ - волновой запас; ΔТС - запас на увеличение осадки судна на ходу по сравнению с осадкой на стоянке;
ВВЕДЕНИЕ
Для эффективности плавания судов мореплаватель должен выбирать наивыгоднейший путь. Такой выбор основан на квалифицированной оценке всех факторов, влияющих на плавание. Наивыгоднейший путь должен быть кратчайшим по времени, безопасным в навигационном отношении, соответствовать требованиям руководящих документов, а также должен учитывать мореходные и эксплуатационные качества судна и характер перевозимого груза. В настоящее время большинство судоходных компаний борется за ско-рость и безопасность перевозок грузов и пассажиров, а также с увеличением объемов и интенсивностью перевозок возникает актуальный вопрос об определении наиболее оптимальных маршрутов переходов. Большое количество судов гибнет по вине того, что выбор пути судна был не безопасен в навигационном отношении. Методом решения поставленной задачи по определению оптимального маршрута перехода является изучение района предстоящего перехода по навигационным и гидрометеорологическим пособиям и картам, в особенности – его гидрометеорологические характеристики, вероятные погодные условия, вероятность опасных явлений, глубина и навигационные опасности, СНО, основные пути движения судов, а так же рекомендации для плавания в данном районе. На основе этих данных и квалифицированной оценки всех факторов производится выбор наивыгоднейшего маршрута перехода. Существуют современные официальные справочные руководства для судоводителей, предназначенные для выбора наивыгоднейшего пути судна между различными пунктами, в различное время года, разработанные на основе многолетнего опыта плавания и статистических данных. В сложных условиях плавания судоводитель физически не в состоянии обрабатывать всю исходную информацию, получаемую как от технических средств навигации, так и в результате визуального наблюдения. Оценка ситуации и принятие решений зачастую происходят на основе интуиции с использованием личного опыта. Создание глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) и электронных картографических навигационных систем, интегрированных навигационных мостиков, применение компьютерной техники позволило повысить безопасность плавания, снизить влияние «человеческого фактора» на общее число аварий судов. Однако традиционные методы навигации, известные с древних времен, не потеряли своей актуальности и в настоящее время. Безаварийное плавание предполагает проведение контрольных наблюдений и вычислений альтерна-тивными методами. Тем более, что в случае отказа технических средств навигации традиционные приемы определения места судна остаются единственным средством, позволяющим обеспечить безопасное плавание в самых сложных условиях. Не следует забывать, что судоводитель несет полную ответственность за аварию вне зависимости от того, произошла она из-за его упущения, незначительной ошибки или неверно принятого решения. Поэтому использование новейших технических средств совместно с традиционными методами навигации будет способствовать совершенствованию искусства судовождения. В моей работе показана возможность выбора, расчета оптимального пути судна по результатам оценки точности перехода и анализа его навигационной безопасности, при следовании судна по маршруту Темрюк- Александрия с использованием традиционных методов навигации.
1. Теоретическая часть 1.1. Анализ требований руководящих документов по обеспечению навигационной безопасности рейса судна.
Проанализируем сновные требования к точности судовождения, которые утверждаются Международной морской организацией (IMO) и международной ассоциацией маячных служб. В Российской Федерации эти требования изложены в рекомендациях штурманских служб транспортных министерств и ведомств. Отечественные нормативы точности более детальны и приведены в Инструкции по навигационному оборудованию (ИНО-89). В Резолюции ИМО А.893(21) «Планирование рейса» /1/ изложены требования по планированию рейса и перехода включает оценку, т.е. сбор всей информации, относящейся к предполагаемому рейсу или переходу; подробное планирование всего рейса или перехода от причала до причала, включая районы, в которых требуется присутствие на борту лоцмана; выполнение плана и контроль за продвижением судна при выполнении плана. Должна быть изучена вся информация, относящаяся к предполагаемому рейсу или переходу. В Международной конвенции по охране человеческой жизни на море (Конвенция СОЛАС 74/78) содержатся технические и эксплуатационные требования и нормативы относящиеся к плавучести; остойчивости и непотопляемости; механическим и электрическим установкам; противопожарной защите судов; спасательным средствам; радиосвязи; безопасности мореплавания; безопасности перевозки грузов; безопасности некоторых видов судов; безопасности некоторых видов судов; управлению безопасности эксплуатации судов. В Международном кодексе по управлению безопасностью (МКУБ), принятом ИМО 4 ноября 1993 г. в качестве резолюции ИМО А.741 (18), изложены требования к судоходным компаниям по разработке, внедрению и предъявлению СвУБ и освидетельствованию судов. В Конвенции о грузовой марке 66/88 установлены единые принципы и правила касающиеся предельной загрузке судов; высоту надводного борта. В Кодексе торгового мореплавания содержатся положения, определяю-щие правовой статус судна, экипажа, организацию перевозок грузов и пассажиров, буксировки, морского страхования, общей аварии, порядка возмещения убытков от столкновения судов, вознаграждения за спасение на море, пределов ответственности судовладельца. В Резолюции ИМО А.529 (13) от 17.11.83 г. /2/ для предупреждения навигационных происшествий, связанных с посадками на мель выработал стандарт точности судовождения. Стандарт предназначен для выработки требований к точности судовождения, обеспечения навигационной безопасности плавания с заданной вероятностью (РБП = 0,95), оценки эффективности работы систем и средств навигационного оборудования (СНО) и технических средств навигации (ТСН), а также оценки работы судоводителей. Нахождение судна в море постоянно связано с его пребыванием в тех или иных сложных в навигационном отношении районах. В любой момент времени плавания судна должна быть обеспечена навигационная безопасность плавания, т.е. должно выполняться условие
DHO > 0, (1.1)
где: DH0 — расстояние до навигационной опасности. Для обеспечения навигационной безопасности судна при плавании от момента выхода до момента прихода должна постоянно вестись навигационная прокладка, которая включает в себя счисление, определение места судна и расчеты маневров для расхождения с другими судами. Процесс измерения и обработки навигационных параметров сопровождается погрешностями, которыми будут отягощены и координаты места судна. Поэтому для обеспечения навигационной безопасности плавания, обоснования маневра судна с целью расхождения с навигационной опасностью необходимо производить оценку точности определения места судна. Оценка точности места судна должна производиться: -при выполнении предварительной прокладки; -при подходе к берегу, навигационной опасности, стесненным водам; -в случаях, когда невязка обсервованного места превышает допустимую величину. Интервал между обсервациями в зависимости от навигационных условий плавания устанавливает капитан судна. Факторами, влияющими на требования к точности судовождения, явля-ются: скорость судна, расстояние до ближайшей навига¬ционной опасности, район плавания. Плавание судна осуществляется в трех специфических, с точки зрения наличия навигационных опасностей, районах: -открытого моря; -прибрежного плавания; -стесненного плавания. В соответствии с требованиями стандарта точности при плавании в районах открытого моря со скоростью до 30 узлов погрешность счислимого (текущего) места с вероятностью Р = 0,95 не должна превышать 4% от дистанции до навигационной опасности:
MT < 0,004DHO. (1.2)
В стандарт IMO включена Табл., содержащая требования к точности определения места M0, допустимое время плавания по счислению tД в зависимости от DHO при условии, что гирокомпас и лаг соответствуют требованиям IMO, счисление не корректировалось, погрешности имеют нормальное распределение, а течение и дрейф учитываются с возможной точностью. Требования данного стандарта имеют ориентировочный характер, так как основаны на усредненных оценках точности счисления. Рекомендации IMO позволяют реализовать единый подход к определению требований к точности плавания и способствуют повышению безопасности плавания судов. В районах прибрежного и стесненного плавания, где место судна контролируется с помощью обсерваций по береговым ориентирам и радионавигационным системам, требования к точности судовождения зависят от конкретных обстоятельств плавания. Для обеспечения навигационной безопасности плавания необходимо произвести следующие расчеты: -оценить вероятность безопасного плавания РБП для конкретных условий плавания; -в том случае, когда РБП < Рзад, необходимо рассчитать допустимую РСКП счислимого места МД в зависимости от Рзад; -выбрать способы определения места судна, удовлетворяющие условию М0 < МД; -рассчитать tД для конкретных способов определения места судна; -рассчитать дискретность обсерваций Δt0 = tД - 2tобс; -построить график изменения MД и МТ по времени для отдельных участков маршрута перехода.
Изложенный в дипломной работе метод является простым, может быть легко освоен каждым судоводителем и применен непосредственно на судне, как перед рейсом, так и во время проведения рейса. Особенностью предлагаемого метода расчета вероятности безопасного плавания, является то, что он может быть применен для любого района плавания. Он может быть использован в настоящее время для тех районов морей и океанов, условия плавания в которых достаточно хорошо изучены. Применение рекомендованных путей, изложенных в таких пособиях, как «Океанские пути мира». Необходимо так же изучать по лоциям и другим пособиям характеристики района плавания, а так же при выборе оптимального пути производить ежедневный учет прогноза погоды и состояния моря, на предстоящее плавание. Широкое применение оптимальных путей зависит от благоприятных условий гидрометеорологии, океанографии, гидрографии. В дипломной работе были разработаны рекомендации по выбору оптимального маршрута пути судна типа «Волга-Дон» из порта Темрюк до порта Александрии, которые были получены на основе анализа гидрометеорологических, гидрографических условий плавания на сетябрь – ноябрь месяц, выбора кратчайшего пути судна, оценки точности судовождения и анализа навигационной безопасности плавания. Расчеты, приведенные в данной дипломной работе, доказывают, что традиционные методы навигации, известные с древних времен, не потеряли своей актуальности и в настоящее время. Безаварийное плавание предполагает проведение контрольных наблюдений и вычислений альтернативными методами. Тем более, что в случае отказа технических средств навигации традиционные приемы определения места судна остаются единственным средством, позволяющим обеспечить безопасное плавание в самых сложных условиях. А в случае использования приведенных расчетов и методик оценки с использованием кобинированных методов навигации традиционных и современных (спутниковой навигации и РНС) может существенно повысить безопасность мореплавания. Внедрение данного метода выбора оптимального маршрута перехода в практику судовождения не требует специальных материальных затрат. Будучи примененными на практике, оптимальные пути позволят вскрыть непроизвольные резервы ходового времени, экономии топлива, смазочных материалов, увеличат безопасность мореплавания, сохранность груза и дадут экономический эффект.
THE SUMMARY In the given degree job the theme of development of the recommendations is stated at the choice of an optimum route of transition at following a vessel by sea ways. In degree job the recommendations were developed at the choice of an optimum route of a way of a vessel from a Temruk in port Alexandria, which were received on the basis of the analysis of hydrometeorological, hydrographic conditions of navigation and choice of the shortest way of a vessel. The basic part of degree job consists of three chapters. In the first chapter the state-of-the-art review is described, in the second chapter the theoretical and skilled researches are described, and in the third chapter the generalization and estimation of results of research is given. The method, stated in degree job, is simple, can be easily mastered by everyone navigators and is applied directly on a vessel both before flight, and during realization of flight. Feature of an offered method, is that he can be applied for any area of navigation. He can be used now for those areas of the seas, the conditions of navigation in which are well enough investigated; its application can extend in process of expansion and deepening of knowledge about the seas. The wide application of optimum ways depends on favorable conditions of hydrometeorology, oceanography, hydrographic. The introduction of the given method of a choice of an optimum route of transition in practice navigation does not demand special material inputs. Being applied on practice, the optimum ways will allow to open involuntary reserves of running time, economy of fuel, lubricant materials, will increase safety of navigation, safety of a cargo and will give serious economic benefit.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 1. Адерихин И.В., Сальников А.И., Федоров С.Е. Дипломная работа требования, выполнение и защита./Учебное пособие. ЦДМУ МГАВТ – М., 2008. 2. Баранов Ю.К., Гаврюк М.И., Логиновский В.А., Песков Ю.А. Навигация./Учебник для высших морских учебных заведений. «Лань», – СПб.,1997. 3. Груздев Н.М. Оценка точности морскогосудовождения. – М.: Трнспорт, 1987. – 191с. 4. Дмитриев В.И., Григорян В.Л., Катенин В.А. Навигация и лоция. Учебник для вузов/Под ред. В.И. Дмитриева. – М.:ИКЦ «Академкнига»,2004. – 471 с.: ил 5. Кондрашихин В.Т. Определение места судна. 2-е изд., перераб. И доп. – М.: Транспорт, 1989. – 230с. 6. Палитаев А.И. Навигационные расчеты по обеспечению точности судовождения, МГАВТ, Москва 2002. 7. Каталог карт и книг (Атлантический океан). ГУНиО МО РФ, 2002. 8. Мореходные таблицы «МТ-75». ГУНиО МО, 1975. 9. Мореходные таблицы «МТ-2000». ГУНиО МО, 2000 10. Методические указания по оценке оправдываемости и эффективности рекомендаций по выбору наивыгоднейших и безопасных путей плавания судов на морях и океанах. Москва, 1977. 11. Лоция Эгейского моря №1247 и №1247С (сводная корректура 1995г.) ГУНиО МО, 1975. 12. Лоция юга-восточной части Средиземного моря №1251 и №1251С (сводная корректура 1995г.), ГУНиО МО. 13. Огни и знаки Черного и Азовского морей №2217, ГУНиО МО. 14. Огни Средиземного моря. Часть I. Восточная часть моря №2219, ГУНиО МО. 15. МППСС – 1972 № 9018 и № 9018С (сводная корректура 1995г.), ГУНиО МО. 16. Режим плавания судов в Черном и Азовском морях (сводное описание) № 4245, ГУНиО МО. 17. Радиолокационное описание побережья Черного моря № 4249, ГУНиО МО. 18. Атлас поверхностных течений Черного моря №6237, ГУНиО МО. 19. Атлас океанографической изученности Средиземного моря № 6245, ГУНиО МО. 20. РТСНО Европейской части СССР №3003, ГУНиО МО. 21. Руковрдство по оценке точности кораблевождения. Л., ГУ МО 1970. 22. Наставление по штурманской службе на судах Минречфлота РСФСР, часть III, (НШСМ-87),Л., Транспорт,1987. 23. Океанские пути мира. ГУНиО МО, 1980. 24. Интернет-ресурсы: www.morehod.ru. 25. Интернет-ресурсы: www.podlodka.ru.
