Свежие комментарии

Счисление координат

Компас начал применяться в Китае для морской навигации по крайней мере в 11 веке. Теперь для грубого определения положения судна надо было лишь научиться определять его скорость. Поразительно, но об этом задумались лишь в конце 15-го века.

Несколько столетий моряки пользовались портуланами с сетками румбов.

Теперь можно было не бояться облачной погоды, но внезапный шторм, снесший судно, или необходимость изменить пункт назначения резко осложняли дело, а неопределенность с пройденным расстоянием заставляла ограничивать ночные переходы по мере приближения к цели.

Между тем решение было тривиально. Возьмем дощечку, утяжелим один из ее концов свинцом, привяжем веревку — наш лаг готов. Теперь бросим все это в воду и засечем время. Обычно для этого применялись песочные часы, так что иной раз приводится мнение о том что водяные часы для работы на корабле непригодны.

Но типичным временем измерения было 28 секунд, часто даже применялись 14-секундные часы. Учитывая ошибку измерения начала и конца броска лага, понятно что водяные часы будут сильно уступать песочным лишь при ошибке в несколько процентов. Я провел эксперимент по определению стабильности водяных часов — просто произвел несколько измерений, держа водяные часы в руках и переминаясь с ноги на ногу. Частота и амплитуда колебаний была побольше любой качки, но ошибка измерения составила лишь 1-2 процента. К тому же к водяным часам нетрудно добавить переборки/наполнение из камней которое еще сильнее уменьшит влияние качки. В общем использование водяных часов не должно вызвать никаких затруднений.

Итак, мы знаем направление и скорость. Теперь несложно восстановить примерное положение судна. На этом месте можно начать задумчиво чесать нос, изрекая умные слова про течение и ошибки измерения.

Попробуем добавить конкретики. Какую типичную ошибку мы можем ожидать при использовании счисления координат?

В 1981 году Стив Каллахэн за 76 дней проплыл 1800 миль по Атлантическому океану на спасательном плоту. Для определения скорости он использовал кусочки бумаги и часы. Для определения широты — три карандаша, связанных вместе. В его книге «В дрейфе: 76 дней в плену у моря» мы можем найти карту с курсами по счислению координат и предполагаемым реальным.

В The Empirical Reconstruction of Columbus’ Navigational Log and Track of his 1492–1493 Discovery Voyage мы можем найти аналогичные карты для путешествий Колумба.

Результат приятно удивляет. Дело в том что ежедневные ошибки измерений склонны компенсировать друг друга. В результате ошибка растет как квадратный корень времени — за сотню дней накапливается ошибка эквивалентная 10-и кратной дневной. Конечно это верно лишь для среднестатистического путешествия. Время от времени ошибки будут складываться и давать суммарную ошибку в разы больше средней, со всеми утопающими 🙂

8 комментариев Счисление координат

  • Конечно нужно учитывать всякие ньюансы. Например снос при ходе против ветра — leeway/tack.

    A complete treatise of Practical Navigation, 1739:

    The common Allowances that are generally, made for the Lee-way, are as follows :
    I. If a Ship be close haul’d, has all her Sails set, the Water smooth, and a moderate Gale of Wind, she is then supposed to make little or no Lees-way.
    2. If it blow so fresh as to cause the small Sails to be handed, ’tis usual to allow one Point.
    3. If it blow so hard that the Top-sails mufi: be close reeft, then the common Allowance- is two Points for Lee-way.
    4. If one Top-sail muſt be handed, then the Ship is supposed to make between two.and three Points Let-way.
    5. When both Top-sails muſt be handed, then the Allowance is about four Points for Lee-way.
    6. If it blows so hard, as to occasion the Fore Course to be handed, the Allowance is between 5 a and 6 Points.v
    7. When both Main and Fore-Courses muſt be handed, then 6 or 6 a Points are commonly al lowed for Lee-way.
    8. When the Mizen is handed, and the Ship is trying a Hull, she is then commonly allowed about 7 Points for Lee-way.

  • Hludens

    Тут нужно учесть что 100 дневное путешествие должно быть совсем без ориентиров. Т.е. без заходов в порты, проходов мимо известных островов и с вечно пасмурным небом которое не даст определить свою широту.
    А такого не бывает…
    Ошибка так же может накапливаться при последовательном движении по/против крупного морского течения. Но, опять таки, возможность измерить широту резко упрощает морскую навигацию, один из основных методов навигации до появления хронометров заключался в том чтобы спустится или подняться до нужной широты (любым удобным курсом) и после этого плыть строго на восток или запад контролируя широту. Так можно приплыть даже к мелкому островку в центре океана.

  • Hristofor

    Счисление местоположения нужно для того, что-бы проложить маршрут до промежуточной или конечной точки… А если, как «веток в проруби» болтаешься на спасплоту, то задача выжить… Пресная вода и еда…Ален Бонбар в своём «дневнике» «За бортом по собственной воле» местосчислением не «заморачивался»

    • // Ален Бонбар в своём «дневнике» «За бортом по собственной воле» местосчислением не «заморачивался»

      Он вычислял координаты по небесным телам. У него были проблемы из-за плохой подготовки, но в целом это уже совсем другой уровень навигации.

      // И вот здесь радиоприемник мне поможет. С ним я уже не буду целиком зависеть от моего хронометра. Каждый день я смогу проверять свои часы по радио.
      // Вторник 4 ноября. Определил долготу по луне. От моей предполагаемой долготы она отличается на 3°, а от того, что показывает солнце, — на целых девять! Я уже больше ничего не понимаю.
      // Воскресенье 16 ноября. Вот уже четыре недели, как я плыву. Целый месяц… В первый раз за четыре дня я смог определить свою широту.

  • LysenkoAA2

    Доброго времени суток. Кто в курсе: что случилось с форумом? Не могу запостить ни одной записи.

Leave a Reply

You can use these HTML tags

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>