авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 || 4 |

«ВЕСТНИК МОРСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА Серия История морской науки, техники и образования Вып. 22/2008 УДК 504.42.062 Вестник Морского ...»

-- [ Страница 3 ] --

4. Объяснено движение гироскопа с двумя степенями свободы.

х2т х1т F0 F LZ НZ х х Х Н Ну F R1у F хг R2z у z Z Рис. Литература 1. Арнольд Р. Н., Мондер Л. Гиродинамика и ее техническое при менение. – М.: «Машиностроение», 1964. – 468 с.

2. Богданович М. М., Ильин П. А. Гироскопические приборы и устройства. – Л.: Судпромгиз, 1961. – 360 с.

3. Гинзбург В. Л. О теории относительности. – М.: «Наука», 1979. – 238 с.

4. Гернет М. М., Ратобыльский В. Ф. Определение моментов инерции.– М.: “Машиностроение”, 1969. – 248 с.

5. Жаров В. Е. Нутация неупругой Земли. info@astronet.ru. 2003.

6. Мартыненко Ю.Г. Тенденции развития современной гироско пии. http://www.pereplet.ru/obrazovanie/stsoros/443/html 04.04.03.

7. Магнус К. Гироскоп. Теория и применение. – М.: Мир, 1974. – 526 с.

8. Ковалевская С. В. Научные работы. – М.: Академия наук СССР, 1948. – 368 с.

9. Кудревич Б. И. Избранные труды. – Л.: Управление начальника ГС ВМФ, 1959. – 463 с.

10. Саранчин А.И. Прецессия, нутация гироскопа. Гироскопиче ский момент. – Владивосток: 42 Всероссийская межвузовская научно техническая конференция, 1999. – т. 3. – 72-79 с.

11. Саранчин А.И. Физическая интерпретация движения гироско па под действием момента внешних сил. – Владивосток: ДВГМА, 2001. – 69-73 с.

12. Саранчин А.И. Физическая интерпретация прецессии гиро скопа. Сборник статей, посвященных 65-летию ТОВМИ// Выпуск 39.

– Владивосток: ТОВМИ, 2002. – 211-214 с.

13. Саранчин А.И. Основные противоречия теории гироскопа. – Владивосток: Вестник Морского государственного университета, 2004. – 124-129 с.

14. Саранчин А.И. Особые свойства двухстепенного гироскопа.

Материалы 32 Межвузовской НТК. – Владивосток: ТОВМИ, 1999.

117-119 с.

15. Саранчин А.И. Сохранение момента импульса и первое свой ство гироскопа. Сбоник докладов 50-ой международной НТК. – Вла дивосток: Морской государственный университет, 2002. – 59-61 с.

16. Сигачев Н.И. Гироскопические навигационные приборы. – Л.:

Гидрографическое управление ВМС, 1954. – 344 с.

17. Смирнов Е.Л. и др. Технические средства судовождения. Тео рия. – М.: Транспорт, 1988. – 376 с.

18. Фаворин М.В. Моменты инерции тел. Справочник. – М.:

«Машиностроение» 1977, – 511 с.

ИСТОРИЯ ФЛАГМАНА ПАССАЖИРСКОГО ФЛОТА Борисенко А. К.

В декабре 2007 г. исполнилось 85 лет со дня спуска со стапелей судна, которое с середины 50-х до начала 80-х годов прошлого столе тия было флагманом морского пассажирского флота нашей страны. С паротурбоходом «Советский Союз» связано множество самых неверо ятных легенд и мифов. Задача данной публикации – рассказать о его сложной и замечательной судьбе.

Перед Первой мировой войной Германия находилась на втором месте в мире по тоннажу, уступая лишь Великобритании. Крупнейшей судоходной компанией Германии являлась компания «Hamburg Amerikanische Packetfarhrt Aktien-Gesellschaft» (HAPAG), которая име ла в своём составе несколько крупнейших пассажирских трансатланти ков, Некоторые из них в своё время обладали Голубой лентой Атлан тики. Президентом компании, приведшим её к процветанию, был Аль берт Баллин (Albert Ballin, 1857 – 1918). Долгое время лозунг компании гласил: «Величина и комфорт превыше скорости». После поражения Германии, по условиям мирного договора, практически весь немецкий флот был разделён между победившими союзниками. Альберт Баллин не смог пережить крушение компании и 9 ноября 1918 года, в день ка питуляции Германии, покончил жизнь самоубийством.

После смерти Альберта Баллина, новое руководство компании HAPAG сделало упор на строительство грузопассажирских судов, доступных для широкого круга пассажиров, на которых оптимально сочетались удобство, надёжность и разумные цены. В соответствии с этой концепцией в компании было принято решение о строительстве четырёх однотипных трансатлантических лайнеров. Строительство этих судов стало своеобразным символом возрождения Германии.

Первое судно серии под именем бывшего президента компании “Albert Ballin” - было заложено 24.08.1921 г. на судостроительном за воде «Блом и Фосс», Гамбург, Германия, строительный номер 403. декабря 1922 г. судно было спущено со стапелей, а 17 июня 1923 г.

передано заказчику – компании HAPAG.

О большом внимании к строительству судов этой серии говорит тот факт, что второе судно серии, “Deutschland”, было спущено со ста пелей 28 апреля 1923 г. в присутствии Рейх-Президента Фридриха Эберта. Несколько позже были построены ещё два судна – “Hamburg”и “New York” (табл.1).

Таблица Суда типа “Albert Ballin” Строи- Заложе- Спущено Поставка тельный Название но со стапе- заказчи- Позывной номер лей ку 403 Albert Ballin 24.08.1921 16.12.1922 17.06.1923 RDKM(DHAO) 405 Deutschland 29.09.1921 28.04.1923 20.12.1923 Нет данных 473 Hamburg 14.02.1925 14.11.1925 27.03.1926 RFSL DHJZ) 474 New York 14.01.1926 20.10.1926 12.03.1927 Нет данных В свой первый трансатлантический рейс из Гамбурга в Нью-Йорк, с заходом в Саутгемптон (Великобритания), “Albert Ballin” вышел 4 июля 1923 г. Продолжительность перехода составила 10,5 суток.

Двухвинтовой пассажирский лайнер имел валовую регистровую вместимость 20 815 брт, длину 191,2 м, ширину 24 м. Корпус судна был разделён водонепроницаемыми перегородками на 12 автономных отсеков. Две паровые турбины развивали суммарную мощность на валу 13 500 л.с., что обеспечивало эксплуатационную скорость 15. узла и максимальную скорость до16,5 узлов. Лайнер (рис. 2) мог принимать 250 пассажиров в 1-й класс, 340 пассажиров во 2-й класс и 960 пассажиров в 3-й класс. В качестве топлива использовался мазут.

Внешней особенностью судна были четыре мачты с грузовыми стрелами и своеобразные очертания носовой части. В своём рекламном буклете компания HAPAG обращала особое внимание пассажиров на следующее: «Помимо множества разнообразных новинок, призванных сделать путешествие на борту нового судна богаче и разно образнее, для пас сажиров всех трёх классов в течение всего рейса будут показывать кино.

Особенно приятно это будет в дожд ливые и холодные вечера, когда пас сажиры не смогут оставаться на палу бе». В 1932 г. на борту судна стали демонстрировать зву Рис. 1. «Albert Ballin» на стапеле завода ковые художест «Блом и Фосс», Гамбург, 1922г.

венные фильмы.

Рис. 2. «Albert Ballin» на сдаточных испытаниях 16.06. Директор компании HAPAG выразил своё мнение о судне следующими словами: ”С первого взгляда на судно просматривается стилизованность и вкус, основанные на отточенном чувстве формы.

Гармония художественных средств указывает, что различные творческие силы связал единый дизайнерский стиль, причём каждый участок сохраняет свою индивидуальность, и каждое помещение судна своеобразно.” Созданное в свободной и непринуждённой манере, внутреннее устройство “Albert Ballin” было основано на традиционных правилах и ориентировано на модные в то время тенденции. Так, например, в ресторане 1 класса была поставлена декоративная переборка, за счёт чего зал украсили огромные иллюминаторы и просторные дверные проёмы. Поражал пассажиров своими размерами и великолепием кинозал судна.

Помимо этого, привлекательность судов типа “Albert Ballin” в значительной степени была обусловлена устройствами для успокоения качки, благодаря которым даже при значительном волнении моря суда испытывали плавную и ровную качку, при которой крен судна не превышал 5°. Американские путешественники дали этим судам почётное название «Суда анти-морской болезни».

Устройства для успокоения качки состояли из стабилизирующих выступов (система Foerster), занимавших по длине около двух третей длины корпуса, и встроенных в них танков – успокоителей качки (танки Frahm). Суда типа “Albert Ballin” оказались достаточно экономичными в эксплуатации и вскоре стали весьма популярны среди пассажиров.

Стремление улучшить дизайн судна и усовершенствовать его кон струкцию приводило к постоянным перестройкам и модернизациям. На судне удлиняли и укорачивали дымовые трубы, делали перепланировку пассажирских кают. В 1927 г. лобовую часть надстройки сделали полно стью остеклённой. В конце 20-х годов скорость судна стала недостаточ ной, и 11.09.1929 г. «Albert Ballin» вышел в последний рейс по маршруту Гамбург – Булонь – Саутгемптон - Нью-Йорк, после чего стал на модер низацию. В ходе модернизации на судно установили четыре новых во дотрубных котла с поверхностью нагрева 1150 м и две новые активно реактивные паровые четырёхкорпусные турбины завода «Блом и Фосс».

Паровые турбины мощностью по 14 000 э.л.с. при 2280 об/мин через редуктор с передаточным числом 16.5 вращали гребные винты с чугун ной ступицей и четырьмя съёмными бронзовыми лопастями. Диаметр винтов 5 400 мм, масса каждого 19 200 кг.

После модернизации валовая регистровая вместимость судна достигла 20 931 брт., а эксплуатационная скорость судна выросла до 19,5 узла.

Испытания, проведённые в начале 30-х годов в Гамбургском опытовом бассейне, показали, что форма корпуса судов далека от оп тимальной, и при удлинении корпуса примерно на 10 м, для обеспече ния скорости 19.5 узлов, потребуется менее 20 000 л.с. мощности, что даст значительную экономию топлива. После этого было принято ре шение удлинить все суда этой серии примерно на 12 м и изменить форму форштевня (рис. 3).

Модернизацию проводили в доках № и № 6 судостроительно го завода «Блом и Фосс». Когда первое судно квартета “Ham burg” прибыло на завод, в доке № 6 уже стояли друг за другом все че тыре носовые части, каждая весом около тонн. На судне разобра Рис. 3. Схема модернизации носовой ли примерно 22 метра части судов типа «Albert Ballin» носовой части: надвод ную часть на плаву, а подводную в доке № 5, затем доки состыковали, новую носовую часть с помощью гидравлических домкратов и мощных полиспастов пере двинули в док № 5 и поставили в 9 метрах от корпуса судна (рис. 4).

Рис.4. Модернизация носовой части в плавучем доке № 5 завода «Блом и Фосс»

В образовавшуюся брешь поставили новый набор, закрепили на ружную обшивку и настелили палубы. На модернизацию каждого судна было израсходовано около 800 т стали. После “Hamburg” по добную модернизацию пошли “Deutschland”, “New York” и послед ним, в июле 1934 г. – “Albert Ballin”. В результате модернизации суд но получило наклонный форштевень с бульбом, что обеспечивало значительную экономию топлива. Максимальная скорость судна воз росла до 21,5 узла, тоннаж достиг 21 131 брт., а максимальная длина составила 205,2 м.

Вскоре после этого, по требованию пришедших к власти нацис тов (Альберт Баллин был евреем) судно было переименовано, и стало называться “Hansa” (рис.5).

Рис. 5. Пассажирский паротурбоход «Hansa» после 1935г.

В свой последний рейс в качестве пассажирского лайнера судно вышло 27 июля 1939 г., после чего было передано военно-морскому флоту Германии в качестве плавбазы.

Участвуя в беспримерной в истории эвакуации людей и ресурсов из Восточной Пруссии и Померании, 30 января 1945 г. “Hansa” с беженцев на борту должна была выйти в море вместе с “Wilhelm Gustlow”, но неполадки с рулевой машиной задержали “Hansa” на су тки в порту. “Wilhelm Gustlow” вышел в море в сопровождении одно го старого миноносца и был потоплен советской подводной лодкой С 13. При этом погибло более 8000 человек. “Hansa” вышла в море на сутки позже и благополучно прибыла в Киль, не встретив на своем пути ни малейшего препятствия. Однако 6 марта 1945 г. выполняя очередной рейс с эвакуируемыми, “Hansa”, подорвалась на мине неда леко от порта Варнемюнде и потеряла ход. Была предпринята попытка буксировки, но в 9 милях от порта судно наскочило на притопленную баржу. При точечной опоре килём повреждённый лайнер начал опро кидываться и тонуть. Тонуло судно достаточно долго, благодаря чему всем пассажирам и членам экипажа удалось спастись. “Hansa” легла на левый борт на глубине около 17 м, при этом правый борт выступал из воды примерно на 5 метров (рис. 6). Судьбу “Hansa” разделили и остальные суда квартета.

Рис. 6 Затопленная “Hansa”.

На борту видны бытовка спасателей и кронштейны для спрямления “Hamburg” был мобилизован в 1940 г. и использовался как база немецких подводных лодок недалеко от города Готенхафен (Goten hafen) - так назывался в период войны польский Гданьск. В течение зимы - весны 1945 г. перевёз из Восточной Пруссии в Германию более 23 000 человек. 7 марта 1945 г. подорвался на двух английских авиа ционных минах и затонул у острова Рюген (известного в древней Руси как остров Буян), недалеко от города Сассница, Германия.

“Deutschland”с 1940 г. использовался в качестве плавучей казармы в Готенхафене. Потоплено английской авиацией 3 мая 1945 г. в порту Любек, Германия.

“New York”погиб 3 апреля 1945 года в порту Киль, Германия.

После окончания Второй мировой войны в соответствии с реше ниями Берлинской (Потсдамской) конференции руководителей трёх союзных держав – СССР, США и Великобритании военно-морской и торговый флот Германии был разделён в счёт репарации между стра нам – победителями. Советскому Союзу отошли “Hansa” и “Hamburg”, а “Deutschland” и “New York” отошли к англичанам.

Англичане подняли “Deutschland” и “New York”, отбуксировали в Англию, но сочли их восстановление нецелесообразным и разделали на металлолом.

По странному стечению обстоятельств оба лайнера, “Hansa” и “Hamburg”, лежали на глубине 17 – 20 м с креном на левый борт око ло 86, зарывшись в илистый грунт на 2 – 3,5 м. Надстройки имели значительные повреждения льдом, трубы и мачты отсутствовали. На “Hamburg” было около 2500 т груза.

В 1947 г. Аварийно-спасательная служба Балтийского флота об следовала затонувшую “Hansa”, после чего было принято решение о её подъёме. Работы на самом лайнере начались в январе 1948 г. Руко водили работами капитан второго ранга Н. П. Чикер и инженер-майор А. И. Фигичев. Операция по подъёму судна проводилась в три этапа:

поворот на ровный киль;

подъём из воды;

осушение отсеков, очистка от ила и мусора и, наконец, ввод в порт. Довольно большая высота надводной части правого борта (около 5 метров), позволила размес тить основную рабочую судоподъёмную группу прямо на лайнере, где построили три бытовки, барак на 80 мест и разместили мотоагрегаты, а также часть водолазных станций. Одной из первых подготовитель ных работ стал подъём мешавшей спрямлению затонувшей баржи.

Осуществление спрямления лайнера началось с подготовки двух сек ций недостроенного во время войны огромного немецкого плавдока общей грузоподъёмностью 100 000 т., предназначавшегося для доко вания японских суперлинкоров типа «Ямато». Во избежание дефор мации под действием больших тяговых усилий башни плавдока под крепили укосинами. Приваренные к днищу 20 сошников углубляв шихся в грунт на 1,7 м должны были предотвратить сдвиг секций по грунту. Поворот судна осуществлялся с помощью 60 гиней тяговым усилием до 60 т. каждая. Ходовые концы гиней выбирали ручными лебедками. Для увеличения плеча поворота, на борт лайнера устано вили 60 стальных кронштейнов высотой по 11 метров. В качестве платформы для лебёдок и крепления гиней использовались секции плавдока, которые установили в 60 м от судна. На палубе башен каж дой из секций разместили по 15 лебёдок. Для облегчения поворота вдоль днища судна отмыли котлован. Дополнительно, для полной га рантии успеха, у палубы лайнера было отстроплено 5 понтонов, об щей подъёмной силой до 1500 т. (рис. 7).

Поворот “Hansa” начали 26 августа 1949 г. с помощью ручных лебёдок и с одновременным продуванием понтонов. В работе участ вовало около 1000 человек, расписанных по боевым постам. Через часов непрерывной работы, в 18 часов 28 августа крен судна достиг нуля и на самой высокой точке лайнера был поднят Государственный флаг СССР. Что бы поставить судно на плав, потребовалось герме тично заделать около 500 иллюминаторов левого борта (правые были заварены над водой), снять кронштейны, заварить бортовые отверстия (шпигаты) успокоителей качки, отстропить для остойчивости понтоны и убрать большое количество ила. Всё это было выполнено за 20 су ток. Генеральная откачка отсеков началась 18 сентября и длилась двое суток. 20 сентября судно всплыло и было отбуксировано на внешний рейд Варнемюнде (рис. 8).

Рис. 7. Схема спрямления “Hansa”:

1 - корпус судна;

2 - судоподъёмные понтоны;

3 - кронштейны с тягами;

-гини;

5 - уровень моря;

6 - ходовые лопари;

7- лебёдки;

8- коренные лопари;

9 - сошник;

10 - секции дока;

11 - уровень грунта;

12 - скуловой котлован;

13 - палубная траншея На внешнем рейде “Hansa” окончательно очистили от ила и му сора, устранили водотечность и 15 декабря 1949 года судно отвели в Варнемюнде (рис. 9), где на заводе “Варновверфт” (Warnowwerft) произвели восстановительный ремонт.

В связи с отсутствием в Варнемюнде дока достаточной величи ны, корпусные работы провели с 11. 08. 1950 г. по 08. 06. 1951 г. в Ан тверпене (Бельгия) на верфи “John Cockerill”. В 1953 г. судно получи ло официальное название “Советский Союз” (радиопозывной UQSU).

Рис. 8. “Hansa” после всплытия. На правом борту видны кронштейны, использовавшиеся при спрямлении судна Рис. 9 “Hansa” у стенки завода “Варновверфт” В 1954 году на ремонтирующемся судне по невыясненным при чинам произошёл взрыв и пожар, сильно повредивший внутренние помещения судна. Но, тем не менее, в сентябре 1955 г. судно передали заказчику. Во время ремонта изменился внешний вид судна: Вместо двух дымовых труб была сделана одна большая, куполообразная, вме сто носовой и кормовой мачт поставили грузовые колонки, верхняя палуба стала непрерывной (рис. 10). Тоннаж судна вырос до 23 брт. На судне оборудовали 10 кают “Люкс” и 2 каюты “Спец. Люкс” (всего на 20 мест взрослых и 6 детских мест), 90 кают I класса ( взрослых мест основных, 181 взрослое место запасное, 13 детских мест основных и 60 детских мест запасных), 85 кают II класса ( взрослых мест и 23 детских мес та), и 85 кают III класса ( взрослых места). По докумен там, выданным Регистром СССР, судно могло перевозить 1462 пассажира. Кроме того, судно могло принять 2 280 тонн генерального груза.

Во время ремонта, в связи с отсутствием высококвалифици рованных специалистов, не уда лось полностью восстановить турбины и отцентровать глав ные редукторы. По этой причи не мощность главной машины рекомендовали снизить до 000 л.с., что обеспечивало ско рость 16,5 узлов.

Паротурбоход “Hamburg” был поднят в 1950 г., проходил восстановительный ремонт в Рис. 10. «Советский Союз» на рейде порта Варнемюнде Варнемюнде и Антверпене.

Первоначально планировалось использовать его в качестве пассажир ского судна на Дальнем Востоке. В Германию была уже направлена приёмочная команда из Владивостока, в 1955 г. судно получило на звание «Юрий Долгорукий», радиопозывной UTCD, но в 1957 г. на уровне правительства СССР было принято решение переоборудовать судно в китобойную базу с базированием в Калининграде. Начиная с 1960 г., плавбаза «Юрий Долгорукий» (рис.11) активно использова лась на промысле китов во многих районах мирового океана. В связи с Рис. 11. Китобойная база «Юрий Долгорукий» в районе острова Ян Майен, Гренландское море международной конвенцией, резко ограничившей промысел китов, плавбаза «Юрий Долгорукий» в 1977 г. была выведена из эксплуата ции и разделана на металлолом.

После окончания ремонта на заводе “Варновверфт” года паротурбоход “Советский Союз” под командованием капитана Николая Борисовича Артюха прибыл 13.10.1955 в Одессу, а затем перешёл в Севастополь. В Севастополе на Севморзаводе с судна сняли одну из турбин заднего хода и отправили на балансировку на Харьковский турбинный завод, а также провели докование в сухом доке завода.

Вероятно, в то же время корпус судна был перекрашен в чёрный цвет.

Во время стоянки в Севастополе паротурбоход «Советский Союз»

посетили Никита Сергеевич Хрущёв, Леонид Ильич Брежнев, руководитель венгерских коммунистов Матьяш Ракоши, которому вскоре суждено было лишиться всех своих постов в ходе венгерского восстания 1956 г.

В ноябре 1956 г. капитаном-наставником на «Советский Союз» на значен Серафим Порфирьевич Мышевский, а в марте 1957 г. “Советский Союз” под командованием капитана Н. Б. Артюха и капитана наставника С. П. Мышевского вышел на Дальний Восток. Шли вокруг Африки, и уже в конце мая судно встало на экспрессную линию Влади восток – Петропавловск-Камчатский (рис.12). В качестве базы ремонта на Дальнем Востоке для “Советского Союза” определили Дальзавод (Владивосток), где имеется сухой док соответствующих размеров.

Рис. 12 “Советский Союз” у причала №3 Владивостокского порта После прихода во Владивосток в мае 1957 г., капитаном судна был назначен С. П. Мышевский, который проработал на «Советском Сою зе» до 1962 г. Вскоре после прибытия в порт Владивосток судно было снова перекрашено в привычный нас светло-серый цвет (рис.13). С 1965 по 1977 г. капитаном паротурбохода «Советский Союз» был Ге рой Социалистического труда Борис Андреевич Гришин.

Рис. 13. Паротурбоход “Советский Союз” С 11 января по 29 марта 1971 г. судно прошло ремонт в Гон-Конге, во время которого, в числе прочих работ, были окончательно отцен трованы главные редукторы и судно смогло развивать скорость до узлов.

За время своей работы на Дальнем Востоке, паротурбоход «Со ветский Союз» прошёл около миллиона миль, перевёз 660 тыс. пасса жиров и 1,5 млн. тонн груза, в зимнее время совершил несколько круизов с туристами из Владивостока к экватору (круизы «из зимы в лето»). На нём прошли плавательскую практику около 3000 курсантов ДВВИМУ, ВМУ и других мореходных училищ и школ. Летом 1969 г.

мне с моими товарищами, курсантами 3 курса судомеханического фа культета ДВВИМУ, довелось возвращаться на «Советском Союзе»

после военной стажировке на Камчатке.

Паротурбоход «Советский Союз» закончил работу на камчатской пассажирской линии 30 ноября 1980 года и в соответствии с распоря жением начальника Дальневосточного морского пароходства № от 2.12.80 г. был поставлен на прикол для демонтажа оборудования, снятия материалов, технического снабжения и подготовки судна к сдаче на металлолом.

Приказом Министра морского флота СССР № 256 от 5.12.80 г.

лайнер «Советский Союз» списан с баланса транспортного флота, по сле чего приказом начальника ДВМП переименован в «Тобольск».

Весь 1981 г. «Тобольск» простоял на приколе во Владивостокском морском торговом порту.5 марта 1982 г. паротурбоход «Тобольск»

самостоятельно вышел в последний рейс на разделку с экипажем человек под командованием капитана Геннадия Александровича Коб цева, а 17 марта того же года судно было официально передано для разделки на металл одной из компаний Гон-Конга.

Так завершилась удивительная 60-ти летняя судьба интересней шего пассажирского судна “Albert Ballin” - “Hansa” - “Советский Со юз” - «Тобольск».

Литература 1. Пичиневский Я., Сёмин А. Лайнер «Советский Союз»// Флот и круизы. № 3. – С.37 – 2. Волков А. Пассажирские лайнеры Советского Союза// Флото мастер. 2005. – № 3. The reconstruction of six German liners//The Shipbulder and Ma rine Engine-Builder/ February, 1934. – Р. 81- 4. Claus Rothe "Welt der Passagierschiffe unter Hammer und Sichel". 5. www.free-webspace.biz/chrissi0703/Ballin.htm 6. Hans Georg Prager. Blohm+Voss. 1977.

7. Иванов К. Конец лайнеров агрессора. "Морской флот", 1983. – №5.

8. Arnold Kludas, Herbert Bischoff "Die Schiffe der Hamburg Amerika- Linie" d 2: 1907-1926. 9. Чикер Н. Л. Служба особого назначения. М. Ю. 1975. – 198 с.

10. Муру Н. П. Подъём германских лайнеров «Ганза» и «Гамбург».

Гангут, 1966.– №11, 12.

ПЕРВЫЙ ОПЫТНЫЙ УЧЕБНЫЙ ТРЕНАЖЕР РАДИОЛОКАЦИОНОГО РАСХОЖДЕНИЯ СУДОВ Белоусов И. Н.

Радиолокационные станции (РЛС) получили широкое распро странение на судах торгового флота только в конце 1950-х годов.

Первые станции устанавливались на судах выборочно, только на тех, которые, по мнению руководства, особо в них нуждались. Это зависе ло от многих факторов: эксплуатационных, политических и экономи ческих. Но уже к 1970 году все суда Дальневосточного пароходства, включая и портовые пассажирские катера и буксиры, были оборудо ваны РЛС. Подготовка судоводителей по эксплуатации нового обору дования была слабая, и поэтому некоторые судоводители не могли эффективно использовать новую, на тот момент, технику.

Динамика оснащения судов Дальневосточного пароходства ра диолокационными станциями по годам показано в таблице 1.

Таблица Название Количество данных по годам РЛС 1960 1965 Зарница 3 1 – Нептун 76 84 Дон 43 156 Донец 4 37 Океан – – Decca ТМ–909 3 4 JRC 112 A – 1 Всего 129 285 Анализ произошедших аварий показывал, что помимо грубого нарушения правил плавания, основной причиной столкновений судов, уже оборудованных радиолокаторами, являлось неумелое использо вание судоводителями радиолокационный станций.

Для того чтобы улучшить подготовку штурманов, а также, чтобы молодые судоводители могли получить навыки в работе с РЛС, на кафедре «Радионавигационные приборы и системы» ВВМУ был раз работан учебный тренажер. С 1956 по1958 гг. сотрудники кафедры буквально по кусочкам самостоятельно изготавливая необходимые детали, собирали свой тренажер. Идея прибора заключалась в том, что судоводитель, наблюдая на экране тренажера имитированный эхо сигнал «встречного судна», самостоятельно решал задачи на расхож дение и «командовал» маневрами «своего судна». Управление же так называемым «встречным судном» осуществлял преподаватель.

В основу разрабатываемого тренажера были положены следую щие требования: 1) получение на экране РЛС, установленной в учеб ной рубке, имитации эхоимпульса встречного судна, т. е. импульса, отображающего относительное движение двух управляемых судов;

2) получение в учебном классе непрерывного визуального представ ления о местоположении обоих судов, а следовательно, и об их вза имном расположении;

3) запись движения обоих судов с периодиче скими отметками времени.

Тренажер назывался УПРРС (учебный прибор для радиолокацион ного расхождения судов) и был выполнен в виде отдельного блока, электрически связанного с индикатором РЛС «Нептун». С помощью ру чек и приборов, размещенных на наклонной панели управления, осуще ствлялось управление и контроль за движением обоих имитируемых су дов, и получались данные о пеленге и дистанции между ними.

Внутри прибора были размещены: а) узлы, дающие имитацию эхо-импульса «встречного судна» на экране учебного радиолокатора;

б) проекционное устройство, с помощью которого можно было пока зывать на большом экране взаимное положение судов и их движение, а также запись результатов решения задачи (последовательные отмет ки мест в соответствующие моменты времени). Все органы управле ния радиолокатором, за исключением регулировок находящихся в его высокочастотной части схемы, оставались действующими.

В приборе также была предусмотрена стабилизация изображения на экране как по меридиану (норду), так и по курсу. Что самое важное для процесса обучения все происходящее можно было наглядно про демонстрировать на выносном индикаторе. Его устанавливали в учеб ном классе, и давало возможность видеть не только истинное положе ние судов, но и всю радиолокационную картинку, имитирующую процесс расхождения. Для удобства наблюдения за экраном выносно го индикатора было предусмотрено использование наклонного зерка ла под углом 45°.

Работа с прибором УППРС проводилась следующим образом.

Один из обучающихся, находящийся в учебной штурманской рубке, решал задачу на расхождение по радиолокатору, управляя «своим судном» согласно командам. Вся группа обучающихся располагалась на своих рабочих местах так, чтобы им были хорошо видны и свето вой экран, и экран выносного индикатора. Преподаватель устанавли вал на приборе исходные данные судов и включал его. Судоводитель, работавший в отдельной рубке, имея данные о курсе и скорости сво его судна», снимал показания с экрана радиолокатора и с помощью прокладки или планшета определял элементы движения «встречного судна» и, в случае необходимости, мог отдать команду на прибор об изменении движения «своего судна».

Все текущие изменения движения обоих судов, а также пеленг и дистанцию между ними преподаватель сообщал в класс, в результате чего обучающиеся могли не только следить за судами, но и решать за дачу на расхождение самостоятельно;

причем для их ориентировки мог быть включен выносной индикатор или же оба вместе.

После окончания работы на световой экран проектировалось запись движения обоих судов, и группа в присутствии судоводителя, осуществ ляющего расхождение, совместно разбирала всю задачу. На тренажере решались не только специально составленные задачи, но и разбирались «радиолокационные столкновения», имевшие место на флоте.

Подобных тренажеров на тот момент в мире не существовало.

Этот прибор был первым. Он демонстрировался в 1957 г. в Ленингра де на технической конференции по судовождению, где получил одоб рение. Там же было принято решение о промышленном выпуске таких обучающих минитренажеров, учитывая необходимость их примене ния в учебном процессе (Приказ МФ №141 от 7.05.1957 г.). К сожа лению, из-за бюрократических проволочек разработки оставались только на бумаге, и дальше изготовления опытных макетов дело не пошло. Сам же прибор длительное время использовался на кафедре «Судовождение» (тогда дисциплина «Радионавигационные приборы и системы» была закреплена за этой кафедрой), несколько поколений судоводителей помнят «черную коробку с экраном» Вась Вася, как курсанты между собой называли Василия Васильевича. Время показа ло, насколько дальновидным был в то далекое время простой старший преподаватель, уже тогда мечтавший о создании демонстрационно тренажерного оборудования для того, чтобы максимально приблизить учебный процесс к реальным условиям.

В настоящее время тренажерная подготовка занимает ведущее место в процессе обучения, успешное ее прохождение стало строго обязательным для всех судоводителей и закреплено сразу в несколь ких международных конвенциях по безопасности мореплавания. В то же время, мало кому известно, что идея первых учебных радиолока ционных тренажеров разрабатывалась во Владивостокском Высшем Мореходном училище по инициативе В. В. Коновалова.

Такие педагоги–новаторы как Василий Васильевич Коновалов – это самородки, которые составляют «золотой фонд» не только дальне восточной морской науки, но и всей страны. Морской государствен ный университет им. Г. И. Невельского учредил специальную премию имени профессора Коновалова лучшим курсантам за успехи в учебе.

Литература 1. Коновалов В. В. Учебный радиолокационный тренажер. Мор ской флот. 1958. – № 2. НИР ММФ 1970 ХДТ-4/70/63-П Разработка рекомендаций по повышению надежности судовых РЛС ДВВИМУ 1970 г.

3. Коновалов В. В. Современные радионавигационные устройст ва и их использование в ДВ пароходстве. Материалы научно технической конференции. Владивосток, 1957 г.

ИСТОРИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ СУДОВ НА БАЗЕ БРЛС «РАСКАТ»

Лентарёв А. А.

В последние десятилетия в практике судовождения появился тер мин «система безопасности мореплавания» (maritime safety system) [1].

К их числу относятся и системы управления движением судов (СУДС), под которыми понимается специализированный береговой техниче ский комплекс, включающий в себя радиолокационную аппаратур как основное средство сбора информации, автоматизированные средства обработки, анализа и отображения информации, а также оборудова ние УКВ радиосвязи.

В развитии СУДС выделяются три этапа:

– СУДС первого поколения, которые оборудовались, как прави ло, обычными или несколько модифицированными судовыми радио локационными станциями (РЛС);

– СУДС второго поколения, основанные на использовании спе циализированных береговых РЛС;

– автоматизированные СУДС, в которых обработка информации и анализ навигационной ситуации выполняется с использованием вычис лительной техники и специально разработанных алгоритмов [2].

В предыдущем выпуске данного сборника опубликована инфор мация о первых отечественных СУДС первого поколения, в которых использовались судовые РЛС «Нептун», а затем и РЛС «Дон». В дан ной статье представлена история отечественных СУДС второго поко ления, в которых основным компонентом была специализированная береговая РЛС (БРЛС) «Раскат».

Появившиеся в начале 1950-х годов СУДС первого поколения быстро доказали свою эффективность в части повышения безопасно сти мореплавания. В связи с этим в Министерстве морского флота была разработана программа оснащения отечественных портов по добными системами. По результатам исследований и экспериментов, проведенных в связи с определением мест установок береговых РЛС и качествa радиолокационного просмотра судоходных трасс, в Ми нистерстве морского флота в конце 1950-х годов было разработано техническое задание на изготовление первой специализированной портовой РЛС. При этом в качестве одного из основных условий ста вилась необходимость обеспечения радиолокационной проводки су дов по узким и протяженным фарватерам (шириной 100-120 м, про тяженность 10-12 миль). При этом, согласно требованиям, БРЛС должна была обеспечивать судоводителя следующими данными: ин формацией о точном положении судна к моменту начала его движе ния от приемного буя;

непрерывными сведениями о положении судна относительно оси канала, а также относительно ближайших знаков плавучего ограждения;

сведениями о расстоянии до ближайшей точки поворота или другого характерного участка канала;

сведениями о на личии на канале или акватории других судов;

расстояния до них и времени кратчайшего сближения и т. п.

Группой радиоспециалистов отечественной промышленности под руководством М. И. Дубовицкого была разработана и в октябре 1960 г. прошла государственные испытания первая отечественная БРЛС «Раскат». В качестве технической основы «Раската» была вы брана высокоточная аэродромная ЛС «слепой посадки», модернизи рованная для морских приложений. БРЛС «Раскат» была установлена в Ленинградском морском торговом порту и принята в опытную экс плуатацию в августе 1961 г. с целью обслуживания морских подходов к порту [3]. Первым начальников и организатором «Раската» был Версанофий Васильевич Петров.

Станция была установлена на южном берегу Невской губы у по селка Старый Петергоф (рис. 1). При этом обеспечивался радиолока ционный обзор всего Ленинградского морского канала от Кронштад та да входных ворот порта. Аппаратура размещалась в двухэтажном здании, на котором на высоте 27 м над уровнем моря была установле на антенна. Радиолокационная аппаратура работала в трехсантимет ровом диапазоне волн с мощностью импульса 70 кВт и длительно стью 0,05 мкс при частоте повторения 1618/3236 имп/с. Скорость вращения антенны составляла 10 об/мин, ширина луча в горизонталь ной плоскости – 0,4о.

БРЛС Рис. 1. Расположение БРЛС "Раскат" Ле нинградского морского порта Таблица Технические характеристики береговых РЛС 1950-60 гг.

Береговые радиолокационные Основные станции технические параметры «Рас- «Дек- «Фи- «Дер кат» ка-32» липс» во»

СССР Анг- Голлан- Фран лия дия ция Антенна Ширина диаграммы направленности в горизонтальной плоскости, градусы 0,4 0,3 0,7 0, Ширина диаграммы направленности в вертикальной плоскости, градусы 7 4 17 Уровень боковых лепестков, дб 26 30 27 Скорость вращения, об/мин 10 20 18 Коэффициент усиления 7500 25000 - Горизонтальный раскрыв отражателя, м 6,6 7,5 3,8 4, Пе р е д а т ч и к Импульсная мощность, кВт 70 10 30 Длительность импульса, 0,05 0,05 0,1 0,5-0, Частота повторения импульсов, имп/с 1618/ 1840 2770 Приемник Промежуточная частота, МГц 60 30 30 Ширина полосы пропускания, МГц 27 22 18 Индикаторы Максимальное количество индика торов – кругового обзора 1 1 4 – секторного обзора 6 6 - Диаметр рабочей части экрана, см 40 38 38 По сравнению с серийными судовыми РЛС, которые использова лись в качестве береговых станций, БРЛС «Раскат» имела ряд усо вершенствований. В зале оперативного центра помимо индикатора кругового обзора (ИКО) для просмотра обслуживаемой акватории в крупном масштабе были установлены шесть индикаторов секторного обзора (ИСО) диаметром 400 мм: три из них в масштабе 1:10000 вос производили почти всю открытую часть морского канала, а осталь ные три перекрывали оставшуюся часть канала, кронштадтский фар ватер и Большой кронштадтский рейд с местами приема лоцманов.

Связь между БРЛС, судами, портовыми службами и лоцманами под держивалась по УКВ радиотелефону на международных частотах.

При разработке БРЛС «Раскат» ыли использованы новейшие дос тижения науки и техники того времени. В таблице 1 приведены ос новные технические характеристики станции в сравнении с аналогич ными параметрами БРЛС зарубежных фирм [3].

Из таблицы 1 видно, что БРЛС «Раскат» по своим техническим данным практически ни в чем не уступала зарубежным аналогам. Экс плуатационные параметры станции сводились к следующему: а) даль ность обнаружения судна водоизмещением 1000 т – 13 миль;

б) разре шающая способность РЛС: по углу – 0,6о;

по расстоянию – 25 м (на ИКО) и 30 м (на ИСО);

в) погрешность измерения направлений – 1о (на ИКО) и 0,5о (на ИСО);

г) погрешность измерения расстояний – 25 м (на ИСО) и 0,6-0,8 % от номинала шкалы (на ИКО). ИКО имел 4 шкалы дальности – 2, 5, 10 и 25 миль, а также подвижной круг дальности и электронный визир, обеспечивавший измерение пеленгов и расстояний между любыми двумя точками на экране и смещение центра развертки в любую точку экрана на всех шкалах, кроме шкалы 25 м.

Максимальная дальность действия ИСО составляла 6,5 мили, име лись подвижной круг дальности и электронный визир. В состав радиоло кационной подсистемы входил датчик электронных меток оси фарватера, вырабатывавший до 360 дискретных электронных меток с минимальным угловым интервалом между соседними метками 0,5о. Стабильность элек тронным меток на экране ИСО: по углу - 6;

по расстоянию – 15 м. Общий вид индикаторов БРЛС «Раскат» показан на рис. 2.

БРЛС «Раскат» состояла из следующих основных блоков:

– антенно-волноводная система;

– передающее устройство (два комплекта передатчика с магне тронными генераторами, модуляторами и блоками управления);

– приемное устройство (два комплекта приемников с усилителя ми СВЧ, блоками автоматической подстройки частоты, приборы кон троля чувствительности, блоки проходящей мощности и щит пере ключения комплектов);

– распределительный щит индикаторов;

– стойка управления РЛС;

– ИКО и ИСО (6 комплектов);

– стойка датчика электронных меток фарватера;

– подсистема питания;

– два комплекта УКВ радиостанций.

В качестве операторов БРЛС работали, как правило, лоцманы Ле нинградского морского торгового порта, прошедшие предваритель ную подготовку по ознакомлению с устройством станции и обучению методам радиолокационной проводки. Контроль за положением об служиваемых судов осуществлялся по степени их смещения с оси ка нала и отстоянию от буев, ограждающих фарватер (в маршрутных ко ординатах). Для удобства работы оператора на светофильтрах, кото рым были снабжены экраны ИСО, были нанесены метки оси канала, его границы, а также буи и вехи;

при нормально прогретой аппаратуре радиолокационное изображение совпадало с изображением, сформи рованным этими метками. Развертка на экране ИСО была производ ной от радиально-круговой временной развертки.

При небольшой интенсивности движения и сравнительно не сложных гидрометеорологических условиях операторы выполняли двустороннюю проводку судов по каналу. Одновременно один опера тор мог эффективно обслуживать 3-4 судна.

Услуги БРЛС «Раскат» не были обязательными, т.е. суда не долж ны были в обязательном порядке пользоваться этими услугами, стои мость которых составляла 50% лоцманских сборов. Станция получила должную оценку со стороны судоводителей и служб порта лишь после того, как с её помощью был выполнен ряд ответственных проводок судов и когда судоводители и лоцманы на личном опыте убедились в четкой и надежной работе станции. Количество проводимых станцией судов росло быстрыми темпами: 1962 г. – 152;

1963 г. – 240;

1964 г. – 337;

1965 г. – 385;

1966 г. – 514;

1967 г. – 823 [4].

Основная нагрузка на станцию приходилась на осенне-зимний период: в летнее время услугами станции пользовалось примерно 60% проходящих по каналу судов, в осенне-зимнее время – до 90%.

Осенью и зимой плавание по Ленинградскому морскому каналу ста новилось еще более сложным за счет льдообразования, когда под вижки льда могли сместить знаки плавучего навигационного ограж дения. Поэтому в это время работа станции была особенно эффектив ной. Операторы БРЛС координировали действия ледоколов, что по зволяло вскрывать лед точно по оси фарватера, своевременно инфор мировали их об остановившихся и затертых во льдах судах и т.п. Ус пешная зимняя навигация в порту в значительной мере зависела от работы БРЛС «Раскат».

За первые пять лет работы БРЛС «Раскат» были практически лик видированы посадки судов на бровки канала, простои из-за плохой видимости. За время работы станции не было ни одного отказа в об служивании. С 1967 г. стали практиковаться радиолокационные про водки судов без лоцмана на борту, только по информации, передавае мой на суда с БРЛС.

Следующий комплект аппаратуры БРЛС «Раскат» был установ лен в мае 1965 г. в порту Жданов с целью обеспечения радиолокаци онной проводки судов по каналу Угольной гавани и Азовостальскому каналу, ширина которого по грунту составляет около 100 м при общей протяженности почти 15 миль. Аппаратура размещалась в двухэтаж ном здании, на верхнем этаже – зал оперативного центра с основной аппаратурой, внизу были установлен дизель-генератор с автоматиче ским запуском и располагались другие помещения. Антенна распола галась прямо на крыше здания на высоте 60 м над уровнем моря. Ра бочая зона БРЛС «Раскат» порта Жданов показана на рис. 3. Состав технического оборудования был таким же, как на БРЛС «Раскат» в порту Ленинград.

В периоды пониженной видимости и во время ледовых компаний БРЛС работала в режиме круглосуточной готовности к радиолокаци онной проводке. В летние месяцы, когда навигационная ситуация в порту достаточно проста, проводились профилактические работы. По сле установления связи с судном, нуждавшимся в услугах станции, оператор БРЛС сообщал на судно его действительный координаты и давал курс следования к приемному бую и расстояние до него (ис пользуя ИКО). При подходе судна к точке поворота (ось канала) опе ратор информировал его о рекомендуемой скорости и курсе движе ния. При следовании судна в зоне действия ИСО оператор контроли ровал его положение по величинам бокового смещения, информиро вал об обстановке на канале, переходя последовательно от одного ИСО к другому. Проводка выполнялась одним оператором, продол жительность вахты которого составляла 12 часов. Режим двусторон него движения на канале допускался лишь в исключительных случаях по разрешению капитана порта. Процесс проводки документировался с помощью магнитофона «Звук-1». Для связи БРЛС с судами исполь зовались УКВ ра диостанции типа «Порт-2», «Ко рабль-2» и «Ака ция».

Об эффектив ности работы БРЛС свидетельст вуют данные о ко личестве обслу женных судов:

1966 г. – 471 (вре мя наработки стан Рис. 2. Общий вид индикаторов БРЛС «Раскат» [3] ции – 734 часа);

1967 г. – 1221 (1226 часов);

1968 г – 1247 (1228 часов). Вскоре после ввода станции в эксплуатацию служба безопасности мореплавания Азовского пароходства разрешила определенной части судов (в ос новном, работающих на углерудовозных линиях) плавание по под ходным фарватерам без лоцмана на борту, руководствуясь только ин формацией с БРЛС [6].

Еще один, третий, комплект БРЛС «Раскат» был использован Мурманским торговым портом при создании СУДС Кольского залива, которая была введена в эксплуатацию 29 декабря 1965 г. [6]. Кольский залив, несмотря на достаточную ширину и глубину, представляет зна чительные затруднения для плавания, что связано с весьма интенсив ным движением, частыми осадками, туманами и парением моря. До 1965 г. каждое судно простаивало в порту из-за плохой видимости от 6 до 12 часов. Предпринимались попытки координировать движение судов с помощью «Штабов проводки», куда входили представители диспетчерских служб всех ведомств. Однако не имевший возможно сти видеть весь контролируемый район «Штаб проводки» не мог эф фективно регулировать судоходство.

БРЛС располагалась на Абрам-мысе в двухэтажном здании. При наступлении плохой видимости на неё возлагались следующие функции:

радиолокационная проводка судов по за ливу;

информирование судов об их место положении и обстановке;

контроль и регу лирование движения судов в порту, на рейде и при перешвартовках и изменении места якорной стоянки;

информирование диспетчеров торгового и рыбного портов о дислокации и перемещениях судов;

содей ствие спасательным операциям;

контроль местоположения средств плавучих СНО.

Для удобства управления судами и обмена с ними информацией движение судов осуществлялось по рекомендован ным курсам, которые были разбиты на равные участки в 1 и 3 кабельтовых точ ками, каждая из которых имела порядко вый номер. Створные линии, курсы и точки с их номерами были нанесены на рабочих планшетах операторов СУДС;

аналогичные планшеты имелись у лоцма Рис. 3. Рабочая зона БРЛС нов. Так как посещающие порт суда были "Раскат" в порту Жданов оборудованы самой разной аппаратурой, то для обеспечения связи с судами на СУДС были установлены радиостанции пяти типов: «Порт 2», «Корабль-2», ЦРС, «Акация» и «Ерш-Р».

Организация работы этой СУДС имела свои особенности. Заявки на обслуживание собирал дежурной оператор, который составлял график очередности проводок. Станция включалась в рабочий режим при снижении видимости до 1 мили. При ухудшении видимости до 0, мили контроль за всей навигационной обстановкой передавался в ве дение СУДС. С этого момента всякое самостоятельное движение су дов запрещалось, а их перемещение осуществлялось только под про водкой или под наблюдением станции. Время начала и окончания пе риодов полного контроля над судоходством оператор станции переда вал по всем каналам связи.

Функционирование СУДС на Абрам-мысе позволило ввести чет кую регламентацию судоходства в Южном колене и обеспечило воз можность двустороннего движения судов при пониженной видимости.

При этом полностью были исключены навалы и столкновения судов, резко сокращены непроизводительные простои флота и портового оборудования. За первые три года работы количество обслуженных судов увеличилось с 791 (1966 г.) до 3620 (1968 г.). Анализ аварийно сти за первые 15 лет работы системы показал, что при увеличении ин тенсивности движения в южном колене залива в 26 раз аварийность осталась на уровне 1967 г. [7].

Четвертая БРЛС «Раскат» была установлена в порту Ильичевск в декабре 1966 г. Она заменила судовую РЛС «Дон», которая использо валась здесь в качестве береговой станции с 1961 г. (РЛС «Дон» оста лась в качестве дублирующей). Основное назначение этой станции за ключалось в радиолокационной проводке судов в условиях плохой видимости по короткому, но узкому подходному фарватеру, в районе которого действуют сильные поперечные течения, а также по аквато рии Южного бассейна порта. Кроме того, станция обслуживала тран зитные суда, проходящие вдоль побережья на Одессу.

БРЛС была установлена на северной косе при входе в Сухой ли ман в двухэтажном здании, рядом с которым располагались две ажур ные металлические мачты. Одна их них высотой 18,5 м несла радио локационную антенну, другая – высотой 30,5 м – антенны радиостан ций и средства сигнализации. Зона обслуживания охватывала аквато рию, ограниченную с одной стороны берегом, а с другой – окружно стью радиусом 25 миль между направлениями 43о и 198о, а также ак ваторию первого (Южного) бассейна морского порта.

Радиолокационное обслуживание судов осуществлялось кругло суточно по запросу капитанов в порядке очередности, независимо от состояния видимости. Одновременно обслуживалось не более двух судов. Движение судна контролировалось путем передачи ему мар шрутных координат (смещение с линии створа и расстояния до дамб), а также с помощью определения места в полярных координатах (пе ленг и расстояние до навигационного ориентира или БРЛС). При про водке судов по акватории Южного бассейна информация о месте суд на дополнялась рекомендациями об изменении курса или скорости, времени отдачи якоря и других деталях по усмотрению оператора станции. Иногда по запросу капитанов БРЛС определяла место судов в географических координатах. В случае выхода из строя аппаратуры БРЛС «Раскат» использовалась установленная в портнадзоре судовая РЛС «Дон». Радиолокационная проводка документировалась фото графированием траектории движения судов и звукозаписью радиооб мена между судами и БРЛС.

Станция отличалась тем, что на ней была сосредоточена вся нави гационная и оперативная информация (сведения о гидрологическом режиме в районе подходов к порту, состояние видимости и метеодан ные, сведения диспетчерского характера и т.п.). Это превратило стан цию в центр координации судоходства на акватории порта и подхо дах к нему, а также в центр координации работы портовых служб:

лоцманской, портового надзора, портофлота и др. Станция работала в распорядительном режиме, о чем свидетельствует, например, вы держка из правил плавания: «Все суда, находящиеся во время тумана на акватории порта Ильичевск или его внешнем рейде, независимо от использования судового радиолокатора, должны информировать бере говую РЛС о своих действиях во время движения. Указания береговой РЛС о перемене места стоянки судна или о прекращении его движе ния обязательны к исполнению…» [4].


Об экономической эффективности БРЛС «Раскат» можно судить по расчетам, выполненным применительно к СУДС в порту Ильи чевск, где капитальные вложения на её строительство были наиболь шими (501 тыс. руб) из-за необходимости постройки автономной электростанции. Экономический эффект при грузообороте и судообо роте на уровне 1967 г. (величина предотвращенного ущерба за выче том эксплуатационных расходов и амортизационных отчислений) со ставляет 167,8 тыс. туб в год. Вероятный экономический эффект при грузообороте порта на прогнозировавшемся уровне 1970 г. составил бы 331,6 тыс. руб в год. Таким образом, предполагалось, что капи тальные вложения на строительство СУДС в Ильичевске окупились бы к середине 1969 г. и уже к концу 1970 г. принесли бы прибыль в размере 500 тыс. руб. При этом не учитывалось уменьшение аварий ности, оказание помощи при проведении спасательных операций, лоцмейстерских и других работ [8]. О фактической эффективности работы СУДС можно судить по результатам 1971 г., когда с помощью системы было предотвращено простев судов на 9774 судочасов, а эко номический эффект составил 445 440 руб [9].

В ходе эксплуатации всех четырех комплектов БРЛС «Раскат»

выявились некоторые нерешенные проблемы. Прежде всего, это про блема опознавания судов, обслуживаемых СУДС, когда возникала не обходимость опознавания отметки конкретного судна на экране БРЛС среди прочих эхо-сигналов. В 1968 г. на СУДС Ильичевска дос таточно успешно были проведены эксперименты по решению этой проблемы с помощью УКВ-радиопеленгатора, устанавливающего на правление на судно во время установления с ним радиотелефонного контакта.

Другая важная проблема заключалась в документировании про цесса проводки, что было необходимо для разбора аварийных случаев, а также для отработки методов проводки и обучения операторов. По инициативе капитана порта Л. Л. Хлебникова здесь впервые была применена система непрерывного фотографирования с экрана БРЛС с одновременной магнитной записью переговоров. Этот метод вскоре стал использоваться и в других портах. Здесь же в 1967 г. проведены экспериментальные исследования по телевизионной трансляции ра диолокационного изображения из здания СУДС в службу капитана порта, что обеспечивало квалифицированный контроль и помощь во время проводки судов.

Здесь следует особо отметить заслуги капитана Ильичевского порта Л. Л. Хлебникова по внедрению БРЛС и усовершенствованию как самой станции, так и её отдельных подсистем. Л. Л. Хлебников был инициатором установки в Ильичевске и первой БРЛС (на базе су довой станции «Дон», 1961 г.), и сменившей её БРЛС «Раскат», и по следующей автоматизированной СУДС «Бриз-1609-УДС», 1981 г. За эту работу он вместе с группой специалистов в 1985 г. был удостоен Государственной премии.

Таким образом, станция «Раскат» представляла собой первую отечественную специализированную береговую РЛС, которая исполь зовалась в СУДС, относящихся к системам второго поколения. Эта станция отличалась высокими техническими параметрами, надежно стью и долговечностью. В порту Ленинград она эксплуатировалась более 30 лет до первой половины 1990-х годов. В Мурманском порту она работала до конца 1990-х годов. К сожалению, после выпуска все го 4 комплектов БРЛС «Раскат» их дальнейшее изготовление прекра тилось, и с конца 1960-х годов отечественные СУДС оборудовались или судовыми РЛС или береговыми РЛС других типов.

Литература 1. The American Practical Navigator. Originally by N. Bowditch.

2002 Bicentennial Edition. NIMA Ref. No. NVPUB69. - 880 p.

2. Лентарёв А. А. Первые в мире системы управления движением судов. Вып. 16/2007.Вестник Морского государственного университе та. Серия «История морской науки, техники и образования». Владиво сток: Мор. гос. ун-т. – 2007. – С. 83- 3. Дубровицкий М. И., Черняев Р. Н., Щеголев В. И. Портовая ра диолокационная станция “Раскат” / ЦНИИМФ. Инф. Сб. «Судовожде ние и связь». – 1962. – Вып. 79. – С. 3-31.

4. Щеголев В. И. Береговые РЛС в судовождении. – М.: Транс порт, 1971. – 118 с.

5. Черняев Р. Н. Радиолокационные системы контроля и управ ления движением судов на акваториях портов и в узкостях // ЦБНТИ ММФ. Серия «Судовождение и связь». М., 1971. – Вып. 6(41). – 19 с.

6. Буровик Л.А. Опыт эксплуатации береговой радиолокационной станции «Раскат» Мурманского морского торгового порта / ММФ.

ЦБНТИ. Серия «Судовождение и связь». М., 1967. – № 8. – С. 12-28.

7. Москвин Г. И., Кирилин М. А. Управление движением судов в портах и узкостях // ЦБНТИ ММФ. Серия «Судовождение и связь». М., 1984. – Вып. 9(174). – С. 1-22.

8. Состояние и перспективы развития береговых радиолокацион ных станций (глава 3) // ЦБНТИ ММФ. Серия «Судовождение и связь». М., 1968. – № 41(203) – С. 35-44.

9. Хлебников Л. Л. Опыт работы поста регулирования движения судов в порту Ильичевск // ЦБНТИ ММФ. Серия «Судовождение и связь». М., 1973. – Вып. 1(58). – С. 28-34.

ЗАВИСИМОСТЬ ТОЧНОСТИ ОБСЕРВОВАННЫХ КООРДИНАТ ПИ FSN-70 ОТ ВЫСОТЫ КУЛЬМИНАЦИИ СПУТНИКОВ СРНС ТРАНЗИТ Комаровский Ю. А.

Спутниковая радионавигационная система (СРНС) Транзит ис пользовалась гражданскими потребителями с 1967 года по 1996 год.

Система непрерывно совершенствовалась, вследствие чего точность определения места судна (ОМС) непрерывно росла. Поэтому точность ОМС с помощью приёмоиндикаторов (ПИ) системы Транзит была по стоянным предметом исследований. С конца 70-х годов на суда отече ственного коммерческого флота стали поступать хорошо зарекомен довавшие себя одноканальные ПИ зарубежных изготовителей. В оте чественной морской науке исследования точности проводились с не сколькими типами ПИ, изготовленными компанией Magnavox. Здесь надо отметить хорошо известные работы ленинградского учёного Ю.

К. Баранова [1] и Ю. А. Пескова [2]. Они сделали большой вклад в по нимание широкой отечественной морской общественностью принци пов ОМС с помощью СРНС Транзит, а также в теорию методов оцен ки точности таких ОМС.

Получилось так, что на суда Министерства морского флота СССР поступали ПИ MX-1102 и MX-1105 американской компании Magnavox. Суда Министерства рыбного хозяйства СССР снабжались немного позже ПИ FSN-70, которые закупались несколькими боль шими партиями у японской компании Furuno. Поэтому вопросы точ ности ОМС с помощью ПИ MX-1102 и MX-1105 были изучены более основательно. В ходе исследований были получены результаты, кото рые широко использовались в практическом судовождении. ПИ FSN 70 в этом смысле повезло меньше, хотя на отечественных судах их было больше, нежели ПИ MX-1102. Предлагаемое здесь исследование со значительным опозданием восполняет этот пробел.

В качестве объекта исследования были взяты результаты наблю дений автора за работой ПИ FSN-70 в лаборатории кафедры Промы слового судовождения и промышленного рыболовства Дальневосточ ного филиала Всесоюзного института повышения квалификации ру ководящих работников и специалистов рыбного хозяйства СССР во Владивостоке. Эксперимент проходил с перерывами с 23.12.87 по 02.06.88, с 29.08.88 по 09.11.88 и с 11.01.89 по 10.03.89. В ходе наблю дений в ПИ вводилась нулевая скорость, курс 0°, возвышение антенны над геоидом 25 м, критерий качества обсервации 3. Круглосуточно получаемые обсервованные координаты и сопутствующая им инфор мация регистрирующим устройством ПИ автоматически выводились на металлизованную бумажную ленту. Эти данные анализировались.

Некачественные обсервации игнорировались. Так было получено надёжно обсервованных координат, которые соответствовали высотам кульминации от 16° до 70°. Этот массив данных записывался вручную на бумажные носители в виде протоколов наблюдений. Оцифровать и обработать собранный статистический материал автору удалось толь ко в феврале 2007 года.

Получилось так, что на одно значение высоты кульминации при шлось в среднем 100 наблюдений. Зная об уменьшение числа надёж ных обсерваций при увеличении высоты кульминации, было решено объединить выборки по пять последовательных значений высот в группе. О том, как распределены количества наблюдений в каждой сформированной таким образом группе, можно судить по табл. 1 и рис. 1.

Таблица Распределение количества наблюдений по группам Номер Интервалы Середина Количество Относительная группы высот интервала наблюдений частота 1 16°- 20° 18° 912 0, 2 21 - 25 23 693 0, 3 26 - 30 28 622 0, 4 31 - 35 33 546 0, 5 36 - 40 38 439 0, 6 41 - 45 43 402 0, 7 46 - 50 48 363 0, 8 51 - 55 53 318 0, 9 56 - 60 58 290 0, 10 61 - 65 63 283 0, 11 66 - 70 68 248 0, Всего На рис. 1 и табл. 1 видно, что объём выборки заметно убывает с увеличением высоты кульминации. Если сравнивать размер выборки последней группы (интервал от 66° до 70°) с размером первой (интер вал от 16° до 20°), то они отличаются почти в четыре раза.

Известно, что точность оценки статистических характеристик рас пределения случайной величины зависит от объёма выборки. Предпо ложим, что параметры законов распределения случайных величин (обсервованной широты, долготы, возвышения антенны над геоидом) не зависят от высоты кульминации спутника. Тогда параметры будут определены точнее для малых высот кульминации, так как для них объёмы выборок гораздо больше.

Рис. 1. Гистограмма распределения числа наблюдений по группам Дальнейшая обработка полученного статистического материала свелась к вычислениям среднего значения широты и долготы, а также их средних квадратических отклонений (СКО) по группам. Для этого были введены соответствующие обозначения. Буквой l обозначим номер группы, l 1, 2,..., 11. Буквой j обозначим значение высоты n кульминации спутника, j 16, 17,..., 70. Пусть jl – число наблюде ний в j-м массиве группы l. Значение текущей обсервованной широ ты в j-том массиве группы l обозначим как ijl. Тогда сумма всех значений обсервованной широты в группе l выразится следующим образом:


n jl 15 5 l ijl.

Sl j 11 5 l i 1 (1) Общее количество наблюдений в группе l выразится как 15 5 l Nl n jl.

j 11 5 l (2) Подсчитанное количество наблюдений в каждой группе можно найти в табл. 1 в столбце “Количество наблюдений”.

Среднее значение широты в группе l рассчитывалось по формуле (3).

Sl S cp ) (l.

Nl (3) Среднее квадратическое отклонение обсервованной широты в группе l рассчитывалось по следующей формуле:

n jl 15 5 l ijl S cp ) (l j 11 5 l i cp) (l.

Nl (4) Результаты вычислений средних широт и их СКО представлены в табл. 2.

Таблица Результаты вычислений средних широт и их СКО Номер Интервалы Середина Средняя СКО группы высот интервала широта (мин) широты (мин) 1 16°- 20° 18° 0,40120 0, 2 21 - 25 23 0,39167 0, 3 26 - 30 28 0,39201 0, 4 31 - 35 33 0,38615 0, 5 36 - 40 38 0,38553 0, 6 41 - 45 43 0,38805 0, 7 46 - 50 48 0,38562 0, 8 51 - 55 53 0,38534 0, 9 56 - 60 58 0,38607 0, 10 61 - 65 63 0,38257 0, 11 66 - 70 68 0,38294 0, В таблице 2 средняя широта и СКО приведены в минутах широты.

Причём средняя широта представлена только дробной её частью, так как целые значения градусов и минут в результатах расчётов не меня лись от группы к группе.

Чтобы получить СКО широты и в дальнейшем долготы в метрах, ' необходимо было рассчитать длины дуг одной минуты меридиана ( lm ) и параллели ( l 'p ).

a (1 e 2 ) arc1 a arc ' l 'p cos cp, lm, (5) 2 2 3 1 e 2 sin 2 cp (1 e sin cp ) где a – длина большей полуоси референц-эллипсоида WGS-84, e – его первый эксцентриситет WGS-84.

a = 6378137 м, arc1’ = 0,000290888208665, e2 = 0,00669437999014.

' ' Отсюда в широте Владивостока lm = 1851,583341 м, l p = 1356,452369 м.

Характер изменения средней широты представлен на рис. 2.

Рис. 2. Зависимости широты от высоты кульминации На рис. 2 прослеживается явная тенденция смещения обсервованного места судна к югу с увеличением высоты кульминации спутника. Размах смещения составил 34,62 м.

Ранее автору удалось рассчитать среднюю обсервованную широту для того же места наблюдений для всех удачных ОМС. Выборка тогда составила 7228 наблюдений. Динамическая часть средней широты этой выборки составила 0,3893 минуты меридиана. Значение средней широты на рис. 2 изображено в виде прямой линии. Если предполо жить, что полученное значение ср достаточно близко к значению генерального среднего, то можно получить аналитическое выражение для расчётов поправок к обсервованным широтам за высоту кульми нации спутника. Общий вид выражения для расчёта упомянутой по правки будет таким:

cp (h), (6) где – поправка к обсервованной широте, cp – средняя широта, принятая в первом приближении за истинную, (h) – выражение, с помощью которого можно вычислить значение обсервованной широ ты в зависимости от высоты кульминации спутника.

Регрессионный анализ значений средних широт табл. 2 позволил получить коэффициенты параболической полиномиальной зависимо сти обсервованной широты в минутах от высоты кульминации в гра дусах. Её вид представляет формула (7).

(h) 0,4128 0,001h 0,000008h 2. (7) Отсюда выражение для расчёта поправки к обсервованной широ те, выраженной в минутах меридиана, будет иметь следующий вид:

0,000008h 2 0,001h 0,0235. (8) Чтобы получить выражение для расчёта линейного смешения вдоль меридиана ( m ), соответствующего поправке (8), умножим выражение (8) на lm из формулы (5).

a (1 e 2 ) arc m 0, 000008 h 0, 001 h 0, 2 2 (1 e sin ). (9) График изменения СКО обсервованной широты представлен на рис. 3. Как видно на графике рис. 3, точность определения обсерво ванной широты увеличивается почти вдвое с увеличением высоты кульминации спутников системы Транзит. Минимальное значение СКО равно 61,78 м. Эту величину следует принять в качестве пре дельной точности определения обсервованной широты ПИ FSN-70.

Рис. 3. Зависимость СКО широты от высоты кульминации Если сравнить полученный график аппроксимирующей функции рис. 3 с теоретической кривой зависимости СКО обсервованной ши роты работы [2], то налицо их отличия в крутизне кривых и в величи нах СКО. СКО широты ПИ FSN-70 значительно больше.

Аппроксимация параболической линией регрессии, изображённой на рис. 3, позволила получить аналитическое выражение зависимости СКО в минутах обсервованной широты от высоты кульминации в сле дующем виде:

147,31 2,619h 0,0212h 2.

(10) Чтобы вычислить в метрах СКО обсервованной широты в зависи ) (m мости от высоты кульминации ( ), воспользуемся формулой (5) для расчёта длины одной минуты меридиана.

a (1 e 2 ) arc m ) ( 147,31 2,619 h 0,0212 h.. (11) (1 e 2 sin 2 ) Затем были рассчитаны средние и СКО обсервованных долгот с использованием формул (1–4). Результаты расчётов сведены в табл. 3.

Таблица Результаты вычислений средних долгот и их СКО Номер Интервалы Середина Средняя СКО группы высот интервала долгота (мин) долготы (мин) 1 16°- 20° 18° 0,60870 0, 2 21 - 25 23 0,59824 0, 3 26 - 30 28 0,60014 0, 4 31 - 35 33 0,59556 0, 5 36 - 40 38 0,60016 0, 6 41 - 45 43 0,59806 0, 7 46 - 50 48 0,60322 0, 8 51 - 55 53 0,61063 0, 9 56 - 60 58 0,61248 0, 10 61 - 65 63 0,60809 0, 11 66 - 70 68 0,61970 0, Характер изменения средней долготы ПИ FSN-70 в зависимости от высоты кульминации показан на рис. 4. На нём нанесена прямая линия, соответствующая значению средней долготы 0,5973 минуты. Это значение было получено автором ранее по 7228 наблюдениям всех удачных обсерваций независимо от высоты кульминации.

Рис. 4. Зависимость долготы от высоты кульминации На рис. 4 видно, что средняя долгота, полученная ранее по большой выборке, не касается параболической линии регрессии. Тем не менее, она пересекает семейство точек в диапазоне 23° – 38°. Вполне допустимо, что из-за большого рассеяния значений рассчитанных долгот по каждой группе высот кульминации линия регрессии не совсем корректно отражает зависимость. Этот факт не может заслонить другой, который также как и в случае распределения широт на рис. 2, позволяет сделать вывод о существовании устойчивой зависимости обсервованной долготы от высоты кульминации. Как следует из рис. 4, в интервале высот кульминации от 16° до 23° обсервованные долготы смещаются к западу.

В диапазоне высот от 23° до 43° значения обсервованных долгот близки к генеральному среднему, а затем наблюдается устойчивое смещение к востоку. Следовательно, во время существования СРНС Транзит имел смысл вводить поправку к долготе за высоту кульминации спутника. Из табл. 3 следует, что размах изменения обсервованных долгот составляет 0,0242 минуты долготы, что соответствует 32,826 м в широте Владивостока.

По аналогии с выражением (6) для обсервованных долгот можно записать cp (h), (12) где – поправка к обсервованной долготе, cp – средняя долго та, принятая в первом приближении за истинную, (h) – выражение, с помощью которого можно вычислить значение обсервованной долго ты в зависимости от высоты кульминации спутника.

Регрессионный анализ значений средних долгот табл. 3 позволил получить коэффициенты параболической полиномиальной зависимости обсервованной долготы в минутах от высоты кульминации в градусах. Её вид представляет формула (13).

(h) 0,6222 0,0013h 0,00002h 2 (13) Отсюда выражение для расчёта поправки к обсервованной долготе, выраженной в минутах, будет иметь следующий вид:

0,00002h 2 0,0013h 0,0249. (14) Чтобы получить выражение для расчёта линейного смешения по параллели (m ), соответствующего поправке (14), умножим выра l p жение (14) на из формулы (5).

a arc m cos 0, 00002 h 0, 0013 h 0, 1 e 2 sin. (15) График изменения СКО в метрах обсервованной долготы представлен на рис. 5.

Рис. 5. Зависимость СКО долготы от высоты кульминации Аналитическое выражение, соответствующее аппроксимирующей кривой рис. 5, имеет следующий вид:

m) 246,14 5,5586h 0,084h 2.

( (16) Теперь можно оценить радиальную среднюю квадратическую погрешность (РСКП) ОМС с помощью ПИ FSN-70. Её в радионавига ции принято рассчитывать в метрах так:

2 (m) 2.

( m) OMC m) ( (17) Результаты расчётов РСКП по формуле (17) помещены в таблице 4.

Таблица Результаты вычислений РСКП ОМС ПИ FSN- Номер Интервалы Середина СКО СКО РСКП группы высот интервала широты, м долготы, м метры 1 16°- 20° 18° 116,724 170,221 206, 2 21 - 25 23 92,634 169,000 192, 3 26 - 30 28 81,773 152,438 172, 4 31 - 35 33 76,488 153,428 171, 5 36 - 40 38 86,617 159,057 181, 6 41 - 45 43 81,358 161,011 180, 7 46 - 50 48 65,777 178,143 189, 8 51 - 55 53 65,083 183,731 194, 9 56 - 60 58 73,841 193,497 207, 10 61 - 65 63 68,506 245,088 254, 11 66 - 70 68 61,785 251,829 259, Характер изменения РСКП в зависимости от угла кульминации представлен на рис. 6.

Рис. 6. Зависимость РСКП от высоты кульминации Данные табл. 4 дают возможность провести регрессионный анализ зависимости РСКП ОМС от высоты кульминации спутника. Для этого зададимся параболической регрессией. В результате вычислений ко эффициентов регрессии было получено следующее выражение:

РСКП 293,79 6,59h 0.0908h 2. (18) График этой зависимости нанесён на диаграмму рассеяния рис. 6.

Сравнение диаграммы рассеяния и линии регрессии с аналогичными, представленными в работах [1,2], позволяют сделать вывод о несомненной их схожести. Однако есть и различия. Во-первых, в работах [1,2] кривые зависимости РСКП обладают явно выраженной симметрией относительно её минимального значения. Полученная же в данной работе кривая имеет затянутую правую ветвь относительно минимального значения РСКП. Во-вторых, минимум кривой рис. 6 не совпадает с аналогичными кривыми в работах [1,2]. Из анализа рис. следует, что наибольшая точность ПИ FSN-70 достигается в диапазоне высот кульминации от 34° до 40°. Анализ рис. 6 и табл. 4, указывает на максимальную точность ПИ FSN-70, равную 171,437 м.

В работе [1] максимальная точность ПИ MX-1105 оценивалась 0,2 – 0,4 морской мили (370 – 740 м). Следовательно, ПИ FSN-70 по точности ОМС превосходил в два раза ПИ MX-1105.

Проведённое исследование позволяет сделать следующие выводы и предложения.

1. Выполненная в феврале 2007 года обработка статистического материала, собранного автором в порядке личной инициативы в период с 1985 по 1989 год, лишний раз подтвердила, что внедрение в практику высокотехнологичных способов судовождения и эффективное их применение требует своевременных и всесторонних исследований. В 80-х годах ушедшего столетия такие исследования ещё были возможны, так как в СССР существовала система ведомственного централизованного финансирования прикладных исследований. В наши дни централизованное финансирование подобных исследований уже вряд ли возможно. Современные руководители, считающие себя менеджерами от науки, предлагают исследователям самим искать спонсоров, участвовать в конкурсах грантов в поисках средств и мест проведения наблюдений, предоставляя только вывеску своей организации. Что касается исследования проблем оценки точности и повышения точности с помощью судовых навигационных приёмников СРНС Навстар GPS, то создалась схожая с Транзитом парадоксальная ситуация, когда практически все судовладельцы заинтересованы в получении результатов, но никто не хочет субсидировать исследования. Только коммерческий подход к организации прикладных исследований, как и ложное представление спутниковой навигации в качестве средства, обеспечивающего сугубо транспортные технологии, вряд ли позволит добиться серьёзных и своевременных успехов в деле внедрения высоких технологий. Современному руководителю для внедрения высоких технологий, чего требует складывающаяся реальность, необходимо отказаться от получения сиюминутной материальной выгоды от результатов исследований, как от единственно верного подхода.

2. Результаты обработки статистического материала позволяют сделать заключение о более высокой точности ПИ FSN-70, нежели ПИ MX-1102 и MX-1105.

3. К числу особо важных результатов данной работы следует отнести обнаруженные систематические погрешности ОМС, которые находятся в явно выраженной нелинейной зависимости от высоты кульминации. Так как это обнаружено только в 2007 году, то надо признать, что в 80-е годы прошлого века была упущена перспектива существенного повышения точности ОМС, так как не были выполнены исследования, представленные в данной работе.

4. Во время существования СРНС Транзит было практически невозможно оценить постоянную инструментальную погрешность ПИ FSN-70, которую определить можно только относительно фундаментального геодезического пункта в системе WGS-84.

5. Из проделанной работы следует главный вывод, который заключается в том, что вторичная обработка данных от ПИ может существенно повысить точность ОМС. Этот вывод мобилизует исследователей на проведение аналогичных работ с ПИ СРНС Навстар GPS.

Литература 1. Баранов Ю. К. Определение места судна с помощью навигационных спутников. – 2-е изд., переработ. и доп. – М.:

Транспорт, 1984. – 112 с.

2. Песков Ю. А. Оценка точности определения места по спутнику // Морской флот, № 11, 1974, С. 20 – 21.

ВЛИЯНИЕ ВЫСОТЫ КУЛЬМИНАЦИИ СПУТНИКА НА ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ СЕАНСА СВЯЗИ ПИ FSN- Комаровский Ю. А.

Эксплуатация приёмоиндикаторов (ПИ) спутниковой радио навигационной системы (СРНС) Транзит поставила перед исследова телями задачу практической оценки точности определения места суд на (ОМС). Понятно, что точность любого способа ОМС будет зави сеть от числа участвующих навигационных изолиний и от углов их пересечения.

Навигационной изолинией в СРНС Транзит являлась так называе мая изодопа. Она представляет собой след от пересечения поверхно сти Земли гиперболоидом, являющимся изоповерхностью, каждая точка которой отвечает постоянству накопленных за определённый интервал времени импульсов биений доплеровской частоты. Такой интервал принято называть интервалом интегрирования, способ опре деления места судна – интегрально-доплеровским. Понятно, что число полных интервалов интегрирования, а, следовательно, и число нави гационных изолиний будет зависеть от длительности сеанса радиосвя зи со спутниками. Поэтому длительность сеанса радиосвязи мог вы ступать в качестве критерия точности ОМС по спутникам СРНС Транзит.

Чтобы изучить характер зависимости числа изолиний от длитель ности сеанса радиосвязи, автором были предприняты наблюдения за работой ПИ FSN-70. Наблюдения проводились в лаборатории кафед ры Промыслового судовождения и промышленного рыболовства Дальневосточного филиала Всесоюзного института повышения ква лификации руководящих работников и специалистов Рыбного хозяй ства СССР с 30.09.87 по 28. 88. В ходе экспериментальных наблюде ний секундомером измерялась продолжительность отображения на экране ПИ условного обозначения протекающего процесса сопровож дения сигналов спутника. Если процесс сопровождения прерывался из-за помех или из-за сигналов другого спутника, то такое наблюде ние во внимание не принималось. Измерения длительности проводи лись в светлое время суток, после захода Солнца и даже порой ночью.

Попутно фиксировались число изолиний и высота кульминации спут ника. Всего было получено 888 наблюдений. Приняв продолжитель ность сеанса связи в качестве случайной величины, были рассчитаны параметры её распределения. Результаты расчётов внесены в табл. 1.

Таблица Параметры распределения продолжительности сопровождения ПИ FSN-70 сигналов спутников СРНС Транзит Параметр Секунды Минуты Среднее значение 585,53 9, Среднее квадратическое отклонение 84,86 1, Максимальное значение 811 13, Минимальное значение 205 3, Размах варьирования 606 10, Другим информативным источником, проливающим свет на ха рактер распределения времени сопровождения сигналов, служит гис тограмма распределения этого времени. Данные для построения гис тограммы были рассчитаны относительно среднего значения.

Рис. 1. Гистограмма распределения длительностей сеансов связи Ширина одного интервала гистограммы рис. 1 соответствует секундам. Среднее значение длительностей сеансов связи находится между 9 и 10 интервалами.

На рис. 1 видно практически симметричное распределение с не сколько затянутым левым “хвостом”. Если предположить, что про должительность сеанса радиосвязи со спутником находится в прямо пропорциональной зависимости от высоты кульминации спутника, а высота кульминации имеет равномерное распределение, то наблю даемого плавного частот в правом “хвосте” гистограммы не должно быть. Следовательно, упомянутая зависимость отлична от предпола гаемой. Для проверки этой гипотезы была построена диаграмма зави симости зарегистрированных длительностей сеансов связи от высоты кульминации спутника.

Анализ диаграммы позволяет заключить, что наибольшие значения длительностей чаще наблюдались в диапазоне высот кульминации спутников от 10° до 35°. Затем наблюдается явное уменьшение длительностей.

Рис. 2. Зависимость длительности сеанса от высоты кульминации Для объективной проверки видимого уменьшения длительности сеанса связи со спутником от высоты кульминации был проведён кор реляционный анализ. Считалось, что высота кульминации спутника (hi) и соответствующая ему в i-том наблюдении длительность сеанса связи (ti) являются величинами случайными. Теснота статистической связи между ними оценивалась выборочным коэффициентом корре ляции r [1].

n 1 n 1 n hi hi t i t i n i 1 n i i r, 2 n 1 n n 1n hi hi t i t i n i 1 i 1 n i i где n = 888 наблюдений.

Расчёты показали, что выборочный коэффициент корреляции ра вен –0,078. Это свидетельствует о существовании слабой отрицатель ной статистической зависимости длительности сеанса связи от угла кульминации спутников. Следовательно, при увеличении угла куль минации средняя продолжительность сеанса радиосвязи не увеличи вается, как это принято было считать в годы эксплуатации СРНС Транзит, а наоборот уменьшается.

Крайне важно было получить регрессионную модель обнаружен ной зависимости. В качестве прямой статистической гипотезы выдви галось линейная модель зависимости вида t a bh и альтернативная модель параболической зависимости вида t a bh ch 2.

Расчёты коэффициентов линейной регрессии выполнялись по сле дующим формулам [2]:

n n D D n hi D hi, a a, b b, i D D i n n n n n n n Da ti hi2 hi ti hi, Db n hi ti hi ti.

i 1 i 1 i 1 i 1 i 1 i 1 i В результате вычислений коэффициенты линейной регрессии ока зались равными a = 596,12;

b = – 0,303.

Коэффициенты параболической модели рассчитывались по фор мулам следующего вида:

Da Db Dc a, b, c, D D D 2 n n n n n n n n n D n h i2 h i4 h i3 h i h i4 h i2 2 h i h i2 h i3, i 1 i 1 i 1 i i 1 i1 i 1 i 1 i 1 n n n n n n n n h i2 h i4 t i h i3 h i t i h i h i D a ti i 1 i 1 i 1 i 1 i 1 i 1 i 1 i n n n n n n n n h i t i h i2 h i3 t i h i h i2 h i3 h i2 t i h i2, i 1 i i 1 i 1 i 1 i 1 i 1 i n n n n n n n n n D b n t i h i h i4 h i3 t i h i2 t i h i h i4 h i3 h i i 1 i 1 i 1 i 1 i 1 i 1 i 1 i 1 i n n n n n h i2 h i t i h i2 t i h i h i2, i 1 i 1 i 1 i 1 i n n n n n n n n n D c n h i2 t i h i2 t i h i h i3 h i h i t i h i2 t i h i h i i 1 i 1 i 1 i 1 i 1 i 1 i 1 i 1 i n n n n n t i h i h i3 h i2 h i2.

i 1 i 1 i 1 i 1 i Коэффициенты параболической регрессионной модели в ходе вычислений приняли следующие значения: a = 590,96;

b = 0,0302;

с = – 0,0038.

В качестве критерия, с помощью которого принимается решение о выборе конкретной модели регрессии, использовался коэффициент достоверности R2. В практике применения математической статистики он зарекомендовал себя наиболее чувствительным для регрессионных моделей полиномиального типа [3]. Критерий имеет следующий вид:



Pages:     | 1 | 2 || 4 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.