Дальность видимого горизонта наблюдателя (лекция № 3)

1.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
Калининградский государственный технический университет
«Балтийская государственная академия рыбопромыслового флота»
(БГАРФ ФГБОУ ВО КГТУ)
Раздел 1. Основные понятия и определения.
Лекция № 3
Тема:
Калининград
2021
Доцент кафедры судовождения,
кандидат военных наук, доцент Щавелев В.П.
1

2.

Цель лекции. Учебные вопросы
Цель лекции:
- формирование конвенционных компетентностей в части,
касающейся дальности видимости навигационных ориентиров
видимого горизонта и его дальности при ведении счисления.
Учебные вопросы лекции:
1. Дальность
видимого горизонта наблюдателя.
Географическая дальность видимости ориентиров.
2. Дальность видимости ориентиров, указанная на картах
и в навигационных пособиях.
3. Оптическая дальность видимости огней.
2

3.

Литература
3
Основная:
1. Дмитриев В.И, Рассукованый Л. С. Навигация и лоция, навигационная
гидрометеорология, электронная картография (+CD). Учебник. – Москва:
Моркнига, 2018 . – 312 с. - ISBN: 978-5-030033-52-5.
2. Дмитриев В.И., Григорян В.Л., Катенин В.А. Навигация и лоция. Учебник
для вузов (3-е издание переработанное и дополненное)/Под общ. Ред. д.ф.т.н.,
проф. В.И. Дектярева. – М.: «МОРКНИГА», 2009. – 458 с.: ил.

4.

Первый учебный вопрос
1. Дальность видимого горизонта наблюдателя.
Географическая дальность видимости ориентиров.
4

5.

Дальность видимого горизонта наблюдателя
5
Видимым горизонтом наблюдателя называется линия, ограничивающая
видимую часть поверхности моря и изображается на поверхности Земли малым
кругом. Сферический радиус Dе этого малого круга равен дальности видимого
горизонта наблюдателя. Поместим наблюдателя в точку А на земной
поверхности (рисунок 1).
А'
е
В'
А
В
а
С
С'
О
Рисунок 1 – Дальность видимого
горизонта наблюдателя
Явление
преломления
зрительного луча атмосферой
называется
земной
рефракцией.
Глаз наблюдателя расположим в точке А' на
высоте е от земной поверхности. Принимая
Землю за шар, проведем касательные от глаза
наблюдателя к земной поверхности. Точки
касания расположатся на земной поверхности
на линии малого круга ВВ'.
Если бы Земля не имела атмосферы, то лучи
зрения от глаза наблюдателя распространялись
бы по этим касательным, и кругозор
наблюдателя был бы ограничен малым кругом
ВВ'. Земля окружена атмосферой, плотность
которой уменьшается с высотой. Лучи зрения от
глаза наблюдателя, проходя через слои
атмосферы, испытывают преломление.

6.

Дальность видимого горизонта наблюдателя
6
В реальной атмосфере оптический луч зрения от глаза наблюдателя пройдет
по кривой А'аС. По таким же кривым пойдут и другие оптические лучи от глаза
наблюдателя, поэтому его кругозор, ограниченным малым кругом СС' увеличится.
Этот малый круг СС' представляется наблюдателю в виде линии горизонта, по
которой море как бы соединяется с небом.
В результате действия земной рефракции наблюдатель увидит линию
истинного горизонта на расстоянии АС.
Расстояние АС и будет дальностью видимого горизонта наблюдателя Dе с
высоты глаза е.
Для определения дальности видимого горизонта Dе необходимо определить
длину отрезка А'В из прямоугольного треугольника А'ОВ, где:
- ОВ – R (радиус Земли);
- ОА′ = R + е (е – высота глаза наблюдателя);
- А'В обозначим DТ - теоретическая (геометрическая) дальность видимого
горизонта.
(А'В)²
=
(А‘О)²
(ОВ)²,
подставляем значения величин
(DТ )² = (R + е)² - R² = 2Rе(1+е/2R)
е сравнительно мала по сравнению с R,
то выражение е/2R стремится к 0.
DТ = 2Rе
(1)

7.

Дальность видимого горизонта наблюдателя
7
Высота е мала, можно считать, что А'В = АВ. АВ = DТ = 2Rе
Под действием земной рефракции в результате преломления зрительного луча
наблюдатель видит дальше на величину ВС, которая зависит от коэффициента
земной рефракции и определяется выражением:
ВС = 0,56 2Rе
Среднее значение коэффициента земной рефракции k = 0,16, поэтому:
ВС = 0,09 2Rе
Таким образом, реальная дальность видимого горизонта определяется
выражением: АС = DТ + ВС = 2Rе + 0,09 2Rе = 1,09 2Rе
Для того, чтобы получить дальность видимого горизонта в милях,
необходимо радиус Земли R и высоту глаза наблюдателя е выразить в милях.
Тогда: Dе = 1,09
е
2 ∙ 3437,75 1852
= 2,1 е
Dе = 2,1 е
(2)
где: Dе - реальная дальность видимого горизонта , мили;
е – высота глаза наблюдателя, м.
Дальность видимого горизонта с учетом земной рефракции называется
географической дальностью видимого горизонта и определяется по табл. 2.1
МТ-2000

8.

Географическая дальность радиолокационного
горизонта
8
С учетом особенности рефракции электромагнитных волн в земной
атмосфере географическая дальность радиолокационного
горизонта
определяется выражением:
DР = 2,39