Теория · тема 7 из 10 · 7 мин

Проверка компаса и спутниковая навигация

Посреди океана нет створа, по которому можно проверить компас: вы проверяете его по Солнцу и звёздам. А когда откажут спутники, именно проверенный компас, лаг и секстан приведут вас к берегу.

1 · Поправка компаса

Склонение плюс девиация

Как найти девиацию компаса по известному истинному пеленгу?

Найдите поправку компаса — истинный пеленг минус компасный — и вычтите из неё магнитное склонение для вашего места: остаток и есть девиация. Восточные считайте со знаком плюс, западные — минус.

Поправка компаса — разница между истинным пеленгом и тем же пеленгом по компасу. Она складывается из магнитного склонения, которое принадлежит месту, и девиации, которая принадлежит яхте на данном курсе. Восточные (E) считайте со знаком плюс, западные (W) — минус.

263° комп. + 2°E − 16°W = 249° ист.

Склонение для счислимого места снимайте с изогон лоцманской карты или с картушки навигационной карты, приведя его к текущему году; за океанский переход оно меняется на несколько градусов. Вычтите его из поправки — остаток и есть девиация.

Правило

Поправка = истинный − компасный. Компас показывает меньше — поправка E, больше — поправка W. Девиация = поправка − склонение.

2 · Амплитуда

Пеленг Солнца на восходе и закате

Как проверить компас по восходящему или заходящему Солнцу?

Сравните компасный пеленг с истинным, найденным по амплитуде — углу от точки востока или запада: sin A = sin Dec ÷ cos Lat, время не нужно. Пеленгуйте, когда центр Солнца на истинном горизонте.

Амплитуда — угол между восходящим или заходящим Солнцем и точкой востока или запада. Ей нужны только широта и склонение Солнца, но не время: sin A = sin Dec ÷ cos Lat. Называйте её E на восходе и W на закате, затем N или S по склонению: в любом полушарии Солнце восходит и заходит в сторону наименования своего склонения.

Восход на 40°N при склонении N10°: пеленг Солнца 077° ист.

Амплитуда на восходе
  • Lat 40°N, Dec N10°
    sin A = sin 10° ÷ cos 40° = 0,227
  • A = E13°N: 090° − 13° = 077° ист.
  • Солнце по компасу 085°: поправка 8°W
  • Склонение 11°W: девиация 3°E

Пеленг берите, когда центр Солнца на истинном горизонте: его нижний край тогда стоит примерно на полдиаметра выше видимого горизонта. У экватора амплитуда равна склонению; она растёт с широтой, а в высоких широтах Солнце поднимается наклонно, и запоздавший пеленг ошибается на градусы. В равноденствие оно восходит точно на востоке в любой широте.

3 · Азимут

Пеленг любого светила в любой момент

Как проверить компас по Солнцу в любое время дня?

Сравните компасный пеленг с азимутом Солнца, Zn, вычисленным по широте, склонению и LHA в треугольнике PZX, — для этого нужно время с точностью до минуты. Лучше брать низкое светило, ниже примерно 30°.

В любой другой момент истинный пеленг светила — его азимут, Zn: угол при зените в треугольнике PZX, который вычисляют по широте, склонению и местному часовому углу (LHA = GHA − западная долгота или + восточная). Значит, нужно время с точностью до минуты. LHA больше 180° — светило к востоку от вас.

Таблицы дают ZLHA больше 180°LHA меньше 180°
Северная широтаZn = ZZn = 360° − Z
Южная широтаZn = 180° − ZZn = 180° + Z

Выбирайте низкое светило, ниже примерно 30°: высокое трудно взять через компас, а у зенита его пеленг меняется быстро. Звёзды и планеты годятся в сумерки; для их амплитуды берите пеленг, когда светило на диаметр Солнца выше горизонта. Полярная в низких и средних широтах лежит в пределах примерно 1° от севера, но южнее экватора её не видно; там Южный Крест даёт пеленг 180° ист., когда его длинная ось вертикальна.

4 · Журнал девиации

Один курс — одна девиация

Меняется ли девиация компаса при смене курса или галса?

Да: девиация действительна только для курса и крена, на которых её нашли, поэтому записывайте её по курсам и по галсам. После поворота фордевинд она неизвестна, пока вы не проверите снова.

Девиация действительна только для курса, на котором её нашли, и для того же крена: пишите её по курсам и по галсам. После поворота фордевинд она неизвестна, пока вы не проверите снова. Внезапный скачок — значит, у компаса появились сталь или электроника.

Компасный курсДевиация
000° комп.2°E
090° комп.5°W
180° комп.2°W
270° комп.5°E

Чтобы определить девиацию в море, ложитесь по очереди на каждый курс и пеленгуйте Солнце, вычисляя азимут для каждого пеленга отдельно: за полчаса Солнце уходит на несколько градусов. Между курсами интерполируйте: на 045° комп. эта таблица даёт около 1½°W. Правьте по таблице; магниты оставьте девиатору в порту.

Феррозондовый компас тоже чувствует магнетизм яхты: сделайте калибровочные циркуляции, потом сверьте его с рулевым компасом. У спутникового компаса нет девиации, но он гаснет вместе с сигналом GNSS; без питания работает только магнитный компас.

5 · GNSS

Точность до метров — пока она есть

Как понять, что GPS в море глушат или подменяют?

При глушении все приёмники разом теряют место: GPS, Galileo, GLONASS и BeiDou работают в одной полосе частот. При подмене (spoofing) место правдоподобное, но лаг и радар с ним не согласны.

Приёмник находит расстояние до каждого спутника по времени хода сигнала; три расстояния и собственная ошибка часов требуют четырёх спутников. Скученные спутники дают высокий HDOP — плохое место. GPS, Galileo, GLONASS и BeiDou вместе улучшают геометрию, но работают в одной полосе частот: глушитель закрывает их все.

Что вы видитеЧто это значит
Все приёмники разом потеряли местоГлушение
Правдоподобное место, но лаг и радар не согласныПодмена (spoofing)
Плоттер без места, ручной GPS в порядкеОбщая антенна или её кабель
Два приёмника расходятсяРешает третий: счисление или светило

Место может быть верным, а карта — нет: старая съёмка сдвигает риф на милю. Каждый час записывайте место, курс и отсчёт лага, ежедневно берите высоту светила и держите ручной GPS с запаянными запасными батарейками; в грозу — в духовку, отключив от сети.

AIS повторяет данные собственного GPS другого судна. Постоянный компасный пеленг — опасность столкновения, что бы ни показывал AIS.

6 · АРБ и спутниковая связь

Спутники, которые несут ваши сообщения

Сколько держать АРБ включённым после срабатывания?

Пока вас не подняли: АРБ на 406 МГц передаёт тревогу в MRCC через спутники Коспас-Сарсат, но спасатели выходят на вас по сигналу 121,5 МГц. Лампа обратного канала лишь подтверждает, что тревога принята.

АРБ на 406 МГц передаёт свой номер через спутники Коспас-Сарсат в MRCC, поэтому зарегистрируйте его на себя и на эту яхту. Со встроенным GNSS он передаёт ваше место за минуты. Спасатели выходят на вас по приводному сигналу 121,5 МГц, так что не выключайте буй, пока вас не подняли. Лампа обратного канала лишь подтверждает, что тревога принята.

Ложная тревога
  • Выключите АРБ
  • Сразу вызовите MRCC
  • Сообщите hex ID буя,
    название яхты, место и время
  • Скажите, что всё в порядке
СистемаСпутникиОграничения
IridiumНизкие полярные орбиты, весь шарНужно открытое небо
InmarsatГеостационарные над экваторомТеряется выше ~75° широты; мачта может закрыть

Без спутниковой связи до середины океана доходит только КВ: прогнозы для открытого моря и факсимильные карты. Проходящее судно передаст обычное сообщение.

Вопросы для тренировки

Вопросы по этой теме — так, как их задаёт приложение. Откройте вопрос, чтобы увидеть ответ.

Подход к Азорам
  • Створ двух огней с карты: 248° ист.
  • По рулевому компасу: 252° комп.
  • Карта: склонение 7°W

Подходя к Азорам, вы идёте по этому створу. Какую девиацию на этом курсе вы записываете?

  1. 3°E
  2. 3°W
  3. 11°W
  4. 4°W
Показать ответ

A. 3°E

Створу не нужен альманах: поправка = 248° − 252° = 4°W; девиация = поправка − склонение = 4°W − 7°W = 3°E.

Поправка компаса, склонение и девиация · Объяснение: Поправка компаса

Амплитуда на восходе
  • Маршрут ARC, 16°N 32°W
  • Чистый горизонт на востоке, слабый пассат
  • Ручной пеленгатор наготове

Вы собираетесь проверить компас по амплитуде на восходе на маршруте ARC. В какой момент вы берёте пеленг Солнца?

  1. Нижний край на полдиаметра выше видимого горизонта
  2. Верхний край только оторвался от горизонта
  3. Центр Солнца примерно в 5° над горизонтом
  4. Нижний край касается видимого горизонта
Показать ответ

A. Нижний край на полдиаметра выше видимого горизонта

Амплитуда — для центра Солнца на истинном горизонте: из-за рефракции и наклонения нижний край тогда виден примерно на полдиаметра выше.

Проверка компаса — амплитуда · Объяснение: Амплитуда

Утреннее Солнце, 10 февраля
  • Счисл. место 25°N 20°W, Канары — Кабо-Верде
  • Альманах: Dec S14°20′
  • LHA Солнца 315°

Вы пеленгуете Солнце в середине утра, чтобы проверить компас. С каким истинным азимутом вы сравниваете пеленг?

  1. 233° ист.
  2. 053° ист.
  3. 307° ист.
  4. 127° ист.
Показать ответ

D. 127° ист.

Zn = atan2(−cos Dec sin LHA, cos Lat sin Dec − sin Lat cos Dec cos LHA) = 127°; LHA больше 180° — Солнце на востоке.

Проверка компаса — азимут · Объяснение: Азимут

Журнал девиации, 6-й день
  • 0730: амплитуда на 260° комп., девиация 1°E
  • 1100: ветер зашёл, фордевинд на 200° комп.
  • На новом курсе ещё не проверяли

В пассате вы делаете поворот фордевинд на новый курс. Какую девиацию вы теперь принимаете?

  1. 1°E — её определили только утром
  2. 1°W — после фордевинда знак меняется
  3. 0° — в море девиацией можно пренебречь
  4. Неизвестна, пока не проверите на 200° комп.
Показать ответ

D. Неизвестна, пока не проверите на 200° комп.

Девиация зависит от курса: значение для 260° комп. не годится для 200° комп. — проверьте снова или возьмите таблицу для этого курса.

Компас — журнал девиации · Объяснение: Журнал девиации

Экран состояния GNSS
  • Спутников принимается: 3
  • Состояние: поиск — нет обсервации
  • Антенна вдали от такелажа, небо открыто

Посреди океана вы включаете резервный GPS и видите это. Почему места ещё нет?

  1. Нужен четвёртый спутник, чтобы найти ошибку часов
  2. Три спутника дают только линию, не точку
  3. Нужен спутник в каждой четверти неба
  4. Нужно шесть — по два на каждую из трёх осей
Показать ответ

A. Нужен четвёртый спутник, чтобы найти ошибку часов

Каждый спутник даёт дальность по времени прохождения сигнала; часы приёмника неизвестны, поэтому трём дальностям и часам нужно четыре.

Спутниковая навигация — GNSS · Объяснение: GNSS

Сообщение из дома, 9-й день
  • Семья: «Видим вас на сайте слежения»
  • Ближайшее судно на AIS: никого два дня
  • До ближайшей земли 1100 миль

Посреди Атлантики ваша семья видит ваше место по AIS в интернете. Как оно до них доходит?

  1. Суда в зоне УКВ ретранслируют его по ЦИВ
  2. Спутники принимают ваш сигнал AIS и передают его
  3. Ваш АРБ передаёт его каждые шесть часов
  4. Ваш AIS каждый час шлёт его по КВ-радио
Показать ответ

B. Спутники принимают ваш сигнал AIS и передают его

Спутники на орбите принимают сигналы AIS и передают их на берег; суда видят вас по-прежнему только в зоне УКВ, около 20 миль.

Спутниковая связь в море · Объяснение: АРБ и спутниковая связь

Потренируйтесь

Все 100 вопросов этой темы — в приложении: тренировка по темам с пояснением после каждого ответа, ошибки возвращаются, есть пробный экзамен на время. Бесплатно, без регистрации, в браузере или в Telegram.