Piekrastes navigācija

Seglīnija Somijas arhipelāgā.

Piekrastes navigācija (angļu: piloting) ir navigācijas veids, kuru izmanto ierobežotos ūdeņos ar biežu vai pastāvīgu kuģa vietas noteikšanu attiecībā pret tuvumā esošiem ģeogrāfiskiem orientieriem un ūdenstilpes dibena raksturu. Kuģa vietas noteikšanai izmanto vizuālus ģeogrāfisko orientieru novērojumus un radaru. Ūdens dziļuma noteikšanai var izmantot eholotu. Piekrastes navigāciju izmanto, kamēr ir redzamas krasta navigācijas zīmes un uguņi.

Piekrastes navigācijas uzdevumus risina visi kuģu vadītāji, bet sarežģītos rajonos vai tur, kur to prasa noteikumi (piemēram ostās), kuģu vadītājiem palīdz locis. Loča atrašanās uz kuģa nenoņem atbildību no kapteiņa par kuģa vadīšanu un kuģošanas drošību.

Apstākļi

Šēras Ālandu salās Somijā.

Kuģim ejot no atklātas jūras uz ostu, tas sastopas ar aizvien vairāk navigācijas ziņā bīstamām vietām. Lai kuģošanu piekrastē padarītu drošāku, ir izveidoti rekomendētie kuģu ceļi jeb fārvateri. Tie aprakstīti locijās un citās navigācijas rokasgrāmatās, kā arī uznesti uz jūras kartēm. Fārvateri sīki pārbaudīti, iztralēti un dziļumi rūpīgi izmērīti un atzīmēti uz kartēm vai plāniem. Rekomendētie fārvateri var būt caur šērām, upju grīvās, gar krastu, caur sēkļiem un ostās.

Atkarībā no fārvatera uzdevuma un virziena attiecībā pret krasta līniju tos var iedalīt fārvateros, kuri iet paralēli krasta līnijai, šķērsām pret krastu un kuri savieno vienu fārvateru ar otru. Tāda pat nozīme ir dažādiem mākslīgiem kanāliem. Gan jūrā, gan ostās esošie fārvateri nepieciešamības gadījumā var būt mākslīgi padziļināti.

Fārvateri, kuri iet paralēli krastam, galvenokārt saīsina jūras ceļu. Tāda pati nozīme ir mākslīgiem kanāliem, kas šķērso zemes šaurumus. Šķērsām pret krastu parasti iet fārvateri, kas ved no jūras uz kādu ostu — un otrādi. Pēdējie sevišķi labi pārbaudīti, vienmēr tajos tiek uzturēts vajadzīgais dziļums, un tie apgādāti ar dienas un nakts navigācijas drošības zīmēm un ugunīm, par kurām ziņas atrodamas navigācijas rokasgrāmatās.

Visas ziņas, instrukcijas un noteikumi par vajadzīgajiem fārvateriem doti locijās un citās rokasgrāmatās. Bet pašam pārgājienam jāizmanto vislielākā mēroga kartes un plānus.

Navigācijas ziņā bīstamās vietas piekrastē cenšas šķērsot dienas gaismas laikā. Pirms pārgājiena izved iepriekšējo lagrēķinu. Izraudzītajiem kursiem jāsakrīt ar locijās rekomendētajiem, vai arī ar seglīnijām, kā norādīts uz kartēm. Uz katras kursa līnijas uzraksta paredzēto kompasa kursu.

Orientēšanos galvenokārt izdara pēc navigācijas zīmēm krastā. To izskats var būt ļoti dažāds, dažreiz pat uz klints uzkrāsotas zīmes, krastā sakrautas akmeņu kaudzes, kā arī koka vai metāla konstrukcijas. Jāseko, lai tām paietu garām tādā secībā, lai tā sakristu ar to vietām uz kartes vai plāna. Kad attiecīgā krasta zīme kuģa dvarsā (sānos), uz kartes atzīmē pulksteņa nolasījumu.

Ja kuģim ir liela sānsvere, pēc iespējas tā jāsamazina līdz minimumam, jo sānsvere palielina kuģa iegrimi un apgrūtina stūrēšanu.

Periodiska kuģa vietas noteikšana

Divi horizontālie leņķi

Centrālais leņķis ir divas reizes lielāks par ievilkto leņķi, ja tie abi balstās uz vienu loku.

Ja ir redzami divi krasta priekšmeti, kuri uznesti uz kartes, tad var izmērīt horizontālo leņķi starp tiem izmantojot sekstantu. Izmērītais horizontālais leņķis ir ievilktais leņķis riņķa līnijai, kura iet caur kuģa atrašanās vietu un abiem krasta orientieriem. Ievilktie leņķi, kuri balstās uz tā paša loka (AB) ir vienādi. Tātad riņķa līnija ir pozīciju līnija, uz kuras kaut kur jāatrodas kuģim. Nepieciešams šo pozīciju līniju uznest uz kartes. Lai to izdarītu, jāatrod riņķa līnijas centrs.

Riņķa līnijas centrālais leņķis ir divas reizes lielāks par ievilkto leņķi, ja tie balstās uz vienu un to pašu loku. Trijstūris ABO ir vienādsānu, jo sāni OA un OB ir vienādi (tie ir rādiusi). Trijstūra visu leņķu summa ir 180° Leņķus ABO un BAO aprēķina šādi:

$\angle ABO=\angle BAO={\frac {180^{\circ }-\angle BOA}{2}}={\frac {180^{\circ }-(2\cdot \alpha )}{2}}=90^{\circ }-\alpha$,

kur α — izmērītais horizontālais leņķis.

Lai atliktu uz navigācijas kartes pozīciju riņķa līniju, savieno ar taisnu līniju abus krasta objektus. Tad pie abiem objektiem atliek leņķus ABO un BAO. Tur, kur krustojas iegūtās līnijas, būs riņķa līnijas centrs. Tad uzvelk riņķa līniju ar rādiusu, vienlīdzīgu attālumam līdz krasta objektam.

Ja izmērītais horizontālais leņķis ir lielāks par 90°, tad novērotājs atrodas riņķa mazākajā segmentā. Šajā gadījumā leņķu lielumu, ko atlikt pie krasta orientieriem, iegūst, no horizontālā leņķa atņemot 90°. Riņķa centrs atrodas pretējā pusē hordai, skatoties no novērotāja vietas.

Ar vienu pozīciju riņķa līniju, kas iegūta, izmērot vienu horizontālo leņķi starp diviem krasta objektiem, nepietiek kuģa vietas noteikšanai. Ir vajadzīga otra pozīciju riņķa līnija, kas iegūta, izmantojot otru horizontālo leņķi starp citu krasta orientieru pāri. Tātad pavisam nepieciešami trīs krasta orientieri. Abas riņķa līnijas krustosies divos punktos. Viens no tiem atrodas krastā vai tālu no lagrēķina vietas. Otrā, tuvākajā punktā, ir kuģa atrašanās vieta. No šī punkta atsāk grafisko lagrēķinu.

Pozīcijas atlikšanai uz kartes var izmantot stūrmaņa instrumentu — protraktoru. Būtībā tie ir trīs lineāli ar kopēju sākuma punktu. Katru lineālu pāri iestāda leņķī, kas vienāds ar izmērīto. Pēc tam katru lineālu uz kartes savieno ar tam atbilstošo krasta orientieri. Centrā būs kuģa atrašanās vieta. Dažreiz izmanto pauspapīru. Uz tā ar transportieri konstruē trīs starus ar kopēju sākuma punktu. Dabā izmērītie leņķi atbilst leņķiem starp attiecīgajiem stariem uz papīra. Tad katru staru savieno ar tam atbilstošo krasta orientieri uz kartes. Caur sākuma punktu izdur cirkuļa adatu, lai atzīmētu kuģa atrašanās vietu uz kartes.

Precizitāte

Neviens no paņēmieniem, kurus pielieto jūrniecības astronomijā vai vizuālajās krasta priekšmetu observācijās, lai noteiktu kuģa vietu, nedod tik precīzu rezultātu kā paņēmiens pēc diviem horizontālajiem leņķiem. Pēc šī paņēmiena dabūto rezultātu neiespaido ne straume, ne kompasa kopizlabojuma kļūda, ne arī kādas citas pastāvīga rakstura kļūdas.

Veicot horizontālo leņķu mērīšanu, var izmērīt kompasa peilējumu pret kādu no trim priekšmetiem. Kompasa peilējums (KP) ir leņķis pie kompasa rozes centra no kompasa meridiāna N_k gala līdz virzienam uz doto priekšmetu. Pēc kuģa vietas noteikšanas uz kartes izmēra īsto peilējumu pret to pašu priekšmetu. Par īsto peilējumu (IP) sauc leņķi pie kompasa rozes centra, skaitot no īstā meridiāna N_i gala līdz virzienam uz doto priekšmetu, no N_i caur O^st vai pulksteņa rādītāja gaitas virzienā. Šos abus lielumus saista izteiksme:

$IP=IK+\Delta K$,

kur ΔK — kompasa kopizlabojums.

Tātad, zinot kompasa un īsto peilējumu pret vienu no priekšmetiem, var aprēķināt kompasa kopizlabojumu. Horizontālo leņķi var iegūt arī ar kompasu izmērot peilējumus pret diviem priekšmetiem un pēc tam atņemot no lielākā peilējuma mazāko. Kļūda kompasa kopizlabojumā iegūto horizontālo leņķi neietekmē, jo vienādā apjomā palielina vai samazina abus peilējumus. Ar sekstantu izmērīto divu leņķu vietā var izmantot trīs kompasa peilējumus. Horizontālos leņķus iegūst no peilējumu starpībām. Tādā veidā uzreiz ir iegūti kompasa peilējumi vēlākam kompasa kopizlabojuma aprēķinam.

Divu horizontālo leņķu metodi nevar izmantot tad, ja trīs krasta priekšmeti un kuģa vieta atrodas uz vienas riņķa līnijas. Tad abas pozīciju riņķa līnijas nevis krustojas, bet sakrīt. Kuģa atrašanās vieta ir precīzāka, ja abas riņķa līnijas krustojas 90° tuvā leņķī.

Trīs peilējumi

Kuģa vietas noteikšana ar trīs peilējumiem.

Par priekšmeta kompasa peilējumu (KP) sauc leņķi pie kompasa rozes centra no kompasa meridiāna N_k gala līdz virzienam uz doto priekšmetu. Īsto peilējumu, kas ir leņķis pie kompasa rozes centra, skaitot no ģeogrāfiskā jeb īstā meridiāna N_i gala līdz virzienam uz doto priekšmetu, no N_i caur O^st vai pulksteņa rādītāja gaitas virzienā, ar kompasa peilējumu saista sakarība:

$IP=IK+\Delta K$,

kur ΔK — kompasa kopizlabojums.

Izmērot kompasa peilējumu pret kādu uz kartes uznestu priekšmetu, to izlabo ar kompasa kopizlabojumu un iegūst īsto peilējumu. Uz kartes pie dotā priekšmeta ar transportieri konstruē īstā peilējuma līniju tā, lai tā šķērsotu krasta priekšmetu. Šo līniju turpina no krasta priekšmeta uz jūras pusi. Kuģis atradīsies kaut kur uz īstā peilējuma līnijas, jo no visiem līnijas punktiem krasta priekšmets redzams vienā peilējumā.

Atliekot otru īstā peilējuma līniju no cita objekta, abu līniju krustpunktā atrod kuģa atrašanās vietu. Trešā īstā peilējuma līnija nepieciešama kuģa atrašanās vietas kontrolei. Ja tā ar abām iepriekšējām līnijām krustojas vienā punktā vai veidojas neliels trijstūris — vieta noteikta pareizi.

Precizitāte

Trīs peilējumu metode ir otra precīzākā pēc divu horizontālo leņķu metodes. Tomēr tā dod precīzu kuģa vietu tikai tad, ja visi trīs priekšmeti nopeilēti vienā un tajā pašā momentā no vienas un tās pašas kuģa atrašanās vietas. Tā kā kuģis pārvietojas starp observācijām, tad dažādu krasta priekšmetu peilējumi tiks iegūti no dažādām vietām un punkts, kurā krustosies trīs īstā peilējuma līnijas būs nobīdīts attiecībā pret patieso kuģa atrašanās vietu. Šī paša iemesla dēļ līnijas var nekrustoties vienā punktā, bet veidot kļūdu trijstūri.

Jācenšas laika sprīdi starp peilējumiem samazināt. Dienā vienmēr pirmo peilē to priekšmetu, uz kuru virziens mainās lēnāk, un pēc tam tos, uz kuriem virzieni mainās arvien ātrāk. Vislēnāk peilējumi mainās tiem krasta priekšmetiem, kas redzami tuvāk kuģa diametrālajai plaknei. Visātrāk peilējumi mainās tiem priekšmetiem, kas ir tieši dvarsā (virziens taisnā leņķī pret diametrālo plakni) vai tā tuvumā.

Naktī jāņem vērā bāku uguņu raksturs. Peilēt jāsāk ar bāku, kurai ir zibšņu uguns, jo, peilējot bāku ar pastāvīgu uguni, nav jāgaida, un tā samazinās kopējais novērošanas laiks.

Kļūdu trijstūris veidojas arī gadījuma un sistemātisko kļūdu iespaidā. Gadījuma kļūdas ir mazas, tās nepārsniedz 0,5° — 0,6°. Gadījuma kļūdu iespaidā veidojas kļūdu trijstūris, kura malu garumi nepārsniedz 0,5 j.j. Ja trijstūris ir vienādmalu, tad kuģa atrašanās vietu pieņem trijstūra centrā. Ja trijstūris izstiepts, tad kuģa vietu pieņem tuvāk īsākajai malai, bet, ja izveidojies taisnleņķa trijstūris, tad observēto kuģa vietu pieņem tuvāk taisnajam leņķim. Ja kļūdu trijstūris ir liels, tā atsevišķas malas caurmērā garākas par 0,5 j.j., tad rūpīgi jāpārbauda iegūtie dati, atkārtoti jāpeilē, jāaprēķina un jāatliek uz kartes. Ja pēc pārbaudes trijstūris nesamazinās, tad, visticamāk, eksistē sistemātiskā kļūda.

Sistemātiskā kļūda visbiežāk izpaužas kā kļūda kompasa kopizlabojumā. Lai to novērstu, izmaina kompasa kopizlabojumu par 4 — 5°, izlabo sākumā iegūtos (peilēšana nav jāatkārto) kompasa peilējumus uz īstajiem peilējumiem, no jauna atliek uz kartes un, ja rodas jauns kļūdu trijstūris, savieno attiecīgās abu kļūdu trijstūru virsotnes ar taisnēm. Jāsavieno tās virsotnes, ko veido vienu un to pašu krasta priekšmetu peilējumi. Iegūto taišņu krustpunktā ir kuģa meklētā observētā vieta.

Tāpat kā nosakot kuģa vietu pēc diviem leņķiem, arī ar šo metodi var noteikt kompasa kopizlabojumu uz dotā kursa. Šajā nolūkā uz pārgājiena kartes iegūto observēto kuģa vietu savieno ar vienu no trijiem krasta priekšmetiem un no kartes ar transportieri noņem īsto peilējumu. Salīdzinot tādā veidā iegūto īsto peilējumu ar jau esošo šī priekšmeta kompasa peilējumu, iegūst kompasa kopizlabojumu.

Divi peilējumi

Kuģa vietas noteikšana ar diviem peilējumiem.

Būtībā šis paņēmiens atšķiras no iepriekšējā paņēmiena — no kuģa vietas noteikšanas pēc triju priekšmetu peilējumiem — ar to, ka netiek ņemts vērā trešā priekšmeta peilējums. Praksē uz jūras šo paņēmienu pielieto ļoti bieži. Tas izskaidrojams ar to, ka no kuģa samērā reti vienlaicīgi redzami trīs labi izvietoti krasta priekšmeti, bet divus priekšmetus var redzēt gandrīz vienmēr.

Precizitāte

Precizitāte nav tik augsta kā trīs peilējumu gadījumā. Trūkst trešā peilējuma, tāpēc nevar pārliecināties par noteiktās vietas pareizību. Tāpat kā trīs peilējumu gadījumā, peilēt sāk ar to priekšmetu, kurš tuvāk diametrālajai plaknei, jo šī priekšmeta peilējums, kuģim pārvietojoties, izmainās mazāk. Ja priekšmeti novietoti simetriski attiecībā pret dvarsa virzienu, tad peilējumu secībai attiecībā uz kļūdas lielumu nav nozīmes. Tomēr priekšmets, kas atrodas uz priekšu no dvarsa (tuvāk kuģa priekšgalam), jāpeilē pirmais, lai observētā vieta uz kartes iznāktu tuvāk krastam, tuvāk bīstamām vietām.

Kļūdas lielumu ietekmē abu īsto peilējuma līniju krustošanās leņķis. Uz navigācijas kartes var atlikt pirmo īstā peilējuma līniju, bet no otrā priekšmeta atliek divas peilējumu līnijas — īsto un kļūdaino, kura atšķiras no īstās par pieņemtu lielumu ε°. Abas peilējumu līnijas no otrā priekšmeta, atšķels no pirmā priekšmeta īstā peilējuma līnijas nogriezni. Šis nogrieznis ir lineārā kļūda kuģa vietā. Ja peilējumu līnijas krustojas zem ļoti šaura vai ļoti plata leņķa, atšķeltais nogrieznis ir liels. Ja peilējumu līnijas krustojas zem 90° leņķa, atšķeltais nogrieznis ir mazs. Leņķim starp abu priekšmetu peilējumiem jābūt tuvu 90°, pie tam ne mazākam par 30° un ne lielākam par 150°.

Viena priekšmeta dubultpeilējumi

Kuģa vietas noteikšana pēc viena priekšmeta peilējumiem ar starpgājienu.

Ja ir pieejams tikai viens priekšmets, ko peilēt, tad doto priekšmetu peilē divas reizes. Starp abiem peilējumiem ir jābūt zināmam starpgājienam, kuģim jānoiet zināma distance, lai peilējums pret priekšmetu izmainītos robežās no 30° līdz 150°.

Nosakot kuģa vietu pēc viena priekšmeta peilējumiem ar starpgājienu, vispirms uz kartes atliek pirmo peilējumu. Pēc tam no ērtas vietas uz pirmās peilējuma līnijas atliek īsto kursu un noieto distanci laikā starp abiem peilējumiem. Ja ir vējš, ņem vērā driftes leņķi. Ja ir straume, konstruē straumes trijstūri. No atliktā vektora galapunkta vai straumes vektora galapunkta (ja bija straume), novelk pārnesto peilējuma līniju. Tai ir jābūt paralēlai sākotnējai peilējuma līnijai. Pēc tam atliek otro peilējuma līniju un tās krustpunkts ar pārnesto peilējuma līniju dod kuģa atrašanās vietu.

Precizitāte

Pēc dubultpeilējuma metodes iegūto kuģa vietu sauc par pusobservēto. Precizitāte atkarīga no gadījuma kļūdām, kļūdām kompasa kopizlabojumā (sistemātiskajām kļūdām), kļūdām starpgājienā un kļūdām straumes ātruma un virziena noteikšanā. Gadījuma kļūdas, kas rodas peilējot un atliekot īstos peilējumus uz kartes parasti ir ļoti niecīgas.

Kļūdas kompasa kopizlabojumā vienādi ietekmē kā peilējumu līniju, tā arī īstā kursa līnijas virzienus. Šī sistemātiskā kļūda var diezgan ievērojami iespaidot iegūtās vietas precizitāti.

Kļūda starpgājienā, laika sprīdī starp peilējumiem, var rasties, ja kursa līnija uz kartes atlikta nepareizā virzienā, ja kompasa kopizlabojumā ir kļūda vai nepareizs driftes leņķis α, vai arī nepareiza ir lagas korekcija. Pie normāliem pārgājiena apstākļiem kļūdas starpgājienā maz iespaido pusobservētās kuģa vietas precizitāti, jo laika sprīdis starp peilējumiem samērā mazs. Uz vidēji ātriem kuģiem laika sprīdis starp peilējumiem ir apmēram 30 — 40 minūtes un starpgājiens ne vairāk kā 7 — 8 j.j. Šādos apstākļos kļūda ir apmēram 0,1 j.j.

Kļūdas, nosakot straumes ātrumu un virzienu laika sprīdī starp peilējumiem, var ievērojami ietekmēt aprēķinātās vietas precizitāti. Lineārās kļūdas lielums atkarīgs no paša straumes nonesuma lieluma starp peilējumiem. To iespējams samazināt, samazinot laiku starp peilējumiem. Tad pie pastāvīga straumes ātruma nonesums būs mazāks. To panāk, ejot ar lielāku ātrumu. Jācenšas, lai leņķis starp peilējumiem būtu tuvs 90°. Ja leņķis starp peilējumiem ir ap 0° vai 180°, tad pat niecīgs straumes nonesums vairākkārt palielinās, un, nosakot kuģa vietu, lineārā kļūda ir daudz lielāka par straumes nonesuma lielumu starp peilējumiem.

Pie tam, pat, ja straumes virzienā un nonesuma lielumā ir kļūda, kuģa vieta ir visprecīzākā, ja straumes virziens sakrīt vai ir pretējs pirmā peilējuma līnijai. Kuģa vietā vislielākā kļūda būs tad, ja straumes virziens perpendikulārs pirmā peilējuma līnijai. Pie visiem pārējiem straumes virzieniem no 0° līdz 90° attiecībā pret pirmā peilējuma līniju, lineārā kļūda kuģa vietā mainīsies no 0 līdz maksimāli iespējamai.

Bākas atklāšanās attālums un peilējums

Optiskās redzamības nomogramma.

Tuvojoties krastam naktī, pirmā kuģa atrašanās vieta bieži var tikt noteikta, peilējot bāku tās uguns atklāšanās brīdi. Pie labas redzamības var novērot bākas stara atspulgu pie horizonta labu brīdi, pirms tā parādās uz horizonta. Ja bāku nopeilē brīdī, kad parādās tās zibsnis, kuģa atrašanās vieta būs īstā peilējuma līnijas un bākas atklāšanās attāluma krustpunktā. Bākas atklāšanās attālumu aprēķina izmantojot šādu sakarību:

$D=2.08({\sqrt {H}}+{\sqrt {h}})$,

kur D — atklāšanās attālums jūras jūdzēs; H — uguns augstums metros un h — novērotāja acu augstums metros.

Attālums, kas iegūts izmantojot augstāk minēto sakarību, ir ģeogrāfiskais redzamības attālums. Uguns augstumu iegūst no uguņu un zīmju grāmatām. Ģeogrāfisko redzamības attālumu izmanto dienā. Tumsā uguns redzamība atkarīga ne tikai no tās augstuma un novērotāja acu augstuma, bet arī no gaismas avota spēcīguma, bākas agregāta uzbūves un uguns krāsas. Uguns redzamības attālumu tumsā, pie meteoroloģiskās redzamības attāluma 10 j.j., sauc par nominālo redzamības attālumu. Ja nominālais redzamības attālums ir mazāks par ģeogrāfisko, tad uz kartēm un uguņu un zīmju grāmatās norāda nominālo redzamības attālumu.

Ja meteoroloģiskais redzamības attālums atšķiras no 10 j.j., tad jāizmanto optiskais redzamības attālums, kuru iegūst, izmantojot uguņu un zīmju grāmatā ievietoto nomogrammu. Ar tās palīdzību, zinot bākas nominālo redzamības attālumu vai gaismas stiprumu kandelās un faktisko meteoroloģisko redzamības attālumu, iegūst optisko redzamības attālumu. Nominālais redzamības attālums un gaismas avota stiprums kandelās dots uguņu un zīmju grāmatās pie attiecīgās bākas.

Attālumu, kādā ar neapbruņotu aci ierauga neapgaismotus objektus, sauc par meteoroloģisko redzamības attālumu. To var noteikt izmērot ar radaru attālumu līdz kuģim, kuru ar neapbruņotu aci redz iznirstam no miglas.

Precizitāte

Metodes precizitāte zema. Bākas atklāšanās attāluma izteiksmē lietots vidējais Zemes refrakcijas koeficients, kurš var atšķirties no faktiskā. Optisko redzamības attālumu jūtami iespaido meteoroloģiskie apstākļi. Gaismas plūsmu absorbē ūdens saturs atmosfērā, bet sīkās matērijas daļiņas gaismu izkliedē un padara to vājāku. Optiskais redzamības attālums sevišķi strauji izmainās pie maziem acu augstumiem.

Zibšņu un krāsaino uguņu redzamība vēl ir atkarīga no zibšņu ilguma un uguns krāsas. Bez tam, pat neliela kļūda peilējumā pie lielām distancēm dod ievērojamu kļūdu pozīcijā. Paisuma un bēguma parādības ietekmē uguņu augstumu. Neskatoties uz visu augstāk minēto, bākas atklāšanās attālumu un peilējumu var izmantot kā pirmo kuģa atrašanās vietas noteikšanas paņēmienu, tuvojoties krastam. Tā kā kuģis atrodas lielā dziļumā, salīdzinoši tālu no piekrastes navigācijas šķēršļiem, precizitāte nav pārāk būtiska.

Vertikālais leņķis un peilējums

Distances noteikšana pēc vertikālā leņķa.

Izmērot leņķi starp vertikāla objekta augšu vai kalna virsotni ar zināmu augstumu un krasta līniju, var iegūt distanci no šī objekta. Distances un peilējuma krustpunktā ir kuģa atrašanās vieta. Vertikālā leņķa izmērīšanai izmanto sekstantu. Objekta ar zināmu augstumu vertikālais leņķis ir atkarīgs no distances līdz objektam. Novērotāja acu augstumu var neņemt vērā. Taisnleņķa trijstūrī leņķi pie krasta pieņem par taisnu. Distanci iegūst izmantojot šādu izteiksmi:

$e=h\cdot ctg\varphi$,

kur h — objekta augstums virs jūras līmeņa, e — distance līdz objektam, φ — vertikālais leņķis.

Distanci uz kartes atliek no objekta atrašanās vietas nevis krasta.

Precizitāte

Vietās, kur ir paisums un bēgums, bāku uguņu un navigācijas zīmju augstumi norādīti atbilstoši vidējam sizigiju (lielākam) paisuma līmenim. Tā kā parasti ūdens līmenis ir zemāks, tad faktiskais uguņu augstums ir lielāks nekā uguņu un zīmju grāmatās uzrādītais. Tātad arī aprēķinātā distance izmantojot uguņu un zīmju grāmatās doto augstumu, ir mazāka nekā faktiskā distance. Parasti kļūdas iespaidā iegūtā kuģa atrašanās vieta atrodas tuvāk novērotajam objektam nekā īstenībā. Vairumā gadījumu tas ir arī tuvāk bīstamām vietām, tādēļ kļūda rada zināmu drošības joslu.

Metodi var izmantot tikai tad, ja ir redzama krasta līnija objekta pakājē. Tādēļ aprēķinātā distance nevar būt lielāka par redzamā horizonta attālumu. Kļūdu rada arī tas, ka acs neatrodas uz jūras līmeņa un novērotais objekts neatrodas uz krasta līnijas. Ja attālums no kuģa līdz krasta līnijai lielāks par priekšmeta virsotnes augstumu virs jūras līmeņa, tad kļūda, ko rada acs augstums, ir mazāka par pašu acs augstumu. Savukārt, ja attālums no kuģa līdz krasta līnijai lielāks par priekšmeta virsotnes augstumu virs jūras līmeņa, turklāt, priekšmeta virsotnes augstums virs jūras līmeņa lielāks par priekšmeta attālumu no krasta līnijas, tad kļūda, ko rada novērotā objekta neatrašanās uz krasta līnijas, ir mazāka par dubultotu acs augstumu virs jūras līmeņa. Tātad kopējā kļūda, kas rodas no tā, ka acs augstums nav nulle un ka priekšmeta virsotne nesakrīt ar vertikālo līniju, kas iet caur krasta līniju, nepārsniedz trīskārtēju acs augstumu, bet tikai tādā gadījumā, ja ievēro norādīto attiecībā uz attāluma no kuģa līdz krasta līnijai, priekšmeta virsotnes augstuma virs jūras līmeņa un priekšmeta attāluma no krasta līnijas savstarpējiem lielumiem.

Peilējums un dziļums

Dziļuma mērīšana ar rokas loti.

Viena pozīciju līnija ir peilējuma līnija, bet otra — jūras dziļums. Tā kā jūras dziļums ir ar daudz mazāku precizitāti nekā peilējums, tad iegūto kuģa vietu uzskata par aptuvenu un tā ir orientējoša.

Metodi pielieto, ja kuģa vadītāja rīcībā ir tikai viens priekšmets, kas labi redzams no kuģa un uznests uz pārgājiena kartes, un ja kuģa vieta jāzina nekavējoties. Pielietot viena priekšmeta dubultpeilējuma metodi nevar, jo tas prasa zināmu laiku un starpgājienu starp peilējumiem. Ja priekšmeta augstums niecīgs, nevar pielietot arī vertikālā leņķa metodi.

Nosakot kuģa vietu pēc šī paņēmiena, svarīgi, lai jūras dziļums mainītos pietiekoši strauji un vienmērīgi, Ja dziļumu mēra ar rokas loti, tad iespējams iegūt arī grunts paraugus, kas zināmā mērā palīdz precizēt kuģa vietu.

Pastāvīga kuģa vietas kontrole

Dažkārt ejot pa šauriem fārvateriem vai šērās nevar veikt grafisko lagrēķinu un noteikt kuģa vietu pēc krasta priekšmetiem, jo tie parasti atrodas ļoti tuvu kuģim un to peilējumi mainās pārāk strauji. Tos nevarēs paspēt atlikt uz kartes, kad kuģis jau būs pagājis tālu uz priekšu, un iegūtajām observācijām vairs nebūs nekādas nozīmes, jo vienas līdz trīs kabeļtauvu precizitāte, ko dod observācijas, pārgājieniem šērās ir nepietiekama. Šādos apstākļos izmanto pastāvīgas kuģa vietas kontroles metodes.

Bojas

Seglīnijas zīmes norāda, ka kuģis ir novirzījies sāņus uz labo pusi no seglīnijas ass (kreisais attēls) un, ka kuģis atrodas uz seglīnijas (labais attēls). Lai kuģis atgrieztos uz seglīnijas, tam jāpagriežas uz to pusi, uz kuru attiecībā pret augšējo krasta zīmi, nobīdās apakšējā krasta zīme.

Bojas ir speciālas konstrukcijas un krāsojuma peldošie navigācijas līdzekļi, kuras kalpo fārvateru, enkurvietu, kuģošanai bīstamu šķēršļu un citu jūras navigācijai bīstamu vietu iezīmēšanai. Tomēr uz ūdenī izliktu navigācijas drošības zīmju vietām jāraugās ļoti kritiski. Tās ne vienmēr var būt savās "štata" vietās, jo kuģi, kas agrāk gājuši, tās varēja skart un novirzīt. Sevišķi kritiski uz tām jāraugās pēc lielākām vētrām.

Ja pati boja nenorāda gar kuru pusi tā jāapiet, uz ūdens izliktās navigācijas drošības zīmes jāapiet zemvēja pusē, lai neskartu zīmju noenkurošanas trosi.

Seglīnijas

Sektoruguns Ķīles fjordā.

Ja fārvaters ir šaurs, kā tas nereti ir ienākot dažās ostās vai arī ejot dažās upēs, navigācijas zīmju sistēma ļauj jūrniekiem savienot krasta zīmju pāri vienā līnijā veidojot seglīniju, uz kuras atrodoties kuģis ir drošībā attiecībā pret navigācijai bīstamām vietām. Ja navigācijas zīmes aprīkotas ar ugunīm, tās sauc par vadugunīm. Navigācijas zīmju un kuģa relatīvais izvietojums ietekmē seglīnijas precizitāti.

Pirms ienākšanas piekrastes ūdeņos jāpārdomā, kā vajadzēs un varēs izmantot seglīnijas kā uz priekšu, tā atpakaļ pa kursa līniju.

Sektorugunis

Dažkārt fārvaterus vai no navigācijas ziņā bīstamām vietām brīvus ūdeņus apzīmē ar sektorugunīm, kuras uzstāda bākās vai citās krasta navigācijas zīmēs. Ja pārgājiens paredzēts naktī, atsevišķo sektoru peilējumus atzīmē uz pārgājiena kartes, lai tie nebūtu jāmeklē, kad viena sektora krāsa mainās ar otru krāsu.

Ja ar sektoruguni apzīmē fārvateru, tad jāseko uguns krāsai, ja tā izmainās, jāmaina kuģa kurss, lai atgrieztos drošā sektora krāsā.

Paralēlie indeksi

Pirms pārgājiena tiek veikts iepriekšējais lagrēķins, kura rezultātā uz kartes tiek uznestas sagaidāmās kuģa ceļa līnijas (KCL). Ja pārgājiens tiek plānots šaurumos, kanālos, ostās, upēs vai citur, tiešā krasta vai citu navigācijas šķēršļu tuvumā, pastāvīgai kuģa virzības pa sagaidāmo kuģa ceļa līniju kontrolei izmanto paralēlos indeksus.

Ja sagaidāmās kuģa ceļa līnijas tuvumā ir izteiksmīgs zemes rags, virsūdens klints, dabīga vai mākslīga sala, mols vai cita inženiertehniska būve, kura labi pamanāma radarā, tad ar paralēlskalu gar šo objektu novelk sagaidāmajai kuģa ceļa līnijai paralēlu līniju un izmēra distanci starp abām paralēlajām līnijām.

Pēc tam, uz radara ekrāna iestata palīglīniju, kuras virziens sakrīt ar sagaidāmo kuģa ceļa līniju, bet tā nobīdīta no radara centra attālumā, kurš vienāds ar izmērīto distanci starp paralēlajām līnijām uz kartes. Šādas palīglīnijas uz radara ekrāna sauc par paralēlajiem indeksiem.

Ja izteiksmīgais radara ekrānā redzamais objekts savā relatīvajā kustībā attiecībā pret kuģi slīd pa paralēlā indeksa līniju — kuģis pārvietojas pa sagaidāmo kuģa ceļa līniju. Savukārt, ja radara ekrānā redzamais objekts šķērso paralēlā indeksa līniju, kuģis ir novirzījies no sagaidāmās kuģa ceļa līnijas uz novērojamā objekta pusi. Kuģa kurss jāizmaina uz novērojamajam objektam pretējo pusi, lai tas atkal atgrieztos uz sagaidāmās kuģa ceļa līnijas. Ja, radara ekrānā redzamais objekts attālinās no paralēlā indeksa līnijas, kuģis ir novirzījies no sagaidāmās kuģa ceļa līnijas uz novērojamajam objektam pretējo pusi. Kuģa kurss jāizmaina uz novērojamā objekta pusi, lai tas atkal atgrieztos uz sagaidāmās kuģa ceļa līnijas.

Stūres pārlikšanas punkts

Robežpeilējums.

Veicot iepriekšējo lagrēķinu un atliekot sagaidāmās kuģa ceļa līnijas kanālos, ostās vai upēs, jāņem vērā arī kuģa trajektorija pagrieziena laikā. Zinot to vai kuģis atrodas seklā ūdenī, vai tas ir piekrauts, kā arī stūres pārlikšanas leņķi, kursa izmaiņas lielumu grādos un kuģa ātrumu, izraksta kuģa cirkulācijas parametrus — izvirzījumu (advance — angļu val.) un pārnesi (transfer — angļu val.). Šos parametrus izmanto, lai uz kartes uznestu kuģa trajektoriju pagrieziena laikā.

Ja izvirzījums un pārnese nav doti, vienmēr būs dots taktiskais cirkulācijas rādiuss piekrautam kuģim, piekrautam kuģim seklā ūdenī un kuģim balastā, ja stūre pārlikta līdz galam bortā. Šie dati attēloti stūres mājas plakātā.

Lai noteiktu brīdi, kad jāpārliek stūre un jāuzsāk manevrs, izmanto robežpeilējumu, kurš ir iepriekš noteikts peilējums no stūres pārlikšanas punkta uz krastā esošu orientieri, kas uznests uz kartes. Izvēloties krasta orientieri, jācenšas izmantot tāds, kurš ir pēc iespējas dvarsā un, ja iespējams, pagrieziena iekšpusē. Peilēkli nostāda uz iepriekš pārvestu kompasa peilējumu un tad, kad krasta orientieris šķērso šo peilējumu, dod komandu stūres pārlikšanai. Līdzīgu funkciju pilda robeždistance, kas ir radara distance no izteiksmīga radara objekta pa kuģa ceļa līniju priekšgalā vai pakaļgalā. Ideālā gadījumā var izmantot abus.

Ārējās saites

• Encyclopædia Britannica raksts (angliski)
• Bowditch N. un Nacionālās ģeotelpiskās izlūkošanas aģentūras grāmata par navigāciju The American Practical Navigator (Bowditch), Pub No 9. Volume I. 2019. gada izdevums. Tās 2. nodaļa veltīta piekrastes navigācijai. (angliski)
• Video par sektoruguņu izmantošanu. (angliski)