II tọa độ của điểm TRÊN mặt đất

Hàng hải địa văn tập I XÁC ĐỊNH PHƯƠNG HƯỚNG TRÊN BIỂN Chương III- Xác định phương hướng biển NHỮNG MẶT PHẲNG VÀ ĐƯỜNG THẲNG CƠ BẢN TRONG HỆ THỐNG ĐỊNH HƯỚNG. Phương hướng xác đònh không gian mặt phẳng. Trong hàng hải việc dẫn tàu thực mặt biển, quan tâm đến hệ thống phương hướng bề mặt. Bất kỳ sư đònh hướng phải bắt nguồn từ hướng hay mặt phẳng gốc đó. Giá trò hướng góc kẹp hướng với hướng gốc hay góc kẹp hai mặt phẳng đứng. Để đònh hướng bề mặt đất (mặt biển), người ta đưa khái niệm mặt phẳng đường thẳng sau: 1.1 Mặt phẳng thẳng đứng (V): Một người đứng mặt đất có hướng dây dọi. Mặt phẳng chứa đường dây dọi gọi mặt phẳng thẳng đứng (V) (H.10) 1.2 Mặt phẳng nằm ngang (H) : Mặt phẳng vuông góc với đường dây dọi gọi mặt phẳng nằm ngang. Nếu mặt phẳng nằm ngang qua mắt người quan sát gọi mặt phẳng chân trời thật. 1.3. Mặt phẳng kinh tuyến: mặt phẳng có chứa trục địa dư Trái đất. Kinh tuyến đòa dư giao tuyến mặt phẳng kinh tuyến bề mặt Spheroid Trái đất. Kinh tuyến dòa dư chứa vò trí người quan sát gọi kinh tuyến người quan sát 20 Hàng hải địa văn tập I Xác định phương hướng biển W S Z H N E Pn W S N Ps E V R n Hình 10: Các đường mặt việc đònh hướng 1.4. Mặt phẳng thẳng đứng vuông góc với mặt phẳng kinh tuyến người quan sát gọi mặt phẳng đông tây (R) 1.5. Đường chân trời thật: giao tuyến mặt phẳng chân trời thật bầu trời tưởng tượng. 1.6. Giao tuyến mặt phẳng kinh tuyến người quan sát mặt phẳng chân trời thật đường Bắc- Nam (N-S). Đường thẳng nằm mặt phẳng chân trời thật vuông góc với đường N-S đường Đông –Tây (E-W). II - NHỮNG HỆ THỐNG ĐỊNH HƯỚNG CỦA MẶT PHẲNG CHÂN TRỜI THẬT Đường N-S, E-W đònh nghóa từ trươc, qua vò trí người quan sát (A) chia mặt phẳng chân trời thật thành góc phần tư: NAE; NAW; SAE; SAW, viết tắt NE; NW; SE; SW. 21 Hàng hải địa văn tập I Xác định phương hướng biển Để xác đònh phương hướng bề mặt đất hay cụ thể mặt phẳng chân trời thật người ta đưa hệ thống phân chia khác mục đích cụ thể toán lượng giác cần giải quyết, có điểm hướng làm mốc. Người ta chọn đường NS làm hướng (nó gặp khó khăn người quan sát đứng cực, lúc hướng Bắc – Nam vô đònh) Có hệ thống đònh hướng sau: 2.1. Hệ nguyên vòng Đây hệ vòng tròn nguyên vẹn, dùng để giải toán có hàm lượng giác với chu kỳ biến thiên 360 o. Trong hàng hải đòa văn hệ nguyên vòng sử dụng phổ biến để đònh hướng phương vò mục tiêu. - Điểm mốc chọn điểm Bắc (N) - Giới hạn tính góc : tính từ điểm N theo chiều kim đồng hồ, từ – - Các điểm mặt phẳng chân trời thật điểm E (có giá 360 độ trò góc 90 độ so với điểm N); Điểm S (giá trò góc: 180 độ); Điểm W (giá trò góc 270 độ); Điểm N(360 hay độ) 2.2 Hệ bán vòng Vòng chân trời thật chia phần đường N-S. - Điểm mốc chọn điểm N S - Giá trò góc tính từ 0o đến 180o phía Đông Tây Khi viết phương vò bán vòng, người ta quy đònh sau: - Chữ đầu trùng với tên điểm gốc (N S) - Tiếp theo giá trò phương vò - Chữ sau trùng với hướng lấy phương vò (E W) 22 Hàng hải địa văn tập I Xác định phương hướng biển N Ví dụ: Điểm M nằm góc phần tư I, hợp +M với điểm N góc 45 o, W E viết phương vò bán vòng sau: A= N 45 E S 135 E S H. 11 Hệ bán vòng 2.3 Hệ 1/4 vòng Là hệ nguyên vòng chia thành phần đường N-S E-W - Điểm mốc chọn điểm N điểm S - Giới hạn tính góc: Tính từ điểm N S phía E,W, tính từ 0-90 N độ. II I E W IV III S Hình 12: Cách đònh hướng hệ 1/4 Thứ tự góc phần tư: + Góc phần tư thứ nhất: từ điểm N tới E + Góc phần tư thứ : Từ điểm N tới W + Góc phần tư thứ : Từ diểm S tới E + Góc phần tư thứ : Từ điểm S tới W 23 Hàng hải địa văn tập I Xác định phương hướng biển Cách viết giá trò phương vò hệ ¼ vòng: tên đầu trùng với tên điểm gốc (N S), tên sau E W, giá trò giới hạn vòng 90 o. Ví dụ: Điểm M (H. 11) có phương vò nguyên vòng 45 o, hệ ¼ vòng viết: NE 45o Hệ 1/4 vòng sử dụng nhiều thiên văn hàng hải đòa văn sử dụng, không cần thiết. 2.4. Hệ ca Trong lòch sử thuyền buồm người ta hay sử dụng hệ ca để xác đònh hướng gió, góc buồm, chúng đại lượng không cần độ xác cao. Người ta chia hệ nguyên vòng thành 32 phần nhau, phần tương ứng 11,25° gọi ca (Point). Ngày hệ ca số nơi sử dụng để báo hướng đường lỉn thả kéo neo, nhiên điểm gốc tính từ mũi tàu tên ca mà có số ca bao nhiêu. Tên ca viết sau: + Chữ đầu tên điểm (N,S,E,W) hay chữ góc phần tư (NE, SE, NW, SW), có chữ “t” (ten: hướng phía theo ngôn ngữ Hy lạp) chữ cuối tên điểm mà ca hướng phía đó. III - HƯỚNG TRÊN BIỂN 3.1. Hướng Trong Hàng hải, nhiều khái niệm hướng sử dụng như: Hướng gió, Hướng dòng chảy, Hướng tàu chạy, Hướng từ người quan sát đến mục tiêu… Bản thân Hướng tàu chạy phân biệt khái niệm: Hướng la bàn, Hướng đòa từ, Hướng thật, Hướng thực tế. Và tất nhiên tiếng Anh có từ tương đương. Để thống tránh nhầm lẫn dòch thuật, tài liệu sử dụng tiếng Việt Tiếng Anh song song. Bên cạnh từ viết tắt tiếng Việt xưa dùng thay 24 Hàng hải địa văn tập I Xác định phương hướng biển tiếng Anh. Như thuận tiện cho sỹ quan hàng hải đọc tài liệu làm việc thống đội tàu. Như tiết chương đề cập, để xác đònh phương hướng mặt đất nói chung, phải đònh điểm, đường mặt phẳng để làm mốc tính. Hướng giá trò góc tính từ mốc này. Các khái niệmvề hướng, điểm mốc sau quan trọng, người biển phải hiểu rõ chúng để thực toán dẫn tàu. Các đònh nghóa: 3.1.1 Cực Bắc đòa dư (True north – viết tắt: P (Pole) NT (True North)), giao điểm trục đòa dư bầu trời tưởng tượng. Nếu xác đònh kinh tuyến đòa dư điểm Bắc kinh tuyến người quan sát. Phương hướng thường tính từ phần bắc kinh tuyến này. Trên bầu trời có Bắc đẩu nằm gần vò trí cực Bắc đòa dư. Người biển Bắc bán cầu sử dụng để đònh hướng đêm. 3.1.2 Hướng ngắm (True direction): cung vòng lớn nối điểm, góc hợp phần bắc kinh tuyến người quan sát đường cung vòng lớn nối điểm. 3.1.3 Hướng Thật - (True Course – viết tắt: C), hướng theo phương nằm ngang từ điểm đến điểm khác mà đònh dẫn tàu (Intended course to steer). Về giá trò, hướng thật tính từ phần Bắc kinh tuyến người quan sát theo chiều kim đồng hồ đến đường đònh dẫn tàu (về phía mũi tàu), từ 000°360°. Ví dụ: đònh chạy tàu từ điểm A đến điểm B có hướng 70° (H.13), hải đồ ta viết C70 đường nối AB. Vì có ảnh hưởng dòng chảy, tàu bò dạt theo hướng CMG tới điểm C (Point of arrival) 25 Hàng hải địa văn tập I Xác định phương hướng biển Chú ý: Hướng thật hướng dự đònh dẫn tàu chưa tính đến yếu tố ảnh hưởng bên dòng chảy , gió. (Trong số tài liệu đòa văn trước sử dụng ký hiệu hướng thật HT, đònh nghóa chưa xác) 3.1.4 Hướng mũi tàu (Ship Heading - Viết tắt Hdg) - góc phần Bắc kinh tuyến người quan sát trục dọc tàu phía mũi thời điểm đó. Giá trò tính theo chiều kim đồng hồ, từ 000°-360° Chúng ta không nhầm lẫn khái niệm: True Course (hướng thật) Ship heading (hướng mũi tàu ). Khái niệm Ship Heading giá trò tức thời. Trong điều kiện sóng gió lái tàu không tốt giá trò thay đổi liên tục, Hướng thật giá trò đđđịnh sẵn dùng để dẫn tàu hai điểm, không thay đổi. Chúng ta có khái niệm sau: Hướng la bàn: La bàn từ dụng cụ hướng đường sức từ trường Trái đất. Kim hướng làm kim loại nhiễm từ. Khi nằm từ trường Trái đất kim nằm trùng với đường sức từ, cực Bắc kim hướng cực Nam đòa từ trường, cực Nam kim hướng cực Bắc đòa từ (sẽ giới thiệu tiết sau). Kim la bàn thường không nằm trùng với kinh tuyến đòa dư mà nằm trùng hướng với kinh tuyến đòa từ. Con tàu đóng kim loại nhiễm từ, la bàn từ gắn tàu từ lực phụ tàu tác động lên kim la bàn từ. Kết quả, kim la bàn nằm hướng tổng hợp – Kinh tuyến la bàn. Cung vòng lớn chứa kim la bàn đặt tàu gọi Kinh tuyến la bàn. Tương ứng với khái niệm cực Bắc đòa dư có Cực Bắc đòa từ Cực Bắc la bàn. (H. 14) Hướng la bàn góc tính từ phần bắc kinh tuyến la bàn theo chiều kim đồng hồ, giới hạn từ 000°-360°. Tương ứng với khái niệm hướng 26 Hàng hải địa văn tập I Xác định phương hướng biển thật (C), hướng mũi tàu (Hdg) có hướng la bàn: Compass Course (CC), Compass Ship Heading (HdgC) Hướng đòa từ: Các đường sức từ từ trường Trái đất đồng quy điểm cực không trùng với cực đòa dư. Cung vòng lớn có chứa đường sức từ Trái đất gọi Kinh tuyến đòa từ. Các hướng tính từ phần Bắc kinh tuyến đòa từ, giới hạn tính từ 000°-360°, gọi Hướng đòa từ. Cũng khái niệm trên, ta có: Hướng mũi tàu lấy từ phần bắc kinh tuyến đòa từ: Magnetic Heading – ký hiệu HdgM , Hướng thật lấy từ kinh tuyến đòa từ: Manegtic Course: CM Ví dụ: Một la bàn từ đặt trênï thuyền gỗ không chòu ảnh hưởng lực khác đòa từ trường, hướng mũi thuyền đọc Hdg M. Current unknown Destination (Intended course to steer) C=70 o Point of Departure + B (Đích đến) (Actual track) A+ Heading CMG +C Point of Arrival Hình 13: Hướng 3.1.5 Hướng thực tế (Course Made Good – viết tắt: CMG – Tiếng Việt viết tắt HTT)- hướng di chuyển thực tế tàu chòu ảnh hưởng yếu tố bên ngoài. Như vậy, đònh dẫn tàu từ điểm đến điểm khác (Hướng thật – C) đặt sẵn giá trò la bàn để lái, la bàn có sai số (số hiệu la bàn) nên kim la bàn cho ta hướng la bàn (C C). Thực tế, mũi 27 Hàng hải địa văn tập I Xác định phương hướng biển tàu dao động thay đổi hướng liên tục biển (Hướng mũi tàu – HdgC). Khi có yếu tố bên tác động dòng chảy, gió… trọng tâm tàu dòch chuyển theo hướng khác (Hướng thực tế – CMG), thường nói: “ tàu bò dạt”. Trọng tâm tàu chuyển động thực tế biển không theo đường thẳng mà thường theo đường bất kỳ, gọi vết thực tế tàu (Actual track ). Trong tiếng Anh, hướng gió, hướng dòng chảy thường sử dụng từ “Direction”, sử dụng từ “Set” để hướng dòng chảy (có nghóa chảy hướng) 3.2. Phương vò Phương vò (Bearing, viết tắt B hay Brg) đại lượng góc đo kinh tuyến hướng từ người đo tới mục tiêu. Phương vò thật đến mục tiêu (True Bearing) - Viết tắt BT, (tiếng Việt: PT) - góc phần Bắc kinh tuyến người quan sát đường nối giữa vò trí người quan sát với mục tiêu. Giá trò tính theo chiều kim đồng hồ, từ 000°-360° Phương vò la bàn (Viết tắt BC, tiếng Việt : PL): giá trò phương vò đo la bàn (chưa tính đến số hiệu la bàn), góc hợp kinh tuyến la bàn đường nối từ vò trí la bàn đến điểm đo mục tiêu. (Từ “Azimuth” thiên văn dùng để phương vò tinh tú thiên cầu) 3.3 Góc mạn mục tiêu Góc mạn đến mục tiêu ( Relative Bearing - Viết tắt: RB, tiếng Việt: G) - góc hướng trục dọc tàu phía mũi đường nối từ điểm đứng đo trục dọc tàu tới mục tiêu. Giá trò góc mạn tính phía mạn tàu, từ 000°-180°. Nếu mục tiêu nằm mạn phải tàu ta gọi góc mạn phải (trong tính toán người ta quy ước mang dấu +), nằm mạn trái tàu ta gọi góc mạn trái (mang dấu -) 28 Hàng hải địa văn tập I Xác định phương hướng biển Ta có công thức liên hệ phương vò góc mạn sau: BT = HdgT + RB (2.3) BC = HdgC + RB (2.4) Nm NT NC HdgC Hdgm M HdgT BT C Hình 14: Quan hệ hướng phương vò Chú ý: Một số tài liệu cũ có nhầm lẫn hướng thật (HT) hướng tức thời (Heading) nên có công thức tính : PT = HT + G. Thực đọc mặt phản ảnh la bàn radar để tính phương vò hay góc mạn mục tiêu gía trò đọc tức thời (Hdg C), công thức quan hệ phải (2.3) (2.4). IV - KHÁI NIỆM VỀ ĐỊA TỪ TRƯỜNG - SỐ HIỆU CHÍNH LA BÀN TỪ 4.1- Khái niệm đòa từ trường 29 Hàng hải địa văn tập I Xác định phương hướng biển Hình 30 : Vệt nước tàu quay trở 4.2.4- Phương pháp Andrayep Phương pháp cho ta xác đònh bán kính vòng quay trở tàu đổi hướng, với điều kiện tàu phải có tốc độ kế để biết quãng đường tàu chạy điểm chuyển hướng. C1 α A S α Rq B C2 Hình 31. Phương pháp Andrayep Giả sử tàu theo hướng C1, A điểm băt đầu quay trở để chuyển sang hướng C2, B điểm kết thúc quay trở hướng C 2. Hướng C2 quy đònh sẵn, ta biết thời điểm tàu bắt đầu đạt hướng C 55 Hàng hải địa văn tập I Xác định phương hướng biển Tại điểm A ta ghi số đọc tốc độ kế Log 1. Khi taù quay sang hướng C2 (tại điểm B), ta lại ghi giá trò Log 2. Như quãng đường tàu quay S= (Log2 – Log1) KLog. Góc hợp hướng α= C2- C1 , Bán kính vòng quay trở : Rq = S/α = 57,3S αo (3.12) Đây phương pháp tính toán gần đúng. V. QUÁN TÍNH TÀU VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH 5.1-Khái niệm quán tính tàu Con tàu vật thể chuyển động nên phải tuân theo đònh luật chuyển động, có đònh luật quán tính, trì trạng thái đứng yên hay chuyển động ta tác dụng hay tác dụng lực vào nó. Trong hàng hải, trì chuyển động tàu ta dừng máy gọi trớn tàu. Lực tác dụng để làm cho tàu chuyển động sức đẩy chân vòt, máy tàu hoạt động, chân vòt quay đạp vào nước, nước bò nén tạo phản lực đẩy tàu đi. Quán tính tàu khả tiếp tục chuyển động ta thay đổi chế độ làm việc máy. Máy tàu cấu tạo tương ứng với chế độ làm việc khác để thay đổi số vòng quay chân vòt, tức thay đổi lực tác động để tàu có khả chạy nhanh, chậm, dừng lại hay chay lùi. Có thể hạn chế vòng quay máy vò trí thường máy tàu có chế độ để tàu tiến, lùi mức: Tới hết; tới trung bình; tới chậm; tới thật chậm- Dừng máy- Lùi hết; lùi trung bình; lùi chậm; lùi thật chậm theo vò trí chuông lệnh buồng lái truyền xuống buồng máy. Xác đònh quán tính tàu xác đònh quãng đường thời gian tàu tiếp tục chuyển động dừng hẳn lại trạng thái: 56 Hàng hải địa văn tập I - Xác định phương hướng biển Từ tới hết chế độ tốc độ chạy biển (Full sea ahead), cho dừng máy chạy lùi hết: xác đònh quãng đường thời gian đến điểm tàu dừng hẳn. - Từ tới hết (Full ahead), cho dừng máy chạy lùi hết : xác đònh quãng đường thời gian đến điểm tàu dừng hẳn. - Đang tới trung bình - dừng máy chạy lùi hết : xác đònh quãng đường thời gian đến điểm tàu dừng hẳn. - Đang tới chậm - dừng máy chạy lùi hết : xác đònh quãng đường thời gian đến điểm tàu dừng hẳn. - Người ta xác đònh tốc độ thay đổi tàu (tính theo phút). - Quán tính quãng đường đo mét liên (cable) (H. 32) Ở chế độ hoạt động máy tàu quán tính thay đổi tùy thuộc vào trọng tải tàu, trạng thái chở hàng, tuyến hình tàu, trạng thái vỏ tàu, độ mặn nước biển, độ sâu đáy tàu . Việc xác đònh quán tính tàu thường tiến hành trạng thái: Tàu chở đầy hàng tàu không chở hàng. Thông tin quán tính tàu giúp cho người điều khiển có phương án để điều động tàu an toàn tránh va chạm, ước lương khoảng cách để cập cầu, neo tàu . Giá trò quán tính lần xác đònh ghi vào Sổ tay điều động _20 Cables tàu hồ sơ khác theo quy đònh. _18 _16 _14 _12 _10 _8 Knts Mins _ 4.0 _ 4.9 _ 5.4 _ 6.6 _ 7.5 _ 9.3 _ 11.4 _ 14 Knts Mins Knts Mins Knts Mins _6 _4 _2 _0 Head reach _ 16 Full sea ahead Half ahead Full ahead Stop Slow ahead 57 Hàng hải địa văn tập I H.32 Xác định phương hướng biển Sơ đồ ghi đặc tính dừng tàu trạng thái chở hàng 5.2- Các phương pháp xác đònh quán tính tàu 5.2.1 Sử dụng chập tiêu mục tiêu Giả sử có chập tiêu mục tiêu (A) quan sát rõ ràng có ghi hải đồ. A S E β N α M Hình 33. Xác đònh quán tính 58 Hàng hải địa văn tập I Xác định phương hướng biển Điều khiển tàu chạy theo hướng chập (H.33). Tại thời điểm dừng máy đồng thời ta đo góc kẹp mục tiêu chập, gía trò (α), ghi thời điểm xác đònh (t1). Khi tàu dừng hẳn lại ta tiến hành đo góc kẹp lần thứ hai ( β), ghi thời điểm (t2). Giả sử khoảng cách mục tiêu chập S (có thể đo trực tiếp hải đồ), lúc quán tính tàu là: D= ME-NE = S(Ctgα - Ctg β) (3.13) Quán tính thời gian T = (t2 - t1 ) Tuy nhiên, việc xác đònh vò trí tàu thời điểm dừng máy thời điểm tàu dừng lại sử dụng phương pháp khác. Ví dụ sử dụng châp tiêu kết hợp radar đo khoảng cách tới mục tiêu. 5.2.2. Sử dụng rada Cho tàu chạy hướng tới mục tiêu có hình ảnh rõ nét độc lập hình radar. Khi bắt đầu dừng máy ta đồng thời đo khoảng cách tới mục tiêu, D1. Tại thời điểm tàu dừng hẳn ta đo khoảng cách lần thứ tới mục tiêu, D2. Quán tính quãng đường : D = D1 – D2 Quán tính thời gian T = t2 – t1 5.2.3. Sử dụng chiều dài tàu kết hợp thả phao. Dùng người, người mũi, người lái, kết hợp lệnh buồng lái để thả phao. Đây phương pháp thủ công, dễ thực đòi hỏi dòng chảy độ xác kém. Ví dụ: Xác đònh quán tính tàu trạng thái chở đầy hàng, tàu chạy tốc độ chạy biển hết máy, sau chuyển chế độ dừng máy. Ở buồng lái người điều khiển phát lệnh dừng máy, máy dừng phát lệnh “thả phao”, người mũi thả phao, người sau lái khởi động đồng hồ bấm giây. Tàu tiếp tục di chuyển tới phao trôi phía sau. Khi phao vừa tới 59 Hàng hải địa văn tập I Xác định phương hướng biển ngang điểm cuối sau lái người đứng sau lái phát lệnh báo để người mũi thả tiếp phao số 2. Tiếp tục tàu dừng (hết chớn), người sau lái dừng đồng hồ bấm giây. Chúng ta xác đònh vò trí phao bên mạn tàu để tính khoảng cách mà tàu di chuyển (quán tính quãng đường), theo công thức sau: D=( n-1).L + l (n: số phao thả, L: chiều dài tàu, l: khoảng lại l< L) Quán tính thời gian khoảng thời gian đồng hồ bấm giây. l ° ° D ° L ° Hình 34. Xác đònh quán tính thả phao Pho to by Le Ty Hình 35. Vào vùng neo Vũng tàu 60 Hàng hải địa văn tập I Xác định phương hướng biển CHƯƠNG IV : HẢI ĐỒ VÀ CÁC ẤN PHẨM HÀNG HẢI I. KHÁI NIỆM CHUNG Hải đồ (bản đồ biển) tài liệu hàng hải quan trọng thiếu được, phục vụ cho việc dẫn tàu từ điểm đến điểm khác. Có hải đồ giấy hải đồ điện tử. Việc dẫn tàu có an toàn đạt hiệu qủa kinh tế hay không phụ thuộc phần vào chất lượng hải đồ. Ở hải đồ tiến hành vạch đường chạy tàu, đánh dấu khu vực nguy hiểm, kiểm tra vò trí tàu theo kế hoạch vạch từ trước .Thiếu hải đồ đồng nghóa với “người mù đường”. Hải đồ giúp ta biết chướng ngại vật để tránh nguy hiểm. Về lý thuyết người ta sử dụng qủa đòa cầu đồng dạng với hình thể Trái đất để phục vụ cho mục đích trên. Thực tế, để tránh biến dạng triển khai mặt cong lên mặt cong khác cần phải có bề mặt với độ cong tương đương – qủa đòa cầu mô hình khổng lồ mang theo tàu. Ví dụ: Khi cần tỉ lệ 5mm mô hình tương đương với hải lý thực đòa, phải có cầu với bán kính xác đònh theo công thức: 5mm = 2πrr 5.360.60 ⇒r= = 17,2met 360.60' 2.3,14 Điều có nghóa lúc ta phải mang theo tàu qủa đòa cầu mô hình với đường kính 34,4 mét ! Để giải yêu cầu đặt ra, người ta triển khai mặt đất lên mặt phẳng, tất nhiên có biến dạng đònh độ xác nằm giới hạn cho phép. Việc triển khai (diễn tả) mặt đất lên mặt phẳng theo quy luật biến dạng đònh gọi PHÉP CHIẾU BẢN ĐỒ. Hình chiếu kinh tuyến, vó tuyến đồ gọi mạng lưới kinh vó. 61 Hàng hải địa văn tập I Xác định phương hướng biển II. TỈ LỆ XÍCH TRÊN BẢN ĐỒ 2.1 Đònh nghóa: Tỉ lệ xích mức độ thu nhỏ kích thước thực đòa để diễn tả đồ. Có loại tỉ lệ xích sau: 2.1.1. Tỉ lệ riêng Tỉ lệ riêng điểm I theo hướng đònh tỉ số đoạn vô bé (dl i ) lấy gần điểm I theo hướng khoảng cách tương ứng (dlo) thực đòa. Nếu ký hiệu tỉ lệ riêng điểm I µI, thì: µi = dli dlo (4.1) 2.1.2. Độ tăng tỉ lệ xích Để so sánh tỉ lệ riêng theo hướng khác nhau, ta chọn tỉ lệ riêng có tính chất đặc trưng làm tỉ lệ chuẩn (kí hiệu µc). Tỉ lệ chuẩn ghi góc đồ. Nếu phép chiếu đồ mà tỉ lệ riêng biến đổi liên tục dọc theo kinh tuyến (từ vó độ sang vó độ khác) người ta chọn tỉ lệ chuẩn vó độ đặc trưng cho độ biến dạng khu vực làm chuẩn. Vó độ gọi Vó độ chuẩn, áp dụng chung cho toàn đồ Độ tăng tỉ lệ xích (Ci ) là: Ci = µi µc (4.2) 2.1.3. Tỉ lệ số Tỉ lệ số phân số có tử số đơn vò mẫu số số đơn vò độ dài tương ứng thực đòa (ví dụ 1/50.000 có nghóa ứng với đơn vò đồ có 50.000 đơn vò thực đòa) 62 Hàng hải địa văn tập I Xác định phương hướng biển 2.1.4. Thước tỉ lệ (tỉ lệ thẳng) Là đoạn thẳng biểu diễn đơn vò chiều dài nhỏ đồ tương ứng với đơn vò chiều dài lớn ngòai thực đòa (ví dụ Cm đồ ứng với NM thực đòa) 2.1.5. Tỉ lệ diện tích (Pi ) Là tỉ số diện tích VCB điểm tương ứng với diện tích điểm thực đòa. Pi = III. dS = µ i1 . µ i d So (4.3) ELIP BIẾN DẠNG Khi chiếu vòng tròn lên mặt phẳng, hình chiếu bò biến dạng thành elip, Người ta sử dụng elip để nghiên cứu biến dạng theo hướng khác đồ. (H. 36) Giả sử điểm Io thực đòa ta lấy vòng tròn VCB có bán kính đơn vò, Các đường kính MoNo; PoQo đoạn kinh vó tuyến gần điểm Io. Chiếu vòng tròn lên mặt phẳng chiếu. Thấy đoạn thẳng giữ nguyên tính chất thẳng VCB góc vuông kẹp chúng bò biến dạng. A M CO AO O Io PO o QO D C DO BO Q M No P N B Hình 36. Elip biến dạng 63 Hàng hải địa văn tập I Xác định phương hướng biển Nếu kí hiệu m, n độ tăng tỉ lệ xích theo kinh tuyến vó tuyến, để đơn giản người ta chọn tỉ lệ chuẩn µC =1, lúc viết được: m= µi x x = µi = →X = µc X m n= y y →Y = Y n Thay giá trò X Y vào phương trình vòng tròn, ta được: X +Y2 = 1⇒ x2 y2 + =1 m2 n Đây phương trình e lip có bán trục m n Kết luận: Một vòng tròn VCB vò trí mặt đất chiếu lên mặt phẳng chiếu không vuông góc với tia chiếu biến dạng thành elip VCB. Ta thấy có cặp đường kính vuông góc vòng tròn chiếu thành cặp đường vuông góc, hướng elip. Tỉ lệ xích dọc theo hướng cho giá trò cực đại cực tiểu. µ max = IA a IC b = ; µ = = IoAo R IoCo R Như elip thể hướng giá trò biến dạng. Elip phép chiếu tạo dùng để nghiên cứu mức độ biến dạng gọi elip biến dạng Nói cách khác, elip biến dạng quỹ tích Vector tỉ lệ với độ tăng tỉ lệ xích tương ứng với điểm xét. IV. PHÂN LOẠI PHÉP CHIẾU HẢI ĐỒ Khác với việc sử dụng đòa cầu để mô tả hình dạng bề mặt Trái đất, đồ (hải đồ) thỏa mãn điều kiện đònh: Đẳng giác đẳng tích không thỏa mãn điều kiện này. Song bỏ qua sai sót 64 Hàng hải địa văn tập I Xác định phương hướng biển cho phép ta vẽ phần Trái đất lên đồ mà thỏa mãn điều kiện đẳng giác đẳng tích. Có cách phân loại phép chiếu sau: 4.1 Phân loại theo đặc điểm sai sót (Theo quy luật biến dạng) 4.1.1- Phép chiếu đẳng giác Đẳng giác tức bảo toàn giá trò góc thực phép chiếu, giá trò góc thực đòa phải giá trò góc mặt phẳng chiếu hướng. Như vậy, phép chiếu đẳng giác tỉ lệ riêng điểm không đổi theo hướng khác . Điều cho phép ta sử dụng thước tỉ lệ hải đồ để đo chiều dài điểm phạm vi nhỏ, theo hướng khác nhau, không bò biến dạng biết chiều dài tương ứng thực đòa. Phép chiếu đẳng giác sử dụng rộng rãi nhiều ngành kỹ thuật. 4.1.2- Phép chiếu đẳng tích Đẳng tích bảo toàn tỉ lệ diện tích hình dạng. Điều có nghóa thực đòa có diện tích theo tỉ lệ hình chiếu chúng có tỉ lệ, hình dạng chúng thay đổi. 4.1.3- Phép chiếu Là phép chiếu không thuộc phép chiếu trên, có tính chất đặc biệt nhằm phục vụ mục đích đó. Ví dụ người ta muốn giữ nguyên tỉ lệ xích hướng hướng khác không để ý tới 4.2 Phân loại theo cách dựng 4.2.1. Phép chiếu phương vò Phép chiếu phương vò có loại: phối cảnh không phối cảnh. 4.2.1.1 Phép chiếu phương vò phối cảnh 65 Hàng hải địa văn tập I Xác định phương hướng biển Khi cho mặt phẳng chiếu tiếp xúc với đòa cầu vuông góc với đường tia chiếu (PnO), kết qủa có hình chiếu vó tuyến vòng tròn đồng tâm, đường kinh tuyến đường thẳng hội tụ điểm tiếp xúc. Tâm chiếu O nằm đường PnPs: Pn D Ps O Hình 37. Phép chiếu phối cảnh - Nếu D = ∞ : Ta có phép chiếu trực xa phối cảnh - Nếu D >R: Phép chiếu ngoại xa phối cảnh (R: bán kính đòa cầu) - Khi D=R : Phép chiếu không gian - D=0 : Phép chiếu phối cảnh xuyên tâm (phép chiếu Gnomonic) Hướng tia chiếu xác đònh góc nghiêng so với mặt phẳng xích đạo (ϕo) - Khi ϕo = 90o gọi phép chiếu phối cảnh pháp tuyến - ϕo =0o : phép chiếu xích đạo - 0o< ϕo < 90o : phép chiếu xiên. 66 Hàng hải địa văn tập I 4.2.1.2 Xác định phương hướng biển Phép chiếu phương vò không phối cảnh Người ta không dùng phép chiếu để thể bề mặt cách sử dụng phương pháp vẽ riêng để thỏa mãn với điều kiện gần đó. Ví dụ vẽ hình cầu Trái đất . Hình 38. Phép chiếu phương vị phối cảnh xiên 4.3 Phép chiếu hình nón Ta cho mặt nón tiếp xúc với hình cầu, trục hình nón trùng với trục quay khối cầu. (Cũng cho mặt nón cắt đòa cầu qua vó tuyến đó). Chiếu đường kinh tuyến, vó tuyến lên mặt nón “trải” mặt phẳng, kết qủa mạng lưới kinh vó hình 33 - Các đường vó tuyến lúc cung tròn đồng tâm có bán kính phụ thuộc vào vó độ. Các đường kinh tuyến đường thằng đồng quy, góc kinh tuyến là: δ= C.λ (C: hệ số tỉ lệ) - Nếu trục hình nón vuông góc với trục quay đòa cầu ta có phép chiếu ngang. - Nếu [...]... dây chuyển đđộng cùng với con tàu trong môi trường nước biển, dòng cảm ứng sẽ xuất hiện Tốc độ tàu sẽ tương ứng với cường độ dòng điện Giá trò tốc độ đọc được là tốc độ tương đối của con tàu so với mặt nước Độ chính xác của chỉ số tốc độ phụ thuộc nhiều vào chất lượng nước biển so với mẫu thiết kế Tất cả 4 loại tốc độ kế nói trên đều cho ta biết đươc tốc độ tương đối của con tàu so với mặt nước, vì... ngược lại của ảnh mục tiêu Tất nhiên độ chính xác của các phương pháp này không cao Việc xác đònh vò trí tàu từ 2 lần trở lên kết hợp với đồng hồ bấm dây để tìm tốc độ tàu, hoặc tốc độ tàu lấy trên máy thu GPS…là tốc độ tuyệt đối của con tàu so với đáy biển ở trong những điều kiện cụ thể Những gía trò này khác với chỉ số của tốc độ kế gắn trên tàu III SỐ HIỆU CHỈNH TỐC ĐỘ KẾ - HỆ SỐ TỐC ĐỘ KẾ PHƯƠNG... mặt nước, vì cả tàu và tốc độ kế đều di chuyển trên mặt nước, nó không cho ta biết tốc độ thực của con tàu so với đáy biển 1.2.6 Tốc độ kế Dopler 42 Hàng hải địa văn tập I Xác định phương hướng trên biển Hình 24: Tốc độ kế Dopler Với tiến bộ kỹ thuật, người ta chế tạo ra loại tốc độ kế có thể chỉ được tốc độ thực của tàu dựa trên nguyên tắc hiệu ứng Dopler, đo độ lệch tần số của sóng phát xuống đáy biển... việc tính toán độ lêch đòa từ, trên các hải đồ đi biển người ta biểu thò các vòng tròn chia độ, gọi là hoa la bàn (Compass Rose) (H.17 ) Trên đó chỉ thò độ lớn và sự biến thiên hàng năm của độ lệch Trên trục ngang của vòng tròn chia độ người ta ghi năm khảo sát, độ lệch tại năm 32 Hàng hải địa văn tập I Xác định phương hướng trên biển khảo sát (độ lớn và tên Tây hoặc Đông), cùng với độ biến thiên hàng... hướng trên biển Người dẫn tàu phải biết tốc độ tàu để dự tính thời gian chạy tàu từ cảng này tới cảng khác, có kế hoạch khai thác tàu đạt hiệu qủa cao nhất Tốc độ chính xác của tàu chỉ báo bằng tốc độ kế là một yếu tố không thể thiếu trong bài toán đồ giải để xác đònh nguy cơ và tránh va chạm Con tàu chuyển động trên mặt nước và chòu tác động của dòng chảy Tốc độ của tàu so với một vật nổi tự do trên. .. quá trình tàu chuyển động Tốc độ kế Dopler còn có thể đo được tốc độ dạt ngang của tàu (h 24) Ngày nay việc xác đònh tốc độ tàu trên biển khá dễ dàng và chính xác thông qua hệ thống đònh vò toàn cầu GPS, tốc độ thực được tính toán và chỉ báo thông qua phép so sánh các vò trí của tàu đã được xác đònh trước đó II XÁC ĐỊNH TỐC ĐỘ CỦA TÀU 2.1 Việc cần thiết phải xác đònh tốc độ tàu Tốc độ tàu là một trong... dòng chảy Tốc độ của tàu so với một vật nổi tự do trên biển gọi là tốc độ tương đối, vì cả hai đều bò ảnh hưởng của dòng chảy Tốc độ tàu so với vật cố đònh được gọi là tốc độ thật – Tốc độ tuyệt đối, tốc độ so với đáy biển Việc xác đònh tốc độ tàu được đề cập ở đây là nói tới tốc độ chuyển động của con tàu so với mặt nước (Tốc độ tương đối) Công việc có thể tiến hành trong trường thử, khi mới hạ thủy,... khai thác của một con tàu Ngay từ khi tàu mới được đóng ra người ta đã phải xác đònh để xem tốc độ thực tế của tàu trên mặt nước và tốc độ thiết kế có sai khác không Trong quá trình khai thác, tốc độ con tàu sẽ thay đổi do sự thay đổi của chất lượng vỏ tàu, cơng suất máy chính, chất lượng của chân vòt hoặc sự biến dạng thân tàu Tốc độ tàu cũng khác nhau khi con tàu hành trình tại các khu vực có độ sâu,... trên biển - Mặt phẳng thẳng đứng chứa véc tơ từ lực T gọi là mặt phẳng kinh tuyến đòa từ , tương ứng ta có kinh tuyến đòa từ là giao tuyến của mặt phẳng kinh tuyến đòa từ và Trái đất T Hình 15: Từ trường Trái đất - Độ lệch đòa từ (v) gọi là lệch sang đông khi phần bắc của kinh tuyến đòa từ lệch sang phía đông so với phần bắc của kinh tuyến thật, quy đònh giá trò dương, dấu cộng (+) - Nếu phần bắc của. .. phương hướng trên biển boong tàu), bước của mỗi vòng quay là s thì quãng đường mà chong chóng chạy được sẽ là S = k.n.s (k là hệ số phụ thuộc vào độ giản nén của nước) 1.2.3 Tốc độ kế cơ điện Cũng với nguyên tắc đo số vòng quay của chân vòt tàu để tính tốc độ tàu nhưng số vòng quay được truyền về đồng hồ bằng tín hiệu điện 1.2.4 Tốc độ kế thủy lực Nguyên lý đo dựa vào độ chênh lệch áp suất của dòng nước . vò của một mục tiêu. - Điểm mốc được chọn là điểm chính Bắc (N) - Giới hạn tính góc : tính từ điểm N theo chiều kim đồng hồ, từ 0 – 360 độ - Các điểm chính trên mặt phẳng chân trời thật là điểm. bằng 90 độ so với điểm N); Điểm S (giá trò góc: 180 độ) ; Điểm W (giá trò góc là 270 độ) ; Điểm N(360 hay 0 độ) 2.2 Hệ bán vòng Vòng chân trời thật được chia ra 2 phần bằng đường N-S. - Điểm mốc. mặt phẳng đứng. Để đònh hướng trên bề mặt đất (mặt biển), người ta đưa ra những khái niệm về các mặt phẳng và đường thẳng cơ bản sau: 1.1 Mặt phẳng thẳng đứng (V): Một người đứng trên mặt đất