Ein Beobachter auf See kann dieses oder jenes Wahrzeichen nur sehen, wenn sich sein Auge über der Flugbahn oder im Extremfall genau auf der Flugbahn des Strahls befindet, der von der Spitze des Wahrzeichens tangential zur Erdoberfläche kommt ( Siehe Abbildung). Offensichtlich wird der erwähnte Grenzfall dem Moment entsprechen, in dem die Landmarke für einen Beobachter, der sich ihr nähert, sichtbar wird oder verborgen wird, wenn sich der Beobachter von der Landmarke entfernt. Der Abstand auf der Erdoberfläche zwischen dem Beobachter (Punkt C), dessen Auge sich am Punkt C1 befindet, und dem Beobachtungsobjekt B mit seinem Scheitelpunkt am Punkt B1, der dem Moment des Öffnens oder Versteckens dieses Objekts entspricht, wird als Sichtweite des Objekts bezeichnet Wahrzeichen.

Die Abbildung zeigt, dass die Sichtbarkeitsreichweite des Orientierungspunkts B die Summe der Reichweite des sichtbaren Horizonts BA von der Orientierungspunkthöhe h und der Reichweite des sichtbaren Horizonts AC von der Augenhöhe e des Beobachters ist, d. h.

Dp = Bogen BC = Bogen VA + Bogen AC

Dp = 2,08 v h + 2,08 v e = 2,08 (v h + v e) (18)

Der nach Formel (18) berechnete Sichtbarkeitsbereich wird als geografischer Sichtbarkeitsbereich des Objekts bezeichnet. Sie kann durch Addition der aus der oben genannten Tabelle ausgewählten Werte berechnet werden. 22-a MT separater Bereich des sichtbaren Horizonts für jede der angegebenen Höhen h u e

Laut Tabelle 22-a finden wir Dh = 25 Meilen, De = 8,3 Meilen.

Somit,

Dp = 25,0 +8,3 = 33,3 Meilen.

Tisch 22-v, platziert im MT, ermöglicht es, den gesamten Sichtbarkeitsbereich eines Orientierungspunkts basierend auf seiner Höhe und der Höhe des Auges des Betrachters direkt zu erhalten. Tisch 22-v wird nach Formel (18) berechnet.

Sie können diese Tabelle hier sehen.

Auf Seekarten und in Navigationshandbüchern wird die Sichtweite D„ von Orientierungspunkten für eine konstante Augenhöhe des Beobachters von 5 m angegeben. Die Reichweite von sich öffnenden und versteckenden Objekten im Meer für einen Beobachter, dessen Augenhöhe nicht gleich ist bis 5 m entspricht nicht der auf der Karte angezeigten Sichtweite Dk. In solchen Fällen muss die Sichtbarkeitsreichweite von auf der Karte oder in Handbüchern angezeigten Orientierungspunkten durch eine Korrektur des Höhenunterschieds zwischen dem Auge des Beobachters und einer Höhe von 5 m korrigiert werden. Diese Korrektur kann auf der Grundlage der folgenden Überlegungen berechnet werden:

Dp = Dh + De,

Dk = Dh + D5,

Dh = Dk - D5,

wobei D5 die Reichweite des sichtbaren Horizonts für die Augenhöhe des Beobachters von 5 m ist.

Ersetzen wir den Wert von Dh aus der letzten Gleichheit in die erste:

Dp = Dk - D5 + De

Dp = Dk + (De - D5) = Dk + ^ Dk (19)

Die Differenz (De - D5) = ^ Dk und ist die gewünschte Korrektur der Sichtbarkeitsreichweite des auf der Karte angezeigten Orientierungspunkts (Feuer) für den Unterschied zwischen der Höhe des Auges des Beobachters und der Höhe von 5 m.

Für die Bequemlichkeit während der Reise kann empfohlen werden, dass der Navigator auf der Brücke im Voraus berechnete Korrekturen für verschiedene Augenhöhen des Beobachters hat, der sich auf verschiedenen Aufbauten des Schiffes befindet (Deck, Navigationsbrücke, Signalbrücke, Installationsorte für Kreiselkompass). Pelorusse usw.).

Beispiel 2. Die Karte in der Nähe des Leuchtturms zeigt die Sichtweite Dk = 18 Meilen. Berechnen Sie die Sichtweite Dp dieses Leuchtturms aus einer Augenhöhe von 12 m und der Höhe des Leuchtturms h.

Laut Tabelle 22. MT finden wir D5 = 4,7 Meilen, De = 7,2 Meilen.

Wir berechnen ^ Dk = 7,2 – 4,7 = +2,5 Meilen. Folglich beträgt die Sichtweite eines Leuchtturms mit e = 12 m Dp = 18 + 2,5 = 20,5 Meilen.

Mit der Formel Dk = Dh + D5 ermitteln wir

Dh = 18 – 4,7 = 13,3 Meilen.

Laut Tabelle 22-a MT mit der umgekehrten Eingabe finden wir h = 41 m.

Alle Angaben zur Sichtweite von Objekten auf See beziehen sich auf den Tag, wenn die Transparenz der Atmosphäre ihrem durchschnittlichen Zustand entspricht. Während der Passagen muss der Navigator mögliche Abweichungen des Zustands der Atmosphäre von durchschnittlichen Bedingungen berücksichtigen, Erfahrungen in der Beurteilung der Sichtbedingungen sammeln, um zu lernen, mögliche Änderungen im Sichtbereich von Objekten auf See vorherzusehen.

Bei Nacht wird die Sichtweite von Leuchtturmfeuern durch die optische Sichtweite bestimmt. Die optische Sichtweite des Feuers hängt von der Stärke der Lichtquelle, von den Eigenschaften des optischen Systems des Leuchtturms, der Transparenz der Atmosphäre und von der Höhe des Feuers ab. Die optische Sichtweite kann größer oder kleiner sein als die Tagessichtbarkeit desselben Leuchtfeuers oder Feuers; Dieser Bereich wird experimentell aus wiederholten Beobachtungen bestimmt. Der optische Sichtbereich von Baken und Lichtern ist für klares Wetter ausgewählt. Typischerweise werden lichtoptische Systeme so ausgewählt, dass die optische und die geografische Sichtweite am Tag gleich sind. Weichen diese Bereiche voneinander ab, so wird der kleinere davon auf der Karte angezeigt.

Die Sichtweite des Horizonts und die Sichtweite von Objekten für die reale Atmosphäre können experimentell mit einer Radarstation oder aus Beobachtungen bestimmt werden.

Reis. 4 Grundlinien und Ebenen des Beobachters

Zur Orientierung auf See wurde ein System konventioneller Linien und Ebenen des Beobachters übernommen. In Abb. 4 zeigt einen Globus, auf dessen Oberfläche sich an einem Punkt befindet M Der Beobachter befindet sich. Sein Auge ist auf den Punkt gerichtet A. Brief e gibt die Augenhöhe des Betrachters über dem Meeresspiegel an. Die Linie ZMn, die durch den Standort des Beobachters und den Mittelpunkt des Globus gezogen wird, wird Lotlinie oder Vertikallinie genannt. Alle durch diese Linie gezogenen Ebenen werden aufgerufen Vertikale, und senkrecht dazu - horizontal. Die horizontale Ebene НН/, die durch das Auge des Betrachters verläuft, heißt wahre Horizontebene. Die vertikale Ebene VV /, die durch den Beobachterort M und die Erdachse verläuft, wird als Ebene des wahren Meridians bezeichnet. Am Schnittpunkt dieser Ebene mit der Erdoberfläche entsteht ein großer Kreis PnQPsQ /, genannt der wahre Meridian des Beobachters. Die Gerade, die sich aus dem Schnittpunkt der Ebene des wahren Horizonts mit der Ebene des wahren Meridians ergibt, heißt wahre Meridianlinie oder die Mittags-N-S-Linie. Diese Linie bestimmt die Richtung zum nördlichen und südlichen Punkt des Horizonts. Die vertikale Ebene FF / senkrecht zur Ebene wird als wahrer Meridian bezeichnet Ebene der ersten Vertikalen. Am Schnittpunkt mit der Ebene des wahren Horizonts bildet sie die E-W-Linie, die senkrecht zur N-S-Linie verläuft und die Richtungen zu den östlichen und westlichen Punkten des Horizonts definiert. Die Linien N-S und E-W unterteilen die Ebene des wahren Horizonts in Viertel: NE, SO, SW und NW.

Abb.5. Sichtweite des Horizonts

Auf offener See sieht der Beobachter eine Wasseroberfläche um das Schiff herum, begrenzt durch einen kleinen Kreis CC1 (Abb. 5). Dieser Kreis wird als sichtbarer Horizont bezeichnet. Der Abstand De von der Position des Schiffes M zur sichtbaren Horizontlinie CC 1 wird aufgerufen Reichweite des sichtbaren Horizonts. Die theoretische Reichweite des sichtbaren Horizonts Dt (Segment AB) ist immer geringer als seine tatsächliche Reichweite De. Dies erklärt sich dadurch, dass sich ein Lichtstrahl aufgrund der unterschiedlichen Dichte der atmosphärischen Schichten in der Höhe darin nicht geradlinig, sondern entlang einer Wechselstromkurve ausbreitet. Dadurch kann der Beobachter zusätzlich einen Teil der Wasseroberfläche sehen, der sich hinter der Linie des theoretisch sichtbaren Horizonts befindet und durch den kleinen Kreis CC 1 begrenzt wird. Dieser Kreis ist die Linie des sichtbaren Horizonts des Beobachters. Das Phänomen der Brechung von Lichtstrahlen in der Atmosphäre wird als terrestrische Brechung bezeichnet. Die Brechung hängt vom atmosphärischen Druck, der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit ab. Am selben Ort auf der Erde kann sich die Brechung sogar im Laufe eines Tages ändern. Daher wird bei der Berechnung der durchschnittliche Refraktionswert herangezogen. Formel zur Bestimmung der Reichweite des sichtbaren Horizonts:

Durch die Brechung sieht der Beobachter die Horizontlinie in Richtung AC / (Abb. 5), tangential zum Bogen AC. Diese Linie ist schräg angehoben Rüber dem direkten Strahl AB. Ecke R auch terrestrische Brechung genannt. Ecke D zwischen der Ebene des wahren Horizonts NN / und der Richtung zum sichtbaren Horizont heißt Neigung des sichtbaren Horizonts.

SICHTBARKEIT VON OBJEKTEN UND LICHTERN. Die Reichweite des sichtbaren Horizonts ermöglicht es, die Sichtbarkeit von Objekten zu beurteilen, die sich auf Wasserhöhe befinden. Wenn ein Objekt eine bestimmte Höhe hat Hüber dem Meeresspiegel, dann kann ein Beobachter es aus der Ferne erkennen:

Auf Seekarten und in Navigationshandbüchern ist die vorberechnete Sichtweite von Leuchtturmfeuern angegeben. Dk aus einer Augenhöhe des Beobachters von 5 m. Aus einer solchen Höhe De entspricht 4,7 Meilen. Bei e, abweichend von 5 m, sollte eine Änderung vorgenommen werden. Sein Wert ist gleich:

Dann die Sichtweite des Leuchtturms Dn ist gleich:

Der mit dieser Formel berechnete Sichtbarkeitsbereich von Objekten wird als geometrisch oder geografisch bezeichnet. Die berechneten Ergebnisse entsprechen einem bestimmten durchschnittlichen Zustand der Atmosphäre während des Tages. Bei Dunkelheit, Regen, Schnee oder Nebel ist die Sichtbarkeit von Objekten natürlich eingeschränkt. Im Gegenteil, unter einem bestimmten Zustand der Atmosphäre kann die Brechung sehr groß sein, wodurch sich herausstellt, dass die Sichtweite von Objekten viel größer ist als berechnet.

Entfernung des sichtbaren Horizonts. Tabelle 22 MT-75:

Die Tabelle wird nach folgender Formel berechnet:

De = 2.0809 ,

Betreten der Tabelle 22 MT-75 mit Artikelhöhe Hüber dem Meeresspiegel: Ermitteln Sie die Sichtweite dieses Objekts vom Meeresspiegel aus. Wenn wir zu der erhaltenen Entfernung die Entfernung des sichtbaren Horizonts hinzufügen, die in derselben Tabelle entsprechend der Höhe des Auges des Beobachters angegeben ist eüber dem Meeresspiegel, dann ergibt die Summe dieser Bereiche die Sichtbarkeitsreichweite des Objekts, ohne Berücksichtigung der Transparenz der Atmosphäre.

Um die Reichweite des Radarhorizonts zu ermitteln Dp akzeptiert aus der Tabelle ausgewählt. 22 Erhöhen Sie die Reichweite des sichtbaren Horizonts um 15 %, dann ist Dp=2,3930 . Diese Formel gilt für normale atmosphärische Bedingungen: Druck 760 mm, Temperatur +15°C, Temperaturgradient - 0,0065 Grad pro Meter, relative Luftfeuchtigkeit, konstant mit der Höhe, 60%. Jede Abweichung vom akzeptierten Standardzustand der Atmosphäre führt zu einer teilweisen Änderung der Reichweite des Radarhorizonts. Darüber hinaus hängt diese Reichweite, also die Entfernung, ab der reflektierte Signale auf dem Radarschirm sichtbar sind, maßgeblich von den individuellen Eigenschaften des Radars und den Reflexionseigenschaften des Objekts ab. Verwenden Sie aus diesen Gründen den Koeffizienten 1,15 und die Daten in der Tabelle. 22 sollte mit Vorsicht verwendet werden.

Die Summe der Reichweiten des Radarhorizonts der Antenne Ld und des beobachteten Objekts der Höhe A stellt die maximale Entfernung dar, aus der das reflektierte Signal zurückkehren kann.

Beispiel 1. Bestimmen Sie den Erfassungsbereich eines Beacons mit der Höhe h=42 M vom Meeresspiegel aus der Augenhöhe des Beobachters e=15,5 M.
Lösung. Vom Tisch 22 wählen:
für h = 42 M..... . Dh= 13,5 Meilen;
Für e= 15.5 M. . . . . . De= 8,2 Meilen,
daher die Erfassungsreichweite des Beacons
Dp = Dh+De = 21,7 Meilen.

Die Sichtweite eines Objekts kann auch anhand des auf der Beilage angebrachten Nomogramms ermittelt werden (Anhang 6). MT-75

Beispiel 2. Finden Sie die Radarreichweite eines Objekts mit der Höhe h=122 M, wenn die effektive Höhe der Radarantenne Hd = 18,3 beträgt MÜber dem Meeresspiegel.
Lösung. Vom Tisch 22 Wählen Sie die Sichtbarkeitsreichweite des Objekts und der Antenne auf Meereshöhe, 23,0 bzw. 8,9 Meilen. Summiert man diese Reichweiten und multipliziert sie mit dem Faktor 1,15, ist es wahrscheinlich, dass das Objekt unter normalen atmosphärischen Bedingungen aus einer Entfernung von 36,7 Meilen erkannt wird.

Die im Meer beobachtete Linie, entlang derer das Meer mit dem Himmel zu verbinden scheint, wird als bezeichnet der sichtbare Horizont des Betrachters.

Wenn sich das Auge des Betrachters in einer Höhe befindet essenüber dem Meeresspiegel (d. h. A Reis. 2.13), dann definiert die tangential zur Erdoberfläche verlaufende Sichtlinie einen kleinen Kreis auf der Erdoberfläche ahh, Radius D.

Reis. 2.13. Sichtweite des Horizonts

Dies wäre der Fall, wenn die Erde nicht von einer Atmosphäre umgeben wäre.

Wenn wir die Erde als Kugel betrachten und den Einfluss der Atmosphäre ausschließen, dann aus einem rechtwinkligen Dreieck OAa folgt: OA=R+e

Da der Wert extrem klein ist ( Für e = 50M bei R = 6371km – 0,000004 ), dann haben wir endlich:

Unter dem Einfluss der irdischen Brechung, durch die Brechung des Sehstrahls in der Atmosphäre, sieht der Beobachter den Horizont weiter (im Kreis). bb).

(2.7)

Wo X– Erdbrechungskoeffizient (» 0,16).

Nehmen wir die Reichweite des sichtbaren Horizonts D e in Meilen und die Höhe des Auges des Beobachters über dem Meeresspiegel ( essen) in Metern und ersetzen Sie den Wert des Erdradius ( R=3437,7 Meilen = 6371 km), dann erhalten wir schließlich die Formel zur Berechnung der Reichweite des sichtbaren Horizonts

(2.8)

Zum Beispiel:1) e = 4 m D e = 4,16 Meilen; 2) e = 9 m D e = 6,24 Meilen;

3) e = 16 m D e = 8,32 Meilen; 4) e = 25 m D e = 10,4 Meilen.

Unter Verwendung der Formel (2.8) wurden Tabelle Nr. 22 „MT-75“ (S. 248) und Tabelle Nr. 2.1 „MT-2000“ (S. 255) gemäß ( essen) ab 0,25 M¸ 5100 M. (siehe Tabelle 2.2)

Geografische Reichweite des sichtbaren Horizonts (aus Tabelle 2.2. „MT-75“ oder 2.1. „MT-2000“)

Tabelle 2.2.

essen	D e, Meilen	essen	D e, Meilen	essen	D e, Meilen	essen	D e, Meilen
1,0	2,1	21,0	9,5	41,0	13,3	72,0	17,7
2,0	2,9	22,0	9,8	42,0	13,5	74,0	17,9
3,0	3,6	23,0	10,0	43,0	13,6	76,0	18,1
4,0	4,2	24,0	10,2	44,0	13,8	78,0	18,4
5,0	4,7	25,0	10,4	45,0	14,0	80,0	18,6
6,0	5,1	26,0	10,6	46,0	14,1	82,0	18,8
7,0	5,5	27,0	10,8	47,0	14,3	84,0	19,1
8,0	5,9	28,0	11,0	48,0	14,4	86,0	19,3
9,0	6,2	29,0	11,2	49,0	14,6	88,0	19,5
10,0	6,6	30,0	11,4	50,0	14,7	90,0	19,7
11,0	6,9	31,0	11,6	52,0	15,0	92,0	20,0
12,0	7,2	32,0	11,8	54,0	15,3	94,0	20,2
13,0	7,5	33,0	12,0	56,0	15,6	96,0	20,4
14,0	7,8	34,0	12,1	58,0	15,8	98,0	20,6
15,0	8,1	35,0	12,3	60,0	16,1	100,0	20,8
16,0	8,3	36,0	12,5	62,0	16,4	110,0	21,8
17,0	8,6	37,0	12,7	64,0	16,6	120,0	22,8
18,0	8,8	38,0	12,8	66,0	16,9	130,0	23,7
19,0	9,1	39,0	13,0	68,0	17,1	140,0	24,6
20,0	9,3	40,0	13,2	70,0	17,4	150,0	25,5

Sichtweite von Sehenswürdigkeiten auf See

Wenn ein Beobachter, dessen Augenhöhe auf der Höhe liegt essenüber dem Meeresspiegel (d. h. A Reis. 2.14), beobachtet die Horizontlinie (d. h. IN) auf Distanz D e(Meilen), dann analog und von einem Referenzpunkt (d. h. B), dessen Höhe über dem Meeresspiegel liegt h M, sichtbarer Horizont (d. h. IN) aus der Ferne beobachtet D h(Meilen).

Reis. 2.14. Sichtweite von Sehenswürdigkeiten auf See

Aus Abb. 2.14 Es ist offensichtlich, dass die Sichtweite eines Objekts (Wahrzeichen) eine Höhe über dem Meeresspiegel hat h M, aus der Höhe des Auges des Beobachters über dem Meeresspiegel essen wird durch die Formel ausgedrückt:

Formel (2.9) wird mithilfe von Tabelle 22 „MT-75“ S. 1 gelöst. 248 oder Tabelle 2.3 „MT-2000“ (S. 256).

Zum Beispiel: e= 4 m, H= 30 m, D P = ?

Lösung: Für e= 4 m ® D e= 4,2 Meilen;

Für H= 30 m® D h= 11,4 Meilen.

D P= D e + D h= 4,2 + 11,4 = 15,6 Meilen.

Reis. 2.15. Nomogramm 2.4. „MT-2000“

Formel (2.9) kann auch mit gelöst werden Bewerbungen 6 zu „MT-75“ oder Nomogramm 2.4 „MT-2000“ (S. 257) ® Abb. 2.15.

Zum Beispiel: e= 8m, H= 30 m, D P = ?

Lösung: Werte e= 8 m (rechte Skala) und H= 30 m (linke Skala) mit einer Geraden verbinden. Der Schnittpunkt dieser Linie mit der Durchschnittsskala ( D P) und gibt uns den gewünschten Wert 17,3 Meilen. ( siehe Tabelle 2.3 ).

Geografischer Sichtbarkeitsbereich von Objekten (aus Tabelle 2.3. „MT-2000“)

Tabelle 2.3.

Objekthöhe h (Meter)	Die Höhe des Auges des Beobachters über dem Meeresspiegel, e,(Meter)	Objekthöhe h (Meter)
	MEILEN
	5,9	6,5	7,1	7,6	8,0	8,4	8,8	9,2	9,5	9,8	10,1	10,4	10,7	11,0
	6,5	7,2	7,8	8,3	8,7	9,1	9,5	9,8	10,2	10,5	10,8	11,1	11,4	11,7
	7,1	7,8	8,3	8,8	9,3	9,7	10,0	10,4	10,7	11,1	11,4	11,7	11,9	12,2
	7,6	8,3	8,8	9,3	9,7	10,2	10,5	10,9	11,2	11,5	11,9	12,2	12,4	12,7
	8,0	8,7	9,3	9,7	10,2	10,6	11,0	11,3	11,7	12,0	12,3	12,6	12,9	13,2
	8,4	9,1	9,7	10,2	10,6	11,0	11,4	11,7	12,1	12,4	12,7	13,0	13,3	13,6
	8,8	9,5	10,0	10,5	11,0	11,4	11,8	12,1	12,5	12,8	13,1	13,4	13,7	13,9
	9,2	9,8	10,4	10,9	11,3	11,7	12,1	12,5	12,8	13,1	13,4	13,7	14,0	14,3
	9,5	10,2	10,7	11,2	11,7	12,1	12,5	12,8	13,2	13,5	13,8	14,1	14,4	14,6
	10,1	10,8	11,4	11,9	12,3	12,7	13,1	13,4	13,8	14,1	14,4	14,7	15,0	15,3
	10,7	11,4	11,9	12,4	12,9	13,3	13,7	14,0	14,4	14,7	15,0	15,3	15,6	15,8
	11,3	11,9	12,5	13,0	13,4	13,8	14,2	14,6	14,9	15,2	15,5	15,8	16,1	16,4
	11,8	12,4	13,0	13,5	13,9	14,3	14,7	15,1	15,4	15,7	16,0	16,3	16,6	16,9
	12,2	12,9	13,5	14,0	14,4	14,8	15,2	15,5	15,9	16,2	16,5	16,8	17,1	17,4
	13,3	14,0	14,6	15,1	15,5	15,9	16,3	16,6	17,0	17,3	17,6	17,9	18,2	18,5
	14,3	15,0	15,6	16,0	16,5	16,9	17,3	17,6	18,0	18,3	18,6	18,9	19,2	19,4
	15,2	15,9	16,5	17,0	17,4	17,8	18,2	18,5	18,9	19,2	19,5	19,8	20,1	20,4
	16,1	16,8	17,3	17,8	18,2	18,7	19,0	19,4	19,7	20,1	20,4	20,7	20,9	21,2
	16,9	17,6	18,1	18,6	19,0	19,5	19,8	20,2	20,5	20,9	21,2	21,5	21,7	22,0
	17,6	18,3	18,9	19,4	19,8	20,2	20,6	20,9	21,3	21,6	21,9	22,2	22,5	22,8
	19,1	19,7	20,3	20,8	21,2	21,6	22,0	22,4	22,7	23,0	23,3	23,6	23,9	24,2
	20,3	21,0	21,6	22,1	22,5	22,9	23,3	23,6	24,0	24,3	24,6	24,9	25,2	25,5
	21,5	22,2	22,8	23,3	23,7	24,1	24,5	24,8	25,2	25,5	25,8	26,1	26,4	26,7
	22,7	23,3	23,9	24,4	24,8	25,2	25,6	26,0	26,3	26,6	26,9	27,2	27,5	27,8
	23,7	24,4	25,0	25,5	25,9	26,3	26,7	27,0	27,4	27,7	28,0	28,3	28,6	28,9

Sichtbarer Horizont. Da die Erdoberfläche einem Kreis nahe kommt, sieht der Beobachter diesen Kreis durch den Horizont begrenzt. Dieser Kreis wird als sichtbarer Horizont bezeichnet. Der Abstand vom Standort des Beobachters zum sichtbaren Horizont wird als sichtbare Horizontreichweite bezeichnet.

Es ist ganz klar, dass die Reichweite des sichtbaren Horizonts umso größer ist, je höher sich das Auge des Beobachters über dem Boden (Wasseroberfläche) befindet. Die Reichweite des sichtbaren Horizonts auf See wird in Meilen gemessen und durch die Formel bestimmt:

wobei: De - Reichweite des sichtbaren Horizonts, m;
e ist die Höhe des Auges des Betrachters, m (Meter).

Um das Ergebnis in Kilometern zu erhalten:

Sichtbarkeitsbereich von Objekten und Lichtern. Sichtweite Ob sich ein Objekt (Leuchtturm, anderes Schiff, Bauwerk, Felsen usw.) auf See befindet, hängt nicht nur von der Höhe des Auges des Beobachters ab, sondern auch von der Höhe des beobachteten Objekts ( Reis. 163).

Reis. 163. Sichtweite des Beacons.

Daher ist die Sichtbarkeitsreichweite eines Objekts (Dn) die Summe von De und Dh.

wobei: Dn – Sichtweite des Objekts, m;
De ist die Reichweite des vom Beobachter sichtbaren Horizonts;
Dh ist die Entfernung des sichtbaren Horizonts von der Höhe des Objekts.

Die Sichtweite eines Objekts über dem Wasserspiegel wird durch die Formeln bestimmt:

Dп = 2,08 (√е + √h), Meilen;
Dп = 3,85 (√е + √h), km.

Beispiel.

Gegeben: Augenhöhe des Navigators e = 4 m, Höhe des Leuchtturms h = 25 m. Bestimmen Sie, in welcher Entfernung der Navigator den Leuchtturm bei klarem Wetter sehen soll. Dp = ?

Lösung: Dp = 2,08 (√е + √h)
Dп = 2,08 (√4 + √25) = 2,08 (2 + 5) = 14,56 m = 14,6 m.

Antwort: Der Leuchtturm wird dem Betrachter in einer Entfernung von etwa 23,5 Kilometern zu erkennen sein.

Zur Praxis Navigatoren Der Sichtbarkeitsbereich von Objekten wird entweder durch ein Nomogramm ( Reis. 164) oder nach nautischen Tabellen, unter Verwendung von Karten, Segelanweisungen, Beschreibungen von Lichtern und Schildern. Sie sollten wissen, dass in den genannten Handbüchern die Sichtbarkeitsreichweite von Objekten Dk (Kartensichtbarkeitsreichweite) auf der Höhe des Auges des Beobachters e = 5 m angegeben ist und dass es notwendig ist, die wahre Reichweite eines bestimmten Objekts zu erhalten Berücksichtigen Sie die Korrektur DD für den Sichtbarkeitsunterschied zwischen der tatsächlichen Augenhöhe des Beobachters und der Karte e = 5 m. Dieses Problem wird mit nautischen Tabellen (MT) gelöst. Die Bestimmung des Sichtbarkeitsbereichs eines Objekts mithilfe eines Nomogramms erfolgt wie folgt: Das Lineal wird auf die bekannten Werte der Augenhöhe des Betrachters e und der Höhe des Objekts h angewendet; Der Schnittpunkt des Lineals mit der mittleren Skala des Nomogramms ergibt den Wert des gewünschten Wertes Dn. In Abb. 164 Dп = 15 m bei e = 4,5 m und h = 25,5 m.

Reis. 164. Nomogramm zur Bestimmung der Sichtbarkeit eines Objekts.

Bei der Untersuchung des Themas Sichtweite der Lichter bei Nacht Es ist zu beachten, dass die Reichweite nicht nur von der Höhe des Feuers über der Meeresoberfläche abhängt, sondern auch von der Stärke der Lichtquelle und der Art des Beleuchtungsgeräts. In der Regel werden bei Leuchttürmen und anderen Schifffahrtszeichen die Beleuchtungseinrichtung und die Beleuchtungsstärke so berechnet, dass die Sichtweite ihrer Feuer der Sichtweite des Horizonts aus der Höhe des Feuers über dem Meeresspiegel entspricht. Der Navigator muss bedenken, dass die Sichtweite eines Objekts vom Zustand der Atmosphäre sowie von Topographie (Farbe der umgebenden Landschaft), Photometrie (Farbe und Helligkeit des Objekts vor dem Hintergrund des Geländes) und Geometrie (Größe) abhängt und Form des Objekts).

Frage Nr. 10.

Entfernung des sichtbaren Horizonts. Sichtbarkeitsbereich des Objekts...

Sichtbarkeitsbereich des geografischen Horizonts

Sei die Höhe des Auges des Beobachters, der sich an dem Punkt befindet A"über dem Meeresspiegel, gleich e(Abb. 1.15). Oberfläche der Erde in Form einer Kugel mit Radius R

Die Sichtstrahlen, die zu A gehen und die Wasseroberfläche in alle Richtungen tangieren, bilden einen kleinen Kreis KK, der als „Kreis“ bezeichnet wird theoretisch sichtbare Horizontlinie.

Aufgrund der unterschiedlichen Dichte der Atmosphäre in der Höhe breitet sich ein Lichtstrahl nicht geradlinig aus, sondern entlang einer bestimmten Kurve A"B, die durch einen Kreis mit Radius angenähert werden kann ρ .

Das Phänomen der Krümmung des Sehstrahls in der Erdatmosphäre wird genannt terrestrische Brechung und vergrößert in der Regel die Reichweite des theoretisch sichtbaren Horizonts. Der Beobachter sieht nicht KK“, sondern die Linie BB“, einen kleinen Kreis, entlang dem die Wasseroberfläche den Himmel berührt. Dies scheinbarer Horizont des Beobachters.

Der Erdbrechungskoeffizient wird nach der Formel berechnet. Sein Durchschnittswert:

BrechungswinkelR wird, wie in der Abbildung gezeigt, durch den Winkel zwischen der Sehne und der Tangente an den Radiuskreis bestimmtρ .

Man nennt den Kugelradius A"B geografischer oder geometrischer Bereich des sichtbaren Horizonts De. Dieser Sichtbarkeitsbereich berücksichtigt nicht die Transparenz der Atmosphäre, d. h. es wird davon ausgegangen, dass die Atmosphäre ideal ist mit einem Transparenzkoeffizienten m = 1.

Zeichnen wir die Ebene des wahren Horizonts H durch den Punkt A“, dann nennen wir den vertikalen Winkel d zwischen H und der Tangente an den Sehstrahl A „B“. Horizontneigung

In den MT-75 Nautical Tables gibt es einen Tisch. 22 „Reichweite des sichtbaren Horizonts“, berechnet nach Formel (1.19).

Geografischer Sichtbarkeitsbereich von Objekten

Geografische Reichweite der Sichtbarkeit von Objekten auf See dp, wie aus dem vorherigen Absatz hervorgeht, hängt vom Wert ab e- Höhe des Auges des Beobachters, Größe H- die Höhe des Objekts und der Brechungsindex X.

Der Wert von Dp wird durch die größte Entfernung bestimmt, in der der Beobachter seinen Gipfel über der Horizontlinie sehen kann. In der Fachterminologie gibt es den Begriff Reichweite sowie Momente"offen" Und"Schließen" ein Navigationsmerkmal wie ein Leuchtturm oder ein Schiff. Durch die Berechnung einer solchen Reichweite erhält der Navigator zusätzliche Informationen über die ungefähre Position des Schiffes relativ zur Landmarke.

Dabei ist Dh die Sichtweite des Horizonts ab der Höhe des Objekts

Auf Seeschifffahrtskarten wird der geografische Sichtbereich von Navigationslandmarken für die Augenhöhe des Beobachters e = 5 m angegeben und mit Dk – dem auf der Karte angegebenen Sichtbereich – bezeichnet. Sie errechnet sich nach (1.22) wie folgt:

Wenn e daher von 5 m abweicht, ist zur Berechnung von Dp zur Sichtweite auf der Karte eine Änderung erforderlich, die wie folgt berechnet werden kann:

Es besteht kein Zweifel, dass Dp von den physiologischen Eigenschaften des Auges des Betrachters abhängt, von der Sehschärfe, ausgedrückt in der Auflösung bei.

Winkelauflösung- Dies ist der kleinste Winkel, bei dem zwei Objekte vom Auge als getrennt unterschieden werden, d. h. in unserer Aufgabe ist es die Fähigkeit, zwischen einem Objekt und der Horizontlinie zu unterscheiden.

Schauen wir uns Abb. an. 1.18. Schreiben wir die formale Gleichheit auf

Aufgrund der Auflösung des Objekts ist ein Objekt nur dann sichtbar, wenn seine Winkelabmessungen nicht kleiner sind als bei, d. h. es wird mindestens eine Höhe über der Horizontlinie haben SS". Offensichtlich sollte y den mit den Formeln (1.22) berechneten Bereich verringern. Dann

Das Segment „CC“ verringert tatsächlich die Höhe von Objekt A.

Unter der Annahme, dass in ∆A"CC" die Winkel C und C" nahe bei 90° liegen, finden wir

Wenn wir Dp y in Meilen und SS" in Metern erhalten möchten, muss die Formel zur Berechnung der Sichtweite eines Objekts unter Berücksichtigung der Auflösung des menschlichen Auges auf die Form reduziert werden

Der Einfluss hydrometeorologischer Faktoren auf die Sichtweite von Horizont, Objekten und Lichtern

Der Sichtbarkeitsbereich kann als a priori-Bereich interpretiert werden, ohne die aktuelle Transparenz der Atmosphäre sowie den Kontrast von Objekt und Hintergrund zu berücksichtigen.

Optische Sichtweite- Dies ist der Sichtbereich, abhängig von der Fähigkeit des menschlichen Auges, ein Objekt anhand seiner Helligkeit vor einem bestimmten Hintergrund oder, wie man sagt, einen bestimmten Kontrast zu unterscheiden.

Die optische Sichtweite am Tag hängt vom Kontrast zwischen dem beobachteten Objekt und dem Hintergrund des Gebiets ab. Optische Sichtweite bei Tag stellt den größten Abstand dar, bei dem der scheinbare Kontrast zwischen dem Objekt und dem Hintergrund gleich dem Schwellenwertkontrast wird.

Optische Sichtweite bei Nacht Hierbei handelt es sich um die maximale Sichtweite des Feuers zu einem bestimmten Zeitpunkt, die durch die Intensität des Lichts und die aktuelle meteorologische Sichtweite bestimmt wird.

Kontrast K kann wie folgt definiert werden:

Wobei Vf die Hintergrundhelligkeit ist; Bp ist die Helligkeit des Objekts.

Der Minimalwert von K wird aufgerufen Schwelle der Kontrastempfindlichkeit des Auges und beträgt im Durchschnitt 0,02 für Tagesbedingungen und Objekte mit Winkelabmessungen von etwa 0,5°.

Ein Teil des Lichtstroms von Leuchtturmlichtern wird von Partikeln in der Luft absorbiert, was zu einer Schwächung der Lichtintensität führt. Dieser wird durch den atmosphärischen Transparenzkoeffizienten charakterisiert

Wo ICH0 - Lichtstärke der Quelle; /1 – Lichtstärke in einem bestimmten Abstand von der Quelle, angenommen als Einheit.

ZU Der atmosphärische Transparenzkoeffizient ist immer kleiner als eins, was bedeutet geografische Reichweite- Dies ist das theoretische Maximum, das die Sichtweite unter realen Bedingungen mit Ausnahme anormaler Fälle nicht erreicht.

Die atmosphärische Transparenz kann anhand einer Sichtbarkeitsskala in Punkten bewertet werden Tisch 51 MT-75 abhängig vom Zustand der Atmosphäre: Regen, Nebel, Schnee, Dunst usw.

So entsteht das Konzept meteorologische Sichtweite, was von der Transparenz der Atmosphäre abhängt.

Nomineller Sichtbereich Feuer wird als optische Sichtweite bezeichnet, bei einer meteorologischen Sichtweite von 10 Meilen (ד = 0,74).

Der Begriff wird von der International Association of Lighthouse Authorities (IALA) empfohlen und im Ausland verwendet. Auf inländischen Karten und in Navigationshandbüchern wird die Standardsichtweite angegeben (sofern diese kleiner als die geografische ist).

Standard-Sichtweite- Dies ist die optische Reichweite bei einer meteorologischen Sichtweite von 13,5 Meilen (ד = 0,80).

Die Navigationshandbücher „Lichter“ und „Lichter und Zeichen“ enthalten eine Tabelle der Horizontsichtweite, ein Nomogramm der Objektsichtbarkeit und ein Nomogramm der optischen Sichtweite. Das Nomogramm kann nach Lichtstärke in Candela, nach Nennreichweite (Standard) und nach meteorologischer Sichtweite eingegeben werden, woraus sich die optische Sichtweite des Feuers ergibt (Abb. 1.19).

Der Navigator muss experimentell Informationen über die Öffnungsbereiche bestimmter Lichter und Schilder im Navigationsbereich bei verschiedenen Wetterbedingungen sammeln.