Научно-технический прогресс оказал огромное влияние на развитие технических средств, используемых для определения координат судна, но все методы их применения до сих пор основываются на правилах, разработанных моряками много лет назад.

Современные технические средства определения координат судов делятся на следующие группы:

1. Визуальные.

2. Гидроакустические.

3. Радионавигационные.

4. Космические.

Визуальные средства используются вблизи берега, когда обеспечивается возможность наблюдения за береговыми ориентирами. Они, так же как и столетия назад, включают измерение направлений (пеленгов) на береговые ориентиры или измерение дистанций до береговых ориентиров. Только сейчас для этого используется не компас, а высокоточный морской пеленгатор или радиопеленгатор (рис. 7.9 [22]).

Рис. 7.9. Определение координат судна визуальными средствами.

Визуальные методы достаточно точные, но их использование зависит от близости к берегу, наличия ориентиров и самое главное – от видимости. В плохую погоду применение визуальных методов сильно затруднено.

Во 2-й половине XX в. для определения места судна стали использоваться гидроакустические технические средства. Суть метода заключалась в определении направления и дистанции на заблаговременно установленный подводный излучатель. Подводный излучатель носит название маяк-ответчик (рис. 7.10 [22]).

Рис. 7.10. Определение места судна гидроакустическими средствами.

Точность определения координат обеспечивала судовождение, но для составления морских карт была недостаточно высокой. Приходилось учитывать тот факт, что измеренная дистанция была наклонной. К тому же электрическая батарея, питавшая подводный маяк-ответчик, постепенно теряла свой заряд. И в этом случае требовалось выставлять новый подводный маяк.

Вдали от берега, там, где нет возможности использовать ориентиры для определения координат, применяют радионавигационные системы (РНС) и радиомаяки (РМ). На берегу устанавливается специальная аппаратура, излучающая радиосигналы. В состав РНС входит несколько станций, одна из которых является ведущей (ВЩ), остальные – ведомыми (ВМ).

Для определения места судна могут использоваться различные исходные данные, такие как: измерение дистанции, измерение направления (пеленга), измерение углов и их различные комбинации. В зависимости от длины радиоволны дальность действия колеблется от 30 до 1000 километров. Современные РНС своей зоной действия могут целиком покрыть отдельное море. Соседние системы устанавливаются так, чтобы судно могло идти из одного моря в другое, всегда находясь в зонах их действия (рис. 7.11 [22]).

Рис. 7.11. Определение координат судна по сигналам радионавигационной системы.

Чем больше длина волны, излучаемая РНС, тем больше дальность. Но с увеличением дальности уменьшается точность определения координат. Поэтому использование РНС для составления морских карт также ограничено.

Со 2-й половины XX в. для определения места судна все активнее применяются космические навигационные системы (КНС). Постепенно они становятся основным средством определения координат. Принцип действия КНС основан на определении расстояния или направления с судна на спутник. Вначале с наземных станций определяют точные координаты спутника по всей траектории его полета. Затем с идущего по морю судна специальной аппаратурой отслеживают перемещение спутника и по измеренным до него дальностям и направлениям определяют координаты судна.

Точно так же работает навигационная система в автомобильном навигаторе. Но на суше ее использование облегчается тем, что существуют карты дорог, по которым едут автомобили, и тем самым корректируют определенное КНС место машины. На море дорог нет, корректировать координаты почти нечем. Поэтому точность определения координат судна в море ниже, чем точность определения координат машины на дороге.

Используют КНС и самолеты. Но самолет не может столкнуться с подводной невидимой скалой, поэтому требования по точности определения координат для них несколько ниже, чем для судов (рис. 7.12 [22]).

Рис. 7.12. Принцип действия космической навигационной системы.

Кажется, КНС решает все проблемы с определением координат, но это не так. КНС почти не покрывает своей зоной действия районы, расположенные рядом с географическими полюсами. Она очень чувствительна к воздействию различных помех и поэтому из-за них может давать сбой или полностью прекращать свою работу. К тому же создание КНС очень «дорогое удовольствие». Но все же это самое перспективное средство определения координат объектов по всей поверхности Земли.

Как видите, даже при современном уровне развития науки и техники нет идеального средства определения координат. Каждое средство имеет свои преимущества и недостатки. И каждый раз, планируя выполнение работ по съемке рельефа дна, приходится выбирать наиболее подходящее из них для каждой конкретной ситуации.