Радиолокатор и ARPA

Предварительные требования

Этот урок переводит работу с радиолокатором с уровня яхтсмена на стандарт вахтенного помощника (без ограничений) по правилу II/1 Конвенции ПДНВ (STCW). Прежде чем начать, вы должны:

• Знать правила управления и плавания, особенно правила 5, 6, 7, 8 и 19, а также урок об огнях и сигналах.
• Понимать истинные и магнитные пеленги, разницу между курсом по компасу и путевым углом, а также влияние приливного течения на путь судна.
• Использовать радиолокатор на яхте или на тренажере: усиление, шкала дальности, ПЕЛ (электронная линия пеленга, EBL) и ЭКД (электронный кольцевой дальномер, VRM).
• Проходить или уже иметь курс STCW по навигации, радиолокации и тренажеру ARPA (NARAS) в эксплуатационном объеме, необходимый для диплома (см. MSN 1856), который соответствует Типовому курсу ИМО 1.07.

Устный экзамен MCA потребует, чтобы вы прокладывали вручную, объясняли каждое число на дисплее ARPA и точно говорили, когда ему нельзя доверять.

Цели обучения

К концу этого урока вы сможете:

• Объяснить, как морской радиолокатор измеряет дальность и пеленг, и сравнить диапазоны X и S.
• Описать органы управления оператора и то, как их настроить для наилучшего обнаружения.
• Различать относительное и истинное движение, курс вверх, север вверх и курс вверх по курсу, а также стабилизацию по воде и по грунту, и выбирать нужный вариант для задачи.
• Построить относительную прокладку вручную и по ней найти CPA, TCPA, истинный курс, скорость и ракурс цели.
• Предсказать эффект изменения курса или скорости собственного судна.
• Описать функции ARPA и ATA, включая захват, сопровождение, векторы, прошлые положения, сигналы тревоги и пробный маневр.
• Объяснить основные ошибки и ограничения радиолокатора и ARPA.
• Использовать параллельную индексацию для контроля положения судна относительно запланированного пути.

Как работает радиолокатор

Радиолокатор излучает короткие импульсы микроволновой энергии с вращающейся антенны и прослушивает эхо. Поскольку импульсы распространяются со скоростью света (около 300 м за микросекунду), время возврата эха дает дальность:

Дальность = (скорость света × время) ÷ 2

Эхо, вернувшееся через 12,35 микросекунды, находится на расстоянии 1 морской мили. Пеленг — это направление, в котором антенна была направлена в момент возврата эха.

Длительность импульса и ЧПИ

• Длительность импульса — продолжительность каждого импульса. Короткий импульс (около 0,05 микросекунды) обеспечивает хорошее разрешение по дальности, то есть способность разделять две цели на одном пеленге, находящиеся на немного разных дальностях. Разрешение по дальности примерно равно половине длительности импульса, выраженной в расстоянии: 0,1 микросекунды дают около 15 м. Длинный импульс (до примерно 1 микросекунды) направляет больше энергии на цель и улучшает обнаружение на большой дальности, но ценой разрешения.
• Частота повторения импульсов (ЧПИ, PRF) — число импульсов в секунду. Короткие импульсы сочетаются с высокой ЧПИ на малых дальностях; длинные импульсы — с низкой ЧПИ на больших дальностях, давая каждому эху время вернуться до следующего импульса.
• Минимальная дальность ограничена длительностью импульса и временем, которое приемнику нужно для восстановления после излучения.

Ширина луча и разрешение по пеленгу

Горизонтальная ширина луча сканера X-диапазона судна обычно составляет около 1–2°. Две цели на одной дальности, расположенные по пеленгу ближе, чем ширина луча, сливаются в одно эхо. Более длинная антенна дает более узкий луч и лучшее разрешение по пеленгу. Вертикальный луч широкий (около 20–25°), чтобы качка судна не приводила к потере целей.

Радиогоризонт

Радиоволны немного изгибаются вслед за горизонтом, дальше, чем свет. Если высоты указаны в метрах, радиогоризонт в морских милях приблизительно равен:

Дальность (мили) = 2,2 × (√ высоты антенны + √ высоты цели)

При сканере, поднятом на 36 м над морем, и цели высотой 9 м: 2,2 × (6 + 3) = 19,8 мили. Низменные берега, малые суда и лед будут обнаруживаться гораздо ближе. Аномальная рефракция меняет это: сверхрефракция (теплый сухой воздух над холодным морем) увеличивает дальности обнаружения, иногда давая эхо от берега далеко за пределами обычного горизонта, а субрефракция (холодный воздух над теплым морем) их сокращает.

X-диапазон и S-диапазон

Правило 19 главы V СОЛАС требует, чтобы суда валовой вместимостью 300 рег. т и более имели радиолокатор 9 ГГц (X-диапазон), а суда 3000 рег. т и более — второй радиолокатор, 3 ГГц (S-диапазон) или, где уместно, второй комплект 9 ГГц, функционально независимый от первого. Полную таблицу оснащения, включая средства сопровождения целей, требуемые в зависимости от тоннажа, смотрите в СОЛАС V/19.

Разумная практика — работать с обоими: S-диапазон на большей дальности для раннего предупреждения о судах, X-диапазон на меньшей дальности для деталей и малых судов. В сильный дождь или при большой зыби S-диапазон часто видит судно, которое X-диапазон потерял в помехах.

Органы управления оператора

После прогрева настройте радиолокатор в таком порядке:

1. Яркость: отрегулируйте так, чтобы дисплей был четко виден без бликов. В темноте уменьшайте яркость; слишком яркое изображение скрывает слабые эхо.
2. Шкала дальности: выберите дальность, соответствующую ситуации; в открытом море — большая дальность (12 миль на одном комплекте) для раннего предупреждения и меньшая (6 миль) на другом.
3. Длительность импульса: обычно выбирается автоматически вместе с дальностью, но может меняться. Используйте длинный импульс на больших дальностях или для слабых целей на удалении.
4. Настройка (тюнинг): на старых комплектах настраивайте на максимальную силу эха от слабой цели или на наиболее сильные помехи. Большинство современных комплектов настраиваются автоматически; проверьте это.
5. Усиление: увеличивайте, пока не появится легкая зернистость фонового шума. Слишком малое усиление теряет слабые цели; слишком большое заливает экран.
6. Подавление помех от волнения (STC, или анти-клаттер по морю): снижает усиление на малых дальностях, подавляя отражения от волн. Используйте минимум, при котором вы видите цели среди помех. Слишком сильное подавление полностью уберет малые суда. Автоматическое подавление полезно, но его нужно сверять с ручными настройками.
7. Подавление помех от дождя (FTC, или анти-клаттер по дождю): разделяет эхо так, что видна только его передняя кромка, разбивая большие области дождя. Оно также ослабляет настоящие цели, поэтому используйте его умеренно и выключайте после прохождения дождя.
8. Представление и стабилизация: см. ниже.
9. Монитор рабочих характеристик: проверяйте его ежедневно и записывайте результат. Постепенное ослабление изображения монитора указывает на потерю мощности передатчика или чувствительности приемника.

Измерительные инструменты:

• ПЕЛ (электронная линия пеленга, EBL): для пеленгов целей. Регулярно сверяйте маркер курса с гирокомпасом и линией «прямо по носу»; ошибка маркера курса поворачивает каждый пеленг.
• ЭКД (электронный кольцевой дальномер, VRM): для дальностей. Точнее, чем оценка по фиксированным кольцам дальности.
• Параллельные линии индексации: фиксированные линии на дисплее для контроля расстояний прохода (далее в этом уроке).
• Смещение центра: переносит собственное судно от центра, чтобы смотреть дальше вперед. Не оставляйте большое смещение включенным и не забывайте о целях позади или на траверзе, которые приближаются с коротким предупреждением.

Представление и движение

Ориентация

• Курс вверх (head-up): собственный курс наверху. Без стабилизации. Легко соотнести с видом из окна, но каждое эхо размазывается, когда судно рыскает, а пеленги относительные.
• Север вверх (north-up): север наверху, стабилизация по гирокомпасу. Легко сравнивать с картой; эхо остаются четкими при рыскании судна.
• Курс вверх по курсу (course-up): заданный курс наверху, стабилизация по гирокомпасу. Компромисс для прибрежной работы. Сбрасывается при смене курса.

Относительное и истинное движение

При относительном движении (RM) собственное судно остается в центре, а каждая цель движется в соответствии со своим движением относительно вас. Неподвижный буй движется по экрану вниз с вашей скоростью по обратному направлению вашего курса. След движущейся цели — это её относительный путь: если продлить его за центр, вы увидите напрямую, насколько близко она подойдет.

При истинном движении (TM) собственное судно перемещается по экрану по своему истинному курсу и скорости, а цели движутся в соответствии со своим собственным истинным движением. Неподвижные объекты стоят на месте. След движущейся цели показывает её истинный курс, что позволяет сразу увидеть её ракурс.

На схеме ниже показан один и тот же момент в обоих представлениях: собственное судно идет курсом 000° со скоростью 12 узлов, другое судно — курсом 270° со скоростью 12 узлов.

Click to zoom

Ни одно из них не «лучше». RM показывает риск столкновения; TM показывает, что на самом деле делают другие суда. Современный ARPA позволяет показывать дисплей RM с истинными векторами или дисплей TM с относительными векторами. Многие вахтенные помощники держат дисплей относительного движения с истинными следами и переключают векторы между истинными и относительными, чтобы ответить на два разных вопроса: «Он столкнется со мной?» (относительный) и «Что он делает?» (истинный).

Стабилизация по воде и по грунту

Истинное движение и истинные векторы требуют, чтобы движение собственного судна было входными данными. Есть два варианта:

• Стабилизация по воде: курс собственного судна берется с гирокомпаса, а скорость относительно воды — от лага по воде (однокомпонентного). Собственное судно и цели показываются движущимися относительно воды. Истинный вектор цели — это её курс и скорость относительно воды, поэтому её ракурс определяется правильно. Буй в приливном течении кажется движущимся против течения.
• Стабилизация по грунту: курс и скорость собственного судна относительно грунта, от ГНСС или допплеровского лага с отслеживанием дна. Векторы — это пути относительно грунта. Неподвижные объекты не имеют вектора, что идеально для навигации и лоцманской проводки.

Click to zoom

Для предотвращения столкновений предпочтительна стабилизация по воде, потому что МППСС зависит от ракурса: какой огонь увидит другое судно, догоняет ли оно, идет ли навстречу или пересекает курс. В сильном боковом течении стабилизация по грунту может дать неверный ракурс. Представьте судно, идущее курсом 000° относительно воды при восточном сносе 3 узла. При стабилизации по грунту его вектор указывает примерно на 015°. Если вы приближаетесь к нему с юго-востока, вектор по грунту может навести на мысль, что вы пересекаете его курс, хотя на самом деле вы почти догоняете его.

Для навигации лучше стабилизация по грунту: истинное изображение движения, стабилизированное по грунту, показывает берег неподвижным и ваш реальный путь к нему.

Знайте, какую стабилизацию использует ваш ARPA. Она указывается на дисплее. Если входные данные скорости неверны, неверен каждый истинный вектор.

Относительная прокладка вручную

Каждый вахтенный помощник должен уметь прокладывать без ARPA. Метод использует три точки на отражательном циркуле, прокладочном листе или листе бумаги.

• O: первое нанесенное положение цели.
• A: положение цели после интервала прокладки, обычно 6 или 12 минут.
• W: от O отложите курс собственного судна и пройденное за интервал расстояние, назад. W — это место, где цель была бы, если бы она стояла неподвижно.

Затем:

• OA — относительное движение цели. Продлите её за центр, чтобы найти CPA.
• WO — истинное движение собственного судна.
• WA — истинный курс и скорость цели.

Треугольник показывает векторное уравнение: истинное движение цели = движение собственного судна + относительное движение.

Пример прокладки

Вы идете курсом 000° со скоростью 12 узлов в условиях ограниченной видимости. Вы наблюдаете цель:

Пеленг почти постоянен, а дальность быстро сокращается: существует риск столкновения (правило 7).

Click to zoom

Шаг 1: относительное движение. От O (0000) до A (0012) — 4,0 мили за 12 минут в направлении 224°. Относительная скорость = 4,0 × 5 = 20 узлов.

Шаг 2: CPA. Продлите OA за центр. Перпендикуляр от собственного судна к продленной линии — это CPA: 0,2 мили. Это ситуация столкновения.

Шаг 3: TCPA. От A до точки CPA вдоль относительного пути около 6,0 миль. При 20 узлах это 18 минут, поэтому TCPA составляет 0030.

Шаг 4: истинный курс и скорость. Отложите WO: 12 минут при 12 узлах — это 2,4 мили курсом 000°. Поставьте W на 2,4 мили строго к югу от O. WA измеряется как 2,8 мили в направлении 260°. За 12 минут это 14 узлов. Истинный курс цели 260°, скорость 14 узлов.

Шаг 5: ракурс. Пеленг собственного судна с цели равен 045,9 + 180 = 225,9°. Её курс 260°. Вы находитесь на 34° с её левого борта: ракурс красный 34°. Если бы видимость позволяла, вы видели бы её красный бортовой огонь, а она видела бы ваш зеленый.

Шаг 6: что говорят правила. Вы находитесь в условиях ограниченной видимости, поэтому применяется правило 19, а не правила 11–18. Цель находится впереди вашего траверза и вас не догоняет, поэтому правило 19(d)(i) велит избегать изменения курса влево. Возможны существенное изменение курса вправо, снижение скорости или то и другое.

Эффект изменения курса собственного судна

Чтобы найти эффект нового курса или скорости, оставьте истинный вектор цели WA неизменным и проведите новый вектор собственного судна от W. На практике, с использованием треугольника на 12 минут:

1. От W отложите новый вектор собственного судна за 12 минут (новый курс, новая скорость): назовите его конец O'.
2. O'A — новое направление относительного движения. Проведите линию через текущее положение цели (A) параллельно O'A.
3. Перпендикуляр от центра к этой линии — это новое CPA.

Результаты для этой цели, если действие предпринято в 0012 и предполагается мгновенный эффект:

Что это показывает:

• Малые изменения мало дают. Изменение на 30° дает всего 1,2 мили при скорости сближения 20 узлов. Правило 8 требует, чтобы действие было достаточно большим, чтобы его было легко заметить другому судну, наблюдающему по радиолокатору. При контакте только по радиолокатору обычно нужно 60° или больше.
• Снижение скорости на большом судне происходит медленно. Цифры предполагают мгновенный эффект. Загруженному VLCC требуется много минут, чтобы потерять половину скорости. Если вы используете скорость, начинайте рано и сочетайте её с изменением курса.
• Проверьте другие цели, прежде чем поворачивать. Поворот вправо может создать новую ситуацию сближения с чем-то на вашем правом траверзе.
• Спланируйте возвращение. Не возвращайтесь на курс, пока цель не прошла и не стала безопасной (правило 8(d)). Следите за тем, как пеленг открывается, а дальность начинает расти.

ARPA и ATA

Автоматическое средство прокладки радиолокатора (ARPA) захватывает и сопровождает цели и вычисляет те же величины, что и ручная прокладка. Стандарты эксплуатационных характеристик ИМО (MSC.192(79), для радиолокаторов, установленных с 2008 года) объединили прежние стандарты ARPA и ATA: современное автоматическое средство сопровождения (ATA) радиолокатора — это то, что традиционно называлось ARPA. Число целей, которые должны сопровождаться, зависит от размера судна; актуальную таблицу см. в MSC.192(79).

Функции

• Захват: ручной (оператор выбирает цели) или автоматический (в зонах захвата). Автоматический захват в оживленном районе или при помехах может захватить ложные цели и заполнить экран; ручной захват значимых целей часто надежнее.
• Сопровождение: после захвата система обновляет цель при каждом обороте антенны. Она показывает тенденцию примерно за минуту и надежный прогноз примерно через три минуты устойчивого сопровождения. Никогда не принимайте решение на основе первой минуты сопровождения.
• Векторы: истинные или относительные, с регулируемой длиной в минутах. 6-минутный вектор показывает, где будет цель через 6 минут.
• Прошлые положения: точки через регулярные интервалы, показывающие, где цель была. Равномерно расположенные прошлые положения на прямой линии показывают устойчивую цель; искривленное или неравномерное расположение указывает на маневр.
• Данные: для выбранной цели — пеленг, дальность, курс, скорость, CPA, TCPA, BCR и BCT (дальность и время пересечения носа цели).
• Сигналы тревоги: пределы CPA/TCPA, новая цель в зоне охраны, потерянная цель и отказы системы. Устанавливайте пределы CPA/TCPA в соответствии с постоянными приказами капитана, например 1 миля и 12 минут в открытом море.
• Пробный маневр: моделирует предполагаемое изменение курса и/или скорости с задержкой, чтобы учесть время, необходимое для начала маневра, и показывает получающиеся CPA для всех сопровождаемых целей. Это версия ARPA для упражнения по прокладке, описанного выше. Всегда задавайте реалистичную задержку и всегда проверяйте все цели, а не только ту, о которой беспокоитесь.
• Интеграция целей AIS: цели AIS могут отображаться на радиолокаторе и связываться с радиолокационными целями. Дисплей должен показывать, какой источник используется. Относитесь к данным AIS как к дополнительным; радиолокационный путь — ваше измерение.

Внимательное чтение дисплея

ARPA сообщает то, что он вычислил по имевшимся входным данным. Прежде чем действовать по CPA:

1. Сопровождается ли цель устойчиво (стабильные прошлые положения, без статуса «пробный» или «захват»)?
2. Какая стабилизация используется и верны ли входные данные гирокомпаса и лага?
3. Согласуются ли вектор и прошлые положения с тенденцией пеленга, которую вы взяли визуально или по ПЕЛ?
4. Не маневрировала ли только что цель или собственное судно? Если да, данные отстают.

Ошибки и ограничения

Ограничения радиолокационной картины

• Затенения и слепые сектора: мачты, трубы, краны и контейнеры перекрывают луч. Слепой сектор за кормой или на носу может полностью скрыть малое судно. Знайте слепые сектора вашего судна (они должны быть вывешены на мостике) и время от времени слегка меняйте курс, чтобы заглядывать в них.
• Эхо боковых лепестков: от сильной цели на малой дальности появляются ложные эхо по дуге с обеих сторон истинного эха, на той же дальности.
• Многократные эхо: когда большая цель находится близко на траверзе, импульс отражается туда и обратно, давая серию эхо на кратных истинной дальности на том же пеленге.
• Непрямые (ложные) эхо: отражение от собственной конструкции судна (трубы или мачты) направляет луч в другую сторону; эхо появляется на пеленге препятствия на правильной дальности реального объекта.
• Эхо второго следа: при сверхрефракции эхо от цели, находящейся дальше максимальной дальности для данной ЧПИ, возвращается после того, как ушел следующий импульс, и появляется на гораздо меньшей дальности. Изменение шкалы дальности (а значит, и ЧПИ) заставляет его прыгать или исчезать.
• Помехи: от других радиолокаторов того же диапазона, видимые как искривленные спицы. Регулятор подавления помех их убирает, но может также убрать слабые настоящие эхо.
• Малые цели: яхта из стеклопластика, деревянная рыбацкая лодка, RIB или мелкий айсберг (growler) может давать слабое эхо, теряющееся в помехах от волнения или дождя. MGN 369 ясно говорит, что на радиолокатор нельзя полагаться в обнаружении всех малых судов.

Ошибки ARPA

• Ошибка гирокомпаса поворачивает каждый истинный вектор и, на дисплее «север вверх», каждый пеленг. Гирокомпас, показывающий на 2° меньше, делает каждый истинный курс неверным на 2°.
• Ошибка лага делает каждый истинный вектор неверным на дисплее со стабилизацией по воде. Лаг, завышающий на 2 узла, дает целям ложную составляющую 2 узла в направлении вашего курса.
• Подмена цели: когда две цели проходят близко друг к другу, трекер может перескочить с одной на другую и дать бессмысленные данные для обеих.
• Потерянные цели: в помехах или слепом секторе сопровождение прекращается. Сигнал тревоги о потерянной цели легко проигнорировать в оживленном проливе; не делайте этого.
• Запаздывание после маневра: когда любое судно меняет курс, ARPA нужна одна-три минуты, чтобы стабилизироваться. За это время векторы все еще указывают старым путем. Если вы видите изменение ракурса визуально раньше, чем ARPA его покажет, доверяйте своим глазам.
• Предположение постоянного движения: каждый прогноз предполагает, что цель сохраняет курс и скорость. Он не может предсказать следующий поворот рыбацкого судна или судно, следующее изгибу в системе разделения движения.

Недостаточная радиолокационная информация

Правило 7(c) запрещает делать предположения на основании недостаточной информации, особенно недостаточной радиолокационной информации. Одно наблюдение, CPA, вычисленное в первую минуту сопровождения, или одни только данные AIS — это недостаточная информация. Правило 7(b) требует правильного использования радиолокатора, включая дальнее сканирование для раннего предупреждения об опасности столкновения и радиолокационную прокладку или эквивалентное систематическое наблюдение за обнаруженными объектами.

Параллельная индексация

Параллельная индексация (PI) — это радиолокационный прием для непрерывного контроля положения судна относительно запланированного пути без прокладки определений. Он работает на любом радиолокаторе, при любой видимости и не зависит от ГНСС.

Принцип

Когда вы идете устойчивым курсом, неподвижный объект проходит мимо вас по относительному пути, параллельному вашему курсу и противоположному по направлению. Если провести на радиолокаторе линию параллельно вашему курсу на запланированном расстоянии прохода от хорошо видимого на радиолокаторе объекта, эхо этого объекта должно скользить вдоль линии, пока вы его проходите.

Click to zoom

Создание линии PI

1. В плане перехода выберите объект, хорошо видимый на радиолокаторе, рядом с участком пути: крутой мыс, малый остров, сооружение маяка или racon. Избегайте низких пологих берегов и буев, которые могут дрейфовать.
2. Измерьте на карте перпендикулярное расстояние от запланированного пути до объекта: поперечная индексная дальность (здесь 1,5 мили справа по борту).
3. Проведите линию PI на радиолокаторе параллельно курсу (000°), на 1,5 мили справа. На дисплее со стабилизацией «север вверх» или «курс вверх по курсу» она остается правильной при рыскании судна. При «курсе вверх» — нет; используйте стабилизированный дисплей.
4. Отметьте любые точки перекладки руля или пределы вдоль линии. Крестик на линии PI на дистанции, где вы должны повернуть, дает точку перекладки, не зависящую от ГНСС.

Чтение

• Эхо скользит вниз по линии: вы на курсе.
• Эхо внутри линии (ближе к собственному судну): вы ближе к объекту, чем запланировано, вас сносит к нему или вы идете не тем курсом. Исправьте немедленно.
• Эхо снаружи линии: вы дальше от объекта, чем запланировано.

Поскольку вы наблюдаете непрерывно, вы видите снос в тот самый момент, как он начинается, гораздо раньше, чем показал бы трехминутный интервал определения. В лоцманских водах линии PI — стандартный основной метод контроля на многих судах, а ECDIS и ГНСС служат проверкой.

Меры предосторожности

• Проводите линию PI параллельно запланированному пути по грунту, а не курсу, на котором вы идете. Когда вы идете в поперечное течение, неподвижный объект все равно проходит мимо вас параллельно вашему пути по грунту, что и нужно контролировать.
• Проверьте точность дальности радиолокатора и совмещение маркера курса, прежде чем полагаться на тонкие запасы PI.
• Убедитесь, что объект определен правильно. Ошибочно принятый мыс дает безупречно выглядящие, но неверные указания.

Пример: ночная вахта в дождь

Ситуация: Вы вахтенный помощник на контейнеровозе длиной 230 м, курс 210°, 18 узлов, в Ла-Манше в 0300. Через район проходят сильные ливневые дожди. Радиолокатор X-диапазона на шкале 6 миль показывает большую дождевую ячейку впереди; S-диапазон на 12 милях показывает две цели.

Шаг 1: настройка. Вы уменьшаете подавление помех от дождя на X-диапазоне, пока ячейка не разобьется, принимаете, что внутри она по-прежнему плохо видна, и полагаетесь на S-диапазон для области дождя. Вы подтверждаете, что оба комплекта работают в режиме «север вверх» со стабилизацией по воде, и что лаг показывает 18,2 узла относительно воды при ГНСС-скорости относительно грунта 17,1 узла: сносящее течение 1 узел, как и ожидалось.

Шаг 2: захват. Вы вручную захватываете обе цели S-диапазона. После трех минут устойчивого сопровождения Цель 1, пеленг 200° на 9 милях, показывает истинный курс 030°, скорость 12 узлов, CPA 0,3 мили, TCPA 18 минут. Цель 2, пеленг 235° на 7 милях, показывает истинный курс 120°, скорость 10 узлов, CPA 2,5 мили при проходе впереди.

Шаг 3: оценка. Цель 1 идет почти встречным курсом: ситуация «на встречных курсах», если она видна, а в условиях ограниченной видимости (дождь) — риск сближения по правилу 19. Видимость в ливнях менее 1 мили.

Шаг 4: пробный маневр. Вы задаете пробное изменение на 260° с задержкой 1 минута. ARPA предсказывает CPA 2,6 мили для Цели 1, но у Цели 2 теперь CPA 0,6 мили, потому что вы поворачиваете к ней. Вы пробуете 240°: CPA Цели 1 — 1,8 мили, Цели 2 — 1,4 мили. Вы также рассматриваете снижение до 12 узлов с изменением на 240°: Цель 1 — 2,0 мили, Цель 2 — 1,6 мили.

Шаг 5: действие. Вы вызываете капитана, как требуют постоянные приказы (ограниченная видимость, CPA менее 1 мили), подаете один продолжительный сигнал с интервалами не более 2 минут, ставите машину в готовность и заблаговременно и решительно изменяете курс на 240°. Вы следите за прошлыми положениями обеих целей и за тенденцией пеленга по ПЕЛ.

Шаг 6: контроль и возвращение. Когда Цель 1 прошла и безопасно удаляется на вашей левой кормовой четверти, а Цель 2 безопасно впереди, вы постепенно возвращаетесь на 210°, проверяя, что в дожде не появилась новая цель.

Типичные ошибки

• Доверие первой минуте данных ARPA. Дождитесь устойчивого сопровождения и сверьте с пеленгами по компасу.
• Использование векторов, стабилизированных по грунту, для оценки ракурса в сильном течении. Для предотвращения столкновений переключитесь на стабилизацию по воде и проверьте входные данные лага.
• Слишком сильное подавление помех от волнения. Оно удаляет малые суда. Используйте минимум, который работает, и меняйте его, чтобы заглянуть в помехи.
• Работа только с одним радиолокатором. Используйте оба, на разных дальностях, особенно в дождь.
• Малые изменения курса. Изменение курса на 10° или 20° для контакта только по радиолокатору не заметно. Делайте его существенным.
• Поворот влево для цели впереди траверза в условиях ограниченной видимости. Правило 19(d)(i) велит этого избегать, кроме случая, когда догоняют вас самих.
• Забывание о слепых секторах. Яхта может находиться в слепом секторе фок-мачты много минут.
• Игнорирование пробного маневра для других целей. Изменение, решающее одну проблему, часто создает другую.
• Оставление смещения центра или большой дальности включенными слишком долго. Цели, близко находящиеся на траверзе и за кормой, могут быть пропущены.
• Считать AIS радиолокатором. AIS показывает только суда, которые передают сигнал, с данными, которые могут быть неверны. Радиолокатор видит то, что есть на самом деле, в пределах своих возможностей.

Краткое содержание

• Дальность берется из времени эха; пеленг — из направления антенны. Короткий импульс дает хорошее разрешение по дальности; узкий луч — хорошее разрешение по пеленгу.
• X-диапазон: четче и лучше на малых целях, но сильнее подвержен дождю и помехам от волнения; запускает SART. S-диапазон: лучше в дождь и тяжелую погоду.
• Аккуратно настройте яркость, дальность, усиление, подавление помех от волнения и дождя; проверяйте монитор рабочих характеристик и маркер курса.
• Относительное движение отвечает на вопрос «Он столкнется со мной?»; истинное движение — «Что он делает?». Стабилизация по воде для предотвращения столкновений; стабилизация по грунту для навигации.
• В прокладке O-A-W: OA — относительное движение, WO — собственное судно, WA — истинный курс и скорость цели. Продлевайте OA для CPA.
• Изменения курса должны быть большими; проверяйте каждую цель перед поворотом; снижение скорости на большом судне происходит медленно.
• ARPA нужно около трех минут устойчивого сопровождения, и она хороша лишь настолько, насколько хороши её входные данные гирокомпаса и лага.
• Параллельная индексация непрерывно контролирует путь относительно хорошо видимого на радиолокаторе объекта, не завися от ГНСС.

Проверьте свое понимание

1. Почему вы выберете радиолокатор S-диапазона для поиска судна в сильный дождь, а радиолокатор X-диапазона — для поиска SART?

Ответ: S-диапазон (длина волны около 10 см) гораздо меньше ослабляется и засоряется дождем, чем X-диапазон, поэтому лучше обнаруживает суда сквозь дождевые ячейки. Радиолокационный маяк SART реагирует только на импульсы радиолокатора 9 ГГц (X-диапазон), поэтому только комплект X-диапазона покажет его линию из 12 точек.

1. Каков радиогоризонт для сканера, поднятого на 25 м над морем, при обнаружении цели высотой 16 м?

Ответ: 2,2 × (√25 + √16) = 2,2 × (5 + 4) = 19,8 мили при нормальных условиях распространения.

1. Что представляют линии OA, WO и WA в относительной прокладке?

Ответ: OA — относительное движение цели (направление и скорость относительно собственного судна); WO — истинный курс собственного судна и пройденное расстояние за интервал прокладки; WA — истинный курс цели и пройденное ею расстояние, по которому находится её истинная скорость.

1. Прошлые положения цели расположены равномерно и на прямой линии, но её вектор ARPA внезапно поворачивает. Что могло произойти?

Ответ: Либо цель начала маневр (следите за неравномерным расположением новых прошлых положений), либо собственное судно изменило курс или скорость, либо может быть подмена цели или ошибка входных данных, например неисправность гирокомпаса или лага. Перед действием сверьте с пеленгами по компасу и с другим радиолокатором.

1. Почему для предотвращения столкновений предпочтительна стабилизация по воде?

Ответ: Истинные векторы со стабилизацией по воде показывают курс и скорость цели относительно воды, что дает её истинный ракурс и позволяет правильно применять МППСС (встречные курсы, пересекающиеся курсы, обгон). Векторы со стабилизацией по грунту показывают пути относительно грунта, которые в поперечном течении могут значительно отличаться от курса и скорости относительно воды и вводить в заблуждение относительно ракурса.

1. Собственное судно идет 000° со скоростью 12 узлов. Истинный курс цели 260° со скоростью 14 узлов, и она сближается с CPA 0,2 мили. Почему изменение на 30° вправо может быть недостаточным?

Ответ: Потому что скорость сближения около 20 узлов, и изменение на 30° лишь раздвигает CPA примерно до 1,2 мили. Кроме того, оно может быть неочевидным для другого судна, наблюдающего по радиолокатору, как того требует правило 8(b). Изменение на 60° или больше (дающее около 2,5 мили) более уместно.

1. Перечислите четыре ограничения ARPA, которые вахтенный помощник должен помнить.

Ответ: Любые четыре из: данные стабилизируются примерно за одну-три минуты после захвата или после маневра любого судна; ошибки входных данных гирокомпаса или лага делают истинные векторы неверными; подмена цели при близком прохождении целей; потеря сопровождения в помехах или слепых секторах; прогнозы предполагают, что цель сохраняет курс и скорость; автоматический захват может пропустить малые цели или захватить ложные.

1. Вы проходите крутой остров, который должен находиться в 2 милях слева по линии параллельной индексации. Эхо движется вниз по экрану на расстоянии 1,6 мили от центра. Что это значит и что вы делаете?

Ответ: Эхо внутри линии PI, поэтому судно на 0,4 мили ближе к острову, чем запланировано, вероятно, его сносит к острову. Измените курс вправо, чтобы вернуться на путь, проверьте положение другим способом (ГНСС, ECDIS, радиолокационное определение) и учтите снос на следующем участке.

1. Назовите три типа ложных эхо и как распознать одно из них.

Ответ: Эхо боковых лепестков, многократные эхо, непрямые (ложные) эхо и эхо второго следа. Например, многократные эхо появляются как линия равномерно расположенных эхо на одном пеленге на кратных истинной дальности, когда большое судно находится близко на траверзе; эхо второго следа прыгает или исчезает при изменении шкалы дальности (а значит, и ЧПИ).

Дополнительная литература

• A.G. Bole, A. Wall and A. Norris, Radar and ARPA Manual, 3rd ed.
• Резолюция ИМО MSC.192(79), стандарты эксплуатационных характеристик радиолокатора (и ARPA/ATA)
• Типовой курс ИМО 1.07, Радиолокационная навигация на эксплуатационном уровне
• MGN 369 (M+F) Amendment 1, navigation practices in restricted visibility
• MGN 315 (M), Keeping a safe navigational watch on merchant vessels
• A.N. Cockcroft and J.N.F. Lameijer, A Guide to the Collision Avoidance Rules, 7th ed.
• СОЛАС, сводное издание (ИМО), глава V «Безопасность мореплавания»
• ICS Bridge Procedures Guide, 6th edition