Обсервация (навигация)

Обсерва́ция (от лат. observatio — «наблюдение») в навигации — совокупность практических действий по определению места корабля (судна, летательного аппарата, транспортного средства) по наблюдениям внешних ориентиров (источников) с известными координатами (береговым ориентирам, радионавигационным системам, небесным светилам и т. п.)^[1].

Место определяется преобразованием полученных при обсервации отсчётов в относительные координаты и пересчётом их через координаты ориентиров в абсолютные (географические) координаты. Счислимое место из-за погрешностей в элементах счисления в общем случае не совпадает с обсервованным. Это несовпадение называется невязкой. Она определяется направлением, вектором от счислимого места к обсервованному и расстоянием между ними. Направление измеряется с точностью до 1°, расстояние - до 0,1 мили.

Как правило, обсервация решает двумерную задачу, то есть место определяется на плоскости. В этом случае участок поверхности, например Земли, принимается за плоскость. Тогда для получения координат достаточно двух отсчётов. Но поскольку их точность не абсолютна, для проверки желательны дополнительные отсчёты. Полученное по трём и более отсчётам место редко представляет собой точку. Чаще всего это область неопределённости. Для уточнения места внутри неё используют специальные методы разрешения неопределённости, обычно графические. Координаты обсервованного места называются обсервованными φ° и λ°.

Последовательность действий при определении обсервованного места судна графическим методом^[2]:

• По навигационной карте относительно счислимого места выбираются ориентиры. Предпочтение отдается близлежащим ориентирам, угол между направлениями на которые близок к прямому (в любом случае не меньше 30°), при обсервации по 2-м ориентирам КК 60° (120° по 3-м ориентирам);
• Производится опознание выбранных ориентиров по их характеристикам;
• Производится точное измерение навигационных параметров с фиксацией момента и отсчета лага;
• Отсчеты навигационных параметров исправляют поправками и получают обсервованные навигационные параметры;
• Рассчитывается счислимое место, соответствующее моменту измерения последнего навигационного параметра;
• Производится приведение измерений к одному моменту;
• На карте проводятся навигационные изолинии, соответствующие приведенным навигационным параметрам;
• В точке пересечения навигационных изолиний получают обсервованное место судна, которое обозначается соответствующим условным знаком, моментом и обсервованной линией.
• Определяется направление и величина невязки;
• Рассчитывается СКП обсервации;
• Производится запись обсервации на правую страницу судового журнала: момент, отсчет лага, название ориентира, отсчет навигационного параметра, все поправки. Аналогично записываются и другие навигационные параметры. После последнего навигационного параметра записываются обсервованные координаты, направление и величина невязки, точность обсервованного места.

Существует аналитический метод нахождения координат на сфере, не требующий построений на карте.

• Прямое аналитическое решение.

Одному навигационному параметру соответствует одно уравнение изолинии типа U=f(φ;λ). Место судна указывается двумя величинами φ и λ, они являются неизвестными. Следовательно, для обсервации необходимо одновременно измерить два навигационных параметра: U¹ и U². Получим систему из двух уравнений с двумя неизвестными φ и λ:

• U₁ = f₁ (φ;λ)
• U² = f² (φ;λ)

Решив эту систему, получим координаты судна

• φ=F₁(U¹;U²)
• λ=F²(U¹;U²)

Полученное в результате обсервации (обсервованное) место изображается на карте точкой, заключённой в кружок (визуальный метод).

Практическим примером определения местоположения судна, может служить измерение пеленга на трех маяках, расположенных вдоль побережья. Эти измерения можно проводить визуально с помощью ручного пеленгационного компаса или, в случае плохой видимости, электронным способом с помощью радара или радиопеленгатора. Три линии положения, нанесенные на карту, как правило, образуют треугольник, известный в мореходстве как «треуголка». Штурман будет более уверен в определении местоположения, образованном небольшой треугольной шляпой с углами, близкими к углам равностороннего треугольника. Область сомнений вокруг определения местоположения называется эллипсом ошибок.

Обсервованное место, полученное астрономическим методом, изображается на карте точкой, заключённой в два круга разного диаметра.

На точность обсервации влияет неодновременность измерения навигационных параметров при движении судна. Существуют способы уменьшения влияния неодновременности измерения навигационных параметров на точность обсервации.

• 1-й способ применяется когда все навигационные параметры измерены в течение 1,0 – 1,5 мин.
• 2-й способ применяется при более длительных интервалах между измерениями навигационных параметров.

Определение географических координат по наблюдениям объектов с известными координатами.

• по отмеченным на карте береговым ориентирам
• по сигналам радиомаяков
• по сигналам радионавигационных систем,

при помощи навигационных искусств, спутников Земли или методами мореходной астрономии — по небесным светилам, координаты которых приведены в Морском астрономическом ежегоднике. Все способы Обсервации сводятся к графическому нахождению точки на морской карте или аналитическому расчёту её координат^[3].

• Навигация
• Геолокация (информатика)
• Радиолокация

• Военно-морской словарь, с. 280.