Крупнейшая бесплатная информационно-справочная система онлайн доступа к полному собранию технических нормативно-правовых актов РФ. Огромная база технических нормативов (более 150 тысяч документов) и полное собрание национальных стандартов, аутентичное официальной базе Госстандарта. GOSTRF.com - это более 1 Терабайта бесплатной технической информации для всех пользователей интернета. Все электронные копии представленных здесь документов могут распространяться без каких-либо ограничений. Поощряется распространение информации с этого сайта на любых других ресурсах. Каждый человек имеет право на неограниченный доступ к этим документам! Каждый человек имеет право на знание требований, изложенных в данных нормативно-правовых актах!

  


|| ЮРИДИЧЕСКИЕ КОНСУЛЬТАЦИИ || НОВОСТИ ДЛЯ ДЕЛОВЫХ ЛЮДЕЙ ||
Поиск документов в информационно-справочной системе:
 

ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ГЕОДЕЗИИ И КАРТОГРАФИИ
ПРИ СОВЕТЕ МИНИСТРОВ СССР

ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ, КАРТОГРАФИЧЕСКИЕ ИНСТРУКЦИИ.
НОРМЫ И ПРАВИЛА

 

РУКОВОДСТВО
ПО ТОПОГРАФИЧЕСКОЙ СЪЕМКЕ ШЕЛЬФА
И ВНУТРЕННИХ ВОДОЕМОВ

 

ГКИНП-11-157-88

 

 

Обязательно для всех предприятий, организаций и учреждений Главного управления геодезии и картографии при Совете Министров СССР

Утверждено Главным управлением геодезии и картографии при Совете Министров СССР 27 мая 1988 года

Москва. ЦНИИГАиК, 1989

 

Настоящее Руководство развивает действующую систему нормативно-технических актов Главного управления геодезии и картографии при Совете Министров СССР (ГУГК) на производство топографической съемки шельфа и внутренних водоемов. Руководство конкретизирует положения Инструкции по созданию топографических карт шельфа и внутренних водоемов (ГКИНП-11-152-85) в части определения технологических схем и порядка ведения работ, выбора технических средств, методов и приемов подготовки, выполнения и обработки данных съемки, устанавливает способы контроля и критерии качества работ, содержит формы технической и технологической документации, характеристики и правила эксплуатации технических средств измерений.

Второе издание Руководства разработано в Центральном научно-исследовательском институте геодезии, аэросъёмки и картографии им. Ф.Н. Красовского (ЦНИИГАиК) с использованием материалов и опыта работ предприятий ГУГК. Составители: Э.Н. Акопов, А.И. Кощеев (руководитель темы), Б.Н. Морозов, В.Н. Баландин при участии Н.П. Годисова, Н.Д. Коломийчука, В.А. Наговицына и Б.Д. Ярового. При подготовке издания учтены замечания и предложения Г.К. Добрынина, А.М. Пилюгиной и В.В. Щербо (ГУГК), В.Н. Гнатишина и Е.Л. Меримского (Предприятие 2), А.Х. Клеблеева (Предприятие 16), Е.К. Хляповой (Предприятие 7) и Е.П. Чуприны (Предприятие 14). В технической подготовке участвовали З.Ф. Бахвалова, В.А. Венкова, Т.Е. Мосолова, Н.О. Федотова.

Утверждено и введено в действие с 1 июля 1989 года приказом ГУГК от 27 мая 1988 года, № 257 п. С введением данного нормативного акта утрачивает силу «Руководство по топографической съёмке шельфа и внутренних водоемов (ГКИНП-11-157-82)», изд. ЦНИИГАиК, 1982 г., а также п.п. 4.3.15.2., 4.9.4.2. Инструкции по созданию топографических карт шельфа и внутренних водоемов (ГКИНП-11-152-85).

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящее Руководство по топографической съёмке шельфа и внутренних водоемов устанавливает технологические схемы и порядок выполнения топографо-геодезических работ по созданию топографических карт шельфа и внутренних водоемов предприятиями Главного управления геодезии и картографии при Совете Министров СССР (ГУГК СССР) для обеспечения мероприятий по изучению, хозяйственной эксплуатации и охране природных ресурсов акваторий шельфа, озер и водохранилищ.

Руководство определяет выбор конкретных технических средств, методов и приемов работ, обеспечивающих создание съёмочных оригиналов топографических карт шельфа и внутренних водоемов согласно нормам точности и полноты изображения, определенным в Инструкции по созданию топографических карт шельфа и внутренних водоемов (ГКИНП-11-152-85). В соответствии с принятым комплексом съёмочных работ на акваториях Руководство дает технико-технологическую характеристику средств и систем измерений, излагает содержание подготовительных и рекогносцировочных работ.

Руководство содержит основные требования к обеспечению съёмок плановой и высотной основами, производству уровенных наблюдений, методам съёмки рельефа дна, подводной ситуации, донных грунтов и растительности, а также определяет порядок контроля качества работ, обработки полученных результатов, оценки точности измерений, составления съёмочных оригиналов карт, структуру и требования к содержанию и оформлению технического отчета о съёмке.

1.2. Назначение, содержание и основные технические требования к топографическим картам шельфа и внутренних водоемов, точностные характеристики, состав и содержание работ по созданию таких карт, требования к качеству, контролю, приемке и хранению результатов съёмки, а также перечень нормативных документов, которые, наряду с настоящим Руководством, устанавливают порядок выполнения топографо-геодезических работ на акваториях, определены в Инструкции ГКИНП-11-152-85. В соответствии с требованиями этой Инструкции съёмочные работы для создания карт выполняются в масштабах 1:2000 - 1:50000, а для отдаленных районов с глубинами свыше 200 м допускается выполнять съёмку в масштабе 1:100000.

1.2.1. При выполнении топографо-геодезических работ на акватории непосредственной съёмке подлежат:

- опорные пункты и ориентиры (опорные пункты высотной и плановой геодезической основы, постоянные уровенные посты, штатные зрительные средства навигационного оборудования морей и навигационные ориентиры);

- рельеф дна;

- донные грунты (по механическому составу, цвету и свойствам), растительность (по жизненным формам) и характерные представители донных животных;

- береговая линия, характер берегов, граница регулярных ветровых нагонов;

- гидротехнические сооружения (дамбы, волноломы и буны, набережные, пристани, молы, причалы и т.п., ряжевые и свайные преграды, боны, сваи, кусты свай и палы);

- объекты промышленности (стволы труб, вышки, эстакады, платформы, основания буровых и объекты на эстакадах и сваях; районы работы драг, земснарядов, свалки грунта и др.);

- объекты транспорта и связи (трубопроводы, линии электропередач, связи и средств управления, станции и сооружения радиорелейной связи, посадочные площадки на эстакадах и др.);

- постоянные рыболовные сети и заколы, морские плантации;

- платформы и буи специального назначения, остатки затонувших кораблей, разрушенные сооружения и др.

1.2.2. Определение необходимой подробности съёмки рельефа дна как основы комплекса съёмочных работ применительно к заданному масштабу следует производить исходя из характера рельефа, степени его расчлененности, глубины покрывающих вод и применяемого способа съёмки. Подробность съёмки должна быть достаточной для обеспечения принятых требований к достоверности и точности отображения рельефа горизонталями в масштабе создаваемой карты.

На выявленных в процессе съёмки участках с более сложным рельефом необходимо производить сгущение съёмочных галсов.

Достаточным признаком необходимости сгущения в общем случае являются колебания измеренных глубин на галсе:

- свыше 10 % при плавном равнинном рельефе и на глубинах до 30 м (вне зависимости от расчлененности рельефа);

- свыше 20 % при холмистом рельефе;

- свыше 30 % при сложном, расчлененном рельефе.

1.2.3. Съёмочные работы считаются незавершенными, если: не произведено обследование всех обнаруженных участков с более сложным рельефом; допущены разрывы галсов или полос съёмки; не устранены противоречия в глубинах, выявленные рабочим контролем; имеются сомнения в достоверности отдельных горизонталей на рабочем планшете.

1.3. Средние квадратические погрешности в плановом положении изображений объектов, четких контуров и ориентиров на съёмочных оригиналах топографических карт шельфа и внутренних водоемов не должны превышать:

- 0,7 мм для объектов, расположенных на островах и искусственных сооружениях, связанных с государственной геодезической сетью;

- 1,5 мм для прочих объектов, расположенных на акватории.

Точность изображения элементов содержания, расположенных на берегу, должна соответствовать нормам, принятым для топографических карт суши.

1.3.1. Средние квадратические погрешности значения отметок дна, подписываемых на картах, включающие ошибки измерений и приведения глубин в Балтийскую систему высот не должны превышать:

- 0,3 м на глубинах до 30 м;

- 1 % от измеренной глубины на глубинах свыше 30 м.

Указанные величины погрешностей значения отметок в Балтийской системе высот не включают влияние ошибок плановой привязки таких отметок.

Таблица 1.1

Характер рельефа дна

Глубина (м)

Высота сечения рельефа горизонталями (м) на картах масштаба

1:2000

1:5000

1:10000

1:25000

1:50000

1:100000

Нерасчлененный и пологоволнистый с углами наклона до 2°

До 50

0,5

0,5

1

1

2

 

1

1

(2,5)

5

5

 

 

5

10

10

До 200

 

 

2

 

 

20

1

1

(2,5)

2,5

5

 

2

2

5

5

10

 

Расчлененный, с углами наклона 2 - 6°

До 200

 

 

2

2,5

5

 

2

2

(2,5)

5

10

10

5

5

5

10

20

20

Сильнорасчлененный и крутосклонный, с углами наклона 6 - 20°

До 200

 

 

 

5

10

 

2

2

5

10

20

20

5

5

10

20

40

40

Различной расчлененности, с углами наклона:

От 200 до 1000

 

 

 

 

 

 

до 6°

-

-

10

20

20

40

от 6 до 20°

20

20

40

1.3.2. Средние погрешности в положении горизонталей по высоте относительно ближайших пунктов, точек и реперов высотной основы не должны превышать:

- 2/3 высоты сечения подводного рельефа на участках дна с углами наклона до 6°;

- целой высоты сечения - на участках с углами наклона от 6 до 20°.

На картах сложнорасчлененных и крутосклонных участков дна горизонтали должны правильно отображать формы рельефа, согласовываясь с подписанными на съёмочном оригинале карты отметками дна.

1.3.3. Оценка точности съёмки выполняется по данным контрольных измерений. При этом используются также морфометрические и статистические характеристики объекта картографирования.

1.3.4. Для изображения подводного рельефа горизонталями на топографических картах шельфа устанавливаются основные высоты сечения (в метрах) согласно таблице 1.1, в зависимости от масштаба карты, характера подводного рельефа и глубины покрывающих вод.

Высота сечения рельефа при необходимости может быть уточнена по данным, полученным в ходе съёмочных работ.

2. ПОДГОТОВКА К СЪЁМОЧНЫМ РАБОТАМ

2.1. Состав подготовительных работ

2.1.1. В состав подготовительных работ должно входить:

- составление технического проекта;

- составление технического предписания;

- составление основных рабочих документов;

- проектирование гидрологических наблюдений;

- обеспечение оборудованием, приборами и расходными материалами;

- подготовка участников съёмки;

- рекогносцировка района работ;

- обеспечение съёмки плановой и высотной основами;

- развертывание береговых станций радиотехнических средств;

- пробный (испытательный) выход в море.

Выполнение подготовительных работ начинается на базе экспедиции, продолжается на переходе судов в район работ и заканчивается в пунктах полевого базирования съёмочных партий.

Подготовительные работы по обеспечению съёмки плановой и высотной основой рассмотрены в разделе 4.

2.1.2. Содержание всех подготовительных работ определяется техническим проектом. В дополнение составляется план организационно-технических мероприятий, в котором указываются конкретные исполнители подготовительных работ и детальные сроки готовности, включая график выезда экспедиционного состава в район работ.

2.2. Составление технического проекта и технического предписания

2.2.1. Технический проект разрабатывается в соответствии с требованиями «Руководства по составлению технических проектов на топографо-геодезические и картографические работы» (подготавливается к изданию в ГУГК).

2.2.2. Технический проект является организационно-методическим документом, который определяет содержание и объём работ, методы и технологию съёмок, трудовые затраты, сметную стоимость, а также сроки и организацию выполнения полного комплекса топографо-геодезических работ, который необходим для создания топографических карт шельфа или внутренних водоемов.

2.2.3. Текстовая часть технического проекта включает в себя:

- целевое назначение проектируемых работ;

- краткую физико-географическую характеристику района работ;

- сведения о топографо-геодезической обеспеченности района по работам прежних лет;

- обоснование выбора масштаба и подробности съёмки;

- необходимость дополнительного развития планово-высотной геодезической сети, а также методы сгущения геодезической основы;

- организация, сроки выполнения всех видов проектируемых работ и мероприятия по технике безопасности и охране труда;

- перечень отчетных документов, которые подлежат сдаче по окончанию работ.

2.2.4. Графическая часть технического проекта должна содержать:

- схему обеспечения района работ исходными геодезическими данными, выполненными ранее съёмками с указанием границ проектируемой съёмки;

- проект нового планово-высотного обоснования;

- картограмму расположения участков проектируемой съёмки с нарезкой планшетов и разграфкой листов проектируемых карт или планов.

2.2.5. В сметной части проекта приводится расчет затрат, необходимых для выполнения всех работ.

2.2.6. Исходные данные для технического обоснования съёмочных работ получают путем изучения и анализа картографических и описательных материалов различных министерств и ведомств, к которым относятся:

- топографические карты на побережье, составленные по работам ГУГК и ВТУ;

- морские навигационные карты и планы издания ГУНиО;

- карты, атласы и схемы внутренних водных путей издания МРФ и ГУНиО;

- каталоги координат и высот пунктов триангуляции, полигонометрии, трилатерации, нивелирования, а также магнитных и гравиметрических пунктов;

- материалы маршрутной аэрофотосъёмки;

- материалы гидрологической изученности (гидрологические ежегодники, справочники, таблицы приливов, атласы, таблицы поправок и т.п. издания Госкомгидромета и других ведомств);

- топографические и геоморфологические описания и карты;

- картографические и описательские материалы по грунтам дна;

- ведомственные издания министерств морского и речного флота.

2.2.7. При разработке методов и технологии выполнения работ необходимо руководствоваться действующими нормативно-техническими актами ГУГК и дополнительно использовать издания ГУНиО, рекомендованные в Инструкции по созданию топографических карт шельфа и внутренних водоемов ГКИНП-11-152-85/12/.

При использовании аппаратуры, неспециализированной для производства съёмочных работ, в техническом проекте должно быть обосновано соответствие технических характеристик данной аппаратуры требованиям нормативно-технических актов ГУГК.

Использование морских навигационных карт и технических средств гидрографической службы регламентируется руководящими документами ГУНиО.

2.2.8. Техническое предписание составляется на основании технического проекта и определяет задачи руководителям экспедиционных подразделений по организации выполнения заданного объёма работ, техническому обоснованию методов съёмки и представлению отчетной документации.

2.3. Составление основных рабочих документов

2.3.1. К основным рабочим документам для выполнения съёмки относятся:

- рабочий проект;

- рабочие (съёмочные) планшеты, рабочие схемы;

- кальки глубин (отметок дна);

- сводки с работами прошлых лет по границам съёмочных трапеций на акватории;

- бланки и журналы наблюдений, формуляры карт и т.д.;

- выписки из каталогов координат и высот геодезических пунктов, описания и кроки расположения реперов в районе съёмки;

- топографические и навигационные морские карты, руководства для плавания, бланковые карты, аэроснимки и фотосхемы мелководий;

- выписки исходных гидрологических данных для определения поправок к измеренным глубинам (по официальным материалам гидрологической изученности);

- результаты обработки данных гидрологических съёмок, выполненных с целью изучения гидрологического режима района работ;

- физико-географические описания района работ, таблицы приливов или предвычисленные значения высот уровня для морей с приливами.

2.3.2. При подготовке основных рабочих документов и подборе материалов, касающихся выполнения съёмочных работ, следует руководствоваться положениями технического проекта и использовать также материалы, собранные в период редакционно-подготовительных работ и при подготовке технического проекта.

Рабочие документы, изготовленные на этапе подготовительных работ, используются как в период производства съёмочных работ, так и при обработке съёмочных данных, создании оригиналов карт и окончательной оценке качества съёмочных работ. Поэтому все пометки и записи на них, которые могут иметь значение для последующих этапов работ, следует делать четким, разборчивым почерком и закреплять тушью или пастой. Оперативные пометки, не имеющие важного значения для последующих работ делаются карандашом и впоследствии стираются.

Все вычисления, выполняемые при подготовке основных рабочих документов, в дальнейшем прилагаются к отчету.

2.3.3. Рабочий проект составляется на основе положений технического проекта и технических предписаний, в соответствии с требованиями настоящего Руководства и других действующих нормативно-технических актов ГУГК, а также с учетом местных условий и конкретного производственного опыта и уровня подготовки кадров непосредственного подразделения, выполняющего съёмочные работы.

2.3.4. Рабочие планшеты составляются для обеспечения оперативной прокладки галсов в процессе съёмки, осуществления оценки и контроля получаемых съёмочных материалов. Для общего планирования работ и слежения за выполненными работами подготавливаются рабочие схемы.

2.3.4.1. Рабочие планшеты изготавливаются в соответствии с требованиями Инструкции ГКИНП-11-152-85 на жесткой основе, либо на ватманской или картографической бумаге, на пластике или на армированной пластиком бумаге. В отдельных случаях рабочие планшеты удобно изготавливать на масштабно-координатной бумаге (миллиметровке) с графлением бледными красками.

При съёмке участков мелководий в прибрежной зоне и у групп с расчлененным рельефом и россыпями надводных, осыхающих или подводных камней, зарослями водорослей и т.п. в качестве рабочих планшетов целесообразно использовать соответствующим образом подготовленные фотосхемы, фотопланы, топографические карты или копии с них.

2.3.4.2. Масштаб рабочих планшетов выбирается равным или крупнее масштаба создаваемой карты (масштаба съёмки) и таким образом, чтобы при прокладке запланированные расстояния между соседними галсами промера были не менее 1 см в масштабе планшета, а при гидролокационной съёмке - не менее 0,4 см с учетом обеспечения нанесения и читаемости результатов оперативного дешифрирования эхограмм.

2.3.4.3. Нарезка рабочих планшетов производится произвольно, на одну или несколько съёмочных трапеций, исходя из удобства оперативной прокладки. По возможности, нарезка должна соответствовать разграфке съёмочных оригиналов и производиться «встык». При этом, для обеспечения прокладки галсов, проходящих в непосредственной близости от рамки (съёмочной трапеции), используются «поля» планшета. Вдоль свободных сторон трапеций, съёмочные работы за пределами которых не производились и не запланированы данным проектом, планшеты нарезаются с увеличенными «полями» для обеспечения прокладки замыкающих галсов. При прокладке с помощью протрактора и в других особых случаях целесообразна нарезка рабочих планшетов с перекрытиями.

На запланированные или выявленные в процессе съёмки участки сгущения промера, при необходимости, подготавливаются рабочие планшеты в более крупном масштабе и в произвольной нарезке. В любом случае не допускается изготовление планшетов с развернутыми относительно рамки координатными осями (километровой сеткой). Размеры рамок планшетов, как правило, не должны превышать 70´100 см, а размеры основ - 80´110 см. При необходимости, допускается изменять стандартные размеры рамок рабочих планшетов с целью включения, например всей акватории бухты, близлежащих геодезических пунктов и т.п. Основы должны быть прямоугольными.

Номенклатура рабочих планшетов, нарезка которых одинакова с разграфкой съёмочных оригиналов карт, должна в общем случае соответствовать топографической номенклатуре полностью или частично, начиная с номера вмещающей трапеции масштаба 1:100000. Для рабочих планшетов в произвольной нарезке присваиваются условные номера, состоящие из трех групп цифр: первая группа - знаменатель масштаба планшета без трех последних нулей, вторая - две последние цифры года производства съёмки, третья - порядковый номер планшета. На единый объект съёмки должна быть заранее выбрана общая система номенклатуры рабочих планшетов, за исключением планшетов на участки сгущения промера, для которых рекомендуется вводить номенклатуру с условными номерами.

2.3.4.4. В соответствии с требованиями ГКИНП-11-152-85 на рабочий планшет должны быть нанесены:

- рамки планшета с погрешностью не более 1 мм - черным цветом;

- границы района съёмки - черным цветом;

- сетки изолиний с погрешностью взаимного расположения соседних изолиний не более 1 мм - разными цветами (расстояния между изолиниями в любой части планшета должны быть порядка 10 - 15 мм, а для сеток гипербол - не более 20 - 30 мм);

- навигационные опасности с морских карт последнего года издания или планшетов предшествующих работ, а также границы участков, подлежащих более подробному обследованию, - красным цветом;

- участки, недоступные для съёмки, - заштриховываются коричневым цветом;

- характерные и отличительные отметки дна или глубины с топографических карт акваторий, навигационных морских карт или карт внутренних водных путей последнего года издания, а также отметки или глубины в зоне перекрытия с работами прежних лет и со съёмкой соседних судов, - синим или зеленым цветом;

- береговая линия и опорные пункты с указанием их названий, точки съёмочной сети и уровенные посты, - черным цветом;

- границы зон, при пересечении которых следует корректировать поправку за отклонение скорости звука в воде, - зеленым цветом;

- запроектированные галсы - в карандаше.

На рабочие планшеты также разрешается наносить другие объекты и границы, необходимые при производстве съёмки.

Все надписи на рабочем планшете делаются от руки, ясным разборчивым почерком, буквами и цифрами высотой 2 - 3 мм, преимущественно - курсивом. Надписи располагают параллельно горизонтальной рамке планшета. В случае, если нанесение подписей на требуемом месте затруднительно из соображений читаемости изображения, они размещаются в свободных местах и сопровождаются указательными стрелками (линиями).

2.3.4.5. Если принятая технология съёмочных работ предусматривает обработку данных определения места судна на галсе с помощью мини- или микрокалькуляторов для получения прямоугольных координат точек определений места судна, рабочие планшеты целесообразно изготавливать на масштабно-координатной бумаге. При этом относительные погрешности масштабного графления на используемой бумаге не должны превышать 0,1 %.

На рабочих планшетах, изготовленных на масштабно-координатной бумаге, для дополнительного ориентировочного контроля наносится разреженная сетка изолиний (с расстояниями между изолиниями порядка 20 - 30 мм), а также другая информация в соответствии с перечнем пункта 2.3.4.4.

При использовании автоматизированных бортовых систем, снабженных портативными графопостроителями, имеющими возможность автоматической прокладки данных съёмки, допускается вместо рабочих планшетов подготавливать рабочие схемы с информацией, необходимой для проведения съёмки и ориентировочного контроля ее результатов. При этом собственно рабочий планшет с упрощенным содержанием ведется в процессе съёмки автоматизированно.

2.3.4.6. Рабочие схемы составляются в отдельных случаях как дополнение к рабочему планшету в качестве вспомогательного графического документа для предварительной ориентировочной прокладки местоположения съёмочного судна при проложении галсов по направлениям, указываемым с берега, по створам, изофазам РГС, по линю и т.п., когда точные значения измеренных параметров определения места судна нет возможности передать на пост прокладки. Прокладка галсов на рабочий планшет в этих случаях производится в конце рабочего дня после получения журналов засечек с берега или других регистраторов информации.

Рабочие схемы подготавливаются на чертежной бумаге, миллиметровке, пластике, на оттисках навигационных морских карт масштабов 1:25000 и крупнее (карты и планы этих масштабов приведены значением масштаба к средней параллели листа, и поэтому незначительно отличаются от планшетов в проекции Гаусса), масштаб рабочих схем определяется удобством пользования и должен обеспечивать необходимую обзорность изображения с одной стороны и детальность, - с другой.

2.3.5. Для осуществления ручной оперативной прокладки данных съёмки на рабочих планшетах используется метод сеток изолиний. В случае вычислений координат съёмочных точек на микрокалькуляторе или ЭВМ, прокладка на рабочем планшете может производиться также с помощью прямоугольной палетки от линий километровой сетки. Вычисление сеток изолиний производится заблаговременно на ЭВМ по алгоритмам, приведенным в учебнике Гидрография (автор Н.Д. Коломийчук, изд. ГУНиО 1975 г.).

2.3.5.1. Суть метода изолиний состоит в том, что для каждой комбинации пунктов съёмочной сети, используемых для определения места судна, на планшет заранее наносится система изолиний через интервалы, соответствующие круглым значениям определяемых навигационных или геодезических параметров (углов, расстояний, лучей, изофаз РГС и их разностей и др.). При этом положение места судна на планшете находится интерполированием между нанесенными изолиниями по измеренному конкретному параметру, в точке пересечения двух (или более) интерполированных фрагментов изолиний. Метод сеток изолиний получил распространение при выполнении съемочных работ на акваториях, поскольку позволяет быстро, часто и достаточно точно (точность метода определяется масштабом планшета и точностью графики) наносить место движущегося судна, и при этом не требует аналитических расчетов.

В соответствии с характером используемых для определения места геодезических параметров различаются сетки изолиний: гониометрические, стадиометрические, гиперболические, азимутальные, а также комбинированные по двум параметрам (направление и расстояние и т.п.). В общем случае построение сеток осуществляется на основании аналитических расчетов плоских прямоугольных координат точек пересечений искомых изолиний и промежуточных точек или отрезков от углов рамок планшета, с последующим соединением полученных точек плавной кривой или отрезками прямых (если это допускается существом изолиний или точностью решения).

2.3.5.2. Способы построения сеток изолиний на планшетах подробно освещены в инструкциях, правилах и учебных пособиях по гидрографии и различаются по характеру используемых навигационных параметров.

Гониометрические сетки строят путем проведения дуг окружностей с помощью штангенциркуля, либо по рассчитанным координатам точек с помощью круговых лекал.

Сетки лучей строятся проведением лучей по отрезкам на рамках или на избранных километровых линиях близких к рамкам планшета, либо по рассчитанным координатам точек лучей.

Стадиометрические сетки строят путем проведения дуг концентрических окружностей с помощью штангенциркуля, либо по рассчитанным или взятым из специальных таблиц координатам точек окружностей с помощью круговых лекал, а также по специальным шаблонам (в том числе работая на просвет, с помощью проектора и т.п.).

Гиперболические сетки строят по координатам точек гипербол с помощью лекал, либо на основе предварительных построений (по вспомогательным стадиометрическим сеткам, построенным относительно фокусов гипербол, с проведением гипербол по точкам пересечений изостадий, для которых разность расстояний одинакова, либо по точкам пересечения гипербол с системой прямых, параллельных одной из главных осей); оцифровку значений гипербол производят с исключением отрицательных значений путем прибавления величины базы или большей базы.

Подготовка сеток изолиний на рабочих планшетах с помощью автоматических графопостроителей (координатографов) производится по рассчитываемым координатам точек соответствующих изолиний.

2.3.5.3. При производстве расчетов и графических работах по построению сеток изолиний на рабочих планшетах возникают различные погрешности. Отдельные промахи и случайные ошибки вычислений и построений обычно легко обнаружить по смещению отдельных точек относительно соседних, нарушению тенденций измерения расстояний между изолиниями или нарушению формы изолиний.

Для того, чтобы установить отсутствие систематических погрешностей в сетке изолиний необходимо провести специальный контроль, то есть для нескольких точек сетки (порядка 5 - 8 на планшет) проверить соответствие координат точек пересечений изолиний, снятых графически от рамок планшета, координатам, вычисляемым аналитически для соответствующих значений параметров изолиний. Выявленные в процессе контроля смещения в положении изолиний не должны превышать на рабочих планшетах 0,8 мм, а для гиперболических сеток - 1,2 мм. В противном случае сетка изолиний должна быть переделана.

2.4. Проектирование гидрологических наблюдений для определения скорости звука в воде

2.4.1. Проектирование гидрологических наблюдений для определения скорости звука в воде производится только в том случае, если предусмотрено определение поправок эхолота методом суммирования частных поправок.

2.4.2. Перед проектированием гидрологических наблюдений необходимо провести анализ исходной информации. Для этого производится сбор и изучение имеющихся на район съёмки материалов по гидрологическое режиму, распределению температуры, солености и характеру течений (направление и скорость).

2.4.2.1. К основным материалам, подлежащим изучению и анализу, относятся: гидрометеорологические справочники и таблицы издания Госкомгидромета СССР; технические отчеты Гидрографического предприятия и других ведомств, лоции и географические описания района. Кроме того, эти сведения могут быть получены в центрах океанографических данных.

2.4.2.2. Для района предстоящих работ все материалы о работах прежних лет, которые могут быть использованы при съёмке, должны быть систематизированы и оформлены в виде формуляров, содержащих следующие данные: местонахождение и координаты станций, схемы расположения гидрологических разрезов, съёмок, время наблюдений, метод наблюдений и расчета скорости звука, общие сведения о режиме района работ.

2.4.3. После систематизации всех имеющихся материалов наблюдений, которые могут быть использованы при съёмке, строят карты площадного распределения средних скоростей звука или температур в слоях (0-5) 0-10, (0-15) 0-20, (0-25) 0-30, 0-40, 0-50, (0-75) 0-100, (0-150) 0-250 м и выполняют анализ этих карт с точки зрения определения характерных мест для контрольных гидрологических станций (по методике, изложенной в приложении 1).

2.4.4. При отсутствии данных по изученности гидрологические измерения должны быть организованы по всему участку съёмки в период рекогносцировки района работ. Ориентировочные расстояния между гидрологическими станциями D (км) определяют по формуле:

                                                          (2.1)

где D - расстояние между станциями, для вторых известна средняя вертикальная скорость звука в воде (по изученности, либо по рекогносцировочным наблюдениям), км;

DV - разность средней вертикальной скорости звука в воде от поверхности до равных наибольших глубин на этих станциях, м/с.

2.4.5. Станции размещаются таким образом, чтобы по наблюдениям на них можно было проследить за изменением гидрологических элементов по всему участку съёмки; следовательно их должно быть больше в районах, где изменения гидрометеорологических элементов велики (в зонах гидрологических фронтов, в прибрежных областях, в ветвях течений и т.п.) и меньше тем, где гидрометеорологические условия более однообразны (в открытом море). При большом количестве станций можно получить совершенно несравнимые материалы только потому, что за время работы изменилось общее состояние водной массы. Поэтому проектирование количества станций и их расположение на участке должно быть подчинено задаче достижения возможно большей синхронности наблюдений по всему участку. Для оценки степени изменчивости гидрометеорологических элементов во времени следует предусмотреть повторение гидрологических станций, выполняемых в начале съёмки.

2.4.6. После производства и обработки гидрологической съёмки необходимо выполнить требование п. 2.4.3.

2.5. Обеспечение съёмочных работ оборудованием, приборами и расходными материалами.

2.5.1. Для производства топографо-геодезических работ на шельфе, как правило, используются приборы и оборудование удовлетворяющие требованиям ГКИНП-11-152-85 /12/.

Краткое техническое описание основных технических средств для обеспечения и производства работ даны в приложении 4.

2.5.2. Количество и наименование оборудования, приборов и расходных материалов, необходимое для обеспечения выполнения съёмочных работ, подбираются в соответствии с техническим проектом. При составлении заявки на оборудование и приборы следует руководствоваться перечнем типового съёмочного оборудования и приборов для топографо-геодезических работ на шельфе (приложение 2).

2.5.3. Кроме рабочего комплекта оборудования и приборов, необходимо иметь на судне (базе) полный комплект запасного оборудования и приборов, запасных частей, электрических батарей, контрольно-измерительных приборов и инструментов. Химические и фотореактивы берутся в рейс в количестве, превышающем норму на 10 - 15 %.

2.5.4. При подборе и получении оборудования, приборов, расходных материалов и реактивов необходимо на месте проверить комплектность, сохранность, наличие свидетельств о тарировке и поверке (сертификаты), описаний, паспортов, а если возможно, то испытать прибор в работе. Этого правила следует придерживаться обязательно при получении оборудования и приборов из ремонта.

2.5.5. Отобранное оборудование, приборы и расходные материалы должны быть соответственно упакованы для транспортирования в район работ. В районе работ еще раз проверяется наличие и сохранность всего доставленного.

Следует помнить, что отсутствие приборов, реактива и т.п., обнаруженное в районе работ, может привести к неоправданным потерям времени и денежных ресурсов.

2.6. Подготовка участников съёмки. Личный состав и организация работ.

2.6.1. Команда судна и инженерно-технический состав экспедиции выполняют общие задачи, поставленные программой работ, и поэтому объединяются в единый коллектив. В течение всей экспедиции принятый на арендуемых судах порядок не должен нарушаться ни командой, ни экспедиционным составом при производстве всех видов работ.

2.6.2. Подготовку экспедиционного состава следует производить по плану организационно-технических мероприятий, в котором предусматривается:

- изучение исполнителями технического проекта и технического предписания в части, их касающейся;

- анализ ошибок по работам прошлого сезона;

- освоение смежных профессий с целью взаимозаменяемости;

- изучение правил использования технических средств и приобретение навыков работы с аппаратурой;

- освоение методики съёмки, прогрессивных способов работ, правил ведения документации и порядка контроля работ для обеспечения надлежащего качества полученных материалов;

- медицинское освидетельствование;

- проведение инструктажа по технике безопасности;

- отработка четкой организации партий и групп, последовательности работ;

- постановка задач перед экипажем судна и отработка системы командных и информационных сигналов, определяющих деятельность экипажа и экспедиции во время производства работ;

- использование средств связи и средств сообщения;

- порядок развертывания партий, групп и их эвакуации по окончании работ.

В результате подготовки руководители экспедиции или партий обязаны принять у исполнителя зачеты на допуск к самостоятельному обслуживанию аппаратуры, приборов и механизмов, производству работ и технике безопасности согласно /34/.

2.6.3. Состав производственных подразделений регламентируется /29/ и зависит от способа работ, предусмотренных техническим проектом. В соответствии с числом бригад и их загруженностью на весь сезон устанавливается численность инженерно-технического состава партии.

2.6.4. Береговой и судовой состав при продолжительности работ более 8 часов распределяется по вахтам. Длительность вахт не должна превышать восьми часов. Наиболее благоприятными, не снижающими трудовой активности и внимания, являются вахты по четыре часа через восемь, что совпадает с судовыми вахтами.

2.6.5. Если работа ограничивается только измерением глубин методом промера с координированием по радиогеодезическим системам, то судовая вахта обычно состоит из трех человек - двух инженеров геодезистов и одного оператора эхолота. Береговая вахта из семи человек - шести радиоспециалистов и одного наблюдатели за уровнем моря.

2.6.6. Если в программе работ имеются еще гидрологические наблюдения, грунтовая и гидролокационная съёмка, состав судовой вахты увеличивается до 4 - 7 человек. Работой вахты руководит старший вахты, в обязанности которого входят контроль за соблюдением установленного порядка работы и правильности оформления полевой документации.

2.6.7. На судах, когда забортные и другие работы ведутся одновременно, координирование последовательности всех видов работ осуществляет начальник партии. Обязанности и права начальника судовой партии, в этом случае, определяются инструкцией, утверждаемой на время работ начальником экспедиции и капитаном.

2.6.8. На основании общего плана по выполнению съёмки иногда полезно составлять более детальные планы на отдельные виды работ, в которых уточняют, когда и сколько времени может выполняться та или иная съёмка (грунтовая, гидролокационная, водолазное обследование и т.п.).

2.6.9. С началом выполнения съёмочных работ из опытных специалистов (независимо от их участия в работе вахт) создается группа критического контроля.

В обязанности этой группы входит технический и критический контроль результатов измерений с целью выявления нарушений методики, требований или неисправности приборов.

2.6.10. Рекомендуется создавать группу обработки (за счет сокращения численности вахт или организации подвахт), которая проверяет первичную обработку наблюдений, проведенную вахтами, и производит дополнительную первичную обработку материалов до составления отчетных таблиц, графиков, рабочих планшетов и др.

2.6.11. Для повышения квалификации исполнителей рекомендуется в течение всего сезона предоставить возможность всем членам партии участвовать как в процессе измерений, так и в процессе обработки.

2.6.12. Между производством измерений и обработкой материалов до отчетных форм не должно быть большого разрыва во времени.

2.6.13. Начальник партии обязан осуществлять личный контроль за соблюдением методики измерений, требований Инструкции всеми вахтами.

2.6.14. Работы во время съёмки ведутся в порядке, установленном в соответствии с технологической картой и объёмом работ. Очередность работ должна быть установлена таким образом, чтобы все измерения выполнялись с наименьшей затратой времени без возникновения аварийных ситуаций (сцеплений и обрыва тросов, потерь приборов и т.п.) и излишних маневров судна.

2.6.15. Порядок работы при выполнении съёмки методом промера следующий:

а) за 15 - 20 мин до выхода судна в район съёмки с мостика предупреждают о начале работ, вахта выходит на рабочее место;

б) исполнители при необходимости (если будут производиться гидрологические наблюдения, взятия проб грунта, биологические ловы бентоса), вываливают за борт откидные площадки, проверяют крепление и ограждающие устройства площадки, состояние опускаемых приборов, заполняют книжки наблюдений предварительными записями;

в) при выходе в заданный район работ старший вахты предупреждает штурмана о готовности к работе;

г) после готовности вахтенного штурмана начать работу, приступают к выполнению съёмки;

д) старший вахты задает штурману курс на выход в начальную точку съёмочного галса, сообщает направление и время начала галса; координирует движение по галсу;

ж) за 5 - 10 мин до окончания галса старший по вахте предупреждает вахтенного штурмана о скором окончании галса; сообщает о конце галса и дает навигационные параметры для выхода на следующий галс.

2.6.16. Одновременное выполнение забортных наблюдений (измерений скорости звука, взятия проб грунта, биологические ловы, постановка морских геодезических вех) требует четкой организации и координации действий всех исполнителей. При производстве перечисленных работ каждый вид рекомендуется выполнять отдельной группой специалистов-исполнителей. Очередность работы должна быть установлена таким образом, чтобы в первую очередь проводились те наблюдения, для которых приборы имеют полную готовность к моменту остановки судна, а наблюдения занимают наименьшее время.

2.6.17. Следует помнить, что одновременная работа одних и тех же исполнителей на производстве различных видов работ, как правило, приводит к понижению качества материалов съёмки, потери приборов и времени.

2.7. Рекогносцировка района работ

2.7.1. Рекогносцировка должна выполняться заблаговременно, до начала развертывания сил и средств в районе работ, с целью выяснения и уточнения следующих вопросов:

- сохранность геодезических знаков и центров пунктов триангуляции и полигонометрии;

- возможность использования намеченных пунктов для определения места судна в море;

- выбор мест для установки береговых теодолитных постов, станций РГС с учетом возможностей определения координат мачт;

- необходимость определения дополнительных опорных пунктов и способов получения их координат;

- наличие и сохранность реперов нивелирной сети, имеющих отметки в Балтийской системе высот;

- места и условия установки уровенных постов;

- расположение ближайших уровенных постов Госкомгидромета СССР или других ведомств, ведущих систематические наблюдения за колебаниями уровня воды и связь с ними;

- наличие мест, пригодных для временных якорных стоянок и укрытий для судов и катеров;

- наличие мест, удобных для базирования береговых баз партий и подходов к ним водным путем.

2.7.1.1. Для корректировки категории сложности рельефа или последующего уточнения подробности съёмки на конкретных участках работ (если это предусмотрено техническим проектом) выполняются рекогносцировочные галсы.

2.7.2. Результаты рекогносцировки подлежат учету в рабочем проекте планово-высотного обоснования, который исправляется в соответствии с полученными материалами. Исправленный рабочий проект обоснования должен быть утвержден начальником экспедиции (партии).

2.7.3. В процессе развертывания работ, кроме перечисленных сведений, возникает необходимость получения дополнительных данных для обеспечения съёмочных работ. Поэтому производится дополнительная рекогносцировка, содержание которой обычно связано с работами по проверке действия аппаратуры, исследования фазового поля РГС, уточнения системы командных и информационных сигналов, определяющих действия личного состава на время съёмки, отработка взаимодействия судов, катеров и оценки правильности функционирования основных и обеспечивающих технических средств.

2.7.4. При окончательном выборе мест размещения береговых станций следует учитывать условия распространения радиоволн. Необходимо, чтобы трассы распространения радиоволн проходили над однородной подстилающей поверхностью и переходы радиолуча с суши на воду и наоборот были сведены к минимуму. Наконец, принимаются во внимание организационно-бытовые факторы: удобство выгрузки и погрузки, наличие источников энергоснабжения, наличие питьевой воды и т.д.

2.8. Выбор мест расстановки и развертывание береговых станций радиотехнических средств

2.8.1. При выборе мест расстановки береговых радиостанций учитывается, чтобы заданный район съёмки наиболее полно был покрыт рабочей зоной радиосистемы, т.е. зоной, в которой обеспечивается определение места со средней квадратической погрешностью М, не превышающей заданного значения.

Расчет М осуществляется по формуле

М = m × К,                                                          (2.2)

где m =  m1, m2 - средние квадратические погрешности радиогеодезических измерений; К - геометрический фактор.

Значение К вычисляется на микрокалькуляторе по формулам:

- для круговых РГС (РДС, ГРАС)

К = ,                                                           (2.3)

- для гиперболических РГС (Поиск, БРАС)

К = ,                                          (2.4)

q - угол пересечения линий положения (для гиперболической системы q = ),

 - углы при определяемой точке между направлениями на береговые станции (позиционные углы).

Значения К для различных углов q и разных соотношений длин базисов приведены в Сборнике типовых графиков рабочих зон РНС (УНГС, 1957 г.) или рассчитываются по формулам.

2.8.2. При планировании работ учитывается также дальность действия конкретной РГС, как максимальная (Smax), так и минимальная (Smin). Определение Smах (км) для ультракоротковолновых РГС (РДС, ГРАС) осуществляется по формуле:

                                              (2.5)

где h1, h2 - высоты береговой и судовой антенн РГС, соответственно (в метрах).

2.8.3. Планируемые места расстановки береговых радиостанций (c учетом полученной рабочей зоны, максимальной и минимальной дальности) наносятся на схему планируемых работ (приложение 3).

2.8.4. Антенны береговых радиостанций устанавливаются на ровных площадках размером 50´50 м на почвах с хорошей проводимостью, признаками которой являются наибольшая глубина залегания грунтовых вод, влажность и засоленность почв. Вблизи площадок в пределах 1 км не должно быть источников радиопомех (радиостанций, радиомаяков, высоковольтных линий электропередач и т.п.), а также высоких деревьев, зданий, башен и т.д. Наземные станции некоторых РГС (например, РДС, БРАС) монтируются в кузовах автомашин, которые затем располагаются около геодезических знаков и на них устанавливаются антенны береговых станций.

2.8.5. Места установки мачт (антенн) береговых станций РГС (РНС) определяются как пункты съёмочного обоснования в соответствии с п. 4.1.2, 4.1.3. и приложением 10 (табл. 1) с точностью для пунктов АС-2. Средняя квадратическая погрешность определения относительно исходной сети должна быть m £ ± 2 м.

При съёмках в масштабах 1:5000 и 1:2000, когда для определения мест судна на галсах используются высокоточные РГС (ГРАС) рекомендуется рассчитывать допустимую среднюю квадратическую погрешность планового положения антенны береговой станции mд (м) с учетом задаваемой средней квадратической погрешности определения места съёмочного судна М, (м) по формулам:

или

,                                    (2.6)

где М - заданная (допустимая) средняя квадратическая погрешность определения места судна, м;

q - угол пересечения линий положения в дальномерном варианте;

wср - среднее значение позиционного угла;

mSср - среднее значение средней квадратической погрешности измерения расстояний;

mDSср - среднее значение средней квадратической погрешности измерения разности расстояний по обоим каналам разностно-дальномерной системы.

Координаты антенны ретрансляционной станции снимаются приближенно с карты с точностью до 1 км.

Высоты пунктов установки мачт (антенн) береговых станций определяются когда это необходимо для приведения измеренных наклонных линий к горизонту. Как правило, высоты определяются по пунктам геодезической основы или непосредственно от уровня моря тригонометрическим нивелированием, а также могут сниматься с топографических карт масштаба 1:25000 и крупнее.

2.9. Пробный выход в море

2.9.1. Для проверки технических средств съёмки и отработки организации запланированных работ производятся тренировочные выходы судна в район его базирования и вторично в район развертывания РГС.

Перед выходом в море производится установка на судне аппаратуры, приборов и их пробное включение для регулировки, выявления и установления неисправностей. Планируется состав исследований технических средств в море согласно инструкциям по эксплуатации и рекомендациям раздела 3.

2.9.2. При проведении испытаний технических средств съёмки выполняют: проложение галсов съёмки методом промера (не менее 2-х) с обязательной отвязкой и привязкой радиоизмерений к опорной вехе; наблюдения на 1 - 2 х гидрологических станциях для определения скорости распространения звука в воде; определение проб грунта грунтовыми трубками и дночерпателями; проверка правильности функционирования основных и обеспечивающих технических средств съёмки; проверка связи с базой и береговыми станциями; тренировка участников съёмки по определению места судна, измерению глубин и определению поправок к выполненным измерениям; уточняется организация работ по распределению личного состава по вахтам.

2.9.3. Все наблюдения и отсчеты, производимые при проверенных испытаниях, записываются в соответствующие журналы наблюдений и оформляются согласно требований ГКИНП-11-152-85.

3. ПОДГОТОВКА ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ

3.1. Оборудование рабочих мест

3.1.1. При работе на специализированных гидрографических судах используются штатные лаборатории, которые могут быть укомплектованы дополнительным оборудованием согласно специфике выполняемых работ. На судах других типов рабочие помещения оборудуются вновь.

Гидрографическую лабораторию рекомендуется разместить вблизи штурманской рубки. В ней устанавливаются эхолоты, гидролокаторы, приемоиндикаторы радиосистем определения места и судовые часы.

Гидрологическую и грунтовую лаборатории часто совмещают и располагают вблизи используемых лебедок. Обычно такие лебёдки на специализированных судах устанавливаются в средней части судна. В лабораториях должны быть оборудованы шкафчики, полки, специальные гнезда, т.е. приспособления для хранения вспомогательных приборов, материалов, банок, металлических ящиков и другой тары, в которую укладываются пробы, предназначенные для последующего анализа. В лаборатории необходимо иметь подвод воды.

Особое внимание должно быть уделено проверке автономности и стабильности электропитания измерительной аппаратуры. Все лаборатории оборудуются громкоговорящей связью. Оборудуется рабочее место для вахтенных специалистов.

3.1.2. До выхода в море все оборудование и приборы должны быть расставлены по своим постоянным местам и соответственно закреплены. Запасное оборудование и материалы размещаются в отведенных для этого помещениях и надёжно крепятся до выхода в море.

Бланковый материал, пособия и таблицы размещаются в рабочих помещениях по принадлежности.

Особое внимание следует обратить на исправность лебёдок, для чего наиболее опытные работники экспедиции совместно с судовыми механиками проводят опробывание механизмов и электрооборудования на холостом ходу, а затем и под нагрузкой. Вновь установленные или непроверенные под нагрузкой после заводского ремонта лебёдки нельзя считать готовыми к работе.

После проверки исправности лебёдки производится проверка годности тросов (если они набраны на барабаны ранее). С тросов снимается консервирующая смазка, участки троса с проржавевшими прядями, колышками, ослабленными сплеснями вырубаются, а пригодный к работе трос заново сращивается. В обязательном порядке проверяют исправность кран-балки.

Проверяют исправность креплений и лееров откидных площадок, надёжность крепления стоек, исправность палубного и забортного освещения рабочих мест.

Одновременно проводится проверка в работе приборов и аппаратуры, установленных в лабораториях. Способы проверки приведены в разделах, где эти приборы, оборудование и аппаратура описаны.

3.2. Подготовка приборов для гидрологических наблюдений

Глубоководный опрокидывающийся термометр

3.2.1. Подготовка к работе производится на базе экспедиции или на судне и заключается в проверке исправности глубоководного термометра и монтажа их в специальные металлические гильзы (пеналы).

3.2.1.1. При проверке исправности глубоководного термометра необходимо установить /39/:

- целостность термометров и отсутствие трещин на оболочке;

- не протекает ли ртуть через пробку;

- надёжность крепления основного и вспомогательного термометров в оболочке (при встряхивании они не должны шататься и стучать);

- отсутствие в ртути пузырьков воздуха (это устанавливается тщательным осмотром столбика ртути в лупу);

- действительно ли обрыв столбика ртути при опрокидывании термометра происходит у глухого отростка капилляра и полностью ли выливается ртуть из глухого отростка в капилляр;

- свободно ли стекает ртуть вниз по капилляру (при опрокидывании термометра в исходное положение ртуть должна свободно стекать по капилляру и соединяться с основной частью ртути без просветов или пузырьков, при этом глухой отросток должен полностью заполниться ртутью, а в освободившейся верхней части капилляра не должно оставаться никаких следов ртути);

- наличие свидетельства о поверке (сертификате) и даты последней поверки термометра.

3.2.1.2. Монтаж глубоководного термометра осуществляется в пенальные рамы, которые входят в комплект батометра. Рама состоит из 2-х гильз, представляющих собой латунные трубки с прорезями с двух сторон. На нижней обойме против трубок имеются отверстия, через которые вставляются глубоководные термометры. Укомплектованная термометрами рама крепится к батометру.

3.2.2. Опрокидывающиеся термометры требуют очень осторожного обращения, иначе они через некоторое время начинают давать неправильные показания и могут быть приведены в полную негодность. Поэтому при наблюдениях и при хранении термометров необходимо соблюдать следующие правила /25, 39/:

- хранить термометры в вертикальном положении ртутным резервуаром вниз (в противном случае оторвавшийся столбик ртути будет долгое время находиться изолированным от общей массы ртути и в месте обрыва ртути может образоваться пленочка окислов, у которой в дальнейшем будет происходить отрыв; если батометр с прикрепленными к нему термометрами нельзя держать в вертикальном положении, то термометры надо с батометра снять и хранить в ящике с гнездами или в специальной стойке);

- хранить термометры в помещении с температурой выше 0°.

3.2.3. Поверка глубоководного термометра осуществляется не реже одного раза в год, а также после всякого рода исправлений и при потере свидетельства о поверке в поверительной организации (бюро поверки). Если нет возможности отправить их в бюро поверок, то поверка точки 0° и определение инструментальных поправок допускается на месте по методике, изложенной в работе /39/.

Батитермограф ГМ-9-111

3.2.4. Подготовка прибора к работе заключается в поверке сохранности тарировки.

Проверку сохранности тарировки выполняют в море в тихую погоду со стоящего на якоре или дрейфующего судна. Для этого на разные глубины, одновременно, опускают глубоководные термометры и батитермограф. Наблюдения вблизи слоя скачка исключаются. Сравнивают полученные температуры и глубины, измеренные батитермографом, с температурами, определенными по глубоководным термометрам, и глубинами, определенными по блок-счетчику (угол наклона троса при измерениях должен быть близок и нулю).

Так как блок, измеряющий глубину, тарируется без учета более высокой плотности морской воды вследствие ее солености, то необходимо учесть поправку на соленость морской воды. Эта поправка со знаком минус при солености 7 - 18 % равна 1 м на 100 м глубины, при солености 19 - 31 % - 2 м на 100 м глубины, при солености 32 - 40 % - 3 м на 100 м глубины.

Если расхождения между показаниями глубоководных термометров и батитермографа не будет превышать по температуре ± 0,2 °С и по глубине ± 1 м до 30 м и ± 3 % от измеренной глубины свыше 30 м, то прибор считается исправным. В противном случае прибор необходимо сдать в ремонт и поверку.

Батитермограф следует поверять в поверительных органах Госкомгидромета один раз в год.

3.2.5. При работе с батитермографом и его хранении необходимо соблюдать следующие правила /25, 39/:

- не оставлять батитермограф без защиты от солнечных лучей; для защиты термоблока достаточно хранить прибор покрытым влажной тканью;

- соблюдать меры предосторожности при подъёме прибора лебёдкой, для чего последние 15 м троса перед батитермографом должны быть маркированы; появление марок из воды будет являться сигналом для уменьшения скорости подъема и принятия мер предосторожности, чтобы не ударить прибор о блок;

- следить за тем, чтобы на батитермографе не осаждались соли морской воды, для чего прибор после работы промывают пресной водой и просуживают;

- при загрязнении и повреждении регистрирующей части батитермографа производится промывка и чистка его мягкой волосяной кисточкой, для чего в крайнем случае допускается разборка прибора согласно инструкции по эксплуатации; учитывая, что прибор тарируется в собранном виде, производить разборку без надобности не следует; после разборки и сборки прибора необходимо провести контрольную проверку сохранности тарировки и инструментальных поправок;

- следить, чтобы тарировочная сетка в отсчетном приспособлении излишне не смачивалась, а в случае выхода из строя тарировочной сетки прибора (разобьётся, повредится слой эмульсии и т.п.) ее заменяют одной из запасных, входящих в комплект прибора в следующей последовательности: 1) прибор, подготовленный к измерениям, опускают на глубину 200 м; 2) стекло с полученной записью распределения температуры вставляют в отсчетное приспособление, а новую тарировочную сетку перемещают так, чтобы на стекле и на сетке совпали линии, соответствующие дуге и фикс-линии; 3) после совпадения линий тарировочную сетку прочно закрепляют, а затем определяют сохранность тарировки, согласно п. 3.2.4.

Батометр морской модернизированный БМ-48

3.2.6. Подготовка батометра к работе состоит из проверки исправности батометра путем осмотра, а также испытания на герметичность закрывания запорных кранов, сливного крана (при открытом вентиле) и вентиля (при открытом сливном кране).

При осмотре необходимо учитывать следующее:

- запорные краны должны открываться и закрываться без затруднений, трущиеся поверхности кранов не должны иметь окисла, забоин, царапин и других дефектов;

- штифт спускового устройства при нажатии на него должен весь уходить в цилиндр, а при освобождении - возвращаться в крайнее верхнее положение; изогнутый стержень не должен иметь каких-либо повреждений и должен закрывать всю прорезь цилиндра, а при нажатии на штифт изогнутый стержень должен полностью открывать всю прорезь;

- на зажимном устройстве резьба в барашке и на болте барашка не должна быть сорванной и поврежденной, прижимная планка должна свободно открываться и не должна быть погнутой;

- сливной и воздушный краны должна быть в исправности, сливной кран не должен самопроизвольно открываться;

- оправа для глубоководных термометров должна надёжно запираться запирающимся болтом, гильзы оправы не должны быть помятыми и перекошенными, пробки на гильзах должны легко ввинчиваться;

- батометр должен быть укомплектован не менее, чем двумя посыльными грузами.

Измеритель скорости звука в воде МИС-1

3.2.7. В состав подготовительных работ входит размещение составных частей МИС-1 на борту судна и следующие виды испытаний:

- обкатка лебёдки;

- проверка состояния кабель-троса в месте его сочленения с переходным соединительным устройством зонда;

- проверка сопротивления изоляции кабель-троса;

- осмотр и проверка технического состояния аппаратуры;

- контроль инструментальной погрешности.

3.2.7.1. Размещение составных частей МИС-1 на борту судна должно обеспечивать удобство и надёжность его эксплуатации.

Бортовой измерительный прибор должен размещаться на столе в горизонтальном положении таким образом, чтобы имелась возможность удобного обращения с ним одному оператору при проведении съёмочных работ, профилактических осмотрах и мелком ремонте.

Помещение на судне, предназначенное для установки бортового измерительного прибора, должно быть сухим.

При работе на маломерных катерах и шлюпках, не имеющих закрытых помещений, бортовой измерительный прибор устанавливается только на время проведения съемочных работ.

Лебёдка с кабель-тросом устанавливается у борта судна, в районе кран-балки, и, соответственно, закрепляется. Прочность крепления лебедки должна превышать в десятикратном размере максимальную нагрузку. Тросовый барабан лебёдки своей серединой должен располагаться против среднего положения блока на кран-балке. Между лебёдкой и фальшбортом судна (катера) расстояние должно быть не менее 0,6 м, что обеспечивает свободный проход наблюдателю к рабочему месту.

Электрическое соединение составных частей МИС-1 между собой должно производиться согласно схеме подключения.

3.2.7.2. Обкатка лебёдки производится в соответствии с инструкцией по её эксплуатации. Особое внимание следует уделить надёжности стопора и тормоза.

3.2.7.3. Состояние кабель-троса в месте его сочленения с переходным соединительным устройством зонда проверяется визуально. В случае обнаружения коррозии или износа стальной оплетки кабель-троса в месте его крепления к переходному устройству следует его перезаделать, руководствуясь рекомендациями «Инструкции по эксплуатации аппаратуры МИС-1».

3.2.7.4. Для проверки сопротивления изоляции кабель-троса следует, отключив предварительно наборную аппаратуру, подключить (на кабельной части разъёма) мегометр типа 4100/3 на напряжение 500 В между сигнальным контактом разъёма и его корпусом. Сопротивление изоляции должно быть не менее 1 мОм.

3.2.7.5. Проверка технического состояния аппаратуры выполняется в следующей последовательности:

1) произвести внешний осмотр прибора;

2) подсоединить разъём кабель-троса к зонду при помощи винтов (при наличии кабель-троса без разъёма заделку последнего производить согласно сборочному чертежу);

3) присоединить измерительный прибор к токосъёмнику лебёдки при помощи соединительного кабеля;

4) проверить состояние токосъёмника лебёдки; при наличии малейших следов смазки протереть его спиртом;

5) подсоединить измерительный прибор с помощью кабеля питания через разъём СЕТЬ к бортсети;

6) при питании МИС-1 от аккумуляторной батареи следует провести предварительную зарядку аккумуляторного блока до напряжения 24 ± 1 В, для чего: отвинтить крышку с гравировкой АККУМУЛЯТОРЫ в нижней части корпуса измерительного прибора, вынуть аккумуляторный блок, соединить клеммы Х5, Х6 и заизолировать их; поставить батареи на зарядку в течение 11 часов током заряда не более 150 ± 5 Ма, измерить ампервольтметром напряжение аккумуляторного блока.

После зарядки блок аккумуляторов подсоединить к клеммам Х5, Х6 и вставить в гнездо корпуса; завинтить крышку;

7) включить МИС-1 в режим измерения и убедиться в его работоспособности.

3.2.7.6. Проверка инструментальной погрешности производится перед выходом судна в район работ. Контроль должен осуществляться на стенде с образцовым манометром типа МО, входящим в ЗИП, по схеме:

Последовательность работы на стенде:

1) отвинтить накидную гайку корпуса зонда и снять обтекатель;

2) погрузить зонд в стакан стенда и завинтить накидную гайку;

3) вывернуть винт поршневого насоса стенда до отказа и полностью залить стакан «нормальной водой»*) через отверстие с краном;

*) При отсутствии нормальной воды допускается использовать дистиллированную воду, соленость которой принимается равной нулю.

4) измерить температуру «нормальной воды» с точностью до 0,1 °С, закрыть кран;

5) вращать винт поршневого насоса, создать в стакане давление 2,5 мПа (25 кг/см2); контролируя его манометром (при отсутствии в стакане максимального давления открыть кран стакана, стравив оставшийся воздух, после чего вывернуть винт поршневого насоса до отказа, закрыть кран и повторить операцию стравливания воздуха до получения в стакане максимального давления 2,5 мПа);

6) включить МИС-1 в режим измерения;

7) определить скорость звука в «нормальной воде» по цифровому табло МИС-1 (измерения провести пять раз), записать в журнал;

8) вращая винт поршневого насоса, изменить давление в стакане в соответствии с паспортом манометра, при этом контролировать значения давления по образцовому манометру стенда и цифровому табло измерительного прибора, полученные данные записать в журнал;

9) снизить давление до нормального, снять с цифрового табло пять показаний, записать в журнал;

10) измерить температуру нормальной воды, вычислить среднюю температуру из измерений, произведенных в начале и конце испытаний;

11) вычислить по известной солености нормальной воды и полученной средней температуре расчетную скорость звука по таблицам приложения 5;

12) вычислить погрешность измерений по формуле

dv = Vт - Vu

dр = Рм - Рu,                                                         (3.1)

где Vт - скорость звука в воде, определенная по таблицам, м/с;

Vu - средняя скорость звука в воде, полученная из измерений МИС-1;

Рм - давление по манометру, Па;

Ри - давление по показаниям на табло МИС-1, Р = 0,1, Па.

Погрешности dv и dр не должны превышать 0,2 % и 3 % величин V и Z соответственно.

При отсутствии стенда с образцовым манометром контроль инструментальной погрешности проводится следующим образом:

1) набрать 6 - 10 л забортной воды;

2) измерить температуру и соленость воды с точностью, соответственно, 0,1 °С и 0,5 %; глубоководным термометром типа ТГ и электросолемером типа ГМ-65 (для определения солености также можно использовать гидрохимическую установку или набор ареометров);

3) зная температуру и соленость воды определить скорость звука по таблицам приложения 5;

4) измерить скорость звука в воде МИС-1 и вычислить погрешность, dv по (3.1);

5) опустить зонд последовательно на глубины 10, 50, 100, 200, 250 м по длине вытравленного кабель-троса, определенной с помощью блок-счетчика, либо по маркам на тросе;

6) определить гидростатическое давление на указанных горизонтах по МИС-1 и вычислить соответствующую ему глубину по формуле

                                                               (3.2)

где Р - давление, Па (кг/м × с2);

r - средняя плотность среды, кг/м3 (r » 0,0103 кг/м3);

g - ускорение силы тяжести (g » 9,8 м/с2);

7) определить погрешность измерения глубины каждого горизонта dz по формуле

                                               (3.3)

где Zк - значение глубины горизонта, определенное по длине вытравленного троса с помощью блок-счетчика или маркам на тросе, м;

DZ - поправка, учитывающая наклон вытравленного троса, м;

Zв - значение глубины горизонта, вычисленное по формуле, м.

Контроль инструментальной погрешности должен производиться в начале, середине и конце полевого сезона. Данные контроля заносятся в журнал наблюдений и сдаются вместе с основными материалами.

3.2.7.7. После окончания наблюдений зонд должен быть вымыт пресной водой и уложен в упаковочный ящик.

Судовым специалистам разрешается заменять в аппаратуре только те элементы, модули, детали, которые находятся в одиночном комплекте ЗИП и только в соответствии с перечнем наиболее часто встречающихся неисправностей (таблица инструкции по эксплуатации). Остальной ремонт должен производиться на ремонтных базах экспедиций.

Все сведения о работе аппаратуры и ее ремонте следует своевременно заносить в формуляр.

3.3. Подготовка приборов для определения солености морской воды

Прибор и посуда для титрования

3.3.1. Для аргентометрического определения хлорности морской воды разработаны стандартные приборы и посуда, позволяющие быстро и с необходимой точностью производить титрование /40/. Основными приборами для определения хлорности (солености) морской воды титрованием являются бюретки и пипетки типа Кнудсена и конструкции ГОИНа (прилож. 6).

В практике используются бюретки двух типов:

1) бюретки для титрования проб воды с соленостью, близкой к солености вод океана;

2) бюретки для титрования проб морской воды с низкой соленостью.

Пипетки гостированы и имеют емкость 15 мл.

Кроме автоматических бюреток и пипеток, для определения солености морской воды аргентометрическим методом необходимо иметь следующий набор посуды:

- титровальную рюмку емкостью 300 мл с толстостенным дном; замена титровальных рюмок каким-либо другим сосудом при перемешивании вручную не допускается; в случае применения магнитной мешалки необходимо использовать цилиндрические стаканчики объёмом 100 - 150 мл;

- стеклянную палочку для перемешивания титруемой жидкости;

- склянки для хранения нормальной воды емкостью около 300 мл, во избежание изменения хлорности нормальной воды при хранении необходимо иметь склянку с притертой пробкой и стеклянным колпаком, при отсутствии склянки с колпаком возможно применение обычной склянки лабораторного типа;

- капельницу для хранения индикатора; применяется обычно капельница лабораторная с резиновой пипеткой или другого типа;

- бутыль (склянку) для раствора азотнокислого серебра емкостью 1 - 3 л, желательно оранжевого стекла; если нет бутылей оранжевого стекла, то можно употребить бутыли белого стекла, которые должны быть прикрыты снаружи сплошным слоем черного асфальтового лака или оклеены черной фотографической бумагой для предохранения серебряного раствора от разложения под действием света; бутыль снабжают резиновой или, в крайнем случае, корковой пробкой, плотно прилегающей к горлу бутыли, с двумя отверстиями для стеклянных пробок, одна из которых служит для подведения раствора к бюретке, другая для поступления воздуха в бутыль;

- промывку для дистиллированной воды;

- банку с широким горлом для сливания отходов хлористого серебра после титрования.

3.3.2. Рабочее место для титрования оборудуют в гидрохимической или гидрологической лаборатории. Обязательным условием для рабочего места является защищенность его от прямого солнечного света. На рабочем столе в соответствующих гнездах размещают и закрепляют переносную титровальную установку, все необходимое оборудование и посуду. Титровальную установку собирают в следующей последовательности:

1) бутыль с раствором азотнокислого серебра помещается и закрепляется на полке таким образом, чтобы она располагалась выше нулевого деления бюретки;

2) закрепляют бюретку в штатив или другое приспособление;

3) соединяют бутыль с азотнокислым серебром с бюреткой посредством соединительных трубок (резиновые соединения должны быть как можно меньше и короче).

При такой сборке наполнение бюретки производится самотеком через трубку 3 при открытом кране 2 (прилож. 6).

Следует помнить, что перед установкой приборов для титрования их необходимо тщательно промыть хромовой смесью, соблюдая предельную осторожность.

Электросолемер ГМ-65

3.3.3. Подготовка прибора к работе состоит из выбора места для установки прибора, обеспечения его питанием и калибровки по нормальной воде.

3.3.3.1. Место для установки прибора с блоком питания, посуды с пробами морской воды и ампул с нормальной водой должно быть защищено от прямого попадания солнечных лучей, теплового влияния нагревательных приборов и воздействия конвективных потоков воздуха с резкими колебаниями температуры.

3.3.3.2. Калибровка прибора по нормальной воде проводится после выравнивания температур окружающей среды, прибора, измеряемых проб морской воды и нормальной воды и непосредственно перед анализом проб в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

3.3.4. После длительных перерывов в работе датчик следует промыть дистиллированной водой. Для этого конец шланга, соединенного с рабочим объёмом датчика, вводят в бутыль с дистиллированной водой, опускают шланг для слива воды в пустую бутыль, открывают краны и всасывают насосом воду.

Если после промывки на внутренней поверхности датчика образуется налет, заметный по уменьшению прозрачности корпуса датчика, то следует разобрать датчик и протереть внутреннюю поверхность его мягкой фильтрованной бумагой.

Поверхность контактов переключателей необходимо периодически очищать этиловым спиртом, а затем смазать селиконовым маслом или 10 % раствором ланолина в трихлорэтане. Перед началом работ все переключатели необходимо несколько раз провернуть в ту и другую сторону.

3.3.5. Проверку температурной компенсации и термистора для измерения температуры проб воды, как правило, производят в Бюро поверки, куда сдают солемеры не реже одного раза в год.

При отсутствии возможности сдать солемер в Бюро рекомендуется проводить указанные поверки в лабораторных условиях по следующей методике.

Поверка температурной компенсации:

1) наполняют датчик нормальной (субнормальной) водой и производят калибровку прибора (п. 5.3.20);

2) включают нагреватель (тумблер «нагрев») на 1 минуту;

3) спустя 3 минуты измеряют температуру воды и определяют ее электропроводность при новой температуре.

Если разность в электропроводности при изменении температуры воды на 1° не превышает одной единицы предпоследней цифры (± 0,00010), то компенсация может считаться удовлетворительной. В противном случае необходимо таблицу R2 = f(t) составить заново.

Составление таблицы: R2 = f(t):

1) нормальную (субнормальную) воду в объёме 1 - 2 л нагревают до 50° и выдерживают при этой температуре в течение получаса для удаления растворенных в ней газов; охлаждают до 10 - 15°;

2) промывают датчик нормальной (субнормальной) водой и измеряют электропроводность при различных температурах с интервалом 2 - 3° во всем рабочем диапазоне температур. Измерение начинают с наинизшей температуры (10 - 15°). Изменение температуры воды осуществляют включением нагревателя (тумблер «нагрев») на короткие промежутки времени и спустя 3 - 5 минут после выключения нагревателя производят отсчет температуры;

3) по данным измерения строят график зависимости электропроводности от температуры (при строго постоянной солености). На графике по оси абсцисс откладывают температуру, а по оси ординат - электропроводность. Затем методом последовательных приближений находят для каждого диапазона температур такое значение R2, при котором обеспечивается температурная компенсация по электропроводности не выше чем ± 0,00010. При этом учитывают, что прибор точно скомпенсирован в точках, где касательная, проведенная к кривой R2(t) (в данном интервале температур), параллельна оси абсцисс.

Полученные данные записывают в таблицу R2 = f(t).

Поверка термистора для измерения температур:

1) снимают датчик, отпаивают выводы термистора от разъёма и вынимают датчик температуры, поворачивая его головку против часовой стрелки;

2) в термостат ставят сосуд, наполненный водой, погружают термистор и ртутный термометр с ценой деления 0,2° или 0,1°;

3) помешивая воду, производят отсчет по ртутному термометру; не вынимая термометр из воды, одновременно измеряют температуру термистором; результаты измерений заносят в таблицу;

4) добавляют в сосуд горячую или холодную воду, осуществляют поверку во всем рабочем диапазоне температур с интервалом в 1°.

3.4. Подготовка приборов для измерения глубин

3.4.1. Подготовка приборов для измерения глубин включает: установку эхолотов на судне и проверочные испытания.

3.4.1.1. Качество работы эхолота во многом зависит от правильности размещения на судне его приборов /54/. Для каждого типа эхолота существуют свои специфические требования, оговоренные в технической документации. Однако, для всех типов эхолотов выбраны некоторые общие требования, которыми необходимо руководствоваться при выборе места установки и монтаже приборов эхолота на судне.

3.4.1.2. При выборе места установки антенны эхолота на судне необходимо помнить /54/, что основное влияние на работу эхолота оказывают акустические шумы и помехи, воспринимаемые его антенной, а также пузырьки воздуха, содержащиеся в обтекающем антенну потоке воды.

Первым этапом при выборе места установки антенн эхолота должно быть рассмотрение чертежей расположения машин и механизмов, а также чертежа днища судна. Возможные места расположения акустических антенн эхолота должны удовлетворять следующим требованиям /54/:

1) изменение гидроакустического давления в месте установки антенны при изменении скорости судна должно быть минимальным;

2) место установки антенны должно располагаться как можно дальше от машинного отделения, грибных винтов, подруливающих устройств, а также помещений, в которых расположены сильно шумящие машины и механизмы;

3) в районе размещения антенн не должно быть водозаборных и отливных устройств. Впереди антенны и вблизи нее (на расстоянии до 3 - 5 м) недопустимо наличие водоотливных устройств, выбрасывающих насыщенную пузырьками воздуха воду, так как это может вызвать резкое увеличение пропусков или полное пропадание показаний эхолота;

4) в непосредственной близости от антенны, в особенности в направлении к носу судна, не должно быть выступающих судовых конструкций и выстреливающих устройств;

5) на пути излучения и приема сигнала в пределах 60° от ватерлинии не должно быть частей, которые могут создавать отражение акустических колебаний;

6) место установки антенны должно быть максимально удалено от других гидроакустических систем, имеющихся на судне;

7) рекомендуется обеспечивать удобный доступ к антенне для ее осмотра, проведения профилактических работ.

После определения возможных мест установки антенны эхолота с учетом вышеперечисленных требований необходимо учесть направление вращения винта судна /54/. При гребном винте правого шага антенну эхолота рекомендуется устанавливать на правом борту, а при гребном винте левого шага - по левому борту.

Результаты замеров уровней шумов в различных точках корпуса свидетельствуют о том, что наименьший уровень шумов, как правило, наблюдается в носовой части судна /54/. Поэтому антенну эхолота рекомендуется устанавливать возможно ближе к носу судна с учетом недопустимости ее оголения при качке.

3.4.1.3. Размещение, установка и монтаж приборов аппаратной части эхолота на судне производится в соответствии с требованиями, оговоренными в технической документации.

Помещения, предназначенные для размещения и установки приборов аппаратной части эхолота по механическим и климатическим условиям должны соответствовать требованиям ТУ.

При работе с эхолотом на маломерных катерах и шлюпках, не имеющих закрытых помещений, аппаратурная часть устанавливается только на период проведения промерных работ.

При расположении приборов эхолота необходимо учитывать антропотехнические характеристики оператора. Расположение должно быть таким, чтобы выполнялись требования по удобству обслуживания в нормальных и аварийных условиях.

3.4.2. Перед выходом в море или после длительного перерыва в работе следует предусматривать выполнение таких операций:

1. Проверка установки органов управления эхолотом в положения, указанные в инструкции по эксплуатации.

2. Проверка соответствия кабельных соединений электрической схеме соединений и надёжности подключения штепсельных разъёмов.

3. Проверка чистоты и, при необходимости, чистка лентопротяжного механизма, многоэлектродного регистрирующего устройства, коллекторов преобразователей и т.п.

4. Проверка наличия и исправности перьев в самописце (для эхолотов ПЭЛ-3, ПЭЛ-4). При необходимости следует произвести замену и регулировку перьев.

5. Заправка самописца бумагой. Следует помнить, что включение самописца без бумажной ленты запрещено.

6. Пробное включение эхолота, производимое в соответствии с инструкцией до эксплуатации.

При пробном включении эхолота необходимо проверить: основные параметры питающего напряжения и основных цепей эхолота по встроенным приборам и схеме контроля; правильность нанесения линии оперативной отметки, которая должна быть сплошной и вертикальной; качество записи глубины на эхограмме; работу ЦУГ (цифрового табло) в режиме введения поправки за скорость звука.

3.4.3. Контроль инструментальной погрешности эхолота рекомендуется производить перед началом съёмочных работ при стоянке судна на спокойной воде и глубине моря под килем не более 10 м в следующей последовательности:

1) включить эхолот и после 30 минут непрерывной работы проверить соответствие питания;

2) определить поправку за углубление вибратора с точностью 0,02 м;

3) опустить тарирующее устройство на глубину не более 5 м и измерить глубину погружения диска;

4) произвести на диапазоне 0 - 50 м (0 - 40) запись глубины на бумажной ленте самописца в виде непрерывной линии длиной 12 - 15 см;

5) извлечь бумажную ленту из самописца и разбить линию записи глубины на n равных отрезков (9 - 12) и с помощью измерителя измерить на концах отрезков ординаты глубин Zi;

6) вычислить DZ для n указанных точек по формуле:

DZ = Zл - (Zэ +DZв),                                                     (3.4)

где Zэ - отсчет глубины по эхолоту;

Zл - отсчет по маркам линя;

DZв - поправка за углубление антенны.

7) вычислить среднюю квадратическую инструментальную погрешность mин одного измерения глубины эхолотом по формуле:

.                                                       (3.5)

Величина mин не должна превышать ± 0,1 м.

3.5. Подготовка приборов для отбора проб грунта и бентоса

3.5.1. Подготовка технических средств для грунтовой съёмки включает:

- подготовку грунтодобывающих приборов;

- подготовку спуско-подъёмных устройств и лебёдки с тросом;

- подготовку приспособлений и инструментов для работы с грунтодобывающими приборами;

- подготовку рабочего места для первичной обработки;

- подготовку лаборатории для анализа образцов грунта.

3.5.1.1. Подготовка грунтодобывающих приборов состоит из проверки надёжности крепления их к подъёмному тросу, надежности крановых устройств и соответствия монтажа методике пробоотбора (на ходу или на стопе). Схема подготовки грунтовых трубок типа ТНХ к работе следующая.

После проверки исправности грунтовой трубки в районе центра тяжести ее крепится зажим с тросиком. Тросик имеет на верхнем конце кольцо, посредством которого грунтовая трубка подвешивается на крюк-сбрасыватель, соединенный шарнирно с обоймой. Верхняя часть обоймы имеет серьгу и с помощью скобы соединяется с тросом лебёдки. Нижняя часть обоймы соединяется с тросом клапанного устройства, находящегося на конце трубки, где укреплен стабилизатор, имеющий форму широкого кольца. Причем клапанный тросик длиной 1 - 1,5 м остается в виде свободно свисающей петли. При таком креплении трубка удерживается на тросе в горизонтальном положении и готова к работе.

3.5.1.2. При работе на стопе схема подготовки аналогична вышеописанной, за исключением крепления зажима, который крепится у основания стабилизатора и трубка удерживается на тросе в вертикальном положении.

3.5.1.3. Длину вытравливаемого троса l при отборе проб на ходу судна рекомендуется определять по формуле:

                                                    (3.6)

где Z - глубина, м;

V - скорость судна, м/с.

3.5.1.4. Подготовка спуско-подьёмных устройств и лебёдки с тросом.

1. Проверяют, поворачивается ли кран-балка без значительных усилий. Если поворот кран-балки связан с затратой значительных усилий, то следует смазать ее трущиеся части жидким маслом (автолом) и расходить ее. Для подвешивания блок-счетчика (блока) к кран-балке на конце ее укрепляют скобу с массивным ушком, чтобы с многократным запасом выдержать вес поднимаемого грунтодобывающего прибора. Кроме того крепят оттяжки, которыми регулируется направление кран-балки, а вместе с ней и блок-счетчика относительно лебёдки.

2. Производят намотку троса на барабан лебёдки. Намотку троса на барабан лебедки /39/, если трос хранится намотанным на катушку, производят с натяжением при одновременном вращении катушки вокруг своей оси; катушку тормозят, чтобы сматывание троса не опережало его намотку. Если трос хранится свернутым в бухте, то при перемотке на барабан лебёдки, бухту надевают на деревянный конус или крестовину со штырями, вращающимися вокруг вертикальной оси; при этом сматываемый конец должен находиться внизу бухты. Трос наматывают на барабан лебёдки плавными и ровными рядами и таким образом, чтобы ходовой конец его выходил к блок-счетчику из-под барабана, и при подъёме приборов из воды при помощи ручных лебёдок рукоятка вращалась по часовой стрелке (от себя). При неправильной намотке троса ручку приходится вращать на себя, что очень утяжеляет работу и связано с постоянными ошибками при торможении.

3. Проверяют лебёдку на холостом ходу, убеждаются в надёжности стопора, регулируют ленточный тормоз, определяют (при необходимости) коэффициент блока-счетчика. Лебёдка должна быть рассчитана на спуск свободным ходом и иметь трос необходимого диаметра. При выборе троса учитывают усилие, возникающее при отрыве трубки от грунта.

Малые трубки при взятии проб грунта и дночерпатели при глубинах до 500 м можно опускать, пользуясь тросом диаметром 3 - 5 мм.

Большие грунтовые трубки, драги и большие дночерпатели опускают на тросе диаметром 6 - 8 мм.

Судовые драги и тралы опускают на стальном мягком тросе диаметром 8 - 13 мм.

3.5.1.5. При подготовке приспособлений и инструментов учитывается тип грунтодобывающего прибора, которым будет производиться съёмка. В общем случае необходимо иметь:

- поддон для дночерпательных проб;

- металлический совок для перекладки дночерпательных проб;

- мерное ведро для замера дночерпательных проб;

- листы и лотки для приема и укладки образцов колонок грунта из грунтовых трубок;

- нож для разрезания проб и линейка для их измерения;

- инструменты для сбора и разборки грунтодобывающих приборов.

3.5.1.6. В подготовку рабочего места для первичной обработки входит организация на палубе или в лаборатории необходимых условий (с учетом правил техники безопасности) для описания проб грунта и отбора образцов на лабораторный анализ.

К рабочему месту должна быть подведена забортная вода, установлена связь со штурманским мостиком, предусмотрено освещение палубы.

3.5.1.7. Подготовка лаборатории для анализа образцов грунта, прежде всего, состоит из выбора места для ее размещения. Грунтовую лабораторию на судне размещают вблизи используемых лебёдок (обычно такие лебёдки на специализированных судах устанавливаются в средней части палубы). В ней должны быть оборудованы шкафчики, полки, специальные гнезда, т.е. приспособления для хранения вспомогательных приборов, материалов, банок, металлических ящиков и другой тары, в которую укладываются пробы, предназначенные для последующего анализа.

При использовании катеров лабораторию организуют на берегу.

Типовое оборудование поста первичной обработки и лаборатории приведено в приложении 7.

3.6. Подготовка приборов для поиска подводных объектов

Обзорно-поисковый гидролокатор ЦНИИГАиК

3.6.1. Сборка и установка гидролокатора на съёмочном судне должна производиться в соответствии с «Инструкцией по эксплуатации ОПГ». Рекомендуемое место для антенн ОПГ при жестком креплении их с помощью забортных устройств к борту судна - в плоскости мидель-шпангоута. Заглубление гондол должно быть не менее 1,5 м. Угол разворота плоскости излучателя гидроакустической антенны a устанавливается с точностью до 5°, исходя из средней глубины участка (табл. 6 прилож. 8).

В случае жесткого крепления вибраторов ОПГ перед началом работ выполняется определение и установка заданного курсового угла оси излучения-приема антенн гидролокатора Кe. Эта поверка должна производиться при съёмке подводных коммуникаций и поиске объекта. Поверка может быть выполнена двумя способами: способом гидролокационных измерений и способом угловых измерений. Значение курсового угла не должно отличаться от 90° для правого борта и от 270° для левого более, чем на 2°.

3.6.1.1. Способ гидролокационных измерений курсового угла Кe состоит в следующем. Судно, строго выдерживая постоянный курс и скорость, проходит мимо неподвижного объекта (свая, причал и т.д.), дающего на эхограмме ОПГ четкое изображение. Наблюдатель с секстаном, на котором установлен угол 90°, находится в точке пересечения диаметральной плоскости судна с осью симметрии антенн ОПГ. В момент, когда прямовидимое изображение точки наведения секстана (например, флагшток на носу судна) совместится с отраженным изображением объекта, оператор ОПГ на эхограмме делает оперативную отметку. Курсовой угол для антенны левого борта будет больше 90°, а для правого меньше 270°, если изображение объекта на эхограмме появится после момента подачи оперативной отметки. И, наоборот, угол Кe будет меньше 90° для левой и больше 270° для правой антенны ОПГ, когда момент прохождения траверза наступит позже регистрации цели гидролокатором. Отклонение курсового угла оси излучения-приема, e°, от заданного значения Кe вычисляется по формуле:

e = 68Vкd/l,                                                        (3.7)

где Vк - скорость судна, уз;

d - расстояние вдоль эхограммы от оперативной отметки до изображения объекта (измеряется с точностью 0,5 мм);

l - расстояние, измеренное с точностью 1,0 мм вдоль строки эхограммы от нулевой линии до изображения объекта.

Измерение рекомендуется выполнять при скорости судна до 3 - 4 узлов на крупномасштабном диапазоне ОПГ при расположении объекта на максимальной дальности, которую способен зарегистрировать гидролокатор.

Если значение e превышает 2°, то выполняется разворот антенн ОПГ в сторону уменьшения величины e путем перераспределения натяжения растяжек, с помощью которых забортное устройство прижимается к борту судна. После этого поверка повторяется до получения требуемой точности установки курсового угла антенн ОПГ.

3.6.1.2. Способ угловых измерений при определении курсового угла предусматривает использование специального приспособления (рис. 3.1) и требует хорошей прозрачности воды. Поверка должна выполняться при полном отсутствии волнения моря на стопе. На палубе судна устанавливают теодолит в точке, с которой хорошо видно приспособление, наложенное на фальшборт над забортным креплением антенн ОПГ. Ноль лимба теодолита ориентируют по направлению, параллельному диаметральной плоскости судна. Далее теодолит наводят на приспособление, которое разворачивают до совмещения края АВ (см. рис. 3.1) с вертикальной нитью сетки нитей. Измеренное теодолитом значение горизонтального угла поворотом планки выставляют по транспортиру на приспособление. После этого, перераспределяя натяжение растяжек и крепительных винтов забортного устройства, разворачивают антенну ОПГ, визуально совмещая срез планки приспособления с краем гондолы.

Рис. 3.1. Приспособление для визуального определения угла разворота антенн ОПГ

3.6.1.3. Перед началом работ следует вычертить тушью схему расположения вибраторов ОПГ (рис. 3.2).

Рис. 3.2. Схема расположения вибраторов ОПГ (

1 - при жестком креплении антенн к борту судна; 2 - при буксировке антенн гидролокатора на кабель-тросе

На рис. 3.2 обозначено: А - антенна РГС или визирная цель; В - антенны ОПГ; DSR и DRR - элементы редукции антенн гидролокатора.

При буксировке антенн поправка DSR вычисляется по формуле:

                                 (3.8)

где DНв - заглубление антенн.

Все линейные элементы должны быть измерены с точностью 0,1 м и учитываться, если их значение больше 0,1 мм в масштабе съёмки.

Поправка DSR положительна, если антенны ОПГ расположены перед антенной РГС относительно носа судна и, наоборот, отрицательная, если антенны гидролокатора находятся за антенной РГС или за визирной целью судна. Поправка DRR положительная в случае, когда антенная ОПГ расположена ближе к зарегистрированной цели, чем визирная цель или антенна РГС, и отрицательна, когда антенна гидролокатора находится дальше от цели, чем точка определения координат, соответствующая положению антенны РГС или визирной цели.

3.7. Подготовка приборов и систем для определения места судна

Секстан

3.7.1. Выполнение подготовительных работ включает /6/:

1) проверку исправности и отсутствия дефектов, влияющих на работу, исправность упаковки и наличие принадлежностей (ключи, отвертки и т.п.). Особое внимание обращают на исправное состояние зубчатой рейки, вделанной в раму секстана, которая играет роль угломерной шкалы, и исправность тангенциального винта отсчетного устройства. Малейшие повреждения или износ зубчатого зацепления, а также его загрязнения могут вызвать значительные погрешности в отсчете;

2) испытание плавности движения алидады: тангенциальный винт должен давать алидаде плавное и спокойное движение;

3) проверку крепления зеркал: необходимо убедиться, что изображения, даваемые зеркалами, отчетливы, резко очерчены и не двоятся;

4) проверку поля зрения трубы: нет ли пыли и кусочков краски;

5) проверку исправности осветительного устройства.

3.7.2. Ежедневно перед началом работ, а также всякий раз, когда секстан подвергается чувствительному сотрясению, проверяют перпендикулярность большого и малого зеркал к плоскости лимба.

Проверка перпендикулярности большого зеркала плоскости лимба /6/:

1) держа секстан в левой руке ставят алидаду приблизительно на отсчет 60°;

2) приставив секстан большим зеркалом к глазу так, чтобы плоскость лимба была приблизительно горизонтальна, а расстояние от глаза до зеркала было около 30 см, наблюдают под острым углем изображение дуги лимба.

Изображение дуги лимба в зеркале должно составлять продолжение видимой непосредственно глазом части лимба без всякого излома.

При наличии излома перпендикулярность большого зеркала нарушена. Исправление его положения производится поворотом регулировочного винта вверху большого зеркала.

Проверка перпендикулярности малого зеркала плоскости лимба производится по следующей методике. На секстан устанавливают трубу и поставив алидаду на отсчет, близкий к 0°, наблюдают: днем - солнце или резко очерченный предмет, ночью - Полярную звезду.

Если при небольших перемещениях алидады прямовидимое и отраженное изображения не будут точно перекрывать друг друга, то перпендикулярность зеркала нарушена. В этом случае верхним регулировочным винтом малого зеркала изменяют его наклон до совмещения изображений.

После правильной установки малого зеркала необходимо заново определить поправку индекса секстана.

3.7.3. Поправку индекса определяют по резко очерченному отдаленному предмету (не ближе 1 км), а при отсутствии подходящих ориентиров - по линии горизонта, если она четко видна.

При измерении углов, для которых расстояние до прямовидимого предмета менее 1 км, поправка индекса определяется по этому предмету.

Величину и знак поправки индекса i находят по формуле:

i = 0° (360°) - ОС,                                                  (3.9)

где ОС - отсчет секстана при совмещении прямовидимого и отраженного изображения.

3.7.4. Определение мертвого хода тангенциального винта. Для определения мертвого хода производят серию измерений какого-либо угла, вращая барабан в одну сторону. Затем измерения повторяют, вращая барабан в противоположную сторону. Разность средних отсчетов в каждой серии дает величину мертвого хода тангенциального винта.

Подбирая для измерения различные углы, определяют величину мертвого хода для различных участков лимба.

Величина мертвого хода тангенциального винта не должна превышать 0,5 - 1,0¢.

3.7.5. При эксплуатации секстана необходимо выполнять следующие требования:

1) секстан не должен подвергаться резким переменам температуры, толчкам, ударам при качке и воздействию сырости;

2) при механических повреждениях, даже самых незначительных, пользоваться секстаном без поверки и переаттестации категорически запрещается;

3) при перемещении различных частей секстана, при завинчивании винтов во время чистки секстана и его поверок, а также при работе с ним не разрешается прилагать больших усилий;

4) зубчатую рейку рамы секстана необходимо обязательно очищать от пыли и грязи жесткой волосяной щеткой с особой тщательностью, после чего рейку надлежит смазать костным маслом, флакон которого находится в ЗИП;

5) для перестановки алидады необходимо плотно прижать подвижный рычажок к неподвижному рычажку отсчетного устройства, полностью освободив тем самым тангенциальный винт от сцепления с зубчатой рейкой;

6) следует ставить алидаду в крайнее левое положение, чтобы случайным ударом о стойку малого зеркала не нарушать его установку;

7) секстан должен храниться в футляре в специальном помещении;

8) ежегодно секстан необходимо сдавать в бюро поверки.

Теодолиты

3.7.6. Каждый теодолит перед началом работ должен быть поверен. Поверка производится с целью выявления отступлений от геометрических и оптико-механических требований, положенных в основу конструкции теодолита. В общем случае выполняют следующие виды поверок:

- ось цилиндрического уровня на алидаде горизонтального круга должна быть перпендикулярна к вертикальной оси теодолита;

- визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна к горизонтальной плоскости;

- горизонтальная ось трубы должна быть перпендикулярна к вертикальной оси теодолита;

- визирные оси оптических визиров должны быть параллельны визирной оси зрительной трубы.

Методика поверок по каждому типу теодолита подробно описана в /49/.

Мензульный комплект с кипрегелем

3.7.7. Подготовка мензулы к работе заключается в проверке:

1) устойчивости мензулы в горизонтальном и вертикальном направлениях;

2) верхней поверхности мензульной доски (должна быть плоской);

3) перпендикулярности верхней плоскости мензульной доски планшета оси вращения мензулы.

Методика указанных поверок описана в /49/.

3.7.8. Подготовка кипрегеля к работе состоит в проведении поверок ряда геометрических условий взаимного расположения частей прибора, описанных в /49/. Если обнаруживают, что геометрические условия не выполняются, то производят юстировку (исправление) кипрегеля в мастерской или на базе экспедиции (если возможно).

Дальномер КТД-1

3.7.9. Измерения дальномером выполняют после проведения поверок. Поверки дальномера выполняются с целью подготовки его к работе и включают в себя: внешний осмотр дальномера, поверку качества силикагеля, поверку качества работы и зарядки аккумуляторных батарей, поверку перпендикулярности оси цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга к вертикальной оси вращения дальномера, поверку правильности вращения алидады горизонтального круга, поверки перпендикулярности горизонтальной оси вращения трубы и вертикальной оси вращения дальномера, поверки параллельности передающего и приемного трактов и передающего тракта и визирной оси, поверку погрешности определения расстояния и точности измерения горизонтальных углов.

3.7.9.1. Внешний осмотр комплекса дальномера включает в себя:

- проверку целостности оптики дальномера и ампул уровня;

- проверку отсутствия вмятин на корпусе дальномера и сколов на ножках штатива;

- проверку плавности вращения подъёмных и наводящих винтов;

- проверку целостности переключателей, тумблеров, разъёмов;

- проверку отсутствия следов солей и внешних повреждений на аккумуляторных батареях.

3.7.9.2. Проверку качества силикагеля оценивают по цвету в прозрачном окошечке на правой панели дальномера. Цвет силикагеля должен быть синий. При розово-красном цвете силикагеля вывинчиваются два крепящих винта так, чтобы их головки вышли на 2 - 3 мм из корпуса, затем нажимают на них. Патрон с силикагелем выдвигается (с правой стороны корпуса) и легко извлекается из него. Мешочек с силикагелем и силикагель, засыпанный в переднюю часть патрона, прокаливают при температуре + 150 °С. После прокаливания силикагеля патрон вставляется в дальномер, завинчиваются винты и все пазы заделываются приборной замазкой.

3.7.9.3. Проверку качества работы и зарядки аккумуляторных батарей проводят путем замера напряжения на выходе батарей под нагрузкой. Напряжение на выходе должно составлять 27,7 В.

3.7.9.4. Поверка перпендикулярности оси цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга к вертикальной оси вращения дальномера выполняется в следующей последовательности: после нивелирования дальномера поворачивают алидаду так, чтобы ось уровня расположилась по направлению двух подъёмных винтов; поворачивают алидаду на 180°. Если пузырек уровня отклонился от середины не более, чем на половину деления, то условие перпендикулярности выполнено. В противном случае пузырек уровня выводится на середину, причем на половину величины отклонения исправительными винтами уровня и окончательно подъёмными винтами. Процесс повторяется до тех пор, пока не выполнится указанное требование.

3.7.9.5. Для проверки правильности вращения алидады горизонтального круга после тщательного нивелирования поворачивают алидаду на несколько оборотов в одном направлении. Затем при установке алидады через каждые 45° берутся отсчеты по уровню. Отклонение пузырька уровня от среднего положения при разных установках алидады не должно превышать одного деления шкалы. При больших отклонениях дальномер подлежит ремонту.

3.7.9.6. Для поверки перпендикулярности горизонтальной оси вращения трубы к вертикальной оси вращения дальномера используют наклонный уровень, входящий в комплект инструмента и принадлежностей. Перед поверкой снимаются защитные крышки с левой и правой стоек дальномера. После нивелирования дальномера на горизонтальную ось вращения устанавливают наклонный уровень и выводится пузырек уровня подъёмными винтами на середину. Затем накладной уровень перекладывают (на 180°). Если пузырек уровня сместился от среднего положения не более, чем на полтора деления, то ось накладного уровня считается параллельной горизонтальной оси вращения трубы. В противном случае пузырек уровня приводится на середину - на половину дуги отклонения - исправительными винтами уровня и окончательно - подъёмными винтами. Эту часть поверки повторяют два-три раза. Затем алидадную часть дальномера поворачивают так, чтобы ось накладного уровня располагалась по направлению одного из подъёмных винтов. Пузырек этого уровня приводится с помощью подъёмного винта на середину, берется отсчет по горизонтальному кругу и алидада поворачивается на 180°. Если пузырек уровня сместился от среднего положения не более чем на полтора деления, то условие перпендикулярности осей считается выполненным. В противном случае пузырек уровня приводится на середину - на половину дуги отклонения - с помощью соответствующего подъёмного винта и окончательно - изменением положения горизонтальной оси во втулке правой стойки. С этой целью, отпустив три винта, крепящие треугольную пластину втулки правой стойки, осторожно поворачивают пластину за хвостик вокруг оси до выведения пузырька уровня на середину.

3.7.9.7. Поверка параллельности передающего и приемного трактов, передающего тракта и визирной оси проводится по визирной цели, удаленной примерно на 5 км и видимой на фоне неба. Для поверки параллельности перекрестие сетки наводится на центр визирной цели и производится измерение расстояния в соответствии с методикой, приведенной в инструкции по эксплуатации. Если расстояние измерить не удается, то поворачивая алидаду через 0,5¢ в секторе ± 2¢ от центрального отсчета, повторяют попытки измерить расстояние. Аналогично выполняется поверка при измерении положения трубы в вертикальной плоскости.

При невозможности измерения расстояния в любых из установок алидады, дальномер подлежит ремонту.

3.7.9.8. Проверка погрешности определения расстояния при одном измерении производится следующим образом:

а) выбираются К (не менее трех) целей в интервале 100 - 1200 м, расстояния (Dэт) до которых определены с ошибкой не более 0,5 м;

б) производятся 32 измерения до каждой цели;

в) вычисляются средние значения измеренных расстояний до целей по формуле

                                                   (3.10)

где Di - значения измеренных расстояний в м;

n - число измеренных значений расстояния (n = 32);

г) вычисляется поправка за метеоусловия DDv в метрах для каждого расстояния по формуле:

DDv = - 0,3Dср;                                                   (3.11)

д) вычисляется систематическая ошибка измерения расстояния дальномером до каждой цели

DDc = Dэт - (Dср + DDv),                                          (3.12)

где Dэт - известное расстояние до цели.

Величина DDc не должна превышать ± 3 м.

3.7.9.9. Поверка погрешности измерения горизонтальных углов производится на пункте, с которого видны 5 - 6 целей (n), находящихся на различных расстояниях (но не более 600 м).

Измерение горизонтальных углов (b) на выбранные цели производится с помощью теодолита типа Т2 тремя приемами (К). Работу с теодолитом проводить с учетом требований п. 3.7.6. Средние значения горизонтальных углов из трех приемов будут являться эталонными.

Если средняя квадратическая ошибка измеренных теодолитом горизонтальных углов, вычисляемая по формуле

                                            (3.13)

превышает 6¢¢, то наблюдения повторяются.

Измерение горизонтальных углов с помощью дальномера производятся в следующей последовательности:

а) устанавливают дальномер на место теодолита с точностью ± 1 м;

б) производится нивелирование дальномера с помощью уровня при алидаде горизонтального круга так же, как и теодолита;

в) устанавливается ось цилиндрического уровня перпендикулярно оси вращения дальномера. Для чего установить ось уровня по направлению двух подъёмных винтов треножника и, вращая их, вывести пузырек уровня на середину. Развернуть дальномер на 180° точно по горизонтальному лимбу и третьим подъёмным винтом треножника вывести пузырек уровня на половину отклонения от центра, а затем котировочными винтами уровня вывести его на середину. Повторить операцию 2 - 3 раза.

Дальномер считается отнивелированным, если при вращении его вокруг вертикальной оси пузырек уровня смещается от центра не более, чем на одно деление;

г) дальномер наводится на первую цель, вращая лимб устанавливают отсчет близкий к нулю;

д) последовательным наведением дальномера на другие цели (вращением его по ходу часовой стрелки) снимают отсчеты по горизонтальному кругу; после наблюдения всех целей дальномер наводится на начальную цель;

е) визир дальномера сбивается с начальной цели и вновь устанавливается;

ж) вращая горизонтальный круг, установить отсчет по нему, близкий к 90°, и повторить действия по пункту д), поворачивая дальномер против хода часовой стрелки;

з) вычислить среднюю квадратическую ошибку измерения горизонтальных углов по формуле:

                                             (3.14)

Средняя квадратическая ошибка измерения горизонтальных углов с учетом поправки за внецентренность визирной оси не должна превышать 30¢¢.

При необходимости производят проверку точности измерения вертикальных углов по методике, аналогичной для горизонтальных углов, и определяют место нуля вертикального круга.

Радиогеодезическая система «Поиск»

3.7.10. Подготовительные работы РГС «Поиск» включают настройку и калибровку системы /3, 4, 35, 49/.

Настройка осуществляется в различных режимах работы системы в течение нескольких дней.

Калибровка производится для определения соответствия между фактической и расчетной скоростями распространения радиоволн в районе съёмки, а также выявления систематических погрешностей радиосистемы. Калибровка выполняется путем сравнений расчетных гиперболических координат морской геодезической вехи, полученных по формулам:

                               (3.15)

и измеренных фазовым зондом.

В формулах (3.15) S30 - S10, S30 - S20 - исходные разности расстояний при исходной точке 0, определяемые по координатам береговых радиостанций 1, 2, 3 и точки 0; К1, К2 - линейные коэффициенты радиосистемы.

Расчет коэффициентов К1 и К2 проводится по формулам:

для первого канала

для второго канала

где  - средняя фактическая скорость распространения радиоволн;

f1, f2 - рабочие частоты береговых радиостанций;

c - коэффициент, зависящий от типа РГС (для РГС «Поиск» с = 1, для радиосистемы РДС - с = 2).

Скорость распространения радиоволн зависит от электрических параметров (проводимости s и диэлектрической проницаемости e) подстилающей поверхности. На практике принимаются следующие значения s и e:

для водной поверхности s = 5 см/м, e = 80;

для влажной почвы s =0,01 см/м, e = 15.

Расчет  рекомендуется производить по формуле:

где l - длина радиоволны;

Dj - изменение фазы;

S - расстояние между береговыми радиостанциями.

Изменение фазы Dj рекомендуется определять по графикам, построенным для каждой конкретной радиосистемы в зависимости от ее рабочей частоты и значений s и e. Пример построения графика и расчета  приведен в /3/.

Скорость распространения радиоволн зависит также от метеофакторов. Для стандартной атмосферы (атмосферное давление 760 мм. рт. ст., температура воздуха 15 °С, упругость водяных паров 8,8 мм, относительная влажность 70 %) она принимается равной 299694 км/с. Изменение скорости распространения радиоволн с изменением метеофакторов учитывается вводом соответствующих поправок, рассчитываемых по данным метеонаблюдений, выполняемых в процессе съемочных работ.

Измерения производятся одновременно по счетчикам обоих каналов при прохождении судном вехи, а также регистрируются на фазограмме. В момент прохождения вехи у борта на траверзе приемной антенны с помощью выносной кнопки оперативной отметки стопорятся счетчики фазовых циклов, а на фазограмме наносится оперативная отметка. Одновременно определяется курс судна и глазомерное расстояние до вехи. Оно не должно превышать 5 м, в противном случае привязка повторяется. Привязку к вехе не следует делать тем бортом, на котором установлен забортный вибратор эхолота. Привязка осуществляется на прямом и обратном курсах по нормалям к гиперболам первого и второго канала. В журнал определений заносятся отсчеты фазовых циклов по обоим каналам. При этом дробная часть фазовых циклов снимается со счетчиков и с фазограммы, а целая часть циклов выбирается по данным расчета по формулам (3.15). Измеренные дробные значения по каждому каналу осредняются и сравниваются с расчетными. Если расхождения больше 0,2 фазового цикла, то показания счетчиков исправляются на необходимую величину. После этого привязка повторяется. Если данные повторной привязки подтверждают правильность проведенной калибровки, т.е. среднее из четырех отсчетов не расходится с расчетом более, чем на 0,1 фазового цикла, то калибровку считают законченной.

Результаты повторной привязки используются для нахождения расстояний между центром приема и снижением антенны по каждому каналу измерений. Эти расстояния sS1 и sS2, определяются из следующих выражений:

                         (3.16)

где  - отсчеты по первому и второму каналам в момент привязки к вехе на прямом и обратном курсах;

w1, w2 - позиционные углы при вехе.

3.7.10.1. Значения dS1 и dS2 следует определять не менее, чем из трех пробегов, расхождения не должны превышать 0,02 К. Осредненные значения dS1 и dS2 дают представление о величине несовпадения центра приема и снижения антенны. Если они не превосходят 5 м, то могут не учитываться. В этом случае они входят в погрешность привязки к морской геодезической вехе. Если dS1 и dS2 больше 5 м, то принимаются меры к уменьшению этих расстояний путем перестановки антенны. При этом следует учитывать, что, если при привязке к вехе прямой курс располагается в сторону увеличения разностей расстояний, то при значении  центр приема располагается относительно снижения антенны в сторону носа судна, а при  в сторону кормы.

Радиодальномерная система РДС-2

3.7.11. Перед началом и после окончания съёмочных работ необходимо выполнить базисные измерения с целью определения постоянных поправок радиосистемы. Измерения рекомендуется выполнять на базисе длиной 8 - 10 км для всех станций системы. В качестве базиса может быть выбрана линия, длина которой известна с относительной погрешностью не более 1:30000.

Базисные измерения должны производиться в течение 20 - 24 ч (в случае использования РДС) или 10 - 12 ч (в случае использования РДС-2) при непрерывной работе исследуемой пары станций (судовая и береговая). В период работы станций выполняется пять - шесть серий измерений через равные промежутки времени. В каждой серии производят по десять отсчетов по индикаторным устройствам через 3 - 5 мин. Результаты измерений должны быть зарегистрированы на кино- или фотопленку, а также зафиксированы визуально с точностью ± 2 - 3 м и записаны в ведомость контрольных измерений (табл. 3.2). В начале и конце каждой серии выполняются метеонаблюдения за температурой, давлением и влажностью воздуха на обоих концах базиса. Наблюдения считаются законченными после проявления фото- или кинопленки, проверки качества зафиксированных отсчетов и соблюдений требований п. 3.7.11.1.

3.7.11.1. По завершении базисных измерений необходимо определить приближенные значения ср. кв. погрешности измерения расстояния одним приемом  и постоянной поправки . Вычисления производят по формулам:

                                         (3.17)

где B - длина базиса на плоскости в проекции Гаусса, м;

S - визуально зарегистрированные результаты измерений, м;

N - общее число отсчетов.

Значение не должно превышать трех допустимых значений ср. кв. погрешности m0 определения длины базиса при помощи радиосистемы. Значение m0 определяется по формуле:

                                      (3.18)

где mB - ср. кв. погрешность определения длины базиса.

Если  превышает 3 m0, то следует выполнить полную обработку результатов измерений в соответствии с п. 3.7.11.2 и проверить условие (3.24).

3.7.11.2. Методика обработки результатов базисных измерений аналогична методике обработки измерений обычных линий. Каждый отсчет должен быть исправлен поправками по формуле:

                                              (3.19)

где D - исправленное расстояние, м;

Sr - приведенное на плоскость в проекции Гаусса измеренное расстояние с учетом отметок антенн передатчика и приемника, м (расстояния S определяются по кино- или фотопленке с погрешностью ± 0,5 м);

Dс - поправка за центрировку судовой станции, м;

Dr - поправка за редукцию береговой станции, м;

Dv - метеопоправка, м (значение метеопоправки вычисляется отдельно для каждой серии по средним значениям температуры и давления, зафиксированных до и после измерений в каждой серии).

Значение постоянной поправки D и ср. кв. погрешность ее определения mD вычисляют по формулам:

                                                       (3.20)

                                                         (3.21)

где mD - ср. кв. погрешность измерения расстояния одним приемом

                                         (3.22)

Постоянная поправка, метеопоправки, а также поправки за центрировку береговых антенн и редукцию судовой антенны следует определять с точностью 0,1 м и учитывать, если они больше 0,1 мм в масштабе создаваемой карты.

3.7.11.3. Для каждой серии измерений по формуле (3.22) вычисляется ср. кв. погрешность mk измерения расстояния одним приемом. При этом в формуле (3.22) вместо значения N берется число отсчетов в серии, n. Если одно или несколько значений mk больше допустимой погрешности m0, определенной по формуле (3.18), то выполняется поправка однородности полученного ряда величин mk. Для этого вычисляется показатель G:

                                                       (3.23)

где mkm - наибольшее из всех значений mk.

Показатель G должен быть меньше величины, выбранной из табл. 3.1 по числу отсчетов в серии n и количеству серий К.

Выполнение указанного требования свидетельствует о нестабильной работе аппаратуры в период базисных измерений. Причины нестабильной работы должны быть выявлены и устранены.

Основным критерием качественного определения постоянной поправки должно являться соблюдение условия:

                                                       (3.24)

Таблица 3.1

n

к

10

12

14

16

18

20

3

0,6167

0,5932

0,5745

0,5559

0,5430

0,5358

4

0,5017

0,4798

0,4625

0,4452

0,4334

0,4269

5

0,4241

0,4039

0,3881

0,3724

0,3616

0,3558

При выполнении условия (3.24) следует проверить результаты вычислений и, при необходимости, повторить базисные измерения.

3.7.11.4. Измеренные наклонные расстояния S должны быть приведены к горизонту, для чего необходимо знать отметки опорных пунктов Н.

В случае  (МT - число тысяч в знаменателе масштаба карты), отметки опорных пунктов могут быть определены по топографическим картам соответствующего масштаба с погрешностью не более 10 м.

При  погрешность определения отметок опорных пунктов должна быть не более  (S в км, Н в м).

Высоты береговых и судовых антенн определяются с точностью 0,1 м и учитываются, если их значения больше 0,5 м.

3.7.11.5. С целью проверки неизменности значений постоянных поправок РДС и РДС-2 один - два раза в период полевых работ должны выполняться контрольные измерения для каждой пары станций (судовая - береговая). Контрольные измерения могут быть выполнены одним из двух способов: способом измерения контрольных линий и способом прямой засечки. В обоих случаях трасса радиолуча должна проходить над водной поверхностью. Выбор того или иного способа контрольных измерений производится исходя из условий видимости на участке работ, размеров района съёмки, конфигурации береговой черты. Способ измерения контрольной линии предпочтителен при выполнении съёмки в масштабе 1:10000 и крупнее. В качестве контрольной может быть выбрана линия, длина которой определена с погрешностью, не превосходящей 0,3 мм в масштабе создаваемой карты. В качестве опорных пунктов при выполнении контрольных измерений способом прямой засечки выбираются пункты, координаты которых определены с погрешностью не более 2 м.

3.7.11.6. Измерения по способу контрольной линии следует выполнять в течение 3 - 4 ч. Длина линии должна быть примерно равна наибольшему расстоянию, измеряемому на участке работ. Отсчеты регистрируются визуально с погрешностью не более 2 - 3 м через каждые 5 мин и записываются в ведомость контрольных измерений (табл. 3.2). Метеонаблюдения выполняются на обоих концах контрольной линии до и после измерений. В обработку следует брать средние значения температур и давления. Каждое расстояние исправляется поправками по формуле (3.19), при этом поправки учитываются лишь в том случае, если каждая из них в масштабе съёмки более 0,1 мм. По формуле (3.20) вычисляется контрольное значение поправки DК.

Между постоянной поправкой D и контрольным значением ее DК должно соблюдаться следующее соотношение:

                                         (3.25)

где МТ - число тысяч в знаменателе масштаба съёмки.

При несоблюдении условия (3.25) устанавливаются и устраняются причины значительных расхождений и контрольные измерения повторяются.

3.7.11.7. Контрольные измерения по способу прямой засечки выполняются при условии хорошей видимости в районе. Суть работ состоит в синхронных измерениях дальностей с судна до береговых станций и направлений на антенну судовой РДС с береговых теодолитных постов, совмещенных с береговыми станциями. Синхронность измерений обеспечивается при помощи радиосвязи. При измерениях судно должно находиться в дрейфе или на стопе и располагаться на наибольших расстояниях, при которых хорошо наблюдается мачта с передающей антенной РДС. При этом позиционный угол не должен быть менее 60° и более 120°. Перед началом измерений определяются линейный и угловой элемент центрировки точки стояния теодолита относительно центра береговой антенны. Измерения выполняются в течение 2 - 3 ч. Отсчеты берут каждые 5 мин. Наклонные дальности регистрируются визуально с погрешностью не более 2 - 3 м и записываются в ведомость контрольных измерений. Направления измеряются теодолитами типа ОТ-02. До начала и по окончании работ, если это необходимо, выполняются метеонаблюдения. Для обработки результатов измерений принимаются средние значения температур и давления.

Контрольное значение постоянной поправки определяется по формуле:

                                             (3.26)

Исправленное расстояние D определяется по формуле (3.19). Значение B определяется из формулы:

                                  (3.27)

где Х, У - координаты антенны береговой станции РДС;

ХP, УP - координаты судовой антенны РДС (вычисляются по формулам прямой угловой засечки по исправленным за центрировку точки стояния теодолита синхронно измеренным углам).

Между постоянной поправкой D и контрольным значением ее DK должно соблюдаться соотношение:

                                  (3.28)

где  - среднее из всех измеренных расстояний, км;

d - расстояние между береговыми станциями, км.

При несоблюдении условия (3.28) устанавливаются и устраняются причины значительных расхождений и контрольные измерения повторяются.

3.7.11.8. Результаты контрольных измерений и метеонаблюдений для каждой пары станций фиксируются в специальной ведомости (табл. 3.2). Отметки антенн Н1 и Н2 должны быть определены с точностью, предусмотренной п. 3.7.11.4. Все поправки вычисляются с точностью 0,1 м.

Таблица 3.2.

Ведомость контрольных измерений

Береговая станция № ________________

Судовая станция № _________________

Н1 = _____________________м

Н2 = _____________________м

D = ________________________м

Dс = ________________________м

Dr = ________________________м

Dv = ________________________м

Номер серии

Номер отсчета

Длина базиса В, м

Измеренные расстояния S, м

Метеоданные на береговой станции

Метеопоправка DV, м

Приведенное на плоскость Гаусса расстояние Sr, м

D = Sr + Dc + Dr + Dv

D = B - D

судовой станции

Температура влажного термометра

Температура сухого термометра

Давление

среднее

 

 

 

 

 

 

 

 

Гидрографическая радиодальномерная автоматизированная система (ГРАС)

3.7.12. Подготовка РГС «ГРАС» предусматривает работы по п. 2.3; 2.8 и исследование системы.

3.7.12.1. Перед выходом на полевые работы, а также после ремонта станций система должна быть исследована. Исследование системы производится в целях определения постоянных поправок d1 и d2 ее измерительных каналов.

Учет постоянных поправок измерительных каналов необходим вследствие несовпадения электрических и геометрических центров приема и излучения приемопередатчиков судовой и береговых станций. Фактически расстояния измеряются между электрическими центрами, в то время как центрирование станций осуществляется относительно геометрических центров. Найти непосредственно положение электрического центра приема и излучения приемопередатчика не представляется возможным, так как оно определяется сложным взаимодействием устройств приема и излучения. Поэтому постоянные поправки измерительных каналов системы вычисляются как разности между истинным значением длины базиса и её средним значением, полученным из многократных измерений.

Постоянные поправки первого и второго измерительных каналов системы могут быть различны как по величине, так и по знаку, а по абсолютному значению превышать случайные погрешности измерений. Постоянные поправки должны учитываться, если это имеет значение, для обеспечения заданной точности выполняемых работ.

3.7.12.2. Постоянные поправки измерительных каналов определяются на специально подготовленном базисе, длина которого не должна превышать 20 км. Расположение базиса выбирается так, чтобы судно (катер) могло пересекать как сам базис, так и одно из его продолжений (створ).

Длина базиса определяется из решений обратной геодезической задачи или измеряется непосредственно геодезическим радиодальномером или светодальномером. Относительная погрешность длины базиса не должна превышать 1:200000. Измеренная, в общем случае наклонная, линия базиса исправляется поправками за приведение к горизонту и уровню моря.

При определении базиса по известным прямоугольным координатам его концевых точек линия базиса также приводится к уровню моря. Для этой цели из полученного путем решения обратной геодезической задачи значение базиса вычитается поправка за приведение длин линий на плоскость проекции Гаусса.

3.7.12.3. Определение постоянных поправок производится следующим образом.

Береговые станции системы развертываются на концевых точках базиса А и В (рис. 3.3). Судно (катер) с установленной на нем судовой станцией пересекает базис и его продолжение (створ) короткими галсами. Галсы должны располагаться на различных удалениях от береговых станций, но не менее чем в полутора - двух километрах от ближайших из них, и пересекать указанные линии под углами, близкими к 90°.

Пересечение базиса и створа осуществляется по 8 - 10 раз. На каждом галсе через равные интервалы времени при автоматическом режиме запуска системы производятся измерения с таким расчетом, чтобы до и после пересечения базиса и его продолжения (створа) получить не менее 5 - 7 отсчетов расстояний до обеих береговых станций. Скорость судна на галсе при заданном времени между последовательными измерениями или интервал времени при данной скорости рассчитывается так, чтобы за это время судно переместилось по линии галса на расстояние l, не превышающее значения, рассчитанного по формуле

                                                  (3.29)

где Dmin - расстояние до ближайшей береговой станции, м.

При выполнении указанного условия на каждом галсе будет не менее двух - трех измерений, произведенных в таком удалении от линии базиса (створа), где измеряемые расстояния, приведенные к уровню моря, не превышают своих проекций на линию базиса (створа) более чем на 0,1 м. Таким образом, эти измерения могут с допустимой погрешностью считаться выполненными на линии базиса (створа).

Рис. 3.3. Маневрирование судна при определении постоянных поправок измерительных каналов

Измеренные на каждом галсе расстояния регистрируются с помощью перфоратора или записываются в полевом журнале. В процессе выполнения работ производятся метеорологические наблюдения.

Признаком пересечения базиса является наличие в ряду последовательных измерений минимума суммы, а признаком пересечения створа - максимума разности расстояний до береговых станций. Эти экстремальные значения сумм (разностей) должны быть близки длине базиса. По экстремальным значениям сумм и разностей расстояний рассчитываются постоянные поправки измерительных каналов системы.

3.7.12.4. Расчет постоянных поправок выполняется в следующем порядке.

По данным метеорологических наблюдений (температура, давление и влажность) вычисляются значения показателя преломления радиоволн:

                                            (3.30)

где М, N - коэффициенты, зависящие от температуры воздуха; р - атмосферное давление, мм рт. ст.; е =  - парциальное давление водяных паров (мм рт. ст.);  - максимальная упругость водяного пара, мм рт. ст.;  - поправочная величина, зависящая от атмосферного давления и разности температур по сухому и смоченному термометрам. Все расчеты выполняются с помощью таблиц максимальной упругости водяного пара , коэффициентов М и N и величин , приведенных в /16/.

Вычисляют поправки к измеренным расстояниям

            (3.31)

где ; Dh - разность высот начальной и конечной точек измеряемой линии;  - поправочный член;  - измеренное расстояние;  - средняя высота измеренной линии над уровнем моря, м; ncр - среднее значение показателя преломления (nср = 1.000330); n - фактическое значение показателя преломления.

Для каждого галса, пересекавшего базис, рассчитываются суммы, а для галсов, пересекавших створ, - разности одновременно измеренных расстояний до береговых станций. В целях ослабления влияния случайных погрешностей измерений, экстремальные значения сумм и разностей расстояний определяются с помощью специальных графиков, которые строятся на миллиметровой бумаге для каждого галса. При построении графика по оси ординат откладываются суммы (разности) одновременно измеренных расстояний (в масштабе 0,5 - 1 м в 1 см), а по оси абсцисс - время (в масштабе 4 - 16 с в 1 см) от момента первого определения на данном галсе. По полученным точкам проводится плавная кривая (парабола), экстремум которой снимается с данного графика. Таким образом с графиков, соответствующих пересечениям базиса, снимаются минимумы сумм расстояний до береговых станций, а с графиков пересечений створа - максимумы разностей.

После этого рассчитывается среднее арифметическое значение SS минимумов сумм расстояний, а также среднее арифметическое значение SD максимумов разностей соответственно для галсов, пересекающих базис и створ. Искомые постоянные поправки первого и второго измерительных каналов системы вычисляются по формулам:

а) для случая, когда береговая станция первого измерительного канала была дельней (задней) по отношению к судну, пересекающему створ,

                                                      (3.32)

                                                           (3.33)

б) для случая, когда задней была береговая станция второго измерительного канала,

                                                            (3.34)

                                                     (3.35)

где d1 и d2 - постоянные поправки соответственно первого и второго измерительных каналов;

b - истинная длина базиса.

Если длина базиса неизвестна или не может быть измерена с необходимой точностью, то для определения поправок d1 и d2 допускается, поменяв береговые станции местами, произвести 8 - 10 дополнительных пересечений створа. Искомые поправки в этом случае вычисляются по формулам (3.33) и (3.35). Указанные формулы могут быть использованы также в случае, когда судно может пересекать базис и оба его продолжения. При этом перестановки береговых станций не требуется.

Пример вычисления постоянных поправок d1 и d2 с оценкой точности их определения приведен в приложении 9.

Радионавигационная система «БРАС»

3.7.13. После развертывания и проверки технической готовности системы «БРАС» устанавливают, насколько результаты радиоизмерений соответствуют действительному значению навигационных параметров.

Такие исследования системы в районе работ носят названия калибровки. Калибровка производится перед вводом системы в действие и повторяется после каждого изменения положения антенн береговых станций, а также при изменении рабочего канала. Сущность калибровки состоит в выявлении и устранении расхождений между истинной геодезической и непосредственно измеренной разностями фаз в отдельных точках района работ. Такие точки называют контрольными.

3.7.13.1. Определение координат контрольных точек осуществляется различными геодезическими методами, удовлетворяющими условию

                                                    (3.36)

где wi - больший из позиционных углов в точке калибровки.

Координаты береговых станций определяют со средней квадратической ошибкой 1 - 2 м.

По координатам береговых станций и контрольных точек решают обратную геодезическую задачу, вычисляют геодезические разности расстояний (Sвм - Sвщ) и пользуясь средней фазовой скоростью v0, получают геодезические разности фаз

                                                  (3.37)

где y0 - геодезическая разность фаз;

Sвм, Sвщ - расстояние от судна до береговых станций ведомой и ведущей, соответственно;

b - длина базы (ВМ - ВЩ) данной пары станций;

v0 - средняя фазовая скорость радиоволн (2999632 км/сек);

f0 - 1000 кГц - приведенная частота.

Разность фаз между геодезической y0 и непосредственно измеренной в контрольной точке j составляет калибровочную поправку Dк, которая будет равняться:

                                             (3.38)

где N - число целых фазовых циклов;

j - значение измеренной разности фаз.

3.7.14. В зависимости от условий размещения и сроков выполнения работ применяются следующие методы калибровки:

- по ведомым станциям (взаимному контролю разности фаз на ведомых станциях). Является основным методом калибровки для подготовки системы к навигационному использованию, так как не требует выхода судна в море, поскольку сами береговые станции выполняют роль стационарных контрольных пунктов. Калибровка обеспечивает высокую точность при условии знания исходных данных для учета фазовых поправок за распространение радиоволн.

В случае ослабления сигналов вдоль базовой линии «ВМ-1-ВМ-2» ниже нормы из-за низкой проводимости, когда трасса по базовой линии проходит над сушей, этот метод не применяется;

- по одной контрольной точке (калибровка по показаниям приемоиндикатора «Галс», установленного на судне с использованием контрольной точки, выбранной в центре наиболее важного района для плавания судов и с учетом возможности геодезической привязки этой контрольной точки). Применяется для уточнения основного метода калибровки, когда проводимости подстилающей поверхности неизвестны или изучены слабо и поэтому фазовые поправки точно учесть невозможно, а также, когда взаимный контроль из-за низкой проводимости не обеспечивается;

- по точкам пересечения продолжений базовых линий (калибровка по показаниям приемоиндикатора «Галс», установленного на судне, при пересечении продолжений базовых линий со стороны ведомых или ведущей станции). Применяется также для уточнения основного метода калибровки, если условия навигационной обстановки возможны для маневрирования судна в районах продолжения базовых линий.

Указанный метод не требует геодезической привязки. Позволяет определять реальную фазовую скорость радиоволн и принимать ее для уточнения фазовых поправок.

Последовательность подготовки станций к калибровке и действия с органами управления осуществляют в соответствии с Инструкцией по эксплуатации системы /17/.

3.7.14.1. Калибровка по одной контрольной точке применяется на практике наиболее часто. Если параметры подстилающей поверхности в пределах рабочей зоны неизвестны и поправку за распространение радиоволн учесть невозможно, то этот вид калибровки применяется для уточнения калибровки по ведомым станциям.

В частном случае при отсутствии искажений фазового поля от местных предметов (мачт, кранов, линий электропередач и др.) допускают постановку судна у причала. Координаты места стоянки в этом случае определяют привязкой к крупномасштабному плану.

Контрольная точка выбирается в наиболее важном участке рабочей зоны с тем, чтобы ее координаты можно определить теодолитными засечками или обратной засечкой секстаном с точностями, удовлетворяющими требованиям формулы (3.36).

Судно становится на якорь в контрольной точке и с помощью приемоиндикатора «Галс» производятся измерения разности фаз во всех режимах, начиная с «С2», а затем последовательно, переключая приемоиндикатор на режимы «4», «3», «2» и «1».

В каждом режиме в течение 3 мин снимают 3 - 5 отсчетов разности фаз y. В моменты взятия среднего отсчета в режимах «2» и «1» необходимо определять координаты контрольной точки. По координатам контрольной точки и береговых станций вычисляют расстояния и разности расстояний

                                                   (3.39)

и геодезические разности фаз на приведенной частоте

                                                           (3.40)

По результатам измерений вычисляют средний из 3 - 5 отсчетов в каждом режиме . Если при этом окажется, что из-за рыскания судна геодезические разности фаз , вычисленные для моментов измерения в режимах «1» и «2» отличаются друг от друга, то средний отсчет для режима «2» приводится предварительно к месту судна в момент измерений на режиме «1» по формуле

                                            (3.41)

где  - средний отсчет в режиме «2», приведенный к месту судна на момент измерений в режиме «1»;

 - средний измеренный отсчет в режиме «2»;

 - геодезические разности фаз на моменты измерений в режимах «1» и «2» соответственно.

3.7.14.2. Процесс устранения расхождений между измеренными и геодезическими разностями фаз состоит из двух этапов: грубой и точной калибровки.

В первом этапе полученные с судна данные используют для грубой калибровки с целью исключения потерь целых фазовых циклов (дорожек) на режимах устранения неоднозначности.

С этой целью образуют разности между геодезической и средними измеренными разностями фаз, исправленными поправками DР:

                                                (3.42)

Разности Di в формуле (3.42), выраженные в фазовых циклах приведенной частоты f0 приемоиндикатора «Галс».

Для введения фазовых сдвигов (калибровочных поправок) в аппаратуру ведомых станций умножают эти разности на отношение частоты соответствующего канала к приведенной

                                   (3.43)

где Кfc, g4, g3, g2 - коэффициенты, выбираем из таблиц в Инструкции по использованию РНС «БРАС» /17/, по номеру частотного канала.

После ввода калибровочных поправок повторяют весь цикл наблюдений и если отсчеты в режиме «1» отличаются от геодезических не более чем на 40 делений, то первый этап исследований полагают законченным.

На этапе грубой калибровки устраняют расхождение фаз лишь только на частотах исключения неоднозначности, а точный режим измерений на частоте оставляют без изменений.

Точная калибровка производится с целью точного сопряжения разностных отсчетов в режимах «С2», «4», «3», «2» приемоиндикатора «Галс» с точным отсчетом в режиме «1» и совмещения точных отсчетов  с геодезическими .

При точной калибровке на ведущей станции сначала вычисляют разности между отсчетами:

разности между расчетными и измеренными в режимах «С2» и «1»;

Разности между измеренными в режимах «1» и «4», «3», «2».

Полученные разности, выраженные в фазовых циклах приемоиндикатора «Галс», умножают на соответствующие данному частотному каналу коэффициенты, приведенные в таблице 3.3.

Для введения необходимых фазовых сдвигов на ведомых станциях, пересчитывают разности Di, выраженные в фазовых циклах приведенной частоты f0 в калибровочные поправки, выраженные в частотах соответствующего канала:

                                            (3.44)

После введения калибровочных поправок DК осуществляют заново измерения и сравнивают их результаты с геодезической разностью фаз.

Калибровку считают законченной, если отсчеты по указателям приемоиндикатора «Галс» (по обеим парам станций) отличаются от расчетных по сети С1 не более чем на ± 0,03 фазового цикла, а по сетям С2, С3, С4 и FC соответственно не более чем на ± 0,10; ± 0,40, ± 1,50 и ± 6,00 фазовых циклов.

Таблица 3.3

Коэффициенты К и g для перевода приведенных отсчетов
приемоиндикатора «Галс» в отсчеты контрольных устройств
береговых станций

Номер канала

f1 = 64F

f2 = 80F

f3 = 68F

f4 = 65F

f2 - f1 = 16F

f3 - f1 = 4F

f4 - f1 = F

К1

К2

К3

К4

g2

g3

g4

1

0,013021

1,666666

2,083333

1,770833

1,692708

0,416667

0,104167

0,026042

2

0,013041

1,669231

2,086538

1,773558

1,695312

0,417308

0,104327

0,026082

3

0,013086

1,675000

2,093750

1,779688

1,701172

0,418750

0,104688

0,026172

4

0,013108

1,677778

2,097222

1,782639

1,703993

0,419444

0,104861

0,026215

6

0,013920

1,681818

2,102273

1,786932

1,708097

0,420454

0,105114

0,026278

8

0,013161

1,684615

2,105769

1,789904

1,710937

0,421154

0,105288

0,026322

14

0,013145

1,682609

2,103262

1,787772

1,708899

0,420652

0,105163

0,026291

15

0,013132

1,680952

2,101190

1,786011

1,707217

0,420238

0,105059

0,026265

16

0,013117

1,678947

2,098684

1,783881

1,705181

0,419737

0,104934

0,026234

17

0,013097

1,676970

2,095588

1,781250

1,702665

0,419118

0,104779

0,026195

18

0,013058

1,671429

2,089286

1,775893

1,697545

0,417851

0,104464

0,026116

3.7.14.3. При калибровке по точкам пересечения продолжения базовых линий не требуется определять координаты контрольных точек, так как геодезические разности расстояний и расчетные разности фаз известны (на продолжение базы за ведомой станцией y0 = 0,000, а за ведущей станцией ).

Для поиска продолжения базовой линии курс судна выдерживается перпендикулярно к направлению базы в расстояниях не менее 10 - 15 км от ближайшей станции. Двигаясь по выбранному курсу следят за указателями приемоиндикатора с тем, чтобы не пропустить экстремальное значение отсчета разности фаз: при пересечении базы за ведомой станцией - jmin, за ведущей - jmax. По достижении этих отсчетов судно становится на якорь и производит измерения разности фаз в режимах «С2», «4», «3», «2», «1», снимая по 3 - 5 отсчетов после отработки каждого из них.

Выводят средние значения измеренной разности фаз и получают калибровочные поправки из очевидных соотношений - за ведомой станцией  и за ведущей станцией

                                                   (3.45)

Если представляется возможность пересечь продолжение базы и со стороны ведомой и со стороны ведущей станции, то вычисляют среднюю поправку .

Независимо от метода, выбранного для калибровки 1 комплекта, калибровку 2 комплекта береговых станций осуществляют по результатам калибровки 1 комплекта.

Перед калибровкой проводят весь комплекс проверок работы каждой станции в системе, предусмотренной Инструкцией по эксплуатации системы «БРАС» /17/.

Подготовку исходных данных (вычисление длин баз, исходных разностей фаз для резервных групп частот) осуществляют заблаговременно.

Проведению оперативной и качественной калибровки способствует четкая организация работы и внимательность личного состава партии, его натренированность в одновременном и безошибочном снятии отсчетов, быстрое исполнение условных команд по ходу калибровки и точное знание последовательности операций с органами управления.

4. ПЛАНОВАЯ И ВЫСОТНАЯ ОСНОВЫ СЪЁМКИ. УРОВЕННЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ

4.1. Плановая основа съёмки

4.1.1. Плановое обоснование съёмочных работ заключается в развитии Государственной геодезической сети и сгущения ее пунктами съёмочного обоснования в такой мере, в какой это необходимо для обеспечения заданной точности и надёжности определения координат судна (носителя съёмочной аппаратуры) в соответствии с требованиями п. 5.2.

4.1.2. Определение пунктов съёмочного обоснования производится сгущением геодезических сетей методами триангуляции, трилатерации и полигонометрии. Дополнительные пункты, обеспечивающие съёмку береговой зоны, определяются прямыми, обратными, комбинированными и полярными засечками, а также графическими и фотограмметрическими способами.

4.1.3. Средняя квадратическая погрешность определения планового положения пунктов съёмочного обоснования относительно исходных пунктов не должна превышать 2 м при съёмках в масштабе 1:10000 и мельче и 0,2 мм в масштабе плана.

4.1.4. Развитие сетей методами триангуляции, трилатерации, полигонометрии регламентируется соответствующими инструкциями издания ГУГК и требованиями, изложенными в приложении 10.

4.1.5. Подготовка береговой геодезической основы к съёмочным работам должна быть проведена перед приходом судна в район работ. В подготовку района входит рекогносцировка участка для установления сохранности геодезических знаков, а также возможности подхода к ним для доставки оборудования. Обследованию подлежат триангуляционные пункты, пункты полигонометрии, нивелирные знаки, уровенные посты в объёме, необходимом для планово-высотного обоснования съёмочных работ. В малообжитых труднодоступных районах обследуются возможности доставки оборудования водным путем.

4.1.6. При определении места судна с помощью визуальных способов геодезическая подготовка заключается в создании плановой основы, пригодной для применения прямых и обратных засечек /22/.

При определении места судна с помощью радиотехнических средств целью подготовки является определение координат мачт береговых станций (п. 2.8).

4.1.7. Пункты геодезических сетей, развиваемых для обеспечения производства съёмки, в зависимости от конкретных условий, могут устанавливаться как на берегу, так и на жестких основаниях, расположенных в море. При развитии съёмочных сетей используются также готовые ориентиры: буи, вехи, бакены, створные знаки, опоры высоковольтных линий, отдельно стоящие деревья и т.п. Вновь устанавливаемые береговые пункты должны по возможности располагаться на коренных, не затопляемых берегах, не подверженных размыву и оползням. Наружные знаки пунктов закрепляются обычными трехгранными пирамидами. Применяются также щиты, вехи, гурии. Для усиления видимости пирамид с водной поверхности в случае использования обратной или комбинированной засечки, их размеры увеличивают путем применения дополнительной обшивки. Окраску пирамид производят по принципу наибольшего контраста с окружающим фоном. Наиболее подходящим для этой цели цветом является оранжевый. Размеры знаков ориентировочно могут быть подсчитаны по приводимым ниже формулам:

ширина знака

В = 0,29 S;                                                               (4.1)

высота знака (берег не скрывается под горизонтом)

h3 = 0,66 S                                                               (4.2)

высота знака (берег скрывается под горизонтом)

                                    (4.3)

где B - ширина знака, м;

h3 - высота знака от основания, м;

hδ - высота берега над уровнем моря, м;

hг - высота глаза наблюдателя, м;

S - расстояние между знаком и наиболее удаленной точкой района работ, км.

4.1.8. В ряде случаев при выполнении топографо-геодезических работ на шельфе возникает необходимость в переносных створных знаках. Створы применяются для обозначения линий, вдоль которых должны перемещаться съёмочные суда. Такие створы называются направляющими. Секущие створы указывают линию, ограничивающую район работ или границу возможного перемещения судна по направляющему створу. Величина разноса между створными знаками d (м) зависит от расстояния S (м) от переднего знака до конца галса и рассчитывается по формуле:

d = 0,04 S.                                                          (4.4)

4.1.9. Формулы (4.1), (4.2), (4.3) рассчитаны на идеальные условия, т.е. отсутствие дымки, аномалий рефракции и других атмосферных явлений. При постройке знаков их видимость проверяется опытным путем. При необходимости, обшивка знаков наращивается, подбирается лучшая окраска их, увеличивается разнос знаков.

4.1.10. Геодезическая основа на воде закрепляется морскими геодезическими вехами или знаками. Координаты морских геодезических вех в пределах видимости берега определяются многократной прямой засечкой с пунктов береговой геодезической основы, либо обратной засечкой.

4.1.11. Морские геодезические знаки выставляются на мелководье при значительном удалении от берега, исключающем возможность определения места судна с береговых пунктов. Этими знаками могут быть сваи, забитые в грунт или простые пирамиды, устанавливаемые на дно. На знаке целесообразно оборудовать реечный уровенный пост или установить самописец уровня воды.

Морскими геодезическими знаками могут служить любые другие жесткие основания, существующие на акватории (буровые вышки, отдельные скалы), обеспечивающие возможность размещения на них оборудования и наблюдателей, а также безопасность производства работ. Наблюдатели, находящиеся на знаках, должны быть обеспечены радиосвязью с судном, шлюпкой и суточным аварийным запасом воды и продовольствия.

4.1.12. Морские геодезические вехи следует размещать на исследуемой акватории с таким расчетом, чтобы свести к минимуму холостые пробеги съёмочного судна (при привязке судна в начале и конце рабочего дня, в случае сбоя в работе радиогеодезической аппаратуры). Количество вех зависит от площади участка съёмки и его расположения.

4.1.13. Сборка морской геодезической вехи осуществляется на судне непосредственно перед постановкой. Постановкой руководит начальник судовой партии. Количество людей, участвующих в сборке и постановке вехи, должно быть оптимальным, необходимо строго соблюдать правила техники безопасности.

4.1.14. При спокойном рельефе и незначительном уклоне дна постановку вехи следует производить в дрейфе. После измерения глубины определяется длина буйрепа и производится его крепление к вехе и якорю. Собранная веха кладётся на борт, якорь-монолит подвешивается капроновым или пеньковым фалом к гаку грузовой стрелы и выводится за борт вместе с буйрепом. По исполнительной команде комлем вниз сбрасывается веха, а затем обрубается и якорь. Необходимо следить, чтобы якорь не упал на веху.

В случае сложного рельефа и значительного уклона дна постановку вехи лучше осуществлять с судна, стоящего на якоре. Веха становится с наветренного борта.

При постановке вехи со шлюпок или малых катеров, якорь сбрасывается со щита, положенного на планшири бортов, а веха - тируется по воде. Буйреп крепится к шпиртбакену перед буксировкой, а к якорю - в месте постановки, после измерения глубины.

4.2. Высотное обоснование

4.2.1. Высотное обоснование съёмочных работ заключается в развитии высотной съёмочной сети вдоль побережья акваторий в Балтийской системе высот для:

1) приведения углов, измеренных секстаном к горизонту;

2) приведение измеренных наклонных линий к горизонту;

3) определение глубин по материалам аэрофотосъёмки;

4) определение высотного положения мгновенной уровенной поверхности (рабочих уровней), относительно которой производятся измерения значений отметок дна.

4.2.1.1. Для решения первых 3-х задач высоты могут быть определены по пунктам геодезической основы тригонометрическим нивелированием, а также топографическим картам масштаба 1:25000 и крупнее.

При тригонометрическом нивелировании высота каждого пункта должна быть получена не менее чем по двум двухсторонним или трем односторонним направлениям.

Для передачи высот могут образовываться высотные полигоны со сторонами не более 5 км и общей длиной не более 40 км. В этом случае по сторонам должны быть выполнены двухсторонние наблюдения.

4.2.1.2. Высотное положение мгновенной уровенной поверхности определяется:

- наблюдениями за колебаниями уровня в процессе съёмочных работ на временных уровенных постах, выставляемых между постоянными и дополнительными, для определения отметок рабочего (мгновенного) уровня непосредственно на участке акватории съёмки с целью получения поправок к измеренным глубинам и вычисления отметок дна в Балтийской системе высот;

- привязка к государственной нивелирной сети геометрическим нивелированием III и IV классов, с целью получения отметок в Балтийской системе высот реперов и отсчетных устройств на постоянных, временных и дополнительных постах.

Проложение нивелирных ходов и технические характеристики нивелирных сетей регламентируются «Инструкцией по нивелированию I, II, III и IV классов», М., Недра, 1974.

4.2.1.3. При отсутствии условий для береговой нивелирной связи, или когда уровенный пост находится на недоступном для геометрического нивелирования месте (на острове, на стационарной или стоящей на якоре плавучей платформе, а также для мест установки донных самописцев уровня), передачу Балтийской системы высот следует производить водным нивелированием от двух береговых постов. Для районов съёмки с приливно-отливными колебаниями уровня, когда средняя величина прилива превышает 50 см, привязка высот уровней к Балтийской системе высот производятся по связям соответственных уровней из синхронных наблюдений за период не менее чем 15 суток на временном и двух постоянных или дополнительных постах.

4.2.1.4. Для определения отметки среднего многолетнего уровня (СМУ) и наинизшего теоретического уровня (НТУ) в Балтийской системе высот должна быть использована вся имеющаяся информация о колебаниях уровня по наблюдениям на ближайших постоянных (дополнительных) уровенных постах Госкомгидромета СССР и других ведомств.

4.3. Уровенные наблюдения

Проектирование уровенных наблюдений

4.3.1. Уровенные наблюдения следует проектировать в соответствии с имеющейся в районе работ сетью уровенных постов, пределом их действия, характером колебаний уровня. Приступая к проектированию наблюдений, необходимо произвести сбор материалов систематических наблюдений за уровнем, которые велись на постах Госкомгидромета СССР, либо других ведомств.

К основным материалам, подлежащим изучению и анализу, относятся /30/:

- гидрометеорологические справочники-ежегодники и таблицы издания Госкомгидромета СССР;

- технические отчеты гидрографического предприятия и других ведомств;

- навигационные и топографические карты крупных масштабов;

- лоции и географические описания района;

- каталоги реперов нивелирных сетей.

4.3.2. Сведения о работах прежних лет, которые могут быть использованы при съёмке, должны быть систематизированы и оформлены в виде формуляров, содержащих следующие данные /23/:

- местоположение и координаты постоянных и временных уровенных постов;

- подробное описание и схема расположения поста и реперов;

- период и сроки наблюдений, метод проверки часов и результаты этих проверок;

- дата установки поста, продолжительность и перерывы в наблюдениях;

- характер берега в районе закладки репера;

- сведения о повреждениях реек, их перестановках и нивелировках;

- сведения об обработке наблюдений, вычислении гармонических постоянных, среднего уровня, наинизшего теоретического уровня (НТУ);

- величина превышения репера над НТУ, средним уровнем и нулем поста;

- сведения о привязке репера к государственной нивелирной сети;

- общие сведения о режиме.

4.3.3. Анализ материалов уровенных наблюдений выполняется согласно приложению 11 с точки зрения проверок обоснованного приведения данных наблюдений к единому нулю уровенного поста, правильности обработки наблюдений и вычислений гармонических постоянных, среднего уровня и НТУ. При этом необходимо исключить систематические погрешности наблюдений, если они выявлены и вычислить гармонические постоянные и НТУ (для морей с приливами), если они не вычислены или не удовлетворяют соответствующим требованиям.

На основании анализа составляется краткая характеристика материалов уровенных наблюдений согласно приложения 12.

Полученная характеристика материалов уровенных наблюдений является основным документом для проектирования.

4.3.4. Проектирование уровенных наблюдений для района с развитой сетью постоянных уровенных постов заключается в определении пределов действия постов, достаточности этих пределов для приведения измеренных глубин к нулю Балтийской системы высот и планировании дополнительных временных уровенных постов.

После анализа данных необходимо определить число временных постов для обеспечения съемки рельефа дна, выбрать место для их установки, а также способ получения отметки высотных горизонтов.

Необходимое количество уровенных постов в районе работ определяется с таким расчетом, чтобы зоны действия смежных постов имели перекрытие и любой участок съёмки находился в пределах действия какого-либо уровенного поста. Пределы действия берегового уровенного поста определяются так, чтобы расхождение мгновенных уровней в границах участка, обслуживаемого данным постом, не превышали 0,2 м. При обеспечении съемки рельефа дна в удаленных районах моря (озера, водохранилища) наблюдения за колебаниями уровня производят на постах открытого моря с помощью самописцев уровня воды. Пределы действия постов открытого моря определяются с условием, чтобы расхождения мгновенных уровней в границах участка не превышало 0,5 м.

Указанные требования необходимо увязать с требуемой точностью получения отметок дна и, в общем случае, они не должны превышать 0,5 % измеряемых глубин на участке съёмки.

4.3.4.1. Пределы действия d уровенных постов (в километрах) на приливных морях рассчитываются по формуле:

                                                         (4.5)

где S - расстояние между постом В, для которого определяют предел действия и смежным постом А;

n - доля расстояния между постами, если принять S = 1;

δZ - допустимая разность высот мгновенного уровня в пределах действия поста, см;

(Δhm)n - максимальная разность высот мгновенного уровня на посту В и в точке, находящейся на удалении n от него, см.

Максимальную разность высот мгновенного уровня (Δhm)n для морей с приливами вычисляют из выражения

                                         (4.6)

где FB - амплитуда приливной волны на посту В, см;

                                                          (4.7)

 - отношение амплитуд приливной волны на постах А и В;

α - приращение фазы приливной волны на участке между постами В и А.

Суммируя гармонические постоянные основных волн, получают амплитуду

                                    (4.8)

Приращение фазы вычисляется как разность угловых скоростей волн S2 и К1

 для полусуточных приливов,

 для суточных приливов.

При смешанных приливах, когда в период работ наблюдается одна полная и одна малая вода, вычисления следует вести по формулам суточных приливов, а во всех остальных случаях - формулам полусуточных приливов.

Максимальная разность превышений мгновенного уровня на участке между постами А, В изменяется по нелинейному закону. В связи с этим доля расстояния n в формуле (4.5) определяется методом последовательных приближений. Сначала по формуле (4.6) рассчитывают максимально возможное превышение мгновенного уровня (Δhm)o на постах А, В, приняв nо равным единице (no = 1). Затем линейным интерполированием находят приближенное значение доли n1, при котором (Δhm)1, окажется близким к допустимой величине δZ.

С этой целью используют формулу

или в общем виде

                                                     (4.9)

Используя величину n1, рассчитывают (Δhm)n по формуле (4.6). Если это превышение окажется достаточно близким к δZ, по формуле (4.5) получают значение предела действия поста d. В противном случае по формулам (4.9), (4.6), (4.5) осуществляют еще один или несколько циклов расчета. Пример расчета предела для морей с приливами приведен в приложении 13.

4.3.4.2. Для морей без приливов, озер и водохранилищ предельное расстояние d между уровенными постами следует рассчитывать по (4.1), при этом величина (Δhm)n определяется при n = 1 из выражения

                                                  (4.10)

где hB и hA - максимальные высоты уровня на посту А и В в один и тот же физический момент. Значение максимальной разности высот мгновенных уровней (Δhmax) определяется из анализа совмещенных, по нулю Балтийской системы высот, графиков колебаний уровней двух постоянных постов, построенных по данным наблюдений прошлых лет на сезон, соответствующий запланированному периоду съёмочных работ.

4.3.4.3. Рассчитав пределы действия для всех постоянных уровенных постов определяют их достаточность, при этом могут иметь место следующие ситуации: 1) зоны действия смежных постов перекрываются, а участок съёмки находится в пределах какого-либо уровенного поста, 2) зоны действия смежных постов не перекрываются, а участки съёмки находятся вне пределов этих зон, 3) зоны действия смежных постов перекрываются, участок съёмки расположен за пределами действия береговых уровенных постов.

В первом случае район обеспечен постоянными уровенными постами и временные уровенные посты не устанавливаются.

Во втором случае устанавливаются временные береговые уровенные посты и рассчитываются их пределы действия. Предел действия уровенного поста, устанавливаемого в точке С между двумя смежными постами А и В, расстоянии SAC от пункта А, рассчитывается по формуле

                                          (4.11)

В третьем случае, если отсутствуют данные о характере колебаний уровня в мористых участках съёмки, организуются рекогносцировочные уровенные наблюдения непосредственно в зоне съёмки. Период наблюдений должен быть не менее одних суток; по возможности, продолжаться 3/5 суток. Если максимальная разность превышений мгновенных уровней моря (озера, водохранилища) над нулем Балтийской системы высот, либо над нулями глубин у берега и на мористом участке съёмки превышает заданную величину 0,5 м, а изменение уровня под влиянием сгонно-нагонных и приливных колебаний уровня больше 1 % глубины, то устанавливается уровенный пост открытого моря и определяются его пределы действия по формуле (4.5).

4.3.5. Проектирование уровенных наблюдений для района, где сеть постоянных уровенных постов редкая или ее совсем нет, заключается в определении ориентировочного расстояния между смежными постами.

4.3.5.1. Для морей с приливами расстояние определяется по данным изучения характера колебаний уровня путем выполнения синхронных рекогносцировочных наблюдений. На основании этих данных выполняют расчет пределов действия постов по (4.5) и продолжительности наблюдений на временных уровенных постах с учетом поставленных задач.

4.3.5.2. Для морей без приливов, озер и водохранилищ при определении ориентировочного расстояния между смежными уровенными постами рекомендуется руководствоваться данными, приведенными в таблице 4.1.

Таблица 4.1

Характеристика района

Расстояние между смежными постами, км

Примечание

1

2

3

Открытые приглубые участки побережья с прямым малоизрезанным берегом.

70 - 100

Расстояние считается по генеральным направлениям изломов берега.

Обширные мелководные участки с малоизрезанным берегом, где наблюдаются сгонно-нагонные явления.

50 - 70

Расстояние считается по генеральным направлениям изломов берега.

Значительная изрезанность береговой черты, большое число заливов, бухт, фиордов.

30 - 40

То же

Приустьевые участки больших рек.

30 - 40

То же

4.3.5.3. Ориентировочные расстояния между уровенными постами, определенные по таблице 4.1, должны быть проверены до начала съёмочных работ по данным наблюдениям на этих постах. Если разности высот мгновенных уровней на смежных постах превышают значения, оговоренные в п. 4.3.4, необходимо установить дополнительно временные уровенные посты.

4.3.6. В отдельных случаях для морей без приливов, озер и водохранилищ и правильных приливов, когда высота и фаза прилива (разность фаз на постах не должна быть более 2 часов) изменяются равномерно и пропорционально расстоянию вдоль берега, а по условиям установки и другим причинам бывает затруднительно выдержать предельные расстояния между уровенными постами, они могут быть увеличены с последующим определением поправок к измеренным глубинам путем интерполирования согласно п. 6.5.4.

4.3.7. Дискретность наблюдений устанавливается исходя из максимально допустимых интервалов времени между отсчетами Нt и должна обеспечить заданную точность получения значений изменения уровня на любой момент времени данного уровенного поста.

Эти интервалы определяются из условия

Δt0 = 6 час при ΔН < 0,1 м/час

Δt0 = 1 час при ΔН > 0,1 м/час

где ΔН - приращение уровня за один час.

Организация уровенных наблюдений

4.3.8. Уровенные посты, как правило, должны оборудоваться самописцами уровня воды. Наблюдения над уровнем воды с помощью водомерных реек производится при малой продолжительности работ (до одного месяца) и в том случае, когда установка самописца уровня воды невозможна.

4.3.9. Уровенный пост должен включать в себя устройство для измерения уровня воды и высотную основу.

Устройство для измерений уровня воды состоит из самописца уровня воды (для непрерывной регистрации колебаний уровня) или водомерной рейки (для наблюдений в определенные сроки).

Высотная основа поста состоит из двух реперов, из которых один основной, другой рабочий. Основной репер служит для проверки высоты рабочего репера и закрепления на местности нуля поста, а рабочий - для систематических определений нивелированием высотных отметок нуля водомерной рейки или самописца.

4.3.10. Уровенные посты по своему назначению и продолжительности наблюдений подразделяются на постоянные, дополнительные и временные.

4.3.10.1. Постоянными постами являются постоянно действующие установки на гидрометстанциях Госкомгидромета СССР или других организаций. Они служат для вычисления среднего уровня и наинизшего теоретического уровня (НТУ) из непосредственных наблюдений, а также для определения рабочего (мгновенного) уровня водной поверхности.

4.3.10.2. Дополнительными постами являются уровенные посты с периодом наблюдений три - шесть месяцев. Такие посты устанавливаются в районах, где постоянных уровенных постов недостаточно и служат для вывода среднего уровня и вычисления НТУ.

4.3.10.3. Временными постами являются уровенные посты, которые устанавливаются на время производства работ, когда постоянных или дополнительных постов для освещения уровенного режима в данном районе недостаточно. Они служат для определения отметки рабочего уровня водной поверхности на удаленных от постоянных постов участках съёмки рельефа дна.

4.3.11. По характеру постановки измерительных устройств уровенные посты могут быть береговыми и открытого моря.

Береговые уровенные посты по устройству измерительных приспособлений подразделяются на: реечные (футшточные); свайные; свайно-реечные; с установкой самописца уровня воды.

4.3.11.1. Уровенный пост реечного типа является наиболее простым по устройству и включает водомерную рейку, которая крепится вертикально к неподвижному основанию: стенке или свае пристаней, специальному сооружению в виде свай, забиваемых в грунт и т.д.

4.3.11.2. Уровенный пост свайного типа включает ряд свай, забитых в грунт по створу, перпендикулярному к береговой черте с таким расчетом, чтобы разность высотных отметок двух соседних свай была в пределах 0,5 м. Для этого по выбранному створу производится нивелировка и строится профиль. Сваи следует изготавливать из твердых пород дерева диаметром 15 - 20 см и длиной от 1 до 4 м (в зависимости от характера грунта). Превышение верхнего среза сваи над поверхностью грунта не должно быть более 0,2 м. Для облегчения поиска свай возле них выставляют ориентирные вешки. Наблюдения на свайном посту ведутся с помощью переносной водомерной рейки.

В определенных условиях можно устанавливать уровенный пост свайно-реечного типа.

4.3.11.3. Уровенный пост с установкой самописца является наиболее сложным по устройству и включает самописец и контрольную водомерную рейку. Последняя устанавливается так же, как и на уровенном посту реечного типа, в непосредственной близости от самописца (обязательно вне колодца). По ней производят контрольные отсчеты уровня, которые служат для приведения записей самописца к нулю поста и внесения ежечасных поправок уровня.

Установка самописца уровня воды в зависимости от местных условий может быть: берегового типа - на участках с приглубым берегом; островного типа - при сильно отмелых берегах и значительных осушках.

В экспедиционных условиях рекомендуется устанавливать самописец на свайном сооружении или ряже. Причем поплавковый самописец может быть установлен непосредственно на металлической трубе с отверстиями в стенках, служащей колодцем, которая заглубляется в грунт и укрепляется с помощью оттяжек.

4.3.12. Береговые уровенные посты, независимо от измерительных устройств, должны сооружаться в месте, которое удовлетворяет следующим требованиям:

- иметь в любое время года достаточно свободное сообщение с водоемом, в том числе при самом значительном понижении уровня и большой толщине льда;

- быть защищенным от сильного волнения и от плавучих (дрейфующих) льдов, которые могут повредить измерительные устройства или вызвать затруднения при отсчетах уровня во время шторма;

- располагаться в районе, наименее подверженном постоянному воздействию деятельности человека;

- иметь устойчивый, не подверженный размыву и большим отложениям наносов берег;

- в районе припайных льдов располагаться дальше зоны, внутри которой ледяной покров может лечь на дно при спаде уровня;

- иметь хороший доступ в любых погодных условиях для наблюдений и нивелирования.

4.3.13. Выбор типа берегового уровенного поста производят в зависимости от характера берега, рельефа дна и величины колебаний уровня (табл. 4.2).

Таблица 4.2

Характеристика района

Тип уровенного поста

Примечание

1

2

3

Открытые приглубью участки побережья с прямым малоизрезанным берегом.

Реечный

Устанавливается на сваях или скалах.

Укрытые от волнения бухты, заливы, фиорды с приглубым каменистым дном.

Реечный

Устанавливается на ряже.

Район имеет гидротехнические сооружения.

Реечный

Устанавливается на сооружении.

В районе нет гидротехнических сооружений, дно пологое, колебания уровня значительны.

Свайный

Устанавливается в створе перпендикулярно к береговой линии.

Район с небольшими колебаниями уровня, обрывистым берегом и пологим дном.

Свайно-реечный

 

Малоизученный район с большими величинами и сложным характером приливов.

Уровенный пост с установкой измерителя уровня воды.

 

4.3.14. Уровенный пост открытого моря следует устанавливать для выявления особенностей колебаний уровня на удаленном от берега участке съёмки рельефа дна и приведения измеренных глубин к исходной поверхности без интерполяции по зонам. Его устройство также рекомендуется при большой величине и сложном характере прилива. Кроме того, этот пост экономически целесообразно устанавливать в местах, где для исследования уровенного режима необходимо организовать наблюдения на двух и более временных постах. В этом случае посты открытого моря организуются поочередно в точках, где по расчетам они должны быть.

Пост открытого моря состоит из самописца уровня воды и контрольной рейки на берегу. Последняя служит для снятия контрольных отсчетов, которые производятся в момент постановки и подъёма самописца.

Во избежание выхода пера самописца уровня за пределы ленты, необходимо правильно установить заглубление. Последнее устанавливается с учетом глубины и возможных колебаний уровня в этом районе. Если эту величину рассчитать невозможно, то опытным путем (подъёмы и опускание прибора) подбирают нужное заглубление так, чтобы перо находилось примерно на середине ленты самописца.

Место установки самописцев открытого моря должно быть в достаточном удалении от прибойной зоны.

Расстановка уровенных постов открытого моря должна осуществляться с учетом расположения и размеров района, дальности действия постов, характера рельефа дна, глубин и других местных условий, а также особенностей технических средств для производства уровенных наблюдений на открытой акватории.

После установки поста открытого моря следует определить отметку в Балтийской системе высот нуля самописца уровня воды. Для этого в спокойную погоду, считая уровенную поверхность горизонтальной, нивелированием определяют отметку уреза воды. Превышение уреза воды над нулем самописца уровня на момент времени нивелирования определяют на ленте самописца после его поднятия.

4.3.15. Основные типы установок измерителей уровня моря даны в разработанных ГОИНом и утвержденных ГУГМС «Основных требованиях к проектированию и строительству устройств морских водомерных пунктов и их высотной привязке». Некоторые из них приведены в приложении 14.

4.3.16 Абсолютные отметки на уровенные посты следует передавать с пунктов государственной нивелирной сети. Нивелирование уровенных постов должно включать:

- связь основного репера поста с реперами государственной сети (производится один раз за период работ);

- привязку постовых устройств (реек, свай и самописцев) к основному и рабочему реперам (производится в начале и конце периода работ, а также во всех случаях, когда есть сомнения в неподвижности постовых устройств).

4.3.17. Связь основного репера уровенного поста с реперами государственной нивелирной сети должна осуществляться нивелированием IV класса при расстоянии до них не более 10 км и нивелированием III класса при больших расстояниях. Связь рабочего репера с основным репером уровенного поста и привязка постовых устройств должна производиться нивелированием IV класса в прямом и обратном направлениях.

4.3.18. Для обеспечения топографо-геодезических работ на акватории уровенными наблюдениями необходимо максимально использовать уровенные посты Госкомгидромета СССР, а также других ведомств.

Наблюдения за уровнем водной поверхности

4.3.19. Наблюдения на уровенных постах необходимо производить относительно неизменного за период наблюдений условного горизонта, называемого нулем поста. Нуль поста назначается ниже уровня самой малой воды. В частном случае он может совпадать с нулем рейки (футштока).

На морях СССР, имеющих связь с океанами, за единый нуль поста Госкомгидрометом СССР принимается горизонт, лежащий на 5,00 м ниже нуля Кронштадтского футштока, т.е. горизонт минус 5,000 м, а на морях: Каспийском - минус 28,00, на Аральском - плюс 51,494 м.

На озерах и водохранилищах за нуль поста рекомендуется считать горизонт, принятый на уровенных постах Госкомгидромета СССР, а при отсутствии их назначают свой нуль поста. При этом нуль поста должен быть единым для всего водоема.

4.3.20. На морях без приливов, на всех постах, не имеющих самописцев, наблюдения за уровнем должны производиться в сроки 0, 6, 12 и 18 часов гринвичского времени, что соответствует 3, 9, 15, 21 часам московского времени в зимний период и 2, 8, 14 и 20 часам московского времени в летний период.

4.3.20.1. Во время больших сгонов и нагонов воды, когда изменения уровня за 1 ч превышают 0,1 м, наблюдения за уровнем необходимо производить ежечасно.

4.3.21. На морях с приливами, в том числе и на тех отдельных участках, где средняя величина прилива менее 0,5 м, на всех постах, не имеющих самописцев, наблюдения за уровнем должны производиться ежечасно с указанием времени наблюдений (местное, декретное, московское, гринвичское).

Если величина прилива равна или более 1 м, наблюдения около момента полных и малых вод необходимо вести через каждые 10 мин. в течение получаса до и после каждой полной и малой воды.

4.3.22. На внутренних водоемах, на всех постах, не имеющих самописцев, наблюдения за уровнем должны производиться в 2, 8, 14 и 20 часов местного декретного времени.

В случаях, когда изменение уровня за 1 час превышает 0,1 м (сгон и нагон воды, паводок и т.п.) наблюдения за уровнем необходимо производить ежечасно.

4.3.23. На временных уровенных постах, когда целью наблюдений является определение отметки рабочего уровня водной поверхности в период измерения глубин, наблюдения за уровнем должны производиться в начале и конце рабочего дня, а также в сроки, указанные в п. 5.8.2 - 5.8.4 (в зависимости от места наблюдений и уровенного режима), если они входят в рабочий период.

4.3.24. Отсчеты уровня по рейке необходимо производить с точностью 2 см на морях и 1 см на внутренних водоемах, а времени наблюдения придерживаться с точностью 1 - 2 мин.

4.3.25. Наблюдения на уровенных постах следует вести во время производства съёмочных работ, и в течение всего периода времени, которое необходимо:

- для приведения измеренных глубин к установленному нулю глубин;

- для передачи установленного нуля глубин с постоянных (дополнительных) постов на временные методом водного нивелирования.

4.3.26. При выполнении съёмочных работ на реках определение высотного положения мгновенных (рабочих) уровней воды следует производить одиночными ходами технического нивелирования от пунктов высотного обоснования, абсолютные отметки на которые переданы нивелированием IV класса.

Рабочие уровни воды должны нивелироваться у каждого галса или через несколько галсов (но не реже, чем через 1 км) при условии, что падение уровенной поверхности между ними было равномерным и не превышало 0,1 м. В местах резких изгибов реки и впадения крупных притоков, где возможны значительные поперечные уклоны, превышающие точность измерения глубин, нивелирование рабочих уровней должно производиться по обоим берегам.

4.3.27. Первичная обработка материалов уровенных наблюдений состоит в исправлении моментов отсчета уровня поправками часов, по которым фиксировалось время наблюдений, и в приведении всех отсчетов высоты уровня к нулю поста. По исправленным отсчетам высот уровня строится график колебаний уровня.

4.3.28. Исправление моментов отсчета уровня выполняется непосредственно в журнале уровенных наблюдений. Поправка часов на каждые сутки рассчитывается на основании проверок рабочих часов уровенного поста в период его работы. Поправка часов разбрасывается пропорционально времени наблюдений между моментами сверки времени и вычисляется по формуле:

                                                       (4.12)

где i - номер сличения; ΔТi = Тк - Tуп - разность времени контрольных и уровенных часов при i-ом сличении: Тi - период, в сутках между i и i-1 сличением.

4.3.29. Приведение отсчетов высоты уровня к нулю поста также следует производить в журнале уровенных наблюдений на основании данных нивелировок уровенного поста. Высотная поправка за приведение отсчетов к нулю поста записывается в журнал уровенных наблюдений в начале каждых суток.

4.3.30. Построение графика колебаний уровня производится карандашом на миллиметровой бумаге: по оси абсцисс откладывается время (в масштабе 1 ч - 2 см), а по оси ординат высоты уровня (в масштабе 1 м - 5 см).

По нанесенным на график точкам, соответствующим отсчетам высоты уровня, проводится плавная кривая. При этом промахи в наблюдениях отбрасываются. После проверки построения во вторую руку график обводится черной тушью или пастой.

В начале графика делается надпись: название уровенного поста (водоем, залив, бухта), номер партии, дата начала и конца наблюдений; сроки наблюдений с указанием времени, по которому велись наблюдения. Непосредственные наблюдения колебаний уровня на графике обводится сплошной чертой, а участки с восстановленными высотами уровня - пунктиром.

4.3.31. Если уровенные наблюдения производились с помощью самописцев уровня, то снимаемые с лент самописца ежечасные высоты уровня должны исправляться двумя поправками: за время и высоту.

Поправка за высоту находится в результате приведения отсчетов положений пера на ленте самописца уровня к нулю ленты самописца (основываясь на записях этих показаний при смене лент).

4.3.32. Для приведения показаний самописца уровня к нулю контрольной рейки необходимо к высотам, отсчитанным от нуля ленты самописца прибавить постоянную поправку за разность нулей ленты самописца и контрольной рейки.

4.3.33. Обработку показаний самописца уровня следует вести на ленте самописца. Если кривая записи на ленте в некоторых местах имеет расплывчатую полосу, то в таких местах она осредняется.

По снятым с ленты самописца уровня исправленным ежечасным высотам строится график колебаний уровня.

4.3.34. Контроль выполненных наблюдений за колебаниями уровня водной поверхности заключается в проверке их соответствия техническому проекту и анализу графиков колебаний уровня и принятого предела действия уровенного поста.

Предел действия уровенного поста проверяется в обязательном порядке для случаев, когда во время съёмки наблюдались аномальные изменения уровня (большие сгонно-нагонные колебания, смена режима колебаний и т.п.). Контроль проводится вычислением максимальной разности высот мгновенных уровней (Δhmi) смежных постов на каждую дату периода аномальных колебаний и выполнением условия:

                                                        (4.13)

Если Δhmi превышает установленное значение, то по наблюдениям на данную дату вычисляются поправки за уровень согласно п. 4.3.6.

5. ПРОИЗВОДСТВО СЪЁМКИ

5.1. Съёмка рельефа дна методом промера

5.1.1. Промер является основных методом съёмки рельефа дна и заключается в измерении глубин на съёмочных галсах и плановой привязке мест измерений.

5.1.2. Производство съёмки рельефа дна методом промера включает:

- проложение съёмочных галсов основной системы покрытия с междугалсовыми расстояниями, соответствующими установленной подробности съёмки в зависимости от характера рельефа дна, диапазона измеряемых глубин и применительно к заданному масштабу съёмки для создаваемой карты;

- сгущение съёмочных галсов при обследовании расчлененных участков поверхности дна с характерными формами рельефа, резко отличающимися от окружающих;

- проложение контрольных галсов.

5.1.3. При выборе подробности съёмки необходимо руководствоваться таблицей 5.1 ориентировочных междугалсовых расстояний (L км), приведенной ниже по данным из приложения 3 Инструкции /12/.

Таблица 5.1

Ориентировочные междугалсовые расстояния (L км)

Диапазоны глубин, м

Характер рельефа дна

 

I. Нерасчлененные и слаборасчлененные равнины

II. Равнины, расчлененные долинами и каньонами

III. Грядовый, холмистый, увалистый рельеф, рифы

0 - 20

0,5 - 0,75

0,10 - 0,25

0,05 - 0,10

20 - 50

0,75 - 1,0

0,25 - 0,50

0,10 - 0,15

50 - 200

1,0 - 1,5

0,50 - 0,75

0,15 - 0,25

200 - 500

1,5 - 2,5

0,75 - 1,25

0,25 - 0,50

В таблице приводится условное распределение рельефа шельфа на 3 категории, которым соответствуют основные морфогенетические типы рельефа:

1. Нерасчлененные и слаборасчлененные равнины с пологоволнистым рельефом преимущественно аккумулятивного происхождения, характеризующиеся средними значениями относительной глубины врезов подводных долин от 3 до 10 м, соответственно.

2. Равнины, расчлененные долинами и каньонами, образованные аккумулятивно-абразионными процессами, с относительной глубиной врезов от 10 до 50 м, а также преобладанием холмистогрядового рельефа.

3. Сильно расчлененные равнины тектонического, абразионного и ледникового происхождения, с относительной глубиной врезов более 50 м, а также широким распространением холмов, гряд, рифов, желобов и каньонов.

Морфогенетические типы рельефа и диапазоны глубин определяют при проектировании промера по картографическим и описательным материалам изданий прошлых лет с учетом рекомендаций, приведенных в разделах 7.2 - 7.4. Кроме того, для прибрежных участков съёмки ожидаемые характеристики рельефа дна устанавливают по внешним признакам на прибрежной части суши, характеру берега и пляжей, конфигурации береговой линии, наличию устьев больших рек и другим особенностям побережья с учетом рекомендации приложения 15.

5.1.4. На прибрежных участках шельфа, озер и водохранилищ, с подводными косами, валами и желобами, съёмка рельефа дна должна выполняться с большей подробностью. На подходе к портам, якорным стоянкам и устьям рек расстояния между съёмочными галсами назначаются не реже, чем через 100 м. При съёмке естественных фарватеров, гаваней, узкостей шириной прохода до 300 м и на рейдах, съёмочные галсы назначаются через 20 - 50 м в зависимости от рельефа дна и глубин. На акваториях, закрытых дамбами, волноломами и другими гидротехническими сооружениями, а также на каналах галсы прокладывают через 10, 20 или 50 м, а в местах проектирования строительства гидротехнических сооружений, эксплуатации установок по добыче полезных ископаемых и производству дноуглубительных работ - через 5 - 10 м. У причалов галсы прокладывают через 5 - 10 м нормально к стенкам и в 2 - 5 м вдоль стенок с учетом предназначения причалов для судов различных габаритов.

5.1.5. В пределах района съёмки может возникнуть необходимость назначения различных междугалсовых расстояний в зависимости от характера рельефа и диапазона глубин. Первоначально в техническом проекте устанавливаются междугалсовые расстояния для общей системы покрытия, ориентируясь на наибольшие по площади участки с одинаковой подробностью съёмки. Затем намечаются участки, где предполагается сгущение или разрядка галсов.

Выбранные значения междугалсовых расстояний сопоставляются с установленными для масштаба издаваемой карты средними расстояниями (20, 50, 100, 250 и 500 м для масштабов 1:2000, 1:5000, 1:10000, 1:25000, 1:50000, соответственно).

Если по характеру рельефа выбранные из таблицы 5.1 значения больше средних междугалсовых расстояний для заданного масштаба, то по условиям экономической целесообразности допускается их увеличение, но не более расстояния, соответствующего 2 см в масштабе издаваемой карты.

5.1.6. После выбора междугалсовых расстояний уточняются масштабы рабочих (съёмочных) планшетов с учетом масштаба съёмки. В общем случае масштаб рабочего планшета должен соответствовать масштабу съёмочного оригинала карты и быть таким, чтобы междугалсовое расстояние общей системы покрытия выражалось в среднем промежутком в 1 см. Допустимые крайние значения расстояний между галсами должны находиться в пределах 0,5 - 2 см в масштабе планшета.

Если на отдельных участках акватории (карты) требуется большая подробность съёмки, то допускается составление вспомогательных планшетов более крупного масштаба.

5.1.7. На реках величина междугалсового расстояния устанавливается применительно к масштабу создаваемой карты:

- на плесовых участках рек со спокойным и однообразным рельефом дна - не более 20 мм в масштабе планшета;

- на перекатах и участках со сложным рельефом, а также при обследовании гаваней, каналов и затонов - не более 10 мм;

- при обследовании характерных форм рельефа - не более 5 мм.

5.1.8. При производстве промера эхолотом в комплексе с гидролокационной съёмкой междугалсовые расстояния назначаются с учетом перекрытия зон гидролокационного обзора соседних галсов (п. 5.6.4.2.).

5.1.9. Измерение глубин на съёмочных галсах производится эхолотом или гидролокатором непрерывно с регистрацией на эхограмме или гидролокационном снимке.

В частных случаях (п. 4.1.4.3. Инструкция /12/) при использовании эхолота ПЭЛ-5, наметок и ручных лотов (п. 5.1.59 и 5.1.60) глубины измеряют через промежутки не более 1/4 расстояния между галсами, а при больших уклонах дна и расчлененном рельефе частота измерений удваивается. У причальных сооружений глубины измеряются в расстояниях 1, 3, 5, 7, 10 м от стенки и далее через 5 м; на откосах и бровках каналов - не реже чем через 5 м.

Расположение галсов

5.1.10. Съёмочные галсы промера располагают преимущественно по прямым линиям, перпендикулярным к общему направлению горизонталей или береговой линии, и параллельно относительно друг друга. Такая система галсов применяется в районах с четко выраженным уклоном дна, у прямых открытых с моря берегов, на участках с прилегающими к суше аккумулятивными формами рельефа.

5.1.11. Под углом 35 - 40° к горизонталям или береговой линии галсы располагают в районах, где ожидается грядовый рельеф, подводные валы, желоба, у зубчатых берегов, а также у ровных берегов, где аккумулятивные формы чередуются с абразионными.

5.1.12. Радиальными галсами (веером) обследуют районы вокруг небольших островов и острых мысов, когда расстояние между галсами увеличивается по мере удаления от берега, что согласуется с уменьшением расчлененности рельефа дна и возможность уменьшения подробности съёмки.

5.1.13. При обнаружении замкнутых форм рельефа (холмов, банок, гор) прокладывают взаимно перпендикулярные галсы. Вытянутые ложбины, желоба, каньоны, участки с перегибами рельефа, а также узкие протоки рек обследуются зигзагообразными галсами.

5.1.14. Произвольно по отношению к направлению горизонталей галсы разрешается располагать при равнинном или холмистом рельефе, когда на значительном протяжении не наблюдается заметного общего уклона дна.

5.1.15. В портах, гаванях и у причальных стенок галсы располагают применительно к их конфигурации. В небольших заливах и бухтах, имеющих вытянутую форму, а также на каналах и фарватерах, галсы располагают по нормали к их продольным осям и 1 - 3 галса - по оси и параллельно ей.

5.1.16. На реках галсы располагают нормально или под углом 30 - 45° к общему направлению течения реки и 1 - 3 галса - по судовому ходу.

5.1.17. При совмещении промера с гидролокационной съёмкой система параллельных галсов прокладывается исходя из рекомендаций для промера, а дополнительные галсы располагаются согласно ст. 5.6.6.

Проложение съёмочных галсов

5.1.18. Проложение съёмочных галсов заключается в непрерывном удержании движущегося судна на запланированной системе галсов по выбранным направлениям с корректировкой курса по периодическим определениям места и может осуществляться одним из следующих способов:

- по компасу;

- по береговым створам;

- по направлениям, указываемым с берега;

- по линю (тросу);

- по изофазометру, индикатору пути или по другим приборам автоматизированной системы.

5.1.19. В отдельных случаях при производстве гидролокационной съёмки съёмочные галсы могут прокладываться по линии поставленных вех с учетом требований раздела 5.6.

5.1.20. Проложение съёмочных галсов по компасу производят при междугалсовых расстояниях более 50 м, а при наличии течений - 100 м и более. Курс судна рассчитывают с учетом суммарного сноса и корректируют по определениям места. Линия съёмочного галса обычно получается ломаной, с непостоянными расстояниями между соседними галсами.

5.1.21. Способ проложения съёмочных галсов по береговым створам применяется при междугалсовых расстояниях менее 50 м, а в районах со значительными течениями - менее 100 м. На берегу предварительно разбивается магистраль. Углы магистрали можно измерять 30" теодолитом одним полуприемом, расстояние - мерной лентой, рулеткой или дальномером. Разбивка магистрали, в зависимости от конкретных условий, производится для всего участка съёмки, либо для части его. Если съёмочные галсы прокладываются перпендикулярно магистрали, то на ней закрепляются пикеты через расстояния, равные междугалсовому расстоянию L. Если съёмочные галсы прокладываются под некоторым углом a к магистрали, то пикеты закрепляются через расстояния L sec a. Для облегчения расчетов при втором случае рекомендуется пользоваться таблицей 5.2.

Переносные створные знаки устанавливаются от магистральных пикетов с помощью теодолита или секстана под углом a к магистрали. Размеры створных знаков, расстояние между задним и передним знаками зависят от длины съёмочных галсов и рассчитываются согласно п. 4.1.8.

Створы для продолжения радиальных галсов разбиваются путем установки переносных знаков веером по направлениям, задаваемым из общего полюса. Угол между линиями галсов рассчитывается по формуле:

                                                             (5.1)

где L - расстояние между галсами на внешнем крае обследуемого сектора;

D - расстояние от полюса до конца галса.

Таблица 5.2

Величина угла между магистралью и направлением съемочного галса, град.

Длина участка магистрали между створными пикетами при междугалсовом расстоянии, м

50

100

250

500

10 (170)

288

576

1440

2879

20 (160)

146

292

731

1462

30 (150)

100

200

500

1000

40 (140)

78

156

389

778

50 (130)

65

130

326

652

60 (120)

58

116

289

578

70 (110)

53

106

266

532

80 (100)

51

102

254

508

Чтобы избежать излишнего сгущения съёмочных галсов вблизи берега при работе по радиальным галсам часть их не следует доводить вплотную к берегу. Из каждой группы галсов укорачивается один или несколько с таким расчетом, чтобы расстояния между крайними было не менее 0,5 L.

5.1.22. Проложение съёмочных галсов по направлениям, указываемым с берега теодолитом, производится в случаях, когда нет возможности разбивки створов на берегу, при съёмке рельефа дна у причалов, пристаней, в гаванях и узкостях.

При работе этим способом на берегу в определенных точках магистрали устанавливается теодолит, визирная ось которого направляется по линии галса. Съёмочное судно удерживается в заданном направлении командой с берега «лево» или «право», передаваемой по радио или визуально. Магистраль разбивается аналогично, как и в случае проложения галсов по створам.

5.1.23. Проложение галсов по линю (тросу) производится в случае выполнения крупномасштабных (1:2000 и крупнее) ответственных работ у причалов, в гаванях, узкостях, при инженерных изысканиях для гидротехнического строительства. Заранее размеченный линь (трос) закрепляется в заданном направлении одним концом на магистрали, вторым - на противоположном берегу узкости, либо к неподвижному предмету на акватории (причальная бочка, стоящий на якоре катер и т.п.). Съёмку рельефа дна обычно ведут лотом или наметкой, передвигаясь по линю (тросу).

5.1.24. Проложение съёмочных галсов по изофазометру и индикатору пути рекомендуется при использовании для определения места судна РГС.

При использовании РГС выбирается такая расстановка береговых станций, чтобы изолинии одного из каналов были как можно ближе к нормалям к берегу. Тогда возможно совмещение направления съёмочных галсов с направлением изолиний. При проложении галсов по гиперболам увеличение расстояния между ними в мористой части района работ, в общем случае согласуется с разрядкой съёмочных галсов по мере удаления от берега и увеличения глубин. Для вождения судна по гиперболам используется изофазометр, значительно упрощающий работу. Прибор устанавливается перед рулевым, который направление движения судна поддерживает так, чтобы стрелка изофазометра не отклонялась от положения, соответствующего избранной гиперболе.

5.1.25. На реках с быстрым течением рекомендуется удерживать на галсе шлюпку относительно стоящего на якоре катера на тросе и прокладывать галсы маятниковым способом. Для этого в 200 - 300 м выше по течению от участка съёмки ставится на якорь опорное судно на корме которого закреплена лебёдка с размеченным тросом длиной до 500 м. К этому тросу крепится шлюпка, с которой производится измерение глубин. Под действием течения на плоскость пера руля, находящегося в одном из крайних положений, шлюпка будет перемещаться от берега к берегу. При этом съёмочный галс получается в виде дуги с радиусом, равным вытравленному с лебёдки тросу. Для поддержания на плаву металлического троса под него через определенные расстояния подводят поплавки. Используя маятниковый способ, можно прокладывать съёмочные галсы с междугалсовым расстоянием до 5 м.

Сгущение съёмочных галсов и обследование характерных форм рельефа

5.1.26. Правильно выбранная подробность съёмки позволяет выявить признаки характерных форм рельефа. В этих местах следует произвести сгущение съёмочных галсов с целью более детального обследования. Различают три признака характерных форм рельефа: слабый, средний и сильный. Изменение глубины на 10 % по сравнению с близлежащими является слабым признаком, на 20 % - средним и на 30 % - сильным признаком. При этом надо учитывать общий характер подводного рельефа изучаемого района, ибо то, что является признаком характерных форм рельефа на равнине будет обычным изменением глубины при расчлененном рельефе.

5.1.27. Выявленные в процессе сгущения съёмочных галсов характерные формы рельефа подлежат детальному обследованию. Задачами его являются: установление границ характерных форм рельефа и определение величины и места наибольшей или наименьшей глубины.

Проверку мест, где обнаружены признаки характерных форм рельефа, а также мест отличительных глубин производят проложением нескольких взаимноперпендикулярных галсов, направленных под углом 45° к основным.

Если этими дополнительными галсами подтвердится характерная форма рельефа и определится ее направление, то назначают границы участка, подлежащего более подробному обследованию.

Для выявления характерных форм рельефа следует использовать обзорно-поисковый гидролокатор.

5.1.28. Кроме мест, где отличительные глубины выявлены в процессе съёмки, дополнительные галсы следует прокладывать:

- в местах со сложным рельефом, где заданная подробность съёмки оказалась недостаточной;

- в местах, где по каким-либо причинам междугалсовые расстояния оказались увеличенными более, чем на 50 % от заданных;

- на участках, где направления галсов оказались близкими к направлению горизонталей, так что последние не могут быть проведены достоверно;

- по осям фарватеров, каналов, а также по 2 - 3 галса по сторонам от осей;

- у характерных мысов для выявления подводных кос.

Измерение глубин эхолотами

5.1.29. Основными руководящими документами при измерении глубин эхолотами являются технические описания и инструкции по эксплуатации, входящие в комплект эхолота, а также правила, изложенные ниже и соответствующие требованиям Инструкции /12/.

5.1.30. Измерения глубин выполняются в основном с движущегося судна (катера, шлюпки) эхолотами, имеющими самописцы для непрерывной регистрации профиля дна на эхограмме. Дискретные измерения глубин в отдельных точках при промере по линю или со льда могут производиться эхолотами без регистрации на эхограмму путем снятия отсчетов с цифрового табло или других указателей и записью в журнал промера.

5.1.31. На съёмочном судне должно быть установлено два однотипных эхолота для обеспечения непрерывной работы в случае неисправности одного из них. Перед выходом в море проводятся проверочные испытания эхолотов. При испытаниях, а также в процессе съёмки для обеспечения необходимой точности измерения глубин оператору следует строго следить за режимом работы эхолота:

- обеспечивать четкость записи нулевой линии и непрерывность регистрации профиля рельефа дна путем регулировки усиления эхоимпульса, добиваясь исключения посторонних шумов;

- при смене эхограммы исключить перекосы бумаги и проверить плавность хода пера самописца и переключения скорости протяжки бумажной ленты;

- проверять соответствие напряжения электропитания эхолота номинальному через каждые 1 - 2 ч работы, а также во время тарирования; отклонение напряжения от номинального должно быть не более, чем на 5 - 10 % в зависимости от типа эхолота;

- определять частоту вращения электродвигателя эхолота через 1 - 2 ч работы.

5.1.32. Измерение глубин по возможности следует вести на крупномасштабном диапазоне, но в то же время должна быть обеспечена непрерывность записи глубин и их отсчет с одинаковой точностью как на текущем съёмочном галсе, так и на смежных. В случае резкого перепада глубин, когда эти условия не могут быть выполнены, измерение глубин производится на мелкомасштабном диапазоне.

5.1.33. Переход с одного эхолота на другой (при чередовании их работы) следует делать на участках со сравнительно ровным дном.

5.1.34. Запись предельных глубин для конкретного типа эхолота, как правило, становится слабой. Ее усиливают регулятором усиления, не обращая внимания на то, что с усилением увеличивается количество помех. Могут наблюдаться пропуски в записи из-за усиления бортовой и килевой качки судна.

В этом случае для большей надёжности измерений рекомендуется уменьшить ход и несколько изменить направление галсов. В случае пропуска в записи на эхограмме длиной до 3 мм, делается анализ предыдущих и последующих глубин, а также глубин на соседних галсах, по результатам которого делается заключение о том, что на участке пропуска не должно быть отличительных глубин или о необходимости выполнить заделку галса.

Перерывы и разбросы в записи могут также наблюдаться из-за водорослей, прохождения косяка рыб, из-за очень сложного рельефа дна. Причины прерывистой записи должны быть выяснены во время съёмки и, при необходимости, сомнительный участок проходят повторными галсами. Выявленные на эхограмме помехи перечеркиваются и снабжаются пояснительными надписями. Закреплять карандашом или поднимать нечеткую запись профиля дна запрещается.

5.1.35. Записи на эхограммах во время съёмки и их оформление следует производить таким образом, чтобы при обработке материалов съёмки с них можно было выбрать все сведения, необходимые для исправления глубин и разноски отметок дна на планшетах.

В начале эхограммы должны быть записаны следующие сведения:

- наименование предприятия, производившего съёмку и его адрес;

- район съёмки, название судна;

- дата производства съёмки;

- номер эхограммы, планшета, журнала определений, фазограммы;

- номер съёмочных галсов, тарирований эхолота;

- тип и номер промерных эхолотов, заглубление вибраторов, база между вибраторами;

- должности и фамилии лиц, производивших съёмку и их подписи.

5.1.36. В процессе съёмки на эхограмме должно быть отмечено:

- дата и время начала и конца галса, при смене вахт и смене суток;

- номер и время каждой оперативной отметки;

- измеренные интервалы времени до десятых долей секунды за установленное число вспышек контрольной лампочки эхолота или измерение фактической частоты вращения электродвигателя эхолота и время ее определения;

- время регулировки частоты вращения электродвигателя эхолота;

- напряжение электропитания эхолота;

- диапазон измерения глубин и фазировка;

- результаты тарирований и сличений;

- моменты включения телеграфного аппарата, магнитной ленты, диска или другого регистратора цифровой информации.

5.1.37. В конце эхограммы следует фиксировать:

- название судна и дату производства съёмки;

- номер эхограммы;

- должности и подписи лиц, обработавших и проверивших эхограмму.

5.1.38. В процессе съёмки рельефа дна оперативные отметки на эхограмме должны производиться в моменты определения места судна, в моменты изменения режима движения судна и при каждом резком изменении глубины. Одновременно, при использовании РГС оперативные отметки должны наноситься на фазограмме. Необходимо предусмотреть синхронизацию нанесения оперативных отметок на эхограмме эхолота и фазограмме РГС. У оперативных отметок, при необходимости, делаются краткие пояснительные надписи, например, «08.15 - начало съёмки», «9.40 - изменение курса» и т.п.

5.1.39. Отсчитывание глубин с эхограммы следует производить с погрешностью не более 0,5 мм в масштабе регистрации и записывать:

- до десятых долей метра - на глубинах до 200 м;

- до целых метров - на глубинах более 200 м.

Снятые с эхограммы глубины должны быть нанесены на рабочий планшет или кальку глубин для оперативного анализа подводного рельефа и принятия решения о дополнительном обследовании.

5.1.40. В эхолотах, позволяющих вводить поправки в измеренные глубины, перед началом съёмки можно ввести поправки за углубление вибраторов ΔZB, за место нуля ΔZM0 и за отклонение действительной вертикальной скорости звука в воде от расчетной ΔZV по данным гидрологических наблюдений согласно требований раздела 5.3. В процессе съёмки введенные значения скорости звука следует корректировать при их изменении более чем на 7,5 м/с с учетом зон одинаковых поправок (приложение 1).

Данные введения поправок должны быть записаны на эхограмме.

5.1.41. При использовании эхолотов, имеющих выход на цифропечать или с записью глубин на телеграфной ленте, на внешней стороне каждой ленты должно указываться:

- номер ленты;

- название судна и район работ;

- дата, время начала и конца печати глубин на данной ленте;

- установленный ритм (дискретность) регистрации глубин;

- номера эхограмм и журналов съёмки, относящихся к данной ленте;

- номера планшетов, съёмочных галсов, оперативных отметок;

- фамилии лиц, производивших съёмку.

5.1.42. Делать исправления в тексте, напечатанном на телеграфной ленте, а также разрезать и склеивать ленту с целью исключения напечатанных с ошибками глубин, запрещается. Ложные глубины на ленте подчеркиваются цветным карандашом, а соответствующая ложной глубине метка на эхограмме обводится кружком.

Для отделения на телеграфной ленте одного этапа работ от другого (съёмочный галс, тарирование и т.п.) рекомендуется протягивать ленту на несколько сантиметров.

5.1.43. Во время съёмки рельефа дна ответственность за работу эхолота несет оператор эхолота. В его обязанности входит:

- включение и выключение эхолота, переключение диапазона измеряемых глубин, смена работы эхолотов;

- определение частоты вращения электродвигателя, напряжение электропитания эхолота;

- регулировка частоты вращения электродвигателя;

- регулировка лентопротяжного механизма, смена лент;

- регулировка усиления;

- профилактический осмотр эхолота, согласно инструкции по эксплуатации;

- нанесение необходимых оперативных отметок и записей на эхограмму;

- анализ качества регистрации глубины на эхограмме;

- оповещение старшего по вахте о резких изменениях глубин, появление отличительных глубин, появление пропусков в записи профиля дна и т.п.

Определение поправок эхолота

5.1.44. Глубины, измеренные эхолотом, для исключения систематических погрешностей должны быть исправлены суммарной поправкой эхолота ΔZЭ по формуле:

ΔZЭ = ΔZV + ΔZn + ΔZB + ΔZБ + ΔZМ0 + ΔZ0 + ΔZγ                                        (5.2)

где ΔZB - поправка за отклонение действительной средней вертикальной скорости звука в воде от расчетной;

ΔZn - поправка за отклонение действительной частоты вращения электродвигателя эхолота от номинальной;

ΔZB - поправка за углубление вибраторов эхолота;

ΔZБ - поправка за базу между вибраторами эхолота;

ΔZМ0 - поправка за место нуля эхолота;

ΔZ0 - поправка за проседание (изменение осадки) судна при движении на мелководье;

ΔZγ - поправка за наклон дна.

Определение частотных поправок производится методами, приведенными в п.п. 5.1.45 - 5.1.52 по формулам п. 6.6.4. Определение поправки эхолота тарированием производится в последовательности, указанной в п.п. 5.1.53 - 5.1.58 по формулам п. 6.6.5 с учетом приложения 17.

Суммарная поправка эхолота входит в общую поправку измеренных глубин ΔZ, представляющую собой алгебраическую сумму поправки за уровень ΔZf и поправки эхолота ΔZЭ или поправки другого лота ΔZЛ (пункт 6.6.1).

Определение поправки эхолота ΔZЭ суммированием частных поправок

5.1.45. Поправка ΔZV отклонение действительной вертикальной скорости звука от расчетной (пункт 6.6.4.1) определяется по результатам измерений во время съёмки температуры t и солености S воды на гидрологических станциях или по результатам непосредственных измерений скорости звука приборами МИС-1, ИЗМ-2000. Расстояния между точками измерений температуры, солености или непосредственно скорости звука аппаратурой МИС-1 рассчитывается по формуле 2.1 (пункт 2.4.4). Методы определений скорости звука изложены в разделе 5.3.

Если район съёмки расположен в пределах действия таблиц для исправления глубин, измеренных эхолотом (ГУНиО МО, 1983), то поправка ΔZV выбирается из таблиц. Возможность использования таблиц проверяется контрольными измерениями скорости звука в 2 - 3-х характерных точках района съёмки на стандартных горизонтах. Табличные поправки ΔZV могут быть использованы, если расхождения действительных и табличных значений средней вертикальной скорости звука Vi, будут не более 7,5 м/с.

5.1.46. Поправка ΔZn за отклонение действительной частоты вращения электродвигателя эхолота от номинальной определяется в процессе съёмки через каждые 1 - 2 часа работы эхолота, а также во время тарирования и в случаях резкого колебания напряжения сети. На эхограмме ведется запись данных при каждом определении. Определение поправки производится по данным подсчета установленного числа вспышек контрольной лампочки эхолота для номинальной частоты за интервал t0 = 60 с. В случае отклонения частоты от номинальной определяется секундомером действительный интервал времени t (до десятых долей секунды) для установленного числа вспышек. Расчет поправок ведется согласно п. 6.6.4.2.

В эхолотах с электронной разверткой времени благодаря высокой стабильности частоты генератора тактовых импульсов погрешность ΔZn практически отсутствует. Контроль осуществляется по цифровому указателю глубины в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

5.1.47. Поправку за углубление вибраторов эхолота ΔZB необходимо определять в начале и конце рабочего дня с точностью до 5 см. В случае установки забортных вибраторов углубление считывают по делениям на штанге. При врезных вибраторах для определения ΔZB измеряют расстояние от действующей ватерлинии до палубы или фальшборта. Вычисления производят согласно п. 6.6.4.3.

5.1.48. Для вычисления поправки за базу между вибраторами эхолота ΔZБ измеряется и записывается на эхограмме горизонтальное расстояние между вибраторами.

5.1.49. Поправка за место нуля эхолота ΔZM0 определяется перед съёмкой и по окончании ее на глубинах порядка 5 - 30 м с помощью тарирующего устройства сравнением показаний эхолота, исправленных поправками ΔZB, ΔZБ, ΔZn и ΔZV, с отсчетом глубины по маркам линя до тарировочного диска.

Если величина ΔZM0 превышает 1 мм в масштабе эхограммы для диапазона сличения, необходимо определить источники погрешностей, устранить их и произвести повторное определение поправки ΔZM0 . Вычисление поправки производится согласно п. 6.6.4.5.

5.1.50. Поправка за проседание (изменение осадки) судна при движении на мелководье ΔZ0 определяется, как правило, один раз в полевой сезон путем проведения полевых испытаний на глубинах до 20 м. На мелководье, при ровном дне многократно измеряют глубину в одном и том же месте у выставленной вехи на стопе и на ходу судна при различных скоростях, на прямом курсе протяженностью пути 600 м до и после вехи.

При производстве съёмки рельефа дна на мелководье рекомендуется уменьшать скорость съёмочных судов до 3 - 4 узлов и таким образом исключить проседание судна. Поправка рассчитывается согласно п. 6.6.5.3. и учитывается, если она превысит 0,1 м.

5.1.51. Поправку за наклон дна ΔZγ следует определять при съёмке резкорасчлененного рельефа на больших глубинах в том случае, если это предусмотрено техническим проектом, в котором должен быть обоснован способ определения углов наклона дна с погрешностью mγ = 1°. Ориентировочно можно судить о необходимости учета поправки за наклон дна в тех случаях, если значение ΔZγ больше, чем средняя квадратическая погрешность ее определения. Это условие наступает при углах наклона дна, соответствующих неравенству:

                                                   (5.3)

где  - средняя квадратическая погрешность измерения глубин в процентах от глубины Z, учитывающая (априорно) инструментальную погрешность данного типа эхолота и частные погрешности.

Например, при относительной погрешности измерений глубины 100 м  = 1 % поправку ΔZγ следует учитывать только при углах наклона свыше 6°.

Поправки ΔZγ рассчитываются согласно п. 6.6.4.6.

5.1.52. Для контроля правильности определения и учета поправок эхолота (если они не определялись тарированием), следует производить контрольные сличения глубин, измеренных эхолотом и исправленных всеми поправками, с глубинами, измеренными другим эхолотом или проволочным лотом. Если расхождения в глубинах будут превышать удвоенную среднюю квадратическую погрешность исправленной глубины mZ (см. табл. прилож. 16), то съёмка рельефа дна, выполненная между данным контрольным сличением и предыдущим, должна быть переделана. При этом следует прервать съёмку, отрегулировать эхолот и определить поправку за место нуля. Сличение выполняется способом тарирования или измерения глубин на стопе судна проволочным лотом на участках с ровным дном. Контрольные сличения следует производить не менее одного раза в средний период повторяемости гидрологических наблюдений в характерных местах дневного продвига работ, а также при возникновении сомнений в правильности показаний эхолота. Результаты контрольных сличений записываются на эхограмме.

Определение поправки эхолота тарированием

5.1.53. Сущность тарирования заключается в сравнении глубин, измеренных эхолотом до погружаемого на различные горизонты металлического диска, с глубинами до этого же диска, висящего на стальном тросе, размеченном марками и выверенном на компараторе. Лотлинь маркируется от отражающей поверхности диска для стандартных горизонтов 2, 3, 4, 5, 7, 10, 15, 20, 30, 40 и 50 м.

Тарирование эхолота необходимо производить не менее одного раза в сутки (рекомендуется в начале и конце рабочего дня), в дрейфе судна в характерных местах участка съёмки до глубин, обеспечивающих четкую запись тарирования на эхограмме.

5.1.54. Порядок работы при тарировании следующий:

1) Перед тарированием за 15 - 20 минут включают эхолот и производят регулировку частоты вращения электродвигателя эхолота таким образом, чтобы отклонение от номинала было в пределах 0,3 - 0,5 % (в зависимости от типа эхолота). Допускается частоту вращения электродвигателя устанавливать так, чтобы суммарная поправка тарирования в районе съёмки, где измерена средняя скорость звука в воде, была минимальной для всего диапазона измеряемых глубин.

2) Первоначально с катера (судна), находящегося в дрейфе, диск тарирующего устройства опускается на первую глубину (2 м) и производится регулировка эхолота для получения четкой записи на эхограмме от диска.

3) Затем, постепенно опускается на тросе диск и на каждом очередном горизонте тарирования выдерживается так, чтобы на эхограмме получилась четкая линия записи глубин длиной не менее 10 мм. На эхограмме, в моменты, когда судно не имеет крена, делаются оперативные отметки и записываются глубины опускания диска и глубина, снятая с цифрового табло (если оно имеется). При подъёме диска наблюдения повторяются.

4) На эхограмме также записывается время начала и конца тарирования, дата, координаты места тарирования, погода (ветер, волнение); качка (бортовая и килевая), напряжение электропитания и частота вращения электродвигателя в начале и в конце тарирования.

5.1.55. Если тарирование производится на судне с врезными вибраторами, то диск опускается на тросе через дополнительный блок, заранее закрепленный на киле у вибраторов, или используют оттягивающий линь. В этих случаях начало отсчета глубин отмечается нулевой маркой на тросе у блока лот-балки при положении диска на уровне вибраторов.

В начале, середине и в конце полевых работ следует производить компарирование лотлиня тарировочного устройства и определять поправку за компарирование ΔZЛ.

5.1.56. Суммарную поправку тарирования ΔZТ следует определять по формуле:

                                            (5.4)

Суммарная поправка тарирования ΔZТ включает в себя следующие поправки: ΔZV, ΔZn, ΔZB, ΔZБ, ΔZМО. При определении суммарной поправки эхолота необходимо кроме ΔZТ учесть поправки ΔZ0 и ΔZγ для устранения погрешностей, возникающих в процессе съёмки. Дополнительно, за период съёмки может возникнуть необходимость учесть поправки за отклонение частоты вращения электродвигателя от частоты при тарировании  (формулы для расчета приведены в п. 6.6.5) и за изменение осадки судна на ходу .

5.1.57. Расхождение в величине поправок ΔZТ, определенных из двух последовательных тарирований и исправленных поправками за изменение частоты вращения электродвигателя эхолота, не должны превышать 0,3 м на глубинах до 30 м, а на глубинах свыше 30 до 50 м ... 0,5 м. Эти допуски установлены исходя из значений средних квадратических погрешностей, измеренных и исправленных всеми поправками глубин для существующих промерных эхолотов ПЭЛ-3, ПЭЛ-4 и ЭРА-1, приведенных в приложении 16. В случаях расхождений, превышающих указанные допуски, съёмка участка, для которого точность определения поправок эхолота оказалась невыдержанной, должна быть переделана.

Пример вычисления поправок эхолота, определенных тарированием приведен в приложении 17.

5.1.58. В районах со сложным гидрологическим режимом рекомендуется выбирать характерные места для тарирования, производя измерения батитермографом распределения температуры воды по вертикали.

На участке, где запланировано измерение глубин в течение последующих 10 дней, выполняют батитермографные станции, равномерно распределенные по площади участка. Количество станций определяется в зависимости от площади, глубины, рельефа, температурного режима участка /36/.

По данным батитермографных станций для исследуемого участка строят карты площадного распределения средних температур в слоях 0 - 10; 0 - 20; 0 - 30; 0 - 40; 0 - 50 м. Изотермы проводят через 0,5 - 1 °С.

Характерным местом тарирования для всего участка или для части его будет то, где средняя температура слоев, входящих в диапазон измеряемых глубин, не будет отличаться от средней температуры соответствующих слоев любой другой точки участка или части его более чем на 1,5 °С. Это условие позволяет избежать расхождений в средней вертикальной скорости звука на соседних участках более чем на 7,5 м/с.

Рассмотрим случай, представленный на рис. 5.1. Диапазон измеряемых глубин на участке предстоящей съёмки от 20 до 40 м. По данным 9 батитермографных станций построены три карты площадного распределения температур для слоев воды 0 - 20 м; 0 - 30 м; 0 - 40 м. Анализ этих карт показывает, что характерным местом тарирования для всего диапазона глубин обследуемого участка является любая точка, лежащая между изотермами 7,5° и 8,0° на рис. 5.1в.

Рис. 5.1 Определение характерных мест тарирования

(а, б, в - площадное распределение средних температур воды в слоях 0 - 20 м, 0 - 30 м, 0 - 40 м, соответственно).

5.1.59. Вместо ежедневных тарирований допускается вести ежедневный контроль постоянства суммарной поправки тарирования ΔZТ с помощью батитермографа типа ГМ-9-Ш, ГМ-7-Ш. Для этого в начале работы на данном участке параллельно с тарированием определяется батитермографом распределение температуры воды по вертикали. В дальнейшем распределение температуры контролируется ежедневно. Если отклонение средних температур слоев удовлетворяет условиям, изложенным в п. 5.3.4, то тарирование не производится. В противном случае измерения повторяются одновременно с тарированием.

5.1.60. На приливных участках рек тарирование эхолота выполняется с учетом возможности сравнения поправок ΔZТ из двух последовательных определений, т.е. с учетом одинаковых гидрологических условий (например, оба тарирования выполняются при отливе или во время прилива).

Измерение глубин наметкой, ручным и механическим лотом

5.1.61. Наметкой измеряют глубины до 5 м с малых плавсредств (шлюпка, катер), когда измерение глубин эхолотом невозможно (например, из-за густых водорослей). При мягком грунте на нижний конец наметки (пятку) надевают круглый башмак диаметром 10 - 12 см.

Наметка при измерении глубин заносится вперед по ходу шлюпки (катера) так, чтобы в момент отсчета она приняла вертикальное положение. Глубины следует отсчитывать по ближайшему, погруженному в воду, дециметровому делению наметки с точностью 0,1 м. Во избежание завышений отсчетов глубин на участках рек с сильными течениями (на перекатах) при измерении глубины наметкой рекомендуется располагать галсы продольно вниз по течению.

Ручным и механическим лотом с грузилом массой не менее 4 кг и со стальным лотлинем диаметром 2 - 3 мм измеряют глубины со льда, вдоль причальных стенок (со стенки), при промере по линю со шлюпки. Глубина отсчитывается по ближайшей погруженной в воду марке при вертикальном положении лота в момент касания им дна. Лотлинь маркируют с помощью медной или латунной проволоки по разметкам на специально изготовленной доске длиной 5 м. Для устранения накапливания погрешностей вначале разбивают лотлинь при помощи 20-метровой стальной мерной ленты на 5-метровые отрезки. Марки накладывают на лотлинь через 0,1 м от 0 до 30 м; от 30 до 50 м - через 0,2 м; от 50 до 100 м - через 0,5 м.

Контрольные галсы

5.1.62. Для оценки качества съёмки рельефа дна прокладывают контрольные галсы, которые также используют для получения дополнительной информации о рельефе.

5.1.63. Контрольные галсы располагают нормально к направлениям съёмочных галсов не реже чем через 10 - 15 см на планшете. Каждый съёмочный галс должен иметь не менее трех пересечений с контрольными, а в узких заливах, бухтах, на фарватерах - не менее двух пересечений. При съёмке у прямого малоизрезанного берега один из контрольных галсов прокладывают вдоль берега в зоне глубин 2 - 5 м.

Разрешается не прокладывать контрольные галсы, если съёмочные галсы взаимно пересекаются не меньше чем в двух местах.

В пределах каждого типа рельефа дна (табл. 5.1) для промера на участках с одинаковыми междугалсовыми расстояниями должно быть не менее 30 пересечений со съёмочными галсами, а в случаях, когда участки с однотипным рельефом имеют продолжение на соседних планшетах, таких пересечений в совокупности должно быть 50 - 100 на 2 - 3-х рабочих планшетах по всей акватории съёмки.

5.1.64. Контрольные галсы должны прокладываться в спокойную погоду. Если место судна определяется с помощью радиотехнических средств, то контрольные галсы должны быть проложены при невозмущенном состоянии фазового поля. Порядок определения места и измерения глубин на контрольных галсах такой же, как и на съёмочных галсах. Рекомендуется начинать съёмку с проложения контрольных галсов, чтобы в последующей работе была возможность проверять сходимость глубин в пересечениях со съёмочными галсами в процессе съёмки.

5.1.65. Измеренные на контрольных галсах глубины перед разноской на рабочий планшет или кальку контрольных галсов следует исправлять поправками эхолота и за уровень, при этом допускается для оперативного контроля в районе работ использовать приближенное значение общей поправки к измеренным глубинам. Поправка за отклонение фактической вертикальной скорости звука приближенно рассчитывается по гидрологическим данным наблюдений прошлых лет. Поправка за уровень предвычисляется по результатам обработки предыдущей серии наблюдений или по данным Таблиц приливов издания Госкомгидромета. Если за период между проложением контрольных и съёмочных галсов отдельные частные поправки остаются постоянными, то при составлении кальки глубин их можно не учитывать. Полученные глубины надписываются на контрольных галсах красным цветом, а на съёмочных галсах - черным или синим цветом. Для точки пересечения галсов делается дополнительная выборка глубин с эхограмм путем интерполирования расстояний между определениями места с помощью делительной палетки. Допустимые расхождения глубин в точках пересечения основных и контрольных галсов должны удовлетворять требованиям п. 5.7.5.

5.2. Определение места судна

Основные требования к определению места

5.2.1. Способы и средства определения места движущегося на съёмочном галсе судна должны обеспечивать плановую привязку измерений с необходимой точностью по всему району работ и должны быть весьма частыми, а для автоматизированных систем - непрерывными.

Требования к точности частых определений места на галсе задаются исходя из допустимой величины средней квадратической погрешности определения места М, которая не должна превышать 1,5 мм в масштабе съёмки относительно пунктов съёмочного обоснования (не более 0,15 междугалсовых расстояний L, а для опорных глубин разреженного промера при АФС - не более 0,5 мм в масштабе планшета). Формулы для вычисления М приведены в приложении 6 Инструкции /12/.

5.2.2. Определение места на галсах при съёмке шельфа, озер, водохранилищ производят через равные интервалы времени и обычно не реже 3 - 4 см в масштабе планшета, а при съёмке рек не более 2 см. При сильном сносе, когда удерживаться на галсе затруднительно, определения производят чаще.

Кроме того, определения должны производиться:

- в начале и конце каждого галса;

- при изменении скорости судна;

- при переменах курса более чем на 3°;

- при поворотах в начале и конце циркуляции, если не прекращалось измерение глубин;

- при резких изменениях глубин;

- при любом происшествии, на которое впоследствии придется ссылаться.

5.2.3. Для исключения систематических погрешностей и промахов следует периодически определять место судна дополнительно другими независимыми способами.

Если место определяется с использованием различных РНС, рекомендуется при переходе от одной системы к другой выполнить несколько определений по обеим системам одновременно.

5.2.4. При каждом определении места должна быть обеспечена одновременность моментов определений или нанесения оперативных отметок на ленты технических средств определения места и оперативных отметок на эхограммах.

Определение места судна зрительными способами

5.2.5. Для зрительных (визуальных) способов определения места прямой и комбинированной засечками, а также полярным способом, используются теодолиты и кипрегели с мензулой.

При определении места судна способом обратной засечки применяются секстаны.

5.2.6. Способ прямой засечки предусматривает одновременную засечку, находящегося на галсе съёмочного судна, как правило, с двух береговых постов (двумя теодолитами или двумя кипрегелями на мензулах), устанавливаемых непосредственно на пунктах планового обоснования съёмки.

5.2.6.1. При определении места прямой засечкой положение береговых постов следует выбирать с расчетом наибольшего обзора района работ и так, чтобы углы пересечения засечек в местах определений на всех галсах не выходили за пределы:

20° - 160° - при выполнении засечек теодолитами;

30° - 150° - при выполнении засечек кипрегелями.

5.2.6.2. Перед началом работы инструменты на береговых постах должны ориентироваться относительно пунктов планового обоснования съёмки. Во время съёмки ориентировка инструментов должна проверяться в начале и в конце съёмочного галса.

Если для прямой засечки используются теодолиты с верньерами при горизонтальном круге, то рекомендуется ориентировать их относительно друг друга, совмещать нули лимба и алидады, а засечки производить при разных положениях вертикального круга, с тем, чтобы направления на судно, производящее съёмку, соответствовали значениям внутренних углов треугольника по линии базиса.

При ориентировании теодолитов относительно каких-либо опорных пунктов лимб каждого теодолита устанавливается на отсчет, равный дирекционному углу на пункт ориентирования.

Коллимационная ошибка используемых для засечек теодолитов не должна превышать 1¢.

5.2.6.3. Засечки надлежит выполнять по командам, подаваемым с судна, как правило, по радио в момент производства оперативной отметки на эхограмме или измерения глубины при вертикальном положении наметки. При отсутствии радиостанции команды подают флажной сигнализацией. Для избежания ошибок при прокладке флажные сигналы чередуются (белый, красный), а в конце съёмочного галса подается сдвоенный сигнал.

На теодолитных постах ведут журналы прямых засечек, в которых записывают номер съёмочного галса, порядковые номера и время определения каждого места на галсе, цвет флага при засечке и отнаблюденные направления.

На судне с оперативной отметкой на эхограмме или в журнале съёмки записывают номера определений, время и цвет флага при засечке и отнаблюденные направления. Время оперативной отметки фиксируется с точностью до 1 - 2 с.

Если расстояние от засекаемой точки на судне до центра измерения глубин более 0,2 мм в масштабе съёмки, то оно должно быть измерено с точностью до 1 м и записано на эхограмме или в журнале съёмки с показом на схематическом чертеже взаимного расположения этих точек.

5.2.6.4. При использовании кипрегелей засечки должны фиксироваться непосредственно на планшетах. Находящийся на посту наблюдатель следит в трубу кипрегеля за перемещающимся по галсу судном, совмещая одновременно край линейки кипрегеля с нанесенной на планшете точкой стояния мензулы, в которую для удобства совмещения устанавливается тонкая игла. У каждой засечки записывается ее номер и цвет флага (в случае флажной сигнализации).

Для облегчения дальнейшей камеральной обработки рекомендуется изготавливать планшет из прозрачного пластика.

Засечки с помощью кипрегелей на мензулах могут выполняться в масштабе планшета и безмасштабные.

В первом варианте перед началом работ на планшете должна быть разбита сетка координат и нанесены пункты планового обоснования съёмки, попадающие в границе его рамок, и линии запроектированных съёмочных галсов. Мензулу следует ориентировать по наиболее удаленному опорному пункту с проверкой ориентирования по двум - трем другим пунктам. Линия засечки должна пересекать проектную линию галса, по которому движется судно.

Во втором варианте на чистом листе ватмана или пластика, укрепленном на мензуле, произвольно накалывается точка, обозначающая стоянку мензулы и от нее проводятся дуги произвольных радиусов, условно принимаемые за линии съёмочных галсов (количество дуг должно соответствовать числу запланированных галсов). Мензула ориентируется приблизительно в направлении запланированных галсов и закрепляется, после чего от наколотой точки (стоянки мензулы) прочерчиваются направления на пункты планового обоснования (ориентирования).

Если стоянка мензулы находится на пункте, координаты которого известны, направлений на пункты ориентирования должно быть не менее двух; если же стоянка выбирается произвольная, направлений на пункты, имеющие координаты, должно быть не менее четырех, так как положение мензульной стоянки (берегового поста) определяется из графического решения обратной засечки. Засечки на планшете проводятся согласно указаниям п. 5.2.6.4 в виде коротких штрихов, пересекающих соответствующие дуги, условно принимаемые за линии галсов.

5.2.6.5. Средняя квадратическая погрешность определения места прямой засечки М (в метрах) рассчитывается по формуле:

                                            (5.5)

где mβ - средняя квадратическая погрешность измерения направлений в минутах дуги (принимается для средних условий засечки движущегося судна при использовании теодолита mβ = 1, а при использовании кипрегеля mβ = 7);

θ - угол пересечения линий положения (засечек), град;

S1, S2 - расстояния от теодолитных постов до определяемой точки, км.

Место с наименьшей средней квадратической ошибкой находится относительно двух теодолитных постов на перпендикуляре к середине базы между ними, в той его точке, для которой θ = 109°4. Из этого условия вытекает практический прием выбора пунктов для установки теодолитных постов.

На листе кальки строится угол, примерно равный 110°. Перпендикулярно биссектрисе этого угла проводят ряд параллельных линий. Наложив палетку на карту, располагают вершину угла в центральной части района работ и, вращая палетку вокруг вершины угла, отыскивают такие пары точек планового обоснования на берегу, которые приемлемы для установки береговых постов. Наиболее подходящей парой будет та, базис которой меньше, что соответствует параллельной линии, находящейся ближе других к вершине.

5.2.6.6. Оперативную прокладку определений места судна на рабочий планшет следует производить по заранее нанесенной сетке лучей, после получения с береговых теодолитных постов по радиотехническим средствам связи значений измеренных углов (направлений). Если галсы прокладываются судном по направлениям с теодолитного поста, то допускается прокладку производить в конце рабочего дня.

При прокладке должно быть учтено состояние засекаемой точки на судне от места измерения глубин.

5.2.6.7. Прокладка определений места может производиться относительно километровых линий и рамок планшета по координатам, вычисленным с помощью программируемого микрокалькулятора или микро-ЭВМ. Рекомендуется использовать для вычислений формулы, полученные из метода преобразования полярных координат.

На схеме (рис. 5.2) пункт 1 (Х1, Y1) принят за полюс. Длина базы В и дирекционное направление Т1-2 на второй теодолитный пост 2 (Х2, Y2) вычисляются заранее. Измерены примычные углы β1 и β2 для направлений на определяемую точку Р.

С целью исключения неоднозначных решений нумерация опорных пунктов и измеряемых параметров производится по часовой стрелке из точек, в которых производятся измерения.

Координаты определяемой точки вычисляются по формулам:

                                 (5.6)

Рис. 5.2 Схема прямой засечки.

5.2.7. Способ определения места обратной засечкой заключается в одновременном измерении секстанами на судне двух горизонтальных углов между тремя смежными (или четырьмя несмежными) опорными пунктами съёмочной сети. При выборе комбинаций опорных пунктов соблюдается условие, чтобы разность (5.7) отличалась от 0° или 180° не менее чем на 20°

                                               (5.7)

где α1 и α1 - углы при определяемой точке между направлениями на опорные пункты;

β - угол при среднем опорном пункте между направлениями на крайние пункты.

Для быстрого выбора комбинации ориентируются по одному из следующих приемлемых вариантов расположения опорных пунктов:

- пункты образуют треугольник, внутри которого находится наблюдатель;

- средний пункт находится ближе к наблюдателю, чем оба крайних;

- пункты находятся на одной прямой.

Решение о приемлемости той или иной комбинации опорных пунктов принимают на основе расчета средних квадратических погрешностей определения места М по формуле:

- по смежным углам α

                                       (5.8)

- по несмежным углам

                                  (5.9)

где mα - средняя квадратическая погрешность измерения углов, угловые минуты (для средних условий измерения углов секстаном можно принять mα = 2);

А, С - углы при крайних пунктах, противолежащие средней засечке;

S1, S2, S3, S4 - расстояния от определяемой точки до опорных пунктов, км;

в1,2, в2,3, в3,4 - расстояния между опорными пунктами, км;

B - угол при определяемой точке между средними пунктами.

При избыточном количестве опорных пунктов следует выбирать комбинацию из менее удаленных пунктов.

В период подготовки к работам должен применяться способ выбора комбинаций опорных пунктов по результатам оценки инверсионных треугольников построенных с помощью градиентов /6/. Построив при определяемой точке инверсионные треугольники для всех возможных комбинаций опорных пунктов, в качестве наиболее выгодной следует принять такую, для которой площадь треугольника наибольшая.

5.2.7.1. При определении места судна обратной засечкой, измеренные промерными секстанами углы необходимо отсчитывать с точностью до 1¢. Наблюдатели, измеряющие углы, должны находиться рядом, расстояние от них до места измерения глубин должно быть определено и записано в журнал съёмки с точностью до 1 м, а если оно превышает 0,2 мм в масштабе съёмки, то составляется схема взаимного расположения этих точек.

5.2.7.2. Перед началом полевого сезона необходимо выполнить все поверки секстанов согласно п. 3.8.2.

Поправка индекса секстана определяется не менее двух раз в рабочий день, при величине поправки более 1¢ ее исключают. Кроме того, ежедневно перед началом работ, а также всякий раз, когда секстан подвергается чувствительному сотрясению, проверяют перпендикулярность большого и малого зеркал к плоскости лимба, после чего вновь определяют поправку индекса.

5.2.7.3. Горизонтальные углы, измеренные секстаном, необходимо приводить к горизонту в том случае, если линейное смещение точек на планшете в результате их введения превышает 1 мм. Поправки определяются по специальным таблицам или номограммам, а также по сокращенной таблице, приведенной в приложении 18. При определении поправок необходимо иметь в виду, что они могут быть как положительными, так и отрицательными, их знак определяется алгебраической суммой членов формулы (п. 6 приложения 18).

На рабочем планшете рекомендуется заблаговременно выделить участки, где линейное смещение точек для каждой комбинации опорных пунктов в масштабе планшета превышает 1 мм.

5.2.7.4. Прокладка определений места обратной засечкой на рабочий планшет при большом количестве точек, определенных по одной и той же комбинации опорных пунктов, производится с помощью предварительно нанесенной на планшет гониометрической сетки или с использованием протрактора в случае, когда опорные пункты расположены на планшете. Прокладку можно производить также относительно километровой линии и рамок планшета, вычисляя координаты точек определений на микро-ЭВМ по известным формулам пересечения дирекционных направлений, приведенным в приложении 19.

Для программируемых микрокалькуляторов рекомендуется использовать алгоритмы, основанные на методе преобразования полярных координат. На рис. 5.3. за полюс принят пункт 2 (X2, Y2).

Рис. 5.3 Схема обратной засечки.

Длины и дирекционные направления баз в1, Т21 и в2, Т23 известны, а горизонтальные углы α1 и α2 измерены секстаном.

Координаты определяемой точки Р вычисляют по формулам

                                                (5.10)

где ψ - вспомогательный угол между направлением Т2P и радиусом вмещающей окружности для α1.

Вспомогательные углы α, γ и направление Т2P вычисляются по формулам

                                   (5.11)

5.2.8. Способ комбинированной засечки предусматривает одновременное определение угла секстаном со съёмочного судна и направления с берега теодолитом или кипрегелем. При измерении угла секстаном одним из ориентиров должен быть береговой пост.

Этот способ следует использовать при невозможности выбора удобной комбинации пунктов для обратной засечки и недостатка инструментов и наблюдателей для прямой засечки.

5.2.8.1. Места определений судна на рабочий планшет наносятся с помощью комбинированной сетки, в которой одна линия положения является вмещающей окружностью, другая - лучом.

Прокладку определений места судна следует производить, как правило, в процессе работ. Допускается прокладку определений производить в конце рабочего дня при условии п. 5.2.6.6.

5.2.8.2. Средняя квадратическая погрешность определения места, М (м) рассчитывается по формуле

                                         (5.12)

где mβ - ср. кв. погрешность измерения направления теодолитом в минутах дуги, принимаемая для средних условий равной 1¢ при использовании теодолита и 7¢ при использовании кипрегеля;

mα - ср. кв. погрешность измерения угла секстаном в минутах дуги, принимаемая для средних условий равной 2¢;

α - угол, измеренный секстаном с судна между береговым постом и опорным пунктом, град;

S0, S - расстояния от опорного пункта до берегового поста (длина базиса) и от опорного пункта до определяемой точки, соответственно, км.

Определение места судна квантовым теодолитом-дальномером

5.2.9. Определение места дальномерно-угловой засечкой с использованием квантового теодолита-дальномера (КТД-1) производится в пределах прямой дальности видимости.

Порядок работы с прибором КТД следующий:

1) устанавливают штатив над пунктом с помощью штатного отвеса; извлекают дальномер из ящика и крепят его становым винтом;

2) производят осмотр дальномера; при этом переключатели должны быть: «Дальномер», «Угломер», «Сетка» в нижнем положении; «Усиление» и «Выбор цели» - в положении «1»; «Миним. дальность» - в положении «95»;

3) подключают аккумуляторную батарею и выносную кнопку к разъёму «пуск» дальномера;

4) устанавливают переключатель «303» в положение, соответствующее показанию термометра дальномера;

5) с помощью подъёмных винтов производят нивелировку дальномера по уровню с точностью до 1 деления;

6) включают тумблер «Дальномер» (в правом верхнем углу сетки нитей должна загореться красная точка);

7) нажимают кнопку «Контроль» и, не отпуская ее, нажимают кнопку «ПУСК» (на табло должно загореться число 95 ± 10 %);

8) выключают тумблер «Дальномер»; открывают объективы дальномера;

9) ориентирование дальномера относительно пунктов планового обоснования производится в начале и в конце галса, после чего приступают к измерениям. Измерения выполняют в следующем порядке:

- наводят перекрестие сетки нитей на центр визирной цели;

- включают тумблер «Дальномер» и через 4 - 5 с нажимают и сразу же отпускают кнопку «Пуск»;

- снимают отсчеты со светового табло и записывают их, а также положения переключателей «Миним. дальность», «Выбор цели» и «Усиление» в журнал измерений (приложение 20);

- выключают тумблер «Дальномер».

На пункте измеряют температуру воздуха с точностью до 5° С и атмосферное давление с точностью 10 мм рт. ст. и записывают в журнал.

5.2.10. При измерении горизонтальных углов до визирных целей, расположенных в пределах от 100 до 450 м необходимо учитывать поправку за внецентренность трубы, вычисляемую по формуле

                                                        (5.13)

где Δβ¢ - поправка в направлении в угловых минутах;

DM - расстояние до объекта, в метрах.

Поправка Δβ¢ всегда вводится со знаком (-).

5.2.11. Дальность действия дальномера зависит от погодных условий (поглощение на трассе распространения луча) и коэффициента отражения поверхности цели. Следует иметь в виду, что диаметр области, которую освещает передатчик дальномера на цели, равен

                                               (5.14)

где D - расстояние до цели в метрах.

5.2.12. Во избежание выхода из строя фотодиода измерение расстояния в пределах до 1 км необходимо производить с диафрагмой при минимальном коэффициенте усиления.

Если вместо отсчета (цифра) на табло появится прочерк, то необходимо увеличить усиление и вновь измерить расстояние.

Пример записи наблюдений дальномером приведен в приложении 20.

5.2.13. Средняя квадратическая погрешность определения места М (м) рассчитывается по формуле

                                          (5.15)

где mS - ср. кв. погрешность измерения расстояния, м;

mβ - ср. кв. погрешность измерения направления в минутах дуги;

S - расстояние от теодолитного поста до определяемой точки, км.

Определение места судна с использованием радиотехнических средств

5.2.14. РГС «Поиск» /1, 4, 7, 35/ рекомендуется использовать для определения места судна при топографической съёмке шельфа и внутренних водоемов в масштабе 1:25000 и мельче.

5.2.14.1. Работа на съёмочном галсе начинается с привязки к морской геодезической вехе. Необходимо следить, чтобы до момента подхода к вехе и после привязки к ней судно лежало на выбранном прямолинейном курсе не менее 1 мин. О приближении к вехе оператор фазового зонда должен быть предупрежден не менее, чем за 30 с.

Момент привязки к вехе отмечается на фазограмме с помощью кнопки оперативной отметки. Результаты привязки заносятся в журнал определений с новой страницы для каждого галса. В момент привязки к вехе оператор выставляет на счетчиках целые части отсчетов гиперболических координат, редуцированных на эллипсоид, соответствующих данной вехе. Дробная часть отсчетов измеряется системой.

Привязка выполняется на двух взаимно перпендикулярных курсах. После привязки судно выводится на съёмочный галс.

5.2.14.2. Если до начала галса необходим длительный переход, то оператор фазового зонда должен вести счет фазовых циклов, оцифровывая на фазограмме каждый десятый цикл. В журнал определений записываются через каждые 30 мин контрольные отсчеты по счетчикам обоих каналов. В процессе работы на съёмочном галсе в журнал определений записывается номер определения, время, отсчеты по обоим каналам, курс, скорость судна, номер изофазы, по которой движется судно. Желательно также фиксировать глубины, снятые с эхограммы или цифрового табло эхолота, что позволит более оперативно анализировать рельеф участка съёмки. Рекомендуемая форма журнала приведена в табл. 5.3.

5.2.14.3. Основным документом при радиогеодезических измерениях является фазограмма. Нормальная работа системы характеризуется бесперебойной записью фазовых циклов на фазограмме. Сбой в работе РГС при прямолинейном движении судна на ограниченном отрезке может быть восстановлен на фазограмме оператором фазового зонда. В начале и конце фазограммы следует подписывать: номер фазограммы, дату, район работ (море, озеро, водохранилище), номера съёмочных галсов, номер канала измерения. Кроме того, на фазограмме подписывается: номер или название исходной точки каждого галса, время привязки, номера точек определения и соответствующее время, в начале и в конце каждого галса - номер галса, в конце каждого галса - количество точек определения.

5.2.14.4. При нарушении в записи фазовых циклов и сбоях в работе счетчиков необходимо до устранения их не изменять режима движения судна. Это облегчит восстановление пропущенных циклов на фазограмме. В некоторых случаях при сбоях в работе системы целесообразно встать на якорь до прекращения радиопомех.

5.2.14.5. Контроль радиогеодезических измерений заключается в сравнении гиперболических координат на конечном пункте привязки радиогеодезического галса, полученных по показаниям системы и вычисленных. Допустимые невязки по каждому каналу измерений W1 и W2 /1, 3, 7, 35/ не должны превышать (фазовых циклов):

                         (5.16)

где ω1, ω2 - позиционные углы;

α1i, α2i, α3i - дирекционные направления с радиостанций 1, 2, 3 на определяемую точку.

В случае, если полученные невязки превышают допуск, съёмка повторяется.

5.2.15. Первичная обработка радиогеодезических измерений в случае использования РГС типа «Поиск» заключается в вычислении гиперболических координат морских геодезических вех по формуле (3.15).

Ежедневно должны проверяться результаты начальной и конечной привязок галсов к вехам. При выявлении невязок, превышающих допуск (п. 5.2.14.5), следует выявить причины их возникновения и принять меры к их устранению. Производят проверку правильности определения координат морских геодезических вех, восстановления пропущенных фазовых циклов на фазограммах, введения поправок за привязку к исходным точкам, поправок за ретранслятор, поправок за редукцию на плоскость проекции Гаусса. Отсчеты по фазограмме сравниваются с записанными в журналах определений.

Таблица 5.3

Дата

Фазограмма №

Галс №

Эхограмма №

 

Номер определения

Время

1 канал

2 канал

 

 

 

 

 

Час

Минута

Отсчет по СПУ

Предварительная поправка

Окончательная поправка

Исправленный отсчет

Отсчет по СПУ

Предварительная поправка

Окончательная поправка

Исправленный отсчет

Компасный курс

Измеренная глубина

Суммарная поправка к глубине

Отметка дна

Примечание

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.2.15.1. Поправки δφ10, δφ20 (в фазовых циклах) в отсчеты за привязку к исходной точке (морской геодезической вехе) при совпадении центров приема по 1 и 2 каналам вычисляются по формулам:

                                 (5.17)

где d - расстояние от центра приема судовой радиоантенны до вехи;

αo - азимут направления с судна на веху;

αj - азимут направления с вехи на береговую станцию (снимается с карты);

j - номера береговых радиостанций (j = 1, 2, 3);

К1, К2 - линейные коэффициенты радиосистемы.

5.2.15.2. Поправка для исходной точки δφ10p, δφ20p (в фазовых циклах) в отсчеты за ретранслятор вычисляются по формулам

                                          (5.18)

где Δf1, Δf2 - разностные частоты при излучении боковыми радиостанциями 1, 2 частот f1 + Δf1 и f2 + Δf2 (обычно Δf1 = 460 Гц, Δf2 = 660 Гц);

V - скорость распространения радиоволн;

S40 - расстояние между ретрансляционной радиостанцией 4 и исходной точкой 0;

S10, S20 - расстояния между радиостанциями 1, 2 и исходной точкой 0.

Расстояния вычисляются по координатам радиостанций 1, 2, 4 и исходной точки 0.

5.2.15.3. Поправки для исходных точек δφ10п, δφ20п (в фазовых циклах) за редукцию расстояний на плоскость проекции Гаусса вычисляются по формулам

                     (5.19)

где Н1, Н2, Н3, Нi, Y1, Y2, Y3, Yi - высотные отметки и ординаты базисных радиостанций 1, 2, 3 и определяемой точки i;

S1i, S2i, S3i - расстояния между базисными радиостанциями и точкой i;

R - средний радиус кривизны земного эллипсоида.

5.2.16. Радиодальномерные системы РДС и РДС-2 следует использовать при топографической съёмке шельфа и внутренних водоемов в пределах геометрической дальности видимости береговых станций. Размещение береговых станций аналогично, как и при использовании РГС «Поиск».

5.2.16.1. Береговые станции следует включать для прогрева аппаратуры за 1 ч до начала работы по команде с судна или базы партии, судовая станция включается за полчаса до работы. Антенны береговых станций должны быть ориентированы в направлении участка работ, корректировка направления антенн в процессе выполнения работ, в случае необходимости, производится по команде с судна.

Обслуживание станций РДС и РДС-2 осуществляется в соответствии с инструкцией по эксплуатации системы.

5.2.16.2. Вождение судна по заданной системе галсов (дугам окружностей) осуществляется старшим по вахте с помощью фазоиндикаторного устройства (ФИУ). Оно сводится к периодическому изменению курса судна с таким расчетом, чтобы показания индикатора, соответствующие постоянному расстоянию, было неизменным. Для судов водоизмещением порядка 600 т, при спокойном состоянии водной поверхности, допустимые изменения курса лежат в пределах 3°.

5.2.16.3. При координировании съёмочного судна с помощью РДС прокладку определений места следует выполнять в конце рабочего дня или на следующий день. Для определения мест начала и окончания галсов во время съёмки рекомендуется вести рабочую схему, масштаб которой выбирают мельче масштаба рабочего планшета. Рабочая схема строится на ватмане, с нанесенной стадиометрической сеткой не реже, чем через 1 см. На схеме разным цветом отмечают выполненные и запроектированные линии галсов.

Прокладку определений места судна, полученных с помощью РДС, на рабочие планшеты выполняют следующим образом. После просмотра фотопленки РДС выполняют расшифровку и прокладку пяти первых и пяти последних определений галса, а также ряда определений вдоль линии галса через 8 - 10 см в масштабе планшета. Полученные точки обводят кружком и подписывают номер экспозиции с пленки РДС. Остальные определения находят интерполированием и отмечают точкой.

При координировании съёмочного судна с помощью РДС-2 прокладку определений ведут непосредственно на планшете в период съемки в среднем через 3 - 4 см. Эти точки также обводят кружком и подписывают номер экспозиции. Остальные определения находят интерполированием, отмечая их точками.

5.2.16.4. Старший по вахте, помимо вождения судна по заданной системе галсов, должен вести журнал определений места. Оператор РДС с выходом судна в начальную точку галса обеспечивает фотосъёмку изображения с экрана ЭЛТ или с цифрового индикатора, определение расстояния до береговых станций РДС. Подробнее методика работ с применением РДС изложена в работе /11/.

5.2.17. Средние квадратические погрешности определения места с использованием РГС «Поиск», РДС или РДС-2 вычисляются по формулам (22 - 24).

5.2.18. Первичная обработка заключается в проявлении и разметке фотопленки (записывается ее номер, дата, начало и конец пленки, номера точек определения).

Измеренные расстояния S1i, S2i от береговых радиостанций 1, 2 до определяемой точки i вычисляют по отрезкам О1, О2, О3, О4, О5, О6, О7, О8, О9 снимается с фазограммы (рис. 5.4) по формулам:

                             (5.20)

Величина А определяет в метрах последние два знака (до 100) и доли метров расстояния; величина Б - следующий знак, т.е. количество сотен метров; величина В - количество тысяч метров; Δн - поправку в расстояние (м). Для окончательного вычисления расстояний необходимо знать их с точностью до 10 км. Приближенные расстояния определяются по мелкомасштабным картам и схемам для первого и последующего кадра непрерывного маршрута. Например, при  А = 86,3; Б = 66,6; В = 17,5; Δн = 6,8 величина S1i = 30000 + 1686,3 + 6,8 = 31693,1 м.

Измерение отрезков O1 - O9 осуществляется с помощью линейки с миллиметровыми делениями и фотоувеличителя, обеспечивающего проектирование фазограмм с увеличением не менее, чем в 5 раз.

Полные расстояния (до 10 км) определяют для первого и последнего кадра непрерывного маршрута, а для промежуточных кадров измеряют только отрезки для вычисления величин А и Δн. На длинных галсах полный отсчет отрезков выполняется и для отдельных промежуточных кадров.

Рис. 5.4 Фазограмма РДС

Отсчеты, полученные с пленки и вычисления расстояний заносятся в ведомость обработки фазограммы, рекомендуемая форма которой приводится в табл. 5.4.

Измерения с фазограмм РДС и кинопленки РДС-2 производятся в две руки. Расхождения отсчетов для РДС не должны превышать 1 м.

Таблица 5.4

Время

Номер точки

О1

А

О2

Б

О3

О4

О5

В

О6

О7

О8

О9

Δн

км

S1i

м

15.08

48

139,3

32,0

161,4

155,7

127,5

161,2

7,8

131,8

161,8

30

31693,1

86,3

66,6

 

 

17,5

 

 

 

6,8

 

 

5.2.19. Производство измерений системой ГРАС заключается в следующем. После включения и проверки работоспособности станций системы (согласно п. 3.7.12) приступать к производству измерений можно только после подготовки корабельной станции к необходимому режиму запуска. Если после проверки работоспособности станции выключались, например, на время перехода в район работ, измерения следует производить после загорания лампочек «ТЕРМОМСТАТ ГОТОВ» на блоках управления станций и повторного ориентирования антенн приемопередатчиков корабельной станции на соответствующие береговые. Антенны приемопередатчиков береговых станций должны быть ориентированы на район работ.

5.2.19.1. Ориентирование антенн приемопередатчиков корабельной станции на соответствующие береговые производится в следующем порядке:

а) на блоке управления установить:

- переключатель «КОНТРОЛЬ 1» в положение «КОНТРОЛЬ 2», а переключатель «КОНТРОЛЬ 2» в положение «АРУ 1»;

- переключатель «ПОИСК 1» в положение «РУЧН. ВПРАВО». При этом должна загореться лампочка «ПОИСК 1» и индикатор КУ, светящаяся стрелка которого покажет направление вращения приемопередатчика первого канала вправо;

б) по микроамперметру блока управления проконтролировать ток АРУ 1 и в момент минимального отклонения стрелки прибора от нуля (при минимальном значении тока) установить переключатель «КОНТРОЛЬ 2» в положение «СИГНАЛ 1», а при прохождении тока сигнала через минимальное значение установить переключатель «ПОИСК 1» в положение «АВТОМАТИЧ. ВПРАВО».

Загорание лампочки «СЛЕЖЕНИЕ 1» и минимальное значение сигнала свидетельствуют о правильной ориентации антенны приемопередатчика первого канала;

в) установить переключатель «ПОИСК 1» в положение «СЛЕЖЕНИЕ».

Для ориентирования антенны приемопередатчика второго измерительного канала необходимо переключатель «КОНТРОЛЬ 2» блока управления установить в положение «АРУ 2». Ориентирование производится аналогично выполненному ориентированию антенны приемопередатчика первого канала. При этом используются положения «РУЧН. ВПРАВО», «АВТОМАТИЧ. ВПРАВО» и «СЛЕЖЕНИЕ» переключателя «ПОИСК 2», положение «СИГНАЛ 2» переключателя «КОНТРОЛЬ 2», а также шкала 2 указателя КУ, микроамперметр и лампочки «ПОИСК 2» и «СЛЕЖЕНИЕ 2» блока-управления (РНК-2.2.1). Курсовые углы осей диаграмм направленности приема и излучения антенн приемопередатчиков корабельной станции при поиске береговых станций и слежении за ними соответствуют в пределах угла 22,5° положению светящихся секторов шкал 1 и 2 указателя КУ относительно отметок «НОС» и «КОРМА» указателя.

При потере сигнала береговой станции автоматический поиск осуществляется путем поворота приемопередатчика вправо или влево в зависимости от положения «АВТОМАТИЧ. ВПРАВО» или «АВТОМАТИЧ. ВЛЕВО» соответствующего переключателя («ПОИСК 1» и «ПОИСК 2»).

Предупреждение. При расстояниях, до береговых станций менее 10 км, а также при затенении антенн надстройками или наличии в зоне облучения отражающих объектов (корабли, острова и т.п.) возможно слежение по ложным направлениям. В этом случае следует периодически контролировать ориентацию антенн по указателю КУ и, при необходимости, производить ориентацию в режиме ручного поиска.

5.2.19.2. Для производства измерений необходимо подготовить цифровое отсчетное устройство к работе в требуемом режиме запуска. Для этой цели следует:

а) переключатель «РОД РАБОТЫ» установить в положение «ИЗМЕРЕНИЕ»;

б) в зависимости от выбранного (необходимого) режима запуска переключатель «РОД ЗАПУСКА» установить в положение:

- «РАЗОВЫЙ», если измерение расстояний предполагается производить с любым случайным интервалом времени между определениями,

- «ЭХОЛОТ», если измерения должны производиться по сигналам эхолота или другого (внешнего) командного прибора,

- «ЧАСТОТА ОПРЕДЕЛЕНИЯ» (в одно из положений в пределах от 2 до 256 сек, в зависимости от выбранной частоты определений), если требуется задание точного интервала времени между определениями места;

в) нажать кнопку «УСТАН. НУЛЯ» (произвести сброс), установив тем самым нули на всех разрядах цифровых табло индикатора временных интервалов и цифрового отсчетного устройства.

Если предполагается использовать перфоратор ПЛ-150, следует проверить наличие бумажной ленты в кассете.

5.2.19.3. Для установления двухсторонней радиотелефонной связи с береговыми станциями следует нажать кнопку на микрофоне. Установив связь, необходимо проверить качество связи и ручкой «ГРОМКОСТЬ» на блоке управления добиться оптимальной громкости звучания.

Если связь нужна только с одной из береговых станций, другая станция отключается от связи путем перевода соответствующего тумблера «СВЯЗЬ 1» или «СВЯЗЬ 2» в положение «ОТКЛ.». Проверив связь, операторам береговых станций следует дать необходимые указания о времени начала работы на следующие сутки, времени перерыва и окончания работы, направлении ориентирования или переориентирования антенн приемопередатчиков и т.п.

5.2.19.4. После включения, проверки работоспособности и подготовки судовой станции к измерениям оператору необходимо записать в полевой журнал:

- дату и время начала работы;

- номера судовой и береговых станций;

- режим работы (разовый, эхолот или частота определений... сек).

Производится маркировка ленты перфоратора.

5.2.19.5. В процессе съемочных работ оператор управляет судовой станцией с помощью кнопки «ПУСК - ОСТАНОВ»; расположенной на передней панели цифрового отсчетного устройства.

В зависимости от выбранного режима запуска системы, измерения производятся следующим образом:

а) в режиме «РАЗОВЫЙ» при каждом нажатии кнопки «ПУСК - ОСТАНОВ» происходит измерение двух расстояний до береговых станций, а также отрезка времени от момента первого определения на данном галсе. Отсчеты расстояний и времени остаются зафиксированными на соответствующих табло цифрового отсчетного устройства и индикатора временных интервалов в течение 16 с, после чего с табло «РАССТОЯНИЕ В МЕТРАХ» происходит автоматический сброс результатов измерений, а на табло «ВРЕМЯ В МСЕК» высвечивается текущее время. На табло «НОМЕР ОПРЕДЕЛЕНИЯ» высвечивается порядковый номер определения на данном галсе. Номер галса, устанавливаемый до начала измерений необходимым числом нажатий кнопки «ГАЛС», сохраняется на табло «НОМЕР ГАЛСА» на все время измерений на данном галсе;

б) в режиме «ЭХОЛОТ» запуск станций после нажатия кнопки «ПУСК - ОСТАНОВ» осуществляется очередным импульсом положительной полярности амплитудой в пределах от 3 до 6 В, поступающим от эхолота или другого внешнего командного прибора. Каждым импульсом производится запуск станции, в результате чего измеряются расстояния, время и регистрируется очередной номер определения, аналогично тому, как это происходит при нажатии кнопки «ПУСК - ОСТАНОВ» в режиме «РАЗОВЫЙ». При повторном нажатии кнопки «ПУСК - ОСТАНОВ» измерения прекращаются;

в) в режиме «ЧАСТОТА ОПРЕДЕЛЕНИЯ» первое измерение на данном галсе осуществляется в момент нажатия кнопки «ПУСК - ОСТАНОВ». При этом должна загореться лампочка «ПУСК - ОСТАНОВ», расположенная над кнопкой. В дальнейшем измерения производятся автоматически с частотой, соответствующей положению переключателя «РОД ЗАПУСКА» в пределах от 2 до 256 сек. Время, кратное установленной частоте определений, высвечивается нарастающим итогом от момента первого определения на данном галсе. Как и при работе в режимах «РАЗОВЫЙ» и «ЭХОЛОТ», результаты намерений расстояний и времени сохраняются на соответствующих табло в течение 16 с, после чего происходит автоматический сброс результатов измерений расстояний, а на табло «ВРЕМЯ В МСЕК» высвечивается текущее время.

Если частота определений выбрана равной 16 с или меньше, отсчеты расстояний и времени сохраняются на соответствующих табло до момента следующего определения.

При повторном нажатии кнопки «ПУСК - ОСТАНОВ» гаснет индикаторная лампочка «ПУСК - ОСТАНОВ», а на табло «РАССТОЯНИЕ В МЕТРАХ» остаются зафиксированными неограниченное время результаты предыдущего измерения или нули, если нажатие кнопки было произведено после автоматического сброса результатов измерений. Соответственно на табло «ВРЕМЯ В МСЕК» индикатора временных интервалов остается зафиксированным время предыдущего определения или время нажатия кнопки «ПУСК - ОСТАНОВ».

При следующем нажатии кнопки «ПУСК - ОСТАНОВ» загорается индикаторная лампочка и измеряются расстояние и время, соответствующие моменту нажатия кнопки, после чего работа системы продолжается в автоматическом режиме с заданной (установленной) частотой определений. При этом счет времени на табло «ВРЕМЯ В МСЕК» ведется без перерыва с момента первого определения на данном галсе. На табло «НОМЕР ОПРЕДЕЛЕНИЯ» индикатора временных интервалов автоматически высвечиваются номера определений.

Если необходимо произвести внеочередное определение места между определениями, производящимися автоматически с заданной частотой, следует дважды нажать кнопку «ПУСК - ОСТАНОВ», например, по команде «товсь» и «ноль». Измеренные расстояния и время будут соответствовать в этом случае моменту нажатия кнопки по команде «ноль».

После выполнения необходимого числа измерений (определений места) на данном галсе и заходе на новый галс следует нажать кнопку «ГАЛС». При этом на табло «НОМЕР ГАЛСА» отсчет увеличится на единицу, а с табло «НОМЕР ОПРЕДЕДЕНИЯ» и «ВРЕМЯ В МСЕК» индикатора временных интервалов и с табло «РАССТОЯНИЕ В МЕТРАХ» цифрового отсчетного устройства произойдет сброс предыдущих результатов.

5.2.19.6. Во время производства работ (измерений) оператор судовой станции должен следить за правильным ориентированием осей диаграммы направленности антенн приемопередатчиков, особенно после резких поворотов судна (катера), например, при заходе на новый галс. В случае необходимости следует произвести ориентирование заново. При использовании перфоратора ПЛ-150 рекомендуется через 2 - 3 ч работы проверять количество ленты, качество перфорирования на ленте, а также сличать перфорированные отсчеты с соответствующими показаниями табло цифрового отсчетного устройства и индикатора временных интервалов.

Во время производства измерений на галсе не разрешается:

- устанавливать связь с береговыми станциями;

- нажимать кнопки «ГАЛС» и «СБРОС»

- устанавливать переключатель «КОНТРОЛЬ 2» на блоке управления (РНК-2.2.1) в положении «РНК-2.1», «ПКИ 1», «ПНИ 2».

После окончания работ оператор должен:

а) в случае необходимости произвести перемотку перфоленты;

б) установить все органы управления станции в исходные положения.

5.2.19.7. На береговой станции после поступления команды о прекращении работы необходимо:

- установить автомат «СЕТЬ» на блоке управления в нижнее положение;

- произвести отключение бензоагрегата и аккумуляторной батареи в соответствии с инструкциями по их эксплуатации;

- установить органы управления станции в исходные положения, произвести проверку надёжности всех креплений и кабельных соединений и записать в журнал время окончания работы.

5.2.19.8. Прокладка определений места ведется на планшетах с использованием заранее нанесенной стадиометрической сетки.

Интерполирование в интервалах сетки выполняется при рабочей прокладке обычно на глаз, а при прокладке на отчетных планшетах - с помощью палетки или пропорционального циркуля.

5.2.19.9. Если в ряду последовательных определений места на галсе одно из расстояний (при данном определении) измерено при загоревшейся лампочке «НЕОДНОЗНАЧНОСТЬ», свидетельствующей о неоднозначности данного отсчета расстояний, необходимо помнить, что ошибочной на ± 1 может быть только одна из значащих цифр сотен, тысяч или десятков тысяч метров измеряемого расстояния, а три последние значащие цифры (дециметры, метры и десятки метров) достоверны. Это эквивалентно разрешению неоднозначности только в пределах 100 м.

Если прокладка определений места ведется на крупномасштабном планшете, то, сообразуясь с предыдущими и последующими определениями места на галсе, всегда можно определить ошибочную значащую цифру расстояния по «отскоку» на планшете на 100, 1000 или 10000 м и произвести верную прокладку данного определения места. Если неоднозначность расстояния не разрешена при единичном определении места, неоднозначные отсчеты расстояний следует исключить из обработки.

Неоднозначные отсчеты расстояний не следует путать с ложными отсчетами, могущими иметь место при неисправности станций, неверном ориентировании антенн приемопередатчиков или при измерениях в зонах неустойчивого сигнала. Подобные измерения должны быть безусловно исключены из обработки.

5.2.20. Значение средней квадратической погрешности М определения места судна рассчитывается по формуле

                                        (5.21)

где ω - угол пересечений линий положения;

m1, m2 - средние квадратические погрешности планового положения приемопередатчиков береговых станций, м;

0,5 - сумма квадратов средних квадратических погрешностей измерений первого и второго расстояний ().

Формула (5.21) должна быть использована для оценки точности абсолютного положения точек определения места в принятой системе координат при условии предварительного исследования системы и учета всех необходимых поправок.

5.2.21. Первичная обработка результатов измерений включает вычисление поправок и исправление ими измеренных расстояний по формуле

                                      (5.22)

где  - измеренное (наклонное) расстояние;

δi - постоянная поправка соответствующего измерительного канала;

δn - поправка за отличие фактического значения показателя преломления радиоволн от принятого в системе;

δh - поправка за приведение наклонных линий к горизонту;

δH - поправка за приведение длин линий к горизонту;

δL - поправка за приведение длин линий на плоскость проекции Гаусса.

Поправки δi, δn, δh, δH вычисляются по формулам (3.32) п. 3.7.12.4. При этом знак поправок для:

δh - всегда отрицательный;

δH - отрицательный при Нср выше уровня моря и положительный при Нср ниже уровня моря.

Необходимое для определения поправки δn фактическое значение показателя преломления радиоволн рассчитывается по данным метеорологических наблюдений. Если полученные значения не отличаются друг от друга более чем на единицу пятого знака после запятой, то на весь рабочий день принимается среднее арифметическое из этих значений. В противном случае рабочий день необходимо разбить на сроки, в пределах которых значения показателя преломления были бы известны с погрешностью, не превышающей пяти единиц шестого знака.

Поправка δL учитывается лишь в случае, когда прокладка определений места ведется на планшетах в проекции Гаусса. Вычисление поправки производится по формулам:

                      (5.23)

где  - ордината средней точки измеренного расстояния, км;

R - средний радиус кривизны Земли, км;

ΔY = Y2 - Y1 - абсолютное значение разности ординат начальной и конечной точек, км.

Если измеренные расстояния пересекали осевой меридиан, то поправки вычисляют отдельно для восточного и западного отрезков, а затем суммируют.

Вычисление приведенных расстояний с округлением до 0,1 м производится по схеме, приведенной в приложении 21.

5.2.22. После включения и проверки работоспособности станций системы «БРАС» приступать к производству измерений можно только после устранения неоднозначности.

5.2.22.1. В системе «БРАС» устранение неоднозначности осуществляется автоматически в процессе последовательного прохождения приемоиндикатором девяти режимов работы.

Первые пять режимов используются для поиска сигналов и точной подстройки опорного генератора. Затем последовательный переход на измерения в режимах «4», «3», «2» позволяет надёжно определить точную дорожку, на которой находится судно.

В заключительном режиме «1» происходит измерение разности фаз в пределах дорожки на высокой частоте f1. Отсчеты снимаются при включении лампочки на табло «Режим».

Первоначальное определение места с устранением неоднозначности продолжается 8 - 10 мин, при последующих определениях для этого требуется около 1 мин с учетом времени прокладки точек на планшет.

При быстром вращении стрелок индикатора отсчеты снимают после того, как цифровые барабанчики будут застопорены с помощью кнопки «Стоп».

5.2.22.2. Помимо снятия отсчетов с цифровых указателей производится графическая запись фазовых циклов на счетно-пишущем устройстве СПУ-2.

Для согласования СПУ-2 с цифровыми указателями на счетчиках счетно-пишущего устройства предварительно устанавливают количество целых фазовых циклов, пользуясь показаниями приемоиндикаторов. Доли фазового цикла согласуются автоматически. Использование СПУ-2 позволяет восстанавливать счет фазовых циклов в случае нарушения измерений из-за помех.

Если время действия помехи превышает 3 - 4 мин, приемоиндикатор автоматически переходит в начальный режим поиска и устранение неоднозначности производится повторно.

5.2.22.3. Если автоматическое устранение неоднозначности не происходит - прибегают к привязке.

Сущность привязки состоит в определении места судна. Для этого выходят в такую точку района, где имеется возможность определить место судна с ошибками, меньшими ширины точной дорожки.

В момент определения снимают отсчеты с указателей приемоиндикатора.

По координатам вычисляют расстояния от точки привязки до береговых станций, образуют разности расстояний по первой и второй парам, а затем вычисляют разности фаз Ψ0I и Ψ0II и по формуле /4/.

                                       (5.24)

где N - число полных фазовых циклов;

φ - дробная часть фазового цикла;

в - длина базы (ВМ-ВЩ) данной пары станций;

v0 - средняя фазовая скорость радиоволн;

f0 - 1000 кГц - приведенная частота.

В результате привязки определяют только целое количество базовых циклов N, выставляемое затем на указателях приемоиндикатора.

5.2.22.4. При сдаче лент самописцев РНС в обработку на внешней стороне каждой ленты наклеивают штамп, в котором указывают:

- номер ленты;

- название судна и район промера;

- дату, время начала и конца записи на данной ленте;

- номера журналов промера, относящихся к данной ленте;

- номер планшета и номера галсов в порядке их выполнения и регистрации;

- фамилии лиц, производивших промер.

5.2.23. Предварительная обработка материалов радиоизмерений в общем случае включает:

- проверку вычислений координат мачт станций;

- проверку лент самописцев и сличение отсчетов, снятых с лент самописцев с отсчетами, произведенными по цифровым счетчикам судовых приемоиндикаторных устройств;

- проверку обработки привязок или контрольных определений;

- вычисление поправок и исправление ими измеренных разностей расстояний (расстояний);

- вычисление и проверку невязок галсов.

5.2.23.1. Проверка лент самописцев судовых приемоиндикаторных устройств радионавигационных систем заключается в повторном подсчете числа фазовых циклов между смежными определениями и сличении полученных данных с записями в журналах (на лентах самописцев).

Если подсчет числа фазовых циклов в период промера был выполнен в две руки, то при обработке материалов производится просмотр качества записи на лентах и полностью проверяется только правильность восстановления пропущенных или искаженных фазовых циклов.

5.2.23.2. Вычисление поправок и исправление ими измеренных разностей расстояний производится по формуле

                                          (5.25)

где  определяет разность фазовых поправок по трассам между ведомой и ведущей станциями в точке измерений i и в точке калибровки К;

Δp2 - поправка за отличие фактического значения показателя преломления радиоволн от принятого вычисляется согласно п. 3.7.12.4.

Если в точке калибровки поправки были учтены, отсчеты приемоиндикатора исправляют поправкой Δp1, которая определяется по формуле

                                            (5.26)

При прокладке на планшетах в проекции Гаусса измеренные разности расстояний (расстояния) должны быть исправлены также поправками за приведение длин линий на плоскость в проекции Гаусса.

5.2.23.3. Поправки к измеренным разностям расстояний (расстояниям) могут не учитываться в том случае, если суммарное влияние их вызывает линейное смещение точки определения не более 1 мм в масштабе съёмочного оригинала.

Зоны, в которых величины таких поправок приводят к линейному смещению при прокладке более чем на 1 мм, следует отметить на рабочих схемах участка съёмочных работ, либо непосредственно на рабочих планшетах топографической съёмки акватории по данным предварительного предрасчета. Такие зоны отбиваются на рабочих (съёмочных) планшетах только в том случае, если нанесение их границ не ухудшит читаемость изображения, то есть при условии незагроможденности рабочих планшетов изображением других элементов их содержания (как основных, так и дополнительных и вспомогательных).

5.3. Гидрологические наблюдения для определения скорости звука в воде

Общие требования

5.3.1. Скорость звука в воде на акватории съёмочных работ определяется методом косвенных измерений гидрологических параметров или методом прямых измерений.

Метод косвенных определений скорости звука основан на измерении на заданных горизонтах температуры, солености и гидростатического давления с последующим расчетом по формулам, выражающим зависимость

                                                      (5.27)

Метод прямых измерений скорости звука основан на определении времени прохождения акустическим сигналом определенного расстояния (базы). Базовое расстояние в погружаемом зонде является постоянным коэффициентом и скорость звука определяется однозначно:

                                                           (5.28)

где Fc - частота следования импульсов;

d - база.

5.3.2. Перед началом работ по измерению глубин методом промера производят контрольные гидрологические наблюдения на характерных для района съёмки местах, полученных при анализе (п. 2.4.3) изученности гидрологического режима по данным наблюдений прошлых лет или по рекогносцировочным измерениям. Имеющиеся данные по распределению скорости звука считаются репрезентативными для района работ, если скорость звука, определенная на контрольных станциях в период производства съёмки, отличается от них не более чем на 7,5 м/с. В этом случае они используются для определения поправок ΔZV с учетом требований раздела 6.4. В противном случае гидрологические измерения должны быть организованы вновь на всем участке съёмки по методике, изложенной в п. 2.4.4. - 2.4.6.

5.3.3. Повторяемость гидрологических наблюдений на запланированных станциях определяется изменчивостью во времени гидрологического режима и требованиями к определению поправки эхолота за отклонение фактической вертикальной скорости распространения звука в воде от номинальной для данного эхолота.

Данные об изменчивости гидрологического режима выбираются из соответствующих документов и служат для определения среднего периода повторяемости наблюдений. При этом за критерий изменчивости поля скорости звука принимается величина ΔV, определяемая по формуле

                                                 (5.28)

где δZ = mZ/Z;

mZ - погрешность эхолота;

Z - глубина;

V0 - значение скорости звука, принятое (установленное) при расчете шкалы данного эхолота.

Для быстрого определения величины ΔV рекомендуется пользоваться номограммой рассчитанной для V0 = 1500 м/с и приведенной на рис. 5.5.

Период (Т) повторяемости наблюдений определяется из выражения:

Т = DH - DK,

где DH - дата, соответствующая началу определения периода;

DK - дата, соответствующая наступлению события:

Полученный период включается в технический проект с соответствующей справкой и не должен превышать 10 дней.

5.3.3.1. В начале съёмочных работ планируемый период устойчивости гидрологического режима рекомендуется проверять путем наблюдений на запланированных гидрологических станциях в течение 3 - 5 дней.

5.3.3.2. При отсутствии изученности, для определения среднего периода повторяемости наблюдений организуются измерения на запланированных станциях в течение первых 10 суток.

5.3.3.3. Вместо измерений температуры глубоководными термометрами и взятия проб морской воды батометрами допускается вести ежедневный контроль постоянства гидрологического режима с помощью батитермографа ГМ9-Ш. При этом отклонения средних температур слоев Dtср на контрольных станциях от средних температур этих же слоев в момент зондирования должны быть:

для глубин до 10 м не более 5 °С;

для глубин до 15 м не более 3 °С;

для глубин свыше 15 м не более 2 °С.

Рис. 5.5. Номограмма для определения предела приращения скорости звука DV.

5.3.4. В процессе выполнения промера гидрологические наблюдения ведутся не менее одного раза в средний период. Число станций определяется количеством зон одинаковых поправок, попадающих на отработанный участок съёмки от даты последнего определения скорости звука. Если на отработанный участок съёмки не приходится ни одной запланированной станции, то измерения производят по одной из ближайших.

5.3.5. Если величина  при очередном измерении по какому-либо из слоев превысит допуск DVi определяемый по формуле (5.28), то вновь следует произвести наблюдения, по крайней мере, в тех зонах одинаковых поправок, которые попадают на данный участок съёмки или по всему району работ.

5.3.6. Предельные расхождения в величинах средних скоростей слоев, определенных из двух последовательных измерений, не должны превышать значений, приведенных в таблице 5.5.

Таблица 5.5

Диапазон 0 - 50 м mz = 0,25 м

Диапазон 50 - 100 м mz = 0,5 м

Диапазон 100 - 250 м mz = 1,25 м

слой (м)

DV (м/с)

слой (м)

DV (м/с)

слой (м)

DV (м/с)

0 - 10

37,5

0 - 60

12,5

0 - 110

17,0

0 - 20

18,8

0 - 70

10,7

0 - 120

15,6

0 - 30

12,5

0 - 80

9,4

0 - 150

12,5

0 - 40

9,4

0 - 90

8,3

0 - 200

9,4

0 - 50

7,5

0 - 100

7,5

0 - 250

7,5

Эти допуски установлены исходя из значений средних квадратических инструментальных погрешностей для существующих эхолотов (ПЭЛ-3, ПЭЛ-4, ЭРА-1) и предельной погрешности определения поправки DZV при V0 = 1500 м/с.

5.3.7. В случае расхождений превышающих указанные допуски (табл. 5.5), съёмка участка, для которого точность определения поправки эхолота DZV оказалась невыдержанной, должна быть переделана.

5.3.8. Гидрологические наблюдения и непосредственные измерения скорости звука в воде следует производить на следующих стандартных горизонтах:

а) для океанов и глубоководных морей - Карского, Баренцева, Черного, Каспийского (кроме северной части), Японского, Охотского, Берингова 0, 10, 20, 30, 50, 75, 100, 150, 200, 250, 300, 400, 500, 600, 800, 1000 м;

б) для мелководных морей - Белого, Балтийского, Азовского, Каспийского (северная часть), Аральского, Чукотского, Восточно-Сибирского, Лаптевых и мелководных районов морей, указанных в пункте «а», также для озер 0, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 80, 100, 150, 200 м и в придонном слое (расстояние от дна должно быть достаточным, чтобы не повредить приборы, но не более 5 % от глубины). Дополнительно необходимо производить наблюдения в зоне экстремальных температур слоя температурного скачка и на верхней и нижней границе его. Назначают эти горизонты по результатам анализа записи батитермографа.

Измерение температуры воды глубоководными термометрами. Взятие проб воды

5.3.9. После остановки судна и измерения глубины наблюдатель фиксирует в книжке для записи глубоководных наблюдений (КГМ-6) время начала работы на станции и глубину. Затем устанавливают горизонты наблюдений и назначают номера соответствующих им батометров, которые заносятся в КГМ-6. После этого вытравливают трос с концевым грузом на 3 - 4 м и закрепляют батометр, предназначенный для нижнего горизонта. Убедившись в правильности установки счетчика лебедки на 0, медленно опускают батометр в воду. Как только батометр войдет в нее, плавно увеличивают скорость, стравливая трос на длину, равную расстоянию между нижним горизонтом и следующим. Далее таким же образом опускают остальные приборы данной серии. При угле наклона троса свыше 10° спуск батометров производят с учетом этого наклона. При этом расчет расстояний между батометрами производят, пользуясь приложением 22.

Пример. Требуется опустить серию из 9 батометров (номера батометров указаны в скобках) на горизонты: 0(1), 10(2), 20(3), 30(4), 50(5), 75(6), 100(7), 150(8), 200(9) м. Коэффициент блок-счетчика К = 1,0. Высота блок-счетчика над поверхностью моря равна 3 м. Измеренная глубина 205 м.

Решение. 1. Стравливают трос с прикрепленным к нему концевым грузом на расстояние между этим грузом и нижним батометром 9, т.е. в нашем примере на 5 м. Устанавливают отсчет блок-счетчика на «0» и стравливают трос на 50 м, т.е. на расстояние между батометрами 9 и 8 (расстояние между горизонтами 200 - 150 м). Измеряют угол наклона троса. Он равен 25°. По таблице приложения 22 (К = 1,0) для угла 25° и расстояния 50 м находят отсчет 55 м, до которого следует вытравить трос.

2. Вновь измеряют угол наклона, он оказался 25°. Прикрепляют к тросу батометр 8. По табл. прилож. 22 находится отсчет счетчика 55 м, соответствующий углу 25° и расстоянию по вертикали 50 м (это расстояние между 8 и 7 батометрами и соответственно между горизонтами 150 и 100 м).

Трос стравливается на сумму двух наклонных расстояний.

3. После установки батометра 8 измеряется угол наклона троса. Он равен 30°. По таблице приложения 22 для этого угла и очередного расстояния по вертикали между горизонтами, равного 25 м, определяют наклонную дистанцию. Она оказалась равной 29 м. Прикрепленный к тросу батометр 7 опускают до отсчета на счетчике 139 м (110 + 29 = 139 м). Далее прикрепляют батометр 6 и по таблице приложения 22 определяют соответствующую наклонную дальность и т.д. Отсчеты блок-счетчика записывают в КГМ-6 как показано в таблице 5.6. Отсчет 227 соответствует подвеске батометра 1, фактически конечное показание счетчика будет 230 м, поскольку при высоте батометра над поверхностью моря 3 м, на блок-счетчике был установлен отсчет, равный «0».

Таблица 5.6

№ батометра

Заданный горизонт наблюдений

Угол наклона троса

Отсчет счетчика

1

0

30°

227

2

10

30°

215

3

20

30°

203

4

30

30°

191

5

50

30°

168

6

75

30°

139

7

100

25°

110

8

150

25°

55

9

200

 

0

5.3.10. Приборы следует выдерживать на заданном горизонте в течение времени, которое нужно для принятия ими температуры воды (как правило, 5 - 7 мин). Далее опускают посыльный груз и по истечении времени срабатывания всех батометров производят подъём приборов (в среднем скорость падения грузика составляет 100 - 125 м/мин). Поднятые приборы устанавливают в стойку, после чего производят первые отсчеты по глубоководным термометрам, записывая их в КГМ-6 (приложение 23). Второй отсчет следует делать не ранее чем через 5 минут после подъёма батометра. Второй отсчет считается окончательным и принимается для последующей обработки. Отсчеты снимаются сначала по левому термометру, затем по правому. По вспомогательному термометру температуру воды отсчитывают с точностью 0,1 °С, а по основному - 0,01 °С.

5.3.11. После взятия второго отсчета со всех термометров, производят отбор проб воды из батометров для определения солености. Пробы обычно набирают следующим образом: вынув из ящика склянку, проверяют, совпадают ли номера на пробке и на склянке, отвинчивают вентиль и прополаскивают склянку водой из батометра. После прополаскивания наблюдатель заполняет склянку на три четверти водой из батометра и закрывает склянку пробкой. Номера проб и номер батометра, из которого берется проба, заносятся в журнал наблюдений (приложение 23).

Нельзя вынимать из ящика и наполнять сразу более, чем одну склянку. Нарушение этого правила может привести к путанице в пробах.

5.3.12. Обработка наблюдений над температурой воды сводится к введению инструментальных и редукционных поправок термометров и вычислению истинной температуры воды на заданной глубине непосредственно в журнале наблюдений.

Инструментальные поправки вводятся в показания основного и вспомогательного термометров по данным из сертификата прибора, в котором они приведены только для нескольких определенных точек термометра. Для промежуточных температур поправки находят путем интерполяции или составляются таблицы поправок и пределов, в которых каждая из них должна применяться (поправки при температуре «от - до»).

5.3.12.1. Составление таблиц поправок рекомендуется производить следующим образом. На миллиметровой бумаге строится график поправок глубоководного термометра (рис. 5.6), на котором по оси абсцисс наносятся значения температуры в масштабе 1 °С - 1 см, а по оси ординат поправки из сертификата термометра в масштабе 0,01 °С - 1 см. Затем на этом графике от каждого значения поправки на 5 мм вверх и вниз проводятся тонкие линии, параллельные оси абсцисс. Пересечение этих линий с кривой поправок дает значение, соответствующее температуре «от - до» (см. табл. 5.7).

Рис. 5.6 График поправок глубоководного термометра

Таблица 5.7

Температура, °С

Поправка, °С

от

до

-2,0

-1,6

0,02

-1,5

-0,7

0,01

-0,6

1,2

0,00

...

...

...

22,4

23,5

-0,02

Найденные поправки алгебраически складываются со вторыми отсчетами основного и вспомогательного термометров.

5.3.12.2. Редукционная поправка на изменение объёма оторвавшегося столбика ртути должна вводиться в отсчет основного термометра. Она рассчитывается по формуле:

                                     (5.29)

где Т - температура, снятая с основного термометра;

t - температура, снятая по вспомогательному термометру;

V0 - объём ртути в верхнем расширении основного термометра до деления 0 °С, выраженный в делениях шкалы термометра, т.е. в градусах (выбирается из сертификата термометра);

 - относительный объёмный коэффициент расширения ртути и стекла термометра (выбирается из сертификата термометра).

При большом числе обрабатываемых температур рекомендуется пользоваться таблицами редукционных поправок /40, 41/. Редукционные поправки можно также определять по номограммам.

Рекомендуется при использовании одних и тех же глубоководных термометров в течение нескольких сезонов построение индивидуальных графиков суммарных поправок для каждого прибора, которые дают возможность вычислить общую поправку по непосредственным отсчетам данного термометра, т.к. инструментальная поправка учитывается при составлении индивидуального графика.

5.3.12.3. Полученные одним из способов редукционные поправки заносятся в журнал наблюдений за температурой воды и суммируются с исправленным вторым отсчетом основного термометра. Если истинная температура обоих термометров различается не более чем на 0,05 °С, их следует осреднить. Полученная средняя и будет принятой температурой. При разнице более 0,05 °С за окончательную температуру следует принимать отсчет более надёжного термометра. Данная температура отмечается звездочкой и пояснением.

Измерение и запись распределения температуры воды батитермографом

5.3.13. Работа с прибором выполняется в следующей последовательности:

1) при помощи соединительной скобы прибор прикрепляют к огану троса, спускаемого с лебёдки; при работе на ходу судна трос лебёдки присоединяют при помощи соединительной скобы к концу тросика обрывного устройства;

2) открывают заслонку, вставляют в пазы столика стекло, обращенное слоем специального покрытия к стрелкам, закрывают заслонку;

3) опускают прибор до погружения термоблока в воду, ставят стрекли блок-счетчика на нуль, выдерживают прибор около 10 с (для восприятия температуры воды), затем его опускают на заданную глубину, но не глубже 200 м (так как сильфоны рассчитаны на давление до 200 м); скорость опускания батитермографа в дрейфе порядка 2 м/с; при опускании измеряют и записывают угол наклона троса, после достижения заданной глубины прибор с такой же скоростью равномерно поднимают на поверхность;

4) после каждого измерения вынимают из прибора стекло, просматривают на свет запись и ставят на стекле при помощи пера (карандаша) дату и порядковый номер измерения и номер станции, которые также записывают в журнал наблюдений с указанием координат места станции; извлеченное из прибора стекло помещают в ящик для стекол.

При работе с батитермографом на ходу судна немедленно после того, как заданная длина троса была вытравлена, лебёдку стопорят и прибор поднимают. При этом от рывка медная ось обрывного устройства ломается и прибор идет головкой вверх.

Особенности работы на ходу судна описаны в работе /41/.

5.3.14. Обработка батитермограммы производится в следующем порядке:

1) высушенное стекло вставляют в отсчетное приспособление, тщательно прочистив пазы от загрязнений и вдвигают его до упора, при этом базисная линия, начерченная неподвижной стрелкой на стекле, должна совпадать с базисной линией, имеющейся на сетке;

2) фокусируя лупу, добиваются, чтобы сетка и запись на стекле были отчетливо видны;

3) снимают отсчеты температуры воды на стандартных горизонтах, определяют границы слоя скачка и температуры на границах этого слоя, температуры и глубины в точках перегиба кривой записи батитермографа;

4) результаты измерений записывают в книгу наблюдений, образец которой приведен в приложении 24.

Измерение скорости звука аппаратурой МИС-1

5.3.15. После остановки судна (катера) в запланированном месте и измерения глубины наблюдатель фиксирует в журнале наблюдений время начала работы на станции, глубину и горизонты наблюдений. Следует помнить, что в слое скачка, т.е. резкого изменения скорости звука на двух смежных горизонтах, производят дополнительные наблюдения на горизонтах через 2 метра. При выборе дополнительных горизонтов их располагают таким образом, чтобы они пришлись на верхнюю и нижнюю границы слоя скачка.

Пример.

Глубина

Скорость звука

                                    5

                         1501.3

                                    10

                         1500.0

                                    15

                         1500.0 начало слоя скачка

                                    20

                         1486.6

                                    25

                         1468.1 конец слоя скачка

                                    30

                         1463.0

Дополнительные наблюдения необходимо выполнить на горизонтах 16, 18, 22 и 24 м.

После этого вытравливают кабель-трос с зондом на глубину 1 - 2 м, включают аппаратуру в режим измерений.

При проведении измерения в автоматическом режиме следует нажать кнопку АВТ переключателя «Режим работы»; переключателем «Период измерений» устанавливают заданный интервал. Убедившись в работоспособности прибора (на цифровом табло должны появиться значения скорости звука и гидростатического давления, соответствующие заданному горизонту) начинают опускать прибор на горизонты и снимать показания цифрового табло с записью в журнал наблюдений, образец которого приведен в приложении 25.

При запуске измерительной схемы МИС-1 от какого-либо внешнего устройства (РЦИ, ЦПУ, ЭВМ и др.) следует нажать кнопку «Внешн» переключателя «Режим работы».

Скорость опускания зонда не должна превышать 2 м/с, безопасная глубина погружения зонда - 300 м.

5.3.16. Цикл работы МИС-1 на одной станции должен состоять из двух измерений: первая фаза осуществляется в процессе спуска зонда от поверхности до заданной глубины моря (озера), а вторая - в процессе его подъёма. При этом разница в горизонтах наблюдений при спуске и подъеме не должна превышать 3 м, а скорость звука - 3 м/с. В противном случае наблюдения следует повторить.

5.3.17. Первичная обработка наблюдений за скорость звука в воде при помощи МИС-1 заключается:

1) в контроле качества измерений;

2) в вычислении средних отсчетов при спуске и подъёме глубины горизонта наблюдений и скорости звука;

3) в экстраполировании значения скорости звука до дна.

5.3.17.1. Контроль качества измерений и регистрации выполняется при оценке их достоверности и пригодности для машинной или ручной обработки; при этом производится визуальный или машинный контроль.

Визуальный контроль осуществляется как в процессе получения информации, так и непосредственно перед ее обработкой. Для этого строится график распределения скорости звука в воде. На графике должны быть помещены следующие данные: номер станции, год, месяц, число, время начала наблюдений на станции; координаты, номер планшета, глубина места, номер магнитной ленты. Эти данные записываются на свободном поле графика (приложение 25).

По построенному графику производится оценка характера кривой изменения скорости звука с глубиной. Нетипичный вид кривой - наличие резких необъяснимых колебаний измеряемых параметров - свидетельствует о возникших отказах в аппаратуре. Материалы таких измерений бракуются, а работа аппаратуры подлежит проверке.

Если график не вызывает сомнений, то при наличии магнитной записи переходят к визуальному контролю распечатки с магнитной ленты.

Цифровая распечатка значений скорости звука и глубины горизонта проверяется путем воспроизведения записи в ручном режиме по цифровому табло.

По данным распечатки каждой станции следует проверить наличие служебной информации, правильность оформления начала и конца зон регистрации.

Машинный контроль данных скорости звука и глубины производится программно после ввода в ЭВМ данных с магнитной ленты. Анализ правильности зарегистрированных значений скорости звука и глубины горизонта измерения должен быть основан на сравнении каждого значения скорости звука с известным диапазоном.

5.3.17.2. Вычисление средних отсчетов при спуске и подъёме глубины горизонта наблюдений Zn и скорости звука Vn при выполнении условия, оговоренного п. 5.3.16, производится по формулам:

                                (5.30)

5.3.17.3. Экстраполирование значения скорости звука до дна (при условии линейной зависимости скорости звука от глубины) выполняют по формуле:

                            (5.31)

где Vn, Zn, Vn-1, Zn-1 - значения скорости звука и глубины на последнем и предыдущем горизонтах измерения, соответственно; Vn+1 - значение скорости звука на горизонте Zn+1, находящемся у дна; G - градиент скорости звука.

Определение солености и электропроводности морской воды

5.3.18. Перед началом обработки проб аргентометрическим методом определения солености по хлору находят поправку раствора азотнокислого серебра по нормальной воде /42/. Для этого заполняют бюретку раствором (предварительно ее дважды ополаскивают раствором) азотнокислого серебра. Баретка наполняется раствором через трубку, соединенную с бутылью, в которой находится титрованный раствор до тех пор, пока незначительное его количество выльется из верхнего конца капилляра, после чего немедленно закрывают кран. Таким образом, бюретка к работе готова и никаких дополнительных манипуляций для установки раствора на нулевое деление не требуется. Аналогичным путем заполняется и автоматическая пипетка. После ополаскивания (три раза) небольшим количеством отмериваемой нормальной воды опускают пипетку в склянку и всасывают нормальную воду до тех пор, пока некоторое ее количество не прольется из капилляра в резервуар. В этот момент кран закрывают, далее вытирают влажный конец пипетки фильтрованной бумагой и сливают содержимое пипетки в титровальную рюмку. Сливание следует производить по стенке титровальной рюмки, касаясь ее концом пипетки. Для того, чтобы со стенок пипетки стекли остатки нормальной воды, выжидают 15 - 20 сек (не отнимая конца пипетки от стенки титровальной рюмки). Категорически запрещается выдувание оставшейся жидкости в пипетке. К отмеренному количеству нормальной воды прибавляется 5 капель индикатора (К3СrО4), после чего приступают к титрованию. Открывают кран бюретки и титруют нормальную воду, обязательно энергично ее перемешивая стеклянной палочкой. Вначале титрование ведут при полностью открытом кране, затем переходят на быстрое капельное истечение раствора и при появлении оранжево-красных пятен переходят на режим медленного капельного истечения.

При появлении слабой красновато-оранжевой окраски пробы кран закрывают. Если при перемешивании в течение 20 - 25 с окраска не исчезнет, проба считается оттитрованной. Смывают все капли раствора АgNО3 и нормальной воды со стенок титровальной рюмки стеклянной палочкой, смачивая ее в оттитрованном растворе. Если при этом исчезает оранжевая окраска, пробу дотитровывают путем добавления половины капли раствора (снимается стеклянной палочкой). Спустя 10 - 15 с записывают отсчет бюретки с точностью до 0,01 деления бюретки. Отсчет записывается простым карандашом в книжку для записи наблюдений КГМ-18. После чего процесс повторяют при соблюдении тех же самых условий. Отсчеты двух последовательных титрований не должны разниться более чем на 0,01 деления бюретки. Отсчет выполняется по нижнему, резко очерченному краю мениска. Если разница между отсчетами превышает 0,01 деления бюретки, производят третье титрование. За окончательный отсчет берётся среднее арифметическое. И, если все же расхождение будет больше, то очевидно, что раствор азотнокислого серебра плохо перемешан или плохо промыта бюретка или пипетка (на стенках имеются висящие капли или образовываются подтеки). В этом случае необходимо еще раз тщательно перемешать раствор встряхиванием бутылки или промыть бюретку и пипетку. Далее определяется соответствие действительного отсчета по бюретке и требуемого теоретически, т.е. хлорности нормальной воды, указанной на этикетке баллона. Это соответствие определяется условием:

0,145 ³ a ³ - 0,150                                                    (5.32)

где a = Н - А,

Н - хлорность нормальной воды,

А - исправленный отсчет бюретки после титрования нормальной воды. Если a находится за указанными пределами, раствор азотнокислого серебра должен быть исправлен добавлением воды или азотнокислого серебра. Расчет исправления концентрации раствора азотнокислого серебра производится по формуле

                              (5.33)

где X(мл) - количество миллилитров воды, которое нужно добавить к раствору;

X(г) - искомое количество азотнокислого серебра, которое нужно добавить к раствору, г;

V - первоначальный объём раствора, мл;

a - количество раствора АgNО3, израсходованного на ополаскивание бюретки, м;

А - расход азотнокислого серебра на титрование нормальной воды, мл;

Н - хлорность нормальной воды;

a - абсолютное значение разности Н-А.

Если a отвечает условию (5.32), приступают к титрованию проб морской воды. Схема титрования морской воды такая же, как и титрование нормальной воды. При этом должно быть учтено следующее:

1) титруемые пробы морской воды должны иметь температуру лаборатории (15 - 20 °С);

2) титрование производится при наличии 10 - 30 проб (необходимо в целях экономии АgNО3 и нормальной воды при установке титра);

3) обязательно должны производиться контрольные титрования нормальной воды (не реже, чем через 15 - 20 проб);

4) при возникновении каких-либо сомнений в правильности анализ повторяют, а при необходимости, раствор АgNО3 проверяют по нормальной воде;

5) оттитрованная жидкость с осадком хлорного серебра собирается в отдельную банку (при ее заполнении, отстоявшуюся от осадка жидкость осторожно сливают) и сдается в береговую гидрохимическую лабораторию;

6) если проба оттитрована правильно, титровальную рюмку ополаскивать дистиллированной водой не обязательно;

7) после окончания работы пипетка заполняется дистиллированной водой, а бюретка - раствором азотнокислого серебра;

8) результаты титрования записывают в книжку наблюдений (КГМ-9).

5.3.19. Обработка результатов титрования заключается в определении солености воды по ее хлорности:

а) хлорность определяют по формуле

Cl = a - к,                                                           (5.34)

где Сl - хлорность, в %;

a - исправленный отсчет бюретки после титрования пробы;

К - поправка титрования, ее находят по /28/;

б) находят соленость пробы по таблицам соответствия Cl, S, , /28/.

Применение «Океанологических таблиц» /28/ допустимо лишь для морей, имеющих хороший водообмен с океаном.

5.3.20. При определении солености электромагнитным методом перед началом измерений следует выполнить калибровку электросолемера по нормальной воде. Она осуществляется после выравнивания температур лаборатории, прибора, проб воды, нормальной воды.

После ополаскивания камеры системы датчика небольшим количеством нормальной воды производят забор ее в датчик. При этом необходимо следить, чтобы в камеру вода поступала без пузырьков воздуха. В противном случае воду надо слить и процесс повторить. Производят измерения температуры нормальной воды в камере и ее компенсацию (согласно инструкции по эксплуатации прибора). Далее переключателями «калибровка» ставят на нуль индикатор баланса при положении переключателей «электропроводность», соответствующем относительной электропроводности нормальной воды. Все данные записываются в журнал. Калибровка прибора считается законченной, если при трехкратном ее повторении не потребуется установка индикатора баланса на нуль переключателями «калибровка». Таким образом, прибор к работе готов.

Определение солености воды включает два этапа: измерение относительной электропроводности и контроль работы прибора.

Измерение относительной электропроводности исследуемой пробы осуществляется установкой на нуль индикатора баланса посредством переключателей «электропроводность». При этом должно соблюдаться условие соответствия положения переключателей «компенсация» температуре пробы. В противном случае необходимо выдержать температурный режим проб и прибора или провести новую калибровку.

Контроль работы прибора заключается в определении дрейфа калибровки, который следует осуществлять после определения солености двадцати-сорока проб воды или по завершении измерений. Для этого необходимо произвести калибровку прибора по нормальной воде той же серии, что использовалась при калибровке до измерений. После чего определяется алгебраическая разность полученных и исходных значений электропроводности нормальной воды. Эта разность разбрасывается пропорционально количеству измеренных проб. Результаты контроля записываются в журнал наблюдений.

5.3.21. Определение солености воды электросолемером ГМ-65 производится с использованием океанологических таблиц /28/. Порядок работы освещен в инструкции, прилагаемой к прибору. Запись результатов обработки производится в журнале определения солености электросолемером ГМ-65 (приложение 26).

5.3.22. Определение солености методом ареометрирования осуществляется в следующем порядке. После принятия водой температуры лаборатории, ареометрический стакан трижды ополаскивают водой из взятой пробы и наливают в него исследуемую воду. Причем уровень воды в стакане должен располагаться на 3 - 4 см от края стакана. Далее термометром определяют температуру исследуемой пробы с точностью до 0,1 °С. После этого в пробу опускают ареометр и, убедившись, что он плавает в стакане так, что уровень воды оказывается в пределах его шкалы, придают ареометру легкое вращательное движение. После того, как вращение прекратится, производят отсчет. Затем ареометр вынимают из воды и второй раз измеряют ее температуру. Далее процесс повторяют, полученные данные заносятся в КГМ-6. Разность между двумя отсчетами ареометра не должна превышать одного деления шкалы (0,0001). После окончания наблюдений приборы должны быть вымыты пресной водой и уложены в пенал.

5.3.23. Обработку результатов ареометрирования для определения солености воды рекомендуется проводить в следующем порядке:

- вычисляют среднее из двух отсчетов по ареометру ();

- вычисляют среднее из трех отсчетов по термометру ();

- определяют исправленные значения плотности и температура (аt, t), введением инструментальных поправок (выбираются из сертификата прибора);

- вычисляют значение плотности, приведенное к нормальной температуре 17,5 °С (ρ17,5)

                                                            (5.35)

где k - поправка ареометрирования (выбирается из «Руководства ГКИНП-11-157-82).

По океанологическим, либо океанографическим таблицам /25/ по приведенной плотности ρ17,5 определяют соленость.

5.4. Съёмка грунтов дна и растительности.

Общие требования

5.4.1. Подробность съемки грунтов дна должна назначаться в зависимости от сложности рельефа дна, народнохозяйственного значения обследуемого района, наличия специфических особенностей дна и с таким расчетом, чтобы выявить площадное распределение грунтов с одинаковыми характеристиками по всему участку съёмки. При этом, в среднем, одна проба грунта должна приходиться на площадь 25 см2 в масштабе съёмки. При крупномасштабных съёмках или сложном рельефе и разнообразных грунтах эта норма увеличивается до 1 пробы на 5-10 см2. При однообразном рельефе и грунтах дна норма может понижаться до 50-100 см2.

Места грунтовых станций следует назначать таким образом, чтобы они были равномерно распределены по всему участку съёмки. Обязательно отбираются пробы грунта на банках, мелях, косах.

5.4.2. Для более подробного обследования грунтов дна на характерных формах рельефа (впадины, возвышенности, мели, косы и т.п.) следует производить сгущение съёмочных галсов и более часто отбирать пробы грунтов. Решение о сгущении съёмочных галсов и увеличении частоты отбора проб принимают в каждом отдельном случае, руководствуясь данными об общем характере грунтов в изучаемом районе. Способы приложения грунтовых галсов и определения места при грунтовых исследованиях не отличаются от способов, применяемых при съёмке рельефа дна методом промера. Выбор того или иного способа определяется заданной точностью работ (масштабом съёмки) и удаленностью объекта исследований от береговых ориентиров.

5.4.3. Прежде, чем приступить к отбору проб грунта, исполнитель должен:

- ознакомиться с конструкцией пробоотборника, проверить его исправность;

- произвести проверку лебёдки, грузовой стрелы или кран-балки;

- подготовить прибор на соответствующую методику пробоотбора (на ходу или на стопе; п. 3.4.5, глава III);

- согласовать совместные действия с экипажем судна, а в случае комплексирования работ и с другими исполнителями.

5.4.4. Съёмка растительности является составной частью грунтовой съёмки и производится с целью определения контуров площадей ее распространения по жизненным формам.

Спуск и подъём грунтодобывающих приборов

5.4.5. При работе на грунтовой станции в первую очередь опускают дночерпатель. Затем, в зависимости от характера грунта, опускают ту или иную трубку; в зоне распространения донных, рыхлых осадков - ударную грунтовую трубку; в зоне плотных и песчаных осадков - гидростатическую или поршневую трубку. Если имеются признаки наличия на дне валунов, камней или скального грунта, производится драгирование на малом ходу судна.

5.4.6. За 10 - 15 минут до остановки судна грунтодобывающий прибор и лебёдка должны быть приведены в рабочее состояние. Судно становится на ветер тем бортом, с которого опускается прибор, чтобы при дрейфе судно относило в противоположную сторону. Измерив глубину эхолотом, выводят грунтодобывающий прибор за борт. При выводе прибора за борт необходимо удерживать его от раскачивания и ударов. Для этой цели рекомендуется применять лини (оттяжки), которые убираются, когда прибор опускается до воды. Измерив глубину, опускают грунтодобывающий прибор. При достижении прибором дна, трос дает слабину, которую хорошо заметно при поднимании судна на волне и хуже, когда судно опускается между волн, или по стрелке динамометра. В этот момент лебёдка останавливается плавным нажимом тормоза, измеряется глубина места эхолотом, фиксируется время и определяется место судна.

Отрыв прибора от дна начинается с первой скорости лебёдки, плавно, с притормаживанием. При этом следят за стрелкой динамометра, чтобы не превысить предельной нагрузки на трос. Если динамометр показывает предельную нагрузку на трос, а грунтовая трубка (дночерпатель) еще не оторвалась от грунта, следует барабан лебёдки поставить на основной стопор и подождать до тех пор, пока трубка не будет выбрана дрейфующим судном.

После отрыва прибора от грунта скорость лебёдки увеличивают, а затем, при подходе прибора к поверхности воды, уменьшают. Во время появления его из воды, подается команда «вышел», лебёдка переводится на первую скорость и с притормаживанием производится подъём на палубу. При этом необходимо избегать ударов о борт судна и палубу с тем, чтобы сохранить пробу в естественном состоянии.

5.4.7. При работе с трубкой ТНХ на ходу судна, прежде всего, возникает вопрос о длине вытравливаемого троса, для того чтобы прибор достиг дна. Эта длина зависит, прежде всего, от скорости судна и вычисляется по формуле:

                                                      (5.36)

где Н - глубина, м;

V - скорость судна, м/с;

VЛ - скорость сматывания троса с лебёдки (2 - 5 м/с у обычных океанографических лебёдок).

Трубка на ходу судна опускается медленно в воду на глубину 1 - 3 м. Убедившись в правильности хода трубки, т.е. наконечник должен смотреть по ходу судна (в противном случае отбор пробы не произойдет), начинают опускать ее свободным ходом. Когда грунтовая трубка углубляется в толщу осадков, появляется слабина троса, кольцо тросика зажима, на котором подвешена трубка к крюку-сбрасывателю, соскальзывает. Таким образом, трубка оказывается соединенной с тросом клапанного устройства. Поднимая трубку, при приближении ее к поверхности нужно уменьшить скорость выбирания троса, чтобы прибор плавно вышел из воды и во избежание удара о борт сразу же был подхвачен наблюдателем. Трубку на ходу судна следует опускать на мягком тросе, не образующем калышек при слабине. Трос должен быть прочным, не иметь обрывов отдельных прядей.

Лебёдку при работе на ходу судна следует устанавливать на корме или с одного из бортов, ближе к корме судна. Этим уменьшается опасность случайного наматывания троса на винт судна.

5.4.8. При съёмке крупных масштабов на глубинах более 60 м взятие проб грунта на ходу может оказаться малоэффективным. Пока опускается и поднимается трубка, судно подходит к очередной станции и вынуждено останавливаться, поскольку процесс отбора грунта занимает больше времени, чем переход между станциями. В этом случае следует применять методику съёмки на «стопе».

Извлечение колонок грунта из грунтовых трубок

5.4.9. Для извлечения проб из грунтовых трубок без вкладышей применяются гидравлический выталкиватель или другие приспособления типа поршня. Перед началом выталкивания пробы под верхний конец трубки подкладывается фанерный лист с пергаментной бумагой и подписями: номер станции, порядковый номер пробы (отрезка), верх, низ (ширина и длина листа зависят от длины добытой пробы грунта; обычно размеры грунтовой колонки составляют не более 60 - 70 см). После этого приводят в действие выталкиватель. Вытолкнутую часть пробы грунта осторожно обрезают ножом и укладывают в лоток, затем начинают выталкивание колонки на следующую полосу пергаментной бумаги, процесс повторяют до полного извлечения колонки. Заполненный лоток переносят в судовую грунтовую лабораторию.

5.4.10. Из трубок, имеющих вкладыш, проба переносится в грунтовую лабораторию непосредственно в нем, после чего его открывают и колонку грунта перекладывают на листы пергаментной бумаги.

5.4.11. При работе в дождливую погоду необходимо обеспечить предохранение колонки от попадания дождевой воды, искажающей естественную влажность грунта.

5.4.12. Пробу грунта из дночерпателя или драги выкладывают на железный поднос, плоский ящик с широкими бортами или ситовый стол.

Описание проб грунта и отбор образцов на лабораторный анализ

5.4.13. Описание проб должно производиться по слоям в журнале грунтов (приложение 27), при этом отмечают: общую длину добытой колонки (мощность слоев); тип грунта по механическому составу; консистенцию; пластичность и вязкость; включения; цвет; при наличии в пробе водорослей - их вид.

5.4.14. Тип грунта по механическому составу и наименование его определяют руководствуясь прилож. 28.

Размеры валунов, гальки и гравия определяют с помощью линейки. Определение размеров зерен сыпучих и вязких грунтов производят на глаз и на ощупь. Песок крупный, средний и мелкий при достаточном навыке хорошо различается визуально. Для получения навыка можно пользоваться миллиметровой бумагой, на которой рассыпается тонким слоем высушенный песок. Пылеватые части - алеврит - различимы под лупой.

5.4.15. Консистенцию грунта следует определять согласно прилож. 28.

При определении пластичности и вязкости донного грунта надлежит руководствоваться следующими характеристиками:

- вязкий - сильно прилипает на нож, липнет к пальцам;

- пластичный - легко принимает и сохраняет придаваемую форму;

- рассыпающийся - ври надавливании пальцем рассыпается на отдельные комочки.

5.4.16. При описании пробы должны отмечаться включения более крупных инородных частиц. Например, при наличии в глинистых грунтах частиц крупнее 2 мм, к наименованию грунта прибавляют термин «с галькой», «со щебнем», «с дресвой», если содержание частиц в пробе составляет 15 - 20 % по весу.

При большом содержании частиц (25 - 50 %) добавляется термин «гравелистый», «щебнистый». В случае наличия в пробе частиц крупнее 2 мм более 50 % в весовом отношении грунты должны относиться к крупнообломочным.

5.4.17. Цвет грунта должен определяться сразу после извлечения грунта из пробоотборника. Наиболее часто встречающиеся цветовые оттенки приведены в прилож. 28.

Примесь неокрашенных компонентов кремниевого или карбонатного состава придает оттенкам более светлый тон вплоть до следов или полного отсутствия окраски (до белого цвета), например, у высушенных диатомовых или карбонатных осадков. Гравийно-песчаные и каменистые отложения вблизи берегов часто сохраняют окраску исходного материала, но в случае длительного пребывания под водой покрываются коркой или пленкой выветривания различных оттенков коричневого, иногда почти черного цвета, состоящих из окислов железа и марганца, или светлыми известковыми налетами и корками.

5.4.18. Отбор образцов на лабораторный анализ производят после описания проб грунта. Образцы естественной влажности из колонок необходимо отбирать из каждого слоя грунта объёмом около 0,5 л. Участок колонки, из которого вырезается образец, предварительно очищают от поверхностного смешанного слоя. Полученный образец упаковывают в полиэтиленовый мешок с этикеткой. Образец этикетки приведен в приложении 28.

Выполнение лабораторных исследований

5.4.19. Определение характера и свойств грунта методом визуального описания может оказаться недостаточным, в случае необходимости получения точных численных показателей. Для этого исследование грунта проводится в лабораторных условиях. Необходимость лабораторного анализа обеспечивается техническим проектом с указанием места его проведения (судовая лаборатория или базовая) с учетом положений ГКИНП-11-152-85.

5.4.20. При лабораторном анализе определяют: гранулометрический состав; естественную влажность; объёмную массу влажного грунта; число пластичности.

5.4.20.1. Гранулометрический состав определяется на вибрационной машине с набором сит, которые монтируют в колонку, размещая их от поддона в порядке увеличения размера отверстий.

Для анализа берется порядка 200 см3 грунта высушенного на воздухе в течение 1 - 2 суток. Высушенный грунт высыпают на плотный лист бумаги тонким слоем и разделяют его на квадраты путем проведения борозд ножом в продольном и поперечном направлениях. Из каждого квадрата отбирается образец таким образом, чтобы общая масса пробы составляла:

для грунтов, не содержащих частиц размером более 2 мм................................. 100 г;

для грунтов, содержащих до 10 % (по массе) частиц размером более 2 мм..... 500 г;

для грунтов, содержащих от 10 % и более частиц размером более 2 мм........ 1000 г.

Взятую массу просеивают через набор сит с поддоном, после чего производят взвешивание в отдельности всех полученных фракций, задержавшихся на ситах и прошедших в поддон. Масса грунта после взвешивания по фракциям не должна отличаться от первоначально взятой более, чем на 1 %. В противном случае процесс повторяют.

Результаты анализа записывают в журнал наблюдений, форма и пример заполнения которого приведены в приложении 29.

5.4.20.2. Первичная обработка анализа заключается в вычислении процентного содержания каждой фракции и определения типа грунта.

Процентное содержание А каждой фракции вычисляют по формуле:

                                                    (5.37)

где gФ - масса данной фракции, г;

gn - масса взятой для анализа средней пробы, г.

Тип грунта по гранулометрическому составу определяют по результатам анализа согласно приложению 28.

5.4.20.3. Для определения естественной влажности грунта в бюкс (алюминиевый стаканчик) помещают образец (в естественно влажном состоянии) массой 20 - 50 г и взвешивают с точностью 0,01 г. После этого бюкс (с открытой крышкой) помещают в сушильный шкаф и высушивают при температуре 100 - 105 °С до постоянной массы, т.е. до тех пор, пока масса при повторном взвешивании не будет отличаться более чем на 0,02 г.

Для определения времени взвешивания образца следует руководствоваться таблицей, приведенной ниже.

Таблица 5.8

Тип грунта

Высушивание

Первичное

Повторное

Глинистые

10 час

5 час

Песчаные

6 час

3 час

За результат взвешивания принимают наименьшую массу бюкса с грунтом.

Следует отметить, что для каждого образца производят 2 - 3 параллельных определения влажности, при этом расхождение допускается не более 2 %.

5.4.20.4. Естественная влажность W (в процентах) определяется по формуле:

                                                  (5.40)

где g - масса влажного грунта с бюксом, г;

g0 - масса высушенного грунта с бюксом, г;

g1 - масса бюкса, г.

Результаты определения влажности грунта записываются в таблицу, форма и пример заполнения которой приведены в приложении 29.

5.4.20.5. Последовательность определения объёмной массы методом режущего кольца следующая.

1. Выравнивают ножом поверхность образца грунта.

2. Ставят кольцо на выровненную поверхность и вырезают ножом столбик грунта высотой 1 - 2 см по внешнему диаметру кольца.

3. Слегка нажимают сверху на кольцо, насаживают его на столбик грунта, не допуская при этом перекосов, до полного заполнения кольца грунтом*).

*) В песчаные грунты, из которых не удается подобным образом вырезать столбика, кольцо просто выдавливают.

4. Избыток грунта, выступающий над кольцом, срезают ножом, зачищают на уровень с краем кольца и грунт накрывают заранее взвешенным плоским стеклом.

5. Подрезают столбик ниже уровня края кольца (примерно на 10 мм), кольцо с грунтом переворачивают, зачищают поверхность и накрывают вторым, заранее взвешенным плоским стеклом.

6. Кольцо с образцом грунта и стеклами взвешивают с точностью 0,01 г.

Для каждого образца грунта количество определений должно быть не менее двух.

5.4.20.6. Объёмная масса влажного грунта φW вычисляется по формуле:

                                                 (5.41)

где g - масса влажного грунта с кольцом и покрывающими его стеклами, г;

g1 - масса кольца, г;

g2 - масса стекол, г;

V - объём грунта, заключенного внутри кольца, см3.

5.4.20.7. Число пластичности определяют на образцах нарушенной структуры глинистых грунтов как разность значений влажности границы текучести и границы раскатывании.

Влажность границы текучести определяется на тесте, изготовленном из образца грунта и воды, по следующей методике.

1. Образец грунта в воздушно-сухом состоянии объёмом около 50 см3 растирается в фарфоровой ступке пестиком и просеивается через сито с отверстиями диаметром 0,5 мм.

2. Просеянный грунт переносится в бюкс, смачивается водой до состояния густого теста, тщательно перемешивается, закрывается крынкой и выдерживается в таком состоянии не менее 2 часов.

3. Заполняют полученным тестом алюминиевую чашку прибора из комплекта ПЛЛ-9 таким образом, чтобы уровень находился на 10 мм ниже верхнего края.

4. Заполненную тестом чашку устанавливают на верхнюю часть грибообразной рукоятки прибора, острие балансирного конуса смазывают тонким слоем вазелина и дают конусу свободно опускаться в тесто под действием собственного веса в течение 5 с.

5. При погружении конуса за 5 с менее или более 10 мм тесто вынимают, добавляют воды или подсушивают, соответственно и операцию повторяют, пока не будет получена граница текучести.

6. Отбирают не менее 20 г полученного теста в малую бюксу и определяют его влажность согласно п. 5.4.20.3 настоящего документа.

Влажность границы раскатывания определяется в связных несцементированных грунтах, состоящих преимущественно из частиц мельче 0,5 мм. Подготовку теста из образца грунта производят так же, как и при определении границы текучести.

1. После выдержки теста его тщательно перемешивают, берётся небольшой кусочек и раскатывается пальцами на стекле или гладкой доске до образования жгута диаметром около 3 мм. Если жгут начинает крошиться по всей длине на кусочки 3 - 5 мм, то граница раскатывания считается достигнутой*).

*) Если из данного грунта невозможно раскатать жгут требуемого диаметра, считается, что грунт не имеет границы раскатывания.

В противном случае его переминают и вновь раскатывают до указанного диаметра.

Раскатывание ведут, слегка нажимая на жгут, не допуская как простого катания, так и сильного нажима.

2. Раскрошившиеся куски грунта собирают в бюкс в количестве 20 г и определяют его влажность с учетом требований п. 5.4.20.3.

5.4.20.8. За границу раскатывания и текучести принимается среднее арифметическое из всех определений, удовлетворяющих требованиям п. 5.4.20.3.

5.4.21. Число пластичности вычисляется по формуле:

                                                   (5.42)

где WT - граница текучести, %;

WP - граница раскатывания, %.

Результаты определения числа пластичности записываются в таблицу, форма которой приведена в приложении 29.

Расчет объёмной массы скелета грунта, пористости и коэффициента консистенции по результатам лабораторного анализа

5.4.22. Объёмная масса скелета грунта φc вычисляется по формуле

                                                      (5.43)

где W - естественная влажность грунта, %;

φw - объёмная масса влажного грунта, г/см3.

5.4.23. Пористость грунта вычисляется по формуле

                                                   (5.44)

где φc - объёмная масса скелета грунта, г/см3;

φy - плотность грунта, г/см3 (выбирается из таблицы приложения 29).

5.4.24. Коэффициент консистенции грунта определяется по формуле

                                                          (5.45)

где W - естественная влажность грунта, %;

Wp - граница раскатывания, %;

РI - число пластичности.

Особенности пробоотбора донных растений и животных

5.4.25. Поднятый со дна грунтодобывающий прибор (дночерпатель, драга, трал) ставят на доску промывательного станка, предварительно закрыв круглое отверстие, и вываливают пробу. Грунтодобывающий прибор после этого промывают водой и готовят для взятия очередной пробы. Добытую пробу вначале подвергают описанию по программе грунтовых работ. Затем открывают круглое отверстие и готовят пробу для изучения растительности и животных. Когда весь грунт оказался на верхнем сите, снимают доску станка и начинают промывать пробу. Если содержимое прошло через верхнее сито, его снимают и начинают промывать следующее. При очень большой пробе и вязком, плохо промывающемся грунте пробу по частям выкладывают на доску промывального станка или деревянные металлические подносы, соответствующих размеров. Промывку ее ведут постепенно. При разборе проб необходимо следить, чтобы из сит были выбраны все растения и животные (сита следует осматривать и с нижней стороны). Растения и животных выбирают пинцетами.

5.4.26. Тралами и драгами работают на малом ходу (2 - 3 узла) или в дрейфе. Траление необходимо выполнять с небольшой циркуляцией, так чтобы трал оставался внутри круга и не намотался на винт. Тралы и драги тянут в течение 10 мин., а в районах с бедной растительностью - 20 мин. При тралении и драгировании необходимо следить, чтобы сборы производились на однородных в отношении глубин и характера грунта участках дна.

5.4.27. На малых глубинах применяются орудия сбора, не требующие громоздких механизированных подъёмных приспособлений - зарослечерпатель Старостина, канзу, скребки и т.п.

Описание проб растительности

5.4.28. Отобранные и промытые пробы описывают в журнале, который можно совместить с журналом грунтов. При этом отмечают /41/: преобладающие жизненные формы, вид растений и плотность зарослей.

5.4.28.1. Принадлежность к жизненной форме определяется по характерным особенностям внешнего облика и строения растений, тесно связанным с условиями местообитания:

Таблица 5.9

Жизненная форма

Особенности местообитания

Растительность морских мелководий

древесная (мангры)

осушка тропических морей

травы маршей

слабонаклонная верхняя часть осушки

высокотравная растительность

прибрежная мелководная зона, устья рек и т.п.

морские травы

на илисто-песчаных грунтах

водоросли

на выходах коренных пород и крупнообломочных грунтах

Растительность внутренних водоемов

низко и высокотравная влаголюбивая

мелководные зарастающие и заболачиваемые участки

растения с плавающими листьями

зарастающие участки водоема

растения, погруженные в воду

т.с.

5.4.29.2. Вид растений определяют по определителям водной растительности /41/1).

1) Примечание: если на судне не удается определить вид растений, их следует подготовить для хранения и транспортировки.

5.4.28.3. Плотность зарослей определяется визуально с палубы судна (по шкале Друде) либо по данным пробоотбора.

При визуальном определении оценка «Обильно» означает, что надводные части растений смыкаются, «Очень много» - растительность встречается в больших количествах, но сплошного фона не образует, «Изредка» - растения вкраплены в основной фон, «Единично» - встречаются отдельные экземпляры.

При количественной обработке проб из драг или тралов оценка «Единично» соответствует сбору 1 - 10 экземпляров, «Мало» - 10 - 50 экз., «Порядочно» - 50 - 300 экз., «Много» - 300 - 500 экз. и «Масса» - более 500 экз.

Контроль работ

5.4.29. При производстве грунтовой съёмки должен осуществляться полевой контроль, который заключается в повторном отборе грунтов в точках ранее выполненных грунтовых станций. Объём контрольных грунтовых станций составляет 10 - 15 % от общего числа станций.

5.4.30. Контроль при выполнении съёмки должен быть повседневным и направленным на выявление противоречий в характеристиках грунтов по сравнению с характеристиками, показанными на действующих картах. Контроль осуществляется в процессе съёмки путем сличения результатов съёмки с данными, показанными на картах или кальках изученности грунтов дна.

5.4.31. По итогам выполненных работ на рабочий планшет или кальку грунтов должны быть нанесены места отбора проб грунта, номер грунтовой станции, характеристики грунта. Для характеристик грунтов применяют специальные буквенные сокращения (прилож. 28). При нанесении характеристик грунта указывают сначала цвет, а затем характеристику и название грунта. Характеристики редко встречающихся грунтов, для которых сокращения не предусмотрены, пишутся полностью.

5.4.32. Границы распространения донных грунтов показываются в том случае, когда частица прямого отбора проб достаточна для их определения или они надёжно выявляются в результате дешифрирования материалов дистанционного обследования.

5.4.33. Камеральная корректура должна быть выполнена после нанесения характеристик донного грунта на съёмочный оригинал топографической карты. При этом производится: проверка прокладки съёмочных точек и границ распространения донных грунтов; проверка правильности надписей, характеристик и названий.

5.5. Съёмка рельефа дна со льда

Организация работ

5.5.1. Промер со льда планируется к выполнению в случае невозможности по каким-либо причинам применять в данном районе другие способы съёмки.

Различают следующие виды промера со льда:

а) промер в прибрежных и открытых частях полярных морей, внутренних водоемах;

б) промер на относительно небольших акваториях (на рейдах, в гаванях, портах, на фарватерах и каналах).

Съёмочные работы со льда выполняются силами партий. Ледовая партия включает следующий состав:

- бригаду геодезических работ;

- бригаду плановой привязки измеряемых глубин;

- бригаду механического (ручного) бурения;

- группу наблюдателей за колебаниями уровня моря;

- бригаду камеральной обработки;

- радиослужбу;

- хозяйственную службу.

5.5.2. Состав бригад и служб ледовой партии может меняться в зависимости от объёма съёмочных работ и имеющейся в распоряжении исполнителей аппаратуры.

Численность бригад и служб должна быть такой, чтобы съёмочные работы по возможности можно было выполнить, по меньшей мере, в две смены. В этом случае эффективно используются люди, материальные средства, техника и значительно уменьшается себестоимость съёмки.

5.5.3. Бригада геодезических работ обеспечивает:

- развитие до требуемой плотности геодезической и съёмочной сети на берегу и на льду;

- определение плановых координат антенн наземных станций радиогеодезических систем;

- привязку пунктов уровенных постов и антенн наземных станций радиогеодезических систем к реперам нивелирной сети;

- разбивку магистрали и пунктов для расстановки створов при промере в прибрежной части полярных морей, на рейдах, в гаванях и внутренних водоемах.

5.5.4. Бригада плановой привязки глубин и бригада бурения обеспечивают:

- установку створов промерных галсов (мест измерения глубин), закрепление их на льду;

- измерение расстояний между галсами и глубинами;

- безаварийную работу системы определения плановых координат;

- бурение лунок во льду;

- измерение толщины льда и снежного покрова;

- нивелирование льда, лежащего на грунте при промерзании его до дна;

- измерение и регистрация глубин и их плановых координат.

5.5.5. Группа наблюдателей за колебаниями уровня водной поверхности обеспечивает:

- систематический контроль неподвижности ледяного поля;

- систематические наблюдения за уровнем моря по заданному в техническом предписании расписанию;

- вычисления, необходимые для получения поправок к результатам измеренных глубин.

5.5.6. Бригада камеральной обработки обеспечивает:

- систематизацию результатов береговых и ледовых измерений;

- вычисление плановых координат съёмочных точек;

- исправление измеренных параметров необходимыми поправками и расчет их в единой системе координат;

- нанесение съёмочных точек и результатов других измерений на планшеты;

- анализ съёмочных материалов, составление ведомости и схемы дополнительных или повторных работ.

5.5.7. Функциональные обязанности радио- и хозяйственной служб остаются теми же, что и при наземных геодезических работах.

Подробность съёмки и расположение галсов

5.5.8. Подробность промера со льда в прибрежных и открытых районах полярных морей, а также на внутренних водоемах назначают согласно таблице 5.1 в зависимости от сложности рельефа дна и диапазона глубин, сообразуясь с масштабом издаваемой карты (п. 5.1.5). Расстояния между измеренными глубинами по галсу устанавливаются с учетом требований Инструкции /12/ п. 4.1.4.3, но не более одной четверти расстояния между галсами (п. 5.1.9).

5.5.9. При съёмке фарватеров, гаваней, портов, каналов, узкостей и рейдов подробность определяется:

а) на особо важных участках гаваней, портов и фарватеров: 2´2, 5´5, 10´5, 10´10 м;

б) в гаванях, а также на каналах, фарватерах и в узкостях: 10´5, 10´10, 20´10, 20´20 м с увеличением подробности промера у бровок каналов, причалов и концов молов;

в) на рейдах 20´20, 50´20, 50´50 м.

5.5.10. Для выявления характерных форм рельефа, обследования банок и отличительных глубин проводят сгущение съёмочных галсов. Расстояния между галсами при сгущении определяют в каждом случае исходя из характера рельефа и положений п. 4.1.

5.5.11. Съёмочные галсы могут прокладываться:

а) для съёмки в гаванях, портах, на рейдах - от двух взаимно перпендикулярных магистралей, служащих основой для построения на льду сети километровых квадратов, и затем внутренних мелких квадратов, на сторонах которых строят галсы промера;

б) для съёмки на фарватерах, каналах в устьях - от одной магистрали, прокладываемой по их оси;

в) для съёмки прибрежных районов и внутренних водоемов - от одной или нескольких параллельных друг другу магистралей.

5.5.12. В прибрежных районах магистраль прокладывают параллельно береговой линии или общему направлению горизонталей.

Концы магистралей и точки их пересечения должны быть определены как пункты АС (приложение 10).

Плановая и высотная основа

5.5.13. Плановая и высотная основа создаются в соответствии с требованиями раздела 3 Инструкции /12/, а также приложения 10 настоящего руководства.

Пункты съёмочного обоснования устанавливаются по возможности непосредственно на площади, обследуемой промером, чтобы использовать их не только для определения места, но и для проложения промерных галсов.

Рекомендуется устанавливать пункты в вершинах квадратов (прямоугольников), стороны которых ориентируются с учетом последующего использования в качестве магистралей.

На участках, где вода промерзла до дна, производится нивелирование льда, лежащего на грунте.

5.5.14. При выборе места установки уровенного поста необходимо руководствоваться следующими требованиями:

а) рейка поста должна устанавливаться за действующей приливной трещиной, считая от берега, с таким расчетом, чтобы в выбранном месте глубина от нижней поверхности льда была на 1 - 1,5 м больше средней величины прилива;

б) место установки поста (рейки) должно иметь свободное сообщение с открытой частью моря;

в) установка поста в устьях небольших рек, а также в лагунах и бухтах разрешается в том случае, если характер и величина колебания уровня в этих местах аналогичны характеру и величине колебаний в открытой части и если характер колебаний уровня гарантирован от изменений из-за промерзания до дна на входе в речку, лагуну и т.п.

Аналогия колебания в открытой части и в указанных местах определяется синхронными наблюдениями, которые выполняют до начала работ в течение 3 - 5 суток.

Прокладка магистрали, разбивка съёмочных галсов

5.5.15. Если при съёмке со льда для целей координирования предполагается использование РГС, то проектируемые подготовительные работы на берегу сводятся к минимуму и заключаются лишь в установке и привязке береговых станций РГС. Съёмочные галсы проектируются по изофазам одной береговой станции, а контрольные - по изофазам другой станции. Необходимость подготовительных работ на льду в этом случае отпадает.

5.5.16. Если для целей координирования промера предполагается использовать зрительные средства, то создается система промерных магистралей и створов, положение всех точек которых может быть определено достаточно надёжно из решения треугольников. Направления створов, образовавшихся после провешивания магистралей, являются направлениями галсов. В зависимости от масштаба съёмки расстояния между промерными магистралями в прибрежных районах могут быть от 0,2 км до 1,5 км, а на обширных по площади участках от 3 до 5 км. Однако эти расстояния не должны нарушать чувствительности створов, которая может быть рассчитана по приближенной формуле

                                                         (5.46)

где d - расстояние между створными знаками (м);

D - расстояние от наблюдателя до переднего створного знака (м).

Направления магистралей в данном случае могут служить направлением контрольных галсов.

5.5.17. Проложение магистрали и галсов в гаванях, портах и на рейдах выполняют по следующей методике:

1. С пунктов берегового планового обоснования I, II и III (рис. 5.7) по вычисленным дирекционным направлениям выставляют с помощью теодолитов углы рамок трапеций IV, V, VI и VII.

2. Из точки O, расположенной примерно в центре обследуемого района, задают теодолитом два взаимно перпендикулярных направления MH и PQ. Конечные точки продолжения РQ (точки 1 и 2) являются конечными точками основной промерной магистрали. Указанные точки закрепляют пирамидами или вмораживаемыми в лед реперами. Так как основная промерная магистраль 1-2 служит основой для дальнейших работ на льду, то в целях сохранения точности целесообразно размещать ее примерно на середине съёмочной трапеции (участка). Положение точек IV, V, VI, VII, 1 и 2 контролируется по измеренным со льда направлениям на пункты берегового планового обоснования (I, II, III) и измеренным расстояниям до них с помощью радио- или светодальномеров. Эти точки в дальнейшем служат точками съёмочного обоснования, их координаты должны быть определены относительно пунктов береговой геодезической сети с ошибкой не более ± 0,2 мм в масштабе съёмки. Каждые из направлений МН и РQ провешивают.

Рис. 5.7. Проложение галсов при промере со льда

Измерения магистралей начинают от точки их пересечения О и ведут последовательно во все четыре стороны к точкам М, Н, Р и Q. При измерении линий через каждые 100 м на магистралях ставят нумерованные колья (пикеты), а вспомогательные вехи и колья, поставленные при провешивании, снимают.

Расстояния 500, 1500, 2500 м и т.д., а также каждый километр отмечают на льду вехами с разными флажками или топовыми фигурами, затем в местах километровых вех становятся с теодолитом, намечают новые (дополнительные) магистрали, параллельные одной и нормальные к другой основным магистралям и производят по ним измерения расстояний.

Таким образом весь район промера разбивают на километровые квадраты.

3. Для разбивки километровых квадратов на пятисотметровые становятся с биноклем на магистрали в одной из вершин пятисотметрового квадрата, например, в точке Рa (см. рис. 5.7). На линии точек Рa и Рc в расстоянии на глаз около половины отрезка РaРc ставят вспомогательный кол, затем по этому направлению отмеряют 500 м до точки Рв. Положение точки Рв (общая вершина пятисотметровых квадратов) проверяют по створу вех РcРa и по створам вершин километрового квадрата в направлении его диагоналей. При измерении сторон пятисотметровых квадратов через каждые 100 м ставят пикеты, а через промежутки, равные заданной подробности промера - колышки или лучники.

4. Разбивку пятисотметрового квадрата на стометровые производят так: в 100 м от начала магистралей O (на линии ОМ) становятся с теодолитом (секстаном, эккером) и протягивают мерный линь в направлении, приблизительно параллельном линии РQ. Наблюдатель с инструментом, на котором установлен угол 90°, указывает окончательное место установки кола на переднем конце мерного линя. Затем продолжают измерения этой линии, руководствуясь створом уже выставленных пикетов и выставляют колья через каждые 100 м. Попутно отмечают колышками места измерения глубин.

Закончив разбивку на стометровые квадраты первой полосы, точно так же разбивают вторую полосу, третью и т.п.

5.5.18. Контроль правильности произведенной разбивки квадратов на льду осуществляют по линиям вех и пикетов (по створам и диагоналям квадратов на глаз, в бинокль или при помощи теодолита).

5.5.19. На схеме в журнале промера ежедневно отмечается разбитая на квадраты площадь, а также те квадраты, в которых размечены лунки. Если лед тонкий, то колышки при разметке лунок ставить не рекомендуется. В таком случае разметка лунок ведется одновременно с бурением.

Вообще разбивка на квадраты должна вестись с таким расчетом, чтобы не было задержек при бурении лунок и измерении глубин. Однако нецелесообразно разбивать много квадратов вперед, если они были поставлены на гладком льду без вмораживания. Достаточно иметь подготовленную для бурения и измерения глубин площадь на один - два дня работы.

5.5.20. При промере на каналах, фарватерах и в узкостях сеть квадратов для проложения галсов промера разбивается на основе магистрали, прокладываемой по оси объекта.

Магистраль провешивают с помощью теодолита и разбивают на отрезки, равные заданным расстояниям между галсами. Затем в отмеченных точках становятся с секстаном или теодолитом и восстанавливают перпендикуляры к оси магистрали сначала по одну, а затем по другую сторону.

Если полуширина фарватера не более 100 м, то первый пикет выставляют по секстану и линю прямо на границу фарватера.

Если полуширина фарватера не превышает 300 м, то после установки первого пикета по секстану последующие один или два пикета можно ставить в створе первого пикета с пикетом по оси фарватера по расстоянию, измеренному линем.

5.5.21. Если фарватер имеет повороты, магистраль должна следовать им. Углы поворота в этом случае измеряют так же, как и при проложении теодолитных ходов.

Чтобы при изменении направления магистрали не оставалось секторов, не обследованных промеров, следует от точки поворота в обратном направлении той магистрали, на которую переходим, измерить один - два отрезка, равных принятому расстоянию между галсами. Далее из этой точки при помощи секстана в сторону тупого угла отбивают направления галсов, на которых при измерении линий отмечают колышками места лунок.

5.5.22. Если разметка лунок не выполнялась (попутно с расстановкой стометровых пикетов), то ее производят после разбивки района промера на стометровые квадраты.

При заданной подробности промера, например, 10´10 м противоположные стороны квадратов разбивают на стометровые отрезки, концы которых отмечают колышками. Для этого протягивают мерный линь между стометровыми пикетами последовательно в нескольких полосах или квадратах и расставляют колышки против марок линя 10, 20, 30 м и т.д. Затем, те же действия повторяют с мерным линем между другими противоположными сторонами и получают сетку квадратов 10´10 м.

5.5.23. Проложение съёмочных галсов в прибрежных районах полярных морей и на внутренних водоемах осуществляется на основе магистрали, которая может прокладываться:

а) в виде теодолитного или полигонометрического хода, прокладываемого в соответствии с требованиями п. 5.1.21.

На измеренных линиях хода устанавливают галсовые колья через интервалы, равные междугалсовым расстояниям. В этих точках теодолитом или секстаном отбивают створы, указывающие направление промерных галсов, которые закрепляются путем установки на льду через 100 - 200 м створных вех или снежных гуриев;

б) в виде теодолитного хода с упрощенными линейными измерениями, когда измерение линий между пунктами на магистрали и установка галсовых кольев производится односторонним ходом (в одном направлении) с помощью мерных лент или мерных линей.

Разность длин линий, вычисленных по координатам конечных пунктов (или измеренных дальномером) и полученных путем измерения в одном направлении, должна давать линейный сдвиг галсовых кольев в масштабе планшета не более 1,5 мм. При невыполнении указанного требования повторяется измерение линий и производится повторная расстановка галсовых кольев или определяется как пункт АС средний галсовый кол на магистрали для выявления возможного грубого промаха при линейных измерениях;

в) по створам, представляющим собой створы пунктов АС или местных предметов нужного направления. Способ применяется только на ограниченных участках в торосистых районах и в случаях, когда работы по измерению магистрали очень трудоемки.

При работе большого количества промерных групп на одном участке, а также при плохой видимости прокладывается несколько параллельных магистралей, которые образуют систему квадратов (прямоугольников) с пунктами АС в вершинах.

Места установки галсовых кольев можно определять секстаном по заранее рассчитанным углам на галсовой стороне квадратов (прямоугольников).

При проложении в обследуемом районе двух магистралей и более разбивку их целесообразно начинать с построения исходного квадрата (прямоугольника), две взаимно пердендикудярные стороны которого измеряются с необходимой точностью мерной лентой или дальномером. Две другие стороны могут быть найдены с помощью створов, проложенных под углом 90° к измеренным сторонам и дающим в пересечении четвертую вершину квадрата. Выход в четвертую вершину квадрата контролируется измерением с помощью теодолита внутренних углов (90° и 45°).

5.5.24. Контрольные галсы располагают:

а) при проложении галсов по квадратам - в направлении диагоналей обследуемого района;

б) при проложении галсов по створам - на основе промерной магистрали и по компасу под углами 30° - 150° к направлению галсов основного покрытия, так, чтобы промерный галс имел не менее трех пересечений с контрольными галсами, а при небольшом удалении промерных галсов от береговой линии - не менее двух пересечений. У прямого и малоизрезанного берега один из контрольных галсов должен, как правило, проходить вдоль берега в зоне глубин 2 - 5 м.

Определение места

5.5.25. Определение мест измеренных на галсах глубин производится с учетом требований раздела 5.2 применительно к способам проложения галсов промера и особенностям расположения района съёмки.

5.5.26. При съёмке в прибрежных районах полярных морей и внутренних водоемов, кроме способов определений, изложенных в разделе 5.2, допускаются определение места на магистрали по углу между направлением магистрали и пунктами съемочной сети; расстояния между определениями на галсе не должно быть более 6 - 12 см в масштабе манжета; дополнительные определения мест делаются в точках измерения направления галса и при резком изменении характера льда (переход с ровного льда на всторошенный и т.п.), а также в местах обнаружения навигационных опасностей.

5.5.27. При съемке в гаванях, портах, каналах, фарватерах, узкостях и на рейдах положение галсов и мест измеренных глубин определяется на основе разбитой на льду сети квадратов без дополнительных определений в процессе промера.

Измерение глубин

5.5.28. Глубины измеряют эхолотом, ручным лотом и наметкой. В местах, где вода промерзла до дна, глубина определяется расчетным путем по данным геометрического нивелирования соответствующих точек поверхности дна относительно ближайшего берегового репера.

5.5.29. При съёмке с использованием буровой гидрографической машины (БГМ) расстояния между глубинами измеряются с помощью счетчика пройденного расстояния. Водитель БГМ ведет машину на галсе между точками бурения по створу. Однако, за счет пробуксовки гусениц вездехода на снежном и ледовом покровах на счетчике накапливается линейная невязка, которую необходимо фиксировать в промерном журнале. В процессе камеральной обработки невязка распределяется равномерно на все предыдущие расстояния между точками измерения глубин. По окончании измерений в контрольной точке счетчик расстояний устанавливается от руки на отметку «0».

Для определения толщины ледового покрова на пере бура наносятся краской отсчетные деления.

5.5.30. Кроме БГМ при промере со льда может быть использована установка поискового бурения (УПБ-25), буксируемая за вездеходом. Бурение лунок с помощью УПБ-25 производится шнековыми бурами (при правильной заточке коронки шнека, шнек длиной 180 см забуривается в лед полностью за 40 секунд). Для бурения льда большой толщины требуется наращивание дополнительного шнека.

За санями с УПБ-25 буксируются сани с эхолотом или с ручным лотом и лебёдкой для лотлиня. Длина буксирного конца саней с лотом должна соответствовать расстоянию между промерными точками. При такой длине буксирного конца процесс измерения глубин выглядит следующим образом. Сани с лотом и лебёдкой останавливаются на линии галса перед лункой, а УПБ-25 перед очередной точкой для бурения. Остановка саней выполняется по команде лотового, которого водитель вездехода наблюдает в зеркало. В то время пока лотовый измеряет глубину, оператор буровой установки (буровой мастер) производит бурение очередной лунки.

5.5.31. На отдельных участках сильно всторошенного льда, где невозможна работа гусеничного транспорта, целесообразно использовать бригады ручного бурения, оснащенные ручными станками БЛ-ГГИ-47 или макетами - буровыми станками Казанцева. На базе партии ежедневно производят заточку режущего конца пера бура. При толщине льда 1,5 - 2,0 м ручными станками удается пробурить одну лунку за 1,5 - 2,0 минуты. Порядок применения ручных буров следующий:

- в намеченной точке лед очищается от снега;

- после прохождения буром всей толщины льда, его резко опускают вниз на 10 - 20 см и резким движением извлекают из лунки, чтобы вода под напором выталкивала из лунки остатки ледяной стружки.

5.5.32. При пересечении галсами торосистых полей створные знаки должны устанавливаться на самых высоких торосах.

В районе с большой изрезанностью береговой линии, где встречаются лагуны, небольшие бухты и резко выдающиеся мысы, промер выполняют либо по радиальным, либо по сгущенным параллельным галсам. Все галсы доводятся до береговой линии независимо от того, лежит лед на грунте или нет.

5.5.33. Измерение глубин при промере со льда ведётся от поверхности воды в лунке. При измерении глубины лотом отсчет делается по ближайшей погруженной в воду марке лотлиня при вертикальном положении груза лота в момент касания им дна. При промере эхолотом измеряется и записывается в журнал глубина погружения вибратора.

В местах промерзания воды до дна глубина определяется расчетным путем по данным геометрического нивелирования (п. 5.5.35).

5.5.34. Значение отметки дна Н по измеренной глубине ZЛ вычисляется по формуле:

                                          (5.47)

где ZЛ - измеренная лотом (эхолотом) глубина, уже исправленная поправкой лота ΔZЛ по данным компарирования лотлиня (или из тарирования эхолота - п. 5.1.56);

Н0 - значение отметки нуля уровня поста в Балтийской системе высот;

f - отсчет уровня воды от нуля уровенного поста на момент измерения глубины.

5.5.35. Значение отметки дна Н по данным нивелирования в местах сплошного промерзания воды вычисляется по формуле:

                                                   (5.48)

где НЛ - отметка на льду в точке измерения глубины, определяемая из нивелирования;

Z - расстояние по вертикали от точки нивелирования до дна.

Контроль работ

5.5.36. Для контроля неподвижности ледяного поля на берегу выставляют два пересекающихся створа под углом не менее 30°, а на мористом участке на льду в пересечении створов ставят веху и периодически наблюдают за ее положением. В случае смещения вехи на 0,5 мм и более в масштабе планшета положение магистралей на льду должно быть определено заново. Результаты контроля фиксируют в журнале съёмки.

5.5.37. Для контроля за качеством выполнения съёмки прокладывают контрольные галсы, располагая их согласно п. 5.5.24. Контрольные галсы рекомендуется прокладывать в начале промера. Глубины на контрольных галсах измеряются по новым лункам и не одновременно с выполнением основного промера. При сложном рельефе дна глубины измеряют в два раза чаще.

5.5.38. Анализ результатов съёмки в районе работ производится в соответствии с требованиями раздела 5.7. Измеренные контрольные глубины не должны изменять положение горизонталей, полученных по данным основного промера.

5.5.39. Расхождение глубин в точках пересечения основных и контрольных галсов не должны превышать величин, указанных в п. 5.7.5 и таблице 5.11.

5.6. Использование обзорно-поискового гидролокатора ЦНИИГАиК

5.6.1. Обзорно-поисковый гидролокатор используется для:

- гидролокационной съёмки;

- гидролокационного поиска подводных объектов и съёмки коммуникаций.

Гидролокационная съёмка

5.6.2. Гидролокационная съёмка подразделяется на два вида: топографическая съёмка и гидролокационное обследование района.

5.6.2.1. Топографическая съёмка рельефа дна должна выполняться гидролокатором, обеспечивающим погрешность измерения глубин согласно требованиям /12/ в пределах всего поля эхограммы при максимальной ширине полосы обзора дна.

5.6.2.2. Гидролокационное обследование района является частью комплекса работ при создании карт шельфа и внутренних водоемов и выполняется для определения площадного распределения донного грунта, растительности и определения необходимости сгущения съёмки рельефа дна на отдельных участках.

5.6.3. Гидролокационная съёмка с помощью гидролокатора бокового обзора (ГБО) может выполняться одновременно с эхолотным промером, или раздельно по самостоятельным маршрутам в дополнение к галсам промера.

5.6.4. Съёмка (обследование) подводного рельефа с помощью гидролокатора выполняется в следующей последовательности:

- настройка аппаратуры в районе работ;

- расчет рабочей ширины полосы обзора, уточнение междугалсовых расстояний и скорости хода судна;

- производство гидролокационной съёмки одновременно с промером и отдельно - на специальных галсах;

- дешифрирование гидролокационных снимков (эхограмм);

- нанесение на рабочий планшет контуров характерных форм рельефа и других элементов подводной ситуации;

- снятие с рабочего планшета кальки контуров рельефа.

5.6.4.1. Настройка гидролокатора в районе работ должна производиться на рекогносцировочных галсах. При этом регулируется качество записи изображения на всем поле эхограммы при максимальной ширине полосы обзора дна. На гидролокационном снимке рекогносцировочных галсов уточняется значение междугалсовых расстояний и рабочая ширина полосы (L, a0), которые должны соответствовать техническим характеристикам гидролокатора по диапазонам измерений и наибольшей глубине района обследования.

5.6.4.2. Междугалсовые расстояния вычисляются с учетом перекрытия зон гидролокационного обзора соседних параллельных галсов по формуле

                                             (5.49)

где L - междугалсовое расстояние, м;

П - процент перекрытия зон гидролокационного обзора (устанавливается в зависимости от целей и условий съёмки от 30 до 100 %);

a0 - рабочая ширина зоны обзора, м;

* - среднее значение скорости звука в воде на период съёмки (м/с).

5.6.4.3. Рабочую ширину зоны обзора следует определять в зависимости от диапазона работы ОПГ и наибольшей глубины участка и вычислять по формуле

                                                  (5.50)

где Dm - наибольшая дальность действия ОПГ, м (выбирается из табл. 5.10).

Таблица 5.10

Характеристики

Номер диапазона ОПГ

1

2

3

4

Наибольшая дальность, Dm, м

375

250

187,5

93,75

Число оборотов спирали самописца в мин, n

60

90

120

240

Тип регистратора

Фак-П «Иней»

Фак-П «Иней»

Фак-П «Иней»

«Иней»

Приближенное значение масштабного коэффициента вдоль строки Мх м/мм

1,6

1,1

0,8

0,4

5.6.4.4. Вычисленное по формуле (5.49) междугалсовое расстояние L рекомендуется округлять до величины, кратной 50 м и принимать постоянным для участка съёмки, где глубины варьируют в пределах, установленных табл. 1 прилож. 8. Если в районе съёмки перепад глубин значителен, а максимальные значения отметок дна превышают допустимые крайние значения из табл. 1 прилож. 8, то весь участок съёмки разбивают вдоль изобат, соответствующих допустимым глубинам (табл. 1 прилож. 8), на несколько участков, для которых назначают свои междугалсовые расстояния, вычисляя рабочую ширину зоны обзора по формуле (5.50).

5.6.5. При техническом проектировании съёмки в гидрологически активном районе с глубинами до 50 м и градиентом скорости звука в воде более 0,2 сек-1 должна быть определена максимальная дальность гидролокации Dm (м) по формуле

                                            (5.51)

где vn - скорость звука в поверхностном слое воды, м/с;

Z0 - наименьшая глубина участка съёмки, м;

g - среднее значение градиента вертикальной скорости звука в воде, т.е. изменение значения вертикальной скорости на 1 м глубины.

Величины vn и g устанавливаются по материалам гидрологической изученности района. Полученная дальность Dm должна быть больше дальности, рассчитанной по формуле (5.50). В противном случае при расчете междугалсового расстояния в формуле (5.49) вместо a0 подставляется значение Dm. Для выполнения гидролокационного обследования района соблюдение условия Dm > a0 не проверяется.

5.6.6. При гидролокационной съёмке отдельно от промера необходимо располагать галсы вдоль побережья или параллельно общему направлению горизонталей. Когда направление общего уклона дна выражено слабо, направление галсов выбирается произвольно.

5.6.7. Производство гидролокационной съёмки выполняется с учетом инструкций и руководств по использованию ГБО, технического описания и требований, изложенных в /10, 12, 13, 29, 44/.

5.6.7.1. При производстве съёмки необходимо вести непрерывный контроль за записью на эхограмме. Гидролокационное изображение должно быть четким, хорошо читаемым и отражать характерные особенности рельефа дна, грунтов, подводных коммуникаций.

5.6.7.2. Для обеспечения качественной гидролокационной съёмки необходимо выполнять следующие требования:

- обеспечить движение съёмочного судна с постоянной скоростью по заданному курсу;

- подобрать оптимальную скорость судна для уменьшения искажений на гидролокационных снимках применительно к типу ГБО и гидрометеоусловиям с учетом скорости протяжки бумаги самописца на различных диапазонах измерений;

- учитывать изменение рабочей полосы обзора и ее положения относительно пути движения судна в зависимости от глубины, уклона дна, дальности гидролокации, обусловленной рефракцией акустических лучей, и фактической скорости распространения звука в воде;

- в процессе съёмки вести пояснительные записи на лентах, облегчающие последующее дешифрирование эхограмм, при помехах от кильватерных струй, поверхностных волн, полупогруженных объектов (встречных судов, буев, вех), косяков рыб и т.д.

5.6.7.3. Оперативные отметки на эхограмме следует производить в моменты определения места, изменения режима судна с точностью 1 с.

Все записи на эхограммах и их оформление во время съёмки следует производить таким образом, чтобы при обработке материалов с них можно было выбрать все сведения, необходимые для дешифрирования.

5.6.7.4. В процессе съёмки на эхограмме в общем случае должны быть зафиксированы следующие данные.

В начале ленты:

Организация .............................................……………………………………………………..

Район работ .....………………...... Судно ………………………............ Дата ...……….......

ОПГ № ....…………..... Эхограмма № ____________________ Планшет № ………...........

Фазограмма № …………………………………..........................

Съёмку выполнил .......…………………………………..............

Эхограмму проверил ....………………………………................ Принял ......……………....

В начале галса:

Начало галса № ....………………………………................. Время ………………................

Диапазон .……………………............... Скорость протяжки ленты ...……………………...

Начальный ток записи ..……………………………....................

Состояние моря ......……………………………….......................

В конце галса записывается время окончания и номер галса.

Во время работы на галсе кроме номеров оперативных отметок один раз в 5 - 10 мин фиксируется скорость судна, а также моменты подрегулировки общего усиления записью буквы «Р». Кроме того, должно быть записано наименование борта, к которому относится эхограмма.

5.6.8. Если в период гидролокационного обследования района получены записи, которые можно характеризовать как характерные формы рельефа дна, то должна быть выполнена оценка отличительной глубины на этих участках.

Отличительная глубина характерной формы рельефа, расположенной в стороне от линии галса, определяется по эхограмме ОПГ и вычисляется по формуле

                                       (5.52)

где Z - отличительная глубина, м;

lт - длина акустической тени, измеренная на эхограмме ОПГ вдоль строки, мм;

l - расстояние, измеренное на эхограмме ОПГ от нулевой линии до конца акустической тени, мм;

h - глубина, измеренная на эхограмме ОПГ, мм;

М - масштабный коэффициент вдоль строки (табл. 5.10).

На снимке район характерной формы рельефа оконтуривается. Контур ее переносят на рабочий планшет в соответствии с пунктом 5.6.10. Наличие на гидролокационном снимке частого чередования поднятий и акустических теней (см. п. 5.6.9) свидетельствует о сложности рельефа и также требует дополнительного обследования этого участка.

5.6.9. Дешифрирование гидролокационных снимков должно учитывать характерные особенности получаемых изображений рельефа дна, грунтов.

Гидролокационные снимки фиксируют неоднородности отражения поверхностью дна гидроакустической энергии. Такие неоднородности возникают:

- на ровном дне, вследствие различной отражающей способности донных грунтов и объектов;

- на неровном дне - вследствие различной отражающей способности склонов разной экспозиции, объектов, возвышающихся над дном и наличия зон отсутствия акустической видимости (акустические тени);

- вследствие сочетания перечисленных выше факторов. Длина акустической тени характеризует высоту объекта над общей поверхностью дна.

Длина акустической тени объектов, лежащих в непосредственной близости от съёмочного галса, относительно уменьшается, в связи с этим возрастают погрешности определения высоты объекта по длине тени. «Бестеневое» отображение рельефа дна и объектов затрудняет дешифрирование эхограмм и может привести к пропуску (необнаружению) объектов, имеющих слабый акустический контраст с поверхностью дна.

5.6.9.1. Признаками дешифрирования объектов дна (коммуникаций, грунтов), отдельных характерных форм рельефа и др. являются: тон (яркость), рисунок (текстура) изображения и наличие зоны акустической тени.

Неровности дна (формы рельефа), размеры которых соизмеримы с разрешающей способностью гидролокатора (протяженностью до нескольких метров), изображаются на гидролокационных снимках в виде скопления ярких точек или пятен. Размеры пятен определяются размерами самих неровностей и масштабом записи. Неровности дна протяженностью до нескольких десятков метров изображаются на гидролокационных снимках в виде контуров, имеющих характерный тон и рисунок, обусловленный формой элементов рельефа дна средних размеров, ракурсом обзора и отражающими свойствами поверхностного слоя грунта. Неровности дна протяженностью до нескольких сот метров изображаются на гидролокационных снимках в виде обширных полей, яркость и текстура которых определяется отражающими свойствами и взаимным расположением деталей рельефа дна малых и средних размеров, в также ракурсом обзора. Рисунок крупных форм рельефа формируется в виде мозаики из пятен и контуров более мелких неровностей.

Дешифровочными признаками подводных коммуникаций служат характерный рисунок изображения и наличие акустических теней. Грунты дна дешифрируются, в основном, по яркости изображения на снимках.

5.6.9.2. Основным способом дешифрирования изображений гидролокационных снимков является способ визуального анализа, имеющий две разновидности:

- анализ, основанный на отыскании известных признаков наличия искомой формы рельефа, границы грунта или коммуникации на эхограмме;

- анализ, основанный на сравнении изображения обнаруженной формы рельефа дна, грунта или искомого подводного объекта с типовыми записями аналогичной формы.

В случае отсутствия уверенности в правильности дешифрирования изображений гидролокационных снимков производится дополнительное обследование участка другими способами (водолазное обследование, использование подводного аппарата, подводное телевидение и т.п.).

5.6.10. Прокладка характерных точек гидролокационных изображений на рабочий планшет или кальку гидролокационного обследования выполняется следующим образом. На планшете (кальке) точки определения места судна соединяют прямыми линиями. На отрезке, соединяющем два определения, между которыми при движении судна по галсу была зарегистрирована интересующая цель, фиксируют точку, соответствующую местоположению антенны РГС или визирной цели судна в момент регистрации объекта гидролокатором. Это выполняется делением расстояния между определениями на отрезки, пропорциональные расстояниям вдоль эхограммы ОПГ от соответствующих оперативных отметок до изображения цели. Данная операция выполняется при помощи пропорционального циркуля, делительной кальки или палетки.

Далее на линии галса отмечают точку, соответствующую положению антенны ОПГ в момент регистрации объекта гидролокатором, откладывая в масштабе планшета поправку за редукцию антенны DSr по ходу движения судна, если поправка положительна и, наоборот, против хода при отрицательном значении DSr (п. 3.7.3.3). Из полученной точки под углом 90° или 270° к линии галса в зависимости от того, какой антенной зарегистрирован объект, откладывается горизонтальная дальность R до характерной точки.

5.6.11. Калька контуров рельефа снимается с планшета для планирования дополнительной съёмки эхолотом на тех участках между галсами, где обнаружены признаки характерных форм рельефа. При последующей камеральной обработке калька контуров рельефа используется в качестве подсобного материала при вычерчивании горизонталей на съёмочном оригинале.

5.6.12. Контуры характерных форм рельефа дна, установленные по результатам дешифрирования гидролокационных снимков с одного или двух соседних галсов, наносятся на планшет относительно центра гидроакустической антенны по линии, перпендикулярной пути судна, и расстоянию a, вычисленному по значению измеренной наклонной дальности, снятой с гидролокационного снимка:

                                                   (5.53)

где S - измеренная наклонная дальность, м;

W - высота антенны гидролокатора над поверхностью дна, м.

5.6.13. Съёмка донного грунта, а также распределение животного покрова дна (фито- и зообентоса) с помощью гидролокатора выполняется в следующей последовательности:

- определение контрольных проб грунта в нескольких точках участка съёмки;

- настройка гидролокатора;

- производство гидролокационной съёмки на галсах, совмещенных с промером или раздельно;

- предварительная обработка гидролокационных снимков (эхограмм);

- составление кальки контуров распределения однородного характера записи эхо-сигналов;

- отбор проб грунта грунтодобывающими приборами на тех участках (контурах), где наблюдается изменение плотности и характера записи на эхограммах;

- водолазное обследование или подводное фотографирование грунтов и живого покрова дна.

5.6.13.1. Предварительный отбор контрольных проб грунта производится для выбора участков с однородным характером поверхностных покрытий дна, пригодных для настройки гидролокатора.

5.6.13.2. Настройка производится при движении судна с той же скорость (5 - 7 узлов) и по тем же направлениям, как и при съёмке.

Путем экспериментального подбора уровня усиления и выравнивания эхо-сигналов на эхограмме добиваются однотонных изображений соответствующего типа грунта по ориентировочным группам:

- ил, илистый песок, мелкий песок;

- средний песок;

- крупный песок, гравий, ракушки;

- галечник, камни.

Оптимальные токи записи уточняются в зависимости от качества лент самопишущих устройств (электрохимической или электротермической бумаги).

5.6.13.3. При выполнении гидролокационной съёмки фиксируется постоянство тока записи по миллиамперметру. По мере изменения глубин уменьшается или увеличивается общее усиление.

Плановая привязка ведётся теми же методами, что и при съёмке рельефа.

5.6.13.4. Предварительная обработка эхограмм (гидролокационных снимков) и составление кальки контуров дна производится с использованием эталонных снимков характерных грунтов. Выделяются границы переходной зоны изменения плотности или характера записи на эхограмме. Для этого на эхограмме цветным карандашом сплошной линией обводят четкие контуры изменения яркости или текстуры. Если границы на эхограмме выражены не явно и представлены в виде постепенного изменения плотности или рисунка изображения, то в этом случае проводят примерные границы пунктирной линией, выделяя запись одного характера или плотности. Далее на каждом выделенном контуре отмечают по две точки, одну из которых рекомендуется выбирать на линии профиля дна, другую - на максимальном расстоянии от нулевой линии эхограммы. Отмеченные точки в соответствии с п. 5.6.10 наносят на кальку, наложенную на рабочий планшет. При этом расстояние до второй точки вычисляется по формуле

R = Мx × l,                                                           (5.54)

где Мх - масштабный коэффициент (выбирается из табл. 5.10);

l - расстояние от нулевой линии эхограммы до точки контура (определяется с точностью до 1 мм).

Через полученные точки проводят сплошную или пунктирную линию, старясь точнее отобразить конфигурацию в соответствии с контуром, выделенном на эхограмме. При этом на кальке отображаются только те участки, площадь которых превосходит 1 см2.

Оконтуренные области заштриховывают простым карандашом. Тон штриховки определяют в соответствии с плотностью гидролокационного изображения. После выполнения грунтовой съёмки на кальку наносят точки грунтовых станций и в сокращенных обозначениях подписывают характер, состав и свойства взятого грунта (см. прилож. 28). После уточнения границ донных грунтов и растительности кальку оформляют тушью. При этом вдоль контуров условным знаком показывают соответствующий вид грунта или растительности, согласуясь с результатами грунтовой съёмки.

Полученная при выполнении гидролокационного обследования калька является составительским оригиналом контурной нагрузки для отображения площадного распределения грунтов и растительности и используется при подготовке карт к изданию (п. 5.6.16).

5.6.13.5. Отбор проб грунтодобывающими приборами производится в точках, намеченных с помощью кальки контуров по результатам гидролокационной съёмки.

Подробность расположения грунтовых станций назначается в зависимости от установленного по материалам гидролокационной съёмки разнообразия грунтов, но не более заданной в техническом проекте.

5.6.14. Использование гидролокатора для съёмки растительного и живого покрова дна производится в случае, если это предусмотрено техническим проектом и имеется возможность организовать водолазное обследование или подводное фотографирование для надёжного дешифрирования эхограмм (гидролокационных снимков).

При этом производится дешифрирование гидролокационных снимков по комплексу признаков, среди которых ведущими являются: характер донных отложений и глубина. В результате определяются вероятные границы распространения совокупностей донных растений и (или) организмов.

5.6.15. Нанесение на составительский оригинал четких контуров грунта и растительности выполняется по координатам, либо графически согласно п. 5.6.10, с учетом поправок DSr и DRr. Погрешность графических построений должна быть не более 0,2 мм.

Координаты точек вычисляют по формулам

                                                   (5.55)

где Хр, Yр - приближенные координаты объекта, м;

DХr, DYr - поправки в координаты за редукцию антенн ОПГ, м.

Приближенные координаты объекта вычисляют по формулам

                                   (5.56)

где Х1, У1 - координаты судна до регистрации объекта гидролокатором, м;

DХ, DУ - разность координат между определениями, выполненными до и после регистрации характерной точки, м;

S - расстояние между определениями, м;

R0 - горизонтальная дальность до цели, м (вычисляется по формуле (5.63);

К - коэффициент, равный +1 для правого борта ОПГ и -1 для левого борта;

С - коэффициент, определяющий местоположение характерной точки между оперативными отметками на эхограмме.

Коэффициент С определяется с точностью 0,02 при помощи косоугольной палетки. При этом интервал между отметками принимается за единицу.

Кроме этого коэффициент С можно вычислять по формуле

                                                          (5.57)

где d0 - расстояние между оперативными отметками на эхограмме, мм;

d - расстояние на эхограмме от отметки, соответствующей определению места судна перед регистрацией цели гидролокатором, до характерной точки.

Все измерения на эхограммах ОПГ выполняют с точностью ± 0,5 мм.

Поправки DХr и DYr вычисляются по формулам

                                        (5.58)

5.6.16. При подготовке составительского оригинала контурной нагрузки для отображения площадного распределения грунтов и растительности по материалам гидролокационной съёмки прокладку характерных точек выполняют по координатам (п. 5.6.15) или графически с учетом поправок за редукцию антенны ОПГ (п. 5.6.10). Горизонтальные дальности до характерных точек вычисляют по формулам (5.62) и (5.63). Точки контуров с эхограмм выбирают так, чтобы среднее расстояние между ними в масштабе планшета составляло 5 мм.

При построении четких контуров по точкам, полученным с двух параллельных галсов, проводят осредняющую линию в соответствии с контуром на эхограмме ОПГ. При этом выполняется отбраковка точек, отстоящих от линии контура на 3 и более мм. Контур проводят цветным карандашом сплошной линией для четких границ и пунктирной для нечетких. На планшет наносят грунтовые станции и сокращенно подписывают обозначение взятого грунта. Вдоль границ выделенных контуров условным знаком отмечают характеристику грунта с использованием материалов грунтовой съёмки и полевой кальки гидролокационного обследования. На оригинал наносят только те оконтуренные участки, размеры которых больше 0,5 см.

5.6.17. При подготовке издательского оригинала карты на пластик контурной нагрузки переносят ситуацию с составительского оригинала. Четкие контуры грунтов показывают точками диаметром 0,3 - 0,5 мм с интервалом в 1 мм. Каждый контур заполняется соответствующим условным знаком. На пластик наносят местоположение грунтовых станций с подписью обозначения взятого грунта.

Гидролокационный поиск подводных объектов и съемка коммуникаций

5.6.18. Гидролокационный поиск производится для обнаружения расположенных на поверхности дна отдельных локальных объектов и подводных коммуникаций.

5.6.18.1. К локальным объектам относятся основания сооружений, эстакад, буровых скважин, промысловых площадок, а также затонувшие суда, самолеты, бочки и другие предметы.

5.6.18.2. К подводным коммуникациям относятся проложенные трубопроводы, кабельные подводные линии связи и электропередач.

5.6.19. При техническом проектировании съемки подводных коммуникаций и работ по поиску и координированию локальной цели следует выполнить предрасчет точности гидролокационных определений, на основании которого устанавливаются основные параметры гидролокационной съёмки.

5.6.19.1. При съёмке подводных коммуникаций и поиске локального объекта, когда координирование цели выполняется способом полярной засечки, точность планового положения объекта М (м) оценивается по формуле

,                        (5.59)

где Q1 - коэффициент (выбирается из таблицы 2 прилож. 8 в зависимости от диапазона работы ОПГ, скорости судна и точности определения координат судна);

Мг - погрешность графических построений (определяется из табл. 3 прилож. 8 по значению заданного масштаба съёмки и номера диапазона работы ОПГ).

5.6.19.2. При поиске и определении координат цели методом линейной засечки оценка точности гидролокационных определений М (м) выполняется по формуле

                                   (5.60)

где mR - точность определения горизонтальной дальности до цели при помощи ОПГ (выбирается из табл. 4 прилож. 8 по значению наибольшей глубины участка и номеру диапазона ОПГ);

Q2 - коэффициент (выбирается из табл. 5 прилож. 8 в зависимости от диапазона работы ОПГ, скорости и точности координирования судна);

М - число тысяч в знаменателе масштаба рабочего планшета.

Параметры съёмки из табл. 2 - 5 прилож. 8 выбираются при соблюдении условия

М £ Мо,                                                              (5.61)

где Мо - требуемое значение ср. кв. погрешности планового положения объекта.

При этом скорость судна и рабочий диапазон ОПГ должны быть согласованы с п. 5.6.4.2 и табл. 5.10. Условие (5.60) должно также определять точность и соответствующие методы определения координат съемочного судна, а также масштаб рабочего планшета при координировании цели линейной засечки. Если условие (5.60) для заданного масштаба съёмки при определении координат полярной засечки не соблюдается, то устанавливается масштаб съёмочного оригинала карты, который должен быть крупнее масштаба создаваемой карты.

Если значение требуемой точности планового положения объекта, М0, особо не оговорено, то эта величина принимается равной 1,5 мм в масштабе съёмки. Примеры определения параметров съёмки приведены в прилож. 8.

5.6.20. При выполнении гидролокационной съёмки протяженных объектов скорость съёмочного судна должна быть не более 7 уз. При поиске и регистрации локальных объектов скорость судна определяется по табл. 5.11 в зависимости от среднего размера цели w (м) и диапазона работы ОПГ.

Таблица 5.11

Скорость судна, уз.

Размер цели w, м

Диапазон ОПГ

1

2

3

4

1

2,5

1,7

1,2

0,6

2

5,0

3,3

2,5

1,2

3

7,5

5,0

3,8

1,9

4

10,0

6,7

5,0

2,5

5

12,5

8,3

6,2

3,1

6

15,0

10,0

7,5

3,8

7

17,5

11,7

8,8

4,4

8

20,0

13,3

10,0

5,0

9

22,5

15,0

11,2

5,6

10

25,0

16,7

12,5

6,2

5.6.21. Гидролокационный поиск и съёмка подводных объектов включает:

- проложение рекогносцировочных галсов,

- поиск подводного объекта;

- проложение съёмочных галсов;

- обнаружение объекта и определение его местоположения;

- водолазное обследование.

5.6.21.1. Рекогносцировка в районе поиска проводится с целью выявления характера рельефа дна, наличия посторонних объектов на дне и определения приближенного расположения коммуникаций для рационального планирования поиска и съёмки.

Рекогносцировочные галсы располагаются по направлениям диагоналей района поиска.

Гидролокатор при следовании судна по рекогносцировочным галсам должен быть настроен для съёмки рельефа дна согласно п. 4.5.3.

5.6.21.2. Для обеспечения поиска подводного объекта гидролокатор настраивается на нескольких параллельных галсах судна по имитатору цели, находящемуся на дне. При настройке гидролокатора добиваются максимальной ширины обзора с гарантией обнаружения искомого объекта на краю эхограммы на фоне ослабленного или полностью подавленного изображения рельефа дна.

5.6.21.3. Поиск локального объекта может быть выполнен:

- способом параллельных галсов;

- способом проложения галсов по спирали.

Способ проложения галсов по спирали применяется в случаях поиска локального объекта небольшого размера (до 5 м), когда его местоположение известно с точностью порядка 200 - 300 м.

Способ параллельных галсов применяется в случаях, когда положение объекта известно ориентировочно.

5.6.21.4. Поиск объекта рекомендуется выполнять на параллельных галсах и начинать из точки наиболее вероятного местоположения цели. Район поиска ограничивается заданными границами, либо принимается в виде квадрата со стороной, равной тройной погрешности, с которой известно местоположение цели. Междугалсовое расстояние определяется по формуле (5.49). При этом рабочий диапазон ОПГ устанавливается по табл. 5.11 в зависимости от размеров объекта и наименьшей скорости, когда судно устойчиво при маневрировании. Например, при скорости 3 уз. и среднем размере объекта 5 м экономически целесообразным будет второй диапазон работы ОПГ. Допустимое значение схода судна с поискового галса составляет 20 % от междугалсового расстояния. Съёмку выполняют при благоприятных погодных условиях. Определение места судна в среднем производится через 1 см в масштабе рабочего планшета. При совмещении поиска со съёмкой рельефа дна масштаб рабочего планшета определяется в соответствии с п. 5.1.7.

5.6.21.5. При выполнении поиска после установления акустического контакта с целью на одном из поисковых галсов, т.е. после получения и отождествления гидролокационного изображения с объектом, выполняется следующий галс, параллельный первому, для подтверждения полученного ранее контакта. Местоположение цели переносят на рабочий планшет в соответствии с п. 5.6.10. Расхождение положения цели на планшете в пределах 3 мм свидетельствует о подтверждении контакта. При совмещении поиска со съёмкой рельефа дна задача поиска и координирования считается завершенной.

Если во втором параллельном галсе объект не обнаружен, или его положение изменилось на 3 и более мм от первоначального, то после съёмки района назначается дополнительное обследование вероятных мест положения цели на дополнительных параллельных галсах. Направление дополнительных галсов рекомендуется изменить на 90°.

В период гидролокационного поиска и координирования с рабочих планшетов снимают предварительные координаты и значения навигационных параметров в точке обнаружения цели, которыми при необходимости, пользуются для постановки буя над этим участком.

5.6.21.6. Положение обнаруженного локального объекта определяется и прокладывается на планшете в соответствии с требованиями п. 5.6.10 с учетом поправок DSr и DRr.

Обработка материалов гидролокационной съёмки разделяется на полевую и камеральную. Полевая обработка предусматривает дешифрирование гидролокационных изображений и ведение рабочих планшетов с прокладкой на них результатов измерений. При камеральной обработке в зависимости от вида съёмки выполняется подготовка составительского оригинала контурной нагрузки карты или вычисление координат обнаруженных гидролокатором объектов.

Прокладку местоположения объекта необходимо проверить по измерениям с 2 - 4 галсов.

5.6.22. Съёмка подводных коммуникаций может выполняться как совместно со съёмкой рельефа дна методом промера, так и раздельно от нее. В обоих случаях для выполнения работ составляется и в период съёмки ведется рабочий планшет, на котором должна быть нанесена сетка изолиний. Масштаб планшета определяется из условия, чтобы междугалсовое расстояние, рассчитанное по формуле (5.49), в масштабе съёмки выражалось расстоянием не менее 2 см. При этом масштаб планшета не должен быть мельче масштаба создаваемой карты.

5.6.22.1. При совмещении гидролокационной съёмки подводных коммуникаций со съёмкой рельефа дна междугалсовое расстояние следует вычислять в соответствии с п. 5.6.4.2. При выполнении съёмки подводных коммуникаций раздельно от съёмки шельфа дна проектируется система взаимно перпендикулярных разведочных галсов, которыми покрывается весь участок съёмки (при работе ОПГ на первом диапазоне), при этом междугалсовое расстояние определяют по формуле (5.49).

5.6.22.2. Настройка гидролокатора для выполнения съёмки коммуникаций производится на ходу судна, идущего со скоростью необходимой для четкой регистрации на эхограмме снимаемой коммуникации.

5.6.22.3. Съёмка подводных коммуникаций должна производиться с перекрытием зон гидролокационного обзора в соответствующих диапазонах в пределах 50 - 60 %.

5.6.22.4. Изображение трубопроводов и подводных кабельных линий с эхограммы гидролокатора переносятся на рабочий планшет в виде точек на характерных местах подводной коммуникации. Точки, подлежащие переносу на планшет, выбираются с эхограммы в следующих характерных местах:

- на резких поворотах коммуникации;

- через 1 см (не более) в масштабе планшета при прямолинейном изображении коммуникаций.

5.6.22.5. На рабочий планшет линия подводной коммуникации наносится по вычисленным точкам первого, а затем второго галсов.

5.6.22.6. Для ведения рабочего планшета и при подготовке составительского оригинала карты по результатам съёмки подводных коммуникаций, расстояние R определяют по формуле

R = R0 + DRr,                                                      (5.62)

где DRr - поправка за редукцию антенн ОПГ, м (п. 3.7.3.3);

,                                           (5.63)

l и h - расстояния, измеренные с точностью 0,5 мм вдоль строки эхограммм ОПГ от верхней кромки нулевой линии до характерной точки и профиля глубины, соответственно;

* - среднее значение фактической вертикальной скорости звука в воде, м/с (для оценок можно принять равным 1500 м/с);

n - число оборотов спирали самописца;

b - ширина рабочей части эхограммы ОПГ, мм (измеряется на сухой бумаге от верхней кромки нулевой линии левого борта до окончания записи правого борта эхограммы ОПГ или принимается равной 447 мм).

Прокладку характерных точек на планшете ведут в соответствии с п. 5.6.10. Полученные точки соединяют линиями в соответствии с гидролокационным изображением, отмечая условными знаками установленные коммуникации. Планшет оформляется тушью.

5.6.22.7. Расхождения в положении линии подводной коммуникации на планшете по первому и второму галсам не должны превышать 3 мм в масштабе съёмки; за истинное положение линии подводной коммуникации принимается ее среднее положение.

5.6.22.8. Для уточнения направлений подводной коммуникации в точках резкого поворота, определения характеристик и состояния труб, кабелей и т.п., а также для разрешения неопределенностей при дешифрировании изображений пересечений линий коммуникаций, производится водолазное обследование.

В характерных точках коммуникаций с помощью водолаза выставляются буи, координаты которых определяются визуальными или радиотехническими методами. На прямолинейных участках коммуникаций водолазные станции планируются через 2 см в масштабе планшета.

5.6.22.9. Результаты водолазного обследования фиксируются в специальный журнал. Уточненное положение трубопровода или кабельной линии наносится на рабочий планшет, с которого снимается калька съёмки подводных коммуникаций.

С помощью калек проверяется:

- правильность переноса подводных коммуникаций с рабочих планшетов или фотопланов:

- правильность нанесения водолазных станций по вычисленным координатам, а также правильность вычисления отклонения положения водолазных станций от соответствующих точек коммуникации, снятых гидролокатором;

- соответствие окончательного положения подводных коммуникаций на съёмочном планшете с местоположением водолазных станций.

5.6.22.10. В период гидролокационной съёмки, независимо от ее типа, должно производиться определение вертикальной скорости звука в воде согласно разд. 5.3 и требованиям технического проекта.

5.6.22.11. Нанесение на составительский оригинал контурной нагрузки характерных точек подводных коммуникаций выполняется по координатам, либо графически согласно п. 5.6.10, с учетом поправок DSr и DRr. Погрешность графических построений должна быть не более 0,2 мм.

5.6.22.12. При подготовке издательского оригинала карты на пластик контурной нагрузки переносят ситуацию с составительского оригинала.

5.7. Контроль в районе работ

5.7.1. В процессе съёмки рельефа дна обязательно производится систематический контроль работ. Контроль выполняют руководитель полевого подразделения, инспектирующие лица (ОТК) и сами исполнители. Руководитель полевых работ должен систематически проверять материалы работ исполнителей, по рабочему планшету, кальке глубин и кальке контрольных галсов анализировать полноту обследования района работ, сходимость отметок дна (с материалами прошлых лет и контрольными промерами), точность определения места и т.д.

5.7.2. Ежедневно в процессе работ исполнитель должен:

- следить за стабильностью работы аппаратуры, приборов и всех систем измерений параметров съёмки;

- проверять правильность определения места судна, записей в журналах определений, фазограммах и т.д.;

- проверять правильность измерения глубин, записи на эхограммах, перфолентах и т.д.;

- анализировать результаты разноски глубин по галсам, выявлять противоречия в глубинах на соседних галсах, проверять сходимость глубин на съёмочных галсах с контрольными, с глубинами на смежных планшетах и материалах съёмки прошлых лет;

- анализировать результаты выполнения съёмки с целью выявления характерных форм рельефа дна;

- проверять порядок ведения полевой документации и в случае необходимости вносить исправления и пояснения.

5.7.3. По результатам ежедневного анализа и просмотра материалов съёмки исполнитель вносит руководителю полевого подразделения свои предложения о мерах, позволяющих ускорить работу и улучшить ее качество. Все вызывающие сомнения данные должны быть уточнены и исправлены исполнителем на месте работ.

5.7.4. Для анализа результатов работ, надёжного обследования участка съёмки, оценки точности съёмки, выявления признаков характерных форм рельефа на кальку глубин или рабочий планшет (если загрузка его невелика) должны быть нанесены измеренные глубины на съёмочных Zс и контрольных Zк галсах, исправленные необходимыми поправками согласно п. 5.1.65. Там же выявляют величины расхождения глубин (Zс - Zк) в точках пересечений этих галсов. Проводят горизонтали, отображая общий характер рельефа дна и в процессе рисовки рельефа выявляют участки съёмки, требующие дополнительного обследования.

5.7.5. Расхождения глубин в точках пересечения съёмочных (основных) и контрольных галсов в 85 % случаев не должны превышать:

0,2 м - для глубин до 5 м;

значений mр (%), приведенных в таблице 5.12, для глубин свыше 5 м.

На участках рек, где скорость течения превышает 1,5 м/с, указанные допуски разрешается увеличить в 1,5 раза.

В оставшихся 15 % случаев расхождения не должны превышать удвоенных значений mр на основе данных таблицы 5.12, либо удвоенных значений , определяемых в соответствии с рекомендациями п. 5.7.7.1.

5.7.5.1. В таблице 5.12 значения допустимых относительных погрешностей расхождений глубин в точках сличения mр (%) детализированы по масштабам съёмки в зависимости от междугалсовых расстояний L, установленных для масштабного ряда топографических карт шельфа (п. 5.1.5), с учетом исходных интервальных значений L из справочной таблицы приложения 3 Инструкции /12/.

Для глубин до 5 м соответствующие расхождения не должны превышать 0,4 м.

5.7.6. Расхождения глубин в точках пересечения галсов не должны быть систематическими, т.е. одного знака. При расхождениях, которые носят систематический характер, необходимо произвести тщательный анализ всех измерений с целью выявления причин расхождений и исключения систематических погрешностей.

5.7.7. В случаях расхождений больших, чем указано в п. 5.7.5 для окончательного заключения об их допустимости необходимо учитывать:

- схождение глубин в точках, соседних с точками пересечения галсов;

Таблица 5.12

Характер подводного рельефа по категориям (п. 5.1.3) и диапазоны измеренных глубин (м)

Допустимое расхождение измеренных глубин в точках сличения, mp (%), при масштабах съёмки:

1/2000

1/5000

1/10000

1/25000

1/50000

1

5 - 20

3,4

3,4

3,6

4,2

5,1

 

20 - 50

2,1

2,3

2,5

3,0

3,4

 

50 - 100

2,1

2,1

2,3

2,3

2,3

 

100 - 200

1,7

1,7

1,9

1,9

2,1

 

200 - 500

1,5

1,5

1,5

1,6

1,7

II

5 - 20

3,7

4,6

5,6

5,7

-

 

20 - 50

2,3

2,7

3,1

4,2

4,2

 

50 - 100

2,1

2,3

2,3

2,7

3,1

 

100 - 200

1,7

1,9

1,9

2,3

3,0

 

200 - 500

1,5

1,6

1,7

1,9

2,1

III

5 - 20

4,4

5,8

6,0

-

-

 

20 - 50

2,7

3,3

4,5

-

-

 

50 - 100

2,3

2,5

3,1

3,6

-

 

100 - 200

1,9

2,3

2,9

3,5

-

 

200 - 500

1,7

1,9

2,3

2,9

3,0

Примечания: 1) прочерки в таблице проставлены для участков, где по характеру рельефа дна подробность съёмки недостаточна и при планировании работ необходимо соответствующее обоснование в техническом проекте для допусков по оценке точности с учетом таблицы приложения 3 Инструкции /12/;

2) величина допустимого расхождения измеренных глубин (в метрах) вычисляется по формуле:

где z - глубина в точке сличения.

- уклон и характер рельефа дна, т.е. величину изменения значения отметки дна при смещении ее планового положения в пределах точности определения места на галсе;

- погрешность определения места судна на галсах (в первую очередь на крутых склонах);

- погрешности измерения глубин (в первую очередь на ровном дне) и определения поправок к ним, вычисленных согласно разделу 6.6 по приложениям 17, 31, 32, 33.

5.7.7.1. Допустимые в 85 % случаев расхождения измеренных глубин в точках сличения, с учетом влияния конкретной расчлененности рельефа дна в зависимости от точности определения места  в пределах соответствующих по характеру рельефа диапазонов глубин, определяются зависимостью:

                                     (5.64)

где mм - средняя квадратическая погрешность влияния точности определения места съёмочного судна (вычисляется в соответствии с рекомендациями приложения 36);

 - средняя квадратическая погрешность определения значения абсолютной отметки дна, вычисленная по априорным зависимостям (приложение 16).

5.7.8. Если в результате контроля в районе работ противоречия в глубинах не удалось устранить, то соответствующие галсы должны быть переделаны.

6. ОБРАБОТКА МАТЕРИАЛОВ СЪЕМКИ

6.1. Основные требования

6.1.1. Обработка материалов съёмки подразделяется на следующие этапы:

- подготовительный, включающий систематизацию и проверку материалов, подлежащих обработке;

- вычисление координат и высот геодезических пунктов и пунктов аналитических сетей (АС);

- обработка гидрологических наблюдений;

- обработка материалов высотного обоснования и уровенных наблюдений;

- обработка материалов измерения глубин;

- составление съемочного оригинала;

- составление справочных материалов;

- редактирование съёмочных оригиналов;

- окончательный анализ полученного на съёмочных оригиналах изображения рельефа дна;

- обработка материалов, собранных для корректуры лоций;

- составление научно-технического (технического) отчета о выполненной съёмке.

6.1.2. Окончательная обработка материалов съёмки начинается после приемки их комиссией от начальников партий (бригад).

В акте приемки обязательно долина быть отмечена полнота исправлений недочетов, указанных инспектирующими лицами и начальниками партий в актах полевой приемки и сделаны выводы о пригодности представленных материалов для дальнейшей обработки.

6.1.3. Порядок планирования окончательной обработки материалов съёмки, в общем случае, следующий:

- на каждый подлежащий обработке район или объект составляется перечень отчетных материалов, которые должны быть получены в результате обработки;

- определяется, исходя из норм, количество технико-дней, требующихся на каждый вид работы, по каждому документу перечня и общий объём обработки материалов в технико-днях;

- составляется календарный план обработки материалов, предусматривающий необходимую последовательность операций и увязку сроков их окончания;

- на основе указанного общего плана составляются квартальные и месячные планы для исполнителей.

6.1.4. Обработка материалов съёмки должна быть организована так, чтобы обеспечивался всесторонний, систематический и надёжный контроль на всех этапах.

Переход к каждому последующему этапу обработки разрешается только после тщательной проверки правильности выполнения предшествовавшей операции и только с санкции ответственного лица при наличии соответствующей отметки в формуляре или непосредственно на обрабатываемых материалах.

Все проверки производятся другими лицами и независимо от первого исполнителя, выполнявшего работу.

6.1.5. Обработка материалов съёмки начинается с проверки заполнения и оформления всех журналов, эхограмм и лент самописцев РНС; при этом проверяется также выполнение всех требований Инструкции ГКИНП-11-152-85.

Проверка каждого журнала, эхограммы и ленты самописцев РНС производится полностью, если она не произведена во вторую руку в период съёмки. В противном случае проверка производится на выборку.

При проверке на выборку количество проверяемого материала устанавливается руководителем обработки, однако оно должно быть не менее 10 % всех материалов. Если при выборочной проверке обнаруживаются промахи, влияющие на точность конечных результатов, то руководитель обработки принимает решение о проведении более полной проверки материалов данного исполнителя.

Все обнаруженные при проверке ошибки исправляются красными чернилами или пастой; лицо, проверяющее документ, ставит около каждого исправления свою подпись и дату. Кроме того, на специально отведенном месте проверяемого документа делается отметка о проверке с отчетливой подписью проверяющего и датой.

6.1.6. Выписка исходных данных (координат, высотных отметок и др.) контролируется второй рукой и используется лишь с письменного разрешения лица, руководящего обработкой материалов.

Исходные данные выписываются только из официальных каталогов (ВТС, ГУГК) или научно-технических (технических) отчетов подразделений гидрографической службы. Использование неофициальных каталогов и списков запрещается.

6.1.7. Если какие-либо данные, необходимые для вычисления поправок к показаниям приборов (например, значение проводимости подстилающей поверхности, температуры и солености воды, колебаний уровня моря и др.) в соответствии с проектом работ по съёмке представляются другими организациями, то они должны быть получены в сроки, обеспечивающие выполнение календарного плана обработки. Для этого необходимо при составлении проекта съёмки согласовывать с этими организациями сроки и форму представления материалов и в дальнейшем контролировать их.

Материалы должны представляться с препроводительным письмом, подписанным руководителем организации, представляющей материалы; все цифровые данные должны быть сведены в таблицы, подписанные лицами, составившими и проверившими их.

6.1.8. Вычисления на ЭВМ должны выполняться с контролем, а вычисления вручную и графические работы - в две руки. Там, где это возможно, вычисления первой и второй руки рекомендуется вести по различным схемам.

Все вычисления вручную выполняются на бланках установленной формы или на вычислительной бумаге обязательно чернилами или пастой и сразу набело. Запрещается делать вычисления в черновиках. Особое внимание следует обращать на ясность, полноту и правильность вычислений. Все отклонения от стандартных схем должны сопровождаться пояснительными записками.

При вычислениях должны непременно выполняться все виды контроля. Это основное правило вычислений должно соблюдаться неукоснительно, так как отыскание и исправление допущенных ошибок всегда отнимает несравненно больше времени, чем контроль в процессе вычислений.

6.1.9. Технические средства, используемые для обработки, должны периодически проверяться.

Проверка работы вычислительной техники осуществляется прохождением тестов или двукратными решениями задач различными способами.

Координатографы проверяются два раза в год путем нанесения точек с известными координатами на различные части жесткой основы или пластика и сравнения вычисленных и измеренных расстояний между этими точками. Расхождения не должны превышать величин, указанных в техническом описании координатографа; если расстояния измеряются с точностью, меньшей точности координатографа, то расхождения не должны превышать погрешности измерения расстояния.

Штриховые метры I разряда проверяются ежегодно в Бюро проверок государственных метрологических органов.

Протракторы проверяются ежегодно, а также в случае сомнений в правильности их поправок согласно /4, 6/.

6.1.10. Особое внимание должно уделяться окончательному анализу изображения рельефа дна, полученного на съёмочных оригиналах в результате обработки материалов съёмки, с точки зрения:

а) соответствия геоморфологических представлений о рельефе дна действительному распределению глубин;

б) сходимости глубин в точках пересечения основных и контрольных галсов на соответствие требованиям п. 5.7.5;

в) сходимости результатов съёмки с работами прежних лет и навигационными картами наиболее крупных масштабов;

г) характеристик точности измерения глубин и подробности промера (ст. 6.8.2.1);

д) полноты обследования банок, отличительных глубин и других навигационных опасностей, а также района в целом.

Результаты произведенного анализа с обоснованием выводов, предложений или рекомендаций для составления и корректуры карт должны быть четко сформулированы и даны в отчете.

6.1.11. По каждому случаю расхождения съёмочного оригинала с работами прежних лет, в том числе и в классификации подводных опасностей (затонувшее судно или риф, банка или прибрежная отмель и т.п.), принимаются решения: какие глубины и навигационные опасности, показанные на навигационных картах, в действительности не существуют и не должны отображаться на съёмочных оригиналах.

Информация об обнаружении неизвестных прежде опасностей или отсутствии опасностей, показанных на навигационных морских картах в установленном порядке должна передаваться в адрес начальника Гидрографической службы флота (флотилии).

Сведения о результатах обследования отличительных глубин и навигационных опасностей как вновь обнаруженных, так и нанесенных на карты, помещаются в отчете сведенными в таблицы (приложение 30).

6.1.12. Появление сомнительных навигационных опасностей по материалам проведенной съёмки недопустимо.

Если в результате ошибок или неточностей, обнаруженных в процессе приемки материалов съёмки или их обработки, возникают сомнения в значении или местоположении полученных глубин, то эти сомнения должны быть разрешены до окончательной сдачи материалов в подразделении, выполнявшем работы.

Если такие сомнения возникают в процессе использования материалов съёмки для картосоставления, то по таким материалам запрашиваются уточняющие данные в подразделении, выполнявшем работы, или материалы возвращаются для доработки.

6.2. Проверка и оценка рабочих материалов

6.2.1. Согласно требованиям п. 4.9.1 /12/ проверке подлежат:

1. Документы по плановому обоснованию:

- схема выполненных работ, журналы рекогносцировок, журналы постройки геодезических знаков и закладки центров, кроки с зарисовками пунктов, журналы исследований и проверок геодезических инструментов, журналы по каждому виду измерений произведенных партией (бригадой), ведомости вычисления элементов приведения (центровок и редукций) и координат пунктов триангуляции, полигонометрии и точек съёмочной сети, журналы обследования геодезических пунктов опорной сети, установленных в прежние годы, схема планового обоснования.

2. Документы по высотному обоснованию:

- схемы выполненных работ, журналы рекогносцировки пунктов нивелирных ходов, журналы закладки реперов (марок), ведомость исследования инструментов и компарирование реек, журналы нивелирования, ведомости вычисления превышений и высот (отметок), журналы обследования марок и реперов, установленных в предшествующие годы, с учетом результатов инспекции уровенных постов Госкомгидромета.

3. Документы по съёмке на акватории:

- схема выполнения съёмки, рабочие планшеты и кальки глубин к ним, кальки контрольных галсов и кальки гидролокационного обследования, эхограммы (эхолотов, гидролокаторов, эхо-тралов и пр.) и журналы измерения глубин, ленты самописцев, перфоленты, фотопленки радиогеодезических систем, журналы засечек с береговых постов или листы засечек, выполненных мензулами, журналы разбивки створов, бланки (журналы) вычислений на ЭВМ, схема расположения грунтовых станций и галсов дистанционного обследования, журналы грунтов, а также все материалы, относящиеся к дистанционному определению грунтов, сведения для корректуры по местности топографических морских и речных навигационных карт.

4. Документы по гидрологическим и уровенным наблюдениям:

- журналы гидрологических наблюдений, официальные выписки исходных данных для определения поправок эхолота (по материалам изученности), материалы и результаты обработки гидрологических съёмок, выполненных с целью изучения гидрологического режима района работ, журналы нивелирования уровенных постов, журналы уровенных наблюдений и все материалы, связанные с обработкой уровенных наблюдений, официальные выписки исходных данных основных уровенных постов Госкомгидромета или других организаций.

6.2.2. Указанные выше документы начальник партии проверяет на: соответствие выполненных работ требованиям руководящих технических документов; достаточность обследования характерных форм рельефа и грунтов, в том числе на выявленных характерных формах рельефа дна; полноту содержания и качество оформления журналов, лент самописцев, схем; согласованность нумерации промерных (контрольных) галсов, грунтовых станций, образцов грунта, результатов тарирования в различных рабочих документах; правильность оформления представленных материалов.

6.2.3. Приемку материалов выполненной съёмки осуществляет начальник партии в районе работ. В случае необходимости он обязан произвести в процессе приемки контрольные измерения. По результатам приемки составляется акт, в котором отмечается соответствие выполненных работ техническому предписанию, полноте и качеству материалов.

6.2.4. Оценка рабочих документов съёмки производится на основании результатов проверки. При этом учитывается:

- достоверность результатов всех наблюдений, подтвержденная контрольными измерениями;

- четкость регистрации профиля рельефа дна на эхограммах;

- надёжность информации на гидролокационных снимках при инструментальной оценке междугалсовых промежутков с перекрытием, обеспечивающим достоверность дешифрования обнаруженных объектов;

- выполнение требований нормативно-технических актов ГУГК;

- надлежащее качество оформления всех отчетных документов.

6.3. Обработка материалов определений места

Обработка материалов измерений зрительными способами определения места

6.3.1. Окончательная обработка материалов в общем случае должна включать:

- проверку журналов измерений;

- проверку идентичности нумерации галсов и измерений в журналах и на эхограммах;

- введение (при необходимости) поправок за несовпадение места установки вибратора эхолота и места визирования;

- проверку правильности исправления углов, измеренных секстаном, поправкой индекса и поправкой за приведение углов к горизонту;

- приведение расстояний, измеренных дальномером, на горизонтальную плоскость;

- вычисление плоских прямоугольных координат определяемых точек;

- вычисление средних квадратических погрешностей определения места судна и положения глубин.

6.3.1.1. Проверку журналов измерений, идентичности нумерации галсов и измерений в журналах и на эхограммах, правильности исправления углов проводят в соответствии с требованиями п. 6.1.

6.3.1.2. Введение поправок за несовпадение центра определения места от центра измерения глубин производится на основании схемы установки вибратора эхолота, центра визирования и записи курса при выполнении съёмки.

6.3.1.3. Приведение расстояний, измеренных дальномером, на горизонтальную плоскость производится по тригонометрическим формулам с учетом высоты пункта, на котором был установлен дальномерный пост.

6.3.1.4. Поправки должны вводиться, если алгебраическая сумма поправок превышает половину средней квадратической погрешности измерений параметра. При вычислениях на ЭВМ поправки должны вводиться независимо от степени их влияния и вписываются в рабочие журналы или бланки в начале массива и при их изменениях.

6.3.1.5. Вычисление плоских прямоугольных координат определяемых точек производят по формулам и методике, приведенной в приложении 19.

6.3.1.6. Вычисление средних квадратических погрешностей определения места судна и положения глубин производится по формулам (5.5, 5.12, 5.15) раздела 5.

Обработка материалов определений места радиогеодезическими средствами

6.3.2. Окончательная обработка радиогеодезических измерений в случае использования гиперболической системы «Поиск» должна включать:

1) проверку оцифровки фазограмм; журналов определений, правильности вычисления поправок за привязку к исходным пунктам, поправок за ретранслятор и редукцию расстояний на плоскость проекции Гаусса для исходных точек;

2) снятия отсчетов с фазограмм для всех исходных и определяемых точек по обоим каналам с точностью до 0,01 фазового цикла;

3) запись отсчетов в ведомость обработки фазограмм, форма которой приводится в табл. 6.1 (графы 3 и 6);

Таблица 6.1

Время

Номер определен.

1 канал

2 канал

Измеренный отсчет

Поправка

Исправленный отсчет

Измеренный отсчет

Поправка

Исправленный отсчет

1

2

3

4

5

6

7

8

12.10

124

3011.60

-0.02

3011.58

7888.20

0.44

7888.64

12.12

125

3014.78

-0.02

3014.76

7883.60

0.43

7884.03

12.14

126

3018.00

-0.03

3017.97

7878.98

0.42

7879.40

4) исправление отсчетов на исходных и определяемых точках поправками за привязки, рассчитываемыми по формулам (5.17), поправками за ретрансляцию, рассчитываемыми по формулам (5.18) и поправками за редукцию расстояний на плоскость проекции Гаусса по формулам (5.19);

5) вычисление невязок W1, W2 (в фазовых циклах) по первому и второму каналам для каждого отдельного съёмочного галса:

                                   (6.1)

где , , ,  - исправленные поправками за привязку, ретрансляцию и редукцию отсчеты по первому и второму каналам на начальной 0 и конечной N исходных точках (морских геодезических вехах);

F10, F20, F1N, F2N - гиперболические координаты начальной 0 и конечной N исходных точек (см. формулу 3.16);

6) исправление измеренных отсчетов поправками D1i, D2i за уравнивание галса:

                            (6.2)

*) Формулы применимы при равномерном расположении на галсе определяемых точек. При равномерной скорости движения судна поправки можно определять пропорционально интервалам времени.

W1, W2 - невязки, определяемые по формулам (6.1);

N - общее число точек на галсе;

i - номер определяемой точки;

суммарные поправки

                                  (6.3)

записываются в графы 4, 7 формы (табл. 6.1), исправленные отсчеты записываются в графы 5 и 8;

7) вычисление по исправленным отсчетам и исходным данным плоских прямоугольных координат Xi, Yi определяемых точек по формулам приложения 19.

6.3.3. В зависимости от алгоритма решения гиперболической засечки и типа используемой ЭВМ необходимы различные исходные данные. Наиболее употребительными являются следующие исходные данные:

координаты базисных радиостанций 1, 2, 3;

 - координаты ретрансляционной радиостанции 4 (приближенные);

 - координаты исходной точки 0;

К1, К2 - линейные коэффициенты радиосистемы;

R - средний радиус кривизны земного эллипсоида для района работ (в ряде случаев достаточно использовать радиус кривизны для средней широты СССР В = 55°; Р55° = 6385 543 м);

,  - исправленные отсчеты на исходной точке 0.

Измеренными величинами являются:

,  - исправленные поправками за привязку, ретрансляцию, редукцию и уравненные отсчеты на определяемой точке;

Нi - высотная отметка точки приема радиоволн.

6.3.4. Исправление измеренных отсчетов этими поправками осуществляется обычно в процессе решения задачи и поэтому используются обычные измеренные (неисправленные) отсчеты.

6.3.5. Окончательная обработка измерений РДС должна включать:

- проверку первичной обработки (проверка осуществляется согласно требований п. 6.1);

- проверку правильности ввода поправок;

- вычисление координат;

- оценку точности определения места.

6.3.5.1. Исходными данными при решении линейной засечки для определения координат определяемой точки i по измеренным расстояниям S1i, S2i, являются следующие величины:

 - координаты базисных радиостанций 1, 2;

Р, е, Т - давление, влажность, температура на двух береговых и судовой станциях РДС, снятые через каждые два часа работы (используются при производстве крупномасштабной съёмки).

6.3.5.2. Решение линейной засечки одновременно с приведением измеренных расстояний на плоскость проекции Гаусса осуществляется по формулам, приведенным в приложении 19.

6.3.6. Окончательная обработка измерений системой ГРАС включает:

- проверку вычислений поправок и исправлений ими измеренных расстояний;

- вычисление координат определений и определяемых точек;

- оценку точности определения места.

6.3.6.1. Проверку вычислений поправок и исправлений ими измеренных расстояний производится согласно п. 6.1 настоящего Руководства.

6.3.6.2. Вычисление координат определений и определяемых точек производят по формулам и методике, приведенной в приложении 19.

6.3.6.3. Оценку точности определения места и положения глубин производят по формулам 5.21 раздела 5.

6.3.7. Окончательная обработка измерений системой БРАС включает:

- проверку вычислений поправок (согласно п. 6.1 настоящего Руководства);

- вычисление и проверку невязок галсов (невязка разбивается согласно Инструкции по использованию системы);

- вычисление координат определений;

- оценку точности (рассчитываются по формуле 5.21 раздела 5).

6.4. Обработка гидрологических наблюдений

Расчет вертикальной скорости распространения звука в воде по температуре и солености

6.4.1. По температуре и солености, полученным из первичной обработки гидрологических наблюдений, для каждой станции производят расчет скорости распространения звука в воде согласно схеме приведенной в приложении 31 по формулам

               (6.4)

где Sn, tn, Zn - значения солености, температуры и глубины, измеренные на n-м горизонте;

Z1 - первое значение глубины горизонта наблюдения.

Расчет вертикальной скорости распространения звука в воде по измерениям МИС-1

6.4.2. Расчет производится по материалам измерений, прошедших контроль качества и признанных пригодными для дальнейшей обработки.

Расчет скорости звука в слое воды от поверхности до каждого из последующих горизонтов измерения выполняется по формуле

                                                           (6.5)

где Vn, Zn - значение скорости звука и глубины, измеренные на n-м горизонте.

Пример расчета приведен в приложении 1.

Расчет средней скорости распространения звука в слое воды от поверхности до заданного горизонта

6.4.3. После обработки материалов изученности или рекогносцировки согласно п. 6.4.1 или 6.4.2 необходимо нанести значения скорости звука по слоям (согласно п. 2.4.3) на карто-схему района работ (или участок), и выделить графической интерполяцией области равных поправок, соблюдая условие, чтобы расхождение значений скорости звука в границах участка не превышало 7,5 м/с. При проведении изотах обязательно учитывается закономерность рисуемой формы распределения скорости звука для других слоев, а также характер рельефа.

6.4.4. По каждой выделенной зоне равных поправок составляется сводная ведомость распределения вертикальной скорости звука по глубине (табл. 2 приложения 1) и вычисляется среднее значение для каждого слоя по всем измерениям, попадающим в данную зону по формуле

                                                      (6.6)

где Vслi - скорость распространения звука в i-м слое;

n - количество станций.

6.4.5. Для увязки наблюдений, выполненных в процессе съёмочных работ с наблюдениями изученности или рекогносцировки, данные каждой гидрологической станции, при выполнении условия DV £ 7,5 м/с (п. 5.3.3) включают в обработку и заносят в сводную ведомость (табл. 2 прилож. 1).

6.4.6. Полученные средние значения скорости звука по сводной ведомости являются окончательными и служат для расчета поправок эхолота на данный участок и период.

6.4.7. Если в процессе работ выполнялись повторные гидрологические съёмки, а величина DV при этих измерениях не превышала допуска определяемого по формуле 5.28 (номограмма рис. 5.5), то они также должны включаться в обработку и сводную ведомость.

В противном случае, т.е. когда DV больше допуска (5.28), составляется новая схема зон одинаковых поправок и рассчитывается среднее значение для каждого слоя по данным этой съёмки и гидрологическим станциям, выполненным после смены гидрологического режима.

6.5. Обработка материалов высотного обоснования и уровенных наблюдений

6.5.1. Согласно требованиям ГКИНП-11-152-85 обработка материалов высотного обоснования включает:

- проверку журналов нивелирования;

- контроль во вторую руку всех вычислений;

- составление отчетной схемы нивелирных ходов;

- уравнивание;

- вычисление отметок реперов уровенных постов и составление каталога.

Обработка должна быть произведена согласно действующим инструкциям ГУГК.

6.5.2. Обработка материалов уровенных наблюдений состоит в расчете и составлении таблиц поправок:

- для участка съёмки, находящегося в пределах действия уровенного поста;

- для участка съёмки, находящегося вне пределов действия уровенного поста.

Расчет поправок для участка съёмки, находящегося в пределах действия уровенного поста

6.5.3. Расчет поправок за уровень в пределах действия уровенного поста выполняется с учетом требований, изложенных в /12/ по каждому посту для каждой даты, соответствующей датам съёмочных работ.

6.5.3.1. Составление таблиц поправок и пределов, в которых каждая из них должна применяться, при съёмке небольших акваторий и неавтоматизированной обработке рекомендуется производить следующим образом.

На каждую дату съёмочных работ выбираются графики колебаний уровня, построенные согласно требованиям п. 4.3.30. На этих графиках, начиная от максимального (минимального) значения уровня на 2,5 мм вверх и вниз проводят тонкие линии, параллельные оси абсцисс. Пересечение этих линий с кривой колебаний уровня дает значение поправки, соответствующее времени «от-до» (см. рис. 6.1 и табл. 6.2).

Рис. 6.1. График колебаний уровня моря

Таблица 6.2

Поправка DZf, м

Время действия поправки

Дата

Время

06

17.06.88

8.20

05

17.06.88

8.40

04

17.06.88

8.50

6.5.3.2. При съёмке значительных акваторий и обработке материалов на ЭВМ составление таблиц поправок рекомендуется производить по следующему алгоритму.

1. Выбирается группа Нiti при i = 1 (i = 1, 2, 3....) для данной даты Д. Определяется коэффициент ji, характеризующий зону поправки

                                                        (6.7)

где ] [ - означает целую часть числа Хi; Dh - предельная погрешность колебания поправки за уровень, принимается за шаг таблицы поправок и назначается интервал кратным 5 см, 10 см и т.д.;

Hi - отсчет по рейке уровенного поста в момент ti реального времени даты Д.

2. Определяется коэффициент ji+1 для группы (Нi+1, ti+1)

                                                    (6.8)

3. Определяется число пересекаемых границ поправок для разности Нi+1 - Нi

ji+1 - ji = n                                                              (6.9)

и анализируется условие

n = 0,                                                                  (6.10)

которое определяет зону одной поправки для группы (Нi+1, ti+1; Нi, ti).

4. Определяется (при n ¹ 0) направление изменения уровня по отсчетам

                                                           (6.11)

5. Вычисляется величина Нj, характеризующая границу пересечения

                       (6.12)

6. Вычисляется время изменения поправки и сама поправка по формулам:

                                            (6.13)

                    (6.14)

Результаты расчета представляются в виде таблицы.

Таблица 6.3

Поправки

Время начала действия поправки

Отсчет уровня

Дата

Время

часы

мин

0.5

17.06.88

8

05

1.00

0.6

17.06.88

10

20

1.11

Входом в таблицу является время ti измерения глубины Zi на галсе.

Расчет поправок для участка съёмки, находящегося вне пределов действия уровенного поста

6.5.4. Если район измеренных глубин лежит вне зоны действия уровенного поста, для расчета поправок ΔZf может использоваться один из следующих способов: линейная интерполяция между двумя соседними постами; линейная интерполяция по зонам.

6.5.4.1. Расчет поправок путем интерполирования по зонам между двумя уровенными постами производится независимо от типа прилива, если в обоих пунктах одинаковые условия распространения приливной волны.

Поправки за уровень для любой зоны, обозначенной буквой i вычисляются по формуле:

                            (6.15)

где Н01, Н02 - отметки нулей водомерных реек в пунктах 1 и 2 в Балтийской системе высот;

f1, f2 - отсчеты горизонта воды по водомерным рейкам в пунктах 1 и 2 в момент измерения глубины;

i - номер зоны, i = 0, 1, 2, 3 .... к (в нулевой зоне находится пункт 1);

К - количество зон.

Количество зон следует устанавливать с таким расчетом, чтобы их протяженность обеспечивала расхождение высот уровня на краях зоны не более 0,1 м для диапазона глубин 0 - 50 м и не более 0,2 м при глубинах, больших 50 м.

На морях без приливов количество зон рассчитывается по формулам:

                          (6.16)

где Δhmax - максимальная разность превышений мгновенного уровня между смежными постами, м.

На морях с приливом количество зон рекомендуется рассчитывать по формуле:

                                                       (6.17)

где t1 и t2 - время наступления полной или малой воды на уровенных постах 1 и 2;

 - среднее из отстояний наинизшего теоретического уровня (НТУ) от среднего уровня моря на постах 1 и 2;

С - коэффициент, зависящий от вида прилива и глубин (для полусуточного прилива: при глубинах от 0 до 50 м - С = 0,17; при глубинах более 50 м - С = 0,085. Для суточного прилива: при глубинах от 0 до 50 м - С = 0,085; при глубинах более 50 м - С = 0,042). При смешанном приливе, если между уровенными постами 1 и 2 в момент измерения глубин наблюдается одна полная и одна малая вода, расчет зон производится по формуле (6.17), в других случаях - по формулам (6.16).

При расчете количества зон можно использовать и непосредственные наблюдения. В этом случае в районах съёмки, где разность фаз прилива на уровенных постах 1 и 2 не превышает 70 - 80°, рекомендуется рассчитывать число зон по формулам (6.16).

Вычисленные по формуле (6.15) поправки ΔZf могут быть представлены в виде таблицы поправок, либо графиков поправок.

6.5.4.2. Расчет поправок за уровень ΔZf линейной интерполяцией на момент времени t к измеренной глубине Zt, расположенной в точке i с координатами ХiУi (если разность фаз прилива на постах А и В не превышает 2 часов) выполняется по формуле

                                     (6.18)

где ΔZfА и ΔZfВ - поправки за уровень на постах А и В соответственно;  - проекция положения глубины Zi на базу АВ; SAB - расстояние между постами А и В.

Значение SAB рассчитывается по формуле

                                                    (6.19)

где ΔХ = ХB - XA, ΔY = YB - YA; ХA, YA, XB, YB - координаты постов А и В.

Для вычисления расстояния  переводят координатную систему ХY в рабочую X`Y` таким образом, чтобы начало координат системы X`Y` совпадало с точкой А, а направление оси совпадало с линией АВ. Тогда любая точка с координатами ХiYi будет переведена в рабочую систему по формулам:

                     (6.20)

а расстояние  будет проекцией положения Аi на базу АВ.

Следует заметить, что рабочая система вычисляется один раз на район работ, что значительно упрощает вычислительный процесс по нахождению интерполируемого параметра ΔZfi.

Реализация метода осуществляется следующим образом: с помощью методики, изложенной в п. 6.5.2.1, рассчитываются поправки ΔZfА и ΔZfВ для поста А и В; после выбора из таблицы поправок ΔZfА(t) к ΔZfВ(t) проверяется условие:

                                             (6.21)

В случае выполнения условия (6.21) вычисляются поправки по формуле (6.18). В противном случае, то есть равенства поправок на постах А и В в момент (t) (так как интервалы квантирования стандартны), интерполяция не производится.

Определение высоты мгновенного уровня на заданный момент по дискретным отсчетам уровенных постов

6.5.5. Высоты мгновенного уровня на любой момент времени могут быть получены по материалам наблюдений на уровенных постах несколькими приемами в зависимости от величины прилива и методов обработки результатов съёмки.

6.5.5.1. При съёмке небольших акваторий и традиционной (неавтоматизированной) обработке отсчеты высоты мгновенного уровня на любой момент снимаются с графиков уровня построенных по дискретным отсчетам (ежедневным или срочным).

6.5.5.2. При съёмке значительных акваторий и обработке материалов съёмки с помощью ЭВМ для определения промежуточных высот мгновенного уровня в зависимости от величины и характера колебаний уровня используются:

- линейная интерполяция;

- параболическая интерполяция;

- уравнение полуприлива.

6.5.5.3. Выбор способа интерполяции зависит от характера и величины колебаний уровня, дискретности измерений уровня, а также от допустимой погрешности интерполирования. Ожидаемую погрешность интерполирования при ежечасных отсчетах получают из выражений

                                            (6.22)

где F - амплитуда прилива,

Т - период прилива.

При допустимой погрешности интерполирования 2 см: для полусуточных приливов линейное интерполирование допустимо при амплитуде прилива F ≤ 0,5 м, для суточных приливов F ≤ 2,5 м.

Параболическая интерполяция обеспечивает такую точность практически для всего диапазона амплитуд прилива.

Если дискретность наблюдений на постах приливных морей более одного часа, промежуточные значения мгновенного уровня определяют параболическим интерполированием.

6.5.5.4. Линейная интерполяция базируется на двух смежных отсчетах уровня fi, fi+1 и осуществляется по формуле

                                      (6.23)

где: fti+Dt - высота мгновенного уровня на момент (ti+Dt);

fi - высота мгновенного уровня в момент ti предшествующего дискретного отсчета уровня;

fi+1 - высота мгновенного уровня в момент ti+1 последующего дискретного уровня;

Dt - дробная часть интервала времени между дискретными отсчетами;

t - интервал времени между смежными дискретными отсчетами.

Пример расчета приведен в приложении 37.

6.5.5.5. Параболическая интерполяция основана на использовании четырех дискретных отсчетов fi-1, fi, fi+1, fi+2 и производится по формуле

                              (6.24)

где

                              (6.25)

Пример расчета приведен в приложении 37.

6.5.5.6. Для морей с правильными приливами расчет промежуточных высот мгновенного уровня основан на измерении или определении моментов q и высот f экстремальных уровней из решения уравнения полуприлива

                                 (6.26)

где  - среднее значение экстремальных высот уровня;

 - амплитуда прилива;

 - реальное значение полупериода;

qпв, qмв - моменты наступления экстремальных высот уровня;

fпв, fмв - высоты экстремальных уровней;

t - момент времени, на который определяют высоту мгновенного уровня ft.

Формула (6.26) позволяет вычислять высоты мгновенного уровня в промежутке между смежными экстремальными водами. Экстраполяция за пределы этого промежутка возможна обычно в интервале не более 1 - 2 часов. По точности способ не уступает параболической интерполяции.

Высоты и моменты экстремальных уровней (fпв, fмв, qпв, qмв) либо фиксируются непосредственно на уровенных постах (снимаются с лент самописцев), либо рассчитывают по дискретным отсчетам мгновенного уровня на основе формул параболической интерполяции (6.24), (6.25).

С этой целью из журналов наблюдений выбираются:

- дискретный отсчет мгновенного уровня fi(ti) после которого изменяется знак приращения высоты;

- предшествующий ему дискретный отсчет уровня (fi-1(ti-1);

- два последующих за моментом ti дискретных отсчета: fi+1(ti+1) и fi+2(ti+2).

На основе этих отсчетов по формуле (6.25) рассчитывают коэффициенты a1, a2, a3 и получают приращение Dt между временем и моментом наступления экстремального уровня по формуле:

                                         (6.27)

Тогда

                                                      (6.28)

Действительным корнем (6.27) признается лишь значение Dt, которое отвечает условию

                                                           (6.29)

При Dt < 0 вычисления повторяют на основе новой выборки смещением на один интервал в сторону уменьшения времени; при Dt > 1 выборка смещается на один ст