1.1. Анализ требований руководящих документов по обеспечению навигационной безопасности рейса судна.

Основные требования к точности судовождения разрабатываются и утверждаются Международной морской организацией (IMO) и международной ассоциацией маячных служб (IALA). В Российской Федерации эти требования изложены в Рекомендациях по организации штурманской службы на судах ММФ СССР (РШС-89).

В Резолюции ИМО А.893(21) «Планирование рейса» изложены требования по планированию рейса и перехода включает оценку, т.е. сбор всей информации, относящейся к предполагаемому рейсу или переходу; подробное планирование всего рейса или перехода от причала до причала, включая районы, в которых требуется присутствие на борту лоцмана; выполнение плана и контроль за продвижением судна при выполнении плана. Должна быть изучена вся информация, относящаяся к предполагаемому рейсу или переходу.

В Международной конвенции по охране человеческой жизни на море (Конвенция СОЛАС 74/78) содержатся технические и эксплуатационные требования и нормативы относящиеся к плавучести; остойчивости и непотопляемости; механическим и электрическим установкам; противопожарной защите судов; спасательным средствам; радиосвязи; безопасности мореплавания; безопасности перевозки грузов; безопасности некоторых видов судов; безопасности некоторых видов судов; управлению безопасности эксплуатации судов.

В Международном кодексе по управлению безопасностью (МКУБ), принятом ИМО 4 ноября 1993 г. в качестве резолюции ИМО А.741 (18), изложены требования к судоходным компаниям по разработке, внедрению и предъявлению СвУБ и освидетельствованию судов.

В Конвенции о грузовой марке 66/88 установлены единые принципы и правила касающиеся предельной загрузке судов; высоту надводного борта.

В Кодексе торгового мореплавания содержатся положения, определяющие правовой статус судна, экипажа, организацию перевозок грузов и пассажиров, буксировки, морского страхования, общей аварии, порядка возмещения убытков от столкновения судов, вознаграждения за спасение на море, пределов ответственности судовладельца.

В Резолюции ИМО А.529 (13) от 17.11.83 г. /2/ для предупреждения навигационных происшествий, связанных с посадками на мель выработал стандарт точности судовождения. Стандарт предназначен для выработки требований к точности судовождения, обеспечения навигационной безопасности плавания с заданной вероятностью (Р_БП = 0,95), оценки эффективности работы систем и средств навигационного оборудования (СНО) и технических средств навигации (ТСН), а также оценки работы судоводителей.

Нахождение судна в море постоянно связано с его пребыванием в тех или иных сложных в навигационном отношении районах. В любой момент времени плавания судна должна быть обеспечена навигационная безопасность плавания, т.е. должно выполняться условие

DHO > 0,

1.1

где: D_H0 — расстояние до навигационной опасности.

Для обеспечения навигационной безопасности судна при плавании от момента выхода до момента прихода , «от причала до причала», должна постоянно вестись навигационная прокладка, которая включает в себя счисление, определение места судна и расчеты маневров для расхождения с другими судами.

Процесс измерения и обработки навигационных параметров сопровождается погрешностями, которыми будут отягощены и координаты места судна. Поэтому для обеспечения навигационной безопасности плавания, обоснования маневра судна с целью расхождения с навигационной опасностью необходимо производить оценку точности определения места судна.

Оценка точности места судна должна производиться:

• при выполнении предварительной прокладки;

• при подходе к берегу, навигационной опасности, стесненным водам;

• в случаях, когда невязка обсервованного места превышает допустимую величину.

Интервал между обсервациями в зависимости от навигационных условий плавания устанавливает капитан судна.

Факторами, влияющими на требования к точности судовождения, являются: скорость судна, расстояние до ближайшей навига­ционной опасности, район плавания.

Плавание судна осуществляется в трех специфических, с точки зрения наличия навигационных опасностей, районах:

• открытого моря;

• прибрежного плавания;

• стесненного плавания.

В соответствии с требованиями стандарта точности при плавании в районах открытого моря со скоростью до 30 узлов погрешность счислимого (текущего) места с вероятностью Р = 0,95 не должна превышать 4% от дистанции до навигационной опасности:

MT < 0,004DHO

1.2

В стандарт IMO включена таблица, содержащая требования к точности определения места судна M₀, допустимое время плавания по счислению t_Д в зависимости от D_HO при условии, что гирокомпас и лаг соответствуют требованиям IMO, счисление не корректировалось, погрешности имеют нормальное распределение, а течение и дрейф учитываются с возможной точностью.

Требования данного стандарта имеют ориентировочный характер, так как основаны на усредненных оценках точности счисления.

Рекомендации IMO позволяют реализовать единый подход к определению требований к точности плавания и способствуют повышению безопасности плавания судов.

В районах прибрежного и стесненного плавания, где место судна контролируется с помощью обсерваций по береговым ориентирам и радионавигационным системам, требования к точности судовождения зависят от конкретных обстоятельств плавания.

Для обеспечения навигационной безопасности плавания необходимо произвести следующие расчеты:

• оценить вероятность безопасного плавания Р_БП для конкретных условий плавания;

• в том случае, когда Р_БП < Р_зад, необходимо рассчитать допустимую РСКП счислимого места М_Д в зависимости от Р_зад;

• выбрать способы определения места судна, удовлетворяющие условию М₀ < М_Д;

• рассчитать t_Д для конкретных способов определения места судна;

• рассчитать дискретность обсерваций Δt₀ = t_Д - 2t_обс;

Требования международного стандарта точности представлены в таблице 1.1.

Табл. 1.1.

Международные стандарты точности судовождения.

Минимальное расстояние до ближайшей навигационной опасности D, мили	Допустимая радиальная погрешность места судна RД с вероятностью 95%, Мили	Радиальная погрешность обсервованного места судна Rп с вероятностью 95%, мили
		< 0,1	0,1	0,25	0,5	1,0	2,0
		Максимально допустимый интервал времени между обсервациями tД, мин
10	0,4	12	12	9	_	—	—
20	0,8	28	28	27	22	—	—
30	1,2	48	48	47	44	27	—
40	1,6	72	72	71	68	56	—
50	2,0	100	100	99	97	87	—
60	2,4	132	132	131	129	120	73
70	2,8	168	168	167	165	157	118
80	3,2	208	208	207	206	198	162
90	3,6	252	252	251	250	242	210
100	4,0	300	300	300	298	291	260

Навигационная безопасность плавания Р_БП оценивается вероятностью прохода судна по чистой воде без соприкосновения с надводными и подводными препятствиями с известными координатами.

Для расчета Р_БП при плавании среди навигационных опасностей, расположенных на различных направлениях в прибрежной зоне, используется функция кругового распределения Релея:

1.3

,где: D - кратчайшее расстояние до ближайшей навигационной опасности;

М - РСКП счислимого места судна в точке кратчайшего расстояния до ближайшей навигационной опасности.

Расчет Р_БП производится с помощью Мореходных таблиц МТ-2000 (табл. 4.18) по аргументам D и М.

Табл. 1.1 может быть использована для расчетов М_Д при заданном D_min по заданной вероятности безопасного плавания P_БП, a также для определения минимального допустимого расстояния до навигационной опасности D_min при известной РСКП счислимого места судна М заданной вероятности безопасного плавания P_БП.

Если навигационные опасности расположены по одному борту, то вероятность безопасного плавания рассчитывается по формуле

1.4

,где: Ф_Z — функция Лапласа, определяемая по аргументу

И в этом случае для расчетов можно использовать сборник Мореходных таблиц МТ-2000 (табл. 4.19), вход по аргументам D и M.

В требованиях международной ассоциации маячных служб изложены принципы плавания в стесненных районах, в узкостях, по системам разделения движения (СРД), каналам, фарватерам и требования к точности судовождения.

Международная ассоциация маячных служб (МАМС) регламентирует расчет P_БП производить с помощью нормированной функции Лапласа, которая может быть выбрана из Мореходных таблиц МТ-2000 (табл. 4.20).

1.В общем случае, когда линия заданного пути (ЛЗП) проложена на расстояниях D₁ и D₂ от границ полосы, по которой следует судно, вероятность безопасного плавания рассчитывается по формуле

1.5

,где: Ф(z_i) — нормированная функция Лапласа;

- нормированное расстояние до опасности, выраженное в средних квадратических отклонениях;

D_i — расстояние до ближайшей границы полосы движения;

0,7М_T − средняя квадратическая погрешность места судна по направлению, перпендикулярному к линии пути.

2. В случае, когда ЛЗП проложена посредине полосы, т.е. D₁ = D₂ = 0,5H (H— ширина полосы следования судна по системе раз­деления движения, фарватеру, каналу)

1.6

,

,где:

- нормированное расстояние до опасности, выраженное в средних квадратических отклонениях;

Использование Мореходных таблиц МТ-2000 (табл. 4.20), может облегчить решение и обратной задачи, когда для обеспечения заданной вероятности безопасного плавания Р_БП требуется рассчитать допустимую РСКП места судна М_Д.

Прокладка ЛЗП посредине узкости наиболее предпочтительна, так как в этом случае Р_БП = max.

3.В соответствии с правилами 9 и 10 МППСС-72 при плавании судна в узкости, по СРД, на фарватерах, по каналам судоводитель должен, насколько это возможно, держаться внешней границы прохода с правого борта.

Если при плавании посредине узкости P_БП = 1 или P_БП > Р_зад, то следует рассчитать то минимальное расстояние D_min на котором мо­жет быть проложена ЛЗП относительно внешней границы узкости.

При плавании вдоль одной навигационной опасности (одной границы прохода), когда расстояние до другой навигационной опасности D₂ > 3M_T и Р₂ = 1, вероятность безопасного плавания может быть рассчитана по формуле

1.7

,где:

При решении подобной задачи работа упрощается, если воспользоваться Мореходными таблицами МТ-2000 (табл. 4.23).

Российский стандарт точности судовождения соответствует нормам международного стандарта. Требования российского стандарта точности судовождения представлены в таблице 1.2.

Табл. 1.2.

Отечественные нормативы точности судовождения.

Зона плавания	Допустимая средняя квадратичная погрешность определения места судна МД	Частота определений места судна tД	Допустимое время измерения и обработки навигационных параметров, мин
Зона стесненного плавания:
- акватории портов, гаваней	5-20 м	Непрерывно лоцманским методом, с применением высокоточных РНС
- узкие (шириной 100 - 200 м) каналы и фарватеры	0,15 ширины канала, фарватера	1 - 5 мин		0,5 – 1
Прибрежная зона:
- фарватеры шириной 2 - 20 кбт	0,2 ширины фарватера	1 - 5 мин		0,5 – 1
- системы разделения движения	0,2 ширины полосы одностороннего движения	10 - 30 мин		1 – 3
- рекомендованные пути в расстоянии до 25 миль от берега	1 - 5 кбт	20 - 30 мин		1 – 3
- рекомендованные пути в расстоянии свыше 25 миль от берега	2% от расстояния до берега, но не более 2 миль	1 - 2 ч		5 – 10
Зона открытого моря
	2% от расстояния до опасности, но не более 2 миль	2 - 4 ч		10 – 15

На основании рекомендаций МАМС, Российских наставлений по штурманской службе на судах следует придерживаться точностей места судна и частоты обсерваций в зависимости от ширины полосы следования. При этом точность определения места и час­тота обсерваций должны обеспечить Р_БП не менее:

0,997 - в каналах с Н ≤ 100 м;

0,993 — на фарватерах с Н ≤ 250 м;

0,950 - на фарватерах, в полосе с Н > 0,2 мили.

Перевод известных радиальных средних квадратических погрешностей места судна М в радиальные погрешности R_P заданной вероятности Р_зад производится по формуле 1.8.

1.8

,где: k_P — коэффициент, выбираемый из Мореходных таблиц МТ-2000 (табл. 4.15).