Войти
 | Искать leeway в Викисловаре, бесплатный словарь. |
Leeway - величина сноса подветренной объекта, плавающего в воде, вызванного компонентом вектор ветра, который перпендикулярен поступательному движению объекта. Национальное приложение по поиску и спасанию к Международному руководству по авиационному и морскому поиску и спасанию определяет свободу действий как «движение поискового объекта в воде, вызванное ветром, дующим на открытые поверхности». Однако результирующее общее движение объекта складывается из дрейфа и движения верхнего слоя океана, вызванного поверхностными течениями, приливными течениями и океанскими течениями. Объекты с большее воздействие на каждый элемент будут испытывать больший дрейф и общее движение в воде, чем те, у которых меньше воздействия.
A штурман или лоцман на судне должен скорректировать заказанный курс, чтобы компенсировать дрейф с запасом хода и, что более важно, снос и дрейф, всеобъемлющий термин для дрейфа, который включает ошибку рулевого управления судна. Отсутствие этих настроек во время рейса приведет к плохим результатам навигации. Американский практический навигатор Боудитча (1995) предлагает исчерпывающее бесплатное руководство по принципам навигации.
Объект может быть классифицирован как активный объект, такой как корабль, плывущий по водному пути, или как пассивный объект, такой как спасательный плот, дрейфующий мусор или человек в воде (PIW) (Рисунок 3). Пассивный объект испытает наибольшую свободу действий, и именно этот дрейф имеет первостепенное значение для тех, кто участвует в поисково-спасательных операциях (SAR) на внутренних водных путях и в открытых океанах.
Рисунок 1. Взаимосвязь между относительным направлением ветра (RWD) и углом отклонения.
Рисунок 2. Взаимосвязь между скоростью и углом отклонения от ветра и составляющими бокового ветра в Leeway.
Рисунок 3. 5,5-метровый V-образный корпус, открытый скиф, Талмар для 4 человек спасательный плот, спасательный плот Бофорта на 20 человек и причальный бокс объемом 1 кубический метр.
): направление сноса с запасом минус направление, в котором дует ветер, с отклонением вправо от ветра положительным, а влево - отрицательным. Угол смещения в ноль градусов означает, что судно дрейфует прямо по ветру. См. Рисунок 1 и рисунок 2.Самыми важными элементами поиска и спасания являются точная оценка последнего известного положения поискового объекта и точное прогнозирование его будущего положения с учетом ретроспективных, текущих и прогнозируемых условий окружающей среды. Поскольку поисковый объект расположен внутри двух динамических пограничных слоев с высоким вертикальным сдвигом в профилях скорости ветра и течения, Фитцджеральд и др. (1993) предложили рабочее определение свободы, которое помогло стандартизировать атмосферные и океанические эталонные уровни:
Leeway - это вектор скорости объекта SAR относительно подветренного направления в поисковом объекте, когда он движется относительно поверхностного течения, измеренный между Глубина 0,3 м и 1,0 м, вызванная ветром (с поправкой на исходную высоту 10 м) и волнами ».
Это определение имеет ограничения, поскольку не учитывает асимметрию нестандартных объектов поиска. Например, суда с глубокой осадкой и / или затопленные суда превышают контрольную глубину 1,0 м и в большей степени подвержены влиянию течений, в то время как морские каяки и / или доски для серфинга имеют очень маленький надводный борт и в большей степени подвержены влиянию ветровых течений.
Ветер, течение и волны составляют баланс сил для любого дрейфующего объекта. Достаточная информация об этих силах, а также о форме дрейфующего объекта должны дать правильный результирующий дрейф объекта. Richardson(1997) и Брейвик и Аллен (2008) отметили, что существуют аэродинамические и гидродинамические компоненты подъемной силы и сопротивления ветра и течения на частях объекта, подверженных воздействию воздуха и течения. На рисунках 1 и 2 показаны различные компоненты свободы. Более крупная составляющая дрейфа с запасом хода - это составляющая по ветру, которая сопоставима с гидродинамическим и аэродинамическим сопротивлением. Очень важно включить компонент сноса, который перпендикулярен компоненту с подветренной стороны, называемый компонентом бокового ветра сноса с запасом хода, который сравним с гидродинамической и аэродинамической подъемной силой. Составляющая бокового ветра заставляет дрейфующий объект отклоняться от прямого направления по ветру. Возможное отклонение зависит от объекта поиска, а также от окружающей среды. Кроме того, первоначальная ориентация объекта относительно ветра изменит его траекторию. Неизвестно, будет ли объект поиска отклоняться вправо или влево от направления с подветренной стороны, поэтому диапазон значений отклонения запаса хода важен при определении фактической траектории.
Существует два метода измерения расстояния для дрейфующих поисковых объектов: косвенный и прямой. Все исследования, проведенные до 1993 г., за исключением двух, использовали косвенный метод (Breivik et al., 2011).
Косвенный метод оценивает свободу действий путем вычитания морского течения. вектор из вектора полного смещения для оценки вектора запаса хода. Этот метод был пронизан ошибками сбора данных, от ошибок проскальзывания дрейфующих буев до навигационных ошибок при определении положения буев. В большинстве случаев дрифтеры, которые использовались для измерения тока, не находились в том же месте, что и дрейфующий объект. Кроме того, ветра были определены анемометрами показаний, которые, как правило, чтобы переоценить скорость ветра на уровне эталонного 10-метрового. Сочетание ошибок сделало этот метод менее точным, чем прямой метод. Аллен и Плурд (1999) перечислили семнадцать исследований, в которых использовался косвенный метод получения свободы действий.
Прямой метод измеряет относительное движение цели через воду, прикрепляя токоизмерительный прибор непосредственно к цели смещения с запасом хода. Первое исследование с использованием прямого метода было проведено Судзуки и Сато (1977). Они позволили бамбуковой шесте длиной 3,9 м отойти от корабля на заданную длину, измерили направление сноса и время, необходимое для того, чтобы леска выпала, и регрессировали эти переменные в зависимости от скорости ветра корабля. Фитцджеральд и др. (1993) были первыми, кто применил прямой метод с использованием автономных снаряженных целей с запасом хода у побережья Ньюфаундленда, что устранило многие ошибки, связанные с косвенным методом, и обеспечило непрерывную запись данных о свободном расстоянии для объекта поиска в различных условиях океана. Во многих исследованиях, перечисленных в Allen and Plourde (1999), использовались электромагнитные измерители тока S4, произведенные InterOceans System, Inc. Другие измерители тока включают измеритель тока Aanderaa (DCS 3500), в котором использовались методы Доплера для дистанционного измерения токов, и Argtonaut компании Sontek Corporation. Акустический измеритель тока XR. Аллен и Плурд (1999) перечислили восемь исследований с использованием метода прямого действия, проведенных с 1977 по 1999 год.
Всего в ходе двадцати пяти различных полевых исследований, которые включали сорок типов спасательных плотов, было изучено девяносто пять типов целей с ограничениями. четырнадцать малых судов и десять рыболовных судов. Другие цели включают в себя PIW, доски для серфинга, парусники, спасательные капсулы, самодельные плоты, обломки лодок рыболовных судов и медицинские / канализационные отходы. На рисунке 3 изображены четыре различных объекта поиска. Исчерпывающий список объектов с запасом хода есть у Аллена и Плурда (1999) и Аллена (2005).
Моделирование дивергенции с ограничением свободы - сложная проблема, но поисково-спасательные службы очень заинтересованы в ней. В моделях первого и второго поколения для моделирования дивергенции с ограничениями использовались аналитические методы. Они смоделировали расхождение с запасом хода только с точки зрения угла отклонения из-за своей неспособности разрешить сложные физические процессы. Статистические модели, однако, могут определять запас хода в терминах бокового и подветренного компонентов. Таким образом, чтобы достичь более полного решения вопроса о свободе в статистических моделях, важно найти диапазон составляющих допуска по ветру и боковому ветру отдельно в зависимости от скорости ветра. В исследовании, проведенном Алленом (2005), использовался ограниченный и неограниченный анализ линейной регрессии для определения коэффициентов по ветру и боковому ветру на основе скорости отклонения и углов дивергенции, полученных в Allen and Plourde (1999) для всех соответствующих поисково-спасательных операций. свободные объекты. Его методологию, а также подробный список коэффициентов для каждого объекта допуска можно найти у Аллена (2005). Его результаты были включены в последнее поколение ансамблевых поисково-спасательных моделей, используемых США. Береговая охрана и Норвежские совместные координационные центры спасения (JRCC).
Система оптимального планирования поисково-спасательных операций (SAROPS) и норвежская модель SAR вычисляют чистую траекторию поисковых объектов и обеспечивают область плотности вероятности на основе методов Монте-Карло. Успех стохастической модели траектории зависит от качества и разрешения воздействия окружающей среды и точных расчетов отклонения для дрейфующего объекта.
