Решение основных задач судовождения связано с определением направления перемещения корабля или судна в водах мирового океана и направление на объекты наблюдений. Практическая сторона судовождения отрабатывается в процессе освоения методов и приемов вождения судов и управления ими. Судовождение включает в себя: навигацию, лоцию, технические средства судовождения, навигационную гидрометеорологию, мореходную астрономию. Важной составляющей судоходства является знания средств навигационного оборудования.

Препятствие, представляющее реальную угрозу для плавания корабля (судна), называется морской навигационной опасностью. Возвышения дна и любые естественные и искусственные объекты в слое воды от поверхности до углубления расположенных ниже киля устройств (рули, винты, выдвижные устройства гидроакустических станций и т. д.) для корабля потенциально опасны. Кроме того, необходимо иметь некоторый запас «чистой» воды для предотвращения засорения забортных отверстий и фильтров илом, песком и пр. При плавании в опасных районах для расчета безопасной глубины учитывается глубина защиты. Естественные навигационные опасности образованы рельефом морского дна.

Современные средства навигационного оборудования предназначены для определения места судна в мое, ограждения навигационных опасностей, каналов, фарватеров и ориентирования судоводителя относительно опасностей, а также вождения судов в узкостях и акваториях портов.

Типы навигационных опасностей

Опасными для мореплавания являются надводные, подводные, притопленные или разрушенные гидротехнические сооружения, затонувшие суда, потерянные якоря, бетонные строительные блоки и прочее. Возвышающиеся над водой естественные образования рельефа и искусственные сооружения также представляют определенную опасность. Для характеристики опасностей используются следующие основные термины:

• мель — это значительное по площади возвышение морского дна, сложенное из твердого грунта, глубины над которым малы по сравнению с окружающими
• отмель — это мель, простирающаяся от берега с постепенно увеличивающимися в сторону моря глубинами
• подводная коса — это узкая отмель, вытянутая от полуострова или мыса
• банка — это изолированное и ограниченное по площади резкое поднятие дна; частым видом банки является подводная гора — отдельное с крутыми склонами возвышение морского дна глубокой части океана
• риф — это надводное или усыхающее возвышение со скалистым грунтом, скоплением камней или коралловых образований
• отличительная глубина — это глубина, резко отличающаяся от окружающих глубин
• бар — это мель или ряд мелей, отгораживающих лагуну или устье реки от моря
• осушка — это часть берега или отмели, обнажающаяся в малую воду
• скала — это отдельное выступающее из воды резкое возвышение дна из твердых пород
• камень — это небольшая скала или обломок твердых пород. Как правило, располагается вблизи береговой черты
• атолл — это низменный коралловый остров в открытом море в виде, кольца, окружающего мелководье
• мол — это связанное с берегом внешнее оградительное сооружение
• волнолом — это не связанное с берегом внешнее оградительное сооружение порта
• дамба — это укрепительная насыпь (вал), предназначенная для предохранения берега от затопления, защиты каналов и рейдов от волнения и заносов, для регулирования течения рек и соединения участков суши между собой
• буна — это короткая дамба из каменной наброски или сплошной стенки, выдвинутая под углом к берегу
• свая — это несущая (поддерживающая) опора гидротехнического сооружения в виде стержня, погруженного в грунт
• ряж — это затопленный деревянный сруб, который разделен на клетки, загруженные камнем

Для ограждений морских навигационных опасностей, угрожающих безопасному плаванию кораблей и судов, создается система искусственных сооружений и устройств, которые называются навигационным оборудованием.

Средства навигационного оборудования на море

Средствами навигационного оборудования морей (СНО) называются специальные сооружения, конструкции или устройства, предназначенные для ориентирования или определения координат кораблей и судов в море, а также для ограждения каналов, фарватеров и навигационных опасностей. По своему расположению они могут быть береговыми (наземными), плавучими или подводными. По физическим принципам, положенным в основу конструкции и определяющим их назначение средства навигационного оборудования подразделяются:

• зрительные
• звуковые
• радиотехнические

Зрительные средства навигационного оборудования

Зрительные СНО предназначены для определения координат корабля в море или ориентирования судна путем зрительного восприятия их форм и окраски или излучаемых световых сигналов. К ним относятся маяки, навигационные знаки, навигационные огни, навигационные створы, навигационные ориентиры, постоянные и плавучие предостерегательные знаки.

Маяки

Маяк представляет собой фундаментальное строение башенного типа, оборудованное в верхней части специальным световым сигналом. Маяк не только предупреждает об опасности, но и служит для определения места судна в море. Для того чтобы мореплаватель мог опознать маяки, их строят различной приметной формы и придают огню каждого маяка особую световую характеристику. Это позволяет судоводителю безошибочно определить местонахождение своего судна. При маяке, как правило, оборудуется комплекс средств навигационного оборудования и других сооружений (радиотехнические и звуковые СНО, гидрометеорологическая станция, сигнальная мачта).

Морской маяк

Плавучий маяк — специальное судно, имеющее характерный силуэт и окраску, установленное на якорях в штатном месте. Как правило, оснащен теми же средствами, что и береговой маяк.

Плавучий маяк

Навигационные знаки

Навигационный знак (dayboard) — это сооружение, имеющее светотехнический аппарат с дальностью видимости белого или цветных огней менее 10 миль. Сооружение, подобное светящему знаку без светотехнического аппарата — не светящий знак.

Светящийся навигационный знак (Light beacon)

Не светящийся навигационный знак (Day beacon)

Навигационные огни

Навигационный огонь — это световой прибор, устанавливаемый на естественных объектах или сооружениях не специальной постройки. Сведения о зрительных средствах навигационного оборудования (местоположение, краткое описание сооружения и характеристика огня, дальность видимости, наличие звукосигнальных и радиотехнических средств, высота от основания и от уровня моря) приводятся в морском навигационном руководстве «Огни и знаки», издаваемое Управлением навигации и океанографии каждого морского государства. Часть такого рода сведений помещается на навигационных морских картах.

Навигационный огонь (Navigation light)

Навигационные огни имеют соответствующие отличительные признаки: цвет, характер (режим) горения, взаимное расположение на навигационном знаке. В них применяются огни красного, зеленого, белого и желтого цветов. Предусмотрен определенный характер (режим) горения огня. В соответствии с этим огни имеют нижеследующие названия:

1. Постоянный — огонь, сила света которого не меняется по времени (для неподвижного по отношению к огню наблюдателя)
2. Проблесковый (однопроблесковый) — огонь, длительность вспышки которого за период заметно меньше длительности паузы
3. Двухпроблесковый — огонь, имеющий две быстро чередующие вспышки период, полная длительность которых заметно меньше длительности паузы
4. Частопроблесковый — огонь, состоящий из быстро чередующихся вспышек при длительности периода не более 1 секунды
5. Группочастопроблесковый — огонь, состоящий из группы быстро чередующихся вспышек (4-5 вспышек в группе), длительность группы вспышек меньше длительности пауз
6. Пульсирующий — проблесковый огонь повышенной яркости для надежного обнаружения световых сигналов на фоне большого скопления посторонних огней
7. Часто пульсирующий — часто проблесковый огонь повышенной яркости для надежного обнаружения световых сигналов на фоне большого скопления посторонних огней
8. Прерывистый пульсирующий — прерывисто проблесковый огонь повышенной яркости для надежного обнаружения световых сигналов на фоне большого скопления посторонних огней
9. Затмевающийся — огонь, длительность вспышек которого за период заметно больше длительности пауз

Характеристика навигационных огней

Навигационные створы

Для обеспечения безопасности мореплавания на подходах к портам, в узкостях и в гаванях оборудуются створы маяков, светящих или несветящих знаков. Истинное направление створов показывается на навигационных морских картах. Створ — это линия, сектор или полоса, образованная средствами навигационного оборудования и обозначающие на водной поверхности направление движения корабля. В основном на море пользуются линейными створами.

Линейный створ — наиболее распространен и состоит из двух или трех знаков, расположенных на одной линии, которая является осью створа. Иначе говоря, если знаки оказались в одной вертикальной плоскости или совместились, значит судно «лежит» на курсе. Подобные створы бывают ведущие и поворотные. К первым относятся входные створы, устанавливаемые в базах, портах или просто бухтах для входа (выхода) кораблей и судов по фарватеру или искусственному каналу. Линейный поворотный створ используется на многоколенных фарватерах и каналах для указания начала поворота с одного колена на другое.

Линейный створ (Lines range markers)

Навигационные ориентиры

Навигационные ориентиры расположены вдоль побережья и судоходных каналов и служат указателями в определении местоположения судна относительно суши и скрытых опасностей на соответствующей навигационной карте.

Навигационный ориентир (Daymark)

Плавучие предостерегательные знаки

Плавучие предостерегательные знаки представляют собой средства навигационного оборудования в виде буев или вех, устанавливаемых на якорях для ограждения морских навигационных опасностей, обозначения положения морских каналов и фарватеров, подводных кабелей, рыболовных снастей и мест якорных стоянок. В некоторых случаях на скалистом берегу или на отдельных сооружениях накрашиваются отличительные пятна хорошо приметного с моря цвета. Такие пятна в сочетании с СНО используются для обеспечения безопасности мореплавания между островами и в гаванях.

В качестве плавучих предостерегательных знаков служат светящие и несветящие буи и вехи. В зависимости от их назначения им присваиваются определенные форма, окраска, характер и цвет огня. Буи и вехи могут иметь топовые фигуры определенной формы и цвета. В настоящее время действует единая система ограждения Международной ассоциации морских средств навигации и маячных служб (МАМС) (International Association of Marine Aids to Navigation and Lighthouse Authorities — IALA), которая включает пять типов знаков:

• кардинальные
• латеральные
• ограждающие отдельные опасности
• знаки чистой воды
• специального назначения
• вехи постоянные
• информационные

Типы предостерегательных знаков

1 — знаки ограждающие опасности, 2 — знаки новой опасности, 3 — знаки безопасной воды, 4 — знаки специального назначения

Кардинальные знаки

Кардинальные знаки представляют собой буи столбовидной формы или вехи. Они предназначены для ограждения отдельно лежащих опасностей относительно стран света; подразделяются на северные, южные, западные и восточные, и выставляются соответственно к северу, югу, западу и востоку от опасности. Кардинальные знаки окрашены желтыми и черными горизонтальными полосами и имеют топовые фигуры в виде двух черных конусов: на северных знаках — вершиной вверх, на южных — вершиной вниз, на восточных — основаниями вместе, на западных — вершинами вместе. Знаки оснащены белыми проблесковыми огнями, имеющими характеристику 100-120 проблесков в минуту или 50-60 проблесков в минуту. Для облегчения запоминания северные знаки светят частыми проблесками непрерывно; восточные, южные и западные знаки по часовой стрелке дают соответственно 3,6 и 9 частых проблесков с последующей темнотой.

Расстановка кардинальных знаков вокруг опасности

Кардинальные знаки (Cardinal marks)

Латеральные знаки

Латеральные знаки представляют собой буи цилиндрической (can buoy), конической (nun buoy) формы или вехи (spar buoy). Они предназначены для ограждения сторон фарватеров и каналов. Левая и правая сторона фарватера и канала определяются относительно судна, идущего с моря.

Типы латеральных знаков используемые в регионе А и регионе Б

Регион А: 1 — знаки левой стороны (Port hand marks), 2 — знаки правой стороны (Starboard hand marks), 3 — знак разделения «Основной фарватер справа» (Preffered channel to starboard), 4 — знак разделения «Основной фарватер слева» (Preffered channel to port)

Регион Б: 5 — знаки левой стороны (Port hand marks), 6 — знаки правой стороны (Starboard hand marks), 7 — знак разделения «Основной фарватер справа» (Preffered channel to starboard), 8 — знак разделения «Основной фарватер слева» (Preffered channel to port)

Страны Западной Европы, Азии (кроме Японии и Южной Кореи) и Австралии относятся к региону А, где используют латеральные знаки красного и зеленого цветов для обозначения соответственно левой и правой сторон фарватера (красный слева). Страны Северной и Южной Америки, Япония и Южная Корея относятся к региону Б, где пользуются латеральными знаками (огнями) зеленого цвета для обозначения левой, а красного цвета — правой стороны фарватера. На латеральных знаках могут наноситься цифры или буквы в последовательности со стороны моря.

Расстановка латеральных и других знаков Регион А

Расстановка латеральных и других знаков Регион Б

Для удобства запоминания действия латеральных знаков практически все мореплаватели в регионе А следуют традиционному правилу «Красный. Правый. Возвращайся» («Red. Right. Returning»). Это означает, что при возвращении из открытого моря красные буи (знаки) должны быть с правой стороны судна, а четные числа должны увеличиваться по мере продвижения вглубь. И наоборот — направляясь в открытое море или двигаться вниз по течению, по правому борту судна должны быть буи (знаки) зеленого цвета, а нечетные числа должны уменьшаться. Если маршрут не отмечен знаками, то двигаться нужно по часовой стрелке вокруг суши.

Плавучие латеральные знаки (Lateral marks)

Знаки ограждающие отдельные опасности

Знаки ограждающие отдельные опасности, представляют собой буи любой формы, принятой для латеральных знаков, предпочтительно столбовидные или вехи. Они предназначены для постановки непосредственно над опасностью и могут быть обойдены с любой стороны. Окрашены в черный цвет с одной или несколькими красными горизонтальными полосами. Знаки имеют топовую фигуру в виде двух черных шаров, расположенных один над другим, и групповой проблесковый белый огонь (с двумя проблесковыми в группе).

Знак ограждающий опасность у берегов Хорватии (Isolated danger mark)

При ограждении впервые обнаруженных опасностей, не показанных на картах, не описанных в навигационных руководствах и не объявленных в Извещениях мореплавателям, применяются кардинальные или латеральные знаки. Если впервые обнаруженная опасность (кораблекрушение) представляет серьезную угрозу мореплаванию, выставляется знак новой опасности (знак кораблекрушения), который будет развернут в течение первых 24-72 часов после аварии судна. По истечении этого времени и обновления навигационных карт дублирующий знак будет заменен на постоянные знаки ограждающие отдельные опасности.

Плавучий знак новой опасности окрашен 4, 6 или 8 вертикальными полосами попеременно желтого и синего цветов. Кроме того, на нем может быть написано слово «WRECK» и установлен желтый крест. На знаке попеременно зажигается желтый и синий свет в течение 1-й секунды с промежутком в полсекунды. Ни один навигационный знак не использует синий цвет.

Международная ассоциация морских средств навигации и маячных служб определила данный тип знака после крушения судна-автомобилевоза MV Tricolor, столкнувшегося с голландским бункеровщиком Nicola 14 декабря 2002 года.

Знак новой опасности (New dangers mark)

Знаки безопасной воды

Знаки обозначающие начальные точки и ось фарватеров (каналов), а также середину прохода или знаки безопасной воды, представляют собой буи сферической или столбовидной формы или вехи, указывающие, что вокруг них глубины безопасны в навигационном отношении. Знаки окрашены белыми и красными вертикальными полосами и снабжены топовыми фигурами в виде красного шара. На знаках могут зажигаться белые проблесковые огни.

Знак безопасной воды с гонгом (Safe water mark)

Знаки специального назначения

Знаки специального назначения представляют собой буи любой формы или вехи, используемые для обозначения специальных районов или объектов: системы сбора океанографических данных, районов свалки грунта, военных учений, подводных кабелей и так далее. Они окрашены в желтый цвет и снабжены топовой фигурой в виде желтого креста. На знаках зажигаются желтые проблесковые огни. На корпусы буев могут наноситься цифры или буквы, позволяющие определить их назначение.

Знак специального назначения (Special mark)

Вехи постоянные

Самым простым и в тоже время надежным среди навигационных знаков являются постоянные вехи. Представляет собой металлический шест длинной от 2 м до 30 м, закрепленный с помощью цепи к бетонной плите лежащей на морском дне. В верхней части вехи расположен треугольный или прямоугольный знак красного или зеленого цвета, указывающий на границу участка навигационных опасностей, районов стоянки судов, производства работ и так далее. Большой вес шеста, погруженного в воду, делает веху довольно устойчивыми к волнению моря. Также могут использоваться в качестве платформ для размещения измерительных приборов.

Веха постоянная (Spar buoy)

Информационные знаки

Гидрографические службы стран могут устанавливать дополнительные знаки, которые не должны противоречить навигационным. Установка подобных знаков согласовывается с соответствующими службами.

В качестве вспомогательных выделяют информационные, регулятивные и предупредительные знаки. Как правило, такие навигационные средства не используются в акваториях портов и каналов, а находятся за их пределами и предназначены для информирования и предупреждения судоводителей.

Информационные и регулятивные знаки

Информационные знаки — это плавучие буи белого цвета с оранжевой горизонтальной полосой сверху и снизу и текстом черного цвета. Нанесенные геометрические фигуры соответствуют конкретному типу информации: ромб — предупреждение об опасности, окружность — ограничение скорости хода, перечеркнутый ромб — запрещает действия в районе, квадрат — предоставляет информацию или указывает расположение объектов.

Информационный предупреждающий знак (Information and regulatory mark)

Звуковые средства навигационного оборудования

Звуковые средства навигационного оборудования — это устройства, излучающие в воздушной среде звуковые сигналы, предназначены для предупреждения мореплавателей о навигационных опасностях в условиях плохой видимости (тумана). Они дополняют зрительные СНО, но не являются средством для определения места, а лишь предупреждают о приближении к опасности. Наибольшее распространение получили наутофон, сирена и горн.

Наутофон

Наутофон — устройство в котором источником звука является стальная мембрана, приводимая в колебание с помощью электромагнита. Установка позволяет получать разнообразные звуковые характеристики. Дальность слышимости составляет около 5 миль.

Наутофон

Сирена

Сирена представляет собой два цилиндра с прорезями в стенках, один из которых ротор вращается внутри другого. Внутрь ротора подается сжатый воздух. Когда прорези цилиндров совпадают, сжатый воздух, высвобождаясь образует звук воющего характера. Дальность слышимости сирены свыше 5 миль.

Сирена

Горн

Горн применяется преимущественно на буях, и приводится в действие колебаниями волн, поэтому даже в штиль он срабатывает от проходящего рядом судна. Дальность слышимости сирены до 7 миль.

Электрический горн

Гонг

В некоторых портах на оконечностях молов, в узкостях и на рейдах, где не требуется большой дальности слышимости, применяется колокол или гонг. В качестве запасного средства он используется и на плавучих маяках.

Колокол на навигационном ориентире

Радиотехнические средства навигационного оборудования

Радиотехнические СНО — комплекс специального оборудования, работающего в выделенном радиочастотном диапазоне и обеспечивающий автоматизированное функционирования судовых и береговых станции с целью определения местоположения судна на навигационной электронной карте.

На начальном этапе самым целесообразным средством для определения места судна в море считалась обширная сеть круговых радиомаяков, пеленгующие береговое оборудование. Позднее в практику судовождения была внедрена радиолокация. Здесь развитие получили береговые радионавигационные станции, излучающие синхронизированные сигналы на принимающие их судовые приемоиндикаторы. Снятую информацию наносили на морскую карту и определяли местоположение судна.

Стремительное развитие современных технологий и спутниковых систем поспособствовало глубокой модернизации систем безопасности мореплавания. Самой надежной оказалась система Автоматизированной идентификации судов (АИС). Благодаря комплексу приемо-передающих станций судоводители могут видеть на электронной навигационной карте местоположение не только своего судна, но и с точностью до 2 метров наблюдать за действиями другого морского транспорта в радиусе до 25 миль.

Система АИС на ходовом мостике