Nawigacja morska

PRZEDMOWA

WSTĘP
  1. Podstawy bezpiecznej nawigacji
  2. Analiza istniejących definicji nawigacji morskiej
  3. Podział nawigacji według określonych kryteriów

1. KSZTAŁT I WYMIARY ZIEMI
  1.1. Ziemia jako bryła
  1.2. Współrzędne geograficzne
  1.3. Różnice szerokości i długości geograficznej
  1.4. Wymiary Ziemi
  1.5. Rodzaje współrzędnych na powierzchni Ziemi
  1.6. Szerokość geograficzna i geocentryczna
  1.7. Zależności pomiędzy współrzędnymi kartezjańskimi i geodezyjnymi
  1.8. Podsumowanie informacji o wymiarach Ziemi
  1.9. Jednostki miary stosowane w nawigacji morskiej
  1.10. Zboczenie nawigacyjne
  1.11. Odległość widnokręgu

2. KIERUNKI NA MORZU

3. MAGNETYZM ZIEMSKI
  3.1. Współrzędne układu magnetycznego Ziemi
  3.2. Parametry pola magnetycznego Ziemi
  3.3. Sposób przedstawiania deklinacji magnetycznej na mapach Admiralicji Brytyjskiej
  3.4. Aktualizacja wartości deklinacji podanych na mapach morskich

4. MORSKI KOMPAS MAGNETYCZNY
  4.1. Charakterystyka morskich kompasów magnetycznych
  4.2. Podstawowe zależności dewiacji kompasu magnetycznego
  4.3. Dewiacja kompasu magnetycznego w ujęciu systemowym
  4.4. Metody określania dewiacji kompasów magnetycznych

5. ODWZOROWANIA KARTOGRAFICZNE W NAWIGACJI
  5.1. Podział i klasyfikacja odwzorowań kartograficznych
  5.2. Rodzaje odwzorowań kartograficznych map morskich
  5.3. Przegląd odwzorowań kartograficznych map nawigacyjnych
  5.4. Zniekształcenia na mapach
  5.5. Rodzaje dróg statku i ich formy geometryczne (routes)
  5.6. Matematyczne podstawy konstrukcji mapy Merkatora
  5.7. Ogólne równanie loksodromy i jej odwzorowanie na płaszczyznę
  5.8. Matematyczne uzasadnienie odwzorowania Merkatora
  5.9. Uproszczona metoda konstrukcji siatki Merkatora
  5.10. Wykonanie siatki Merkatora dla małych obszarów
    5.10.1. Obliczanie długości liniowej minuty długościowej na mapie Merkatora
    5.10.2. Graficzny sposób wyznaczania minuty długościowej dla znanej wartości mili morskiej
  5.11. Odwzorowanie azymutalne
  5.12. Porównanie elementów siatek kartograficznych rożnych odwzorowań
  5.13. Porównanie map wykonanych na podstawie odwzorowania walcowego z mapami odwzorowania azymutalnego

6. MAPY MORSKIE
  6.1. Definicje map i ich podział
  6.2. Wymagania stawiane morskim mapom nawigacyjnym
  6.3. Prace graficzne na mapach morskich
  6.4. Znaki i skróty stosowane na mapach morskich
  6.5. Przechowywanie map na statku
  6.6. Aktualizacja map morskich

7. PUBLIKACJE NAWIGACYJNE
  7.1. Katalog Admiralicji Brytyjskiej (Catalogue of Admiralty Charts and Publications – NP 131)
  7.2. Wydawnictwa książkowe Admiralicji Brytyjskiej
  7.3. Materiały wydawane na nośnikach elektronicznych
  7.4. Posługiwanie się katalogiem map i wydawnictw nawigacyjnych

8. OZNAKOWANIE NAWIGACYJNE
  8.1. Wstępne pojęcia i definicje
  8.2. Ogólna charakterystyka oznakowania nawigacyjnego
  8.3. Charakterystyki świateł latarń i pław
    8.3.1. Rodzaje świateł oznakowania stałego
    8.3.2. Zasięgi świateł
  8.4. Wykorzystanie klasycznego oznakowania nawigacyjnego
  8.5. IALA – znormalizowany system oznakowania nawigacyjnego
  8.6. Sygnały mgłowe
    8.6.1. Ostrzeżenia dźwiękowe
    8.6.2. Oznakowanie radiowe i radarowe

9. PRĘDKOŚĆ STATKU
  9.1. Podstawy fizyczne pomiaru prędkości statku
  9.2. Miary prędkości w nawigacji
  9.3. Mila pomiarowa
  9.4. Obliczanie prędkości po wodzie
  9.5. Współczynnik korekcyjny logu
  9.6. Określanie charakterystyk prędkościowych
  9.7. Źródła zakłóceń ruchu statku
  9.8. Wpływ falowania morza na prędkość statku
  9.9. Wpływ płytkowodzia na prędkość statku
  9.10. Wpływ zlodzenia powierzchni morza na prędkość statku

10. OCENA GŁĘBOKOŚCI WODY
  10.1. Znaczenie sondowania w nawigacji
  10.2. Pomiary głębokości wody
  10.3. Zasada pracy echosondy
  10.4. Układy wskazań pomiarów głębokości
  10.5. Redukcja wskazań echosondy
  10.6. Wpływ głębokości i rodzaju dna na dokładność pomiaru echosondą
  10.7. Czynniki wpływające na dokładność mierzenia głębokości echosondą
    10.7.1. Błędy wskazań głębokości sondą w zależności od warunków propagacji dźwięku w wodzie
    10.7.2. Interpretacja echogramów
    10.7.3. Błędy oceny pomiaru głębokości echosondą

11. METODY OBLICZANIA PARAMETRÓW DROGI STATKU
  11.1. Droga po loksodromie
    11.1.1. Wykorzystanie zależności w trójkątach loksodromicznym i Merkatora do analitycznego rozwiązania zadań nawigacyjnych
    11.1.2. Algorytmy obliczania elementów żeglugi po loksodromie
    11.1.3. Rachunkowe zliczanie drogi
  11.2. Żegluga ortodromiczna
    11.2.1. Elementy ortodromy
    11.2.2. Obliczanie długości ortodromy
    11.2.3. Linia geodezyjna na elipsoidzie
    11.2.4. Obliczanie początkowego kierunku drogi
    11.2.5. Obliczanie współrzędnych wierzchołka ortodromy
    11.2.6. Wyznaczanie punktów pośrednich na ortodromie
    11.2.7. Zmiana kierunku drogi o jeden stopień – D(1) w czasie pływania po ortodromie
    11.2.8. Graficzna metoda określania punktów pośrednich ortodromy
    11.2.9. Metoda graficzna określania długości ortodromy
    11.2.10. Zestawienie wzorów związanych z żeglugą ortodromiczną
  11.3. Żegluga mieszana

12. POZYCJA ZLICZONA
  12.1. Nawigacja na podstawie zliczania drogi
  12.2. Metodyka prowadzenia nawigacji zliczeniowej na mapie
  12.3. Zasada analitycznego zliczania drogi
  12.4. Dokładność pozycji zliczonej
  12.5. Wykorzystanie pozycji zliczonej w praktyce nawigacyjnej
  12.6. Standardy interpretacji wyników obliczeń i zaokrągleń w nawigacji praktycznej na mostku
  12.7. Podstawowe pojęcia związane z graficznym wyznaczaniem drogi statku

13. TERESTRYCZNA POZYCJA OBSERWOWANA
  13.1. Podstawy teoretyczne linii pozycyjnych
  13.2. Rodzaje linii pozycyjnych
  13.3. Izolinia jako odcinek okręgu
  13.4. Określanie pozycji
  13.5. Pozycja obserwowana z dwóch linii pozycyjnych jednoczesnych
  13.6. Pozycja obserwowana z kilku linii niejednoczesnych
  13.7. Pozycja z dwóch odległości na jeden obiekt
  13.8. Pozycja z trzech namiarów
  13.9. Problem doboru obiektów do obserwacji pozycji z trzech namiarów
  13.10. Pozycja obserwowana z dwóch kątów poziomych
  13.11. Określanie pozycji z trzech linii pozycyjnych

14. ŻEGLUGA W WARUNKACH ZAKŁÓCEŃ ZEWNĘTRZNYCH
  14.1. Wpływ wiatru na statek
  14.2. Dryf statku w ruchu
  14.3. Obliczanie poprawek α na dryf statku w ruchu
  14.4. Nawigacja na prądzie
  14.5. Sposób analitycznego określania znosu statku
  14.6. Żegluga na prądzie i wietrze
  14.7. Pływanie statku małymi prędkościami przy działaniu prądu i wiatru
  14.8. Podstawowe kierunki i wektory w nawigacji morskiej
  14.9. Przygotowanie trasy od A do B na mapie Merkatora (przejście nawigacyjne)

15. RADAR W NAWIGACJI
  15.1. Zasada działania radaru i jego obsługa
  15.2. Wykorzystanie radaru na poszczególnych etapach żeglugi
  15.3. Dokładność wskazań radaru do celów nawigacyjnych
  15.4. Zakresy pracy radaru i jego zasięgi
  15.5. Zalety radaru i jego ograniczenia

16. SPECYFIKA NAWIGACJI PILOTOWEJ
  16.1. Definicje i podział obszarów pływania na akwenach ograniczonych
  16.2. Informacje potrzebne do wykonania planu pilotowania
  16.3. Wykonywanie planu pilotowania
  16.4. Sposób realizacji pilotażu z pilotem na pokładzie
  16.5. Wykorzystanie oznakowania nawigacyjnego w nawigacji pilotowej
  16.6. Określanie pozycji w rejonie pilotowania
  16.7. Prognozowanie głębokości pływania przez obszary płytkowodzia w rejonach działania pływów
  16.8. Zalecenia dotyczące procedur pilotowania statków z udziałem pilotów morskich
  16.9. Najczęściej spotykane błędy nawigacyjne w procesie nawigacji pilotowej

17. SPECYFIKA NAWIGACJI OCEANICZNEJ
  17.1. Cele i zadania nawigacji meteorologicznej
  17.2. Ogolne wiadomości o planowaniu trajektorii oceanicznych
    17.2.1. Przepływ informacji na mostku nawigacyjnym
    17.2.2. Statek jako obiekt sterowania
    17.2.3. Zadania nawigacyjnego planowania podroży oceanicznej

18. WYBÓR DROGI OCEANICZNEJ Z UWZGLĘDNIENIEM WARUNKÓW POGODOWYCH
  18.1. Wiadomości ogólne na temat optymalizacji drogi statku
  18.2. Problem optymalizacji trajektorii
  18.3. Kryteria stosowane w czasie przejścia nawigacyjnego na optymalnych trasach oceanicznych
  18.4. Rodzaje zakłóceń ruchu kadłuba na fali
  18.5. Elementy składowe oporu statku w ruchu
  18.6. Zachowanie się statków na fali w zależności od ich konstrukcji i przeznaczenia
  18.7. Realizacja podroży oceanicznych
  18.8. Rodzaje trajektorii oceanicznych
  18.9. Unikanie stałych i ruchomych obszarów wysokiego falowania
    18.9.1. Stacjonarne obszary wysokiego falowania
    18.9.2. Ruchome obszary falowania
  18.10. Metody realizacji ruchu statku po optymalnych trajektoriach oceanicznych
    18.10.1. Prowadzenie statku trajektorią klimatyczną
    18.10.2. Wykorzystanie Ocean Passages for the World do określania trajektorii klimatycznej
  18.11. Matematyczne modele optymalizacji
  18.12. Metody rozwiązywania optymalnych trajektorii
  18.13. Prowadzenie statku po trajektorii minimalnoczasowej
  18.14. Zasady rozwiązywania optymalnej trajektorii ruchu statku metodą programowania dynamicznego
    18.14.1. Uwarunkowania metody programowania dynamicznego
    18.14.2. Metoda programowania dynamicznego (PD)
  18.15. Algorytm optymalizacji trajektorii metodą programowania dynamicznego
  18.16. Wyspecjalizowane instytucje prowadzące optymalizację trajektorii i porady dla kapitanów
    18.16.1. Założenia do modelu systemu
    18.16.2. Organizacja lądowego ośrodka nawigacji meteorologicznej do prowadzenia statków w żegludze oceanicznej
    18.16.3. Problemy techniczne związane z procesem selekcji informacji potrzebnych do realizacji optymalizacji trajektorii
  18.17. Wpływ zakłóceń zewnętrznych na zużycie paliwa przez statek w ruchu
  18.18. Podsumowanie planowania tras oceanicznych

19. PŁYWY
  19.1. Definicje i pojęcia dotyczące pływów
  19.2. Teoria pływów
  19.3. Siły wzbudzające pływy
  19.4. Wpływ wypadkowy ruchu Słońca i Księżyca na pływy
  19.5. Rodzaje krzywych pływu
  19.6. Wzajemne relacje deklinacji Słońca i Księżyca
  19.7. Porównanie parametrów pływów (skoków) w wybranych portach świata
  19.8. Systemy amfidromiczne na morzach i oceanach
  19.9. Metody prognozowania wartości pływów
    19.9.1. Podstawy prognozowania pływu metodą Admiralicji
    19.9.2. Uproszczona metoda określania prognozy pływu półdobowego
    19.9.3. Uproszczona metoda obliczania wysokości pływu półdobowego
  19.10. Prądy pływowe
  19.11. Rodzaje prądów pływowych i ich związki ze skokami pływu
  19.12. Źródła informacji o prądach pływowych
  19.13. Prognozy prądów według Admiralty Tide Tables (ATT)
    19.13.1. Prognozowanie prądów pływowych metodą stałych harmonicznych
    19.13.2. Prognozowanie wartości prądu pływowego metodą analityczną
  19.14. Wydawnictwa dotyczące pływów

20. PODSTAWY PLANOWANIA NAWIGACJI MORSKIEJ
  20.1. Struktura budowy planu podroży
  20.2. Proces planowania podroży
  20.3. Etapy realizacji planu
    20.3.1. Proces planowania pierwszego etapu
    20.3.2. Drugi etap planowania nawigacji
    20.3.3. Planowanie nawigacji na okres wachty morskiej
  20.4. Formy przedstawiania planu nawigacyjnego podroży
  20.5. Ogólne uwagi dotyczące realizacji planu podroży
  20.6. Ochrona środowiska w planowaniu podroży
    20.6.1. Źródła i przyczyny degradacji środowiska morskiego
    20.6.2. Informacje potrzebne do planowania nawigacji ekologicznej
  20.7. Planowanie nawigacji z uwzględnieniem aspektów ekologicznych
  20.8. Zakres informacji i rodzaje poradników dotyczących planowania nawigacji
  20.9. Poradniki nawigacyjne na nośnikach elektronicznych
  20.10. Podsumowanie

ZAŁĄCZNIKI
1. Główne jednostki fizyczne
2. Transformacja współrzędnych
3. Geometria linii pozycyjnych
4. Uogólniony model systemu nawigacyjnego
5. Elementy składowe systemu nawigacyjnego
6. Dokładność informacji nawigacyjnej
7. Podział odwzorowań kartograficznych ze względu na geometrię rzutów
8. Analityczne określanie współrzędnych pozycji
9. Określanie wartości pływu na podstawie tablic ATT
10. Określanie wartości pływu metodą różnic według tablic ATT
11. Określanie wartości pływu metodą harmoniczną według tablic ATT
12. Generalna mapa klimatyczna oceanów świata
13. Wybrane tory cyklonów tropikalnych
14. Uproszczony algorytm planowania przejścia nawigacyjnego
15. Zestaw angielskich określeń parametrów pływów
16. Minimalny zakres informacji przekazywanych przez lądowe ośrodki udzielające porad kapitanom w czasie prowadzenia statku w żegludze oceanicznej
17. Znormalizowane definicje i skróty stosowane w nawigacji morskiej
18. Standardowe definicje i skróty stosowane na mapach morskich oraz urządzeniach nawigacyjnych
19. Metody graficzne stosowane w nawigacji klasycznej
20. Podstawowe założenia do tworzenia planu podroży statku (wyznaczania trasy nawigacyjnej)
CALENDARIUM NAWIGACJI
LITERATURA