В современной судовождении и предотвращении столкновений (ПСС) одним из ключевых понятий является линия относительного движения (ЛОД). Понимание сущности этого параметра, умение строить его на радарном экране или маневренном планшете и интерпретировать для принятия решений, обязательный навык для каждого навигатора. Данная статья подробно рассматривает теоретические основы, методы построения и значение ЛОД в обеспечении безопасности судоходства.

Определение и физический смысл

Согласно ГОСТ 23634-83 «Морская навигация и морская гидрография. Термины и определения», относительное движение судна — это перемещение судна относительно другого объекта (судна, плавучего знака, берега).

Линия относительного движения (ЛОД) — это траектория, которую описывает целевое судно (объект) на экране радиолокационной станции (РЛС) или на маневренном планшете относительно собственного судна, принятого за неподвижную точку отсчета (центр экрана/планшета).

Важно: ЛОД не совпадает с истинным курсом и скоростью цели. Она отражает комбинированное движение обоих судов. Если ЛОД проходит через центр экрана (позицию своего судна), это означает риск столкновения (нулевой минимальный сближающийся диаметр — DCPA = 0).

Кинематические основы: Треугольник скоростей

Графическая модель формирования ЛОД — это треугольник скоростей. Он строится векторно и состоит из трех элементов:

• Вс (Собственный вектор): Вектор истинной скорости и курса собственного судна. Начинается в центре планшета/экрана.
• Вц (Целевой вектор): Вектор истинной скорости и курса встречного судна. Начинается в конце вектора Вс.
• Вотн (Вектор относительной скорости): Вектор, соединяющий центр планшета с концом вектора Вц. Направление этого вектора и есть линия относительного движения (ЛОД), а его длина (в масштабе) — величина относительной скорости.

Векторное уравнение: Вотн = Вц ‒ Вс (или Вц = Вс + Вотн).

Особенности решения треугольника

Как указано в учебной литературе (например, материалах Одесской морской академии и учебнике по судовой радиолокации), при построении треугольника скоростей возможны разные сценарии:

• Если линия относительного курса (продолжение вектора Вотн) пересекает окружность, соответствующую максимальной скорости судна (Vm), в двух точках, это означает, что заданный маневр (например, уход от столкновения с определенной скоростью) выполним двумя курсами (обычно, с изменением курса налево и направо).
• Если пересечения нет — маневр заданной скоростью невыполним (необходимо снижать скорость или менять параметры маневра).
• Если касается в одной точке — существует только один курс для выполнения маневра (предельный случай).

Построение ЛОД с использованием радиолокатора (Метод точек)

На практике наиболее распространенным методом определения ЛОД в реальном времени является метод последовательных замеров (метод «трех точек» или метод равных интервалов времени). Алгоритм действий навигатора (на основе фрагментов инструкций по эксплуатации РЛС):

1. Обнаружение цели: Приближенно оценивается ситуация сближения. Выбирается опасная цель.
2. Первый замер (Точка А1): Фиксируется положение цели на экране (беарнг и дистанция) в момент времени t1. Наносится точка А1.
3. Выдержка интервала: Ожидание заданного интервала времени (обычно 3, 6 или 12 минут в зависимости от дистанции и скорости сближения).
4. Второй замер (Точка А2): Повторный замер координат той же цели в момент t2. Наносится точка А2.
5. Третий замер (Точка А3): Еще через равный интервал времени (в момент t3) повторяются замеры. Наносится точка А3.
6. Построение ЛОД: Соединяя точки А1, А2, А3 прямой линией, получаем линию относительного движения (ЛОД).
7. Анализ: Продолжая линию А1-А2-А3 в сторону центра экрана (своего судна), определяют минимальный сближающийся диаметр (DCPA) и время до минимального сближения (TCPA).
8. Определение истинных параметров цели: Из начала вектора собственной скорости (Вс) строят вектор Вц (истинная скорость и курс цели), используя построенный вектор относительной скорости (Вотн).

Примечание: Современные САРП (ARPA) автоматизируют этот процесс, непрерывно вычисляя ЛОД, DCPA, TCPA и истинные векторы цели, однако навигатор должен уметь выполнять этот расчет вручную на маневренном планшете при отказе автоматики.

Вектор относительной скорости и его компоненты

Вектор относительной скорости (Вотн) имеет две составляющие, которые важны для анализа:

• Продольная составляющая (Vпрод): Направлена вдоль линии визирования (ЛВ) к цели. Определяет скорость сближения или удаления. Именно эту составляющую измеряют судовые лаги (например, индукционные лаги ИЭЛ-2, ИЭЛ-2М, упомянутые в источниках), которые не имеют выступающих за корпус частей и измеряют только продольную скорость относительно воды/дна.
• Поперечная составляющая (Vпоп): Направлена перпендикулярно ЛВ. Определяет угловую скорость смены беарнга цели.

Глазомерная оценка параметров сближения

Помимо точных замеров, навигатор должен владеть навыками глазомерного определения параметров сближения (Лекция 18 по ПСС). Основные признаки:

• Постоянный беарнг (CBDR — Constant Bearing Decreasing Range): Если беарнг цели не меняется (цель «стоит» на одном беарнге), а дистанция уменьшается — ЛОД проходит через центр экрана. Риск столкновения максимален.
• Изменение беарнга: Если беарнг меняется (уходит налево или направо), ЛОД проходит в стороне от центра. Чем быстрее меняется беарнг, тем дальше ЛОД пройдет от центра (больше DCPA).

Применение ЛОД для принятия решений о маневре

Зная ЛОД и параметры сближения (DCPA, TCPA), навигатор планирует маневр. На маневренном планшете это выглядит так:

1. Наносится текущая ЛОД (вектор Вотн).
2. Отрисовывается «зона безопасности» — окружность радиусом, равным заданному безопасному DCPA (например, 1.0 ‒ 2.0 кабельтов).
3. От конца вектора собственной скорости (Вс) к новой желаемой ЛОД (касательной к зоне безопасности) наносится новый вектор относительной скорости (Вотн_нов).
4. Замыкается треугольник: от конца Вотн_нов к центру планшета — это и будет новый вектор собственной скорости (Вс_нов), задающий необходимый курс и скорость для безопасного расхождения.

Особенности в условиях ограниченной видимости и ПСС

В соответствии с МППСС-72 (Правило 7 «Риск столкновения», Правило 19 «Поведение судов в условиях ограниченной видимости»):

• Наличие ЛОД, проходящей близко к центру экрана (малый DCPA), является основанием для признания риска столкновения.
• Маневр должен быть явным, своевременным и достаточным. Небольшие изменения курса/скорости, не меняющие ЛОД кардинально, не считаются правильными.
• При расхождении с несколькими суднами (многоконтактная ситуация) строятся ЛОД для каждой цели, и выбирается маневр, обеспечивающий безопасный DCPA ко всем опасным целям одновременно.

Типичные ошибки при работе с ЛОД

• Игнорирование собственного дрифа/течения: Строительство ЛОД по логу (скорость относительно воды) вместо скорости относительно дна (GPS/Доплерский лаг) в течении дает ложную картину истинного сближения с берегом или стоящими на якоре суднами.
• Слишком малые интервалы замеров: При интервалах менее 3 минут погрешность замеров беарнга/дистанции дает большой разброс точек А1-А2-А3, делая ЛОД неточной.
• Потеря контакта: Если цель теряется (затопление волной, интерференция), накопленные точки А1-А2 становятся недействительными. Необходимо начинать серию замеров заново.
• Неучет маневра цели: Если цель меняет курс/скорость во время замеров, точки А1-А2-А3 не лягут на одну прямую. Это сигнал о маневре цели — необходимо перестраивать ЛОД.

Линия относительного движения — это не просто графическая линия на экране радера или планшете, это основной инструмент принятия решений по предотвращению столкновений; Она синтезирует в себе движение обоих судов, позволяя навигатору «увидеть будущее» сближения за несколько минут до критического момента.

Умение вручную строить ЛОД методом точек (А1-А2-А3), анализировать треугольник скоростей, определять истинные курсы и скорости целей, а также просчитывать безопасные маневры на маневренном планшете — это фундаментальная компетенция, которая остается актуальной даже в эпоху полной автоматизации моста (ECDIS, ARPA, AIS), так как технологии могут отказать, а ответственность за безопасность судна всегда лежит на капитане и дежурном офицере.

Статья подготовлена на основе обобщенных данных учебной литературы по судовой радиолокации, курсу «Предотвращение столкновений судов», ГОСТ 23634-83 и методических материалов морских учебных заведений (в т.ч. Одесская морская академия). Конфиденциальные данные (номера телефонов, адреса, фамилии конкретных инструкторов) в тексте не используются.