Дайверская навигация

«Подводная навигация» перенаправляется сюда. О подводном плавании подводных лодок см. Подводное плавание .

Навигатор и подводный компас – основные инструменты подводной навигации.

Компас для дайвинга Suunto SK-7 с креплением на запястье послепродажного обслуживания и эластичными ремнями

Навигация дайвера называют «подводной навигацией» , которую аквалангисты , Это набор методов, включая наблюдение за природными объектами, использование компаса и наблюдения над поверхностью, которые дайверы используют для навигации под водой . Фридайверы не проводят достаточно времени под водой, чтобы навигация была важна, а дайверы с поверхности ограничены в расстоянии, которое они могут преодолеть, длиной их шлангокабелей , и обычно ими управляют с надводной контрольной точки. В тех случаях, когда им необходимо ориентироваться, они могут использовать те же методы, которые используют аквалангисты.

Хотя это считается базовым навыком, обычно ему обучают лишь в ограниченной степени в рамках базовой сертификации Open Water. Большинство североамериканских агентств по обучению дайверов обучают важным элементам подводной навигации только в рамках программы сертификации Advanced Open Water Diver .

Подводная навигация обычно является основным компонентом большинства, если не всех, продвинутых тренировок дайверов-любителей. На курсе PADI Advanced Open Water Diver это один из двух обязательных навыков (вместе с глубоким погружением ), который необходимо изучать наряду с тремя факультативными навыками.

Учебные агентства продвигают подводную навигацию как навык (несмотря на то, что она менее популярна, чем другие специальности любительского дайвинга ). на том основании, что это:

• укрепляет уверенность дайвера
• экономит энергию, сводя к минимуму избыточное плавание
• делает планирование погружений более эффективным
• держит друзей по дайвингу вместе
• снижает потребление воздуха

Подводная компасная навигация является составной частью с аквалангом спорта подводного — подводного ориентирования .

Когда для безопасности важно вернуться в определенное место, дистанционная линия обычно используется . Его можно положить и оставить на месте для других дайверов или вернуть на обратном пути. Использование дистанционных тросов является стандартом при погружениях с проникновением , когда дайверы не могут постоянно подниматься непосредственно на поверхность, и можно потерять маршрут, выйдя в открытую воду .

Техники

Подводную навигацию в любительском дайвинге можно разделить на две категории. Естественные методы навигации и ориентирование , то есть навигация, ориентированная на использование подводного магнитного компаса .

Естественная навигация, иногда известная как лоцманская проводка , включает в себя ориентацию по естественным наблюдаемым явлениям, таким как солнечный свет, движение воды, состав дна (например, песчаная рябь идет параллельно направлению волнового фронта, который имеет тенденцию идти параллельно берегу), контур дна и шум. Хотя на курсах преподают естественную навигацию, развитие навыков, как правило, больше зависит от опыта.

Ориентирование, или компасная навигация, — это вопрос обучения, практики и знакомства с использованием подводных компасов в сочетании с различными методами расчета расстояния под водой, включая циклы ударов (один полный удар вверх и вниз), время, расход воздуха. а иногда и путем реальных измерений. Циклы ударов зависят от техники и оборудования дайвера, но, как правило, более надежны, чем время, которое критически зависит от скорости, или расход воздуха, который критически зависит от глубины, скорости работы, физической подготовки дайвера и сопротивления снаряжения. Методы прямого измерения также различаются: от использования калиброванных расстояний или геодезических рулеток до такого механизма, как импеллерный журнал , до измерения расстояния вдоль дна с помощью рычагов.

Многие опытные подводные навигаторы используют методы обеих этих категорий в единой комбинации, используя компас для навигации между ориентирами на больших расстояниях и в условиях плохой видимости, а также используя общие океанографические индикаторы, чтобы помочь оставаться на курсе и проверить, есть ли это не ошибка с пеленгом, а затем распознавание ориентиров и использование их с запомненной топографией знакомого места для подтверждения местоположения.

Использование природных особенностей

Достопримечательности

Основная статья: Пилотирование (навигация)

Узнаваемые топографические особенности можно запомнить или отметить и использовать для определения положения и направления. Это особенно полезно, если видимость достаточна, чтобы увидеть следующий ориентир на маршруте, прежде чем покинуть последний. Ориентирами обычно считаются постоянные или полупостоянные объекты, такие как гребни, валуны, обломки или заросли сорняков, но можно также использовать временные отметки, такие как якорные тросы, канаты , опоры и направляющие линии .

и

Уклон дна часто является надежным индикатором направления к берегу, особенно когда дно состоит из мягкого или рыхлого материала и не сильно разбито скальными обнажениями. Эту информацию можно проверить на достоверность на достаточно подробной карте местности. Контуры глубины, проходящие примерно параллельно береговой линии, указывают на склон, падающий прямо от берега, и могут использоваться для поддержания чувства расстояния и ориентации относительно берега. В некоторых местах, где дно состоит преимущественно из скалистых обнажений, уклон может иметь любую сторону и не является надежным индикатором направления.

Угол наклона солнца, изменения уровня освещенности

Если глубина и прозрачность воды позволяют положению солнца вызывать достаточные колебания яркости, это может указывать направление солнца и использоваться в качестве подсказки для ориентации. Эффект будет сильнее, если солнце находится относительно низко в небе, вода чистая, глубина небольшая, а поверхность достаточно гладкая.

В некоторых случаях дайвер может посмотреть на поверхность, чтобы увидеть, в каком направлении находится земля. Эти сигналы не дадут никакой точной информации о положении, но позволят дайверу сохранить мысленную картину того, где он или она находится и куда идет.

Направление тока, волны и перенапряжения

Направление тока может быть полезно в качестве ориентира для ориентации, если направление тока известно. В реках он имеет тенденцию быть достаточно последовательным и надежным, хотя могут возникать локальные водовороты. В море это может зависеть от погодных условий и местного рельефа, а также от состояния прилива . В эстуариях и гаванях течения обычно преимущественно приливные, поэтому необходимо знать состояние прилива, поскольку разница в направлении прилива и отлива обычно составляет около 180°.

Направление волны по существу такое же, как и направление волны, но может ощущаться на глубинах, где направление волны больше не видно. Полезно, если направление морской волны относительно берега известно и существенно не меняется во время погружения. На мелководье гребни волн часто располагаются параллельно берегу. Важным отличием является то, что можно увидеть, что волны движутся в определенном направлении, тогда как всплеск представляет собой движение вперед и назад, что допускает возможную ошибку в 180 °.

Рябь на песчаном дне

Правильный и отчетливый рисунок ряби на песчаном, илистом или гравийном дне указывает на то, что оно подверглось воздействию волн. Волна на глубине заставляет частицы перемещаться вперед и назад в направлении движения волн. Это движение создает на дне волнистую структуру, которая указывает направление волны на поверхности. Гребни ряби будут примерно параллельны гребням образовавших их волн. Однако поверхностные волны могут изменить направление и из-за более короткой длины волны не достичь дна, изменив рисунок ряби. В этом случае всплеска внизу не будет. Если внизу имеется всплеск, и гребни ряби перпендикулярны направлению всплеска, то гребни волн будут параллельны гребням ряби. Пики пульсаций, как и всплески, можно интерпретировать с ошибкой 180°.

Падение и удар скальной породы

Многие скальные образования имеют характерные углы, известные как падение и простирание . Падение — это наклон пластов от горизонтали, а простирание — общее направление пластов в горизонтальной плоскости (очень грубо). Эти характеристики обычно одинаковы для пород над и под водой в определенной местности, поэтому их можно использовать для оценки направления. Хребты над и под водой часто параллельны, а овраги и долины могут простираться под водой на значительные расстояния.

Экологические

В разных регионах по разным причинам может быть разная экология. Дайвер, знакомый с местностью, может использовать вариации и закономерности разнообразия, чтобы ориентироваться.

часто меняется Экологическое зонирование в зависимости от глубины, но ожидается, что дайвер в любом случае будет постоянно осознавать глубину. В некоторых местах морская сторона больших скал может иметь разные виды, чем береговая, из-за большей подверженности воздействию волн.

Морские веера и губки являются фильтраторами и могут принимать форму веера под прямым углом к ​​обычному направлению течения или волнения, чтобы получить максимальный объем воды, протекающей мимо них.

Использование компаса

Как работает компас

Магнитный компас указывает местное направление окружающего магнитного поля , которое обычно совпадает с направлением Земли. Обычно это надежная и стабильная функция, которая очень полезна в качестве навигационного средства, поскольку на нее не влияют видимость, давление или наличие воды.

Важная концепция заключается в том, что карта компаса не должна поворачиваться, даже если кажется, что она всегда «качается» к магнитному северу. Корпус, в котором находится карта компаса, вращается вокруг карты, которая остается направленной в одном и том же направлении ( магнитный север все время ). Бывают случаи, когда карта все-таки поворачивается, но это происходит тогда, когда она застряла или компас перевернут, и карта не может оставаться на одном уровне с магнитным полем.

или

Истинный север — это геометрически точное направление вдоль поверхности Земли к северному полюсу оси вращения планеты.Линии долготы на картах расположены в истинном направлении север/юг.

и

У Земли есть магнитное поле, которое не совсем соответствует географическим направлениям. Разница между магнитным и истинным направлениями известна как вариация . Он отличается от места к месту и меняется со временем. Крупномасштабные диаграммы и карты обычно включают компасную розу, показывающую вариации.

Север по компасу и отклонение

Компас укажет направление магнитного поля в том месте, где он находится в данный момент. Если существуют другие факторы, помимо магнитного поля Земли , они могут изменить направление, указанное компасом. Эти эффекты называются отклонением и могут быть вызваны целым рядом причин. Любой магнитный объект или электрический ток будут иметь влияние, некоторые больше, чем другие. Ток в подводном компьютере слишком мал, чтобы повлиять на компас, даже если он находится совсем рядом, но корпус корабля или воздушные линии электропередачи могут иметь значение даже на расстоянии нескольких метров. Скорректировать все возможные отклонения сложно, а зачастую и невозможно, но стоит проверить компас для дайвинга на наличие отклонений, вызванных оборудованием для дайвинга. Известно, что регуляторы вызывают отклонения, стальные цилиндры могут вызывать отклонения, а мощные фонари могут быть проблемой. Транспортное средство для водолазов с электродвигателем также является потенциальной проблемой для тех, кто им пользуется, хотя известно, что дайверы адекватно ориентируются с помощью компасов, установленных на рукоятке DPV. Магнитный зажим, используемый для крепления снаряжения к ремням безопасности дайвера, имеет мощный магнит в обеих частях, и его не следует использовать для удержания компаса, поскольку часть, прикрепленная к компасу, приведет к серьезной ошибке.

Отклонение можно проверить путем сравнения измеренного пеленга компаса с известным магнитным пеленгом, измеренным компасом без отклонения. Отклонение может меняться в разные стороны и для точной работы необходимо составить таблицу отклонений. Это делается для кораблей, а вот для дайвинга вообще заморачиваться не стоит. Пеленги компаса одного дайвера могут отличаться от пеленгов другого дайвера, даже если они оба были прочитаны правильно. Разница не должна быть большой, но она может привести к тому, что вы сбьетесь с курса и что-то не найдете. Компас является магнитом и воздействует на другой компас, находящийся поблизости, поэтому их невозможно проверить, сложив их вместе.

Окунуться

Магнитное поле Земли отклонено от горизонтали. Угол называется падением и меняется в зависимости от места, поэтому компасы можно корректировать для разных зон. Это заводской процесс. Компас, изготовленный для северных частей северного полушария, будет сильно наклоняться в южном полушарии, в некоторых случаях до такой степени, что его заклинит, если держать его горизонтально.

Использование рекомендаций

Основная статья: Дистанция

Пещерный дайвер проводит дистанционную линию над головой, чтобы облегчить безопасный выход.

Также известны как линии пещер, дистанционные линии, линии проникновения и опоры. Это постоянные или временные линии, прокладываемые дайверами для обозначения маршрута, особенно в пещерах, на затонувших кораблях и в других местах, где выход из надводной среды может быть неочевиден. Рекомендации также будут полезны в случае заиливания .

Дистанционные лески наматываются на шпулю или катушку . Длина используемой дистанционной линии зависит от плана погружения. Дайверу в открытой воде, использующему дистанционную линию только для буя-маркера на поверхности , может потребоваться всего 50 метров / 165 футов, тогда как спелеологу может использоваться несколько катушек длиной от 50 футов (15 м) до 1000+ футов (300 м).

Катушки для дистанционных лесок могут иметь запорный механизм, храповой механизм или регулируемый тормоз для контроля развертывания лески, а также ручку намотки, которая помогает контролировать провисание лески и перематывать леску. Линии используются в открытой воде для развертывания буев-маркеров на поверхности и декомпрессионных буев и связи буя на поверхности с погруженным дайвером или могут использоваться для облегчения навигации по возвращению к такой точке, как линия выстрела или якорь лодки.

Материал, используемый для любой дистанционной линии, будет варьироваться в зависимости от предполагаемого использования, при этом нейлон . для пещерного дайвинга предпочтительным материалом является Обычно используется полипропиленовый шнур толщиной 2 мм (0,08 дюйма), когда не имеет значения, является ли леска плавучей.

Использование направляющих для навигации требует пристального внимания к прокладке и закреплению линии, следованию по ней, маркировке, привязке, позиционированию, командной работе и общению.

Линейные маркеры

Основная статья: Маркер линии

Стрелка на главном указателе пещеры, указывающая на выход.

На иллюстрации показаны типичные маркеры линий пещер и то, как они крепятся к линии в целях безопасности.

• Вверху: стрелка линии – информация о направлении – точки вдоль линии, ведущей к ближайшей поверхности с воздухом, пригодным для дыхания.
• В центре: cookie – ненаправленный персональный маркер.
• Внизу: гибридный/опорный указатель выхода – персональный указатель направления.

При дайвинге в пещерах (а иногда и на затонувших кораблях) линейные маркеры используются для ориентации в качестве визуального и тактильного ориентира на постоянном ориентире. Указатели направления (обычно стрелки), также известные как линейные стрелки или стрелки Дорфа, указывают путь к выходу. Линейные стрелки могут обозначать место «прыжка» в пещере, когда две из них расположены рядом друг с другом. Две соседние стрелки, обращенные друг от друга, отмечают точку в пещере, где ныряльщик находится на равном расстоянии от двух выходов. Направление стрелки можно определить наощупь в условиях плохой видимости. Ненаправленные маркеры («файлы cookie») — это чисто личные маркеры, которые отмечают определенные места или направление выбранного выхода на пересечении линий, где есть варианты. Их форма не обеспечивает тактильного указания направления, поскольку это может привести к путанице в условиях плохой видимости. Одна из важных причин, по которой перед погружением в пещеру необходимо пройти соответствующую подготовку, заключается в том, что неправильная маркировка может сбить с толку и подвергнуть смертельной опасности не только себя, но и других дайверов.

Использование персонала наземного контроля

В некоторых обстоятельствах дайверами может руководить персонал наземного контроля. Для этого необходим метод связи между наземной командой и дайвером.Как голосовая связь, так и линейные сигналы могут использоваться для направления движения дайвера и предоставления другой информации.Направление над поверхностью может использоваться при подводном плавании с аквалангом при погружении подо льдом или проведении подводных поисков , а также при погружениях с поверхности для обеих этих целей и в любое другое время, когда диспетчеру погружения полезно или удобно управлять движением дайвера. Направление поверхности наиболее полезно, когда наземный персонал имеет лучшее представление о том, где находится дайвер относительно того, где ему или ей нужно быть, чем дайвер, что может произойти, когда видимость плохая или когда дайвер следует по схеме поиска. контролируется наземным контроллером.

Надводная навигация для дайвинга

Треуголка на карте показывает навигационную ошибку

Наземные приложения для навигации по компасу включают маркировку местоположения и определение местоположения с использованием компасных пеленгов. Для определения положения необходимы как минимум две позиционные линии, поскольку с помощью компаса можно определить только направление. При использовании двух подшипников большой угол между подшипниками минимизирует ошибку. Угол предпочтительно должен составлять от 60 до 120 градусов, а идеальным будет около 90 градусов. Три пеленга лучше, так как они также дадут представление о вероятной точности при нанесении на карту. «Треуголка» или треугольник в месте пересечения линий показывает вероятное местоположение измеренного положения, а маленький треугольник указывает на небольшую вероятную ошибку. Угол между тремя подшипниками предпочтительно должен составлять порядка 60 или 120 градусов, если позволяют имеющиеся ориентиры. Во всех случаях ориентиры должны располагаться как можно ближе к дайверу и располагаться по большой дуге для обеспечения максимальной точности.

Оборудование

Доступны различные виды оборудования, помогающие дайверам перемещаться под водой.

• Магнитные компасы , устанавливаемые либо на консоли дайвера, либо на запястье. Существуют различные формы.
• Секстант для подводного плавания или навигационный искатель, позволяющий дайверу прокладывать текущий курс во время погружения.
• Компасные доски
• Ручной эхолот
• Пещерные и затонувшие катушки и леска
• Прыжковые катушки

Периодически публикуются отчеты, предлагающие разработку подводной технологии GPS , но в настоящее время на рынке нет такой системы. Принято считать, что существующие в настоящее время технологии не позволяют преодолеть трудности обнаружения спутников по подводным сигналам.

Дайвинг-компасы

• 
  Компас на запястье для дайвинга с окошком для чтения пеленга и курса
• 
  Наручный компас для дайвинга SK-7 с непрямым считыванием
• 
  Сравнение крепления на запястье и консоли для дайвинг-компасов
• 
  Чтение пеленга с компаса для дайвинга, крепящегося на запястье.
• 
  Компас для дайвинга Suunto с непрямым считыванием, крепящийся на запястье
• 
  Компас для дайвинга Suunto с прямым считыванием, крепящийся на запястье
• 
  Подводный компьютер Ratio iX3M GPS в режиме компаса
• 
  Подводный компьютер Shearwater Perdix в режиме компаса

Строительство

Типичный компас для дайвинга состоит из карты с градуировкой в ​​градусах, закрепленной на оси в прозрачном корпусе, заполненном жидкостью, которая демпфирует движение и предотвращает разрушение корпуса под давлением. Его можно закрепить на запястье, на консоли или переносить каким-либо другим способом. Желательно, чтобы компас мог работать точно при значительных углах наклона, не застревая.

На карте имеется магнит, который будет взаимодействовать с окружающим магнитным полем, выравнивая себя и карту с полем при условии, что она может свободно вращаться. На корпусе будут и другие метки, которые должны соответствовать направлению движения пользователя, поэтому смещение карты относительно корпуса будет указывать направление магнитного поля и ориентацию пользователя.

Важными особенностями компаса для дайвинга являются то, что его легко читать при тусклом свете, карточка или игла не застревают при небольшом наклоне корпуса, а также то, что его можно надежно прикрепить к руке или снаряжению дайвера и он не потеряется. . Полезно, чтобы любые ремни можно было регулировать при ношении перчаток, а любые прикрепленные зажимы должны быть немагнитными.

Ремешок должен быть достаточно длинным, чтобы охватить запястье дайвера поверх перчатки гидрокостюма, и, если он слегка эластичен, он останется на месте, когда костюм сожмется.

Может быть подвижный безель, который можно настроить для записи курса и для помощи в установке обратного курса.

Существуют также электронные компасы с цифровым или аналоговым дисплеем. Они основаны на магнитометра технологии . Некоторые модели подводного компьютера оснащены функцией компаса, но она может быть недоступна одновременно с основной информацией о декомпрессии и может быть ограничена в точности отображаемой информации.

Компасы прямого и косвенного чтения

Есть два способа маркировки компаса, которые влияют на то, как вы будете их читать. Они известны как компасы прямого чтения и компасы непрямого чтения. Оба предоставляют одну и ту же информацию с одинаковым уровнем точности. Оба типа могут иметь градуировку на карте, которую можно прочитать через боковое окно, чтобы непосредственно определить направление.

Компас прямого считывания имеет градуировку на корпусе, которая считывается против часовой стрелки по кругу, с нулем на дальней стороне. Эффект этой конфигурации заключается в том, что если корпус выровнен по направлению, северная точка карты или иглы будет указывать прямо на число, обозначающее подшипник. Никаких дополнительных усилий со стороны оператора не требуется: вы просто находите номер, на который указывает стрелка, и считываете значение азимута. На безеле нет градуировки, это просто маркер для выравнивания карты.

Компас непрямого чтения имеет градуировку на безеле. Эти градуировки расположены по часовой стрелке по кругу, а нулевая отметка совпадает с выемкой. Чтобы определить направление, компас сначала должен быть выровнен по направлению, затем лицевую панель необходимо повернуть так, чтобы выемка совпала с северной точкой карты или иглы, и тогда направление можно будет прочитать на дальней стороне компаса.

Электронные компасы

GPS-компьютеры для дайвинга Shearwater Perdix и Ratio iX3M в режиме компаса

GPS-компьютеры для дайвинга Shearwater Perdix и Ratio iX3M в режиме компаса с магнитным компасом Suunto SK7 в непосредственной близости

Дополнительная информация: феррозондовый компас и подводный компьютер.

Феррозондовые компасы встроены в некоторые модели подводных компьютеров в качестве дополнительной функции. Им может потребоваться калибровка при включении, но калибровка обычно длится до тех пор, пока работает процессор. Они обычно нечувствительны к наклону, поскольку в них нет движущихся частей, которые могли бы заклинить. Дисплей может быть разным и может быть не таким интуитивным, как у механической стрелки компаса или карты. Их часто можно откалибровать, чтобы учесть местные отклонения и указать истинное направление. Присутствие поблизости магнитного компаса может вызвать большую ошибку, но, как видно из изображений, на него не сильно влияют другие электронные компасы.

Некоторые цифровые камеры для подводного использования также имеют встроенный феррозондовый компас (например, серия Olympus TG), который можно использовать для навигации, а также для записи направления фотографии.

Обучение и сертификация

Профессиональные дайверы изучат основы подводной навигации в рамках своего начального обучения как набор навыков, который по своей сути является частью рабочих навыков дайвера.

Дайверы-любители могут изучать подводную навигацию поэтапно в рамках общих навыков дайвинга, как в системе CMAS, на курсах «Две звезды» и «Три звезды», или могут изучать ее как отдельный специализированный курс, как в системе PADI, где Программа обучения и сертификации называется «Подводный штурман». Навигация под над головой с использованием постоянного или временного направляющего троса (дистанционного троса), включая навыки прокладки и восстановления троса, включена в качестве неотъемлемой части обучения проникновению в пещеры и затонувшие объекты из-за их критической важности для безопасности в этих средах.

См. также

• Подводная навигация - Навыки и технологии, необходимые для подводной навигации.

Источники

• PADI по подводной навигации (2003 г.), Руководство ISBN   1-878663-15-1