Счисление координат
Компас начал применяться в Китае для морской навигации по крайней мере в 11 веке. Теперь для грубого определения положения судна надо было лишь научиться определять его скорость. Поразительно, но об этом задумались лишь в конце 15-го века.
Несколько столетий моряки пользовались портуланами с сетками румбов.
Теперь можно было не бояться облачной погоды, но внезапный шторм, снесший судно, или необходимость изменить пункт назначения резко осложняли дело, а неопределенность с пройденным расстоянием заставляла ограничивать ночные переходы по мере приближения к цели.
Между тем решение было тривиально. Возьмем дощечку, утяжелим один из ее концов свинцом, привяжем веревку — наш лаг готов. Теперь бросим все это в воду и засечем время. Обычно для этого применялись песочные часы, так что иной раз приводится мнение о том что водяные часы для работы на корабле непригодны.
Но типичным временем измерения было 28 секунд, часто даже применялись 14-секундные часы. Учитывая ошибку измерения начала и конца броска лага, понятно что водяные часы будут сильно уступать песочным лишь при ошибке в несколько процентов. Я провел эксперимент по определению стабильности водяных часов — просто произвел несколько измерений, держа водяные часы в руках и переминаясь с ноги на ногу. Частота и амплитуда колебаний была побольше любой качки, но ошибка измерения составила лишь 1-2 процента. К тому же к водяным часам нетрудно добавить переборки/наполнение из камней которое еще сильнее уменьшит влияние качки. В общем использование водяных часов не должно вызвать никаких затруднений.
Итак, мы знаем направление и скорость. Теперь несложно восстановить примерное положение судна. На этом месте можно начать задумчиво чесать нос, изрекая умные слова про течение и ошибки измерения.
Попробуем добавить конкретики. Какую типичную ошибку мы можем ожидать при использовании счисления координат?
В 1981 году Стив Каллахэн за 76 дней проплыл 1800 миль по Атлантическому океану на спасательном плоту. Для определения скорости он использовал кусочки бумаги и часы. Для определения широты — три карандаша, связанных вместе. В его книге «В дрейфе: 76 дней в плену у моря» мы можем найти карту с курсами по счислению координат и предполагаемым реальным.
В The Empirical Reconstruction of Columbus’ Navigational Log and Track of his 1492–1493 Discovery Voyage мы можем найти аналогичные карты для путешествий Колумба.
Результат приятно удивляет. Дело в том что ежедневные ошибки измерений склонны компенсировать друг друга. В результате ошибка растет как квадратный корень времени — за сотню дней накапливается ошибка эквивалентная 10-и кратной дневной. Конечно это верно лишь для среднестатистического путешествия. Время от времени ошибки будут складываться и давать суммарную ошибку в разы больше средней, со всеми утопающими
Источник: Попаданцев.Нет