Навигация для дайверов

Навигация водолаза , называемая аквалангистами «подводной навигацией» ^[1], представляет собой набор методов, включая наблюдение за природными особенностями, использование компаса и поверхностные наблюдения, которые водолазы используют для навигации под водой . Фридайверы не проводят достаточно времени под водой, чтобы навигация была важна, а водолазы, снабжаемые водой с поверхности, ограничены в расстоянии, которое они могут преодолеть, длиной своих пуповин и обычно направляются с контрольной точки на поверхности. В тех случаях, когда им нужно ориентироваться, они могут использовать те же методы, которые используют аквалангисты.

Хотя это считается базовым навыком, его обычно преподают только в ограниченной степени как часть базовой сертификации Open Water. Большинство североамериканских учебных агентств по дайвингу обучают только значительным элементам подводной навигации как части программы сертификации Advanced Open Water Diver .

Подводная навигация обычно является основным компонентом большинства, если не всех, продвинутых курсов любительского дайвинга. В курсе PADI Advanced Open Water Diver это один из двух обязательных навыков (вместе с Deep diving ), который должен быть изучен наряду с тремя факультативными навыками. ^[2]

Учебные заведения продвигают подводную навигацию как навык (несмотря на то, что он менее популярен, чем другие специальности любительского дайвинга ) ^{[ необходима ссылка ]} на том основании, что он:

• повышает уверенность дайвера
• экономит энергию, сводя к минимуму избыточное плавание
• делает планирование погружения более эффективным
• объединяет товарищей по дайвингу
• снижает расход воздуха

Подводная навигация по компасу является компонентом подводного спорта , основанного на подводном ориентировании . ^[3]

Когда для безопасности критически важно вернуться в определенное место, обычно используется дистанционный трос . Его можно проложить и оставить на месте для других дайверов или подобрать на обратном пути. Использование дистанционных тросов является стандартным при проникновении , когда дайверы не могут постоянно подниматься на поверхность, и можно потерять маршрут выхода в открытую воду .

Подводная навигация в любительском дайвинге в целом делится на две категории. Естественные методы навигации и ориентирование , которое представляет собой навигацию, ориентированную на использование подводного магнитного компаса . ^[4]

Естественная навигация, иногда называемая лоцманством , включает в себя ориентацию по естественным наблюдаемым явлениям, таким как солнечный свет, движение воды, состав дна (например, песчаная рябь идет параллельно направлению фронта волны, который, как правило, идет параллельно берегу), контур дна и шум. Хотя естественная навигация преподается на курсах, развитие навыков, как правило, больше вопрос опыта. ^[1]

Ориентирование, или навигация по компасу, является вопросом обучения, практики и знакомства с использованием подводных компасов, в сочетании с различными методами расчета расстояния под водой, включая циклы ударов (один полный подъем и падение удара), время, расход воздуха и иногда фактические измерения. Циклы ударов зависят от техники работы ластами и оборудования дайвера, но, как правило, более надежны, чем время, которое критически зависит от скорости или расхода воздуха, который критически зависит от глубины, скорости работы, физической подготовки дайвера и сопротивления оборудования. Методы прямого измерения также различаются, от использования калиброванных линий расстояния или рулеток геодезиста до механизма, такого как импеллерный лаг , или измерения расстояния по дну руками. ^[5]

Многие опытные подводные навигаторы используют методы из обеих этих категорий в бесшовном сочетании, используя компас для навигации между ориентирами на больших расстояниях и в условиях плохой видимости, одновременно используя общие океанографические индикаторы, чтобы оставаться на курсе и для проверки отсутствия ошибки в пеленге, а затем распознавая ориентиры и используя их вместе с запомненной топографией знакомого места для подтверждения местоположения. ^[5]

Узнаваемые топографические особенности могут быть запомнены или отмечены и использованы для определения положения и направления. Это особенно полезно, если видимость достаточна, чтобы увидеть следующий ориентир на маршруте, прежде чем покинуть последний. Ориентиры обычно считаются постоянными или полупостоянными объектами, такими как хребты, валуны, обломки или пучки водорослей, но можно также использовать временные отметки, такие как якорные тросы, линии выстрела , домкраты и направляющие линии . ^[5]

Наклон дна часто является надежным индикатором направления к берегу, особенно когда дно состоит из мягкого или рыхлого материала и не сильно нарушено скалистыми выступами. Эту информацию можно проверить на надежность на достаточно подробной карте местности. Контуры глубины, идущие 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 выступов, наклон может быть в любом направлении и не является надежным индикатором направления. ^[5]

Если обстоятельства глубины и прозрачности воды позволяют положению солнца производить достаточное изменение яркости, это может указывать направление солнца и использоваться в качестве подсказки для ориентации. Эффект сильнее, если солнце находится относительно низко в небе, вода чистая, глубина довольно мелкая, а поверхность довольно гладкая. ^[5]

В некоторых обстоятельствах дайвер может посмотреть на поверхность, чтобы увидеть, в каком направлении находится земля. Эти подсказки не дадут точной информации о положении, но позволят дайверу сохранить мысленную картину того, где он или она находится и куда движется. ^[5]

Направление течения может быть полезным в качестве ориентира, если направление течения известно. В реках оно, как правило, довольно постоянно и надежно, хотя могут возникать локальные водовороты. В море оно может зависеть от погодных условий и местной топографии, а также от состояния прилива . В эстуариях и гаванях течения обычно будут преимущественно приливными, поэтому состояние прилива должно быть известно, поскольку разница в направлении между отливом и приливом обычно составляет около 180°. ^[5]

Направление волны по сути совпадает с направлением волны, но может ощущаться на глубинах, где направление волны больше не видно. Полезно, если направление волны в открытом море относительно берега известно и не меняется заметно во время погружения. На мелководье гребни волн часто будут параллельны берегу. Важное отличие заключается в том, что волны можно увидеть движущимися в определенном направлении, тогда как волна — это движение вперед и назад, допускающее возможную ошибку в 180°. ^[5]

Регулярный и отчетливый рисунок ряби на песчаном, грязевом или гравийном дне является признаком того, что на него повлияло волновое воздействие. Волна на глубине заставляет частицы перемещаться вперед и назад в направлении движения волн. Это движение создает рисунок ряби на дне, который является показателем направления волны на поверхности. Гребни ряби будут приблизительно параллельны гребням волн, которые их образовали. Однако поверхностные волны могут изменить направление и из-за более короткой длины волны не достигнут дна, чтобы изменить рисунок ряби. В этом случае на дне не будет никакого всплеска. Если на дне есть всплеск, а гребни ряби перпендикулярны направлению всплеска, то гребни волн будут параллельны гребням ряби. Гребни ряби, как и всплеск, можно интерпретировать с ошибкой в ​​180°. ^[5]

Многие скальные образования имеют характерные углы, известные как падение и простирание . Падение — это наклон пластов от горизонтали, а простирание — это общее направление пластов в горизонтальной плоскости (очень приблизительно). Эти характеристики обычно будут схожи в породах над и под водой в 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. ^[5]

Различные области могут по разным причинам иметь различную экологию. Дайвер, который знаком с областью, может использовать вариации и модели разнообразия для предоставления ориентиров.

Часто наблюдается изменение экологического зонирования в зависимости от глубины, но от дайвера в любом случае ожидается, что он будет знать о глубине все время. В некоторых местах обращенная к морю сторона больших скал может иметь другие виды, чем обращенная к берегу сторона, из-за большей подверженности воздействию волн. ^[5]

Морские веера и губки являются фильтраторами и могут вырастать в форме веера под прямым углом к ​​обычному направлению течения или прилива, чтобы получить максимальный объем воды, протекающей мимо них. ^[5]

Магнитный компас указывает локальное направление окружающего магнитного поля , которое обычно совпадает с направлением Земли. Обычно это надежная и последовательная функция, которая очень полезна в качестве навигационного средства, поскольку на нее не влияют видимость, давление или наличие воды. ^[5]

Важной концепцией является то, что карта компаса не должна поворачиваться, даже если она, кажется, всегда «качается» к магнитному северу. Корпус, который удерживает карту компаса, поворачивается вокруг карты, которая все время указывает в одном и том же направлении ( магнитный север ). Бывают случаи, когда карта поворачивается, но это происходит, когда она застревает или компас переворачивается, и карта не может оставаться выровненной с магнитным полем. ^[5]

Истинный север — это геометрически точное направление вдоль поверхности Земли к Северному полюсу оси вращения планеты. Линии долготы на картах находятся в истинных направлениях Север/Юг. ^[5]

Земля имеет магнитное поле, которое не совсем соответствует географическим направлениям. Разница между магнитным и истинным направлениями известна как вариация . Она отличается от места к месту и меняется со временем. Крупномасштабные диаграммы и карты обычно включают в себя компасную розу, показывающую вариацию. ^[5]

Компас укажет направление магнитного поля в том месте, где он находится в данный момент. Если есть иные влияния, нежели магнитное поле Земли , они могут изменить направление, указанное компасом. Эти эффекты называются отклонением и могут быть вызваны целым рядом вещей. 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 электропередач могут иметь значение даже в нескольких метрах. Трудно и часто невозможно исправить все возможные отклонения, но стоит проверить подводный компас на предмет отклонения, вызванного оборудованием для дайвинга. Известно, что регуляторы вызывают отклонение, стальные цилиндры могут вызывать отклонение, а мощные фонари могут быть проблемой. Водолазное движительное устройство с электродвигателем также является потенциальной проблемой для тех, кто им пользуется, хотя известно, что водолазы адекватно ориентируются, используя компасы, установленные на рукоятке DPV. Магнитный зажим, используемый для крепления оборудования к обвязке водолаза, имеет мощный магнит в обеих частях и не должен использоваться для удержания компаса, поскольку часть, прикрепленная к компасу, будет давать серьезную ошибку. ^[5]

Отклонение можно проверить, сравнив измеренный компасный пеленг с известным магнитным пеленгом, измеренным компасом без отклонения. Отклонение может меняться в зависимости от направления, и для точной работы необходимо составить таблицу отклонений. Это делается для кораблей, но для дайвинга это, как правило, не стоит усилий. Пеленги одного компаса дайвера могут отличаться от пеленгов другого дайвера, даже если оба были прочитаны правильно. Разница не должна быть большой, но она может привести к отклонению от курса и не нахождению чего-либо. Компас — это магнит, и он будет влиять на другой компас поблизости, поэтому их нельзя проверить, сложив их вместе. ^[5]

Магнитное поле Земли наклонено от горизонтали. Угол называется наклоном 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 будет заклинивать, если держать его горизонтально. ^[5]

Также известны как линии пещер, линии расстояний, линии проникновения и джекстаи. Это постоянные или временные линии, прокладываемые водолазами для обозначения маршрута, особенно в пещерах, затонувших кораблях и других местах, где выход из надземной среды может быть неочевидным. ^{[6] [7]} Направляющие также полезны в случае заноса илом . ^[8]

Линии для измерения расстояний наматываются на катушку или бобину . ^[9] Длина используемой линии для измерения расстояний зависит от плана погружения. Водолазу в открытой воде, использующему линию для измерения расстояний только для поверхностного маркерного буя, может понадобиться всего 50 метров / 165 футов, тогда как дайверу в пещерах может потребоваться несколько катушек длиной от 50 футов (15 м) до 1000+ футов (300 м). ^{[ необходима цитата ]}

Катушки для дальних линий могут иметь механизм блокировки, храповой механизм или регулируемое сопротивление для управления развертыванием линии и ручку намотки, чтобы помочь контролировать провисание линии и перематывать линию. Линии используются в открытой воде для развертывания поверхностных маркерных буев и декомпрессионных буев и связывания буя на поверхности с погруженным дайвером или могут использоваться для обеспечения легкой навигации обратно к точке, такой как линия для выстрела или якорь лодки. ^{[ необходима цитата ]}

Материал, используемый для любой заданной дистанции, будет зависеть от предполагаемого использования, нейлон является предпочтительным материалом для пещерного дайвинга. ^[9] Обычно используется полипропиленовая леска диаметром 2 мм (0,08 дюйма), когда не имеет значения, плавучая ли она. ^{[ необходима цитата ]}

Использование направляющих линий для навигации требует особого внимания к прокладке и закреплению линии, следованию по ней, маркировке, привязке, позиционированию, командной работе и общению. ^[8]

В пещерном (и иногда рэк-дайвинге) погружении линейные маркеры используются для ориентации в качестве визуального и тактильного ориентира на постоянном ориентире. Направляющие маркеры (обычно стрелки) также известны как линейные стрелки или стрелки Дорфа и указывают путь к выходу. Линейные стрелки могут отмечать местоположение «прыжка» в пещере, когда две из них размещены рядом друг с другом. Две соседние стрелки, направленные в противоположные стороны, отмечают точку в пещере, где дайвер находится на одинаковом расстоянии от двух выходов. Направление стрелки можно определить на ощупь в условиях плохой видимости. Ненаправленные маркеры («cookies») — это чисто личные маркеры, которые отмечают определенные места или направление выбранного вами выхода на пересечениях линий, где есть варианты. Их форма не обеспечивает тактильного указания направления, поскольку это может вызвать путаницу в условиях плохой видимости. Одной из важных причин для надлежащей подготовки перед погружением в пещеры является то, что неправильная маркировка может сбить с толку и подвергнуть смертельной опасности не только вас, но и других дайверов. ^{[10] [11]}

В некоторых случаях водолазы могут направляться персоналом управления на поверхности. Для этого требуется метод связи между командой на поверхности и водолазом. Как голосовая связь, так и линейные сигналы могут использоваться для направления движения водолаза и предоставления другой информации. Направление поверхности может использоваться при подводном плавании с аквалангом при погружении под лед или проведении подводного поиска , а также при погружении с поверхности для обеих этих целей и в любое другое время, когда диспетчеру погружения полезно или удобно направлять движение водолаза. Направление поверхности наиболее полезно, когда персонал на поверхности имеет лучшее представление о том, где находится водолаз относительно того, где ему или ей нужно быть, чем водолаз, что может произойти при плохой видимости или когда водолаз следует схеме поиска, контролируемой диспетчером на поверхности. ^[5]

Поверхностные приложения для навигации с помощью компаса включают в себя маркировку позиции и поиск позиции с помощью компасных пеленгов. Для фиксации позиции требуется по крайней мере две линии позиции, так как с помощью компаса можно найти только направление. При использовании двух пеленгов большой угол между пеленгами сведет к минимуму ошибку. Предпочтительно, чтобы угол был между 60 и 120 градусами, а идеальным было бы значение около 90 градусов. Лучше использовать три пеленга, так как они также дадут указание на вероятную точность при нанесении на карту. «Треуголка» или треугольник, где пересекаются линии, показывает вероятное местоположение измеренной позиции, а маленький треугольник указывает на небольшую вероятную ошибку. Угол между тремя пеленгами предпочтительно должен быть порядка 60 или 120 градусов, где это позволяют имеющиеся ориентиры. Во всех случаях ориентиры должны быть как можно ближе к водолазу и распределены по большой дуге для лучшей точности. ^[5]

Для помощи дайверам в навигации под водой доступно различное оборудование.

• Магнитные компасы , устанавливаемые либо на консоль водолаза, либо на запястье. Существуют различные формы.
• Секстант для подводного плавания или навигационный искатель, позволяющий дайверу прокладывать текущий курс во время погружения. ^{[ необходимо разъяснение ]}
• Доски компаса
• Ручной сонар
• Катушки и лески для пещер и затонувших судов
• Катушки для прыжков

Периодически выпускаются отчеты, предполагающие разработку подводной технологии GPS , но в настоящее время на рынке нет ни одной системы. Обычно считается, что сложность определения местоположения спутника по сигналам из-под воды в настоящее время не может быть преодолена существующими технологиями. ^{[ необходима цитата ]}

• 
  Наручный компас для дайвинга с окном для считывания пеленга и курса
• 
  SK-7 компас для дайвинга с косвенным показанием
• 
  Сравнение крепления на запястье и на консоль для дайвинг-компасов
• 
  Чтение пеленга с помощью наручного компаса для дайвинга
• 
  Компас для дайвинга с непрямым показанием Suunto, крепление на запястье
• 
  Компас для дайвинга Suunto с прямым считыванием показаний и креплением на запястье
• 
  Подводный компьютер Ratio iX3M GPS в режиме компаса
• 
  Подводный компьютер Shearwater Perdix в режиме компаса

Типичный компас для дайвинга состоит из карты с градуировкой в ​​градусах, установленной на шарнире в прозрачном корпусе, заполненном жидкостью, которая демпфирует движение и предотвращает разрушение корпуса под давлением. Его можно закрепить на запястье, на консоли или носить каким-либо другим способом. Желательно, чтобы компас мог работать точно при значительных углах наклона без застревания. ^[5]

На карте есть магнит, который будет взаимодействовать с окружающим магнитным полем, чтобы выровнять себя и карту с полем, при условии, что она может свободно вращаться. На корпусе будут другие отметки, которые должны быть выровнены с направлением движения пользователя, поэтому смещение карты относительно корпуса будет указывать направление магнитного поля и ориентацию пользователя. ^[5]

Важными характеристиками дайвинг-компаса являются то, что его можно легко читать при слабом освещении, карточку или стрелку не так легко заклинить, если корпус слегка наклонен, и что его можно надежно прикрепить к руке или оборудованию дайвера и не потерять. Полезно, чтобы любые ремни можно было регулировать, когда вы носите перчатки, а любые зажимы, которые можно прикрепить, должны быть немагнитными. ^[5]

Ремешок должен быть достаточно длинным, чтобы обернуть вокруг запястья водолаза поверх перчатки гидрокостюма, и если он немного эластичный, он останется на месте при сжатии костюма. ^[5]

Может быть установлен подвижный безель, который можно настроить на запись курса и помощь в установке обратного курса. ^[5]

Существуют также электронные компасы, которые могут обеспечивать цифровое или аналоговое отображение. Они основаны на технологии магнитометра . Несколько моделей подводных компьютеров включают функцию компаса, но она может быть недоступна одновременно с первичной информацией о декомпрессии и может быть ограничена в точности отображаемой информации. ^{[ необходима цитата ]}

Есть два способа, которыми можно пометить компас, которые влияют на то, как вы будете его читать. Они известны как компасы прямого считывания и компасы косвенного считывания. Оба предоставляют одинаковую информацию с одинаковым уровнем точности. Оба типа могут иметь градуировку на карте, которую можно прочитать через боковое окно, чтобы напрямую указать направление. ^[5]

Прямой компас имеет градуировку на корпусе, которая считывается против часовой стрелки вокруг циферблата, с нулем на дальней стороне. Эффект этой конфигурации заключается в том, что если корпус выровнен по направлению, северная точка карты или стрелки будет указывать прямо на число, представляющее азимут. Никаких дополнительных усилий со стороны оператора не требуется, вы просто находите число, на которое указывает стрелка, и считываете азимут. Безель не имеет градуировки, это просто маркер для выравнивания карты. ^[5]

Компас косвенного считывания имеет градуировки на безеле. Эти градуировки расположены по часовой стрелке вокруг циферблата, а нулевая отметка совпадает с выемкой. Чтобы взять пеленг, компас сначала должен быть выровнен по направлению, затем шелест должен быть повернут так, чтобы выемка совпала с северной точкой карты или стрелки, и тогда пеленг можно будет прочитать на дальней стороне компаса. ^[5]

Этот раздел нуждается в расширении . Вы можете помочь, дополнив его. ( Декабрь 2016 )

Компас с феррозондовым затвором встроен в несколько моделей подводных компьютеров в качестве дополнительной функции. Они могут потребовать калибровки при включении, но калибровка обычно длится до тех пор, пока работает процессор. Они обычно нечувствительны к наклону, поскольку не имеют подвижных частей, которые могут заклинить. Дисплей может отличаться и может быть не таким интуитивно понятным, как для механической стрелки компаса или расположения карт. Их часто можно калибровать для учета локального отклонения и указания истинного направления. Близкое присутствие магнитного компаса может привести к большой ошибке, но они не сильно подвержены влиянию других электронных компасов, как можно увидеть на изображениях. ^{[12] [13]}

Некоторые цифровые камеры для подводной съемки также имеют встроенный феррозондовый компас (например, серия Olympus TG), который можно использовать для навигации, а также для записи направления фотографии. ^{[ необходима цитата ]}

Профессиональные дайверы изучают основы подводной навигации в рамках своей начальной подготовки, поскольку этот набор навыков является неотъемлемой частью рабочих навыков дайвера.

Рекреационные дайверы могут изучать подводную навигацию поэтапно как часть общих навыков дайвинга, как в системе CMAS, на двух- и трехзвездочных курсах, или могут изучать ее как отдельный специализированный курс, как в системе PADI, где программа обучения и сертификация называются «Подводный навигатор». Навигация под навесом с использованием постоянного или временного направляющего троса (дистанционного троса), включая навыки прокладки и подъема троса, включены в качестве неотъемлемой части обучения проникновению в пещеры и затонувшие объекты из-за их критической важности для безопасности в этих условиях.

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

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