Метрическая система неудобна для измерения расстояний на море, так как в процессе судовождения приходится решать задачи, связанные с измерением углов и угловых расстояний. Именно поэтому в качестве основной единицы длины в практике мореплавания принята длина одной минуты дуги меридиана земного эллипсоида.
Для референц-эллипсоида Красовского длина одной минуты такой дуги выражается следующей формулой:
Δ = 1852,23 – 9,34 cos2φ (6.1)
Как видим, минута меридиана эллипсоида – величина непостоянная и является функцией широты места, что очень неудобно для её использования в практических целях.
Длина 1' дуги земного меридиана на экваторе составляет 1842,9 м в широте 45о 1852,2 м, а на полюсе 1861,8 м.
В разных странах миля имела различную длину (табл. 1)
Таблица 1
Россия | 1852,00 | Испания | 1852,00 |
Великобритания | 1853,18 | Португалия | 1850,00 |
Германия | 1852,00 | Франция | 1852,00 |
Нидерланды | 1851,85 | Швеция | 1852,00 |
Дания | 1851,85 | США | 1852,00 |
Италия | 1851,85 | Япония | 1853,18 |
В 1928 г. Международное географическое бюро в качестве международной стандартной морской мили приняло постоянную величину, равную 1852 м.
Стандартная морская миля соответствует длине минуты меридиана референц-эллипсоида Красовского на широте 44о18'. Она отличается от значений на полюсах и экваторе всего на 0,5%, что практически не выходит за пределы точности определения поправок приборов, используемых для измерения пройденного судном расстояния.
Одна десятая часть морской мили (nautical mile) называется кабельтов (кб) (cable):
1 кб = 0,1 мили = 185,2 м
За единицу скорости в навигации принят узел (уз) (knot):
1 уз = 1 миля/час
Во времена парусного флота скорость судна измерялась следующим образом. За борт выпускался деревянный сектор, присоединенный к растительному концу (лаглиню). Лаглинь разделался на части, равные 1/120 мили. Скорость измерялась в течение 30 с, что составляет 1/120 часа. Таким образом, количество вытравленных за борт узлов за 30 с, соответствовало скорости в милях в час.
Переход от скорости в узлах к скорости в кабельтовых в минуту производится по формуле:
Vкб/мин= каб/мин
При расчетах, скорости ветра применяют единицу метр в секунду:
1 м/с ≈ 2 уз; 1 уз≈0,5 м/с
При использовании картографических материалов других стран встречаются другие единицы длины:
сажень морская (fathom) равна 1,828 м или 6 футам. Применяется при обозначении глубин;
фут (foot) равен 30,48 см. Применяется для обозначения высот побережья, малых глубин и осадки судна;
ярд (yard), равен 3 футам или 91,44 см, используется для измерения небольших расстояний в США и Великобритании.