compass
Die Fahne bewegte sich vorwärts, während sich die Küstenflagge nicht drehte
WIND TRIANGLE · REPRODUCIBLE COMPONENTS
The same west wind moves from the beam toward the bow as the vessel accelerates
Every vector first describes where air travels; only the final report reverses it into the everyday wind-from convention.Vaw = Vtw − VboatAWS = √(10² + 6²) = 11.66 knAWA = atan(10 ÷ 6) = 59.0° PORT| Vector | ΔE | ΔN | Magnitude | Coming-from result |
|---|---|---|---|---|
| True airflow | +10.00 | 0.00 | 10.00 kn | From west |
| Minus vessel | 0.00 | −6.00 | 6.00 kn | Vessel north |
| Apparent airflow | +10.00 | −6.00 | 11.66 kn | 59.0° port |
WMO meteorological wind relative to Earth
Some sailing systems; current separates the result
Sichtbarer Wind ist der relative Luftstrom im Referenzrahmen des Schiffes
Eine feste Landfahne beschreibt Luftbewegung relativ zur Erde. Eine Person und ein Anemometer an Bord bewegen sich mit dem Schiff und treffen auf Luft relativ zu dieser sich bewegenden Plattform. Selbst unter vollkommen ruhigen Umgebungsbedingungen erzeugt ein Schiff, das acht Knoten macht, einen etwa acht Knoten starken Wind aus toter Zukunft. Es ist kein neues Wettersystem, sondern das Ergebnis einer Änderung des Referenzrahmens.
Vektorarithmetik ist am deutlichsten, wenn Pfeile zeigen, wo Flugreisen: Vaw gleich Vtw minus Vboat. Meteorologie und Segelsprache statt Name, wo Wind kommt aus - ein Westwind Luft nach Osten trägt. Nach Subtraktion von Komponenten den resultierenden Luftstromvektor umkehren, um seine konventionelle Ankunft aus der Richtung zu melden. Wenn diese Umkehrung fehlt, entsteht ein 180-Grad-Fehler.
Ein Beispiel für einen Strahlwind zeigt, wie sich der Wind verstärkt und vorwärts bewegt
Lassen Sie ein Schiff mit sechs Knoten über dem Boden nach Norden fahren, während der wahre Wind mit zehn Knoten von genau nach Westen kommt. Mit Osten als positives x und Norden als positives y ist der wahre Luftstrom (10, 0), die Schiffsgeschwindigkeit (0, 6) und der relative Luftstrom (10, minus 6). Scheinbare Windgeschwindigkeit ist die Quadratwurzel von 10 Quadrat plus 6 Quadrat, etwa 11,66 Knoten. Es kommt aus Nordwesten, 59,0 Grad auf dem Hafenbogen und nicht der 90-Grad-Hafenbalken des stationären Bootes.
Mehr Bootsgeschwindigkeit erhöht die vorwärts gerichtete Relativluftkomponente, so dass sich der scheinbare Wind in Richtung Bug bewegt. Das bedeutet nicht, dass jeder Kurs einen stärkeren scheinbaren Wind erzeugt. Ein Boot, das sechs Knoten direkt in der Luft mit zwölf Knoten fährt, folgt der Luftmasse und fühlt sich von achtern aus etwa sechs Knoten. Das Vollwinddreieck, nicht die Bootsgeschwindigkeit allein, steuert das Ergebnis.
Segel reagieren auf scheinbaren Wind, nicht ein Pfeil eines Landbeobachters
Ein Segel tauscht seinen Schwung mit seinem lokalen Luftstrom aus, so dass der scheinbare Wind seinen Angriffswinkel einstellt. Wenn ein Boot beschleunigt, muss sich die Segeltrimmung ändern, auch wenn der reale Umgebungswind stabil ist. Schnelle Schiffe auf breiten geographischen Kursen können immer noch weit nach vorne scheinenden Wind erfahren; ein Kartenlabel wie Downwind beschreibt nicht von selbst, wie ihre Segel geladen sind.
Die Beziehung ist eine Feedbackschleife. Eine Böe beschleunigt das Schiff, der Geschwindigkeitsbegriff ändert die scheinbare Geschwindigkeit und den Winkel, die Segelkraft ändert sich wieder, und Ferse, Ruder und Unterwasserwiderstand schließen sich der Balance an. MIT-Training betont wiederholte Aufmerksamkeit auf verräterische, Wasser Textur und Windwinkel relativ zum Bug. Segelsteuerungen entsprechen dem relativen Luftstrom in Echtzeit, nicht einem gefrorenen Echtwinddiagramm.
Meteorologische und Segeln echter Wind kann unterschiedliche Geschwindigkeit Referenzen verwenden
WMO-Meeresbeobachtungen suchen Wind relativ zur festen Erde. Die Forschungsleitlinien korrigieren daher den gerichteten scheinbaren Wind mit dem COG und SOG des Schiffes, um meteorologischen echten Wind zu erhalten. Der Strom wird bereits in der Bodenbewegung dargestellt; Ersetzen von SOG durch ein Wasserprotokoll unter Beibehaltung der gleichen Definition gibt eine andere Antwort.
Segelleistungsanzeigen verwenden auch TWA und TWS, aber einige Systeme kombinieren Kompassflug mit Geschwindigkeit durch Wasser, um einen wasserreferenzierten Wind zu erzeugen, der für die Segelkraftanalyse geeignet ist. Ein östlicher Strom trennt sich, der sich aus erdreferenziertem meteorologischem Wind durch einen Stromvektor ergibt. Ein Display mit der Aufschrift TRUE löst die Konvention nicht auf; seine Navigationsquelle und die Dokumentation zur aktuellen Korrektur tun dies.
AWA, AWS, TWA und TWS erben Sensor- und Installationsfehler
AWA ist der Coming-from-Sichtwinkel relativ zur Schiffsmittellinie und AWS seine Geschwindigkeit. TWA und TWS sind rekonstruierte Werte. Ein Mastkopfsensor benötigt Richtungs- und Lagedaten, um Messungen in geographische Achsen zu drehen. Turns, Roll, Pitch und Mastbewegung addieren die Sensorgeschwindigkeit, während unterschiedliche Mittelungsintervalle die von zwei Anzeigen angezeigten Peaks verändern.
Rumpf, Mast, Segel und Aufbau lenken, beschleunigen und schützen lokale Strömungen. Die NOAA-Forschungsschiffarbeit zeigt Unterschiede zwischen Sensorpositionen und zwischen korrigierter und unkorrigierter Strömungsverzerrung. Die Montage einer Schaufel hoch reduziert einige Störungen, garantiert aber keinen ungestörten Freistromwind. Präzisionsarbeiten ergänzen die Kalibrierung, die Bewegungskorrektur und ein schiffsspezifisches Luftstrommodell.
Ein Winddreieck zeigt Referenzrahmen und Zeichenfehler
Eine reproduzierbare Aufzeichnung gibt Zeit, Kurs, COG, Geschwindigkeit durch Wasser, SOG, relativer Windwinkel, Sensorposition und ob jeder Winkel schiffsbezogen oder nordrichtig ist. Konvertieren Sie kommend vom Wind zu Reisekomponenten, führen Sie die Vektoroperation durch und konvertieren Sie dann zurück. Eine Komponententabelle zeigt schnell 180-Grad-Umkehrungen, Fehler bei den Steuerbord-Anzeigen und gemischte Knoten oder Meter pro Sekunde.
Echter Meereswind ist kein einheitliches stationäres Flugzeug. Böen, vertikale Scherung, wellengetriebene Gefäßbewegung und Timingunterschiede verletzen das einfache Dreieck. Das Modell bleibt wertvoll, weil jede Größe einen expliziten Referenzrahmen trägt. Es bietet eine gemeinsame Sprache für die Kontrolle der Segeltrimm- und Datenqualität, während seine Dezimalpräzision durch Sensoren, Mittelwertbildung und Umweltvariabilität begrenzt bleibt.
Fragen
Erforschen Sie dieses Thema weiter
Was ist die scheinbare Windformel?
Für Vektoren, die zeigen, wo Flugreisen, Vaw = Vtw - Vboat. Reverse den resultierenden Vektor, wenn die konventionelle Richtung, aus der Wind kommt, berichtet.
Warum bewegt sich der scheinbare Wind vorwärts, wenn ein Boot beschleunigt?
Vorwärtsschiffbewegung fügt einen relativen Luftstrom vom Bug hinzu. Während diese Komponente wächst, drehen sich viele erreichende und aufwindige scheinbare Windrichtungen vorwärts.
Ist der scheinbare Wind immer stärker, wenn er in Windrichtung segelt?
Nein. Ein Schiff, das der Luft direkt in Windrichtung folgt, subtrahiert seine Geschwindigkeit vom wahren Luftstrom und kann einen schwächeren Wind spüren. Ein schräger Verlauf erfordert die vollständige Vektorberechnung.
Sollte die Berechnung des Windes SOG oder Geschwindigkeit durch Wasser verwenden?
Erdreferenzierter meteorologischer echter Wind verwendet COG und SOG. Einige Segelsysteme verwenden Richtung und Geschwindigkeit durch Wasser für ein Wasser-referenziertes Ergebnis; Strom macht sie unterschiedlich.
Messt ein Masthead-Sensor fehlerfreien scheinbaren Wind?
Nein. Position, Verzeichnung der Gefäßströmung, Mastbewegung, Haltung, Kalibrierung und Mittelung beeinflussen sie alle. Messungen in Forschungsqualität erfordern entsprechende Korrekturen.
Quellen
Setzen Sie die Forschung fort
- Die Berechnung von echten Winden aus Motion-Vessel-DatenWMO / NOAA ICOADS
- Segeln und das Tech DinghyMIT Sailing
- Wie es funktioniert: SegelbooteNASA Goddard Space Flight Center
- ACE-1 relative und wahre Winddaten an BordNOAA Pacific Marine Environmental Laboratory
- TEXAQS 2006 SchiffswindkomponentenNOAA Pacific Marine Environmental Laboratory
- Best Practices zur Messung des Luft-See-WechselstromsNOAA Physical Sciences Laboratory
- Mariners Wetterprotokoll: Schiffs- und BojenwindbeobachtungenNOAA National Weather Service
- MITNA StandardbetriebsverfahrenMIT Sailing
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