リーウェイ

余裕は、オブジェクトの前進運動に垂直な風ベクトルの成分によって引き起こされる水に浮遊物体の風下にドリフト運動の量です。国際航空および海上捜索救助マニュアルの全国捜索救助サプリメントは、「露出した表面に吹く風によって引き起こされる水を介した捜索物の動き」として自由を定義しています。しかし、結果として生じるオブジェクトの総運動は、表面流、潮流、海流によって引き起こされる、風下のドリフトと海洋の上層の動きで構成されます。各要素への露出が大きいオブジェクトは、露出が少ないオブジェクトよりも多くの余裕ドリフトと水全体の動きを経験します。

船舶のナビゲーターまたはパイロットは、航路のドリフトと、より重要なセットおよびドリフト（船舶の操舵誤差を含むドリフトのすべてを含む用語）を補正するために、順序付けられたコースを調整する必要があります。航海中にこれらの調整を行わないと、ナビゲーションの結果が低下します。BowditchのAmerican Practical Navigator （1995）は、ナビゲーションの原理に関する包括的な無料ガイドを提供しています。

オブジェクトは、水路を航行する船のようなアクティブなオブジェクト、または救命いかだ、漂流するがれき、または水中にいる人（PIW）のようなパッシブなオブジェクトのいずれかに分類できます（図3）。受動的オブジェクトは最大のゆらぎドリフトを経験します。このドリフトは、内陸水路および外洋での捜索救助（SAR）に関わる人々にとって最も重要なものです。

捜索救助のリーウェイ

Leewayパラメーターの定義

• リーウェイ角度（Lα{\ displaystyle L _ {\ alpha}}） ：風下のドリフト方向から風が吹いている方向を引いたもので、風下の右側が正で、左側が負です。ゼロ度の余裕角度は、船が風下に直接ドリフトすることを示します。図1および図2を参照してください。
• リーウェイ速度ベクトル（| L | cm / s） ： リーウェイ速度の大きさ。 Leewayの速度は常に正です。リーウェイの速度と角度は、リーウェイ速度ベクトルの極座標です。
• Leewayのダウンウィンド（DWL）およびクロスウィンド（CWL）コンポーネント ：風速ベクトルを基準とした直交座標で表されたリーウェイ速度ベクトルのコンポーネント。横風成分は、風下方向からのSARオブジェクトの発散です。正の横風成分は風の右側に発散し、負の横風成分は風の左側に発散します。
• Leeway Rate ：風速を10メートルの基準レベルに調整した風速で割った風速。
• 相対風向 ：風が吹く方向。選択した軸とSARオブジェクトの基準点を中心に度数で測定します。
• 発散角 ：カテゴリのゆがみオブジェクトの代表的なゆがみ角度の範囲。これは、特定のゆがみオブジェクトのドリフト軌道の正味のゆるみ角度を取得し、その後、ゆとりカテゴリーのいくつかのゆるみオブジェクトの一連のゆるみドリフト軌道について再度平均して、平均ゆがみ角度と標準を決定することによって計算できますカテゴリの許容角度の偏差。その後、発散角は、特定の研究に応じて、余裕角の標準偏差の2倍、または平均と余裕角の1つの標準偏差、または平均と余裕角の2つの標準偏差として計算されます。

リーウェイ発散

捜索救助の最も重要な要素は、捜索物の最後の既知の位置を正確に評価し、後流、現在、および予測される環境条件を考慮して将来の位置を正確に予測することです。検索オブジェクトは、風と海流の速度プロファイルに高い垂直せん断力を持つ2つの動的境界層内にあるため、Fitzgerald et al。 （1993）大気および海洋の参照レベルの標準化を支援する、余裕の運用上の定義を提案しました：

リーウェイは、風（基準高さ10mに調整）と波によって測定された深さ0.3mから1.0mの間で測定される表面電流に対して移動するときの、検索オブジェクトでの風下方向に対するSARオブジェクトの速度ベクトルです。 」

この定義には、非標準の検索オブジェクトの非対称性には対応していないため、制限があります。たとえば、深い喫水船および/または沼地の船は1.0mの基準深度を超えており、潮流の影響をより大きく受けますが、シーカヤックおよび/またはサーフボードのフリーボードは非常に小さく、風の影響を受けます。

風、海流、波が漂流物の力のバランスを構成します。これらの力の十分な情報とドリフトするオブジェクトの形状は、オブジェクトの正しい結果のドリフトを生成する必要があります。リチャードソン（1997）とブレイヴィクとアレン（2008）は、空気と流れにさらされる物体の部分には、風と流れの空気力学的および流体力学的揚力と抗力成分があると指摘しました。図1と図2は、さまざまな余裕コンポーネントを示しています。風下のドリフトの大きな成分は風下成分であり、これは流体力学的および空気力学的抗力に匹敵します。風下ドリフトの横風成分と呼ばれる風下成分に垂直なドリフト成分を含めることが重要です。これは、流体力学的および空力的揚力に匹敵します。横風成分は、ドリフトオブジェクトを真下の風下方向から発散させます。自由度の相違は、検索オブジェクトと環境に依存します。さらに、風に対するオブジェクトの初期の向きは、オブジェクトのパスを変更します。検索オブジェクトが風下方向の右または左に発散するかどうかは不明であるため、実際の軌道を決定する際には、ゆがみ発散の値の範囲が重要です。

Leewayの測定方法

ドリフトする検索オブジェクトの余裕を測定する方法には、間接と直接の2つがあります。 1993年以前に実施されたすべての研究では、2つを除いて間接法が採用されました（Breivik et al。、2011）。

間接法は、総変位ベクトルから海流ベクトルを差し引くことにより余裕を推定し、余裕ベクトルを推定します。この方法は、漂流ブイの滑りエラーからブイの位置を決定する際のナビゲーションエラーに至るまでのデータ収集エラーに満ちていました。ほとんどの場合、電流の測定に使用されたドリフタは、ドリフトするオブジェクトと同じ位置に配置されていませんでした。さらに、風は風速計の測定値によって決定され、10メートルの基準レベルで風速を過大評価する傾向がありました。エラーの組み合わせにより、この方法の精度は直接法よりも低くなりました。 Allen and Plourde（1999）は、余裕を得る間接的な方法を使用した17の研究をリストしました。

直接法は、電流計を風下ドリフトターゲットに直接取り付けることにより、水を通るターゲットの相対運動を測定します。直接法を使用した最初の自由研究は、鈴木と佐藤（1977）によって行われました。彼らは、3.9 mの竹の棒を所定の長さで船から漂流させ、漂流の方向とラインの支払いにかかる時間を測定し、これらの変数を船の風速に対して回帰させました。フィッツジェラルド他（1993）ニューファウンドランド沖の自律装備のリーウェイターゲットを使用した直接法を採用した最初の企業であり、間接法に関連するエラーの多くを排除し、さまざまな海洋条件での検索対象の連続的な記録を作成しました。 Allen and Plourde（1999）にリストされている研究の多くは、InterOceans System、Incが製造するS4電磁電流計を使用しました。その他の電流計には、電流をリモートで検出するドップラー技術を使用したAanderaa電流計（DCS 3500）およびSontek CorporationのArgtonautが含まれますXR音響電流計。 Allen and Plourde（1999）は、1977年から1999年に実施された8つの直接法の自由研究をリストしました。

合計で、45種類の救命いかだ、14隻の小型船、10隻の漁船を含む25種類の野外調査で、95種類の風車ターゲットタイプが調査されました。他のターゲットには、PIW、サーフボード、ヨット、ライフカプセル、自家製のいかだ、漁船のボートの破片、医療/下水廃棄物が含まれます。図3は、4つの異なる検索オブジェクトを示しています。自由空間オブジェクトの包括的なリストは、Allen and Plourde（1999）およびAllen（2005）にあります。

リーウェイ発散のモデリング

ゆがみの発散のモデル化は困難な問題ですが、捜索救助機関が非常に関心を持っている問題です。彼らは、複雑な物理的プロセスを解決できないため、余裕角の角度だけで余裕の発散をモデル化しました。ただし、統計モデルには、横風成分と風下成分の観点から余裕を解決する機能があります。したがって、統計モデルで余裕のより完全なソリューションを実現するためには、風速の関数として、風下の横風成分と横風の横風成分を別々に見つけることが重要です。 Allen（2005）が実施した調査では、制約付きおよび制約なしの線形回帰分析を使用して、関連するすべての捜索および救助用のフリーウェイオブジェクトについて、風速と風速からの風下および横風係数と、アレンおよびプルード（1999）で得られた発散角を決定しました。彼の方法論と各余裕オブジェクトの係数の詳細なリストは、Allen（2005）にあります。彼の成果は、米国沿岸警備隊とノルウェー合同救助調整センター（JRCC）で採用されている、アンサンブルベースの最新世代の捜索救助モデルに含まれています。

捜索救助最適計画システム（SAROPS）およびノルウェーSARモデルは、捜索物の正味の軌道を計算し、モンテカルロ法に基づいて確率密度領域を提供します。確率的軌道モデルの成功は、環境強制の品質と解像度、およびドリフトする物体の正確な余裕計算に依存します。