第一章 坐标、方向和距离.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,航海学,江苏海事职业技术学院,航海系,航海教研室,第一篇 基础知识,(,32,),第一章,坐标、方向和距离,(,15,),第一节 地球形状、地理坐标,与大地坐标系,第二节 航向与方位,第三节 能见地平距离和物标能见距离,第四节 航速与航程,第一节,地球形状与地理坐标,一、地球形状,概述：,研究坐标、方向和距离等,地球的形状；,地球自然表面,难以用数学公式描述；,珠穆朗玛峰,8 848 m,，,仅为地球半径（,6367km),的千分之一；,可以用占地球表面约,71,的海水面来描述地球形状,。,大地水准面：,设想一个与平均海面相吻合的水准面，并将其向陆地延伸，且保持该延伸面始终与当地的铅垂线相,垂直,，这样所形成的连续不断的、光滑的闭合水准面，叫作,大地水准面,。,大地球体：,由大地水准面所包围的几何体称为大地球体，是,理想的地球形状,。,地球内部物质分布不均匀和表面起伏，大地球体为不规则几何体，研究发现,圆球体、椭圆体,表面与大地水准面非常近似，受到广泛使用。,大地球体的二种近似,体,第一近似体：地球圆球体,参数：,R=,360,60,/2,=3437.746,8 n mile=6 366 707,m,应用时机：,计算上简便、精确度要求不高。如 大圆航行；简易墨卡托的绘制和天文航海时采用,。,第二近似体,地球椭圆体,概念,：由椭圆绕其短轴旋转形成的几何体。,参数：长半轴,a,、,短半轴,b,、,扁率,c,、,偏心率,e,相互关系：,应用时机：在大地测量学、海图学和精度较高的航海计算中,椭圆体参数的确定,P2,（各国不尽相同）,地球椭圆体,图,概念,：,由椭圆绕其短轴旋转形成的几何体。,地球椭圆体图,概念：,由椭圆绕其短轴旋转形成的几何体。,地球椭圆体,图,概念：,由椭圆绕其短轴旋转形成的几何体。,地球椭圆体,图,概念：,由椭圆绕其短轴旋转形成的几何体。,地球椭圆体图,概念：,由椭圆绕其短轴旋转形成的几何体。,地球椭圆体图,概念：,由椭圆绕其短轴旋转形成的几何体。,地球椭圆体,图,概念：,由椭圆绕其短轴旋转形成的几何体。,地球椭圆体图,概念：,由椭圆绕其短轴旋转形成的几何体。,地球椭圆体图,概念：,由椭圆绕其短轴旋转形成的几何体。,地球椭圆体图,概念：,由椭圆绕其短轴旋转形成的几何体。,地球椭圆体,图,概念：,由椭圆绕其短轴旋转形成的几何体。,二、地理坐标,地理坐标,:,即地理纬度和地理经度,是建立在,地球椭圆体,表面的。,地球椭圆体表面任一点的位置可以用地理坐标确定,航海上船舶的位置和物标的位置也都是用地理坐标表示的,。,(,北京,：,39,54,.3N,116,28,.2E),建立地理坐标前须确定坐标的起算点和坐标线图网（见下图）。,二、地理坐标,地轴：,椭圆的短轴，椭圆体的旋转轴。,地极,：,地轴与地表的两个交点，,P,N,为地理北极,、,P,S,为地理南极,二、地理坐标,子午圈平面：,过短轴,的任意平面,子午圈,：,过短轴的子午圈平面与地球椭圆体表面相交的椭圆截痕（椭圆）。,二、地理坐标,子午线,/,经线,：从北极到南极的,半个,椭圆。,二、地理坐标,格林子午线,：过英国伦敦格林尼治天文台的子午线，即零度经线,。,二、地理坐标,赤道,:,椭圆长轴端点,Q,绕短轴旋转形成的圆周,QQ,（大圆）。,二、地理坐标,纬度圈,：,与赤道面平行的平面与地球椭圆体表面的截痕（小圆）。,基准线,：,赤道、格林子午线。地理坐标的起算点是赤道与格林子午线的交点，经线与纬度圈构成坐标线图网。,地理纬度,概念：,地理纬度：地球椭圆子午线上该点的法线与赤道面的夹角。,地理纬度,概念：,某点的地理纬度是指地球椭圆子午线上该点的法线与赤道面的夹角,。,地理纬度,概念：,某点的地理纬度是指地球椭圆子午线上该点的法线与赤道面的夹角,。,地理纬度,概念：,某点的地理纬度是指地球椭圆子午线上该点的法线与赤道面的夹角,。,地理纬度,概念,表示方法：,“,”或“,Lat,”,。,地理纬度,度量方法,：自赤道向北或向南度量到该点；度量范围,0,90,；向北度量称为,北纬,(N),；,向南度量称为,南纬,(S,),。,比如好望角纬度：,34,21,.0S,北京：,39,54,.3,地理经度,概念,：,地理经度简称经度，是格林经线与该点子午线在赤道上所夹的劣弧长或该劣弧所对应的球心角或极角。,地理经度,概念,：,地理经度简称经度，是格林经线与该点子午线在赤道上所夹的劣弧长或该劣弧所对应的球心角或极角。,地理经度,概念,：,地理经度简称经度，是格林经线与该点子午线在赤道上所夹的劣弧长或该劣弧所对应的球心角或极角。,地理经度,概念,：,地理经度简称经度，是格林经线与该点子午线在赤道上所夹的劣弧长或该劣弧所对应的球心角或极角。,表示方法：,“,”或“,Long,”,。,地理经度,度量方法,自格林子午线向东或向西度量到该点子午线；度量范围,0-180,；向东度量称为东经,(E),；,向西度量为西经,(W),。,地理经度,度量方法：,自格林子午线向东或向西度量到该点子午线；度量范围,0-180,；向东度量称为东经,(E),；向西度量为西经,(W),。,北京：,116,28,.2E,纽约：,073,50,.0W,同一纬度圈上各点纬度相等；同一经线上各点经度相等。,经差与纬差,概念：,纬差,D,：,两地纬度之代数差；,经差,D,：,两地经度之代数差。,两者都具有方向性：,根据到达点相对起算点位置关系定向,。,经差还应根据到达点与起算点的经度之差小于,180,的符号而定,。,经纬差计算,实例（,例,1,、,例,2,、,例,3,）,经纬差计算,公式,：,法则：,北纬、东经取“”，南纬、西经取“”；,纬差、经差为正值，分别表示北纬差和东经差，负值表示南纬差和西经差；,经差的绝对值不应大于,180,，否则，应由,360,减去该绝对值，并改变符号；纬差、经差的取值范围：,0,180,。,经纬差与航行方向密切相关,。,经纬差计算,（例,1,）,例,1,：,某轮由（,3650N,，,12025W,）,航行至（,2540N,，,14050W,），,求两地间纬差和经差。,解：,D,=,2,-,1,D,=,2,-,1,2,2540N(+),2,14050W(-),-),1,3650N(+)-),1,12025W(-),D,1110S(-)D,2025W(-),（,END,）,经纬差计算,（例,2,）,例,2,：,某轮由（,2325N,，,10614W,）,航行至（,0816S,，,10008E,），,求经差和纬差。,解：,D,=,2,-,1,D,=,2,-,1,2,0816S(-),2,10008E(+),-),1,2325N(+)-),1,10614W(-),D,3141S(-)D,20622E(+),D,=,360-20622(E)=15338W,（,END,）,到达点或起算点计算（例,3,）,例,3,：,某轮起航点经度,16715E,，,两地经差,6024E,，求,到达点经度为多少。,解：,D,=,2,-,1,2,=,1,+,D,1,16715E(+),),D,06024E(+),2,227,39E(+),=,360-,227,39E =13221W,（,END,）,例,4:,已知到达点经度,2,=006,18,.,0E,两地间的经差,D,=012,12.0E,则起航点经度,1,为多少,?,解：,D,=,2,-,1,1,=,2,-,D,2,006,18,.,0E,(+),-)12,12,.,0E,(+),1,-005,54,.,0,=,005,54,.,0,（,W,）,三、,大地坐标系,目的：,确定大地球体与地球椭圆体的相对位置关系，对椭圆体进行定位和定向。,大地坐标系建立的条件：,确定椭圆体参数（定量）,确定椭圆体中心位置（定位）,确定坐标轴方向（定向）,大地坐标系、大地球体和地理坐标,水准面,椭圆体最大高度差约为,100m,：,合理性,为使选定的椭圆体接近其所在地区的大地水准面,不同国家采用不同坐标系,同一点地理坐标不同，必要时须进行坐标改正。,铅垂线,第二节航向与方位,一、,方向的确定、划分与换算,1.,名词解释,1,）,铅垂线,(plumb,line):,通过测者眼睛，并与该地重力方向线相重合的直线。铅垂线通过地心；小范围内铅垂线互相平行。,2,）,地平平面,(,horizon):,凡与铅垂线相垂直的平面称为地平平面。,A,.,测者地面真地平平面,:,通过测者眼睛的地平平面。是确定测者周围方向的平面。,B.,测者真地平平面,（天文地平平面）：通过地心的地平平面。,Ps,Pn,o,测者,A,Q,Q,测者地面,真地平平面,测者真,地平平面,N,T,S,E,W,2,方向的确定,1,）,南北线,：由测者地面真地平平面与测者子午圈平面相交而成的直线。其靠近北极的一端为正北方向,N,T,，另一端为正南方向。,2,）,东西线,：过测者眼睛且垂直南北基准线的直线。面北时，右手一端为正东方向，另一端为正西方向。,O,Pn,Ps,N,T,S,E,W,铅垂线,测者子午圈平面,测者地面真地平平面,南北基准线,测者,A,卯酉（东西）圈平面,：过测者铅垂线且垂直与测者子午圈平面的平面。,东西线也可定义为,：,测者地面真地平平面与卯酉圈平面的交线。,东西线与南北线互相垂直,。,两极测者无法确定方向基准，南极测者任意方向为北，北极测者任意方向为南。,3,、方向的度量,仅定出四个基准点不能满足航海的要求。进一步划分的方法有以下三种：,1,）,圆周法（航海上最常见）,以正北为基准,(000,),，,顺时针方向度量，度量范围,000,360,。,始终用三位数字表示,。,3,、方向的度量,1,）圆周法,度量：,以正北为基准,(000),，,顺时针方向度量，度量范围,000,360,。,3,、方向的度量,1,）圆周法,度量：,以正北为基准,(000),，顺时针方向度量，度量范围,000,360,。,3,、方向的度量,1,）圆周法,度量：,以正北为基准,(000),，顺时针方向度量，度量范围,000,360,。,3,、方向的度量,1,）圆周法,度量：,以正北为基准,(000),，顺时针方向度量，度量范围,000,360,。,3,、方向的度量,1,）圆周法,度量,表示法,：,始终用三位数表示,，如：,000,、,005,、,090,、,180,。,3,、方向的度量,1,）圆周法,度量,表示法,应用,：,航海上最常用的表示方向的方法。,3,、方向的度量,2,）半圆周法,度量法,1,：以,正北,为基准，分别向东或向西度量到正南，度量范围,000,180,。,3,、方向的度量,2,）,半圆周法,度量法,1,：以,正北,为基准，分别向东或向西度量到正南，度量范围,000,180,。,3,、方向的度量,2,）,半圆周法,度量法,1,：以,正北,为基准，分别向东或向西度量到正南，度量范围,000,180,。,3,、方向的度量,2,）,半圆周法,度量法,1,：以,正北,为基准，分别向东或向西度量到正南，度量范围,000,180,。,3,、方向的度量,2,）,半圆周法,度量法,1,：法,2,：以,正南,为基准，分别向东或向西度量到正北，度量范围,000,180,。,3,、方向的度量,2,）,半圆周法,度量法,1,：法,2,：以,正南,为基准，分别向东或向西度量到正北，度量范围,000,180,。,3,、方向的度量,2,）,半圆周法,度量法,1,：法,2,：以,正南,为基准，分别向东或向西度量到正北，度量范围,000,180,。,3,、方向的度量,2,）,半圆周法,任一平面方向都有两种半圆表示法，故必须命名。,表示法,：,度数,+,起点名,+,度量方向,。如：,30,NE,、,150,SE,60,NW,、,120,NW,3,、方向的度量,2,）,半圆周法,度量法,1,：法,2,：,表示法,应用：在天文航海学中，常用来表示天体的方位。,3,）,罗经,点法,所有的基点、隅点、三字点和便点统称为罗经点。,四个基点,：,N,、,E,、,S,、,W,3,）,罗经点,法,四个基点,四个隅点,：,等分四个基点方向,的四个方向：,NE,SE,SW,NW,（,南北在前,）。,3,）,罗经点法,四个基点,四个隅点,：,NE,、,SE,、,SW,、,NW,。,3,）,罗经点,法,四个基点,四个隅点,八个三字点：等分基点和隅点的八个方向。,3,）,罗经点法,四个基点,四个隅点,八个三字点,：,NNE,、,ENE,、,ESE,、,SSE,、,SSW,、,WSW,、,WNW,、,NNW,。,名称由基点名称后加隅点名称组成。,3,）,罗经,点法,四个基点,四个隅点,八个三字点,十六个偏点,：等分基点或隅点与三字点的,16,个方向。,3,）,罗经点法,四个基点,四个隅点,八个三字点,十六个偏点,：,N/E,、,N/W,、,NE/N,、,NE/E,、,E/N,、,E/S,、,SE/E,、,SE/S,等。,名称是基点或隅点名称后加上偏向组成。,3,）,罗经点,法,四个基点,+,四个隅点,+,八个三字点,+,十六个偏点,=32,共计,32,个罗经点,，,罗经点也可以被认为是两个想邻罗经点之间的角度。,故：,4,点,45,目前仅用于表示风流等的大概方向。,三种方向划分间的换算,1,1,、半圆法,圆周法,NE,半圆：圆周方向,=,半圆方向,SE,半圆：圆周方向,=180,0,-,半圆方向,SW,半圆：圆周方向,=180,0,+,半圆方向,NW,半圆：圆周方向,=360,0,-,半圆方向,NE,圆周,SE,SW,圆周,NW,三种方向划分间的换算,2,2,、罗经点法圆周法法,1,：,圆周方向,=,点数,11,.25,找出个罗经点编号后计算求出。,三种方向划分间的换算,2,法,2,：基点：记忆隅点：记忆三字点,：,(,基点,+,隅点,)/2,偏点：基点或隅点偏向方法：,顺时针增加、逆时针减少一个点（,11,.25,）。,1.,名词,1,）,船舶首尾线,：船舶无横倾时中纵剖面与测者地面真地平平面的交线。,二,航向、方位和舷角,2,）,航向线,CL,：,船舶首尾线沿船首方向的射线。,船舶中线,船舶首尾线,航向线,3,）,真航向（,TC,）：在测者地面真地平平面上，船舶航向线与真北线之夹角。,由,开始顺时针量到的夹角。,000,-360,）,船首向,Hdg,：某一瞬间的船首方向。,）,方位圈,：地面上连接测者与物标的大圆。,）,方位线,：方位圈平面与与测者地面真地平平面的交线,AM,。,）,真方位（,TB,）：,在测者地面真地平平面上物标方位线与真北线之夹角。由,开始顺时针量到的夹角。,000-360,）,舷角（,Q,）：在测者地面真地平平面上物标方位线与航向线之夹角。,CL,N,T,CL,TC,Q,TB,物标,A,物标,A,方位线,舷角度量方法：,以航向线为基准，顺时针方向，以,0,360,计量；无须命名,。如：,040,；,240,以航向线为基准，向右（或向左），以,0,180,计量，须命名右或左,。如：,40,右,；,120,左,。,右正横,：,=090,或,右,=90,；,左正横,：,=270,或,左,=90,。,TB,以,N,T,为基准，与航向无关，舷角以,CL,为基准，随航向的改变而改变,。,2,真航向、真方位、舷角三者之关系,TB=TC,+,Q(,圆周法,),TB=TC,+,Q(,左负右正，半圆法,),3,计算注意事项：,1,）在计算方位和航向时：,计算值,360,，计算值减去,360,；,计算值,000,，计算值加上,360,2,）在计算舷角时（,Q=TB-TC,）,计算值,0,表示右舷角；,计算值,0,则表示左舷角；,计算值,180,则用,360,减去计算值，结果为左舷。,航向、方位和舷角,例,1,：某轮真航向,215,，测得两物标舷角分别为,Q,A,=030,、,Q,B,=160,，求,A,、,B,两物标的真方位。,解：,TB,A,=TC,Q,A,215,030,245,TB,B,TC,Q,B,215,160,375,（,360,),015,航向、方位和舷角,例,2,：某轮真航向,030,，求物标左正横时的真方位。,解：,TB,TC,Q,030,270,300,或,TB,TC,Q,左,030,（,90,）,60(+360),=300,三、罗经向位、罗经差和向位换算,、罗经,向位,船上配备的向位测定仪器为陀螺（电）罗经和磁罗经。通过刻度盘直接读取向位。（,非真向位,）,陀螺罗经北,（,N,G,）：,陀螺罗经罗盘,的,0,所指的方向,。,罗北（,N,C,）：磁,罗经刻度盘的,0,所指的方向,。,陀螺航向（,GC,）：以陀螺北为基准测得的航向,陀螺方位（,GB,）：以陀螺北为基准测得的方位,罗航向（,CC,）：以罗北为基准测得的航向,罗方位（,CB,）：以罗北为基准测得的方位,以上航向和方位统称罗经向位。,2,、罗经差,(G+C),1,）、,陀螺罗经差（,G,）：,N,G,偏离,N,的夹角。,罗北线偏在真北线的东侧为正（），称陀螺罗经差偏东，用,E,表示；罗北线偏在真北线的西侧为负（），称陀螺罗经差偏西，用,W,表示。,G,与航向无关，正常工作时为固定值，仅随地理纬度和航速而变化。,N,G,N,T,（或）,（或）,陀螺罗经（电罗经）测定向位,相互关系,TC=GC+,GTB=GB+G,CL,例：某船陀螺航向,314,，航行中测得物标,A,陀螺方位,075,，陀螺差,1W,，,求该船真航向和物标,A,的真方位。,TC,GC,G,314,1W,313,TB,A,GB,G,075,1W,074,N,G,GC314,GB075,N,T,G1W,TC 313,TB,A,074,物标,A,解：,0,罗盘,解：,GC=TC-,G,=120-(+1)=119,GB=TB-,G,=180-(+1)=179,例,2,：某轮真航向,TC=120,，,某物标真方位,TB=180,，,陀罗差,=1E,，,求该轮陀罗航向和该物标的陀罗方位。,）,磁罗经差（,C,）,定义：,磁罗经罗盘的,0,所指的方向称罗北,，,偏离,的夹角。,罗北偏在真北的东侧称罗经差偏东，用,E,（）表示；,罗北偏在真北的西侧称罗经差偏西，用,W,（）表示。,C=Var+Dev,N,T,N,C,C,（东或）,C,（西或）,、向为换算,定义,：真向位和罗向位之间的换算。海图上使用真向位，驾驶员测定的是罗向位，故必须进行向位换算。,实质,：修正其基准线之间的夹角,罗经差。,公式,：,TC=GC+,G=CC+C=CC+Var+Dev,TB=GB+,G=CB+C=CB+Var+Dev,罗经差等于真向位和罗向位之差,四、磁罗经的磁差与自差,C,是在地磁和船磁的共同作用下产生的,1,）地磁与磁差,磁差的产生：地磁是包绕地球的天然磁场，两磁极为地磁北极和地磁南极，大约,650,年饶地极变化一周。,磁北,：,磁罗经仅受地磁场作用时刻度盘,所指方向。,N,S,N,M,S,M,P,N,P,S,磁力线,磁力线,磁差,Var,罗盘,由于地极和磁极不重合且地磁场的不均匀，所以磁北线一真北线往往不重合而产生了磁差。,磁差,Var,：磁北线偏离真北线的夹角。,磁北,偏在真北,的东侧称磁差偏东，用,E,或“”表示；,磁北,偏在真北线的西侧，称磁差偏西，用,W,或“”表示,。,磁向位：以,为基准的航向和方位。,磁航向,MC:,与的夹角；,磁方位,MB:,与的夹角；,MC=TC-Var;MB=TB-Var.,Var,N,T,N,M,10,E,丙地：磁差,Var,偏西,p,M,P,N,P,S,2,）磁差的变化：,A,.,磁差随地点变化,。,甲地,甲地：磁差,Var,0,乙地：磁差,Var,偏东,乙地,丙 地,由磁极的缓慢移动引起。,P,N,P,S,B,.,磁差随时间变化,P,M1,P,M2,磁差一年的变化量称为“年差”。约,0.1-0.2,表示方法：,用磁差绝对值的增加（）（,increasing,）或减少（）（,decreasing,）来表示,；如：,430,1990,（,6,）,用东（）或西（）来表明变化方向，较常用。,如：,430,1990,（,6,）,：地磁异常或磁暴,。,地磁异常是由于地下磁性矿物质引起；可根据海图等资料进行修正。,磁差的偶然和罕见波动称磁暴，主要与太阳黑子的爆发有关，时间短暂，但一昼夜磁差可变化几十度，航行时应格外谨慎。,3,）磁差的查取方法,某些,航行图和港泊图：,磁差资料,标注,在,罗经花（向位圈）上,，其主要内容：测定年份的磁差值、测定年份、年差值及变化方向；向位圈之间取平均值。,远洋航行图或总图（小比例尺海图）：,磁差资料,以,等磁差曲线,形式给出，同时，在海图标题栏内给出磁差测定年份的相关资料；,大比例尺海图：,磁差资料在,海图标题栏,内标注。,磁差,的计算,公式：,所求磁差,=,图示磁差,+,年差,（所求年份,测量年份）,法则：,增加取,+,，减少取,-,。用,E,或,W,表示时，年差与图示磁差同名取,+,；异名取,-,。结果为,+,，所求磁差与图示磁差同名；结果为,-,，则 所求磁差与图示磁差异名,。,磁差的计算,根据公式：,Var,航行,Var,测定,年差,（航行年份测定年份）,615E,11W,（,2002,1992,）,615E,110W,615E,150W,425E,4.4E,答：,2002,年该地磁差资料,4.4E,。,例题,3-3,：某海图向位圈上磁差资料：,615E1992,（,11W,），求,2002,年该地磁差资料。,解：,B.,自差,Dev,：,罗北方向偏离磁北方向,之夹角。由船舶自身原因引起。,度量方法：以磁北为基，,N,C,偏在,N,M,的东侧称自差偏东用,E,（,+,）表示；,N,C,偏在,N,M,的西侧称自差偏西用,W,（,-,）表示。,自差的变化规律：,船磁与,Hdg,和地磁磁力线的相对位置有关。所以自差的大小和方向随罗航向的变化而变化。,并同时受所载运货物性质影响。太大时应消除并将剩余自差（,）,测定出来制成自差表或自差曲线供航行时查取。,S,N,N,M,2,船磁与自差（,Dev,）,S,N,A.,船磁：船上,钢铁,在地磁磁场中,被磁化,后形成的附加磁场。,E,N,C,N,C,Dev,磁罗经自差曲线,磁罗经自差表,例题,3-4,：已知某船罗航向,075,，求该轮当时的磁罗经自差。,解：根据（教材,P.1,）自差表得,1,.,W,答：该轮当时的磁罗经自差,1,W,。,例题,3-5,：已知某船罗航向,320,，求该轮当时的磁罗经自差。,答：该轮当时的磁罗经自差,2,.,E,。,解：,C,Dev,Var,（,同号相加，异号相减，符号随大）,4,磁差、自差、罗经差三者之关系,：,N,T,N,m,N,c,磁差,Var,罗经差,C,自差,Dev,三向位换算,磁方位,MB,：,磁北线和物标方位线之夹角,N,T,N,m,N,c,Var,C,Dev,罗航向,CC,：,罗北线和航向线之夹角,1,名词,磁航向,MC,：,磁北线和航向线之夹角,罗方位,CB,：,罗北线和物标方位线之夹角,CC,MC,TC,真航向,TC,：,真北线和航向线之夹角,真方位,TB,：,真北线和物标方位线之夹角,A,物标方位线,CB,MB,TB,物标,A,2.,向位换算基本公式,TC,CC,C,MC,Var,(E,W,),MC,CC,Dev (E,W,),TB,CB,C,MB,Var,(E,W,),MB,CB,Dev (E,W,),MC=CC+Dev=TC-Var,MB=CB+Dev=TB-Var,CL,常见的罗经向位换算公式,3.,向位换算步骤,1,）由罗向位换算成真向位：,根据罗航向查自差表，求自差；,根据磁差资料，求航行年份磁差；,根据基本公式，（真向位罗向位磁差自差）求真向位。,2,）由真向位换算成罗向位：,根据磁差资料，求航行年份磁差；,根据公式将真航向换算成磁航向；,用磁航向代替罗航向查自差表，求自差；,根据公式将磁向位换算成罗向位。,罗向位磁向位自差,向位换算实例,1,例,1,：,1999,年,6,月,5,日，某轮罗航向,030,，测得某物标罗方位,120,。已知航行区域磁差资料为“,430W 1997(15E)”,，,该轮标准罗经自差表如表,1-1-5,。求该轮真航向和物标的真方位。,解,：,(1),Var,=430W+(15E)(1999 1997)=4W,(2),由,CC=030,查自差表得：,Dev=,2.1E,(3)C=,Var,+Dev=4W+,2.1E,=1.9W,(4)TC=CC+C=030+,(-1.9),=,028.1,TB=CB+C=120+,(-1.9),=,118.1,向位换算实例,2,例,2,：,1999,年,X,日，某轮计划驶真航向,077,，并拟在某物标真方位,167,时转向。已知该海区磁差资料为“,Var.130E1989(3E)”,，,自差表见表,1-1-5,。,求该轮应驶的罗航向和船舶抵达转向点时该物标的罗方位。,解：,(1),Var,=130E+([phone])=2E,(2)MC=TC,Var,=077-(+2)=075,(3),以,MC=075,为引数查自差表得：,Dev=,-1.1,(4)C=,Var,+Dev=+2+,(-1.1),=,0.9E,(5)CC=TC-C=077-,(+0.9),=076,.1,CB=TB-C=167-,(+0.9),=166,.1,陀螺罗经：准确，精密，依赖电源。是船上的主要指向仪器。,磁罗经：构造简单、不依赖电源、不易损坏、价格低廉，精度较低。辅助指向仪器。,不能认为有了先进的陀螺罗经就可以不要或忽视磁罗经的作用，实际工作中，可利用磁罗经检查电罗经的工作状况，当电罗经不能正常工作时磁罗经是唯一的指向仪器。,磁罗经是,SOLAS,公约所规定的必备航海仪器,。航行中应尽可能掌握磁罗经自差，以确保其指向精度。,第三节 能见地平距离和物标能见距离,航海上距离的单位,测者能见地平距离,物标能见距离,物标能见地平距离,物标地理能见距离,灯标射程与能见距离,初显和初隐,一、,海里,(,航海上最常见的长度单位,),定义,：,地球椭圆体子午线上纬度,1,弧长的长度。,公式,：,1 n mile=1852.259.31cos2,m,为简化计算，航海上习惯将,1852,米作为,1,海里的固定长度。各类助航仪器（如计程仪）都是以此标准长度进行标定的。,海里,(,1 n mile=1852.259.31cos2 m,),特点：,当,:,0,时；,1n mile,1852,25,9.31,1842.94(m,),45,时；,1n mile,1852.25(m,),90,时；,1n,mi le,1852.25,9.31,1861.56(m,),4414(N/S),时；,1n mile,1852(m,),所以,当,45,左右时用,1852,米作为一海里误差最小,在赤道上最短,两极最长。（规律：“低实前”）,目前，我国和世界上大多数国家，均采用,1929,年国际水文地理学会议推荐的,1,海里长度等于,1852,米作为统一的海里标准长度。其误差可以忽略不记。,航海上习惯用“,”,表示海里，,1n mile,可记为,1,。,其他长度单位,链,(Cable/Cab)1 Cab=0.1 n mile=185 m,米,(meter/m),英尺,(foot/ft)1 ft=0.3048 m,码,(yard/yd)1 yd=3 ft=0.9144 m,拓,(fathom/fm)1 fm=6 ft=1.8288 m,（,END,）,二、,测者能见地平距离,（圆球体）,概念,测者能见地平平面,ABB,测者能见地平,/,视地平,/,水天线,BB,测者能见地平距离,De,：,测者至水天线的距离弧,AB,。,公式,：,特点：,取决于测者眼高、地面曲率、大气蒙气差。可直接以眼高为引数从航海表中查取。,实例,例题,4-1,：某轮眼高,25m,，,试求该轮视距（测者能见地平距离）。,解：根据公式,:,De=,2,09 =10,45 n mile,答：该轮视距为,10,45 n mile,。,三、,物标能见地平距离,概念：,将眼睛放在物标的顶端，此时眼睛所看到的能见地平距离称为物标能见地平距离,h,。,公式,：,特点：取决于物标高度、地面曲率、大气蒙气差。,e,H,物标地理能见距离,计算公式,：,式中：,H,物标高程（米）；,e,测者眼高（米）,n mile,D,H,定义,D,o,：具有一定眼高的测者，理论上能够看到物标的最大距离称为,物标地理能见距离。,D,o,De,四、灯标射程,1,、,中版资料灯标射程,概念,：,晴天黑夜，当测者眼高为,5 m,时，理论上能够看见灯标灯光的最大距离。灯光的强弱与灯高、眼高无关。,取值,：,min,光力能见距离、,D,O,（,e,5m,）,（,与实际眼高无关,。,）,2,、,英版资料灯标射程,光力射程,：,某一气象能见度条件下，灯标灯光的最大能见距离。,额定光力射程,：,气象能见度为,10 n mile,时，灯标灯光的最大能见距离。多数国家采用，可从,灯标表,的“特殊说明”（,special remarks),了解。,特点：,仅与灯光强度和气象能见度有关，而与测者眼高、灯高、地面曲率和地面蒙气差无关。,光力射程图,额定光力射程,实际能见距离,直见光源,无灯光,初显（,appearing,）,和初隐,(dipping),的 定义及计算公式,B,位置,C,位置,初显位置,初显距离,A,位置,N mile,初显：灯塔光源中心初露测者水天线的那一瞬间称为灯光,初显，此时，船到灯塔的距离称为初显距离。初隐则相反。,看见光辉,初显,/,初隐,（判断）,判断：,如：射程,D,0,e=5m,，,无初显,/,初隐（弱光灯标）；,如：射程,D,0,e=5m,，,可能有初显,/,初隐（强光灯标）,注意：,判断时，用眼高,5m,时的地理能见距离与射程相比较；,符号“,”,代表“取整”，,18.9,18,初显,/,初隐,距离,公式：,（,END,）,初显,/,初隐,（例,1,）,例,1,：,中版海图某灯塔灯高,84 m,，,图注射程,18 n mile,，,测者眼高,16 m,，,试问该灯塔是否有初显或初隐？若有则求出显隐距离。,解：,D,0,(e=5)=,2.09(+)=,23.8 n mile,23.8n mile,取整为,23 n mile,，,大于射程,18 n mile,，,所以该灯塔无初显或初隐。,（,END,）,初显,/,初隐,（例,2,）,例,2,：,已知测者眼高,16 m,，,中版海图某灯塔灯高,84 m,，,射程为,23 n mile,，,试问该灯塔有无初显或初隐？若有则求出显隐距离。,解：,D,0,(e=5)=,2.09(+),=23.8 n mile,23.8n mile,取整为,23 n mile,，,等于射程,23 n mile,，,所以该灯塔有初显或初隐。,显隐,=2.09(+)=27.5 n mile,初显,/,初隐,（例,3,）,例,3,：中版海图某灯塔射程,20 n mile,，,测者眼高,18 m,，,求该灯塔初显距离。,解：因,灯塔灯光最大可见距离,（英版）,判断,如：射程,D,0,，则,D,max,D,0,；,如：射程,D,0,，则,D,max,射程。（与测者眼高无关）,即：,D,max,射程，灯标地理能见距离,min,灯塔灯光最大可见距离,（中版）,判断,如：强光灯塔（射程,D,0,（,e=5,）,），,D,max,D,0,显隐,；,如：弱光灯塔（射程,D,0,（,e=5,）,），,D,max,=,射程。,注意：,判断是否有初隐或初显时，用眼高为,5m,的地理能见距离与射程相比较；计算初隐,/,初显距离时，使用实际眼高。,测者实际能看到灯标灯光的最大距离还与很多因素有关，如灯光强度、气象能见度、地面蒙气差、灯高、眼高、视力、背景亮度等，故,D,max,只能作为何时可能看到灯标的参考数据。也可利用,显隐,来概略估计船舶与灯塔的距离。,灯塔灯光最大可见距离,（例,1,）,例,1,：中版海图某灯塔灯高,40 m,，,图注射程,16 n mile,，,已知测者眼高,16 m,，,试求该灯塔灯光的最大可见距离,D,max,。,解,：,17.9=17 n mile,，,大于射程，该灯塔为弱灯光灯塔，无初显或初隐,D,max,=,射程,=16 n mile,灯塔灯光最大可见距离,（例,2,）,例,2,：,中版海图某灯塔灯高,81 m,，,图注射程,23 n mile,，,已知测者眼高,16 m,，,试求该灯塔灯光的最大可见距离,D,max,。,解,：,23.5=23 n mile,，,等于射程，该灯塔为强灯光灯塔，有初显或初隐,D,max,=D,o,=2.09(,+,）,=,27.2,n mile,灯塔灯光最大可见距离,（例,3,）,例,3,：,英版海图某灯塔灯高,36 m,，,额定光力射程,24 n mile,，,试求测者眼高,16 m,时，该灯塔灯光最大可见距离。,解：,该灯塔射程大于地理能见距离,D,o,D,max,=D,o,=20.9n,mile,。,某英版海图灯塔标注为：“,Fl(2)6s64m20M”,e=9m,试求,D,max,？,某轮白天航行于成山角附近海域，能见度良好，发现中版海图上一灯标射程为,12,，灯高,36,米，测者眼高为,16,米，试求该灯塔的初显隐距离。,第四节,航速与航程,有关概念,用主机转速估算航速,基本原理,船速的测定,测速场简介,船速测定与注意,（,主机转速与船速对照表,）,用计程仪测定航程,计程仪简介,计程仪改正率及测定,计程仪航程计算,航速与航程,（有关概念）,船速,（,ship speed,）：,船舶在无风流海域中，直线航行时的航行速度。,（,单位：,knot,kn1kn=1n mile,）,航速,（,speed,）,对水航速（,speed through the water,）：,船舶相对水的航行速度。,对地航速,/,实际航速（,speed over ground,）：,船舶相对海底的航行速度。,计程仪航速（,speed by log,）,主机航速（,speed by RPM,）,关系：,实际航速对水航速流速,实际航速,对水航速,流速,航速与航程,（有关概念）,航程,（,distance,run,）：船舶航行的距离，航行速度是单位时间的航程。,对水航程,（,distance through the water,）：,相对与水面的航程,对地航程,（,distance over the ground,）：,相对与海底的航程,计程仪航程,（,distance by log,）：,分绝对和相对计程仪航程,关系,：,实际航程对水航程流程,一、,用主机转速估算航速,（基本原理）,船舶是依靠螺旋桨推水的,反作用力,向前推进的。其船速与转速之间有直接关系。,螺距,(m/r),：螺旋桨在固体中旋转一周所推进的距离。,滑失,（,slip):,螺距与实际推进的距离之差。由水的流动和受到阻力引起。,滑失比,：滑失与螺距的百分比。,船舶对水航程,=,主机理论航程,(1-,滑失比,),船速,=,螺距,(m/r),推进器转速,(r/min)60(min)(1,滑失比,)1 852(m)(kn),例题：已知某轮螺距,P:,4.8,米，,RPM 111.6,转,/,分，,4.81%,，求船速。,解：根据公式：,V,E,(,60/1852),PRPM,（,1,）,0.03244.8111.6,（,1,4.81%,）,16.5,（,节）,答：船速为,16.5,节。,滑失是变量，与风浪、吃水、吃水差、海蛎子等有关。故船速和,RPM,的关系常通过在,船速校验线,实测来确定。,测速场简介,测速场：用来测定,V,E,和,L,；由对横向叠标和对导航叠标组成。,船速校验线应具备的条件：,适当的长度,1,2 n mile,（,18kn,）,足够的水深（防止浅水阻力）,h 1.5(V,2,/g)+