航海学教案
教案(航海学3)
课程名称《航海学》3 教材版本《航海学》郭禹，1999年课程进度35-36/46 所属教研室航海教研室
教案版本2003年第1版修订日期2003-05-18
一、教学目的和教学设备、资料
1 .目的：了解和掌握大洋航线选择方法和航行注意事项；利用大圆海图设计大洋航
线和混合航线的航线设计方法。
2 .设备与资料：计算机辅助教学系统、黑板（白板）、大圆海图及相应的航用海
图、海图作业工具。
二、教学内容和时间分配
1 .绪论5
2 .选择大洋航线应考虑的因素10
3 .大洋航线选择原则、方法和实例15
4 .大洋航行注意事项15
5 .利用大圆海图设计大圆航线和混合航线（实操）40
6 .总结5
三、讲授内容重点和注意事项
1 .大洋航线设计原则、考虑因素和方法。
2 .训练学生利用大圆海图设计大洋航线和混合航线的设计操作能力。
四、自学内容和作业
1 .大洋航线选择。
2 .在大圆海图上设计大洋航线和混合航线。
3 .掌握大洋航线选择的原则、考虑因素和方法。
4 .掌握在大圆海图上设计大洋航线和混合航线的方法。
教案撰写人刘德新王凤武教案审核人张吉平教研室主任刘德新
钟
钟钟
钟钟钟分分分分分分。
《航海学》课程教学大纲(青岛船员)
《航海学》课程教学大纲一、教学目的和基本要求教学目的：《航海学》是海洋船舶驾驶专业的主要专业课程之一，是一门理论性较强，实践技能要求较高的综合性课程。
本课程可使学生获得从事与海洋船舶驾驶有关工作所必需具有的基本理论，基本知识和基本技能，并为后续课程的学习准备必要的知识。
通过在校学习、培训和上船实习，学生完全能够胜任操作级驾驶员的工作，能够基本履行远洋船舶管理级驾驶员职责。
在毕业前参加海事局统考，取得海船驾驶员适任证书。
基本要求：通过对《航海学》的学习，学生可熟练掌握：在航用海图上进行船舶航迹推算的方法；远洋船舶导航技术；正确引导船舶从始发港安全、经济的到达目的港；主要航海仪器的正确操作与使用等内容；基本掌握地文航海、天文航海、电子航海和航线与航行方法的基础理论知识等内容。
了解：航海专业数学；基本误差理论；太阳特大高度定位、太阳金星联合定位、三星定位；船舶组合导航；电子海图、导航仪器、电航仪器的基本工作原理和结构；特殊环境中的航行；当前航海技术的新发展等内容。
二、相关教学环节安排1．常规课堂教学为主，适当采用多媒体投影教学。
2．教学时尽量采用现场课，有关实训在适任评估集中训练时进行。
3．每次课布置作业，作业量1～2道题，主要针对基本概念、计算、理论等内容。
三、主要内容及学时分配主要内容：航海一（112学时）（一）航海专业数学基础1．球面三角2．观测误差（二）坐标与时间1．地理坐标2．天球坐标3．时间（三）航向、方位和距离1．航海上常用的度量单位2．能见地平距离与物标地理能见距离3．向位与舷角4．向位的测定与换算5．航速和航程（四）海图1．地图投影与分类2．墨卡托海图3．大圆海图4．其他航用海图5．海图识读、管理与使用（五）航迹推算1．航迹绘算2．航迹计算（六）陆标定位1．航海上常用的位置线2．方位定位3．距离定位4．移线定位（七）天文定位1．天体视位置2．天体高度的测定3．高度差法求船位线4．观测太阳定位5．晨昏测星定位（八）船位误差1．评定船位误差的基本方法2．推算船位误差3．陆标定位误差4．天文定位误差航海二（56学时）（九）电航仪器1．磁罗经2．陀螺罗经3．回声测深仪4．计程仪（十）无线电仪器定位1．无线电测向定位2．雷达定位3．罗兰C定位4．GPS定位（十一）船舶组合导航1．船舶组合导航2．船舶组合导航系统3．利用天体测罗经差航海三（55学时）（十二）航标1．航标的作用与分类2．海上浮标制度（十三）航海图书资料1．航海图书目录2．《世界大洋航路》与每月《航路设计图》3．《航路指南》4．英版《进港指南》5．航标表6．英版《无线电信号表》7．中、英版《航海通告》及海图改正8．其他资料（十四）航线与航行方法1．大洋航行2．沿岸航行3．狭水道航行4．特殊环境中航行5．船舶交通管理（十五）航行计划与记录1．航行计划的拟定2．燃料消耗与船舶航速的关系3．航海日志4．航行数据记录仪5．电子海图课时分配四、考试方式及要求采用日常考核与结束课程考核相结合，各占一定的比例（具体比例按学院有关条例执行）。
航海学 教案(1)
课程简介：
一．本课程校内发展的主要历史沿革 我校创办于1960年，航海技术（船舶驾驶）专业一直是 学校的主干专业之一。《航海学》课程的教学内容是由《地 文航海》、《天文航海》、《航海仪器》等3门课程组成， 该课程涵盖了《中华人民共和国海船船员适任考试、评估和 发证规则》中所有9个评估项目中的6个项目，是重要的专业 主干课程。
D － 31°41′.0 S D ＋ 206°22′．0 360°－206°22′.0 ＝153°38′．0 W 答：两地间纬差31°41′．0 S；经差153°38′．0 W。
三．地球椭圆体要素
1．纬度圈半径r与纬度之关系
r a cos 1 e sin
2 2
Pn r
A
Q
二．课程主要内容
《航海学》是一门理论性与操作性均较强的应用性课程， 是航海技术专业学生必修的重要主干课。该课程主要介绍与 船舶航行有关的航海基础理论知识；各种情况下的航迹推算、 陆标定位、无线电定位与导航、天文定位等获取船舶位置、 引导船舶沿计划航线航行的方法、航海图书资料应用、改正 和管理及航线设计等内容。
Q'
2）地理纬度(geographic latitude（）
（1）定义： 过地球椭圆体子午线上某地的法线与 赤道平面的夹角。 （2）度量方法： 以赤道为基准，向北（或向南）以 Q 0°~90°计量。 向北度量时，称为北纬，用“N”表示； 向南度量时，称为南纬，用“S”表示。 （3）表示方法： 杭州纬度：30°00′．0N；北京纬度： 39°54′．4N。 3）地心纬度(geocentric latitude)（e） （1）定义：某地和地心的连线与赤道平面 的夹角。 Q （2）地心纬度改正量－e＝ 691″．5sin2＝11′．5 2sin2
航海学 教案(2)
测者地面真地平平面
NT
W
南北基准线 NT
测者A
Pn
W
E
铅垂线
E
O
S
Ps 测者子午圈平面
3．方向的划分
1）圆周法： 以测者为中心，以正北为 基准，顺时针方向以000°～ 360°计量。 测者 2）半圆法： 以测者为中心，以正北（或 正南）为基准，向东（或向西） 以0°～180°计量。 3）罗经点法： 4个基点 4个隅（偶）（象限点）点 8个三字点 16个偏点（奇数点）。 4．三种方向划分之间的换算： 1 P＝11°.25
1400 CL TBB 188°
B
1）船舶首尾线：船舶中剖面与测者地面真地平平面的交线。 2）航向线CL：船舶首尾线沿船首方向的射线。 3）真航向(true course)（TC）：船舶航向线与真北线之夹角。 4）真方位(true bearing)（TB）：物标方位线与真北线之夹角。 5）舷角（relative bearing）（Q）：物标方位线与航向线之夹角。 舷角度量方法：以航向线为基准，顺时针方向，以0°～360°计量； 测者地面真地平平面 以航向线为基准，向右（或向左），以0°～180°计量。 2．真航向、真方位、舷角三者之关系 右舷＋ TB TC Q 左舷－ ； 3．计算注意事项： NT CL CL TB
NT 080° A L 1000 NT
295°
CL
例题2-2某船真航向098°，航行中1400分别测得A 物标真方位045°和B物标真方位188°，求A、B 两物标的舷角。
解：QA＝TBA －TC＝045°－098°＝－53°＝53°左
QB＝TBB －TC＝188°－098°＝90°右（右正横）
A 225°
航海学 第二节航向与方位
航海学 教案(3)
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
C.地磁异常，磁暴变化等。
3）磁差资料的获取方法
航行图：
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； 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。
Dev
罗方位CB：罗北线和物标方位线之夹角
磁方位MB：磁北线和物标方位线之夹角 真方位TB：真北线和物标方位线之夹角
CC CB MB TB A物标方位线 物标A MC TC CL
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－)
例题3-1：某船陀螺航向314°，航行中测得物标A陀螺方位 075°，陀螺差1°W，求该船真航向和物标A的真方位。 解： TC＝GC＋△G＝314°＋1°W＝313° TBA＝GB＋△G＝075°＋1°W＝074°
△G1°W NG CL 0° 罗盘 GC314° TC 313° TBA 074° GB075° 物标A NT
第三节 向位的测定与换算
第三节 向位的测定与换算
0
NG
一、陀螺罗经 1、陀螺罗经北（NG） 陀螺罗经罗盘的0°所指的方向在测者地面 N N 真地平平面上的投影。 2、陀螺罗经差（△G）
航海学 教案(3)
E
S
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.11）自差表得1°.2W 答：该轮当时的磁罗经自差1°．2W。 例题3-5：已知某船罗航向320°，求该轮当时的磁罗经自差。
解：
(2.3 2.0) (320 315 ) Dev 2.0 2.1E 330 315
例题3-6：2002年9月，某船罗航向030°，测得物标罗方位 120°。已知航行海区磁差资料为4°30′W，1996（12′E）该 船自差表如表1-3-2，求该轮真航向和物标的真方位。 解： (1)根据罗航向查自差表，求自差:Dev＝2°.0E (2) 根据磁差资料，求航行年份磁差； Var航行＝Var标注＋年差×（航行年份－标注年份） ＝4°30′W＋12′E×(2002－1996)＝4°30′W＋72′E＝ 3°18′W ＝3°.3W (3) 根据基本公式，（真向位＝罗向位＋磁差＋自差）求真 向位 TC＝CC＋Var＋Dev＝030°＋3°.3W＋2°.0E＝028°.7 TB＝CB＋Var＋Dev＝120°＋3°.3W＋2°.0E＝118°.7 答：该轮真航向028°.7、物标的真方位118°.7。
1、求陀罗向位 GC＝TC－△G＝077°－1°W＝078°； GBA＝TBA－△G＝167°－1°W＝168° 2、求磁罗经向位 （1）根据磁差资料，求航行年份磁差； Var航行＝Var标注＋年差×（航行年份－标注年份） ＝1°30′E＋3′×（2002－1989）＝1°30′E＋39′＝2°.2E （2）根据公式将真航向换算成磁航向； MC＝TC－Var＝077°－2°.2E＝074°.8 （3）用磁航向代替罗航向查自差表，求自差；Dev＝1°.2W （4）根据公式将磁向位换算成罗向位。 CC＝TC－△C＝TC－Dev－Var ＝077°－1°.2W－2°.2E＝076° CBA＝TBA－Dev－Var＝167°－1°.2W－2°.2E＝166° 答：该船应驶的陀罗航向078°、罗航向076°。船舶抵达转向点时A物标的物标 的陀罗方位168°和罗方位166°。
航海学 教案(6)
地面上两个不同 方向的地物长度
投影到平面上两个 相对应的地物长度
无限小的图形和地面上的相对应处的图形保持形状相似 PS
（2）等积投影： 保持图上与地面相对应处的面积成恒定的比例 的投影。（行政区域图） （3）任意投影 既不等角又不等积的投影方法。 2）按构造图网的方法分类 （1）圆锥投影 ； （2）圆柱投影（纵轴圆柱投影、横轴圆柱投影、 斜轴圆柱投影）； （3）平面投影（心射投影——大圆海图）； （4）条件投影。
纬度 36°N 35°N 34°N 33°N 32°N
相邻整度数纬线间的 纬度渐长 纬度渐长率 距离间隔 率MP 差DMP DMP 6 (1 经差比例尺 )
60
2304.5 2223.1 2158.6 2087.0 2016.2
73.4
7.34
72.5 71.6 70.8
7.25 7.16 7.08
例6－1.以图上1°经度等于6cm的比例尺，绘制一 张：120°E～124°E，32°N～36°N范围的简易 墨卡托图网。
36°N I H G F D C 6cm 32°N A 120°E B m 32°.5 32°N 124°E m 33°.5 33°N m 34°.5 34°N m 35°.5 35°N
斜轴圆柱投影
PN
Q
Q’
PS
（3）平面投影（心射投影——大圆海图）
PN
Q
Q’
PN
PS
极切投影
图网特点：
极切投影时，所有经线为由极点向外辐射的直线，而所有 纬线为以极点为圆心的同心圆； 赤道相切投影时，经线为南北向相互平行的直线，纬线则 为凸向赤道的圆锥曲线。 图上直线为大圆弧； 图上仅切点为等角投影，离切点愈远，变形愈大。 心射投影不是等角投影，不能在大圆海图上直接量取方向 或夹角。除非图上绘制有变形向位圈，方可量取大圆方位。 大圆海图上相同纬度处投影变形不同，不能在大圆海 图上直接量取距离。除非图上事先绘制有量距曲线， 才能用特殊的方法量取距离。
航海学 教案(5)
L 2 L1 S
L
1 L
=100′.0＋38′/（1＋8%） =135′.2
答：2h后的计程仪读数L2为135′.2。
四．测定船速与计程仪改正率
1、船速校验线及测速场选择要求： 1）水深要求： h T g 式中： h ——水深（m）；
1 . 5V
2
S
T——船舶吃水（m）； g——重力加速度（m/s 2）。
2、船速及计程仪改正率的测定
1）无风流海域
VS 3600 S 1852 ( t 2 t 1 )
L S L ( L 2 L1 ) ( L 2 L1 ) 100 %
2）恒流海域
V1 3600 S 1852 ( t 2 t 1 )
V2 3600 S 1852 ( t 4 t 3 )
21 . 82 2 21 . 18 21 . 60 4
21 . 4 Kn
2、求计程仪改正率
L1 S L ( L 2 L1 ) L 2 L1
S L ( L4 L3 ) L 4 L3
100 %
3 (113 . 2 110 . 0 ) 113 . 2 110 . 0
0 . 0324 4 . 8 111 . 639 17 . 362 （节） 4 . 87 %
V VS
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《航海学(1)》课程教案
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二、教学内容和时间分配
1．绪论5（分钟）2．春分点和秋分点、春分点时圈10（分钟）
3．天体赤经、天体共轭赤经10（分钟）4．春分点格林时角10（分钟）5．天体时角和赤经间的关系10（分钟）6．测者真地平圈、垂直圈10（分钟）
7．天体高度、天体方位10（分钟）8．天球赤道坐标的度量单位5（分钟）9．例题15（分钟）6. 总结5（分钟）
三、讲授内容重点和注意事项
1．天体赤经、天体共轭赤经。
2．春分点格林时角。
3．天体时角和赤经间的关系是观测恒星定位知识点，公式要在理解的基础上熟记。
4．测者真地平圈、垂直圈。
5．理解地平坐标系是确定天体在天球上的另一种方法，天体高度和天体方位使观测者能与天体有机联系起来，测天定位成为可能。
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