航海学1()PPT课件
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航海学(潮汐、航标、资料、航法)PPT课件
M
A1
➢ A3(下中天)：HW2
➢ A4(转90O)：LW2
太阴日：24h48m
潮汐周期：12h24m（半日潮）
（END）
2021
A4
P
A3
A2 E
13
潮汐周日不等
成因：0 且 0
现象： ➢ 0 ：
D1
M
Z 1
• 两次HW(LW)潮高不等； Q 1
• 涨(落)潮时间间隔不等；
PN
L D2 Z
港SC）]×潮差比＋（附港MSL＋附港SC） ❖ 或：附港高(低)潮＝主港高(低)潮潮高×潮差比＋改正值
步骤
实例1、实例2（END）
2021
45
差比数表预报内容
高潮时差、低潮时差、潮差比、改正值；
❖ 高潮时差：主港与附港高潮潮时之差，“+/-” ❖ 低潮时差：主港与附港低潮潮时之差，“+/-” ❖ 潮差比：
潮最高->小潮
（END）
太阳引潮力
地球
月引潮力
太阳
月潮椭圆体
下弦月
2021
17
潮汐半月变化规律
❖
新月(朔)->上弦->满月(望)->下弦-> 新月
❖ 潮 汐 大潮 小潮 大潮 小潮 大潮
❖ 高潮高 max min max
min max
❖ 低潮高 min max min
max min
❖ 潮 差 max min max
❖ 海水无摩擦力和惯性力，外力使海水在 任何时候都处于平衡状态。
（END）
2021
20
实际潮汐情况
❖ 高潮不一定发生在中天时，而是滞后 一定时间（高潮间隙）；
航海学ppt
退出
3.有风无流情况下的航迹绘算
➢ 解：①从0800船位画出CA线，并求TC（CA-α） ②求1000的推算船位
CA045°GC041°(△G-2°, α+6°) TC
1000 26.5
SG≈SL (26.5×1.1=29.15)
0800 0.0
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end
退出
4.有流无风情况下的航迹绘算
end
退出
3.有风无流情况下的航迹绘算
➢ （2）已知CA，求预配α的TC ➢ 有TC=CA-α
例：0800 L0′.0，某船CA045°，计程仪船速VL12kn， △L+10%，△G-2°。航行海区有北风六级，风压差α取6°, 求TC
1000 L26′.5。求推算船位。
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endCAFra bibliotekT1L1
nVC
左舷受流， β为+
SL
T2
β
L2 nVGCA×××°，CC×××°（△C×°β×°）
nVL
总结：已知CA时，先从起始点作流向线求水流三角形，得到TC，后
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end
退出
3.有风无流情况下的航迹绘算
➢ 解：①从0800船位画出推算航迹CA（=TC+α）线 ②求1000的推算船位
CA
CA051°GC047°(△G-2°, α+6°)
1000 26.5
0800 0.0
SG≈SL (26.5×1.1=29.15)
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end
退出
海图上的计划航线和航向
CA CA
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3.有风无流情况下的航迹绘算
➢ 解：①从0800船位画出CA线，并求TC（CA-α） ②求1000的推算船位
CA045°GC041°(△G-2°, α+6°) TC
1000 26.5
SG≈SL (26.5×1.1=29.15)
0800 0.0
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end
退出
4.有流无风情况下的航迹绘算
end
退出
3.有风无流情况下的航迹绘算
➢ （2）已知CA，求预配α的TC ➢ 有TC=CA-α
例：0800 L0′.0，某船CA045°，计程仪船速VL12kn， △L+10%，△G-2°。航行海区有北风六级，风压差α取6°, 求TC
1000 L26′.5。求推算船位。
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endCAFra bibliotekT1L1
nVC
左舷受流， β为+
SL
T2
β
L2 nVGCA×××°，CC×××°（△C×°β×°）
nVL
总结：已知CA时，先从起始点作流向线求水流三角形，得到TC，后
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end
退出
3.有风无流情况下的航迹绘算
➢ 解：①从0800船位画出推算航迹CA（=TC+α）线 ②求1000的推算船位
CA
CA051°GC047°(△G-2°, α+6°)
1000 26.5
0800 0.0
SG≈SL (26.5×1.1=29.15)
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海图上的计划航线和航向
CA CA
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航海学课件完整版
第一篇航海学地文航海航海学是一门研究船舶如何安全、经济地从一个港口（地点）航行到另一港口（地点）的实用性学科。
航海学主要研究下列课题：1．拟定一条安全、经济的航线和制定一个切实可行的航行计划。
2．航迹推算，包括航迹绘算和航迹计算两种方法。
航迹推算是指根据船上最基本的航海仪器（罗经和计程仪）所指示的航向和航程，结合海区内的风流要素和船舶操纵要素，不借助外界物标或航标，从某一已知船位起，推算出具有一定精度的航迹和某一时刻的船位的方法。
它是驾驶员在任何情况下，求取任何时刻的船位的最基本的方法，也是陆标定位、天文定位和电子定位的基础。
3．测定船位（简称定位），包括陆标定位、天文定位和电子定位三种。
陆标定位是指观测海图上标有准确位置的，并可供目视或雷达观测的山头、岛屿、岬角、灯塔等显着的固定物标与本船的某一（某些）相对位置关系，如方位、距离和方位差等，从而在海图上确定本船船位的方法和过程。
陆标定位一般可分为方位定位、距离定位、方位距离定位和移线定位等。
天文定位是指在海上利用航海六分仪观测天体（太阳、月亮和部分星体）高度来确定船舶位置的一种定位方法。
电子定位是指利用船舶所装备的无线电定位系统的接收机来测定本船位置的一种定位方法。
目前，普遍使用的有GPS定位系统和罗兰C定位系统。
船舶航行中，要求航海人员尽一切可能随时确定本船的船位所在。
这样，才可能结合海图，了解船舶周围的航行条件，及时采取适当、有效的航行方法和必要的航行措施，确保船舶安全、经济地航行。
航迹推算和定位是船舶在海上确定船位的两类主要方法。
4．航行方法，研究在各种航海条件下的航行方法，如沿岸航行、狭水道航行和特殊条件下的航行等。
为了研究上述课题，航海学还必须包括航海学基础知识和航路资料等基本内容。
其中，航海学基础知识主要包括坐标、方向和距离，以及海图两大部分内容；航路资料主要包括：潮汐与潮流、航标与《航标表》和航海图书资料等内容。
第一章坐标、方向和距离第一节地球形状和地理坐标一、地球形状航海上船舶和物标的坐标、方向和距离等，都是建立在一定形状的地球表面的，要研究坐标、方向和距离等航海基本问题，必须首先对地球的形状和大小作一定的了解。
课件 航海学 第一篇 第二章 海图识图
经扫海或潜水员探测的障碍物
渔栅是捕鱼用的木栅、竹栅或系网捕鱼的桩等。
渔栅
5、潮流、海流和洋流
回转潮流，矢符表示潮流流向，地名表示主港 名称。0表示主港高潮时，1，2，······表示主港高 潮前时，Ⅰ，Ⅱ， ······表示主港高潮后时。
5、潮流、海流和洋流
涨潮流 落潮流 海流 洋流
2.5Kn 2.5Kn
实测水深 2) 礁石上的水深以及用等深线显示地形的最浅水深，
可将其水深注记移至附近表示。
移位的水深
1、水深
3) 狭水道内最浅水深在实测位置注记困难时， 可采用此注记表示。
狭水道内最浅水深 4) 未测到底水深是指测到一定深度尚未着底的深度。
●
198
未测到底的水深
1、水深
5）直体注记水深表示深度不准确，采自小比例尺图或 旧版资料的水深。未精测水深亦用此符合表示。
危险沉船 沉船堆是指海底两个或两个以上沉船的区域。沉船数量 明确的应注明数量。
沉船堆
3、航行障碍物——沉船类
非危险沉船是指深度大于20m的沉船。深度不明，但不 影响水面航行的沉船用此符号表示。
非危险沉船
4、其他航行障碍物
深度不明的障碍物用此符号表示。右图为不依比例符号， 危险线内设浅蓝实色。
深度不明的障碍物 已知最浅深度的障碍物，危险线内按实际深度设色。
二、海图标题栏与图廓注记
(4)图幅(dimensions) 内廓界限尺寸 检查伸缩变形 (5)对数图尺(logarithmic scale) (6)阅图号(adjoining chart number)
三、重要海图图式
1、水深 1) 水深注记（整数）的中心即为水深的实测点位。
实测水深一般用斜体注记表示。
渔栅是捕鱼用的木栅、竹栅或系网捕鱼的桩等。
渔栅
5、潮流、海流和洋流
回转潮流，矢符表示潮流流向，地名表示主港 名称。0表示主港高潮时，1，2，······表示主港高 潮前时，Ⅰ，Ⅱ， ······表示主港高潮后时。
5、潮流、海流和洋流
涨潮流 落潮流 海流 洋流
2.5Kn 2.5Kn
实测水深 2) 礁石上的水深以及用等深线显示地形的最浅水深，
可将其水深注记移至附近表示。
移位的水深
1、水深
3) 狭水道内最浅水深在实测位置注记困难时， 可采用此注记表示。
狭水道内最浅水深 4) 未测到底水深是指测到一定深度尚未着底的深度。
●
198
未测到底的水深
1、水深
5）直体注记水深表示深度不准确，采自小比例尺图或 旧版资料的水深。未精测水深亦用此符合表示。
危险沉船 沉船堆是指海底两个或两个以上沉船的区域。沉船数量 明确的应注明数量。
沉船堆
3、航行障碍物——沉船类
非危险沉船是指深度大于20m的沉船。深度不明，但不 影响水面航行的沉船用此符号表示。
非危险沉船
4、其他航行障碍物
深度不明的障碍物用此符号表示。右图为不依比例符号， 危险线内设浅蓝实色。
深度不明的障碍物 已知最浅深度的障碍物，危险线内按实际深度设色。
二、海图标题栏与图廓注记
(4)图幅(dimensions) 内廓界限尺寸 检查伸缩变形 (5)对数图尺(logarithmic scale) (6)阅图号(adjoining chart number)
三、重要海图图式
1、水深 1) 水深注记（整数）的中心即为水深的实测点位。
实测水深一般用斜体注记表示。
航海学001-坐标方向距离解析PPT课件
G 0
-
PN
M
180
O
Q'
E
PS
38
地理纬度
概念
PN
A G
Q
O
W
M A' Q'
E
PS
-
39
地理纬度
概念
PN
某点的地理 A
纬度是指地球椭
G
圆子午线上该点
的法线与赤道面 Q
O
的夹角。 W
M A' Q'
E
PS
-
40
地理纬度
概念
PN
某点的地理 A
纬度是指地球椭
G
圆子午线上该点
的法线与赤道面 Q
O
PN
O
Q'
PS
-
31
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 Q 道上所夹的短弧长 或该短弧所对应的 球心角。
PN
G O
PS
-
M Q'
32
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 Q 道上所夹的短弧长 或该短弧所对应的 球心角。
PN
G O
PS
-
M Q'
-
9
大地球体的三种近似体
第一近似体：地球圆球体
➢ 概念： ➢ 参数：R = 3 437.746 8 n mile = 6 366
707m
➢ 应用：计算简便、精度要求不高。
第二近似体：地球椭圆体
第三近似体：地球椭球体
（END）
-
10
地球椭圆体
概念
参数：长半轴a、短半
航海学第五节海图PPT课件
（END）
正圆柱投影
经线 -> 相互平行直线 纬线 -> 相互平行直线（经、纬线相垂直） 等经差 经线 -> 等间距 相互平行直线 等纬差 纬线 -> 不等距 相互平行直线（渐长）
墨卡托投影（纬度渐长率）
概念：图上任意纬线至赤道的距离与图上1赤道里
（图上经差1’长度）的比值。（示意图）
识图
海图标题栏与图廓注记 海图基准面（高程基准面、深度基准面） 重要的海图图式
➢ 高程、水深和底质 ➢ 航行障碍物（礁石、沉船、其他重要图式） ➢ 助航标志（重要航标、雷达信标、灯标注记） ➢ 其他常用图式
常见高程、水深、礁石、沉船、碍航物图式
（END）
海图标题栏
出版单位徽志、图幅地理位置和图名 编图资料说明：
➢ 英版―天文最低潮面 （lowest astronomical tide, LAT）
（END）
高程（height）
概念：陆上数字、部分水上带括号数字 起算面： 单位：
中版― m；英版― m（米制）/ ft（拓制）
特殊高程： 标注：
<10m：标至0.1米； >10m：标至整米（舍小数部分）
（END）
图上大圆弧为直线； 仅切点为等角投影，纵向变形>横向变形；
愈远变形愈大。（END）
大圆海图使用注意事项
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。
(a)
(b)
(c)
外射投影：
极射投影：绘制半空星图
正圆柱投影
经线 -> 相互平行直线 纬线 -> 相互平行直线（经、纬线相垂直） 等经差 经线 -> 等间距 相互平行直线 等纬差 纬线 -> 不等距 相互平行直线（渐长）
墨卡托投影（纬度渐长率）
概念：图上任意纬线至赤道的距离与图上1赤道里
（图上经差1’长度）的比值。（示意图）
识图
海图标题栏与图廓注记 海图基准面（高程基准面、深度基准面） 重要的海图图式
➢ 高程、水深和底质 ➢ 航行障碍物（礁石、沉船、其他重要图式） ➢ 助航标志（重要航标、雷达信标、灯标注记） ➢ 其他常用图式
常见高程、水深、礁石、沉船、碍航物图式
（END）
海图标题栏
出版单位徽志、图幅地理位置和图名 编图资料说明：
➢ 英版―天文最低潮面 （lowest astronomical tide, LAT）
（END）
高程（height）
概念：陆上数字、部分水上带括号数字 起算面： 单位：
中版― m；英版― m（米制）/ ft（拓制）
特殊高程： 标注：
<10m：标至0.1米； >10m：标至整米（舍小数部分）
（END）
图上大圆弧为直线； 仅切点为等角投影，纵向变形>横向变形；
愈远变形愈大。（END）
大圆海图使用注意事项
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。
(a)
(b)
(c)
外射投影：
极射投影：绘制半空星图
大连海事大学航海技术航海学课件.ppt
船舶结构与设备对应我校教材
船舶结构与设备 船舶结构与设备习题集
航海气象对应我校教材
航海气象与海洋学 航海气象习题集
航海学对应我校教材
航海学 航海仪器 航海雷达与ARPA 航海学习题集
船舶管理对应我校教材
船舶安全管理 远洋运输业务与海商法 船舶管理习题集
天Байду номын сангаас航海
第一章 天文导航概述 第二章 天球坐标 第三章 天体视运动 第四章 时间与天体位置 第五章 求天体真高度 第六章 天文船位线 第七章 观测天体定位 第八章 天文船位误差 第九章 天测罗经差
1.三副证书考前评估
（1）海图作业 （2）船舶定位 （3）航线设计 （4）测罗经差 （5）航海仪器的正确使用 （6）货物积载与系固 （7）航海英语
航海学
附篇 球面三角与船位误差理论基础 第一篇 基础知识 第二篇 航迹推算与陆标定位 第三篇 电子航海 第四篇 天文航海 第五篇 航路资料 第六篇 航线与航行方法
海事局考试内容
航海学1 航海学2 航海学3
航海学1
第一篇 基础知识 第二篇 航迹推算与陆标定位 第三篇 电子航海
1.航海英语 2.船舶值班与避碰 3.航海学 4.船舶货运 5.船舶结构与设备 6.航海气象 7.船舶管理
航海英语对应我校教材
1.航海英语会话 2.航海专业英语阅读 3. 航海英语习题集
船舶值班与避碰对应我校教材
船舶值班与避碰 船舶值班与避碰习题
船舶货运对应我校教材
船舶货运 船舶货运习题集
附篇 第四篇
航海学2
球面三角与船位误差理论基础 天文航海
教学课件：《航海学》
lesser arc of the equator contained between the prime meridian and the meridian which passes through the point. It is measure from 0ºto 180º on either side of the prime meridian and named East or West.
• The Prime Meridian: This is a semi great
circle on the earth’s surface which runs between the two geographical poles, and passes through an arbitray point in Greenwich. Any semi great circle which runs between the poles is called a meridian. All meridians cut the equator at their mid point at right angles, and all meridians intersect at the poles.
• Those points at which the axis of
the earth’s rotation cuts the earth’s surface.
• The measurement of position
• The great circles used are: • The Equator: A great circle on the
of any meridian contained between the equator and the parallel of latitude through the point. Latitude is named North or South of the equator.
• The Prime Meridian: This is a semi great
circle on the earth’s surface which runs between the two geographical poles, and passes through an arbitray point in Greenwich. Any semi great circle which runs between the poles is called a meridian. All meridians cut the equator at their mid point at right angles, and all meridians intersect at the poles.
• Those points at which the axis of
the earth’s rotation cuts the earth’s surface.
• The measurement of position
• The great circles used are: • The Equator: A great circle on the
of any meridian contained between the equator and the parallel of latitude through the point. Latitude is named North or South of the equator.
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9°50′.0N 9°50′.0S
32°.50N或32°50′N 32°50′.0S 32°05′.0N 120°25′05″E 120°25′.5E 120°27′00″W
地心坐标
• 地理经度
• 地心纬度（geocentric latitude, e ）
该点子午线的向径与赤道面的交角。
• 地心纬度改正量( -e)″=691″.5sin2
三、大地坐标系(geoid coordinate system)
• 确定地球椭圆体与大地球体的相互位置。 • 明确三个问题：
确定椭圆体参数 确定椭圆体中心位置（定位） 确定坐标轴方向（定向）
• 注意： 地理坐标只是在相应的椭圆体上存在 同一椭圆体的坐标系不同，则同一物标也有不同的经纬度 只有同一大地坐标系下的同一地球椭圆体上的位置才有唯一的表 达式
第一节 地球形状、地理坐标与大地坐标系 位置：船的位置、物标的位置如何表达
第二节 航向与方位 方向：船的方向（航向）、物标的方向（方位）如何确定
第三节 能见地平距离和物标能见距离 距离：海上距离如何表达
第四节 航速与航程 速度：船舶速度如何确定
第一节 地球形状、地理坐标与大地坐标系
• 背景：平面上位置的确定
三、大地坐标系(geoid coordinate system)
• 不同国家会采用不同的坐标系和椭圆体，导致同一物标的经纬度不 同。
• 我国 1954年 北京坐标系 克拉索夫斯基椭圆体 原点为北京 1980年 西安坐标系 IUGG 1975年椭圆体 原点西安 2008年7月1日起全面起用2000中国大地坐标系（China Geodetic Coordinate System 2000, CGCS2000），为地心坐标系，相当于 WGS84（在经度相同时，纬度最大差值约为0.11mm）
长半轴（a） 短半轴（b） 扁率（flattening of earth,c） 偏心率（eccentricity of earth,e）
• 各国所采用的参数可能不同。
二、地理坐标(geographic coordinate)
• 地理坐标建立在地球椭圆体上 北极PN、南极PS 赤道 北半球、南半球 纬度圈 子午圈 子午线（经线） 格林子午线 东半球、西半球
• 地理经度（geographic longitude） 格林经线与某点经线在赤道上所截的短弧长， 或该短弧所对之球心角或极角 航海上用或Long表示 度量方法：从格林经线向东（向西），0°~180°E（W）表示。
经纬度书写正误
• 09°50′.0N • 99°50′.0S • 32°50N • 32°50′0S • 32°5′.0N • 120°25′5″E • 120°25′.5″E • 120°25′120″W
• 坐标变换问题： 在高精度航海计算时，两坐标系间的位移量大于海图的极限精度时， 要依照海图标题栏说明进行改正。
• 大地水准面与地球椭圆体表面之差：在高精度导航仪中要对天线高
度修正（仪器是用椭圆体来计算的）
第二节 航向与方位 Course and Bearing
一、方向的确定与划分
（一）方向的确定 • 测者铅垂线 • 测者地平平面（horizon） • 测者真地平平面（true horizon） • 测者地面真地平平面（sensible horizon）
• 地理坐标的起算点：赤道与格林经线交点 • 坐标线图网：经线和纬线
地理坐标
• 地球表面上任一点用地理坐标（地理经度和地理纬度）来表示。 • 地理纬度（geographic latitude）
地球椭圆子午线上某点的法线与赤道面的夹角
航海上通常用或Lat表示
度量方法：从赤道向北（向南）， 0°~90°Ｎ（Ｓ）表示。
D = 2－1
东经为“＋”，西经为“—”。 D为正值，到达点在起航点之东面，经差为东，用E表示； 经差最大不超过180°，当计算结果的绝对值大于180°时，应用 360°减之，并改变原来的符号。
例题
例1：起航点132°50′.0N，1120°25′.0E，到达点225°40′.0S、
2140°50′.0E，求D、D；
例２：起航点150°30′.0S，1120°42′.0E，到达点268°48′.0N、
2156°28′.0W，求D、D；
2 68480N () )1 50300S ()
D119180N ()
2 156280W () ) 1 120420E() D 277100W ()
D 360 277100 82500E
航海学1
MARINE NAVIGATION(1)
课程介绍
• 课程性质： 本专业学位课程 学习其它专业课程的基础
• 课程内容： 第一章 坐标、方向和距离 第二章 海图 第三章 航标与《航标表》 第四章 航迹推算 第五章 陆标定位
本课程核心问题
要确定四个问题： 位置、方向、距离、速度
第一章 坐标、方向和距离 (coordinate, direction and distance)
大地水准面
近似体
第一近似体——地球圆球体：用于简便计算；
第二近似体——地球椭圆体：大地测量学、海图学、较精确 计算用。
地球椭圆体(earth ellipsoid)
• 地球椭圆体是由椭圆PNQPSQ′绕短轴（地轴）旋转而成 • 参数：表示地球椭圆体的形状和大小
Y
y
A（x，y）
O
x
X
• 结论：平面上确定坐标原点、建立坐标系图网，任意点A都有唯一的 一对（x，y）与之对应。
一、地球形状（figure of the earth）
实际地球
不规则，无法解决航海问题
大地球体
大地球体：由大地水准面所包围的几何体。
水准面：指通过该点且与该点的铅垂线垂直的平面。
大地水准面：与平均海面相吻合的水准面，并延伸到陆地内 部，在延伸中始终保持此面处处与当地的铅垂线正交，所形 成的一个连续不断的、光滑的闭合曲面。
纬差和经差
（Difference of latitude & Difference of longitude）
• 用于表示位置变化的方向和大小。
• 纬差：两点纬度之差，用D表示。 D = 2－1
北纬为“＋”，南纬为“—”。
D为正，到达点在起航点之北，纬差
为北，用Ｎ表示。
• 经差：两点经度之差（小于180°）， 用D表示。