混合航线和大圆航线分解
第一章 大洋航行与最佳航线讲解
第一段：由起航点A到与限制纬度 圈相切的点M的大圆航线； 第二段：由到达点B到与限制纬度 圈相切的点N的大圆航线； 第三段：在限制纬度圈上由M点到 N点沿等纬圈的恒向线航线。 即由大圆航线和等纬圈航线相 结合的混合航线。 可采用以下方法求算混合航线。 1．大圆海图法 利用大圆海图求算混合航线的步骤如下： (1)查阅、分析航海图书资料，确定限制纬度。 (2)在大圆海图上分别由起始点和到达点作限制纬度圈(等纬圈)的切 线。从起始点到等纬圈的第一个切点为第一段大圆航线；从等纬圈 的第二个切点至到达点为第二段大圆航线；两切点之间为等纬圈航 线。
例 ：某船拟由32°02′.0S，115°10′.0E到06°39′.0N， 79°30°.0E，求大圆始航向和大圆航程。 解： Dλ=79°30′.0E-115°10′.0E=35°40′W cosS=sin(32°02′)×sin(-6°39′)+cos(32°02′)×cos(-6°39′) ×cos(35°40′) =0.530 413×(-0.115 804)+0.847 74×0.993 272×0.812 423 =0.622 665 S=arccos(0．622 665)=51°.488 99=3 089．3 nmile
例：某船拟由35°40′S，118°06′E航行至22°15′S，41°30′W， 并取60°S为限制纬度，试求混合航线的航程、始航向和终航向。
解： ①求取总经差Dλ Dλ=41°30′W - 118°06′E=159°36′W
②求取始航向CI 和第一段航程S1
tg (3540) 0.717691 cos D1 0.414359 tg 60 1.732051
大圆航线虽航程短，但如果其一直穿越风、流影响大的海区， 则不仅影响船舶安全，而且降低营运效益；恒向线航线虽应用方便， 如果不视情况选用，也势必造成航行时间的延长。因此，应认真对 各种条件和因素进行分析，得出适合当时环境的最佳航线 航线拟定的基本原则：在确保安全的前提下，尽量缩短航行时间。
航海学(下)重点知识
航海学（下）易错点总结7潮汐与潮流7．1潮汐7.1.1潮汐不等现象周日不等：在同一太阳日所发生的两次高潮或两次低潮的潮高以及相邻的高、低潮的时间间隔不相等。
成因：月赤纬≠0°且地理纬度ψ≠0°。
赤纬越大周日不等越明显。
分点潮无周日不等，回归潮周日不等最显著。
现象：一天一次高潮与一次低潮的条件ψ≥90°-Dec半月不等成因：月引潮力与太阳引潮力合力的变化；日、月与地球相互位置关系不同；月相不同。
现象：大潮和小潮潮汐半月变化规律：潮差的变化是以半个太阴月为周期（约14.5天）。
太阳的赤纬不等于0时，也会发生潮汐的周日不等现象。
视差不等：由地球和月球距离变化（注意：不是相对位置的变化）而产生的潮汐不等的现象。
周期：一个恒星月（约27.3天）太阳潮中也存在视差不等现象。
周期：一个回归年（约365.24日）简言之，视差不等是由于日、月、地三者空间距离的变化。
7.1.2潮汐类型半日潮型：一个太阴日内出现两次高潮和两次低潮，前一次高潮和低潮的潮差与后一次高潮和低潮的潮差大致相同，涨潮过程和落潮过程的时间也几乎相等（6小时12.5分）。
我国渤海、东海、黄海的多数地点为半日潮型，如大沽、青岛、厦门等。
全日潮型：一个太阴日内只有一次高潮和一次低潮。
如南海汕头、渤海秦皇岛等。
南海的北部湾是世界上典型的全日潮海区。
混合潮型：一月内有些日子出现两次高潮和两次低潮，但两次高潮和低潮的潮差相差较大，涨潮过程和落潮过程的时间也不等；而另一些日子则出现一次高潮和一次低潮。
我国南海多数地点属混合潮型。
如榆林港，十五天出现全日潮，其余日子为不规则的半日潮，潮差较大。
从各地的潮汐观测曲线可以看出，无论是涨、落潮时，还是潮高、潮差都呈现出周期性的变化，根据潮汐涨落的周期和潮差的情况，可以把潮汐大体分为如下的4种类型：正规半日潮：在一个太阴日(约24时50分)内，有两次高潮和两次低潮，从高潮到低潮和从低潮到高潮的潮差几乎相等，这类潮汐就叫做正规半日潮。
3_3航行方法
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大圆海图法
航区—总目录大圆海图； 将起算点、到达点标绘在大圆海图上，并用直线连接 大圆航线； 每隔经差5°/10°（或一昼夜航程）确定分点，并量 取各点经纬度； 将各分点转移到航用海图上，用直线连接相邻各点 折线状大圆航线； 量取各段航向、航程。 （END）
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§2 沿岸航行
沿岸航行特点 沿岸航线选择 分析航次情况，研究有关资料 尽可能选择推荐航线 确定适当离岸距离（考虑因素、距离确定） 确定离危险物距离（考虑因素、距离确定） 选择适当的转向点 航行注意事项（END）
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3.3 航行方法
§1 大洋航行 §2 沿岸航行 §3 狭水道航行 §4 雾中航行 §5 冰区航行
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§1 大洋航行
大洋航线（航法）种类 大洋航线简介 拟定大洋航线应考虑的因素 大洋航线选择 大洋航行注意事项
（END）
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大洋航线（航行）种类
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过浅滩航行注意事项
调整吃水： 平吃水、无横倾，或适当尾倾； 由咸水进入淡水或半淡水水域，吃水差增加； 候潮过浅滩的最佳时机：当地高潮前1小时； 控制航速：减少浅水效应； 掌握最新资料; 尽可能避免在浅水区会遇和追越。（END）
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夜间、能见度不良、定位条件不好：
10 n mile以外；
大船：20m；小船：10m； 并至少在二倍吃水以外；
航线与航法讲解
第六篇航线与航法第一章大洋航行大洋航行是指远离海岸的跨洋航行。
大洋航行的主要特点是航线长，气象和海况复杂且变化大。
大洋航行中，可供选择的航线有大圆航线、恒向线航线、等纬圈航向和混合航线。
其中，大圆航线的主要优点是缩短航程。
但是，如果大圆航线穿越风、流影响大的海区，则不仅影响船舶安全，而且会降低营运效益。
恒向线航线的突出优点是操纵方便，在低纬度海区或航向接近南北时，其航程与大圆航程差值不大。
但是，当航程很长、纬度较高或航向接近东西时，恒向线航线势必造成航行时间的延长。
因此，船舶实际选用航线时，应全面考虑当时的气象、海况、载货情况等各种因素，选择一条适合当时环境的最佳航线。
第一节大圆航线与混合航线一、大圆航线大圆航线是跨大洋航行的最短航程航线，但除赤道与子午线外，船舶按大圆弧航行时必须不断改变航向。
这在实际上是不可能的。
因此，所谓大圆弧航线，是将大圆弧分成若干小段，每一小段仍然是恒向线航线。
这样，就整个航线来说，只是基本上接近大圆弧航线。
如图6-1-1所示，大圆航线可以是大圆弧内接分段恒向线AB、BC、CD……，也可以是大圆弧外切分段恒向线AA1，A1A2、A2A3……。
大圆航线一般按每隔经差5˚～10˚或一天左右的航程作为一个分段。
这样既可在一天内仅改变一次航向，又基本上保持在大圆弧上航行。
大圆航线有以下几种求算方法：1．大圆海图法大圆海图属于日晷投影，也称心射投影。
大圆弧在图上均呈直线，而恒向线则均呈曲线。
因此，在大圆海图上，凡连接两点间的直线，就是通过该两点的大圆弧即通过该两点的大圆航线。
利用大圆海图拟定大圆航线具体方法如下：①根据航区查《航海图书总目录》抽选相应的大圆海图。
②将起始点和到达点按其地理经纬度标在大圆海图上，用直线连接这两点即大圆航线。
③在大圆航线上每隔经差5˚～10˚取分点，并量取各分点的坐标（ϕ、λ）。
④将各分点坐标（ϕ、λ）移画到航用海图上去，并用直线连接相邻分点，便得折线状大圆航线。
海运基础知识航线4
二、 航次计划的主要内容
对于不同的船舶，不同的海上环境，航次计划的内容也将各有差异，但就总体而言，船舶航次计划的主要内容应该是一致的。其包括如下：航行前航海图书资料的准备和改正；各种助航仪器的检修与起动；人员配备和载货（卸货）计划的完成；淡水、燃油及日用品的配备；航线的确定；开船时间、航行时间及过重要水域船时的计算；航行中重要水域或狭水道的航法研究；跨洋航行时大圆航线的起始点和到达点的选定；航线在某海区可能遭遇的海况及恶劣天气；到达港的概况、通讯、引航以及航道特征等等。
三、 二副在制定航次计划中的任务
航次计划是由船长和驾驶员共同完成的，船长是起到计划、指导、审核和补充的作用。二副在制定航次计划中也起着重要的作用，其负责的航线设计工作实际上就是拟定航次计划的一个重要组成部分。一般说来，二副应协助船长完成以下工作：
1. 研究资料，选择航线。仔细研究必要的航海图书资料，了解起、迄港间的水文气象条件，并根据航次气象、海况条件结合船舶载货以及船员应变能力选择航线，在总图上粗略画出航线，求取概略航程。这些工作要求船舶备妥整个航线所涉及的海图和必要的出版物（其中包括某些地方规则），并改正到使用之日。
6. 选择其他航海图书资料：从PART 3中可以查到所需的大洋航路图5126-11（1971）和航道指南图5502（2002）。另外常用的航海图书还有NP100航海员手册（1999/2003）、NP136世界大洋航路（1987）、进港指南等等。
海运航线类型
根据不同得分类标准可以将海上运输路线分为不同得类型。
1.根据行径水域分1)远洋航线又称为大洋航线。
指国与国之间或地区间经过一个或数个大洋得国际海上运输。
如中国至美国、欧洲一些国家得海上运输,统称远洋运输航线。
2)近洋航线指一国各海港至邻近国家海港间得海上运输航线。
如中国至日本、韩国各港口得海上运输航线。
3)沿海航线指一国沿海区域各港口间得运输线。
如上海港至大连港得海上运输线。
4)环球航线指将太平洋、大西洋与印度洋连接起来进行航行得航线。
2.根据航线有效时间分1)季节性航线随季节得改变而改变得航线称为季节性航线。
由于船舶航行受自然条件特别就是大洋洋流、季风等因素得影响,而大洋洋流、季风又会因气候得变化而改变方向或流量,例如,随着季节得变化,洋流得方向、流量,风得方向、风力也会随之发生变化。
为了借助风力与洋流,节省运力,加快速度,船舶通常在不同得季节走不同得航线。
例如,为避免北太平洋冬季得海雾与夏季得风暴,远东——北美西海岸各港航线夏季偏北,冬季南移。
2)常年航线不随季节得改变而改变得航线。
3.根据运力、运程与运量分1)主干航线又称干线,就是连接枢纽港口或中心港口得海上航线,主要指得就是世界主要得集装箱班轮航线。
这类航线连接世界各集装箱枢纽港口,航行大型集装箱船舶。
如全球集装箱班轮得主干航线有:远东/北美、远东/欧洲、欧洲/北美航线,包括环球钟摆式航线在内,就是全球集装箱运输得三大主干航线。
世界主要集装箱枢纽港大多坐落在这3条航线上。
2)分支航线又称支线,就是连接分流港口或称交流港口得海上航线,这就是为主干航线提供服务得海上运输线。
支线上运行得船舶多为小型船舶。
连接得港口多为地方枢纽港或分流港口。
4.根据组织形式分1)直达航线就是指在水运范围内,船舶从起运港(始发港)到终点港,不在中途挂靠港口、装卸货物或增减驳船得运输航线。
直达航线具有运输速度快、船舶周转快、节省费用等优点,但它要求在两港口之间有较稳定得货流。
航行方法 PPT
航行耗油量： FV2 S
单位时间耗油量：
2
Q V3 D3
意义：
➢ 耗油量与船速的平方和航程的乘积成正比；
➢ D 一定，每海里耗油量与船速的平方成正比；
实例1、实例2（END）
END
经济航速计算实例1
某轮由A港前往B港，航程 4600n mile。开航时燃油 1000吨，以21kn速度航行 3000n mile后剩余燃油650吨。 试问如何调整航速，使船抵 达B港时能剩余燃油550吨？
解：
F2 F1
V
2 2
V12
S2 S1
100 V22 1600 350 212 3000
V22
100212 3000
3501600
பைடு நூலகம்
V2 15.4(K)n END
某轮D=10 000吨，V=15kn，Q=28吨，求: （1）船速增加1kn，Q增加多少？; （2）加载2000吨，减速至14kn，Q为多少？
➢ 若tanC1 < 0，则：C=计算值C+180>90°
➢ C为半圆航向，第一名称与起点纬度同，第二
名称与经差同。
END
某轮拟由φ1 8˚06´.0S，λ1 112˚30´.5W 至φ 2 19˚13´.0N,λ 2 138˚46´. 5E，驶大圆航线。
求大圆始航向Ｃ1 和大圆航程 S。
某 轮 拟 由 φ1 25˚30´N ， λ1 121˚05´E 至 φ2 22˚.00´N ，λ 2 158˚00´W，驶大圆航线。
航行方法
大洋航线种类 大洋航线简介 拟定大洋航线应考虑的因素 大洋航线选择 大洋航行注意事项
（END）
大洋航线种类
按航线类型分类： ➢ 恒向线航线/航法(Rhumb line route/sailing)； ➢ 大圆航线/航法(Great circle route/sailing)； ➢ 混合航线/航法(Composite route/sailing)； ➢ 等纬圈航线/航法(Parallel route/sailing)。
混合航线和大圆航线
大圆海图法
φL A M N
B
图中： 为大圆航线， 图中：AM、NB为大圆航线，MN为恒向线航线 、 为大圆航线 为恒向线航线
公式计算法
• 第一段航线：
tan ϕ 1 cos D λ 1 = tan ϕ L
sin C
Ι
P 90-φ1 φL C1 A Dλ1 M 90-φL Q Dλ2 Dλ3 N B 90-φ2
tan ϕ 1 tan 35 ° 40 ' cos D λ 1 = = = 0 . 414359 tan ϕ L tan 60 ° D λ 1 = arccos( 0 . 414359 ) = 65 ° . 52 W = 65 ° 31 '. 3 W cos ϕ L cos 60 ° sin C Ι = = = 0 . 615443 cos ϕ 1 cos 35 ° 40 '
' F
C F = 147 ° .3 + 180 ° = 327 ° .3
sin 22 °15' carcsin( 0.473226 ) = 3844 .4 sin 60 °
• ④求取第二段(等纬圈航线 航程 ： 等纬圈航线)航程 求取第二段 等纬圈航线 航程S2：
4
Q
混合航线
限制纬度 混合航线特点： 混合航线组成 航线拟定
在有限制纬度情况下的最短航程航线。 适用时机：大圆航线超越限制纬度。
大圆海图法 公式计算法（END）
混合航线
当起航点和到达点的纬度较高时，大圆航线必然会进入高纬海区， 当起航点和到达点的纬度较高时，大圆航线必然会进入高纬海区， 由于高纬海区存在冰区、恶劣天气和5级以上的逆风等对航行影响 由于高纬海区存在冰区、恶劣天气和 级以上的逆风等对航行影响 较大的不利因素，而且有些区域还有较复杂的岛礁等危险物， 较大的不利因素，而且有些区域还有较复杂的岛礁等危险物，为防 止船舶进入该类高纬海区，根据不同季节要求航线不超越某一纬度， 止船舶进入该类高纬海区，根据不同季节要求航线不超越某一纬度， 该纬度称为限制纬度φ 该纬度称为限制纬度φL。如图所示 整条大圆航线被分成3段， 整条大圆航线被分成 段 第一段：由起航点A至与限制 第一段：由起航点 至与限制 纬度相切的切点 的大圆航线； 切点M的大圆航线 纬度相切的切点 的大圆航线； 第二段：由到达点B至与限制 第二段：由到达点 至与限制 纬度相切的切点 的大圆航线； 切点N的大圆航线 纬度相切的切点 的大圆航线； 第三段：在限制纬度圈上由M点 第三段：在限制纬度圈上由 点 至N点沿等纬圈的恒向线航线； 点沿等纬圈的恒向线航线；
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公式：
tanC
sin D
1 cos tan sin cosD
1
2
1
cosS sin sin cos cos cosD
1
2
1
2
符号确定原则： ➢ 起始点纬度，无论南或北，一律取正值；到达点纬度与起始点纬
度同名取正值；异名取负号； ➢ 经差无论东或西，均取正值； ➢ 当cosS为正值时，S航程小于5400n mile（90），
大圆海图法
φL
A
B
M
N
图中：AM、NB为大圆航线，MN为恒向线航线
公式计算法
• 第一段航线：
cos D1
tan 1 tan L
sinC
cos L cos 1
cos S1
s in 1 s in L
90-φ1 φL
P Dλ1 Dλ2 Dλ3
90-φ2
C1 A
M
N
B
90-φL
E
Q
• 式中：1——起始点纬度
•
L——限制纬度；
•
C——大圆始航向；
•
S1——第一段大圆航线的航程。
公式计算法
• 第三段航线：
cosD tan 2 tan L
sin
cosS3
2
sin
L
s
in
C
' F
cos L cos 2
CF
C
' F
180
90-φ1 φL
P Dλ1 Dλ2 Dλ3
90-φ2
C1 A
M
N
B
90-φL
E
Q
整条大圆航线被分成3段，
PN
第一段：由起航点A至与限制 纬度相切的切点M的大圆航线；
φL
第二段：由到达点B至与限制 纬度相切的切点N的大圆航线；
A
M NB
第三段：在限制纬度圈上由M点 Q
Q′
至N点沿等纬圈的恒向线航线；
由大圆航线和等纬圈航线相结合的混合航线
大圆海图法
混合航线是有限制纬度时最短的地理航线。可利用大圆海图 来确定各个航路点的分点坐标，通过航行图确定相应的恒向线航 向和航程，方法如下： 1）查阅、分析航海图书资料，确定安全的限制纬度； 2）在大圆海图上分别过起始点A和到达点B作限制纬度线的切线 得M、N点；其中AM、NB为大圆航线，MN为恒向线航线； 3）在大圆海图上确定出大圆航线（AM、NB）的分点坐标； 4）将分点坐标逐个标注在航行图上，并用直线依次相连接； 5）量取各分点间的恒向线航向和航程；等纬圈航线的航向为 090或270，航程可从航用海图上直接量取； 6）将各段恒向线的航向和航程列表备航。
C1=arctan（－1.10064）－47.75 =132.25SW=312.3。
公式计算法
求大圆航线顶点坐标和分点坐标公式
• 大圆航线顶点（vertex）是大圆航线上纬度达到的 最高点，在该点，大圆弧 与子午线相交成直角，大
圆航向为090°或270 °。
• 顶点坐标求取公式： Dv ：起始点至大圆航线顶
=sin3202.0 ×sin（－0639.0）+cos3202.0×cos（－0639.0） ×cos3540.0
=0.53041×（－0.1158）+0.84774×0.99327×0.81242 =0.62266 S=5129.3=3089.3n mile
tanC1=sinD/（cos1tan2sin1cosD） =sin3540.0/【cos3202×tan（－0639）－ sin3202×cos3540】 =0.58307/（0.84774×（－0.11659）－0.53041×0.81242） =－1.10064
4
混合航线
限制纬度 混合航线特点：
➢ 在有限制纬度情况下的最短航程航线。
适用时机：大圆航线超越限制纬度。 混合航线组成 航线拟定
➢ 大圆海图法 ➢ 公式计算法（END）
混合航线
当起航点和到达点的纬度较高时，大圆航线必然会进入高纬海区， 由于高纬海区存在冰区、恶劣天气和5级以上的逆风等对航行影响 较大的不利因素，而且有些区域还有较复杂的岛礁等危险物，为防 止船舶进入该类高纬海区，根据不同季节要求航线不超越某一纬度， 该纬度称为限制纬度φL。如图所示
若cosS为负值时，S航程大于5400n mile（90）； ➢ 航向以半圆法命名。第一名称与起始点纬度同名；第二名称与经
差同名。若求得的函数值为负时，则航向取大于90、小于180。
公式计算法实例
例题某轮拟由1 3202.0 S 1 11510.0E驶大圆航线至2 0639.0N， 2 7930.0E，求大圆始航向和大圆航程。 解： D=7930.0E－11510.0E=3540.0W cosS=sin1sin2+cos1cos2cosD
• 式中：2——到达点纬度； S3——限制纬度圈上第二个切点至到达点的大圆航程； CF——大圆终航向。
公式计算法
第二段航线：
90-φ1 φL
P Dλ1 Dλ2 Dλ3
90-φ2
C= 090 或 270 S2= D2 cosL
C1 A
M
N
B
90-φL
式中：
L ——限制纬度
E
Q
C ——限制纬度圈恒向线航向
cosv=cos1sinC1
点的经差；
cotDv=sin1tanC1 v：大圆航线顶点的纬度；
v= 1+Dv
v：大圆航线顶点的经度
• 大圆航线各分点的坐标公式为：
tan i=cos（ i- v）tanv
Great circle sailing by computation
--Find pos. of the vertex and other
• Vertex of a great circlepisoints Dλv P
that poinest to a pole, any great circle
C1 V(φV,λV)
other than equator will A(φ1,λ1)
D2——限制纬度圈上两切点 间的经差；
S2——限制纬度圈上的恒向 线航程。
实例
• 例：某船拟由35°40 S，118°06 E航行至22°15 S， 41°30 W，并取60°S为限制纬度，求采用混合航线 的最短航程、始航向和终航向。
have two vertices, one is
northerly and the other isE southerly.
B(φ2,λ2) Q
• Through the two vertices, the great circle intersects the meridian with a right angle, the great circle course is 090° or 270°