航海学I 计算分解

合集下载

航海学第三节-航迹计算

航海学第三节-航迹计算

个球面三角形,可将其近似看做平面三角形。设dφ为dS的南北分
量,dW为dS的东西分量。
3
由图中可看出:
d dS cosC
dw dS sin C
由此可得到:
D
2
1
d
s 0
cosC
dS
S
cosC
Dep
s 0
dW
s 0
sin C
dS
S
sin C
式中:Dφ——纬差;
S——恒向线航程;
TC——恒向线航向;
航向为090º或270º的航迹计算,虽然不能使用墨卡托算法,但
是经差的计算比较简单。
8
3.约定纬度算法
约定纬度算法是一种修正的中分纬度算法,是一种旨在消除地 球扁率影响的简化计算法。
定义符合下式的纬度φS为约定纬度:
S
arc(sec
DMP )
D
由上式可以得到:
secS
DMP
D
两边乘以tgC,并考虑到Dφ=ScosC,Dep=SsinC得:
与航迹绘算法一样,利用航迹计算来进行航迹推算时,罗经改正 量的误差、风流压差的误差等也影响航迹推算的精度。航迹计算法 虽然可以消除部分绘图误差,但同时也增加了计算误差,现分别讨 论如下:
1.通过模拟计算可知,在低纬海区或中纬海区且航程小于600 n mile时,经差的误差小于航程的0.7%。
2.约定纬度算法中,因约定纬度改正量ΔφS的误差σΔφs引起的经
D
B
Dep
DMP D C
A
S
7
在墨卡托海图上,可得:

B
tan C D
DMP
DMP
S
D DMP tanC

航海学 项目二任务6、航迹计算

航海学 项目二任务6、航迹计算

S D -120 913.54 (n mile)
cosC cos262.452
任务6 航迹计算
例题2-2-5:A船位于28°40′N,20°00′W,B船位于
39°24′N,20°00′W。A船于某日1200以12kn的速度向
正东航行,B船于同日1800也向正东航行,求B船应以何
速航行,才能使两船在次日1800抵达同一条经线上?
任务6 航迹计算
6.中分纬度改正量
DMP tgC D S sin C secn 成立
c os n
DMP
sin C cosC
S
sin C
cosn DMP S cosC D
n
arccos( D )
DMP
n
m
arccos( D )
DMP
1
2
2
任务6 航迹计算
例题2 2 3某轮1200船位在14445N,117848W,航向210,
DA SA sin C secA
1200 12kn
4、VSB
SB tB
317.05 24
13.2kn
20°00′W
答:B船应以13.2节的船速航行。
次日1800 抵达经线
任务6 航迹计算
例题2-2-6:A船位于30°30′N,120°20′E,B船位于 30°30′N, 130°30′E。A船拟于0400以12kn的速度向北航 行,B船于同日1000也向北航行,求B船以何速航行,才能于 次日1000与A船抵达同一纬线上,此时,两船相距多少?
解:
1)D=S·cosC=400′×cos150°=-346′.4=5°46′.4 S 2)2=1+D =50°N+5°46′.4 S =44°13′.6N 3)m=(2+1)/2=(50°N+44°13′.6N)/2

航海学-第一篇基础知识分解

航海学-第一篇基础知识分解

第一篇 基础知识第一章 坐标、方向与距离第一节 地理坐标一、地球形体船舶在海上航行时,需要确定船舶的位置、航向和航程,这就要求在地球表面建立坐标系和确定方向的基准线,因此要对地球的形状有一定的了解。

地球的自然表面是不平坦的,是一个非常复杂而又不规则的曲面。

陆地上有高山、深谷和平地;海洋里有岛屿和海沟。

因此,地球的自然表面不是数学曲面,不能直接在其上进行运算,也不能直接在其上建立坐标系。

航海上所研究的地球形状,是指由假想的大地水准面所包围的闭合几何体——大地球体。

所谓大地水准面,是指与各地铅垂线相垂直且与完全均衡状态的海平面相一致的水准面,详细地说大地水准面是与平均海面相重合且延伸至大陆底部的一个连续的、无叠痕的、无棱角的闭合曲面。

大地球体仍是一个不规则的球体,不是数学曲面,不能直接在其上进行运算,也不能直接在其上建立坐标系,怎么办呢?一般在航海上,以大地球体的近似体代替大地球体来建立坐标系进行航海计算,以地球园球体作为它的第一近似体,而以地球椭园体作为它的第二近似体。

1. 第一近似体——地球圆球体在解决一般航海问题时,为了计算上的简便,通常是将大地球体当做地球园球体,其半径R =6,371,110M 。

2. 第二近似体——地球椭圆体 园体,如图1-1-1所示,地球椭园体是由椭圆P N QP S Q ′轴P N P S 轴a 、短半轴b 、扁率c 和偏心率e ,它们之间的相互关系是:a b a c -=; a b a e 22-=; c e 22≈ 在不同的历史时期,依据的测量结果不同,因而所推算出的地球椭圆体的参数也不相同。

我国从1954年开始采用前苏联克拉索夫斯基椭圆体参数,现在准备逐步采用IUGGl975年推荐的地球椭圆体参数,参见表1-1-1。

二、地球上的基本点、线、圈把地球看做第二近似体即椭圆体,如图1-1-2所示,O 为地球中心:地轴(axis of the earth)—地球自转的轴(S N P P ),即通过地球中心连结南极和北极的一条假想的线。

航海学(海证完结版)

航海学(海证完结版)

航海学(海证完结版)第一章基础知识地球形状,地理坐标和大地坐标系描述地球形状不属于地球的任何模型,大地球体:由大地水准面所包围的几何体。

使用地球椭圆体为地球数学模型的场合:定义地理坐标时制作摩卡托投影海图时。

使用地球圆球体为地球数学模型的场合:计算大圆航线时制作简易摩卡托图网时。

1海里=1852m(44度14分),1nmile=l852.25—9.31co2Ψ1nmile的实际长度在赤道附近最短在两极附近最长经差的绝对值不应大于180°,否则,应加减360°。

地埋纬度:某点在地球椭圆子午线上的法线与赤道面的交角经差、纬差的定义、方向性及计算D210D180090D210D1800180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。

GPS大地坐标系采用WGS-84。

方向的确定和划分(测者地面真地平上确定方向):南北线为测者真地平与测者子午圈平面的交线;东西线为测者真地平与测者卯酉圈平面的交线。

方向划分方法有三种:圆周法半圆周法罗经点法。

圆周法是航海最常用的表示方法,半圆法是天文航海中年常用的方法。

圆周法的表示,不管百位有没有,必须要有数字,哪怕是O!!!半圆周法:读法与写法的顺序完全一样。

罗经点法(重点):基点±45°=偶点±22.5°=三字点±11.25°=偏点关于偶点:读法依然按照习惯,写法相反。

关于三字点:读法与写法完全一致,4个区间每个区间2个(在偶点的前面加一个,偏向哪一方加上一个字母)北北东(NNE)东北东(ENE)东南东(ESE)南南东(SSE)等关于偏点:4个区间每个区间4个。

一个罗经点=11.25°偶数的读法只限于在基点和偶点基础上,偏向哪一方后面加四个基点之一。

三种方向之间的换算:在北东半圆NE:圆周度数=半圆度数在南东半圆SE:圆周度数=180°-半圆度数在南西半圆SW:圆周度数=180°+半圆度数在北西半圆NW:圆周度数=360°-半圆度数SSE=(S﹢SE)SSW=﹙S+SW﹚NW/W=315°-11.25°NW/N=315°+11.25°航向:船舶航行的方向。

航海学 第二章 第2节 海上方向的测定分解

航海学 第二章 第2节  海上方向的测定分解

NG
GC
0
GB
陀罗航向[Gyrocompass Course] 陀罗方位[Gyrocompass Bearing]
C 以陀北为基准顺时针方向度 量的航向和方位。代号分别 为GC和GB。 范围:000°~360°
270
90
180
M
GMI CAPT.L
(2)陀罗航向、陀罗方位与真航向、 真方位的关系
Nc N
N Nc
C
(-)
C
CC
C
(+)
C
CC
TC CB
TB
TC CB
TB
A
A
M GMI CAPT.L
M
2. 罗航向、罗方位与真航向、真方位的 关系
Nc NT
C (-)
CC
TC = CC +ΔC
C
TB = CB +ΔC
TC CB
TB
A
M
GMI CA航向为300° ,则陀罗差为:
据推测,地磁磁极大约650年绕地极变化一周。
(1)磁差的产磁生北[Magnetic North]:
地球表面某点的磁罗经 不受外力只受地磁力作 用时,它的 0°方向。 (与该点的地磁磁力线 的切线方向相一致)
GMI CAPT.L
1)磁差
N NM
Var
(+)
[MagneticVariation] )(Var) NM N 真北与磁北之间的夹角。磁差以0°
A、+2° B、2°E C、2°W D、2°低
2、陀罗方位358°的真方位是000°,则陀罗差为:
A、2°E B、2°W C、2°高 D、-2°
3、真北与罗北之间的夹角为:

101 第一章 航海数值计算

101 第一章 航海数值计算
已知 自变量x位于x0和x1之间 求取 介于y0和y1之间的函数值y
引数(自变量) 函数值 x0 x1 „ y0 y1 „
(P2)
比例内插公式
y
y y0 y1 y 0
y y0 y y0
f(x) c d

x x0 x1 x 0
( y1 y 0 )
y1 y y0
x x0 x1 x 0 y1 y 0 x1 x 0
(P1)
根据已知的x值,查表可求得y值,但是 表内不可能一一列出全部y值,当所求的 函数值y正好在两表列数值之间,利用表 列数据间的引数求y值的方法称为内插法。
内插法
利用函数表册,根据任意居间引数查取
相应函数值的方法。
(P1)
内插分类
⑴ 按使用目的: 正内插~~已知引数(x)求函数值(y);
反内插~~已知函数值(y)求引数(x)。
3、数字运算规则 在数字的运算中,往往需要运算一些带有凑整误差的不同小 数位的数值,这时应按下列规则进行合理取位。 (1)加减运算:在加减时,各数的取位是以小数位数最少 的数为标准,其余各数均凑整成比该数多一位小数。 (2)乘除运算:乘除时,各数的取位是以“数字”个数最 少的为准,其余各数及乘积(商)均凑整成比该数多一个 “数字”的数,该“数字”与小数点位置无关。
3.1415926535 3.1415926535 3.1415926535 3.1415926535 3.1415 3.1415926500
保留1位小数 保留4位小数 保留3位小数 保留7位小数 保留3位小数 保留7位小数
3.1(四舍) 3.1416(六入) 3.142(五入) 3.1415927(五入) 3.142(五成双) 3.1415926(五成双)

(完整版)航海学知识点

(完整版)航海学知识点

(完整版)航海学知识点第⼀篇航海学(地⽂航海)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1. 第⼀近似体――地球圆球体航海上为了计算上的简便,在精度要求不⾼的情况下,通常将⼤地球体当作地球圆球体。

2. 第⼆近似体――地球椭圆体在⼤地测量学、海图学和需要较为准确的航海计算中,常将⼤地球体当作两极略扁的地球椭圆体。

地球椭圆体即旋转椭圆体,它是由椭圆P N QP S Q′绕其短轴P N P S旋转⽽成的⼏何体(图1-1)。

表⽰地球椭圆体的参数有:长半轴a、短半轴b、扁率c和偏⼼率e。

⼆、地理坐标1. 地球上的基本点、线、圈地理坐标是建⽴在地球椭圆体表⾯上的。

要建⽴地理坐标,⾸先应在地球椭圆体表⾯上确定坐标的起算点和坐标线图⽹。

如图所⽰:椭圆短轴即地球的⾃转轴――地轴(P N P S);地轴与地表⾯的两个交点是地极,在北半球的称为北极(P N),在南半球的称为南极(P S);通过地球球⼼且与地轴垂直的平⾯称为⾚道平⾯,⾚道平⾯与地表⾯相交的截痕称为⾚道(QQ′),它将地球分为南、北两个半球;任何⼀个与⾚道⾯平⾏的平⾯称为纬度圈平⾯,它与地表⾯相交的截痕是个⼩圆,称为纬度圈(AA′);通过地轴的任何⼀个平⾯是⼦午圈平⾯,它与地表⾯相交的截痕是个椭圆,称为⼦午圈(P N QP S Q′);由北半球到南半球的半个⼦午圈,叫作⼦午线,⼜称经线(P N QP S,P N Q′P S);通过英国伦敦格林尼治天⽂台⼦午仪的⼦午线,叫作格林⼦午线或格林经线(P N GP S)。

2. 地理坐标地球表⾯任何⼀点的位置,可以⽤地理坐标,即地理经度和地理纬度来表⽰。

地理经度简称经度,地⾯上某点的地理经度为格林经线与该点⼦午线在⾚道上所夹的劣弧长,⽤λ或Long表⽰。

某Array点地理经度的度量⽅法为:⾃格林⼦午线起算,向东或向西度量到该点⼦午线,由0°到180°计量。

向东度量的称为东经,⽤E标⽰;向西度量的称为西经,⽤W标⽰。

航海学基础知识-Read

航海学基础知识-Read

第三章航向、方位和距离第一节航海上常用的度量单位一、长度单位1.海里(nautical mile, n mile)1)定义海里等于地球椭圆子午线上纬度一分所对应的弧长简写为1n mile 或1 /。

数学公式:1nmile =(1852.25 -9.31cos2 Jm赤道最短,1842 .9m,两极最长,1861 .6m ;两地最大差值是18.7m。

2)标准海里英国为1853. 18m(6080英尺);我国采用1929年国际水文地理学会议通过的海里标准,1n mile=1852m。

约在纬度44 o14 /处1n mile的长度才等于1852m3)航海实践中产生的误差例:某轮沿着赤道向正东航行,每小时25n mile ,航行一天后航程是25 24 = 60On m(i按1n mile等于1852m计算),如果按赤道1 n mile 的实际长度1842.94m计算,则船舶一天航行的距离是:1852 汉600畑603n mile1842.94由此可以看出,将1n mile确定为1852m后,所产生的误差只有航行距离的0.5% 若在中纬度海区航行,则所产生的误差将更小。

2.链(cable,cab)1n mile的十分之一为1链。

链是用来测量较近距离的单位。

1链=185. 2m3.米(meter,m)国际上通用的长度度量单位。

航海上用来表示海图里的山高和水深,有时也用来度量距离。

4.拓(fathom)、英尺(foot,ft) 和码(yard,yd)旧英版海图上用英尺和拓表示水深;山高以英尺表示。

用海里、码和英尺来度量距离。

1 拓=1. 829m或6 ft、1yd=0. 9144m或3 ft、1 ft=0 . 3048m。

目前英版的拓制海图正被米制海图(metric chart) 所代替5.公里(kilometer,km) 用于海图上表示两个陆标间较远的距离单位。

1km=1000m。

二、速度单位节(knot,kn) :航海上计算航速的单位。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

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Dmax。
解: 5 8 1 D ( e = 5 ) = 2 . 0 9 ( + ) = 2 3 . 5 n m i l e o
∵ [23.5]=23 n mile,等于射程,有初显或 初隐 ∴ Dmax=Do=27.2 n mile
解:
∵ SL = (18'+ 1)×2 = 38 '

航迹计算(类型)
类型1: ( 1 , 1 )、C、S -> ( 2 , 2) 类型2: ( 1 , 1 )、( 2 , 2 ) -> C、S
航迹计算(中分纬度法公式)
中分纬度n
航迹计算公式:
D = S·cosC
磁罗经差(罗经差)
概念:NC偏离NT的
夹角
成因:磁差与自差 代号:ΔC 特点:“与磁差、 自差变化有关” 公式:
ΔC = Var+ Dev “E+W-,求代数和”
常见的罗经向位换算公式
磁罗经自差表
注意:求磁罗经自差时以罗航向为引数。若不知道其罗航向,应用磁航 向近似代替罗航向来查取自差。不能够直接用真航向为引数。否则,在 磁差值较大时,所求的的自差将有较大的误差。
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。世界大多数国家采用额定 光力射程作为灯标射程。采用额定光力射程的国 家和地区在《灯标表》的“特殊说明”中注明。 特点:仅与光力能见距离和气象能见度有关, 而与测者眼高、灯高、地面曲率和地面蒙气差无 关。
三种方向划分间的换算2
半圆法圆周法
罗经点法圆周法 法1: 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
航向、方位和舷角
基本概念
TC、TB和Q间关系 公式:
TB=TC+Q

Q右为+ TB TC Q Q左为-
航向、方位和舷角
基本概念
例2:某轮真航向070°,求物标左正横时的 真方位。
解: TB=TC+Q =070°+270° =340° 或 TB=TC+Q左 =070°+(-90°) =-20° 即 340°
陀螺罗经(电罗经)测定向位
基本原理 基本概念 相互关系
TC=GC+G TB=GB+G
例:某轮真航向TC=120°, 某物标真方位TB=180°, 陀罗差=1°E,求该轮陀罗 航向和该物标的陀罗方位。 解: GC = TC - G = 120° - (+1°) = 119° GB = TB - G = 180° - (+1°) = 179°
物标地理能见距离
H
D H
D O
D e
e
概念:测者理论上能够看到物标的最大距离。
公式:物标地理能见距离=测者能见地平距离+物标能 见地平距离 特点: 取决于测者眼高、物标高度、地面曲率、大气蒙气差。 (END)
D ( n m i l e ) = D + D = 2 . 0 9 + 2 . 0 9 e ( m ) H ( m ) o e h
半圆法圆周法
P9
三种方向划分间的换算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=1800-半圆方向 SW半圆: 圆周方向=1800+半圆方向 NW半圆: 圆周方向=3600-半圆方向
三种方向划分间的换算2
半圆法圆周法 罗经点法圆周法 法1:
圆周数=点数 ×11°.25
向位换算实例1
例1:2013年6月5日,某轮罗航ห้องสมุดไป่ตู้030°,测得某物标罗方 位 120 °。已知航行区域磁差资料为“ 4 ° 30 ′ W 2011 (15 ′E)”,该轮标准罗经自差表如表 1-2。求该轮真航向 和物标的真方位。 解: (1) Var=4°30′W + (15′E)×(2013– 2011) = 4°W (2) 由CC = 030° 查自差表得:Dev = 2°E (3) ΔC = Var + Dev = 4°W + 2°E = 2°W (4) TC = CC + ΔC = 030° + (-2°) = 028° TB = CB + ΔC = 120° + (-2°) = 118°
• ZT 2=ZT1± Dλ =SMT ZT 0800 20/8
Dλ -17 __________________________ SMT 1500 19/8
航海学I 复习题
计算 问答
经差与纬差
概念:
P5
经差D:两地经度之代数差; 纬差D:两地纬度之代数差。
两者均具有方向性: 根据到达点相对起算点位置关系定。
经纬差计算
公式: D 2 1 D 2 1
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;
计程仪改正率及测定
计程仪改正率:
不同水流条件下的测定: 无水流 “1次” : (同上) 有恒流 “2次” :
等加速流 “3次” :
变加速流 “4次” :
计程仪航程计算实例
例:某轮船速18kn,顺风顺流航行,流速2kn,风使船
增速1kn。0600计程仪读数为100'.0,计程仪改正率+8%, 试求2h后的计程仪读数L2。
TC、TB和Q间关系 公式 符号法则: • 若:TB>360°,
• 则:TB′= TB - 360º
航向、方位和舷角
基本概念
TC、TB和Q间关系 公式 符号法则: • 如:TB>360°,
则:TB′= TB - 360º • 如:TB<0°, 则:TB′= TB + 360º
航向、方位和舷角
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。
经纬差计算注意
• 船舶由东半球航行至西半球,经差不一定 为东。 • 船舶由南半球航行到北半球,纬差一定为 北。 • 经纬差最大均为180°
经纬差计算
• 例1:某轮由(30°10′N,120°08′W)航 行至(10°30′N,145°05′E),求经差和 纬差。 • 解:2
向位换算实例2
例2:2013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.1°30′E2003(3′E) ”,自差表见表1-2。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 = 1°30′E + ( +3′)×(1999 – 1989) = 2°E (2) MC = TC – Var = 077° - ( +2°) = 075° (3) 以MC = 075°为引数查自差表得:Dev = -1°.2 (4) ΔC = Var + Dev = +2° + (-1°.2) = 0°.8E (5) CC = TC - ΔC = 077° - (+0°.8) = 076°.2 CB = TB - ΔC = 167° - (+0°.8) = 166°.2
10°30′N(+) 2 145°05′E(+) -) 1 30°10′N(+) -) 1 120°08′W(-) ────────────────── D 19°40′S(-) D 265°13′E(+) D′ = 360°- 265°13′(E)=094°47′(W)
三种方向划分间的换算1
D = Dep·secn = S·sinC·secn
当航行纬度不高,且航程不很长时,可用平均 纬度m代替中分纬度n ,即: D = S·cosC D = Dep·secn = S·sinC·secm
适用范围:同半球、纬度不高、航程不长。
航迹计算(墨卡托航法)
公式:


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: 1 6 3 6 D = 2 . 0 9 ( + ) = 2 0 . 9 n m i l e o
∵ 该灯塔射程大于地理能见距离Do
∴ Dmax = Do = 20.9n mile
D = S·cosC
D = DMP·tgC
DMP D
D Dep
B
适用范围:
除东西向航行外所 有情况。
(END)
S C A
例 :我国某轮航行在西九区,拟与国内总公司通过卫
通电话联系,要使公司在8月20日ZT0800(-8)接到 电话,试问船长应在船时(SMT)几点打电话? • Dλ =λ
h h h m2-λ m1=(+9 )-(-8 )=17
灯塔灯光最大可见距离(英版)
H
判断
D H
D O
D e
e
灯塔灯光最大可见距离=
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Dmax。
解: 5 4 0 D ( e = 5 ) = 2 . 0 9 ( + ) = 1 7 . 9 n m i l e o ∵ [17.9] =17 n mile,大于射程,该灯塔 无初显或初隐 ∴ Dmax = 射程 = 16 n mile
中版资料灯标射程
H
概念:
D H
D O
D e
相关文档
最新文档