1.1 坐标、航向与方位.
航向与方位
• 物标的真方位是以测者正北方向线为基 准度量的，因此它与航向变化无关。也
就是说如果测者位置不变，虽然航向改
变了，但物标真方位是不变的。而物标
舷角是以船首尾线为基准度量的，因此 航向改变后，舷角也就随着改变。
求得：
• SW／W＝SW十11º.25＝225º十11º.25 ＝236º.25
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
二、航向、方位和舷角
• 1.船首尾线：当船舶无横倾时，通过船舶铅 垂线的纵剖面，是船舶的首尾面；它与测 者地面真地平平面相交的直线，叫做船首 尾线(fore and aft line)。
• 2.航向线(course line):船首尾线向船首方 向的延长线，叫做航向线，代号CL。
• 7. 舷角(relative bearing)：在测者地面真地平 平面上，以航向线为基准，从航向线到方位线 之间的夹角，叫做物标舷角或相对方位，代号 Q 。它是以船首方向为0º，按顺时针方向由0º 到360º计量，计算到物标方位线；或以船首方 向为0º，向右或向左由0º到180º计量，计算到 物标方位线，它们分别叫做物标的右舷角Q右 或左舷角Q左。在地面上，舷角是船首尾面和 地面相交的大圆与物标方位圈之间的球面角。
• 3.真航向(true course)：船舶航行时，在 船上测者的地面真地平平面上，从真北 方向(true north，NT)(即测者正北方向)顺 时针计算到航向线的角度，叫做船舶的 真航向，代号TC。它在地面上是测者子 午圈平面到船舶首尾面之间的一个两面 角。
• 4. 船首向(heading，Hdg)：指在任何情况下， 船舶某一瞬间的船首方向。代号Hdg。
航海学第二节航向和方位(圆周法、半圆法、罗经点法)
W
E
S
140 150 160 170 180 190 200 210 220
罗经点法
230 240 250 260 270 280 290 300 310
50 60 70 80 90 100 110 120 130
四个基点
四个隅点： NE、SE、SW、NW
320 330 340 350
0
10 20 30 40
一、真向位
N TC
A
1、真航向[True Course]：
航向线：船首尾线向船首方向的 C 延长线。
真航向：以真北为基准顺时针度 量到航向线的角度,代号TC. 范围：000°～ 360°，常用圆 周法表示。
真方位[True Bearing]:
方位线：在测者地面真地平平面上，测者
N 与物标的连线。
罗经点法圆周法 法1： 法2：
320 330 340 350
0
10 20 30 40NN/EFra bibliotekNE/NNNE
N/W NNNWW/N
WNNWWN/WW W/N
W W/S
WSSWW/SWW
NNEEE/ENE E/N E E/S
SSEEE/ESE
S
SSSWW/S S/W
SES/SSE S/E
140 150 160 170 180 190 200 210 220
A M
航向、方位和舷角关系
计算公式：
TB＝TC＋Q
NT
M' Q左
或
TB TC QQQ左 右为 为－ ＋
TC TB
（END）
CL
Q右 BL M
航向、方位和舷角关系
符号法则：
航海学(上)易错点总结
航海学（上）易错点总结1航海基础知识1.1地球形状、地理坐标与大地坐标系✧航海学中所研究的地球形状是指大地球体的形状。
大地球体是被大地水准面（平均海面）围成的球体。
✧地球近似体：第一近似体：地球圆球体精度要求不高；为了简化计算；计算大圆航线；绘制简易墨卡托海图；航迹计算的中分纬度、平均纬度算法；天文航海。
第二近似体：地球椭圆体（又称地球旋转椭圆体，其上子午圈是一个椭圆）对精度要求比较高；大地测量；制图学；地理坐标；海里定义；墨卡托算法。
✧船舶从东半球航行到西半球，经差不一定是西；从北半球航行到南半球，纬差一定是南。
等纬圈上两点间劣弧对应的角度是经差。
✧地心纬度：某点地球椭圆体的向径与赤道面的交角。
✧自2009年2月起，中版《航海通告》开始启用2000国家大地坐标系（CGCS2000），其他航海图书将在改版时陆续启用CGCS2000，该坐标系可等同于WGS-84坐标系，在海图上用GPS航行定位时误差很小，一般可忽略。
✧高度差：地球椭圆体表面与大地水准面之差；大地球体表面与地球椭圆体表面之差。
✧在卫星导航系统中，要求输入接收机天线的高度是：天线在当时海面上的高度加高度差要求输入的GPS接收机天线的高度是基于地球椭圆体表面的高度，而实际输入的是海面上天线的高度，接收机将自动进行高度差的改正。
1.2航向和方位✧磁差资料普通航行图和港湾图上：罗经花compass rose（向位圈）大比例尺港泊图上：海图标题栏总图或远洋航行图上：年份在标题栏内，其他在等磁差曲线上。
✧磁罗经曲线和自查表：每年重新测定一次，发现实测值与表列数值相差较大时需重新测定，修船或船磁发生较大变化时需重新测定。
✧从磁罗经自差表查取自差时查表印数是罗航向，可用磁航向近似代替罗航向查取。
✧船上磁罗经指示的0°可能是：真北方向、磁北方向、罗北方向。
1.3能见地平距离、物标能见距离和灯标射程✧1nmile=1852.25-9.31cos2j(m)赤道最短1842.9 两极最长1861.8 纬度45°误差最小1852.3航海上1海里的定义是：地球椭圆子午线上纬度1′所对应的弧长航海上1标准海里是：1852m✧测者能见地平距离：De=2.09e（测者所能看到的最远距离、水天线）✧物标能见地平距离：Dh=2.09h（落水者能看到救助船的最远距离）✧物标地理能见距离Do=2.09(h+e)（测者能看到具有一定高度物标的最远距离）✧英版海图和《灯标雾号表》所标灯标射程有两种可能：盛行气象能见度灯光的照射距离；气象能见度10海里时灯光的照射距离（即额定光力射程）。
《航海概论》课程标准
《航海概论》课程标准一、课程性质与任务本课程是港口与航运管理专业的一门专业基础课程。
按照立德树人根本要求，以“三全育人”为路径，培养学生高尚道德情操和正确价值观。
通过本课程的学习，使学生对船舶、航海有基本的认知，为后续专业课程打下坚实的基础。
前续课程为《国际航运地理》；后续课程为《理货业务》、《国际货运代理实务》、《海上货物运输与保险》、《港口装卸工作组织》、《船舶代理业务》。
二、课程教学目标（一）知识目标1.掌握船员组织，船员的职责；2.掌握船舶基本常识，船舶动力设备、操纵设备、装卸设备和安全设备以及船舶的各种航行性能；3.掌握航海地理坐标，航向和方位，船舶能见距离，船舶航速和航程相关计算，船舶时间系统；4.掌握航海气象和海况；5.掌握航行计划的制定，航行值班的安排，特殊地区的航向方法；6.掌握航行途中货物的保管方法。
（二）能力目标1.能看懂船舶规范；2.能看懂船舶航行计划。
（三）素质目标1.通过完成工作任务培养学生独立思考学习的能力；2.良好的道德品质，沟通协调能力和团队合作精神；3.培养学生勤于思考、刻苦钻研、用于探索的良好作风。
三、参考学时参考课时：36学时四、课程学分课程学分：2学分五、课程内容和要求六、教学建议（一）教学方法建议在有条件的情况下更多的采用“线上+线下”混合式教学模式，融入移动信息化教学手段。
建议采用“教、学、做”三位一体教学模式，建议运用现代信息技术，建立船舶结构实训室采用案例教学，情境模拟、实境教学等多种教学方法，营造开放仿真的教学环境，引导学生带着问题去学习探究，使学生真正成为课堂学习的主体。
建议进行分组教学，项目教学，在教学过程中锻炼学生沟通能力、协作能力、组织领导能力及团队精神。
建议进行双语教学，让学生习惯船舶结构的英文表达。
（二）教学评价引入行业标准和作业规范，建设课程在线题库，实现教考分离。
注重过程考核和能力评价。
（三）教学条件1.．实验实训条件建议2.师资条件本课程的教师建议具有海船驾驶专业本科及以上学历并持有甲类三副及以上职务证书。
地球形状、地理坐标与大地坐标系
⑵ 罗经点→圆周法 1个罗经点 = 11o.25
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二、航向、方位和舷角
1、航向线（Course Line）CL 首尾线向船首方向的延伸线叫之。
2、真航向（True Course）TC 船舶航行时，从真北（NT）方向 顺时针计算到CL的夹角。
3、船首向（heading）Hdg 指在任何情况下， 船舶某一瞬间的船首方向。
⑴ 圆周法 以N点为000o，顺时针用三位数字从000o~360o再计算到正 北。是航海上最常用的一种表示方向的方法。 N：000o； E：090o； S：180o； W：270o； N：360o。
⑵ 半圆周法 以N或S为000o，向东或西由0o~180o计算到S或N。 如：145oNE 度数后面的两个字母中，第一个字母表示起 算点，第二个字母表示方向点。 天文航海中常用之表示天体的方位。
某点的地心纬度（φe）是指某点的地球椭圆体 的向径与赤道面的夹角。
地心纬度改正量（correction of geocentric latitude）： （φ－φe）＂= 691＂.5 sin 2φ 当φ=0o、90o时，其值=0。
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三、大地坐标系（geoid coordinate system）
4、方位线（Bearing Line）BL 在地球表面上，连接测者与物标的大圆叫物标的方位圈； 而方位圈平面与测者地面真地平相交的直线叫之。
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5、真方位（True Bearing）TB 在测者地面真地平上，从真北（NT）顺时针计算到物 标的BL的夹角。在地面上是测者子午圈平面与物标方 位圈平面之间的两面角。
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※ 位于两极的测者，无法确定N、E、S、 W四个基本方向；
航海学 航向与方位
TB TC Q ； CL CL 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°； TB TC 计算值＜000°，计算值加上360° 2）在计算舷角时 船舶中线 Q 计算值＞0°表示右舷角； 船舶首尾线 计算值＜0°则表示左舷角； 计算值＞180°则用360°减去计算值，符号（左、右）相反。 物标A
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°
1400 CL TBB 188°
B
NT
N 70°NE
090°
110°SE
S
N/W N/E NW/N N NNE NE/N NNW NE NE/E ENE E/N
NW/W WNW W/N
NW
W
W/S WSW SW/W
E
E/S ESE SE/E
SW
Hale Waihona Puke SSE SW/SSSW SE/S S S/W S/E
SE
二．航向、方位和舷角
1.名词
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 测者地面真地平平面 0°～360°计量； 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
航海学 第一章 坐标、方向和距离 2
航向、方位和舷角
Relative Bearing
航向、方位和舷角
基本概念
例 1 ：某轮真航向 235 °，测
TC、TB和Q间关系 公式 符号法则 举例（1）
得两物标舷角为 Q A =036 ° 、 Q B =315 °，求 A 、 B 两物标的 真方位。
基本原理
陀螺罗经是一种不受地磁场和电磁场影响的、具有较大 指北力的电动机械仪器。它的刻度盘0°方向所指示的方 向就是陀螺罗经北，简称陀罗北。理论上陀螺罗经的旋转 轴应该稳定在真子午线上，即陀罗北应与真北相一致，但 与任何测量仪器一样，都可能存在误差。因此导入陀螺罗
经差（G）的概念。陀罗差主要随航速和船舶所处纬度 的变化而变化，与航向无关。
罗经点法
四个基点 四个隅点 八个三字点 十六个偏点：
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。
罗经点法
四个基点 四个隅点 八个三字点 十六个偏点 共计32个罗经点
0 N
W
E
S S 180
半圆法
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0°到180°。
0 N N
W
E
S S 180
半圆法
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0°到180°。
0 N N 180
W
E
0 S S 180
航海学(1.1：坐标、方向和距离)基本知识和测算
航海图书资料（END）
航海学（1）课程目录
第一篇 基础知识
第一章 坐标、方向和距离
第二章 海图
第二篇 航迹推算与陆标定位
第一章 航迹推算 第二章 位置线和船位理论 第三章 陆标定位
（END）
第一章 坐标、方向和距离
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
O
Q'
PS
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
M
O
Q'
PS
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
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 （END）
大地球体
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。
第一节 地球形状与地理坐标 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
（END）
地球形状与地理坐标
地球形状
（大地球体、大地球体的三种近似体）
地理坐标
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航向与方位
· 测者真地平平面true horizon 或天文地平平面
航向与方位
测者真地平平面 S
测者地面真地平 平面s ens i bl e hor i zon，N ESW 测者子午圈平面 pnQ ps Q '
Q E W A′ A N PN
O PS Q′
pn
N
不 同 地 点 的 测 者 W A
地理坐标
二、地理坐标geographic coordinate · 地理坐标是建立在地球 椭圆体表面上的。
地理坐标
1.地球上的点、线、圆
地理坐标
2.地理坐标的基准圆、辅助圆和坐标原点 基准圆：以赤道和格林经线为基准圆 辅助圆：纬线和经线 坐标原点：赤道和格林经线的交点
地理坐标
3.地理经度λ， geographic longitude · 简称经度，格林经线与 某点经线在赤道上所夹的短 弧长，或该短弧的球心角。
地理坐标
练习
1 . 下列关于经差、纬差的说 答案 法中正确的是_____。 A．船舶由东半球航行至西半 1.___ 球，经差一定是东 B．船舶由西半球航行至东半 2.___ 球，经差一定是西 C．船舶由南半球航行至北半 3.___ 球，纬差一定是北 4.___ D．A、B、C都对
航向与方位
一、方向的确定与划分 1.方向的确定 · 方向direction，是指空间的指向。方向的 确定是在测者地面真地平平面上进行的。
地理坐标
一、地球形状earth shape
地理坐标
1.大地球体： · 航海学上，是指由假想的大地水准面所包 围的闭合球体。 · 大地球体非常接近地球，具有长期的稳定 性。因此采用大地球体来代替地球是合理 的。
地理坐标
2.大地3.大地球体的近似体 · 大地球体仍然是一个不规则的球体。一般 在应用上，以地球圆球体作为它的第一近 似体，而以地球椭圆体作为它的第二近似 体。
利用磁针在地磁场作用下能指向磁北的一种 方向仪器。结构简单，不依赖电源、不易损 坏和价格低廉等优点，为SOLAS公约必备航海 仪器。
航向与方位
2.磁差Var, variation 1)磁差的产生
航向与方位
2) 磁差Var
航向与方位
3) 年差annual change · 年差：磁差每年的改变量，大小通常在 0～±0.2 · 年差的符号与磁差符号没有直接关系，不 能进行直接加减
地理坐标
3.1 地球圆球体terrestrial sphere · 主要为了简化计算，解决一般航海问题。
地理坐标
3.2 地球椭圆体ellipsoid of the earth 应用于较为准确的航海计算。
地理坐标
4．地球椭圆体参数 · 历史时期的不同，和各国所处地区不同， 所推算出的地球椭圆体的参数也不同。 · 我国现在逐步采用IUGG1975年推荐的地 球椭圆体参数。
航向与方位
4) 影响磁差变化的因素 · 地区：地球磁场强度分布不均匀，纬度 越高，磁差数值越大 · 时间：地磁极在移动 · 局部磁力异常区：地下埋藏大量磁性矿 物，此类海区应避免使用磁罗经 · 磁暴：与太阳黑子的爆发有关
航向与方位
2) 罗经点法换算为圆周法
航向与方位
二、罗经差 1.海上测定方向的仪器 · 船舶是用罗经来测定方向的
航向与方位
· 陀螺罗经gyrocompass 利用高速旋转的三自由 度陀螺仪的定轴性和进 动性，能自动找北的一 种指向仪器。指向精确 度较高。
航向与方位
· 磁罗经magnetic compass
110E
80W 80W
Dλ＝λ2－λ1 * 到达点在起始点 之东，经差为东， 用“E”表示 * 到达点在起始点
地理坐标
纬差D φ：
80N 110N 起点 80N 70S 到达点 10N
D φ＝φ2－φ1 * 到达点在起始点 之北，经差为北， 用“N ”表示； * 到达点在起始点
30S
地理坐标
地理坐标
不 同 的 大 地 坐 标 系
地理坐标
· 建立大地坐标系包括三个方面问题： ①确定椭圆体的参数； ②确定椭圆体中心的位置(定位)； ③确定椭圆体旋转轴的方向(定向)。
地理坐标
· 各国在建立大地坐标系时，主要考虑的是 使选定的地球椭圆体与其所在地区的大地 水准面更为接近。 · 现代的大地测量结果表明，地球椭圆体表 面与大地水准面之间的高度差，最大约为 100m，因此用地球椭圆体作为大地球体的 近似体是足够精确的、合理的。
N B
E W
E
S
S
航向与方位
2.方向的划分 1)圆周法 052
295
140
航向与方位
2) 半圆法semicircular method
52NE
128SE
航向与方位
3) 罗经点法 compass point method 基点、隅点、三字 点、偏点
航向与方位
3.方向的换算 1) 半圆法换算成圆周法
地理坐标
三、地心坐标
· 地心坐标 地心纬度φ e 地理经度λ
地理坐标
地理纬 度 地心纬 度
地理坐标
· 地心纬度改正量(φ－φe)， (φ－φe)″＝691.5″sin2φ · 该修正量在赤道、两极为0； φ＝45时，(φ－φe)最大值达11.5′
地理坐标
四、大地坐标系geoid coordinate system · 前面所讲的地理坐标是在相应的大地坐标 系下确定的椭圆体表面上建立的，具有相 对性。 · 即同一船位与同一物标位置在不同的大地 坐标系中其地理坐标是不同的，应进行不 同的大地坐标系间的坐标变换
地理坐标
地理坐标
4.地理纬度φ geographic latitude ·简称纬度，地球椭圆 子午线上某点法线与 赤道面的夹角。
地理坐标
地理纬度
地理坐标
地理坐标
地理坐标
5．经差Dλ与 纬差Dφ
到达点
Dφ
起点 Dλ
地理坐标
250W
经差Dλ：
136W 起点 30E
114E
到达点 50W
航海学
第一节 坐标、航向与方位
目录
一、教学要求 二、教学内容 1.地理坐标 2.航向与方位 三、总结
教学要求
1.理解地理坐标的概念；熟练掌握经差、纬 差的计算方法；了解地心坐标和坐标转换。 2.理解方向的确定与划分；掌握方向的换算 关系。 3.掌握磁差、自差、罗经差的定义和产生原 因以及影响因素；掌握磁差、自差和罗经 差的计算方法。 4.理解航向、方位与舷角的概念；掌握航向 换算关系、方位换算关系以及航向、方位 与舷角之间关系。