我对航迹推算的一些看法
航迹推算确定船位航迹推算法和观测定位法航迹推算track
第二章航迹推算确定船位：航迹推算法和观测定位法。
航迹推算（track estimation）：以起航点或观测船位为推算起始点，根据船舶最基本的航海仪器（罗经和计程仪）所指示的航向、航程，以及船舶的操纵要素和风流要素等，在不借助外界导航物标的条件下，推算出具有一定精度的航迹和船位的方法和过程。
观测定位（positioning by observing）：航海人员利用各种航海仪器观测位置已知的外界物标，并根据观测结果确定出观测时船位的方法和过程。
航迹推算起始点（时）：驶离港口引航水域或港界，定速航行并获得准确的观测船位后立即进行。
终止（时）：抵达目的港的引航水域，或接近港界有物标或航标可供目测定位或导航时，方可终止航迹推算。
航迹推算工作不得无故中断，仅当船舶驶入狭水道、渔区、船舶密集区域需频繁使用车、舵的情况下，方可中断航迹推算工作。
当恢复正常后应立即恢复航迹推算工作，推算中止点和复始点的时间和位置应在海图上画出，并记入航海日志。
船舶在沿岸水流影响显著的海区航行，应该每1小时确定一次推算船位；其它海区一般每2~4小时确定一次推算船位。
航迹推算：航迹绘算法（track plotting）和航迹计算法（track calculating）。
第一节航迹绘算（track plotting）根据船舶航行时的航向、航速、航行海区的风流要素等，在海图上直接运用几何作图的方法推算出船舶的航迹和船位的方法；或者是在海图上，根据计划航线、预配风流压差通过几何作图方法求得船舶应驶的真航向和推算船位的方法。
航迹绘算的方法直观、简便，是船舶航行中驾驶员进行航迹推算的主要方法。
计划航线（intended track）：事先在海图上拟定的航线，即船舶将要航行的计划航迹。
计划航向（course of advance）：计划航线的前进方向，由真北起顺时针方向计量至计划航线，代号为CA。
实际航迹线（actual track）：船舶实际的航行轨迹。
关于风流中航迹推算方法的探讨
收稿日期:1997210209作者:男,1943年生,副教授.上海:200135关于风流中航迹推算方法的探讨潘琪祥(上海海运学院)摘 要 直至1991年,我国交通院校的统编教材《航海学》中关于航迹推算部分,都是按照原苏联乌霍夫(К.С.Ухов)教授在[1]中提出的观点和方法论述的。
在[1]～[4]中,都错误地将计程仪船速矢量定义在风中航迹线上,因而,在此基础上提出的有风有流情况下的航迹推算方法也是错误的。
本文在纠正这些错误的同时,还对绝对计程仪船速在风流航迹推算中的应用作了深入的分析,从而纠正了[4]在论述这个问题上存在的错误。
关键词 航迹推算 计程仪船速 船速 风中航迹线 真航向S tudy on the M e thod of D e a d Re ckoning in W ind a nd C urre ntP an Q ix iang(ShanghaiM ariti m e U n iversity )A bs tra c t T h is p aper po in ts ou t that up to 1991in the tex tbook N avigati on com p iled by Ch ina’s m ariti m e un iversities and in stitu tes the secti on of dead reckon ing is discu ssed acco rding to theview po in t and m ethod of o riginal U SSR p rofesso r К.С.Уховin references [1].In references [1]to[4]the log sp eed vecto r is defined m istaken ly on the leew ay track ,and therefo re the m ethod of dead reckon ing p rovided in w ind and cu rren t is m istaken too .T h is paper co rrects these m istakes ,deep ly analyses the app licati on of ab so lu te log sp eed to dead reckon ing in w ind and cu rren t and co rrects the m istakes discu ssing the p rob lem in [4].Ke y w o rds dead reckon ing ;log speed ;sh i p speed ;leew ay track ;true cou rse在我国交通院校的统编教材《航海学》中,直至1991年,关于航迹推算部分的论述,都是按照原苏联乌霍夫(К.С.Ухов)教授在[1]中提出的观点和方法论述的。
航迹推算的精度
船位在误差圆内的概率
以M为半径: 63.2% ~68.3% 以2M为半径:95.4% ~98.2% 以3M为半径:99.7% ~99.99% 以误差圆来评价推算船位的精度比较方便,但精度较低。 以误差椭圆来评价推算船位的精度比较精确，可显示方向性。 一般情况下，水流对船舶航行的影响最大，推算航程的误差 比由推算航向误差引起的船位偏离航线的误差要大。因此， 要精确分析精度，应以长半轴位于航程方向的误差椭圆来描 述推算船位的误差。
航迹推算的精度源自航迹推算的精度航迹推算的精度主要取决于航迹推算中航向 与航程的精度。 o 航向误差：无风流时，航向误差为 1 航程误差：无风流时，航程误差为S%
航向误差
影响航向误差的因素及其标准差 1. 读取航向的误差(标准差σ
0
=0.3 °)
Δ C=0.5
2. 罗经差“Δ C” 和陀螺差“Δ G”的误差(标准差σ 3. 测定风压差的误差 4. 测定流压差的误差 5. 操舵不稳产生的误差 6. 绘画航迹时产生的误差(标准差σ D=0.2 °) 以上标准差对航向的影响是相互独立的
推算航程上的标准差
Es
2 L
2 L
2 S
D 1852
2
推算船位的误差
根据航迹推算精度的公式，可以得出各种航行 条件下航迹推算误差圆半径M的量化估算结论 无风流： M=2%SL 有风无流:M=3%SL 有流无风:M=4% ~7%SL 有风有流:M=5% ~8%SL
°)
推算航向上的标准差
CA 2 0 2 C 2 a 2 2 K
2 D
航程误差
航迹推算
2 1 D 2 1 D
vW 2 K ( ) sinQW vL
vW 1.4 K ( ) (sinQW 0.15sin 2QW ) vL
K为风压差系数，各船在各种风力和吃水情况下，实测 20~30次风压差值，用公式反推。 有了K后，船舶可编制风压差表，方便查用。 利用公式求得的误差约为±0°.5~±1°.0。
CG TC
TC γ CGγ
三、雷达观测法
首向上相对运动显示模式，观测某一固定物标的相对运动 方向，调整电子方位线（EBL）平行于其相对运动方向， EBL的方向即为风流压差下的航迹向。
TC CGγ a1 a2 a3 a4 a5
γ
四、物标最小距离方位与正横方位差法
有风流的情况下，正横距离D┻与最小距离Dmin不相等； 正横方位TB┻与最小距离方位TBDmin也不一致，两者方 位之差就是风流合压差。
TC /CGα
VL
CGβ
β
。
VC
风流合压差
风流中运动：在风、流影响下，除了以船速沿真航向运动 外，还会在风作用下向下风漂移，同时在流的作用下产生 顺流漂移运动。 风流中航迹向：风流中船舶实际运动轨迹与真北之间的夹 角，CGγ。 风流合压差（γ）：风流中航迹向与真航向之差。船舶偏 在航向线的右面时γ为“+”；船舶偏在航向线的左面时γ 为“-”。
航海学海图作业规定与要求、航迹绘算、航迹推算误差
2、航迹推算的作用
航迹推算是驾驶员在任何情况下，在任何时刻都 能求取船位的最基本方法。航迹推算还能使驾驶员清 晰地了解船舶在海上运动的连续轨迹，并且能在海图 上推测航行前方有无航海危险。同时推算船位又是陆 标定位、天文定位和无线电航海仪器定位的基础。
第一节 航迹绘算
目的要求：熟悉风、流对船舶航行的影响， 熟悉风流中航行海图作业方法。
二、有风无流时的绘算
1、风向、风速、风舷角
左 偏 10° 0° 10° 右 顶风
偏
顶 风
风
顶 风 80° 左横风 90° 100° 左
风向：来向 风速：m/s，n mile/h 蒲福风级：0-12级
80°
右横风 90° 100° 右 偏
风舷角 （END）
偏 顺
风 顺风 风 顺
170° 170° 180航次命令和有关航海资料，充分发扬技术民 主，会同驾驶员共同研究制定安全经济航线和安全措施。在拟定航 线时应考虑到航区政治情况；水文、气象因素；危险障碍物；助航 标志；有关航行规章；以及本船技术设备状态和驾驶人员的经验等。 第三章 航迹推算和船位观测
第七条 船舶驶出领航水域或港口后的观测船位可作为航迹推 算起点。驶入领航水域或接近港界有物标可供导航时，可终止航迹
第十二条 对定位时间间隔的要求
一、推算船位 (一)在沿岸水流影响显著地区航行，每一小时定位一次。 (二)其他地区航行，一般情况下，每二或四小时定位一次。 二、观测船位 (一)沿岸航行，船速在15节以下，每半小时定位一次。接近危 险地区或船速在15节以上，均应适当缩短定位时间间隔。 能见度不良情况下，应充分使用雷达进行定位。 (二)远离海岸航行，应充分利用天测，无线电测向仪等定位方 法。天测定位，在正常情况下，每昼夜至少有三个天测船位(晨、
航海学航迹计算
两点间纬差等于航程乘以航向的余弦。但是，航程乘以航向的 正弦等于东西距，并不是所要求的经差。因此，航迹计算法的一个 主要问题是如何由东西距去求出经差。下面介绍三种求经差的方法： 中分纬度算法、墨卡托算法及约定纬度算法。
均纬度m代替中分纬度n ，即： D = ScosC D = Depsecn = SsinCsecm
适用范围：同半球、纬度不高、航程不长。
注意：中分纬度算法仅适用于在赤道的一侧
航行，若是跨赤道航行，应采用墨卡
托算法。
（END）
2．墨卡托算法(Mercator sailing)
墨卡托算法是精确 的航迹计算法。它是 利用墨卡托海图投影 具有等角及恒向线为 直线的特点而得出的 经差计算法。
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；
Dep——东西距。东西距(departure)——恒向线航程的东西 分量，用Dep表示，单位为海里。
3、中分纬度改正量Δφ=φn-φm，在把地球作为圆球体时，则：
A、等于0 B、大于0 C、小于0 D、不一定
4、墨卡托航法产生较大误差是在：
A、低纬度 B、中纬度 C、高纬度 D、与所在纬度无关
我对航迹推算的一些看法
总第46期 NAV IGA T I ON O F CH I NA Serial N o.46 文章编号:1000-4653(2000)01-0085-03我对航迹推算的一些看法钱淡如(上海海运学院,上海200134)摘 要:航迹推算是船舶驾驶员的基本功。
要求每个驾驶员都必须清楚的了解、熟练地掌握,并知道其精度与局限性。
关键词:航迹推算;精度;局限性中图分类号:U675.1 文献标识码:AS om e O p inions on the D e a d Re ckoningQ IA N D an2ru(ShanghaiM ariti m e U n iversity,Shanghai200134)A bs tra c t:T he dead reckon ing is a basic sk ill of navigating officers.It shou ld be understood clearly and m astered sk illfu lly and its accu racy and li m itati on shou ld also be recogn ized.Ke y W o rds:D ead R eckon ing System;A ccu racy;L i m itati on 航迹推算(D ead R eckon ing System)是航海上最基本的求船位方法。
它是从已知船位点——航迹推算起始点,根据船舶当时的航向、航程、和当时风流对船舶航行的影响,推算出有一定精度的、船舶当时的航迹(T rack)和船舶某一时刻的船位——推算船位(E sti m ated po siti on代号EP),以便使驾驶员随时可以了解船舶的位置所在,以及从海图上可以了解船舶航行前方的安危。
同时航迹推算也是驾驶员在拟定计划航线,并预配了风流压差后,确定船舶应该航行的航向和船速,以使船舶能按计划航线航行,并在预定的时间到达目的地。
我对航迹推算的一些看法
我对航迹推算的一些看法
随着航空技术的发展，航迹推算已经成为航空行业不可缺少的技术手段。
航迹推算技术同时减少了机组的负担，有效的提高了航班的安全性和准确性。
首先，航迹推算技术能够根据飞机记录的历史数据和当前天气数据，对飞机的航行速度、飞行高度、航线和路线规划进行计算，从而更加准确的控制飞机的运行轨迹。
此外，航迹推算技术还可以使用前沿的增强现实技术，在飞行中增强机组对飞行环境和地形的认知，以最快最安全的方式到达最终目的地，而且延缓飞机的耗油率并有效控制飞机的速度，从而节省油耗，也能更有效的进行自动驾驶，减少机组的工作负担。
最后，航迹推算是一项非常智能化的技术，它可以充分利用算法和人工智能，让飞机有更高的准确性和安全性，从而实现自动化驾驶、简化机组生涯以及优化飞行过程。
通过这种技术，我们可以提高航空安全性与可靠性，更好地满足运行中的紧急预警与紧急处置，有效减少飞行器发生失事的可能性。
总之，航迹推算技术的发展为航空安全提供了有效的保障，使机组能够在最优的状态操作飞机，使航空公司能够实现最优化的飞行状态，让乘客乘坐安全舒适的航班。
此外，航迹推算技术的发展也促进了“智能化”的飞行，是现代航空交通发展的一个必要性，为我们拓宽了航空运输的距离，构建了一个和谐、安全、快捷的航空交通系统。
- 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、"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、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)。
总第46期 NAV IGA T I ON O F CH I NA Serial N o.46 文章编号:1000-4653(2000)01-0085-03
我对航迹推算的一些看法
钱淡如
(上海海运学院,上海200134)
摘 要:航迹推算是船舶驾驶员的基本功。
要求每个驾驶员都必须清楚的了解、熟练地掌
握,并知道其精度与局限性。
关键词:航迹推算;精度;局限性
中图分类号:U675.1 文献标识码:A
S om e O p inions on the D e a d Re ckoning
Q IA N D an2ru
(ShanghaiM ariti m e U n iversity,Shanghai200134)
A bs tra c t:T he dead reckon ing is a basic sk ill of navigating officers.It shou ld be understood clearly and m astered sk illfu lly and its accu racy and li m itati on shou ld also be recogn ized.
Ke y W o rds:D ead R eckon ing System;A ccu racy;L i m itati on
航迹推算(D ead R eckon ing System)是航海上最基本的求船位方法。
它是从已知船位点——航迹推算起始点,根据船舶当时的航向、航程、和当时风流对船舶航行的影响,推算出有一定精度的、船舶当时的航迹(T rack)和船舶某一时刻的船位——推算船位(E sti m ated po siti on代号EP),以便使驾驶员随时可以了解船舶的位置所在,以及从海图上可以了解船舶航行前方的安危。
同时航迹推算也是驾驶员在拟定计划航线,并预配了风流压差后,确定船舶应该航行的航向和船速,以使船舶能按计划航线航行,并在预定的时间到达目的地。
因此,航迹推算是船舶驾驶员的基本功。
要求每个驾驶员都必须清楚的了解、熟练地掌握,并知道其精度与局限性。
但是船舶航向、航程和风流对船舶航行的影响都存在着一定的误差。
到目前为止,我们还不可能完全、准确地掌握。
如:
1.航向:目前驾驶员只能从磁罗经上读取船舶某一时刻的罗经航向CC、或陀螺罗经上的陀罗航向GC,或从航行过的观测船位点的连线中,了解船舶前一段时间内的船舶航迹向(T rack m ade good,代号T K)。
但用这些信息数据来推算船舶下一阶段的航行,必然存在误差。
例如罗经差∃CT 和陀螺罗经差∃G、因操舵不稳而引起的船舶偏荡的误差、以及用前面时间的风流对船舶航行的影
收稿日期:1999211228
作者简介:钱淡如(1929-),男,上海海运学院教授.
响,去推算后面时间风流对航行的影响之间的差异等等。
因此,航迹推算中所采用的航向,也仅仅是驾驶员在力所能及地了解船舶的某一时刻的真航向或某段时间里的航迹向。
2.航程:驾驶员只能从船速(V E )和航行时间求得,而船速目前只能从“主机转速(R PM )与船速对照表”中查出它的近似值,或从船上得到相对计程仪航速(V L )和航程(S L )、或绝对计程仪航速(V L a )和航程(S L a )。
或者从前一段航行的多次定位中求得前一阶段时间里船舶在风流影响后的航速(V )和航程(S )。
同样,不论你用那种方法得到的航速和航程,用它来推算后面的航迹和船位,也必然存在着误差。
特别是目前航海界争论比较多的是:“现代计程仪它只能显示真航向方向上的航速和航程”。
因为现代计程仪都依靠安装在船首尾线方向上的设备,得到航速和航程,因此它显示的仅仅是航速和航程在船首尾线方向上的分量。
而航海上认为在风流影响下的航迹推算中存在着三条线、三个方向、三个角度和三种速度与航程。
即如图1所示:
图1 航迹推算示意图
三条线和三个方向是:真航向线和真航向(TC ),它表示船舶在航行中的船首方向;风中航迹(线)和风中航迹向(CA Α),它表示船舶仅在风的影响下航行的航迹及其航迹向,也就是以前所说的计风不计流的航迹和航迹向,或者说它是船舶相对水的航迹和航迹向;而推算航迹和计划航线,它所示方向是推算航迹向(CA 或CG )或计划航迹向(CA ),它是在风流共同影响后船舶航行的航迹和航迹向,也就是船舶在风流影响后相对海底的推算航迹和航迹向,它还不一定是船舶航行的实际航迹和航迹向。
英文称它为“Cou rse m ade good (CG )”
,说明它是风流推算后的航迹向,并没说它是实际(A ctual )的航迹,而且这里用航向Cou rse 来表示航迹向(D irecti on of T rack ),我认为不妥;这与航向的定义不符,目前有些国家的航海书上早已将它改为:“T rack m ade good ”,并用T K 来表示航迹向。
但我们仍采用CA (cou rse advance )来表示航迹向,这还有待于今后改进。
三个角度是:风压差(角)Α,它是从TC 到CA Α的夹角;流压差(角)Β,它是CA Α到CA 的夹角;而风流合压差Χ是从TC 到CA 的夹角。
它们凡是顺时针方向计算的角度为正(+),而逆时针方向计算的角度为负(-)。
三个速度是:航速(V E )是在无风流情况下,船舶航行在真航向线上的速度,一般用推进器每分钟转速(R PM )推算出它的大小;风中航速V Α是考虑风影响后,船舶航行在风中航迹上的、计风不计流的航速,它是船舶对水的相对航速;而推算航速(V 或V G )是船舶在风流影响后航行在推算航迹线上的航行速度,也称“speed m ade good ”。
目前存在的问题是,上面所说的现代相对计程仪和绝对计程仪只能显示船舶相对于水的航速V L 和相对于海底的航速V ,在风中航迹线和推算航迹线上的分量。
表达算式为:
V Α=V L sec Α
和 V =V L a sec Χ因此,就有人认为过去的航迹推算方法都错了,甚至得出航迹推算从理论上来讲是无解的错误结论。
我认为产生这样的矛盾,只能归之于计程仪存在的缺陷,并不说明航迹推算无法进行或已经68 中 国 航 海2000年第1期
过时不再需要了。
其实在即将进入21世纪的今天,远洋船队的大型化和高速化,使我们认为船舶在外海航行时,可以设想Α和Χ均为小于10°～15°的小值。
因此,我们可以认为:
V Α
≈V L ≈V E (风不太大时)和V ≈V L a 而将sec Α≈1和sec Χ≈1,即使这样由此产生的误差在小于±5%左右。
这对我们推算“有一定精度的航迹和船位”,是影响不大的。
就从我们在航海上一直就将1n m ile =1852m ,来进行航迹推算和海图作业,而认为它与实际海里长度之间的误差是可以被忽视的一样。
但这样却给航迹推算作业,带来了很大的方便。
三个角度是:风压差Α=CA Α-TC ,流压差Β=CA -CA Α,和风流合压差Χ=CA -TC 。
这里风流对船舶航行的影响,更是无法确切掌握的。
目前通常的做法,由有经验的船长,根据本船航行的特点来确定,并在航行中不断用连续多次定位来校检和修改它。
但这样更加说明了根据这样的资料和信息,来进行航迹推算,必然存在着较大的误差。
经验证明,即使采用风压差系数求得的风压差Α,也会有±1.°5的标准误差;而采用航海资料中的水流要素的误差,在流向上可能有±20°的标准误差,0.2kn ～0.3kn 的标准误差。
所以航迹推算得出航迹和船位是有其局限性的。
因此要求驾驶员不要放弃每一个可以定位的机会,用观测船位来判断和证实推算中可能存在的误差。
但是也有些人,因此而否定航迹推算的必要性,这也是不对的。
因为航迹推算有它特殊的使命。
它的必要性是:
1.它是航海上最基本的求船位方法;
2.它给出船舶运动的连续轨迹,并可预示航行前方的安危;
3.它是一切定位方法的基础,而且它的精度也会影响到定位的精度;
4.一旦发生碰撞和触礁等海事,它也是分析海事的理论基础。
因此,决不应该忽视航迹推算工作,反而应该不断地总结经验,提高航迹推算的精度。
以上仅仅是本人的一些看法,不对之处希望航海界同行批评指正。
7
8我对航迹推算的一些看法。