航海学I船舶定位
亦大。
❖ 经过实测并以统计学方法可以得到如下
求风压差经验公式:
K
VW VL
2
sin QW
VW,VL——分别表示风速和船速(m/s);
QW——风舷角;
Kº——风压差系数,以度计。
上述公式仅适用于风压差值不超过10º~ 15º的 情况。
左舷受风为+
风中航迹向CG
TC
右舷受风为
而实际推算航程=计程仪航程,即S=SL。
为风压差(leeway),即真航向与风中
航迹向之间的夹角。
❖ 影响风压差的因素:
❖ 1.风舷角:风舷角近90º, 最大; ❖ 2.风速:风速愈大, 愈大; ❖ 3.船速:船速愈大, 愈小; ❖ 4.吃水和水下船型阻力:吃水愈大,
SL= (L2-L1)*(1+ △L )
即
:
计划航迹向CA 推算航迹向CG
推算航程SG
计程仪航程SL
真航向TC
无风流情况下的航迹绘算步骤: 1.在海图上由推算起点画出计划航线即真航向线; 2.在此航向线上以计程仪航程(SL)或航速与航时 之积(VL•t)为推算航程(S)截得积算点为推算 船位的方法。 3.此船位称为积算船位(dead reckoning position,DR)。
❖ 中止情况: 在狭水道或渔区航行时可中断推算, 但是应该将中止点和复始点在海图上画出并记 入航海日志。
❖航迹推算在沿岸水流影响显著的航区应 该每小时进行一次;在其他航区,一般 每2h一4h进行一次。
❖ 航迹推算包括:
1.航迹绘算(track plotting) 2.航迹计算(track提出了以下 的风压差经验公式:
1.4
K
VW VL
sin QW 0.15sin 2QW
风压差系数Kº,各船必须在各种风力和吃 水情况下,进行实测25次~30次风压差值, 然后根据上述风压差系数公式,反推出风 压差系数Kº的平均值来 。
风中航迹绘算,海图作业如图所示。
第一章 航迹推算
❖ 航迹推算(track made good)是根据航向、航 程和风流资料,不借助外界物标或航标推算 出有一定精度的船舶航迹和船位的方法。
❖ 熟练掌握各种航行环境下的航迹绘算方法及风流合 压差角的测定;
❖ 掌握航迹计算法和航迹推算精度的定性分析。 ❖ 重点:风流中的航迹推算的基本概念和方法及风流
存在温度、密度或气压的不同,或长期受
定向风的作用,使海水产生水平方向的流
动。一般在一定时间里流向、流速基本不
变,故称恒流。海图上
0.5kn
用
表示,箭头方向为流向,上面注记平均流
速。
❖2.潮流(tidal stream):由于潮汐形成海水 周期性的涨落而引起的海水水平方向的运 动。
第一节 航迹绘算
❖ 航迹绘算法即海图作业法(chart work)。 ❖ 它解决的二个问题:
一是根据船舶航行时的TC、SL和风流要素,在海图 上绘画出推算航迹和推算船位(estimated position, EP);
二是根据CA 、SL和风流要素,预配风流压差,作 图求出应驶的TC和EP。
❖ 各种风流情况下的航迹绘算:
❖ 从推算起点画一小段真航向线,然后顺 着风向加风压差角得风中航迹向,在其 上截取计程仪航程(相对计程仪计风不计 流,所以航程是受风影响后相对于水的 航程,也就是在无流时的实际航程),并 进行正确标注。
三、有流无风情况下的航迹绘算
❖ 航海上经常遇到的水流有三种。
❖ 1.海流(current):又称洋流(ocean current)。它是由于相邻海区间,海水长期
❖ 风舷角是指风向与船首尾线的夹角。
❖ 风向是指风的来向;流向是指流的去向.
航海上把风舷角小于10º的风称为顶风;
风风舷舷角角大在于801º~701º的00风º之称间为的顺风风称;为横风风;来流去
风舷角在10º~80º之间的风称为偏逆风;
风舷角在100º~170º之间的风称为偏顺风 。
❖ 船舶在风中行驶时:
图上标注 推算船位附近,用分数形式标明船位的时间和当时的计程仪读数 在计划航线上,标注计划航迹向、罗航向和罗经差(或陀罗航向和陀罗差)。
由于罗经差、计程仪改正率、风流压差,加之读取读数、操舵 不稳和海图作业等方面的误差,会导致航迹推算产生误差,随 着航行时间的推移,这种积累误差会达到相当程度。航迹绘算 的精度由以下两种精度决定:
❖ 一、无风流情况下的航迹绘算
❖ 所谓无风流影响,是指风流很小,其对航 向的影响小于±1º,可以忽略不计。
❖ 在海图上拟定的计划航线,就是船舶将要 航行的计划航迹;计划航迹的前进方向, 叫计划航向(course of advance,CA)。
推算航迹线的方向
❖ 在无风流情况下,其推算依据是:
CA=CG=TC=CC+ △C=GC+ △G
航向误差:
1. 罗经误差 2. △C, △G的误差 3. 操舵不稳产生的误差 4. 绘航线的误差
航程误差:
1. 读取计程仪计数的误差 2. △L 误差 3. 海图上量取程的误差有关
综合上述各因素:无风流时推算船位的误差2%SL
二、有风无流情况下的航迹绘算
❖ 风与风压差 1.由于船舶自身运动产生的风,叫做船 风。船风的风向与航迹向方向相同, 风速等于船速。 2.因此,船舶在风中航行时驾驶人员所 测得的风,不是真风,而是真风与船 风的合成风,叫做视风。真风、船风、 视风三者之间关系可以用风速矢量三 角形来求得。
合压差角的测定。 ❖ 难点:风流中的航迹绘算方法。
❖ 航迹推算的要求:
❖ 开始时间:在船舶驶出领航水域或港界,定速 航行后立即开始。推算起始点必须是准确的观 测船位。
❖ 航迹推算工作在整个航行过程中,应该是连续 不断的,不得无故中断,直至驶入领航水域或 接近港界有物标可供导航时,方可终止。航迹 推算的起点、终点应记人航海日志。
1. 向下风漂移的速度远小于风速
2. 方向也不一定与风向平行;
3. 而是一个以R为矢量的方向和速度漂移,如下图;
顶 风
顺 风
❖ 船 同舶作是用在下船,速 沿矢 着量风V中E航和迹漂C向移G矢航量行R的。共
此时,虽然船首在真航向上,但是船舶的
航迹是压向下风的风中航迹向CG上。此时:
计划航迹向CA
《航海学》船舶定位课件罗经差的测定
CB
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end 退出
2、远距离单物标法
观测方法 选定一个远距离显著物标 测定4个基点罗航向和4个隅点罗航向上的罗方位 计算该显著物标的磁方位 求得4个基点和4个隅点航向上的自差和罗经差 观测方法图示 注意事项 旋回半径不能太大 为保证精度,远距离物标到船舶的距离应该大于 240倍旋回半径
2)推算船位误差的影响
天体计算 AC 与推算船位的精度有关。即与公式中的要素(δ、 tG、、λ)的误差有关,由方位计算公式可推得如下结论: 天体高度h越低,由于推算船位误差引起的天体罗方位的误 差越小。 因此:要求观测低高度天体。 End of this section
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太阳真出没、视出没和低高度比较
太阳东升影视
主要步骤 观测太阳真出没的罗方位 根据太阳赤纬和测者纬度计算或查表求太阳真出没 的真方位。计算举例 求得罗经差 end 退出
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求太阳真出没方位公式
计算器计算太阳真出没方位
退出
旭日东升
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例1.1995年11月4日ZT1612船位:C2715.0N,λc12210.5E, 测得太阳罗方 位CB248,求罗经差。 解:ZT 16 12 4/XI tT 30406.4 +1.0 T 1515.5S +0.8 t1 2 59.8 ZD -8 TG 08 12 4/XI t2 0.2 0.2 1515.7S tG 307 06.4 C 2715.0N 122 10.5E t 429 16.9 6916.9
《航海学》船舶定位课件2-6罗经差的测定
卫星定位校正可以通过与已知准确位 置的基准站进行比较,对卫星定位系 统进行校准。
04
CHAPTER
罗经差测定实例分析
磁罗经测定实例
磁罗经是一种利用地球磁场来指示方向的仪器,常用于船 舶导航。在测定罗经差时,磁罗经可以用来测量船舶的磁 航向,并与真航向进行比较,从而计算出罗经差。
磁罗经测定的优点是简单易行,不需要外部参照物,但缺 点是受地球磁场变化和船舶磁性干扰影响较大,精度相对 较低。
陀螺罗经法具有精度高、稳定性好、 不易受磁场干扰等优点,但成本较高 ,且需要定期维护和校准。
陆标法
陆标法是一种利用陆地标志物来测定罗经差的方法,通过观察陆地标志物相对于 磁北的位置变化来计算罗经差。
陆标法需要选择合适的陆地标志物,并注意观察时的气象条件和海况等因素对观 测结果的影响。
卫星定位法
卫星定位法是一种利用全球定位系统(GPS)来测定罗经差 的方法,通过接收GPS信号并利用相关算法计算出船舶的精 确位置和航向。
02
磁罗经是指利用地磁场的磁力来 指示方向的罗经,而陀螺罗经则 是利用陀螺仪来指示方向的罗经 。
罗经差产生的原因
地球自转
地球自转导致地磁场和陀螺仪的旋转 轴产生相对位移,从而产生罗经差。
地球磁场
地球磁场是一个复杂的磁场,其强度 和方向在不同地点和时间都存在变化 ,因此会对磁罗经和陀螺罗经的指示 产生影响,导致罗经差的出现。
磁罗经校正需要使用专业的校 正工具和设备,如磁力计和罗 盘校准器。
陀螺罗经校正
陀螺罗经是一种不受船舶摇摆影响的导航设备,但其也存在误差,需要进行校正。
陀螺罗经的校正包括静态校正和动态校正,静态校正是在船舶静止状态下进行,动 态校正则是在船舶运动中进行。
第二节船舶定位方法
第二节 船舶定位方法一、航迹推算(一)概述1.航海上确定船位的方法 1)航迹推算航迹推算是航行中求取船位的最基本方法。
它是根据船舶最基本的航海仪器(罗经和计程仪)指示的航向和航程,以及风流资料,在不借助于外界导航物标的条件下,从已知推算起点开始,推算出具有一定精度的航迹和船位。
2)定位定位是利用航海仪器,观测外界已确知其位置的物标,然后根据测量结果,求出观测时刻的船位。
⎧⎪⎨⎪⎩陆标定位定位无线电航海仪器定位天文定位2.航迹推算的种类 1)航迹绘算法即海图作业法,是根据船舶航行时的真航向、航程和风流要素,在海图上绘画出推算航迹和推算船位;或者根据计划航线,预配风流压差,作图求出应驶的真航向和推算船位。
2)航迹计算法航迹计算法是根据推算起点的经纬度、航向和航程,利用查表或利用数学计算公式,求到达点推算船位经纬度的方法。
3.航迹推算的作用 1)可随时确定船位;2)可预先推算出到达点的时间;3)估计船舶航行前方是否存在航行危险; 4)推算船位是天文定位和无线电定位的基础。
4.航迹推算的起、迄时间 1)起点:应在驶离引航水域或港界,定速航行后立即开始。
推算起点必须是准确的船位。
2)迄点抵达目的港领航水域或接近港界有物标或航标可供目测校验船位和导航时。
3)中断推算开始后不得无故中断。
但是,如果航经渔区或狭水道,由于转向频繁,可以暂时中止推算,但应将中断的起、迄点船位记入航海日志。
5.航迹推算中常用的名词术语1)计划航迹线简称计划航线,是根据安全、经济的原则在海图上拟定的航线,即船舶航行时计划要走的航线。
2)计划航迹向CA简称计划航向,是计划航迹前进的方向,由真北按顺时针方向计量到计划航迹线的角度。
3)推算航迹线通过航迹推算,预配风流压差后得到的航迹线,一般应与计划航线一致。
4)航迹线即实际航迹线,是船舶航行时所留下的航迹。
5)航迹向即实际航迹向,是由真北瞬时方向计量到航迹线的角度。
(二)航迹绘算1.无风流情况下的航迹绘算1)推算原则计划航向=真航向,即CG=TC推算航程=计程仪航程,即S G=S L(L2-L1)(1+∆L)2)作图方法由推算起点画出计划航线,在其上截取计程仪航程S L得一点,即为积算船位,用DR表示。
第二章 船舶定位.
该公式仅适用于风压差值不超过10º~15º的情况。
K (V V W L)1.4(sinQ W 0.15sin2 Q W )
该公式适用于任何风压差值的情况。
风压差系数Kº,进行实测25-30次风压差值, 然后根据风压差系数公式,反推出风压差系数 Kº的平均值来。
(二)流与流压差
第一章 总 则 第一条 为了合理选择航线,及时掌握船位,统一海图作业标 注符号,保证船舶航行安全,充分发挥航海技术为社会主义水运事 业服务的作用,特制定本规则。 第二条 船长应对海图作业全面负责,并经常对驾驶员进行检 查指导。驾驶员应认真进行作业,发现问题,及时向船长报告,并 积极提供意见。 第三条 海图作业的基本要求 一、航区情况要熟悉。 二、各种助航仪器的误差数据要搞准,使用中要经常进行核对。 三、定船位要准、快、及时,做到勤测、勤算、勤核对,重要 船位要反复核对。 四、要不断总结经验,提高海图作业的准确度。
第二章 航线拟定
第六条 船长根据航次命令和有关航海资料,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 推算。航迹推算的起点和终点应记人航海日志。
观测船位(observed position)OP——利用某种 观测手段对已知确切位置的物标进行观测所得的 船位。
二、风流对船舶航行的影响
(一)风与风压差
真风
1、风 概念
视风 船风
➢ 风向:来向
船舶定位(航海概论)
Ⅰ
+C
Ⅰ PG1 PG2
观测天体定位
天体在空 中的位置 圆心 天文船位圆 半径 六分仪 测得天体与水天 线之间垂直夹角 天体定位 天球坐标系 天体视运动 时间系统 船位线 高度差法 天体计算高度
适用范围:同半球、纬度不高、航程不长。
(END)
航迹计算(墨卡托航法)
公式:
Dϕ = ScosC Dλ = DMPtgC
D Dep DMP D S C A
B
适用范围:
除东西向航行外所有 情况。
(END)
陆标定位
陆标识别 方位定位(两方位定位、三方位定位) 距离定位 方位距离定位 移线定位
(END)
移线定位
概念 位置线转移方法(直线位置线转移方法、
圆弧位置线转移方法、折线位置线转移方法)
单标方位移线定位
移线定位方法
有准确船位后的单标方位移线定位 特殊移线定位
(四点方位法、倍角法、特殊角法)
(END)
单标两方位移线定位方法
移线定位方法:
将T1时刻的位置线P1 转移到T2时刻P1’, P1’和T2时刻的位置线 P2的交点为T2时刻的 移线船位。
天文航海基本概念及定位原理
基本概念
天体地理位置PG 天体视高度ht′ 地面真地平 天体视差p 天体真高度ht=ht′+p 真顶距Z =90°-ht 地心真地平 天体船位圆 (1)圆心:天体地理位置PG (2)半径:90°-ht
B
p
A Z ht O ht’ PG A’ ht
《航海学》船舶定位课件2_5天文定位
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end
退出
1.求测天时的准确天文钟时
➢ 2)测天前启动秒表——先在海图室对照天文钟启动秒表记录 钟时CT1 ,再测高度并按停秒表,记录秒表时WT,则
➢ 测天时的准确天文钟时C.T.为:
➢
C.T.= CT1
+4s
累积日差
+2s 9
+)测定钟差
+1 m28s
测天时的钟差
+1 m30s9
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end
退出
三、求测天时的天体位置
➢ 1.求测天时的准确天文钟时
➢ 两种测天计时方法: ➢ 1)测天时启动秒表——先测高度,再启动秒表,到海图室对
照天文钟按停秒表,记录钟时CT1和秒表时WT,则 ➢ 测天时的准确天文钟时C.T.为:
世界时(UT1)。 ➢ 有机械天文钟和石英天文钟两类。 ➢ 2 .GPS卫星导航仪 ➢ GPS(Global positioning System)导航仪显示UTC(协
调世界时),与UT1相差<0.9秒。
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end
退出
一、船舶计时器
➢ 3.秒表 ➢ 用于测天计时等。 ➢ 4 .船钟 ➢ 船钟(Ship’s clocks)是用于指示船时的计时器。 ➢ 它有普通的机械钟和电子钟两类。 ➢ 目前现代化的船舶装有电子船钟系统(Electronic
➢ 器差(Instrument error) ——偏心差、棱性差和刻度差等的
综合误差
六分仪器差表
测角c 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
航海学-第三章 船舶定位1
时间:沿岸水流影响显著航
区:1h一次,其它航区:2h4h一次
(END)
6
航迹推算简介(类型)
船舶定位方法
航迹推算
概念 意义 有关规定
航迹推算类型
TC、SL、风流 CG、EP CA、SL、风流TC、EP
(END)
7
航迹推算简介(基本训练)
船舶定位方法 航迹推算
(如图)(END)
20
有风无流绘算(风舷角QW)
顶风:QW
< 10° 顺风: QW > 170° 横风: 偏逆风 100° > QW > 80° 800 0 偏逆风: 90 左横风 80° > QW > 10° 1000 偏顺风 偏顺风: 170° > QW > 100°
(END) 17
无风流航迹绘算(推算精度)
a C A m C + m C d m m S + S E B F b D
绘画航线的精度:
c
18
读取航向、罗经差、操舵不稳、作图误差 截取航程的精度: 读取航程、改正率、作图误差 推算船位误差园半径:2SL%。(END)
有风无流航迹绘算
风与风舷角
海图作业工具: 基本操作:
概念 意义 有关规定
航迹推算类型
海图作业基本训练
(END)
量取某点的经纬度 根据经纬度标绘某点 量取物标TB、Dist. 由已知点绘画方位线,在 其上截取距离求取经纬度
(END)
8
无风流航迹绘算
无风流:(风流很小,对航向影响<1°) 基本概念
#《航海学》船舶定位课件2_6罗经差的测定
2)计算法
end
计算法求真方位
计算式 tgA ctgcos s ins (itn G c oE s W ()tG E W )
式中: δ、tG为太阳的赤纬和格林时角,它们可以根据观测
时间查《航海天文历》求得; 、λ 观测时刻的推算船位纬度和经度,若用GPS船
例:某船由050 °转向至085 ° ,转向后比对罗经。 电罗经航向GC063 °时 CC059 °,已知电罗经差 △G+1 °,求磁罗经差△C?
end
三、利用天体测定罗经差
基本原理
罗方位CB——罗经观测太阳或星体得到
真方位TB——以计算方位AC代替。 △C= TB - CB
方法:
一、利用陆标测定罗经差
1、叠标法
观测方法
TB ΔC = TB-CB
δ = ΔC -Var
CB end
2、远距离单物标法
观测方法 选定一个远距离显著物标 测定4个基点罗航向和4个隅点罗航向上的罗方位 计算该显著物标的磁方位 求得4个基点和4个隅点航向上的自差和罗经差 观测方法图示
天体高度h越低,由于推算船位误差引起的天体罗方位的误 差越小。
因此:要求观测低高度天体。 End of this section
旭日东升
航海天文历
课外练习题
习题集:938-968
endLeabharlann 3、影响天测罗经差精度的因素
1)罗经倾斜θ引起的误差
当罗经倾斜方向与天体方位垂直时,罗经倾斜引起的观测 方位误差为最大。
△A =θtgh
天体高度h越低,由于罗经倾斜θ角而引起的天体罗方位的误差 越小
船舶定位与航行方法24131PPT课件
2020/5/22
.
24
主控站
主控站设在科罗拉多州斯普林斯的福尔肯空 军基地的联合空间工作中心。主控站从各跟 踪站收集跟踪数据,对卫星的轨道参数、时 间偏差进行评价,并计算出各卫星原子钟的 校正参量、卫星历书、卫星星历、系统状态 等,再编制成导航信息码后,送给注入站
2020/5/22
.
25
注入站
行星(planet):常用的定位天体有金星,火星,木 星和土星(晨昏蒙影测星定位).
卫星(satellite):常用的定位天体为月球.
航海晨昏蒙影图如下:
2020/5/22
.
18
水天线
`
民用晨光始 民用昏影终
航海晨光昏影
民用晨光昏影
-6°
航海晨光始 航海昏影终
天文晨光始 天文昏影终
航海晨光昏影
D = ScosC D = DMPtgC
2020/5/22
.
7
二 、陆标定位:利用航海仪器观测物标的方位, 距离或方位差获得观测船位的方法.
~物标的识别:利用对景图,利用等高线,利用实 测船位等.
~方位定位:利用罗经在同一时刻分别观测两 个或以上陆标方位确定船位.
~距离定位:利用雷达或六分仪在同一时刻测 的两或以上陆标的距离为半径的两段弧交点 确定船位.
第六章船舶定位与航行方法 第一节 船舶定位 第二节 航次计划与航线设计 第三节 航行方法简介 第四节 航行值班
2020/5/22
.
1
第一节 船舶定位
~船舶定位的目的:通过定位掌握船舶偏离航线 的情况并及时给予纠正;掌握本船确切位置避 离危险;掌握本船已航路程,调整航行计划.
~船舶定位方法:
推算船位(航迹绘算和航迹计算获取)
第二章 船舶定位
本节问题一 933.某船真航向225º,当时海区有西风,测 风舷角为________。 A.45º右 B.45º左 C.90º西 D.315º 934.某船真航向000º,海区内北风6级,则风 舷角为________。 A.0º B.180º C.无法确定 D.以上都不对
船舶在风中航行,除了以船速沿真航向航 行外,风还会使船舶向下风漂移。但由于船 舶在水中运动时所受水的阻力很大,因此这 种漂移的速度要远远小于风速,且漂移的方 向也不一定正好与风向平行。实际上,船舶 是在船速矢量和漂移矢量的共同作用下,沿 着它们的合成矢量方向航行的。 风中航迹线:船舶在有风无流中的航行轨 迹线,用CGa表示。 风压差角:风中航迹线与真航向线之间的 夹角,简称风压差(leeway),用a表示。
888.海图作业规则规定,可中止航迹推算的 水域和情况是_______Ⅰ、狭窄水道;Ⅱ、 频繁使用车、舵时;III、来往船舶较多时; IV大洋航行时
A.I、Ⅱ B.Ⅱ、III C.Ⅲ、IV D.I~IV
893. 893.航迹推算是______。 ______
A.天文定位和无线电航仪器定位的基础 B.驾驶员在任何条件下,任何时刻求取船位的基本方法 C. 驾驶员了解船舶在海上运动轨迹的基本方法 D.A.B.C都是
航迹推算在沿岸水流影响显著的航区应该每 小时进行一次;在其他航区,一般每2h-4h进行 一次。 二、陆标定位简介 航海上,虽然可以用航迹推算的方法求得推 算船位,但推算船位往往与实际相差较大。 (原因:不可能准确掌握罗经差、计程仪改正 率、风流压差及操纵要素等) 为确保船舶安全、经济地航行,航海人员必 须时刻重视测定本船准确的船位,使船舶沿着既定的 计划航线航行。
904.海图作业规则规定,船舶远离海岸航行, 正常情况下每昼夜至少应有________个天 测船位。
