陆标定位方法 ppt课件
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《陆标定位方法》课件
简介
陆标定位方法是指利用陆标提 供的信息定位的方法。
应用场景
建筑测量、航拍测量、道路监 控等领域。
技术优势
定位精度高，可靠性强，适用 范围广。
陆标定位方法分类
1 GPS定位法
2 计算机视觉定位法 3 激光测距定位法
依靠全球定位系统卫星 提供的定位信息，精度 高，适用于大范围区域。
使用相机捕获现实世界 图像进行位置计算，精 度取决于图像质量。
3 发展展望
陆标定位方法将融合多种定位技术，应用领域不断拓展，市场空间巨大。
陆标定位方法发展趋势
1
技术改进
集成多种传感技术，提高定位精度和鲁棒性。
2
应用拓展
扩大定位技术领域，如农业、环保、智慧城市等。
3
市场前景预测
随着5G、物联网等新技术的普及，陆标定位技术市场前景广阔。
总结
1 操作规范
陆标定位方法对操作规范要求较高，需严格按照标准操作。
2 应用建议
选择合适的定位方法，结合实际情况进行定位。
计算机视觉定位法
工作原理 数据处理流程 精度控制
利用现实世界图像计算场景中物体的位置。
特征提取、目标匹配、立体视觉计算。
影响因素包括摄像头分辨率、光照条件、噪声 等。Βιβλιοθήκη 激光测距定位法工作原理
激光发射出去后被周围物体 反射返回时间来确定物体的 位置，精度高。
数据处理流程
激光测距仪采集激光反射信 号并计算反射时间，通过飞 行时间计算物体距离。
《陆标定位方法》PPT课 件
欢迎来到《陆标定位方法》课程，本课程将介绍陆标的定义、定位方法和比 较，以及展望未来发展。让我们开始吧！
什么是陆标
陆标的定义
7、陆标定位
第三章陆标定位陆标（landmarks）：是指在海图上标有准确位置可供目测或雷达观测用以导航或定位的山头、岬角、岛屿、灯塔、立标、显著的建筑物及其它显著的固定物标的统称。
陆标定位（fixing by landmarks）：通过观测陆标与船舶之间的某种相互位置关系（如方位、距离或水平夹角等）进行定位的方法和过程。
陆标定位所得船位又称陆测船位(terrestrial fix,TF)，海图上用符号☉表示。
第一节航海上常用的位置线一、航海上常用的位置线1．船位线的基本概念1）位置线和船位线位置线：一运动物体保持某一观测值为恒定值的点的轨迹。
船位线：球面曲线（大圆、小圆、恒向线、恒位线或双曲线等），不可能十分准确地画在墨卡托海图上，实用中只取靠近推算船位附近一段曲线或其切线（有的也用割线）。
常用PL或LOP表示。
2）位置线或船位线的特性时间性；必然性；局限性2．航海上常用的位置线1）方位位置线（bearing line of position）（1）定义：在地球面上，与被测已知物标有相同方位值的点的轨迹线。
（2）分类：①岸测船方位位置线大圆弧，在墨卡托海图上呈现为一条凸向近极、凹向赤道的曲线。
②船测岸方位位置线恒位线（line of equal bearing 或azimuth gleiche ）。
③近距离时的方位位置线当物标与测者之间的距离较小（一般不超过30 n mile ）时，一般取直线作为方位位置线的近似值。
2）距离位置线（distance line of position ） 在球面上呈现为一个球面小圆；在墨卡托海图上的投影则是一条复杂的“周变曲线”（非圆形）； 在近距离和低纬度时，可以忽略这种变形。
3）水平角位置线（position line by horizontal angle ） 又称为方位差位置线。
水平角位置线实际上是以两个物标和船位三个点组成的圆弧，水平夹角α实际上是该圆周上对该两个点所夹的圆周角。
地面点位的确定ppt课件
1985年国家高程基准 。
水准原点 H0
验潮站
整理版课件
大地水 准面
4
三、地面点的坐标
地面点的坐标常用地理坐标(天文坐标、地 理坐标、平面直角坐标或 空间直角坐标表示。 （一）地理坐标——天文坐标
以大地水准面为基准 面，以铅垂线为 基准线建立的坐标系。 地球表面任意一点的天文经度和天文纬度， 称为该点的天文坐标，可表示为 A(,) 。
N＝ （取L 整）+1
6
若已知某点的经度为L，则该点所在 3º带的带号按下式计算：
n＝ （四L舍五入） 3
整理版课件
19
5、高斯平面直角坐标系
坐标系的建立：
x轴 — 中央子午线的投影
x
高斯自
然坐标
y轴 — 赤道的投影 原点O — 两轴的交点
赤道
P （X，Y）
O
y
注：X轴向北为正，
y轴向东为正。
整理版课件
整理版课件
13
3、高斯投影的特性
（1）中央子午线投影后为直 线，且长度不变。
（2） 除中央子午线外，其 余子午线的投影均为凹向 中央子午线的曲线，并以 中央子午线为对称轴。投 影后有长度变形。
（3） 赤道线投影后为直线， 但有长度变形。
整理版课件
x
平行圈
赤道
O
y
子午线
中央子午线
14
x
（4） 除赤道外的其余纬线，
整理版课件
11
2、高斯投影的原理
高斯投影采用分带投影。将椭球面按 高斯投影平面
一定经差分带，分别进行投影。
N
中
央
子
午 线
赤道
c
赤道
S
水准原点 H0
验潮站
整理版课件
大地水 准面
4
三、地面点的坐标
地面点的坐标常用地理坐标(天文坐标、地 理坐标、平面直角坐标或 空间直角坐标表示。 （一）地理坐标——天文坐标
以大地水准面为基准 面，以铅垂线为 基准线建立的坐标系。 地球表面任意一点的天文经度和天文纬度， 称为该点的天文坐标，可表示为 A(,) 。
N＝ （取L 整）+1
6
若已知某点的经度为L，则该点所在 3º带的带号按下式计算：
n＝ （四L舍五入） 3
整理版课件
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5、高斯平面直角坐标系
坐标系的建立：
x轴 — 中央子午线的投影
x
高斯自
然坐标
y轴 — 赤道的投影 原点O — 两轴的交点
赤道
P （X，Y）
O
y
注：X轴向北为正，
y轴向东为正。
整理版课件
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3、高斯投影的特性
（1）中央子午线投影后为直 线，且长度不变。
（2） 除中央子午线外，其 余子午线的投影均为凹向 中央子午线的曲线，并以 中央子午线为对称轴。投 影后有长度变形。
（3） 赤道线投影后为直线， 但有长度变形。
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x
平行圈
赤道
O
y
子午线
中央子午线
14
x
（4） 除赤道外的其余纬线，
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2、高斯投影的原理
高斯投影采用分带投影。将椭球面按 高斯投影平面
一定经差分带，分别进行投影。
N
中
央
子
午 线
赤道
c
赤道
S
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3. 物标的选择和观测顺序
（1）选择物标的要求——与 方位定位相同 （2）对两物标观测顺序的要 求
①先观测距离变化慢的，即 船舶正横方向附近的物标B； 后观测距离变化快的，即船舶 首尾线方向附近的物标A。
A
②在夜间或能见度不良时测灯标，与测方位的 要求相同
第36页/共42页
B
end
35
观测顺序思考
A
❖试比较：先测A，后测B和先测B， 后测A的差别
结论
B
第26页/共42页
M2
M1
end
25
（2）不同观测顺序引起的船位差
别 若先测A先，测后测AB，后测B
得到观测船位F1， F1 与第二次观测时的实际船位M2之间的差为M2F1。
B CA
A
M2
F1
T1
M1
T2
第27页/共42页
end
26 结论
（2）不同观测顺序引起的船位差别 先测B，后测A
• A物标 TB1=CB1+第C18=页/共G4B2页1+G
17
定位步骤
• （4）画船位 在海图上，分别从物
A
标 A 按 TB1 的 反 方 向 （ TB1±180 ）画出船 从位物线标B按TB2 的反方向（ TB2±180 ）画
出船位线 则两船位线的交点P0就是观测时刻的观 测船位。
为两船位线的夹角。
置线，其交点即为观测时刻的观测船位。
end
30
第31页/共42页
2）三方位定位优点
• 三方位定位时，其中的 一条方位线可以检验另 两条是否有差错。
• 如有差错，则可能会形 成较大的三角形。
• 因此，在条件许可时， 应尽可能同时观测三个 物标的三个方位来进行 定位。end
《陆标定位方法》课件
THANKS
感谢观看
定位算法
滤波算法
如卡尔曼滤波、扩展卡尔曼滤波 等，用于提高定位精度和稳定性
。
地图匹配算法
将定位数据与地图数据进行匹配， 以提高定位精度和可靠性。
路径规划算法
用于规划最优路径，提高导航和定 位效率。
误差分析和优化
误差来源分析
误差补偿和优化
分析定位误差的来源，如传感器误差 、数据处理误差等。
采用各种方法对误差进行补偿和优化 ，如加权平均、滤波算法等。
03
通过集成化设计和技术创新，降低陆标定位设备的成本和体积
，提高便携性。
05
陆标定位方法的应用案例
智能交通领域应用案例
智能车辆导航
陆标定位方法被广泛应用于智能 车辆的导航系统，通过识别道路 标志、交通信号灯等陆标，实现 车辆的精确导航。
交通监控与管理
智能交通系统利用陆标定位技术 对道路状况进行实时监控，对交 通拥堵、事故等进行快速响应和 调度管理。
对于需要实时性要求极高的应用，如自动 驾驶，陆标定位方法的响应速度可能无法 满足要求。
未来发展方向
融合其他定位技术
01
未来可以通过融合其他定位技术，如惯性导航、指纹识别等，
提高陆标定位方法的精度和可靠性。
优化算法和模型
02
通过改进算法和模型，降低对基础设施的依赖，提高在复杂环
境中的抗干扰能力。
降低成本和提高便携性
陆标定位方法的应用场景
陆标定位方法适用于室内和室外环境，尤其在室内环境中具有较高的定位精度和 稳定性。
在智能家居、智慧物流、无人驾驶等领域，陆标定位方法被广泛应用于物品跟踪 、机器人导航、人员定位等方面。
02
陆标的识别与方位距离的测定(精)课件
航空中的应用
导航辅助
气象观测 紧急救援
军事侦察中的应用
目标定位
在军事侦察中，识别陆标可以帮 助确定目标的位置和活动情况， 为军事行动提供重要情报支持。
导航支援
在复杂的地形和作战环境中，识 别陆标可以为军事行动提供准确 的导航支援，确保部队顺利到达
目的地。
障碍物规避
在军事行动中，识别陆标有助于 及时发现潜在的障碍物和威胁， 如雷区、敌方阵地等，从而采取
军事侦察实践中，陆标的识别和方位距离的测定是一项非常重要的技能。侦察兵 需要具备丰富的经验和技能，以便在复杂的战场环境中准确识别陆标、测定方位 距离，并做出正确的情报分析和行动决策。
方位距离的综合测定
陆标定位法
三角测量法
CHAPTER
航海中的应用
确定船只位置
障碍物避让
通过识别陆标，航海者可以确定船只 的地理位置，从而避免迷航和确保航 行安全。
识别陆标有助于航海者及时发现航行 途中的障碍物，如岛屿、礁石等，从 而采取措施进行避让。
导航辅助
陆标可以作为航海过程中的重要参照 点，帮助航海者确定航向和航速，确 保航行路线准确无误。
• 陆标识别与方位距离测定的技术发展 • 陆标识别与方位距离测定的实践案例标的定义
陆标的分类
陆标识别的重要性
01
02
导航定位
地形测绘
03 军事侦察
陆标识别的基本原则
准确性
快速性
全面性
CHAPTER
方位角的测定
罗盘法 日影法
距离的测定
视距法
声波测距法
利用声波测量设备发出声波并记录回 声时间，计算声波传播的距离，从而 得到目标物与观察者之间的距离。
GPS的使用方法定PPT课件
第8页/共46页
二、GPS应用中常见的几种坐标系统 2.3 1980年国家大地坐标系
• 1980年国家大地坐标系(C—80) ：又称西安80坐标 系，其坐标原点在我国的陕西省泾阳县，目前我国新 版的地形图基本上采用的就是西安80坐标系。
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三、6度带、3度带、中央经线
• 6度带：1∶2.5万及1∶5万的地 形图采用6度分带投影，即经差 为6度，从零度子午线开始，自 西向东每个经差6度为一投影带， 全球共分60个带，用1，2，3， 4，5，……表示．即东经0～6 度为第一带，其中央经线的经 度为东经3度，东经6～12度为 第二带，其中央经线的经度为9
• 手持GPS接受器是以WGS84坐标系（经纬度坐标系） 为根据而建立的。我国目前应用的1∶5万的地形图属 于1954年北京坐标系（BJ54），通常我们叫它公里 网坐标。GPS接受器已经预设了WGS84和公里网坐 标之间进行坐标转换的公式，因此我们只要将必要的 参数输入GPS接受器，即可自动转换。
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五、GPS典型操作 5.2关于航点的操作
(二)编辑航点 将航点存入设备后，您还可以对已存的航点进行
编辑。进入到航点详情页面可以修改航点图标、名 称、注释、坐标、等信息。
第26页/共46页
五、GPS典型操作 5.2关于航点的操作
编辑航点具体操作: 1、按查找键，选择航点按确认进入航点列表页面； 2、移动光标选择需要编辑的航点，按确认进入航点详情 页面； 3、移动光标选择需要编辑的字段按确认进入修改； 4、修改完成后将光标移至“确认”上按确认键即可保存。
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6度带、3度带、中央经线
• 3度带：1∶1万的地形图采用3度分带，从东经1．5度 的经线开始，每隔3度为一带，用1，2，3，……表示， 全球共划分120个投影带，即东经1．5～ 4．5度为第 1带，其中央经线的经度为东经3度，东经4．5～7．5 度为第2带，其中央经线的经度为东经6度。
二、GPS应用中常见的几种坐标系统 2.3 1980年国家大地坐标系
• 1980年国家大地坐标系(C—80) ：又称西安80坐标 系，其坐标原点在我国的陕西省泾阳县，目前我国新 版的地形图基本上采用的就是西安80坐标系。
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三、6度带、3度带、中央经线
• 6度带：1∶2.5万及1∶5万的地 形图采用6度分带投影，即经差 为6度，从零度子午线开始，自 西向东每个经差6度为一投影带， 全球共分60个带，用1，2，3， 4，5，……表示．即东经0～6 度为第一带，其中央经线的经 度为东经3度，东经6～12度为 第二带，其中央经线的经度为9
• 手持GPS接受器是以WGS84坐标系（经纬度坐标系） 为根据而建立的。我国目前应用的1∶5万的地形图属 于1954年北京坐标系（BJ54），通常我们叫它公里 网坐标。GPS接受器已经预设了WGS84和公里网坐 标之间进行坐标转换的公式，因此我们只要将必要的 参数输入GPS接受器，即可自动转换。
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五、GPS典型操作 5.2关于航点的操作
(二)编辑航点 将航点存入设备后，您还可以对已存的航点进行
编辑。进入到航点详情页面可以修改航点图标、名 称、注释、坐标、等信息。
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五、GPS典型操作 5.2关于航点的操作
编辑航点具体操作: 1、按查找键，选择航点按确认进入航点列表页面； 2、移动光标选择需要编辑的航点，按确认进入航点详情 页面； 3、移动光标选择需要编辑的字段按确认进入修改； 4、修改完成后将光标移至“确认”上按确认键即可保存。
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6度带、3度带、中央经线
• 3度带：1∶1万的地形图采用3度分带，从东经1．5度 的经线开始，每隔3度为一带，用1，2，3，……表示， 全球共划分120个投影带，即东经1．5～ 4．5度为第 1带，其中央经线的经度为东经3度，东经4．5～7．5 度为第2带，其中央经线的经度为东经6度。
陆标定位
距离定位
距离测定：雷达D=2.23（√H+√h）；六分仪：测 垂直角或水平角 求距离公式：tgα=H/D D= H/ tgα=1.856 H/α ① 公式中的H为物标高程，因为中版高程H中大于 英版高程H英，所以D中＞D英 ② 采用中版H，所求距离与实际距离比较：大小 视海区情况而定，但存在误差 ③ 采用英版H，所求距离与实际距离比较：所求 距离小于实际距离 ④ 如果要得出准确距离，物标高度应为高程经潮 高修正
航海学复习
陆标定位
位置线LOP与船位线
1、定义：定位中，测者对物标进行观测的观测 值为常数的点的几何轨迹，称为位置线。靠近EP 附近的一小段曲线或其切线为船位线。位置线一 般指测者与物标之间的距离在30以上，船位线一 般指测者与物标之间的距离在30以内。 2、特性：时间性与绝对性。（某一时刻，若干 个测者观测同一个物标的观测值均相等，则这些 测者位于同一条船位线上） 3、种类：方位、距离、方位差、距离差（计划 航线与航向线都不是位置线或船位线）
⑦ 如何提高移线定位的精度？ Ø 尽量减小观测方位的误差 Ø 选择适当的时间间隔（尽量缩短转移船位 线的时间） Ø 正确估计风流压差 Ø 选择正横？附近（舷角Q=90）的物标移 线，方位变化在30以上（30~60） Ø 为减小水流造成的误差，最好选择第一条
方位线与流向平行
Ø 推算航程应在经过风流压差修正后的航迹 线上截取
定位程序
测
①选择物标 ②识别物标 ③观测物标
算 画
1) 选择物标：孤立、显著、海图上位置准确的离船近些的物 标；位置线交角适当：两物标90，三物标60或120 （30~150）灯塔、孤立小岛、显著岬角，多物标时，避免 选择正横后的物标。 2) 识别物标： 利用对景图：航用海图、《航路指南》中有。对景图具有方向 性、有些是实物照片、有些是绘图. 对景图下标有“方位
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（ TB2±180 ）画出船位线
则两船位线的交点P0就是观测 时刻的观测船位。
P0
为两船位线的夹角。
陆标定位方法
B
end
20
两方位定位举例
例：某船CA280 ，△C1 5。1000 L308′.5，测 得日庄礁灯标CB275 ， 七星礁灯标CB0465， 请画出1000船位。
解：1）求真方位： TB日=275- 1 5=2735 TB七=0465- 15=045 2）作图
（1）位置准确容易辨认的（孤立的、显著的）、离船近的物标；
（2）选择方位位置线交角适当的物标。即，=90时最好。尽 可能选择位置线夹角为60~90的物标，最低要求应满足 30150。
利用雷达观测物标的距离 雷达是航海上最常用的测量物标距离的仪器。 测距时应注意的问题：
最好选用孤立的小岛、岬角和凸堤，避免选用平坦的 海岸线、斜缓的山坡和位置未经核实的浮标。
应尽量选择包含被测物标的最小量程，被测物标的回 波最好位于距离荧光屏中心2/3屏半径附近。
点状物标应测量回波的中心；雷达应答标应测量其编 码脉冲信号前沿（靠近荧光屏中心一端）；位于雷达 地平内的物标应使活动距标圈的前沿与其内沿相切； 位于雷达地平外的物标应使活动距标圈的外沿与其外 沿相切。
（1）如图，A，B为已
知物标，C为待识别物
A
标。
（2）当测定A，B物标
的方位时，同时测定待
识别物标C
（3）在海图上用A，B
方位画出船位后，从船
位出发画待识别物标的
F1
真方位线。此线近似通
过待识别物标。 end
B
C
TB1
CA
陆标定位方法
10
3.利用实测船位识别
下一次定位时，重复上述步骤。
则从两（三）个实 测船位所画出的两 A （三）条方位线将 基本交于海图上的 某一物标，该物标 即为待识别的物标。
（3）算
将CB1，CB2或GB1， GB2换算成真方位TB，即：
A物标 TB1=CB1 TB2=CB2+C=GB2+G
end
陆标定位方法
19
定位步骤
（4）画船位
在海图上，分别从物标
A 按 TB1 的 反 方 向
A
（ TB1±180 ）画出船位
线
从物标B按TB2 的反方向
第三章 陆标定位
3.1 陆标的识别方法 3.2 海上陆标方位、距离的测定 3.3 方位定位 3.4 距离定位 3.5 单物标方位、距离定位
陆标定位方法
1
概述
陆标（landmarks）——在海图上标有准确位置的陆上物标的 统称。
陆标定位（fixing by landmarks）——是指观测陆标的方位、 距离、方位差（称它们为导航参数）或它们的组合等来确定船 位的方法和过程。
等描高线述愈出疏来，表的。
示山形愈平坦。
400 300 200
方位000°，距离15海里 1 0 0
0
陆标定位方法
0 100200300400
方位315° 距离15海里
end
9
３.利用实测船位识别
1)在利用已认识的物标测定船位时，同时观测前方待识别物标的 方位。在海图上画出船位后，从船位画出待识别物标的方位线。
陆标定位方法
6
1.利用对景图识别
在航用海图上或航路指南中附有如下所示的某些山 形的照片或图片,即对景图，并注明该图是在某一方 位、距离上观看时的形状。
陆标定位方法
end
7
1.利用对景图识别——对照
陆标定位方法
8
２.利用等高线识别
在大比例尺(大 于1:150 000)海
等图高线上愈，密，山表形 通 示山常形是愈陡用峭等； 高 线
陆标定位方法
16
第三节 方位定位
同时观测两个或两个以上陆标的方 位来确定船位的方法和过程称为方位定 位，也称为方位交叉定位（fixing by cross landmarks）。
在航海实践中，通常采用两方位和 三方位定位。
陆标定位方法
end
17
一、 两方位定位
同时观测两个陆标的方位，可以获得同一时刻的两条方位位置 线，其交点即为观测时刻的观测船位。
常用的陆标定位方法有 方位定位 距离定位 单物标方位、距离定位。
陆标定位方法
end
2
陆标船位及海图标注
只要同时观测两个或两个以上陆标的导航参数，可以获得同 一时刻的两条或两条以上的船位线，它们的交点即为观测时刻的 观测船位（陆标船位）
在位置线的交点画 一小圆圈☉作为陆 标定位的船位符号， 并标时间及计程仪 读数。
陆标定位方法
end
12
第二节 海上陆标方位、距离的 测定
一、海上陆标方位的测定 1. 利用罗经观测物标方位 2. 利用雷达观测物标方位
陆标定位方法
13
1.测方位的仪器—罗经
陀螺罗 经复示 器或磁 罗经
陆标定位方法
end
14
2.测方位的仪器—航海雷达
雷达图像
end
陆标定位方法
15
二、 航海上测定距离的方法
陆标定位方法
end
3
可用以定位的陆标
首选物标——灯塔，孤立尖顶小岛
陆标定位方法
end
4
用于目测的其它良好 物标——山峰
可选——岬角 其它可用物标： 只要海图有标注，且 有明显的可观测点的 物标 如油井架、高大的烟 囱等。
陆标定位方法
end
5
第一节 辨认物标的基本方法
1.利用对景图识别 2.利用等高线识别 3.利用实测船位识别
陆标定位方法
end
21
问题——如何保证观测船位是准确 的？？
保证观测船位准确的前提： （1）辨认物标要准确 （2）物标分布要合理 （3）观测误差小 （4）应同时观测 但一般做不到同时观测——且以第二次观测时刻
作为船位时间——如何处理？？ end
陆标定位方法
22
物标的选择
选择物标的要求
例如：某船1000测得日庄礁灯标TB273○ ，七星礁灯标
TB038○，则可定得1000船位如图：
七星礁
日庄礁
1000
陆标定位方法
end
18
定位步骤—选、测、算、画
A
B
（1）选择和确认欲观测的物标，如A、B
（2）测
利用磁罗经或陀螺罗经复示器观测A、B物标的方 位得到CB1，CB2或GB1，GB2；
F1
B
C
TB1 TB2
CA
F2
陆标定位方法
end
11
4.利用GPS船位识别
2）利用GPS船位识别未知物标。
即在读取GPS船位经纬度的同时测定待识别
物标的真方位TB。
A
B
如图，读GPS船位F1时 测待识别物标的真方位 TB1
读F2时测待识别物标的 真方位TB2……。
TB1
TB2
F1
F2
C
TB3 C A F3