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1、航海学航海学江苏海事职业技术学院航海系航海教研室第一篇第一篇 基础知识基础知识(3232)第一章第一章 坐标、方向和距离坐标、方向和距离(1515)第一节 地球形状、地理坐标与大地坐标系第二节 航向与方位第三节 能见地平距离和物标能见距离第四节 航速与航程第一节第一节 地球形状与地理坐标地球形状与地理坐标l一、地球形状&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（6367km)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。&大地水准面：设想一个与平均海面相吻合的水准面，并将其向陆地延伸，且保持该
2、延伸面始终与当地的铅垂线相垂直，这样所形成的连续不断的、光滑的闭合水准面，叫作大地水准面。&大地球体：由大地水准面所包围的几何体称为大地球体，是理想的地球形状。&地球内部物质分布不均匀和表面起伏，大地球体为不规则几何体，研究发现圆球体、椭圆体表面与大地水准面非常近似，受到广泛使用。大地球体的二种近似体大地球体的二种近似体第一近似体：地球圆球体第一近似体：地球圆球体参数：R=360 60/2 8 n mile=6 366 707 m应用时机：计算上简便、精确度要求不高。如计算上简便、精确度要求不高。如 大圆航行；简易墨卡托的绘制和天文航海时大圆航行；简易墨卡托的绘制和天文航海时采用采用。第二近似
3、体第二近似体 地球椭圆体地球椭圆体&概念：由椭圆绕其短轴旋转形成的几何体。&参数：长半轴a、短半轴b、扁率c、偏心率e&相互关系：&应用时机：在大地测量学、海图学和应用时机：在大地测量学、海图学和精度较高的航海计算中精度较高的航海计算中&椭圆体参数的确定椭圆体参数的确定P2P2（各国不尽相同）（各国不尽相同）地球椭圆体地球椭圆体图图概念：由椭圆绕其短轴旋转形成的几何体。地球椭圆体图地球椭圆体图概念：由椭圆绕其短轴旋转形成的几何体。地球椭圆体图地球椭圆体图概念：由椭圆绕其短轴旋转形成的几何体。地球椭圆体图地球椭圆体图概念：由椭圆绕其短轴旋转形成的几何体。地球椭圆体图地球椭圆体图概念：由椭圆绕其短
4、轴旋转形成的几何体。地球椭圆体图地球椭圆体图概念：由椭圆绕其短轴旋转形成的几何体。地球椭圆体图地球椭圆体图概念：由椭圆绕其短轴旋转形成的几何体。地球椭圆体图地球椭圆体图概念：由椭圆绕其短轴旋转形成的几何体。地球椭圆体图地球椭圆体图概念：由椭圆绕其短轴旋转形成的几何体。地球椭圆体图地球椭圆体图概念：由椭圆绕其短轴旋转形成的几何体。地球椭圆体地球椭圆体图图概念：由椭圆绕其短轴旋转形成的几何体。二、地理坐标二、地理坐标 地理坐标:即地理纬度和地理经度即地理纬度和地理经度,是建立在是建立在地球椭地球椭圆体圆体表面的。表面的。地球椭圆体表面任一点的位置可以用地理坐标确定,航海上船舶的位置和物标的位置也都
5、是用地理航海上船舶的位置和物标的位置也都是用地理坐标表示的坐标表示的。(北京：3954.3N,11628.2E)建立地理坐标前须确定坐标的起算点和坐标线图网（见下图）。二、地理坐标二、地理坐标地地轴轴：椭椭圆圆的的短短轴轴，椭圆体的旋转轴。椭圆体的旋转轴。地地极极：地地轴轴与与地地表表的的两两个个交交点点，P PN N为为地地理理北北极极、P PS S为为地地理理南极南极二、地理坐标二、地理坐标子子午午圈圈平平面面：过过短短轴轴的的任任意平面意平面子子午午圈圈：过过短短轴轴的的子子午午圈圈平平面面与与地地球球椭椭圆圆体体表表面面相相交交的的椭椭圆圆截截痕痕（椭圆）。（椭圆）。二、地理坐标二、地
6、理坐标子子午午线线/经经线线：从北极到南极的半个半个椭圆。二、地理坐标二、地理坐标格格林林子子午午线线：过英国伦敦格林尼治天文台的子午线，即零度经线。二、地理坐标二、地理坐标赤赤道道:椭椭圆圆长长轴轴端端点点QQ绕绕短短轴轴旋旋转转形形成成的的圆圆周周QQQQ（大圆）。（大圆）。二、地理坐标二、地理坐标纬纬度度圈圈：与与赤赤道道面面平平行行的的平平面面与与地地球球椭椭圆圆体体表表面面的截痕（小圆）。的截痕（小圆）。基基准准线线：赤赤道道、格格林林子子午午线线。地地理理坐坐标标的的起起算算点点是是赤赤道道与与格格林林子子午午线线的的交交点点，经经线线与与纬纬度度圈圈构构成成坐标线图网。坐标线图网
7、。地理纬度地理纬度概念：概念：地理纬度：地理纬度：地球椭圆子午线地球椭圆子午线上该点的法线与上该点的法线与赤道面的夹角。赤道面的夹角。地理纬度地理纬度概念：概念：某点的地某点的地理纬度是指地球理纬度是指地球椭圆子午线上该椭圆子午线上该点的法线与赤道点的法线与赤道面的夹角面的夹角。地理纬度地理纬度概念：概念：某点的地某点的地理纬度是指地球理纬度是指地球椭圆子午线上该椭圆子午线上该点的法线与赤道点的法线与赤道面的夹角面的夹角。地理纬度地理纬度概念：概念：某点的地某点的地理纬度是指地球理纬度是指地球椭圆子午线上该椭圆子午线上该点的法线与赤道点的法线与赤道面的夹角面的夹角。地理纬度地理纬度概念表示方法
8、：“”或“LatLat”。地理纬度地理纬度度量方法度量方法：自赤道向北或向南度量到该点；度量范围090；向北度量称为北纬(N)；向南度量称为南纬(S)。比如好望角纬度：3421.0S 北京：3954.3 地理经度地理经度概念概念：地理经度地理经度简称经度，是格简称经度，是格林经线与该点子林经线与该点子午线在赤道上所午线在赤道上所夹的劣弧长或该夹的劣弧长或该劣弧所对应的球劣弧所对应的球心角或极角。心角或极角。地理经度地理经度概念概念：地理经度地理经度简称经度，是格简称经度，是格林经线与该点子林经线与该点子午线在赤道上所午线在赤道上所夹的劣弧长或该夹的劣弧长或该劣弧所对应的球劣弧所对应的球心角或极
9、角。心角或极角。地理经度地理经度概念概念：地理经度地理经度简称经度，是格简称经度，是格林经线与该点子林经线与该点子午线在赤道上所午线在赤道上所夹的劣弧长或该夹的劣弧长或该劣弧所对应的球劣弧所对应的球心角或极角。心角或极角。地理经度地理经度概念概念：地理经度地理经度简称经度，是格简称经度，是格林经线与该点子林经线与该点子午线在赤道上所午线在赤道上所夹的劣弧长或该夹的劣弧长或该劣弧所对应的球劣弧所对应的球心角或极角。心角或极角。表示方法：“”或或“LongLong”。地理经度地理经度度量方法度量方法 自格林子午线自格林子午线向东或向西度量向东或向西度量到该点子午线；到该点子午线；度量范围度量范围0
10、-0-180180；向东度；向东度量称为东经量称为东经(E)(E)；向西度量为西经向西度量为西经(W)(W)。地理经度地理经度度量方法：度量方法：自格林子午线向东自格林子午线向东或向西度量到该点子或向西度量到该点子午线；度量范围午线；度量范围0-0-180180；向东度量称；向东度量称为东经为东经(E)(E)；向西度量；向西度量为西经为西经(W)(W)。北京：北京：1161162828.2E.2E纽约：纽约：0730735050.0W.0W同一纬度圈上各点纬同一纬度圈上各点纬度相等；同一经线上度相等；同一经线上各点经度相等。各点经度相等。经差与纬差经差与纬差&概念：纬差D：两地纬度之代数差；经
11、差D：两地经度之代数差。&两者都具有方向性：两者都具有方向性：根据到达点相对起算点位置关系定向根据到达点相对起算点位置关系定向。&经差还应根据到达点与起算点的经度之差小于经差还应根据到达点与起算点的经度之差小于180180的符号而定的符号而定。&经纬差计算&实例（例1、例2、例3）经纬差计算经纬差计算&公式公式：&法则：北纬、东经取北纬、东经取“”，南纬、西经取，南纬、西经取“”；纬纬差差、经经差差为为正正值值，分分别别表表示示北北纬纬差差和和东东经经差差，负值表示南纬差和西经差；负值表示南纬差和西经差；经差的绝对值不应大于经差的绝对值不应大于180180，否则，应由，否则，应由360360减
12、去该绝对值，并改变符号；减去该绝对值，并改变符号；纬差、经差的取值范围：纬差、经差的取值范围：00 180180。经纬差与航行方向密切相关经纬差与航行方向密切相关。经纬差计算经纬差计算（例（例1 1）例例1 1：某轮由（某轮由（3650N3650N，12025W12025W）航行至航行至（2540N2540N，14050W14050W），），求两地间纬差和经求两地间纬差和经差。差。解：解：DD =2 2-1 1 D D=2 2-1 1 2 2 2540N(+)2540N(+)2 2 14050W(-)14050W(-)-)-)1 1 3650N(+)-)3650N(+)-)1 1 12025W
13、(-)12025W(-)D D 1110S(-)D 1110S(-)D 2025W(-)2025W(-)（ENDEND）经纬差计算经纬差计算（例（例2 2）例例2 2：某某轮轮由由（2325N2325N，10614W10614W）航航行行至至（0816S0816S，10008E10008E），求求经经差差和和纬差。纬差。解：解：DD =2 2-1 1 D D=2 2-1 1 2 2 0816S(-)0816S(-)2 2 10008E(+)10008E(+)-)-)1 1 2325N(+)-)2325N(+)-)1 1 10614W(-)10614W(-)D D 3141S(-)D 3141S
14、(-)D 20622E(+)20622E(+)D D =360-20622(E)360-20622(E)=15338W =15338W（END）到达点或起算点计算（例到达点或起算点计算（例3 3）l例例3 3：某轮起航点经度某轮起航点经度16715E16715E，两地经差，两地经差6024E6024E，求到达点经度为多少。，求到达点经度为多少。解：解：DD=2 2-1 1 2 2=1 1+D D 1 1 16715E(+)16715E(+)DD 06024E(+)06024E(+)2 2 227 22739E(+)39E(+)=360-360-22722739E39E =13221W =132
15、21W（END）l例4:已知到达点经度 2 2=006=00618.0E,两地两地间的经差间的经差DD =012=01212.0E,则起航点经度则起航点经度 1 1 为多少为多少?解：解：DD=2 2-1 1 1 1=2 2-D D 2 2 00600618.0E(+)(+)-)12-)1212.0E(+)(+)1 1-005-00554.0 =00500554.0（W）三、三、大地坐标系大地坐标系&目的：确定大地球体与地球椭圆体的相对位置关系，对椭圆体进行定位和定向。&大地坐标系建立的条件：确定椭圆体参数（定量）确定椭圆体参数（定量）确定椭圆体中心位置（定位）确定椭圆体中心位置（定位）确定坐
16、标轴方向（定向）确定坐标轴方向（定向）&大地坐标系、大地球体和地理坐标水准面椭圆体最大高度差约为100m：合理性为使选定的椭圆体接近其所在地区的大地水准面不同国家采用不同坐标系同一点地理坐标不同一点地理坐标不同，必要时须进行坐标改正。同，必要时须进行坐标改正。铅垂线铅垂线第二节航向与方位第二节航向与方位一、方向的确定、划分与换算1.名词解释1）铅垂线铅垂线(plumb line):通过测者眼睛，并与该地重力方向线相重合的直线。铅垂线通过地心；小范围内铅垂线互相平行。2）地平平面地平平面(horizon):凡与铅垂线相垂直的平面称为地平平面。A.A.测者地面真地平平面测者地面真地平平面:通过测者
17、通过测者眼睛的地平平面。是确定测者眼睛的地平平面。是确定测者周围方向的平面。周围方向的平面。B.测者真地平平面测者真地平平面（天文地平平面）：通过地心的地平平面。PsPno测者测者AQQ测者地测者地面面真地平真地平平面平面测者真测者真地平平面地平平面NTSEW2 2方向的确定1）南北线南北线：由测者地面真地平平面与测者子午圈平面相交而成的直线。其靠近北极的一端为正北方向NT，另一端为正南方向。2）东西线东西线：过测者眼睛且垂直南北基准线的直线。面北时，右手一端为正东方向，另一端为正西方向。OPnPsNTSEW铅垂线铅垂线测者子午圈平面测者子午圈平面测者地面真地平平面测者地面真地平平面南北基准线
18、南北基准线测者测者A卯酉（东西）圈平面卯酉（东西）圈平面：过测者铅垂线且垂直与测者子午圈平面的平面。东西线也可定义为东西线也可定义为：测者地面真地平平面与测者地面真地平平面与卯酉圈平面的交线。卯酉圈平面的交线。l东西线与南北线互相垂直东西线与南北线互相垂直。l两极测者无法确定方向基准，南极测者任意方两极测者无法确定方向基准，南极测者任意方向为北，北极测者任意方向为南。向为北，北极测者任意方向为南。3 3、方向的度量、方向的度量仅定出四个基准点不能满足航仅定出四个基准点不能满足航海的要求。进一步划分的方法海的要求。进一步划分的方法有以下三种：有以下三种：1 1）圆周法（航海上最常见）圆周法（航海
19、上最常见）以正北为基准(000)，顺时针方向度量，度量范围000 360。始终用三位数字表示始终用三位数字表示。3 3、方向的度量、方向的度量1）圆周法度量：以正北为基准(000)，顺时针方向度量，度量范围000360。3 3、方向的度量、方向的度量1 1）圆周法）圆周法度量：度量：以正北为基准(000)，顺时针方向度量，度量范围000360。3 3、方向的度量、方向的度量1 1）圆周法）圆周法度量：度量：以正北为基准(000)，顺时针方向度量，度量范围000360。3 3、方向的度量、方向的度量1 1）圆周法）圆周法度量：度量：以正北为基准(000)，顺时针方向度量，度量范围000360。3
20、 3、方向的度量、方向的度量1 1）圆周法）圆周法度量表示法：始终用三位数表示始终用三位数表示，如：000、005、090、180。3 3、方向的度量、方向的度量1 1）圆周法）圆周法度量表示法应用：航海上最常用的航海上最常用的表示方向的方法。表示方向的方法。3 3、方向的度量、方向的度量2 2）半圆周法）半圆周法度量法1：以正北正北为基准，分别向东或向西度量到正南，度量范围000 180。3 3、方向的度量、方向的度量2）半圆周法半圆周法度量法1：以正北正北为基准，分别向东或向西度量到正南，度量范围000 180。3 3、方向的度量、方向的度量2）半圆周法度量法1：以正北正北为基准，分别向东
21、或向西度量到正南，度量范围000 180。3 3、方向的度量、方向的度量2）半圆周法半圆周法度量法1：以正北正北为基准，分别向东或向西度量到正南，度量范围000 180。3 3、方向的度量、方向的度量2）半圆周法半圆周法度量法1：法2：以正南正南为基准，分别向东或向西度量到正北，度量范围000 180。3 3、方向的度量、方向的度量2）半圆周法半圆周法度量法1：法2：以正南正南为基准，分别向东或向西度量到正北，度量范围000 180。3 3、方向的度量、方向的度量2）半圆周法半圆周法度量法1：法2：以正南正南为基准，分别向东或向西度量到正北，度量范围000 180。3 3、方向的度量、方向的度
22、量2）半圆周法半圆周法任一平面方向都有两种任一平面方向都有两种半圆表示法，故必须命半圆表示法，故必须命名。名。表示法：度数度数+起点名起点名+度量方向度量方向。如：30NE、150SE60NW、120NW3 3、方向的度量、方向的度量2）半圆周法半圆周法度量法1：法2：表示法应用：在天文航海学中，常用来表示天体的方位。3）罗经点法罗经点法所有的基点、隅点、所有的基点、隅点、三字点和便点统称三字点和便点统称为罗经点。为罗经点。四个基点四个基点：N N、E E、S S、WW3 3）罗经点法罗经点法四个基点四个隅点四个隅点：等分等分四个基点方向四个基点方向的四个方向：NE,SE,SW,NW（南北在前
23、南北在前）。3 3）罗经点法罗经点法四个基点四个隅点四个隅点：NE、SE、SW、NW。3 3）罗经点法罗经点法四个基点四个隅点八个三字点：等分八个三字点：等分基点和隅点的八个基点和隅点的八个方向。方向。3 3）罗经点法罗经点法四个基点四个隅点八个三字点八个三字点：NNE、ENE、ESE、SSE、SSW、WSW、WNW、NNW。名称由基点名称后名称由基点名称后加隅点名称组成。加隅点名称组成。3 3）罗经点法罗经点法四个基点四个隅点八个三字点十六个偏点十六个偏点：等分基点或隅点与三字点的16个方向。3 3）罗经点法罗经点法四个基点四个隅点八个三字点十六个偏点十六个偏点：N/E、N/W、NE/N、N
24、E/E、E/N、E/S、SE/E、SE/S等。名称是基点或隅点名称名称是基点或隅点名称后加上偏向组成。后加上偏向组成。3 3）罗经点法罗经点法四个基点+四个隅点+八个三字点+十六个偏点=32共计共计3232个罗经点个罗经点，罗经点罗经点也可以被认为是两个想邻也可以被认为是两个想邻罗经点之间的角度。罗经点之间的角度。故：4 4点点4545目前仅用于表示风流等的大概方向。三种方向划分间的换算三种方向划分间的换算1 11、半圆法圆周法NE半圆：圆周方向=半圆方向SESE半圆：半圆：圆周方向圆周方向=180=1800 0-半圆方半圆方向向SW半圆：圆周方向=1800+半圆方向NWNW半圆：半圆：圆周方
25、向圆周方向=360=3600 0-半圆方半圆方向向NE 圆周SESW 圆周NW三种方向划分间的换算三种方向划分间的换算2 22、罗经点法圆周法法1：圆周方向圆周方向=点数点数1111.25.25找出个罗经点编号后计找出个罗经点编号后计算求出。算求出。三种方向划分间的换算三种方向划分间的换算2 2法2：基点：记忆隅点：记忆三字点：(基点+隅点)/2偏点：基点或隅点偏向方法：顺时针增加、逆顺时针增加、逆时针减少一个点（时针减少一个点（1111.25.25 ）。）。1.名词1）船舶首尾线船舶首尾线：船舶无横倾时中纵剖面与测者地面真地平平面的交线。二二航向、方位和舷角2）航向线航向线CLCL：船舶首尾
26、线沿船首方向的射线。船舶中线船舶中线船舶首尾线船舶首尾线航向线航向线3）真航向（真航向（TCTC）：在测者地面真地平平面上，船舶）：在测者地面真地平平面上，船舶航向线与真北线之夹角。航向线与真北线之夹角。由开始顺时针量到的夹角。000-360）船首向船首向Hdg：某一瞬间的船首方向。）方位圈方位圈：地面上连接测者与物标的大圆。）方位线方位线：方位圈平面与与测者地面真地平平面的交线AM。）真方位（真方位（TB）：）：在测者地面真地平平面上物标方位线与真北线之夹角。由开始顺时针量到的夹角。000-360）舷角（舷角（Q）：在测者地面真地平平面上物标方位线与）：在测者地面真地平平面上物标方位线与航向
27、线之夹角。航向线之夹角。CLNTCLTCQTB物标物标A物标物标A方位线方位线舷角度量方法：舷角度量方法：l以航向线为基准，顺时针方向，以以航向线为基准，顺时针方向，以0360计量；无须命名计量；无须命名。如：040；240l以航向线为基准，向右（或向左），以以航向线为基准，向右（或向左），以0180计量，须命名右或左计量，须命名右或左。如：40右；120左。l右正横右正横：=090 或右=90；l左正横左正横：=270 或左=90。lTB以以NT为基准，与航向无关，舷角以为基准，与航向无关，舷角以CL为基准，为基准，随航向的改变而改变随航向的改变而改变。2真航向、真方位、舷角三者之关系真航向
28、、真方位、舷角三者之关系TB=TC+Q(圆周法圆周法)TB=TC+Q(左负右正，半圆法左负右正，半圆法)3计算注意事项：计算注意事项：1）在计算方位和航向时：）在计算方位和航向时：计算值计算值360，计算值减去，计算值减去360；计算值计算值000，计算值加上，计算值加上3602）在计算舷角时（）在计算舷角时（Q=TB-TC）计算值计算值0表示右舷角；表示右舷角；计算值计算值0则表示左舷角；则表示左舷角；计算值计算值180则用则用360减去计算值，结果为左舷。减去计算值，结果为左舷。航向、方位和舷角航向、方位和舷角&例1：某轮真航向215，测得两物标舷角分别为QA=030、QB=160，求A、
29、B两物标的真方位。&解：TBA=TCQA215030 245&TBBTCQB215160375（360)015航向、方位和舷角航向、方位和舷角&例2：某轮真航向030，求物标左正横时的真方位。&解：TBTCQ030270300&或TBTCQ左030（90）60(+360)&=300三、罗经向位、罗经差和向位换算、罗经、罗经向位向位船上配备的向位测定仪器为陀螺（电）罗经和磁罗经。船上配备的向位测定仪器为陀螺（电）罗经和磁罗经。通过刻度盘直接读取向位。（通过刻度盘直接读取向位。（非真向位非真向位）陀螺罗经北（陀螺罗经北（N NG G）：陀螺罗经罗盘的）：陀螺罗经罗盘的00所指的方向。所指的方向。罗
30、北（罗北（N NC C）：磁罗经刻度盘的）：磁罗经刻度盘的00所指的方向。所指的方向。陀螺航向（陀螺航向（GCGC）：以陀螺北为基准测得的）：以陀螺北为基准测得的航向航向陀螺方位（陀螺方位（GBGB）：以陀螺北为基准测得）：以陀螺北为基准测得的方位的方位罗航向（罗航向（CCCC）：以罗北为基准测得的航向）：以罗北为基准测得的航向罗方位（罗方位（CBCB）：以罗北为基准测得的方位）：以罗北为基准测得的方位以上航向和方位统称罗经向位。以上航向和方位统称罗经向位。2、罗经差(G+C)1 1）、）、陀螺罗经差（陀螺罗经差（GG）：）：N NG G偏离偏离N N的夹角。的夹角。罗罗北线偏在真北线的东侧为
31、正（），称陀螺罗经北线偏在真北线的东侧为正（），称陀螺罗经差偏东，用差偏东，用E表示；罗北线偏在真北线的西侧为负表示；罗北线偏在真北线的西侧为负（），称陀螺罗经差偏西，用（），称陀螺罗经差偏西，用W表示。表示。lGG与航向无关，正常工作时为固定值，仅随地与航向无关，正常工作时为固定值，仅随地理纬度和航速而变化。理纬度和航速而变化。NGNT（或）（或）（或）（或）陀螺罗经（电罗经）测定向位陀螺罗经（电罗经）测定向位相互关系TC=GC+GTB=GB+GCL例：某船陀螺航向例：某船陀螺航向314314，航行中测得物标，航行中测得物标A A陀螺方位陀螺方位075075，陀螺差，陀螺差1W1W，求该船真
32、航向和物标，求该船真航向和物标A A的真方位。的真方位。TC TCGCGCGG3143141W1W313313 TB TBA AGBGBGG0750751W1W074074NGGC314GB075NTG1WTC 313TBA 074物标物标A解：解：0罗盘&解：GC=TC-G=120-(+1)=119&GB=TB-G=180-(+1)=179例例2 2：某轮真航向：某轮真航向TC=120TC=120，某物标真，某物标真方位方位TB=180TB=180，陀罗差，陀罗差=1E=1E，求该，求该轮陀罗航向和该物标的陀罗方位。轮陀罗航向和该物标的陀罗方位。）磁罗经差（C）l定义：定义：磁罗经罗盘的磁罗
33、经罗盘的0所指的方向称罗北所指的方向称罗北，偏离偏离的夹角。的夹角。l罗北偏在真北的东侧称罗经差偏东，用罗北偏在真北的东侧称罗经差偏东，用E（）（）表示；表示；l罗北偏在真北的西侧称罗经差偏西，用罗北偏在真北的西侧称罗经差偏西，用W（）（）表示。表示。l C=Var+DevC=Var+DevNTNC C（东或）（东或）C（西或）（西或）、向为换算、向为换算l定义定义：真向位和罗向位之间的换算。海图上使用真向位，驾驶员测定的是罗向位，故必须进行向位换算。l实质实质：修正其基准线之间的夹角罗经差。l公式公式：TC=GC+G=CC+G=CC+C=CC+Var+Dev C=CC+Var+Dev TB=
34、GB+G=CB+G=CB+C=CB+Var+DevC=CB+Var+Dev l罗经差等于真向位和罗向位之差罗经差等于真向位和罗向位之差四、磁罗经的磁差与自差四、磁罗经的磁差与自差 C是在地磁和船磁的共同作是在地磁和船磁的共同作用下产生的用下产生的 1）地磁与磁差）地磁与磁差磁差的产生：地磁是包绕地磁差的产生：地磁是包绕地球的天然磁场，两磁极为地磁球的天然磁场，两磁极为地磁北极和地磁南极，大约北极和地磁南极，大约650年年饶地极变化一周。饶地极变化一周。磁北磁北：磁罗经仅受地磁场磁罗经仅受地磁场作用时刻度盘作用时刻度盘所指方向。所指方向。NSNMSMPNPS磁力线磁力线磁力线磁力线磁差磁差Var
35、罗盘l由于地极和磁极不重合且地磁场的不均匀，由于地极和磁极不重合且地磁场的不均匀，所以磁北线一真北线往往不重合而产生了所以磁北线一真北线往往不重合而产生了磁差。磁差。l磁差磁差Var：磁北线偏离真北线的夹角。：磁北线偏离真北线的夹角。l磁北磁北偏在真北偏在真北的东侧称磁差偏东，用的东侧称磁差偏东，用E或或“”表示；表示；l磁北磁北偏在真北线的西侧，称磁差偏西，偏在真北线的西侧，称磁差偏西，用用W或或“”表示表示。l磁向位：以磁向位：以为基准的航向和方位。为基准的航向和方位。l磁航向磁航向MC:与的夹角；与的夹角；l磁方位磁方位MB:与的夹角；与的夹角；lMC=TC-Var;MB=TB-Var.
36、VarNTNM10E丙地：磁差丙地：磁差Var偏西偏西pMPNPS2 2）磁差的变化：）磁差的变化：A.A.磁差随地点变化磁差随地点变化。甲地甲地甲地：磁差甲地：磁差Var0乙地：磁差乙地：磁差Var偏东偏东乙地乙地 丙丙 地地由磁极的缓慢移动引起。由磁极的缓慢移动引起。PNPSB.磁差随时间变化磁差随时间变化PM1PM2l磁差一年的变化量称为磁差一年的变化量称为“年差年差”。约。约0.1-0.2,表示方法：表示方法：l用磁差绝对值的增加（）（用磁差绝对值的增加（）（increasing）或）或减少（）（减少（）（decreasing）来表示）来表示；如：；如：4301990（6）l用东（）或
37、西（）来表明变化方向，较常用东（）或西（）来表明变化方向，较常用。用。如：如：4301990（6）l：地磁异常或磁暴：地磁异常或磁暴。l地磁异常是由于地下磁性矿物质引起；可根据海图等资料进行修正。l磁差的偶然和罕见波动称磁暴，主要与太阳黑子的爆发有关，时间短暂，但一昼夜磁差可变化几十度，航行时应格外谨慎。3 3）磁差的查取方法）磁差的查取方法l某些某些航行图和港泊图：航行图和港泊图：磁差资料磁差资料标注在标注在罗经花罗经花（向位圈）上（向位圈）上，其主要内容：测定年份的磁差值、，其主要内容：测定年份的磁差值、测定年份、年差值及变化方向；向位圈之间取平均测定年份、年差值及变化方向；向位圈之间取平
38、均值。值。l远洋航行图或总图（小比例尺海图）：远洋航行图或总图（小比例尺海图）：磁差资料磁差资料以以等磁差曲线等磁差曲线形式给出，同时，在海图标形式给出，同时，在海图标题栏内给出磁差测定年份的相关资料；题栏内给出磁差测定年份的相关资料；l大比例尺海图：大比例尺海图：磁差资料在磁差资料在海图标题栏海图标题栏内标注。内标注。磁差的计算磁差的计算&公式：所求磁差所求磁差 =图示磁差图示磁差 +年差年差 （所求年份（所求年份 测测量年份）量年份）&法则：增加取增加取+，减少取，减少取-。用。用E E或或WW表示时，年差与图示表示时，年差与图示磁差同名取磁差同名取+；异名取；异名取-。结果为。结果为+，
39、所求磁差与图，所求磁差与图示磁差同名；结果为示磁差同名；结果为-，则，则 所求磁差与图示磁差异所求磁差与图示磁差异名名。磁差的计算 根据公式：根据公式：VarVar航行航行VarVar测定测定年差年差（航行年份测定年份）（航行年份测定年份）615E615E11W11W（2002200219921992）615E615E110W110W 615E 615E150W150W 425E4.4E425E4.4E答：答：20022002年该地磁差资料年该地磁差资料4.4E4.4E。例题例题3-3：某海图向位圈上磁差资料：某海图向位圈上磁差资料：615E1992（11W），求），求2002年该地磁差资料。
40、年该地磁差资料。解：解：B.自差自差Dev：罗北方向偏离磁北方向罗北方向偏离磁北方向 之夹角。由船舶自身原因引起。之夹角。由船舶自身原因引起。度量方法：以磁北为基，度量方法：以磁北为基，N NC C偏在偏在N NMM的东侧称自差偏东用的东侧称自差偏东用E E（+）表示；）表示；N NC C偏在偏在N NMM的西侧称自差偏西用的西侧称自差偏西用WW（-）表示。）表示。自差的变化规律：自差的变化规律：船磁与船磁与HdgHdg和地磁磁力线的相对位置有关。和地磁磁力线的相对位置有关。所以自差的大小和方向随罗航向的变化而变化。所以自差的大小和方向随罗航向的变化而变化。并同时受所并同时受所载运货物性质影响
41、。太大时应消除并将剩余自差（载运货物性质影响。太大时应消除并将剩余自差（）测定出来制成自差表或自差曲线供航行时查取。测定出来制成自差表或自差曲线供航行时查取。SNNM2 2船磁与自差（Dev）SNA.船磁：船上船磁：船上钢铁钢铁在地磁磁场中在地磁磁场中 被磁化被磁化后形成的附加磁场。后形成的附加磁场。ENCNCDev磁罗经自差曲线磁罗经自差曲线磁罗经自差表磁罗经自差表例题例题3-43-4：已知某船罗航向：已知某船罗航向075075，求该轮当时的磁罗经自差。，求该轮当时的磁罗经自差。解：根据（教材）自差表得解：根据（教材）自差表得1.1.WW答：该轮当时的磁罗经自差答：该轮当时的磁罗经自差11W
42、W。例题例题3-53-5：已知某船罗航向：已知某船罗航向320320，求该轮当时的磁罗经自差。，求该轮当时的磁罗经自差。答：该轮当时的磁罗经自差答：该轮当时的磁罗经自差2.E。解：解：CCDevDevVarVar （同号相加，异号相减，符号随大）（同号相加，异号相减，符号随大）4 4磁差、自差、罗经差三者之关系：NTNmNc磁差磁差Var罗经差罗经差C自差自差Dev三向位换算 磁方位磁方位MB：磁北线和物标方位线之夹角：磁北线和物标方位线之夹角NTNmNcVarCDev罗航向罗航向CC：罗北线和航向线之夹角：罗北线和航向线之夹角1名词名词磁航向磁航向MC：磁北线和航向线之夹角：磁北线和航向线之
43、夹角罗方位罗方位CB：罗北线和物标方位线之夹角：罗北线和物标方位线之夹角CCMCTC真航向真航向TC：真北线和航向线之夹角：真北线和航向线之夹角真方位真方位TB：真北线和物标方位线之夹角：真北线和物标方位线之夹角A物标方位线物标方位线CBMBTB物标物标A2.向位换算基本公式向位换算基本公式 TCCCCMCVar (E,W)MCCCDev (E,W)TBCBCMBVar (E,W)MBCBDev (E,W)MC=CC+Dev=TC-VarMB=CB+Dev=TB-VarCL常见的罗经向位换算公式常见的罗经向位换算公式3.向位换算步骤1 1）由罗向位换算成真向位：）由罗向位换算成真向位：根据罗航
44、向查自差表，求自差；根据罗航向查自差表，求自差；根据磁差资料，求航行年份磁差；根据磁差资料，求航行年份磁差；根据基本公式，（真向位罗向位磁差自差）求根据基本公式，（真向位罗向位磁差自差）求真向位。真向位。2 2）由真向位换算成罗向位：）由真向位换算成罗向位：根据磁差资料，求航行年份磁差；根据磁差资料，求航行年份磁差；根据公式将真航向换算成磁航向；根据公式将真航向换算成磁航向；用磁航向代替罗航向查自差表，求自差；用磁航向代替罗航向查自差表，求自差；根据公式将磁向位换算成罗向位。根据公式将磁向位换算成罗向位。罗向位磁向位自差罗向位磁向位自差向位换算实例向位换算实例1 1&例例1 1：1999199
45、9年年6 6月月5 5日日，某某轮轮罗罗航航向向030030，测测得得某某物物标标罗罗方方位位120120。已已知知航航行行区区域域磁磁差差资资料料为为“430W 430W 1997 1997(15E)”(15E)”，该该轮轮标标准准罗罗经经自自差差表表如如表表1-1-51-1-5。求求该该轮真航向和物标的真方位。轮真航向和物标的真方位。&解解：(1)(1)VarVar=430W+(15E)(1999 1997)=430W+(15E)(1999 1997)=4W4W (2)(2)由由CC=030 CC=030 查自差表得：查自差表得：Dev=Dev=2.1E2.1E (3)C=(3)C=Var
46、Var+Dev=4W+Dev=4W+2.1E2.1E =1.9W=1.9W (4)TC=CC+C=030+(4)TC=CC+C=030+(-1.9)(-1.9)=028.1028.1 TB=CB+C=120+TB=CB+C=120+(-1.9)(-1.9)=118.1118.1向位换算实例向位换算实例2 2&例例2 2：19991999年年X X日日，某某轮轮计计划划驶驶真真航航向向077077，并并拟拟在在某某物物标标真真方方位位167167时时转转向向。已已知知该该海海区区磁磁差差资资料料为为“Var.130E1989(3E)Var.130E1989(3E)”，自自差差表表见见表表1-1-
47、51-1-5。求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。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：解：(1)(1)VarVar=130E+(+3)(1999 1989)=2E=130E+(+3)(1999 1989)=2E(2)MC=TC (2)MC=TC VarVar=077-(+2)=075=077-(+2)=075(3)(3)以以MC=075MC=075为引数查自差表得：为引数查自差表得：Dev=Dev=-1.1-1.1(4)C=(4)C=VarVar+Dev=+2+Dev=+2+(-1.1)(-1.1)=0.9E0.9E(5)CC=TC-C=077-(5)CC
48、=TC-C=077-(+0.9)(+0.9)=076=076.1.1 CB=TB-C=167-CB=TB-C=167-(+0.9)(+0.9)=166=166.1.1l陀螺罗经：准确，精密，依赖电源。是船陀螺罗经：准确，精密，依赖电源。是船上的主要指向仪器。上的主要指向仪器。l磁罗经：构造简单、不依赖电源、不易损坏、磁罗经：构造简单、不依赖电源、不易损坏、价格低廉，精度较低。辅助指向仪器。价格低廉，精度较低。辅助指向仪器。l不能认为有了先进的陀螺罗经就可以不要或忽不能认为有了先进的陀螺罗经就可以不要或忽视磁罗经的作用，实际工作中，可利用磁罗经视磁罗经的作用，实际工作中，可利用磁罗经检查电罗经的
49、工作状况，当电罗经不能正常工检查电罗经的工作状况，当电罗经不能正常工作时磁罗经是唯一的指向仪器。作时磁罗经是唯一的指向仪器。l磁罗经是磁罗经是SOLAS公约所规定的必备航海仪器公约所规定的必备航海仪器。航行中应尽可能掌握磁罗经自差，以确保其指向精度。第三节第三节 能见地平距离和物标能见距离能见地平距离和物标能见距离航海上距离的单位测者能见地平距离物标能见距离物标能见地平距离物标地理能见距离灯标射程与能见距离初显和初隐一、一、海里海里(航海上最常见的长度单位航海上最常见的长度单位)&定义定义：地球椭圆体子午线上地球椭圆体子午线上纬度纬度11弧长的长度。弧长的长度。&公式公式：1 n mile=1
50、852.259.31cos2 1 n mile=1852.259.31cos2 mm 为简化计算，航海上习惯将为简化计算，航海上习惯将18521852米作为米作为1 1海里的固定长度。各类海里的固定长度。各类助航仪器（如计程仪）都是以此助航仪器（如计程仪）都是以此标准长度进行标定的。标准长度进行标定的。海里海里(1 n mile=1852.259.31cos2 m)l特点：当当:00时；时；1n mile 1n mile 18521852 25251842.94(m)1842.94(m)4545时；时；1n mile 1n mile 1852.25(m)1852.25(m)9090时；时；1n