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1、第五节第五节 向位的测定与换算向位的测定与换算1/11/20231航海教研室 李良修二、磁罗经（二、磁罗经（magnetic compass）n磁罗经是由我国古代四大发明之指南针演变发展而来的。n它是根据在水平面内自由旋转的磁针，受到地磁磁力的作用后，能稳定指示地磁磁北方向的特性而制成的。1/11/20232航海教研室 李良修磁罗经分类n标准罗经（standard compass)n操舵罗经(steering compass)n应急磁罗经(emergency compass)n舢板罗经(boat compass)1/11/20233航海教研室 李良修1磁差及其计算磁差及其计算n1)地磁与磁差地
2、磁与磁差n地磁地磁n地地面面磁磁力力线线各各点点的的磁磁力力线线方方向向是是不相同的，不相同的，n地地磁磁磁磁极极(geomagnetic pole)磁磁力力线线方方向向垂垂直直于于地地面面的的点点。位位于于80 附近附近n磁磁北北极极(magnetic north,NM)（蓝蓝极极性，性，S，-）靠近地理北极的磁极；靠近地理北极的磁极；n磁磁南南极极（红红极极性性，N，+）靠靠近近地地理南极的磁极。理南极的磁极。n地地磁磁轴轴连连接接地地磁磁北北极极和和地地磁磁南南极极的直线，它与地轴约相交成的直线，它与地轴约相交成11.5。1/11/20234航海教研室 李良修PNPSA地磁地磁B磁差磁差
3、(variation,Var)NSNMSM定义：定义：磁北线偏离真北线的夹角。磁北线偏离真北线的夹角。度量方法度量方法：以真北为基准，以真北为基准，磁北线偏在真北线的右侧，称磁差偏东，用磁北线偏在真北线的右侧，称磁差偏东，用E表示；表示；磁北偏线在真北线的左侧，称磁差偏西，用磁北偏线在真北线的左侧，称磁差偏西，用W表示。表示。NTNMVar10E磁力线磁力线磁力线磁力线磁差磁差Var罗盘1/11/20235航海教研室 李良修丙地：磁差丙地：磁差Var偏西偏西PNPSpM2）磁差的变化规律：A.地区不同，磁差不同地区不同，磁差不同甲地甲地甲地：磁差甲地：磁差Var0乙地：磁差乙地：磁差Var偏东
4、偏东乙地乙地 丙丙 地地地磁极在地面上的位置并非地磁极在地面上的位置并非固定，而是有规律在位移的，据推算约固定，而是有规律在位移的，据推算约650年绕地极一周。年绕地极一周。PNPSB.时间不同，磁差不同时间不同，磁差不同由此，随着地磁极的位移，同一位置的磁差随着时间由此，随着地磁极的位移，同一位置的磁差随着时间的推移在不断的发生变化。其一年的变化量称为的推移在不断的发生变化。其一年的变化量称为“年差年差”。PM1PM21/11/20236航海教研室 李良修年差的海图图式n年差的东(E)或西(W)表示该地的磁差每年向东或向西变化；n年差的或并不表示磁差每年向东或向西变化，而仅表示每年的磁差变化
5、与观测磁差的方向相同()或相反()。n用等磁差曲线(isogonic line)表示1/11/20237航海教研室 李良修C.磁差的异常变化(abnormal magnetic variation)n.地磁异常n沿海某些地区，可能由于地下埋藏着大量磁性矿物的影响，使得该地区的磁差与附近其它地区的磁差有明显的差异，称为地磁异常。n海图和航路指南中有资料。n.磁暴n磁差的偶然和罕见的波动，称为磁暴。n它主要与太阳黑子的暴发有关。磁暴的时间一般比较短暂，但它可使磁差在一昼夜中变化几度至几十度。1/11/20238航海教研室 李良修3)磁差资料的获取 n在航海图的罗经花(compass rose)上n
6、给出该方位圈中心点处的磁差值、测量年份与年差数据。如图所示n磁差的旧式表示法1/11/20239航海教研室 李良修3)磁差资料的获取n总图和大洋图的等磁差曲线n磁差的测量年份在海图标题栏内。n在一些大比例尺港泊图上的海图标题栏内。nGPS接收机中还可以根据当时船位直接从机器中读取当地当时的磁差数据1/11/202310航海教研室 李良修4）求航行年份的磁差 n计算公式：n年差用E或W表示的计算n航行年的磁差=测量年的磁差+年差(航行年份 测量年份)n式中：n测量年的磁差和年差:E为+，W为。航行年的磁差：+为E，-为W。n旧式（年差用“增加+”或“减少-”表示）的计算n航行年的磁差=测量年的磁
7、差+年差(航行年份 测量年份)n式中：n方括号之前的+或-的确定：当测量年的磁差为E时，取+，测量年的磁差为W时取-。航行年的磁差：+为E，-为W。1/11/202311航海教研室 李良修计算举例n1）某船2001年10月航行于某个罗经花附近，磁差数据：430W 1991（9E）。则当时该地的磁差Var为：nA6W。B3W。C6E。D3E。n2）某船2002年5月航行于某个罗经花附近，磁差数据：030E 1992（6W）。则当时该地的磁差Var为：nA130E。B130W。C0。D030W。n3）某船2002年10月航行于距罗经花A约7海里，距罗经花B约3.5海里处，罗经花A的数据有430W
8、1992（3E），罗经花B的数据为：230W 1992（3W）。则该船应当采用的Var为：nA3W。B320W。C340W。D330W。B DB1/11/202312航海教研室 李良修5)磁向位n磁航向（magnetic course,MC）n磁北线与航向线之间的夹角。n以磁北为基准，按顺时 针 方 向 000至360计量到航向线。n磁方位(magnetic beering,MB)n磁北线与方位线之间的夹角称为磁方位。n以磁北为基准，按顺时 针 方 向 000至360计量到物标方位线。cbaMCMB1/11/202313航海教研室 李良修磁向位、磁差和真向位之间的关系N N T TCLCLN
9、NMMVarVarMCMCMBMBTC TC MC MC Var.Var.TB TB MB MB Var.Var.TCTB1/11/202314航海教研室 李良修罗北偏离磁北的角度自差NT磁北偏离真北的角度磁差2.磁罗经自差(deviation,Dev)(1)自差产生的原因船磁船上磁罗经受到的作用力.地磁力使罗盘指向磁北.船磁场使罗盘0偏开磁北，偏开的角度称自差。0刻度的指向称罗北(compass north,Nc)NCNM1/11/202315航海教研室 李良修2.磁罗经自差 n.电磁场磁罗经附近电气设备形成的 对罗经可能产生干扰。n自差（Dev或）的定义n罗北(Nc)偏开磁北(Nm)的角度
10、。n度量：以磁北为基准，向东或向西量到罗北，从0180。n罗北偏在磁北之东，称东自差，用E或表示；n罗北偏在磁北之西，称西自差，用W或表示。1/11/202316航海教研室 李良修(2)自差的变化 n自差随航向的变化而变化 船磁的大小和方向是随航向的不同而改变的。n随船磁的变化而变化 船舶装载钢铁和磁性矿物、磁罗经附近铁器和电器的变动和船舶倾斜等使自差可能有所变动。n随地磁场的变化而变化 如地点变化、地磁异常等使自差有所变动。1/11/202317航海教研室 李良修(3)查取自差的方法n1.通过罗经自差表或磁罗经自差曲线查取n罗经自差表对磁罗经进行自差校正后，测出4个基点、4个隅点罗航向上的剩
11、余自差，然后计算求出每隔1015罗航向上的自差并列表或绘出曲线，供船舶航行中使用。n自差曲线将每隔1015罗航向上的自差绘出曲线。1/11/202318航海教研室 李良修磁罗经自差表(或曲线)的使用n查表引数罗航向CC。如未知罗航向，用磁航向MC代替。n线性内插所求自差的精度要求为0.1。1/11/202319航海教研室 李良修轮标准罗经自差表1999年8月8日 观测地点：吴淞口 1/11/202320航海教研室 李良修内插方法 nCC015 Dev2.6n 020 XnCC030 Dev2.0n求CC020时的Dev。n解：n(X-2.6)：)=(020015)：(030015)1/11/2
12、02321航海教研室 李良修(3)查取自差的方法n2.利用磁罗经自差记录簿查取n3.根据航海日志查取1/11/202322航海教研室 李良修N NT T3.罗经差CN NC CN NMM C C+VarVar+DevDev+CC罗罗北北N NC C偏偏离离真真北北N NT T的的角度。角度。度度量量：以以真真北北为为基基准准，向向东东或或向向 西西 量量 到到 罗罗 北北，从从0 0 180180。当当罗罗北北偏偏在在真真北北东东面面时时，罗罗经经差偏东，用差偏东，用E E或表示；或表示；罗罗北北偏偏在在真真北北西西面面时时，罗罗经经差差偏西，用偏西，用WW或表示。或表示。罗经差罗经差 C C
13、的构成的构成VarVar和和DevDev的代数和，即：的代数和，即：C=Var+Dev C=Var+Dev C C-N NC C1/11/202323航海教研室 李良修4.罗向位 以罗北为基准度量的航向和方位称为罗航向CC和罗方CB。(1)罗航向CC罗北与航向线之间的夹角。以罗北NC为基准，按顺时针方向度量到航向线，计量范围000360。(2)罗方位CB罗北线和 物标方位线之间的夹角。以罗北NC为基准，按顺时针方向度量到物标的方位线，计量范围000360。N NT TN NC C C C+C CC CCBCB1/11/202324航海教研室 李良修4.罗向位 真、罗向位换算 TC=CC+C T
14、B=CB+CN N N NT T T TN N N NC CC C C C+C CC CCBCBENDENDENDENDT TC CTBTB1/11/202325航海教研室 李良修三向位换算三向位换算 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
15、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ACL1/11/202326航海教研室 李良修基本概念基本概念概念代号成因特点1.2 1.2 航向和方位航向和方位磁北磁北磁航向磁方位磁差罗北罗北罗航向罗方位自差罗经差1/11/202327航海教研室 李良修2.不同基准北线的向位关系N N T TN NmmnTC=CC+Cn=CC+Dev+Var.n=MC+Var.nMC=CC+Devn=TCVar.N NC CMCTCCCC +Var +Dev+1/11/202328航海教研室 李良修2.不同基准北线的向位关系N TNmVar+Dev+nTB=CB+Cn=CB+De
16、v+Var.n=MB+Var.nMB=CB+Devn=TBVar.NC C+MBTBCB1/11/202329航海教研室 李良修3.向位换算步骤向位换算步骤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）求真向位。根据基本公式，（真向位罗向位磁差自差）求真向位。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
17、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1/11/202330航海教研室 李良修例题例题3-6：2002年年9月，某船罗航向月，某船罗航向030，测得物标罗方位，测得物标罗方位120。已知航行海区磁差资料为已知航行海区磁差资料为430W，1996（12E）该船自差）该船自差Dev2.0E 求该轮真航向和物标的真方位。求该轮真航向和物标的真方位。解：解：(1)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；Var航行航行Var标注年差标注年差（航行年份标注年份）（航行年份标
18、注年份）430W12E(20021996)430W72E318W 3.3W(2)根据基本公式，（真向位罗向位磁差自差）求真根据基本公式，（真向位罗向位磁差自差）求真向位向位TCCCVarDev0303.3W2.0E028.7TBCBVarDev1203.3W2.0E118.7答：该轮真航向答：该轮真航向028.7、物标的真方位、物标的真方位118.7。1/11/202331航海教研室 李良修例题例题3-7：2002年年9月，某船计划以真航向月，某船计划以真航向077航行，并拟在航行，并拟在A物标真方位物标真方位167时时转向。已知航行海区磁差资料为转向。已知航行海区磁差资料为“Variatio
19、n 130E(1989)increasing about 3annually”，假设该船标准罗经自差，假设该船标准罗经自差Dev1.2W，陀螺罗经差，陀螺罗经差1W，求该船应，求该船应驶的陀罗航向、罗航向和船舶抵达转向点时驶的陀罗航向、罗航向和船舶抵达转向点时A物标的物标的陀罗方位和罗方位。物标的物标的陀罗方位和罗方位。（1）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；Var航行航行Var标注年差标注年差（航行年份标注年份）（航行年份标注年份）130E3（20021989）130E392.2E（2）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。CCTCCTCDevVar 0771.2W2.2E076 CBATBADevVar1671.2W2.2E166GCTCG0771W078；GBATBAG1671W168答：该船应驶的陀罗航向答：该船应驶的陀罗航向078、罗航向、罗航向076。船舶抵达转向点时。船舶抵达转向点时A物标的物标的陀物标的物标的陀罗方位罗方位168和罗方位和罗方位166。解：解：1、求陀罗向位、求陀罗向位2、求磁罗经向位、求磁罗经向位1/11/202332航海教研室 李良修