航海学讲稿1分解优秀PPT.ppt

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1、三亚航空旅游职业学院航海学第一篇 基础学问n第一章 坐标、方向和距离n 第一节 地球形态与地理坐标n一：地球形态（大地球体、地球圆球体、地球椭圆体）n 1.第一近似体：地球圆球体n概念：n参数：R=3 437.746 8 n mile=6 366 707mn应用：计算简便、精度要求不高。三亚航空旅游职业学院航海学2.其次近似体：地球椭圆体概念参数：长半轴a、短半轴b、扁率c、偏心率e关系：应用：椭圆体参数的确定三亚航空旅游职业学院航海学地球形态与地理坐标二.地球上基本的点、线、圈地轴地极子午圈子午线/经线格林子午线赤道纬度圈三亚航空旅游职业学院航海学地球形态与地理坐标n地理经度概念：地理经度简

2、称经度，是格林经线与该点子午线在赤道上所夹的短弧长或该短弧所对应的球心角。代号：“”或“Long三亚航空旅游职业学院航海学地球形态与地理坐标度量 自格林子午线向东或向西度量到该点子午线；度量范围0-180；向东度量称为东经(E)；向西度量为西经(W)。三亚航空旅游职业学院航海学地球形态与地理坐标n地理纬度概念 某点的地理纬度是指地球椭圆子午线上该点的法线与赤道面的夹角。代号：“”或“Lat三亚航空旅游职业学院航海学地球形态与地理坐标n度量 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)三亚航空旅游职业学院航海学地球形态与地理坐标n经差与纬差n概念：n

3、经差D：两地经度之代数差；n纬差D：两地纬度之代数差。n方向性：依据到达点相对起算点位置关系定。三亚航空旅游职业学院航海学地球形态与地理坐标n经差与纬差n公式：n法则：n北纬、东经取，南纬、西经取；n纬差、经差为正值，分别表示北纬差和东经差，负值表示南纬差和西经差；n经差的确定值不应大于180，否则，应由360减去该确定值，并变更符号三亚航空旅游职业学院航海学地球形态与地理坐标n经纬差计算（例1）例1：某轮由（3650N，12025W）航行至（2540N，14050W），求两地间纬差和经差。解：2 2540N(+)2 14050W(-)-)1 3650N(+)-)1 12025W(-)D 11

4、10S(-)D 2025W(-)（END）三亚航空旅游职业学院航海学地球形态与地理坐标n经纬差计算（例2）例2：某轮由（2325N，10614W）航行至（0816S，10008E），求经差和纬差。解：2 0816S(-)2 10008E(+)-)1 2325N(+)-)1 10614W(-)D 3141S(-)D 20622E(+)D=360-20622(E)=15338(W)三亚航空旅游职业学院航海学地球形态与地理坐标n大地坐标系n目的：确定大地球体与地球椭圆体的相对位置关系 n大地坐标系建立：n确定椭圆体参数（定量）n确定椭圆体中心位置（定位）n确定坐标轴方向（定向）n大地坐标系、大地球体

5、和地理坐标n水准面椭圆体最大高度差约为100m：合理性n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接受不同坐标系同一点地理坐标不同三亚航空旅游职业学院航海学其次节方向的确定与划分测者铅垂线三亚航空旅游职业学院航海学方向的确定与划分测者铅垂线测者地面真地平平面三亚航空旅游职业学院航海学方向的确定与划分测者铅垂线测者地面真地平平面南北线东西线（E、W）：测者地面真地平平面与卯酉圈平面（东西圈平面）的交线。面北背南，右东左西。三亚航空旅游职业学院航海学方向的确定与划分n圆周法n度量：以正北为基准(000)，顺时针方向度量，度量范围000 360。n表示法：始终用三位数表示，如：000、005

6、、090、180 n应用：航海上最常用的表示方向的方法。三亚航空旅游职业学院航海学方向的确定与划分n半圆法度量法1：以正北为基准，分别向东或向西度量到正南，度量范围00到1800。n法2：以正南为基准，分别向东或向西度量到正北，度量范围00到1800n表示法：度数+起点名+度量方向。如：300NE、1500SE600NW、1200NWn应用：在天文航海学中，表示天体的方位。三亚航空旅游职业学院航海学方向的确定与划分n罗经点法四个基点:N E S W四个隅点NE/SE/SW/NW八个三字点:NNE、ENE、ESE、SSE、SSW、WSW、WNW、NNW十六个偏点三亚航空旅游职业学院航海学方向的确

7、定与划分n罗经点法n十六个偏点：N/E、N/W、NE/N、NE/E、E/N、E/S、SE/E、SE/S等三亚航空旅游职业学院航海学方向的确定与划分n罗经点法n共计32个罗经点三亚航空旅游职业学院航海学方向的确定与划分n三种方向划分间的换算n半圆法圆周法NE半圆：圆周方向=半圆方向SE半圆：圆周方向=1800-半圆方向SW半圆：圆周方向=1800+半圆方向NW半圆：圆周方向=3600-半圆方向三亚航空旅游职业学院航海学方向的确定与划分n罗经点法圆周法法1：圆周方向=点数110.25n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/偏向三亚航空旅游职业学院航海学航向、方位和舷

8、角n基本概念航向线（CL）真航向（TC）概念：CL和Nt间夹角 度量：圆周法 代号：TC方位线（BL）三亚航空旅游职业学院航海学航向、方位和舷角n真方位（TB）概念：BL和Nt间夹角 度量：圆周法 代号：TBn舷角（Q）概念：CL和BL间夹角 度量：圆周法或半圆法 代号：Q 或 Q左/Q右三亚航空旅游职业学院航海学航向、方位和舷角基本概念TC、TB和Q间关系公式：TC=TB+Q或三亚航空旅游职业学院航海学航向、方位和舷角符号法则：如：TB360，则：TB=TB-360 如：TB0，则：TB=TB+360三亚航空旅游职业学院航海学航向、方位和舷角&例1：某轮真航向215，测得两物标舷角分别为QA

9、=030、QB=160，求A、B两物标的真方位。&解：TBA=TCQA215030245&TBBTCQB215160375 即 015&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 即 300三亚航空旅游职业学院航海学陀螺罗经（电罗经）测定向位基本概念陀螺罗经北（陀罗北）陀螺航向（GC）陀螺方位（GB）概念：NG与BL夹角 度量：圆周法 代号：GB正北、真航向、真方位陀螺罗经差（电罗经差）概念：NG偏离NN角度 代号：G 符号：EW三亚航空旅游职业学院航海学陀螺罗经（电罗经）测定向位n相互关系TC=GC+GTB=GB+Gn

10、例1：某轮陀罗航向GC=314，测得某物标陀罗方位GB=075，陀罗差=1W，求该轮真航向和该物标的真方位。&解：TC=GC+G=314+(-1)=013&TB=GB+G=075+(-1)=074 三亚航空旅游职业学院航海学磁罗经测定向位基本原理有关概念磁北NM）磁航向（MC）概念：NM与CL夹角 度量：圆周法 代号：“MC”磁方位（MB）概念：NM与BL夹角 度量：圆周法 代号：“MB”三亚航空旅游职业学院航海学磁罗经测定向位n磁差（Var.）概念：NM偏离 NT的角度 成因：NM与NT不重合 代号：Var罗经北/罗北（NC）罗航向（CC）罗方位（CB）概念：NC与BL夹角 度量：圆周法 代

11、号：CB自差（Dev.）罗经差（C）C=Var.+Dev磁差的求取自差的求取Dev.=C Var罗经差的测定三亚航空旅游职业学院航海学磁罗经测定向位向位换算：罗经向位换算为真向位真向位换算为罗经向位常用罗经向位换算公式三亚航空旅游职业学院航海学磁差特点&随地区变更&随时间变更&随地磁异样变更&随磁暴变更&磁差资料要素：&大小、方向、测量年份、年差&表示法：&一般航行图和港湾图上：磁差资料刊印在罗经花上。&大比例尺港泊图上：磁差资料刊印在海图标题栏内。&总图或远洋航行图上：年份在标题栏内，其他在等磁差曲线上三亚航空旅游职业学院航海学磁罗经自差&概念：NC偏离NM的角度&成因：船磁&代号：Dev.

12、&特点：随航向、装载钢铁和磁性矿物、磁罗经旁边铁器和电器的变动、船舶倾斜和磁差（磁纬）的显著变更而变更。三亚航空旅游职业学院航海学磁罗经差（罗经差）&概念：NC偏离NT的夹角&成因：磁差与自差&代号：C&特点：“均有关”&公式：C=Var.+Dev.“EW，求代数和”罗经差的测定测定要求至少早、晚各测定一次 长航线改向后尽可能地测定一次三亚航空旅游职业学院航海学磁罗经差（罗经差）测定方法&利用叠标测定&利用远距离物标测定&利用天体方位测定三亚航空旅游职业学院航海学罗经向位换算为真向位&换算公式：TC=GC+G=CC+C=CC+Dev.+Var.=MC+Var.TB=GB+G=CB+C=CB+D

13、ev.+Var.=MB+Var.C=Var.+Dev.&换算步骤：查取磁差资料，求该海区当年的磁差值Var.；&以罗航向为引数，从表或曲线中查取该自差值Dev.；&按公式：C=Var.+Dev.求取罗经差；&干脆按向位换算公式计算求解三亚航空旅游职业学院航海学罗经向位换算为真向位&例1：1999年6月5日，某轮罗航向030，测得某物标罗方位120。已知航行区域磁差资料为“430W 1997(15E)”，该轮标准罗经自差表如表1-1-5。求该轮真航向和物标的真方位。&解：(1)Var=430W+(15E)(1999 1997)=4W (2)由CC=030 查自差表得：Dev=2E (3)C=Va

14、r+Dev=4W+2E=2W (4)TC=CC+C=030+(-2)=028 TB=CB+C=120+(-2)=118三亚航空旅游职业学院航海学真向位换算为罗经向位n换算公式：GC/GB=TC/TB-Gn CC/CB=TC/TB-Cn C=Var+Devn换算步骤：n查取海区的磁差资料，求取当年的磁差值Var；n按公式：MC=TC Var求取磁航向MC；n以MC代替CC为引数，从表或曲线中查取自差值Dev；n按公式：C=Var+Dev求取罗经差；n干脆按向位换算公式计算求解。三亚航空旅游职业学院航海学向位换算实例&例2：1999年X日，某轮支配驶真航向077，并拟在某物标真方位167时转向。已

15、知该海区磁差资料为“Var.130E1989(3E)”，自差表见表1-1-5。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。&解：&(1)Var=130E+(+3)(1999 1989)=2E&(2)MC=TC Var=077-(+2)=075&(3)以MC=075为引数查自差表得：Dev=-1.2&(4)C=Var+Dev=+2+(-1.2)=0.8E&(5)CC=TC-=077-(+0.8)=076.2&CB=TB-=167-(+0.8)=166.2 三亚航空旅游职业学院航海学常见的罗经向位换算公式三亚航空旅游职业学院航海学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

16、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三亚航空旅游职业学院航海学能见地平距离和物标能见距离n海里n公式：n1 n mile=1852.259.31cos2 m n特点：变量，随纬度不同而变更：赤道最短（1842.94m），两极最长（1861.56m）=45处：1852.25mn取值：1852 m（4414）n“东西”问题n“南北”问题三亚航空旅游职业学院航海学能见地平距离和物标能见距离&链(Cable/Cab)1 Cab=0.1 n mile=185 m&米(meter/m)&英尺(foot/ft)1 ft=0.3048 m&码(yard/yd)1 yd=3 ft=0.9

17、144 m&拓(fathom/fm)1 fm=6 ft=1.8288 m三亚航空旅游职业学院航海学能见地平距离和物标能见距离&概念测者能见地平平面测者能见地平/视地平/水天线测者能见地平距离&公式：&特点：取决于测者眼高、地面曲率、大气蒙气差。三亚航空旅游职业学院航海学物标能见地平距离&概念：&公式：&特点：取决于物标高度、地面曲率、大气蒙气差。（三亚航空旅游职业学院航海学物标地理能见距离&概念：&公式：&特点：取决于测者眼高、物标高度、地面曲率、大气蒙气差。三亚航空旅游职业学院航海学灯标射程与能见距离灯标射程英版海图和灯标表射程中版海图和航标表射程初隐/初显概念、推断、初隐/初显距离、例1、

18、例2、例3灯塔灯光最大可见距离英版资料中版资料三亚航空旅游职业学院航海学中版资料灯标射程&概念：晴天黑夜，当测者眼高为5 m时，理论上能够望见灯标灯光的最大距离。&取值：光力能见距离、DO（e5m）min三亚航空旅游职业学院航海学英版资料灯标射程&光力射程：某一气象能见度条件下，灯标灯光的最大能见距离。&额定光力射程：气象能见度为10 n mile时，灯标灯光的最大能见距离。&特点：仅与光力能见距离和气象能见度有关，而与测者眼高、灯高、地面曲率和地面蒙气差无关。三亚航空旅游职业学院航海学初显/初隐（概念）n概念：晴天黑夜，船舶驶近（驶离）灯塔时，灯塔灯芯初露（初没）测者水天线的瞬间，即测者最初

19、（最终）能够干脆看到灯塔灯光的时刻，叫做灯光初显（初隐）。n推断：如：射程 D0(e=5m)，无初隐/初显（弱光灯标）；n 如：射程 D0(e=5m)，可能有初隐/初显（强光光灯标）n留意：推断时，用眼高5m时的地理能见距离与射程相比较；n符号“”代表“取整”，18.918三亚航空旅游职业学院航海学初隐/初显距离&公式：或：三亚航空旅游职业学院航海学初隐/初显（例1）例1：中版海图某灯塔灯高84 m，图注射程18 n mile，测者眼高16 m，试问该灯塔是否有初显或初隐？解：D0(e=5)=2.09(+)=23.8 n mile23.8n mile取整为23 n mile，大于射程18 n

20、mile，所以该灯塔无初显或初隐。三亚航空旅游职业学院航海学初隐/初显（例2）例2：已知测者眼高16 m，中版海图某灯塔灯高84 m，射程为23 n mile，试问该灯塔有无初显（初隐）？解：D0(e=5)=2.09(+)=23.8 n mile23.8n mile取整为23 n mile，等于射程18 n mile，所以该灯塔有初显或初隐。三亚航空旅游职业学院航海学初隐/初显（例3n例3：中版海图某灯塔射程20 n mile，测者眼高18 m，求该灯塔初显距离。n解：三亚航空旅游职业学院航海学灯塔灯光最大可见距离（英版）&推断&如：射程 D0，则DmaxD0；&如：射程 D0，则Dmax射程

21、。&即：Dmax射程，灯标地理能见距离min&推断&如：强光灯塔（射程 D0（e=5），则DmaxD0；&如：弱光灯塔（射程 D0（e=5），则Dmax=射程。&留意：推断是否有初隐或初显时，用眼高为5m的地理能见距离与射程相比较；计算初隐/初显距离时，运用实际眼高。三亚航空旅游职业学院航海学灯塔灯光最大可见距离（例1）例1：中版海图某灯塔灯高40 m，图注射程16 n mile，已知测者眼高16 m，试求该灯塔灯光的最大可见距离Dmax。解：17.9=17 n mile，大于射程，该灯塔无初显或初隐 Dmax=射程=16 n mile 三亚航空旅游职业学院航海学灯塔灯光最大可见距离（例2）例

22、2：中版海图某灯塔灯高81 m，图注射程23 n mile，已知测者眼高16 m，试求该灯塔灯光的最大可见距离Dmax。解：23.5=23 n mile，等于射程，有初显或初隐 Dmax=Do=27.2 n mile 三亚航空旅游职业学院航海学灯塔灯光最大可见距离（例3）例3：英版海图某灯塔灯高36 m，额定光力射程24 n mile，试求测者眼高16 m时，该灯塔灯光最大可见距离。解：该灯塔射程大于地理能见距离Do Dmax=Do=20.9n mile。三亚航空旅游职业学院航海学航速与航程有关概念用主机转速估算航速基本原理船速的测定 测速场简介 船速测定与留意（主机转速与船速比照表）用计程仪

23、测定航程计程仪简介计程仪改正率及测定计程仪航程计算三亚航空旅游职业学院航海学航速与航程（有关概念）&航程（distance run）对水航程（distance through the water）对地航程（distance over the ground）计程仪航程（distance by log）&船速（ship speed）&航速（speed）对水航速（speed through the water）对地航速/实际航速（speed over ground）计程仪航速（speed by log）主机航速（speed by RPM）关系：实际航程=对水航程+流程；实际航速=航速+流速三亚航空旅

24、游职业学院航海学用主机转速估算航速（基本原理）&船舶对水航程=主机理论航程(1-滑失比)&船速螺距(m/r)推动器转速(r/min)60(min/h)(1滑失比)1 852(m/n mile)三亚航空旅游职业学院航海学测速场简介&船速校验线应具备的条件：&适当的长度12 n mile（18kn）&足够的水深h 1.5(V2/g)+d&两端有宽广的回旋余地&尽可能避风浪和无水流影响（或尽可能与水流平行）&旁边无危急物，标记易识别三亚航空旅游职业学院航海学船速测定与留意事项&不同水流条件下的测定：&无水流“1次”：&有恒流“2次”：&等加速流“3次”：&变加速流“4次”：&留意事项：&在满载和空载

25、两种不同装载状态测定。&与吃水差、风浪、水深和船壳孳生物等有关。三亚航空旅游职业学院航海学主机转速与船速比照表三亚航空旅游职业学院航海学计程仪简介&计程仪种类：&相对计程仪&确定计程仪&计程仪类型：&回转式计程仪&水压式计程仪&电磁式计程仪&多普勒计程仪&声相关计程仪三亚航空旅游职业学院航海学计程仪改正率及测定&计程仪改正率：&不同水流条件下的测定：无水流“1次”：（同上）有恒流“2次”：等加速流“3次”：变加速流“4次”：三亚航空旅游职业学院航海学计程仪航程计算实例&例1：已知L1120.0，L2155.0，L8，试求计程仪航程SL。解：SL=(L2 L1)(1+L)=(150.0-120.0)(1-8%)=27.6&例2：某轮船速18kn，顺风顺流航行，流速2kn，风使船增速1kn。0600计程仪读数为100.0，计程仪改正率8，试求2h后的计程仪读数L2。解：SL=(18+1)2=38三亚航空旅游职业学院航海学三亚航空旅游职业学院航海学