第一章基础知识精选文档.ppt

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1、第一章 基础知识本讲稿第一页，共三十一页2第二近似体地球椭圆体在大地测量学、海图学和需要较为准确的航海计算中，常将大地球体当做两极略扁的地球椭圆体。本讲稿第二页，共三十一页本讲稿第三页，共三十一页二、地理坐标1地球上的基本点、线、圈2地理坐标地球表面任何一点的位置，可以用地理坐标，即地理经度和地理纬度来表示。地理经度简称经度，地面上某点的地理经度为格林经线与该点子午线在赤道上所夹的弧长，用或Long表示。某点地理经度的度量方法为：自格林子午线起算，向东或向西度量至该点子午线，由o 180计量，向东度量的称为东经，用E标示；向西度量的称为西经，用W标示.本讲稿第四页，共三十一页地理纬度简称纬度，

2、地球椭圆子午线上某点的法线与赤道面的夹角称为该点的地理纬度，用或Lat表示。某点地理纬度的度量方法为：自赤道起算，向北或向南度量至该点所在纬度圈，由o一90计量，向北度量的称为北纬，用N标示；向南度量的为南纬，用S标示。本讲稿第五页，共三十一页3纬差与经差 纬差为两地纬度之代数差，用符号D表示；经差为两地经度之代数差，用D表示。纬差和经差是有方向性的，应根据起算点和到达点的相对位置关系确定：如到达点位于起算点以北，为北纬差；位于起算点以南，则为南纬差。同样，如到达点位于起算点以东，为东经差；位于起算点以西，则为西经差。本讲稿第六页，共三十一页D=2-1 D=2-1(1)北纬、东经取正值(+)，

3、南纬、西经取负值(一)；(2)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；(3)经差的绝对值不应大于180，否则，应由360减去该绝对值，并改变符号。本讲稿第七页，共三十一页第二节 航向与方位一、方向的确定、划分与换算 1四个基本方向的确定 2航海上方向的划分 ，仅在测者地面真地平平面上确定四个基本方向，不能完全表示测者地面真地平平面上的其他各个方向，远远不能满足航海上的需要，必须将方向做进一步的划分。航海上常用的划分方向的方法有下列三种：本讲稿第八页，共三十一页(1)圆周法 以正北为方向基准000 ，按顺时针方向计量到正东为090 ，正南为180 ，正西为270 ，再计

4、量到正北方向为360 或000 。圆周法始终用三位数表示，是航海上最常用的表示方向的方法。本讲稿第九页，共三十一页(2)半圆法 以正北或正南为方向基准，分别向东或向西计量到正南或正北，计量范围0 一180 。用半圆法表示某方向时，除度数外，还应标明起算点和计量方向，如：30 NE，150 SE，30 SW 150 NW。任何个地平平面方向都有两种半圆法表示法。在天文航海中，常用半圆法来表示天体的方位。本讲稿第十页，共三十一页(3)罗经点法如图1-2、2所示：罗经点法以北、东、南、西四个基本方向为基点；将平分相邻基，点之间的地面真地平面方向称为隅点，即东北(NE)、东南(SE)、西南(SW)和西

5、北(NW)四个方向；将平分相邻基点与隅点之间的地而真地平平面方向称为三字点，其名称由基点名称以后加上隅点名私；组成，即北北东(NNE)、东北东(ENE)、东南东(ESE)、南南东(SSE)等八个方向；再将平分相邻基点或隅点与三字点之间的16个地面真地平平面方向称为偏点，偏点的名称由基点名称或隅点名称之后加上偏向的方向来组成，例如：北偏东(NE)、东北偏北(NEN)本讲稿第十一页，共三十一页3三种方向划分之间的换算根据航海实际的需要，三种方向之间的换算，通常是指将半圆法和罗经点法所表示的方向换算为相应的圆周法方向，其换算方法如下：(1)半圆法换算成圆周法的法则是：(2)罗经点法换算成圆周法的法则

6、是:本讲稿第十二页，共三十一页八个三字点的圆周方向等于相应的基点方向与隅点方向的算术平均值；16个偏点的圆周方向等于相应基点或隅点方向加上11.25，其中，应根据该偏点偏向相应基点或隅点的方向确定：顺时针方向取+，逆时针方向取一。本讲稿第十三页，共三十一页二、航向、方位和舷角 航向线真航向方位线 真方位 舷角本讲稿第十四页，共三十一页舷角：在测者地面真地平平面上，从航向线到物标方位线之间的夹角，称为物标的舷角或相对方位。舷角以航向线为基准，按顺时针方向计量至物标方位线，计量范围000 一360 ，始终用三位数表示，代号：Q；或以船首向为基准，分别向左或向右计量至物标方位线，计量范围o 180

7、，向左计量为左舷角Q左，向右计量为右舷角Q右。本讲稿第十五页，共三十一页第三节 向位的测定与换算一、陀螺罗经 陀螺罗经是根据高速旋转的陀螺仪，在受到适当的阻尼力作用后，能迫使其旋转轴保持在其子午圈平面内的原理而制成的。陀螺罗经是一种不受地磁场和电磁场影响的、具有较大指北力的电动机械仪器，它能带动若干个分罗经，分别安装在驾驶台、驾驶台两翼、海图室和船长房间等，还能为雷达、自动舵和航向记录仪等提供指北信息。本讲稿第十六页，共三十一页陀螺罗经刻度盘o 所指示的方向称为陀螺罗经北，简称陀罗北，用Ng表示。陀罗北线和船舶航向线之间的夹角，称为陀罗航向，代号Gc。陀罗北线和物标方位线之间的夹角，叫做斗陀罗

8、方位，代号GB(图131)。陀罗航向和陀罗方位均以陀罗北线为基准，按顺时针方向计量至航向线或物标方位线，计量范围000 一360 。本讲稿第十七页，共三十一页陀罗北偏开真北角度称为陀螺罗经差，简称陀罗差，用G表示。陀罗北偏在真北的东面，陀罗向位小于真向位，G为偏东或偏低，用E或(+)表示；陀罗北偏在真北的西面，陀罗向位大于真向位，G为偏西或偏高，用W或(一)表示。本讲稿第十八页，共三十一页 陀罗差G主要随航速和船舶所处纬度的变化而变化，与航向等无关。真向位、陀罗向位和陀罗差之间的关系如下：TC=GC+G TB=GB+G本讲稿第十九页，共三十一页二、磁罗经磁罗经是我国古代四大发明之一指南针演变发

9、展而来的。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。本讲稿第二十页，共三十一页1磁差与磁向位 (1)地磁与磁差(2)磁差的变化磁差随地区变化。磁差随时间变化。磁差随地磁异常和磁暴变化。本讲稿第二十一页，共三十一页(3)磁差的计算磁差随地区变化，不同地区的磁差值，一般经测量得到。此外，由于磁差还随时间变化，因此仅知道测量当时磁差的大小和方向是不够的，还必须知道该地的年差。完整的磁差资料应包含：测量当时的磁差值(大小和方向)、年份和年差。本讲稿第二十二页，共三十一页在航用海图上，给出磁差资料的方法一般有下列三种：在某些航行图和港湾图上，一般在该图的

10、方位圈(即罗经圈，俗称罗经花)上给出该方位圈中心点处的磁差值、测量年份与年差数据，如：4 30E 1982(9E)；磁差偏西6 12(1989)，年差约+4，本讲稿第二十三页，共三十一页在总图和远洋航行图上，由于海图比例尺小，覆盖范围大，图区内磁差变化较大，因此只能以等磁差线的形式给出磁差资料。本讲稿第二十四页，共三十一页(3)在一些大比例尺港泊图上，由于比例尺较大，海图覆盖范围较小，整个图区内的磁差可以认为是相等的，因此，通常仅在海图标题栏内给出所有的磁差资料。本讲稿第二十五页，共三十一页(4)磁向位磁北线与航向线之间的来角称为磁航向，代号MC；磁北线与方位线之间的夹角称为磁方位，代号MB。

11、磁航向与磁方位均以磁北为基准，分别按顺时针方向计量至航向线或物标方位线，计量范围000 一360 。显然，磁向位、磁差和真向位之间的关系 TCMC+Var，TB=MB+Var本讲稿第二十六页，共三十一页2磁罗经自差(1)船磁与自差 罗北偏离磁北，是由于船舶自身的磁场所引起的，因此将罗北线与磁北线之间的角度称为自差。本讲稿第二十七页，共三十一页(2)自差的变化 自差的大小和符号与船舶钢铁磁化的性质和程度(船磁)有关，而船磁又与船首向和地磁磁力线方向的相对位置有关，即船磁的大小和方向是随航向的不同而改变的。因此，磁罗经的自差也随航向的变化而变化。(3)自差资料与计算本讲稿第二十八页，共三十一页三、向位换算(1)公式 TCGC+G=CC+C=CC+Dev+Var TB=GB+G=CB+C=CB+Dev+Var C=Dev+Var TC=MC+Var TB=MB+Var本讲稿第二十九页，共三十一页罗经误差的测定航海上测定陀罗差或罗经差的主要方法有三种：(1)利用叠标测定；(2)利用远距离单物标方位测定；(3)利用天体方位测定。本讲稿第三十页，共三十一页三种方法的原理基本相同，即在用罗经测定某物标陀罗方位或罗方位的同时，获取该物标的真方位，则相应的陀罗差或罗经差为：GTBGB或CTBCB Dev=C Var本讲稿第三十一页，共三十一页