第一章 基礎(chǔ)知識

第一章基礎(chǔ)知識第1頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月2．第二近似體——地球橢圓體在大地測量學(xué)、海圖學(xué)和需要較為準(zhǔn)確的航海計(jì)算中，常將大地球體當(dāng)做兩極略扁的地球橢圓體。第2頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月第3頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月二、地理坐標(biāo)

1．地球上的基本點(diǎn)、線、圈2．地理坐標(biāo)地球表面任何一點(diǎn)的位置，可以用地理坐標(biāo)，即地理經(jīng)度和地理緯度來表示。

地理經(jīng)度簡稱經(jīng)度，地面上某點(diǎn)的地理經(jīng)度為格林經(jīng)線與該點(diǎn)子午線在赤道上所夾的弧長，用λ或Long表示。某點(diǎn)地理經(jīng)度的度量方法為：自格林子午線起算，向東或向西度量至該點(diǎn)子午線，由o?~180?計(jì)量，向東度量的稱為東經(jīng)，用E標(biāo)示；向西度量的稱為西經(jīng)，用W標(biāo)示.第4頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月地理緯度簡稱緯度，地球橢圓子午線上某點(diǎn)的法線與赤道面的夾角稱為該點(diǎn)的地理緯度，用φ或Lat表示。某點(diǎn)地理緯度的度量方法為：自赤道起算，向北或向南度量至該點(diǎn)所在緯度圈，由o?一90?計(jì)量，向北度量的稱為北緯，用N標(biāo)示；向南度量的為南緯，用S標(biāo)示。

第5頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月3．緯差與經(jīng)差緯差為兩地緯度之代數(shù)差，用符號Dφ表示；經(jīng)差為兩地經(jīng)度之代數(shù)差，用Dλ表示。緯差和經(jīng)差是有方向性的，應(yīng)根據(jù)起算點(diǎn)和到達(dá)點(diǎn)的相對位置關(guān)系確定：如到達(dá)點(diǎn)位于起算點(diǎn)以北，為北緯差；位于起算點(diǎn)以南，則為南緯差。同樣，如到達(dá)點(diǎn)位于起算點(diǎn)以東，為東經(jīng)差；位于起算點(diǎn)以西，則為西經(jīng)差。第6頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月Dφ=φ2-φ1Dλ=λ2-λ1(1)北緯、東經(jīng)取正值(+)，南緯、西經(jīng)取負(fù)值(一)；(2)緯差、經(jīng)差為正值，分別表示北緯差和東經(jīng)差，負(fù)值表示南緯差和西經(jīng)差；(3)經(jīng)差的絕對值不應(yīng)大于180?，否則，應(yīng)由360?減去該絕對值，并改變符號。第7頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)航向與方位

一、方向的確定、劃分與換算1．四個(gè)基本方向的確定2．航海上方向的劃分，僅在測者地面真地平平面上確定四個(gè)基本方向，不能完全表示測者地面真地平平面上的其他各個(gè)方向，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足航海上的需要，必須將方向做進(jìn)一步的劃分。航海上常用的劃分方向的方法有下列三種：第8頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)圓周法以正北為方向基準(zhǔn)000?，按順時(shí)針方向計(jì)量到正東為090?，正南為180?，正西為270?，再計(jì)量到正北方向?yàn)?60?或000?。圓周法始終用三位數(shù)表示，是航海上最常用的表示方向的方法?！さ?頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)半圓法以正北或正南為方向基準(zhǔn)，分別向東或向西計(jì)量到正南或正北，計(jì)量范圍0?一180?。用半圓法表示某方向時(shí)，除度數(shù)外，還應(yīng)標(biāo)明起算點(diǎn)和計(jì)量方向，如：30?NE，150?SE，30?SW150?NW。任何—個(gè)地平平面方向都有兩種半圓法表示法。在天文航海中，常用半圓法來表示天體的方位。第10頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)羅經(jīng)點(diǎn)法

如圖1-2、2所示：羅經(jīng)點(diǎn)法以北、東、南、西四個(gè)基本方向?yàn)榛c(diǎn)；將平分相鄰基，點(diǎn)之間的地面真地平面方向稱為隅點(diǎn)，即東北(NE)、東南(SE)、西南(SW)和西北(NW)四個(gè)方向；將平分相鄰基點(diǎn)與隅點(diǎn)之間的地而真地平平面方向稱為三字點(diǎn)，其名稱由基點(diǎn)名稱以后加上隅點(diǎn)名私；組成，即北北東(NNE)、東北東(ENE)、東南東(ESE)、南南東(SSE)等八個(gè)方向；再將平分相鄰基點(diǎn)或隅點(diǎn)與三字點(diǎn)之間的16個(gè)地面真地平平面方向稱為偏點(diǎn)，偏點(diǎn)的名稱由基點(diǎn)名稱或隅點(diǎn)名稱之后加上偏向的方向來組成，例如：北偏東(N／E)、東北偏北(NE／N)第11頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月3．三種方向劃分之間的換算

根據(jù)航海實(shí)際的需要，三種方向之間的換算，通常是指將半圓法和羅經(jīng)點(diǎn)法所表示的方向換算為相應(yīng)的圓周法方向，其換算方法如下：(1)半圓法換算成圓周法的法則是：(2)羅經(jīng)點(diǎn)法換算成圓周法的法則是:第12頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月八個(gè)三字點(diǎn)的圓周方向等于相應(yīng)的基點(diǎn)方向與隅點(diǎn)方向的算術(shù)平均值；16個(gè)偏點(diǎn)的圓周方向等于相應(yīng)基點(diǎn)或隅點(diǎn)方向加上±11?.25，其中，±應(yīng)根據(jù)該偏點(diǎn)偏向相應(yīng)基點(diǎn)或隅點(diǎn)的方向確定：順時(shí)針方向取+，逆時(shí)針方向取一。第13頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月二、航向、方位和舷角航向線真航向方位線真方位舷角第14頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月舷角：在測者地面真地平平面上，從航向線到物標(biāo)方位線之間的夾角，稱為物標(biāo)的舷角或相對方位。舷角以航向線為基準(zhǔn)，按順時(shí)針方向計(jì)量至物標(biāo)方位線，計(jì)量范圍000?一360?，始終用三位數(shù)表示，代號：Q；或以船首向?yàn)榛鶞?zhǔn)，分別向左或向右計(jì)量至物標(biāo)方位線，計(jì)量范圍o?～180?，向左計(jì)量為左舷角Q左，向右計(jì)量為右舷角Q右。第15頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)向位的測定與換算

一、陀螺羅經(jīng)陀螺羅經(jīng)是根據(jù)高速旋轉(zhuǎn)的陀螺儀，在受到適當(dāng)?shù)淖枘崃ψ饔煤螅芷仁蛊湫D(zhuǎn)軸保持在其子午圈平面內(nèi)的原理而制成的。陀螺羅經(jīng)是一種不受地磁場和電磁場影響的、具有較大指北力的電動機(jī)械儀器，它能帶動若干個(gè)分羅經(jīng)，分別安裝在駕駛臺、駕駛臺兩翼、海圖室和船長房間等，還能為雷達(dá)、自動舵和航向記錄儀等提供指北信息。第16頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月陀螺羅經(jīng)刻度盤o?所指示的方向稱為陀螺羅經(jīng)北，簡稱陀羅北，用Ng表示。陀羅北線和船舶航向線之間的夾角，稱為陀羅航向，代號Gc。陀羅北線和物標(biāo)方位線之間的夾角，叫做斗陀羅方位，代號GB(圖1—3—1)。陀羅航向和陀羅方位均以陀羅北線為基準(zhǔn)，按順時(shí)針方向計(jì)量至航向線或物標(biāo)方位線，計(jì)量范圍000?一360?。第17頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月陀羅北偏開真北角度稱為陀螺羅經(jīng)差，簡稱陀羅差，用△G表示。陀羅北偏在真北的東面，陀羅向位小于真向位，△G為偏東或偏低，用E或(+)表示；陀羅北偏在真北的西面，陀羅向位大于真向位，△G為偏西或偏高，用W或(一)表示。第18頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月陀羅差△G主要隨航速和船舶所處緯度的變化而變化，與航向等無關(guān)。真向位、陀羅向位和陀羅差之間的關(guān)系如下：TC=GC+△GTB=GB+△G第19頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月二、磁羅經(jīng)

磁羅經(jīng)是我國古代四大發(fā)明之一指南針演變發(fā)展而來的。它是根據(jù)在水平面內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)的磁針受到地磁磁力的作用后，能穩(wěn)定指示地磁磁北方向的特性而制成的。第20頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月1．磁差與磁向位(1)地磁與磁差(2)磁差的變化①磁差隨地區(qū)變化。②磁差隨時(shí)間變化。③磁差隨地磁異常和磁暴變化。第21頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)磁差的計(jì)算磁差隨地區(qū)變化，不同地區(qū)的磁差值，一般經(jīng)測量得到。此外，由于磁差還隨時(shí)間變化，因此僅知道測量當(dāng)時(shí)磁差的大小和方向是不夠的，還必須知道該地的年差。完整的磁差資料應(yīng)包含：測量當(dāng)時(shí)的磁差值(大小和方向)、年份和年差。

第22頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月在航用海圖上，給出磁差資料的方法一般有下列三種：①在某些航行圖和港灣圖上，一般在該圖的方位圈(即羅經(jīng)圈，俗稱羅經(jīng)花)上給出該方位圈中心點(diǎn)處的磁差值、測量年份與年差數(shù)據(jù)，如：4?30'E1982(9'E)；磁差偏西6?12'(1989)，年差約+4，第23頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月②在總圖和遠(yuǎn)洋航行圖上，由于海圖比例尺小，覆蓋范圍大，圖區(qū)內(nèi)磁差變化較大，因此只能以等磁差線的形式給出磁差資料。第24頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)在一些大比例尺港泊圖上，由于比例尺較大，海圖覆蓋范圍較小，整個(gè)圖區(qū)內(nèi)的磁差可以認(rèn)為是相等的，因此，通常僅在海圖標(biāo)題欄內(nèi)給出所有的磁差資料。第25頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月(4)磁向位

磁北線與航向線之間的來角稱為磁航向，代號MC；磁北線與方位線之間的夾角稱為磁方位，代號MB。磁航向與磁方位均以磁北為基準(zhǔn)，分別按順時(shí)針方向計(jì)量至航向線或物標(biāo)方位線，計(jì)量范圍000?一360?。顯然，磁向位、磁差和真向位之間的關(guān)系TC＝MC+Var，TB=MB+Var第26頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月2．磁羅經(jīng)自差

(1)船磁與自差羅北偏離磁北，是由于船舶自身的磁場所引起的，因此將羅北線與磁北線之間的角度稱為自差。第27頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)自差的變化自差的大小和符號與船舶鋼鐵磁化的性質(zhì)和程度(船磁)有關(guān)，而船磁又與船首向和地磁磁力線方向的相對位置有關(guān)，即船磁的大小和方向是隨航向的不同而改變的。因此，磁羅經(jīng)的自差也隨航向的變化而變化。(3)自差資料與計(jì)算第28頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月三、向位換算

(1)公式TC＝GC+ΔG=CC+ΔC=CC+Dev+VarTB=GB+ΔG=CB+ΔC=CB+Dev+Var

ΔC=Dev+VarTC=MC+VarTB=MB+Var第29頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月羅經(jīng)誤差的測定

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