陆标定位(037-8)

1,第三章陆标定位,虽然在航海上利用航迹推算方法可以求取推算船位，但是由于本船的航向、航程和风流要素等无法正确掌握，可能使推算船位和实际船位相差甚大。,在海上，还可以利用陆标、天体以及各种电子导航系统进行船位测定，简称定位(Fixingposition)。,测定船位的方法,陆标定位(如方位定位、距离定位),天文定位(如三星定位),电子导航定位(如GPS定位),陆标(Landmarks)：指在海图上标有准确位置的可供观测并用以导航定位的陆上物标的统称。,陆标定位(fixingbylandmarks)：是指观测陆标的方位、距离、方位差或它们的组合等来确定船位的方法和过程。,2,第三章陆标定位,陆标船位及海图标注,如能同时观测两个或两个以上陆标的导航参数，可以获得同一时刻的两条或两条以上的船位线，它们的交点即为观测时刻的观测船位。,在位置线的交点画一小圆圈作为陆标定位的船位符号。,常用的陆标定位：,方位定位,距离定位,3,第三章陆标定位,选用定位的陆标,首选物标灯塔，孤立尖顶小岛。,用于目测的其它良好物标：山峰、岬角等。,原则：海图有准确位置且明显的可观测的物标。,4,第三章陆标定位,陆标的识别,陆标定位时，必须准确无误地辨认物标。,航海上辨认物标的常用方法有：,1.利用对景图识别,在航用海图上或航路指南中附有某些山形的照片或图片,即对景图，并注明该图是在某一方位、距离上观看时的形状。,5,第三章陆标定位,.利用等高线识别,在大比例尺海图上，山形通常以等高线来描绘。,等高线愈密，表示山形愈陡峭,等高线愈疏，表示山形愈平坦,6,第三章陆标定位,3.利用实测船位识别,利用已知物标测定船位的同时，测出前方未知物标的方位。在海图上画出船位后，从船位画出所测的方位线。,重复进行该步骤。,则从两、三个实测船位所画出的方位线将基本交于海图上的某一物标，该物标即为待识别的物标。,7,第三章陆标定位,方位定位,测方位的仪器,罗经,陀螺罗经复示器或磁罗经,8,第三章陆标定位,测方位的仪器,航海雷达,可利用雷达电子方位线观测物标的方位,9,第三章陆标定位,方位定位,同时观测两个或两个以上陆标的方位来确定船位的方法和过程称为方位定位，也称为方位交叉定位（fixingbycrosslandmarks）。,方位定位观测作图简单、迅速，是海上常用的定位方法。,在航海实践中，通常采用两方位和三方位定位。,在海上，近距离(小于30海里)中低纬度海区航行时，一般将方位位置线近似认为是恒向线方位线，即直线。,10,第三章陆标定位,1.两方位定位,同时观测两个陆标的方位，可以获得同一时刻的两条方位位置线，其交点即为观测时刻的观测船位。,定位步骤,通常通过选、测、算、画等步骤来进行定位。,选,即合理选择和正确确认准备观测的物标,测,即观测，在海上利用磁罗经或陀螺罗经复示器观测A、B物标的方位可得到相应CB1，CB2或GB1，GB2,算,即换算，将CB1，CB2或GB1，GB2换算成真方位TB,TB1=CB1+C=GB1+G,TB2=CB2+C=GB2+G,11,第三章陆标定位,画,即在海图上根据算出的真方位画出两条方位位置线，其交点就是所求的观测时刻的观测船位。,从物标A按TB1的反方向（TB1180）画出船位线,同理从物标B按TB2的反方向（TB2180）画出船位线,则两条船位线的交点P0就是观测时刻的观测船位。,P0,为两船位线的夹角。,12,第三章陆标定位,例：某船CA280，C-1.5。1000L308.5，测得日庄礁灯标CB275，七星礁灯标CB046.5，请画出1000船位。,解：,1）求真方位：,TB日=275-1.5=273.5,TB七=046.5-1.5=045,2）作图,两条船位线的交点就是所求的观测时刻的观测船位。,13,第三章陆标定位,两条船位线的相交所得的观测船位的准确程度取决于如下的一些因素：（即船位精度的影响因素）,（1）辨认物标要准确,物标辨认错误会导致错误的观测船位,（2）物标分布要合理,两船位线的夹角合理与否会影响观测船位的精度。,（3）观测误差小,观测误差,船位线误差,观测船位误差,（4）应同时观测,但实际往往做不到同时观测，故通常以第二次观测时刻作为观测船位时刻。,14,第三章陆标定位,在实际航行中通常通过选择合适的物标和合理的观测顺序来提高观测船位的精度。,对于同一测者，使用同一仪器观测假定为等精度观测，即：m1=m2=m，则两方位定位的船位标准差为：,两位置线相交得到的船位标准差为：,对于两条方位位置线，它们的位置线误差分别为：,15,第三章陆标定位,选择合适的物标,（1）应选择在海图上位置准确、容易辨认的（孤立显著的）而且离船近的物标（D小M小）；,（2）选择方位位置线交角适当的物标。,从船位标准差看=90时最好。兼顾系统误差和随机误差应尽可能选择位置线夹角为6090的物标，最低要求应满足30150。,16,第三章陆标定位,选择合理的观测顺序,对同一测者，由于实际往往做不到同时观测，因此选择合理的观测顺序相对提高观测精度显得十分重要。,A,B,如图所示，A物标在船（推算船位）首尾线附近，B物标在船的正横附近，应首先观测哪一个物标哪？,A、B物标哪一个物标的方位变化快？,17,第三章陆标定位,白天两物标观测顺序,先观测方位变化慢的，即船舶首尾线方向附近的物标,后观测方位变化快的，即船舶正横方向附近的物标。,A,B,如图所示，先观测方位变化慢的A物标，后观测方位变化快的B物标，同时应尽可能减小观测间隔，观测船位以后一观测时刻为准。,18,第三章陆标定位,夜间两物标观测顺序,在夜间或能见度不良时，本着“先难后易”原则选择合理的观测顺序，即：,先观测闪光周期长的灯标B，后观测闪光周期短的灯标A；,先观测弱光灯标，后观测强光灯标；,先观测闪光灯标，后观测定光灯标,A,B,Fl15s,Fl5s,目的：缩短两次观测之间的时间间隔。,19,第三章陆标定位,例：船舶两方位定位，若与两物标A、B的距离分别为5与6，而在观测方位时有土1的均方误差，则求测量两方位位置线的均方误差，若位置线夹角为60，求观测船位的均方差。,解：,20,第三章陆标定位,三方位定位,两方位定位简单、方便，但一般相交于唯一点，测者只能以此为观测船位，无法判断观测的差错及船位的准确性。,同时观测三个陆标的方位，可以获得同一时刻的三条方位位置线，其交点即为观测时刻的观测船位。,21,第三章陆标定位,三方位定位时，其中的一条方位线可以检验另两条是否有差错。,如有差错，则可能会形成较大的三角形。,在条件许可时，应尽可能同时观测三个物标的三个方位来进行定位。,提高三方位定位的船位精度，同样要考虑与两方位定位的一些影响因素，但对于三条方位位置线的交角，其相邻的两条位置线交角应尽可能接近60或120，最好为120,最低要求同样应满足30150。,对于船位误差三角形的处理，请参阅位置线与船位误差理论的有关内容。,22,第三章陆标定位,距离定位,若能同时观测两个或两个以上物标的距离，然后在海图上以观测物标的位置为圆心，以观测距离为半径画出距离位置线，则两条或两条以上距离位置线的靠近推算船位的交点就是观测时刻的观测船位。,A,B,23,第三章陆标定位,航海上测定距离的方法,用六分仪观测物标的垂直角求距离,用雷达观测本船到某一物标的距离(可用雷达的固定距标圈Rings或活动距标圈VRM进行测量),VRM,24,第三章陆标定位,用六分仪测物标垂直角求距离,已知高程H且垂足B在测者能见地平之内的物标，当测得物标的垂直角，则船到物标的距离D：,25,第三章陆标定位,六分仪测距注意事项,(1)为减小标高H误差的影响，应选择观测垂直角大的物标，潮差较大的海区，应对标高H进行潮高改正。,(2)为减小测角误差的影响，应选择观测离船近、垂直角大的物标。,(3)实际船舶有一定眼高e，物标顶点M的垂足B与岸线点E不重合，所以实际是观测近似代替来求距离D的。考虑眼高和岸距的影响，应选择观测一侧较陡峭，垂足在视距内的物标。,一般情况下，当满足DHe，且Hd时，测距误差3e,26,第三章陆标定位,同时测得视界内两个物标的距离，在海图上分别以两个物标为圆心，以所测距离为半径画圆弧，得到两个交点，靠近推算船位的交点为观测时刻的观测船位。,也可用某物标的大概方位判断哪一交点为观测船位。,交点P处两距离位置线的切线之夹角为两距离位置线的夹角。,27,第三章陆标定位,距离定位物标的选择和观测顺序,（1）选择合适物标的要求：与方位定位相同；,（2）对两物标观测顺序的要求,先观测距离变化慢的，即船舶正横方向附近的物标；后观测距离变化快的，即船舶首尾线方向附近的物标。,在夜间或能见度不良时测灯标，与测方位的要求相同,先观测闪光周期长的灯标，后观测闪光周期短的灯标；,先观测弱光灯标，后观测强光灯标；,先观测闪光灯标，后观测定光灯标；,28,第三章陆标定位,三距离定位,同时测得视界内三个物标的距离后，在海图上分别以三个物标为圆心，以所测距离为半径画圆弧，得到一个交点或小三角形，即为观测时刻的观测船位。,29,第三章陆标定位,船位差(Positiondifference),同一时刻的推算船位与观测船位之间的位置差称为船位差，它是同一时刻的推算船位到观测船位的方向和距离，用符号P表示。,如图P0558.5nmile，表示船位差是从推算船位到观测船位的方向为055，距离8.5nmile。,30,第三章陆标定位,如图，1000时的船位差为：,P1503.5,1030时的船位差为：,P3503.0,注意：船位差既有距离(大小)，又有方向(推算船位-观测船位),31,第三章陆标定位,船位差P的处理,当船位差P不大时，可仍按推算船位继续进行航迹推算，仅仅从观测船位画一小箭头，指向同一时刻的推算船位点，以表示它们之间的相互关系。,32,第三章陆标定位,当船位差P较大时，且认定观测船位比较可靠时，应在报经船长同意后，可将航迹推算转移到观测船位上去，然后再从观测船位画出计划航线，作为继续航迹推算的起点。称此过程为船位转移。,注意:船位转移的船位差P必须记入航海日志。,33,第三章陆标定位,移线定位,在某一时刻只能测得一条位置线，能否确定观测船位？,该位置线与推算航迹向或计划航迹向CA的交点是否为该观测时刻的船位？,No，什么都不是，既不是推算船位，也不是观测船位。,那么在上述情况下，测得的该位置线是否没有用处？,根据观测船位的含义，显然它是同一观测时刻两条或以上的位置线的交点，对于在同一观测时刻仅能测得一条位置线，可以采取位置线转移的方法将不同时刻的位置线转移到同一时刻，而按“同一时刻”的两条位置线相交得到该时刻的船位，所获船位称为移线船位(Runningfix)。,34,第三章陆标定位,使用时机,视界内仅有一个物标可供观测，且在同一时刻只能测得该物标的一条位置线而无法确定船位时。,移线原理,根据两次观测之间的推算航迹和推算航程，将前一时刻的位置线转移到后一时刻。,即根据两次观测之间的推算航迹CA和推算航程SG，将前一时刻T1的位置线转移到后一时刻T2。,CA,SG,35,第三章陆标定位,转移位置线,转移位置线将位置线从一个时刻根据推算航迹向CA和推算航程SG转移到另一个时刻上去得到的位置线。,转移位置线具有位置线的特性：,时间性和必然性,转移位置线的表示：,在转移位置线的两端画双箭头。,36,第三章陆标定位,位置线的转移方法,按位置线形式分：,直线位置线用平移位置线的方法转移,圆弧位置线用转移圆弧中心的方法转移,按转移期间的航线形态分,直航线（单航向）可直接转移,曲折航线,作出合成航线（直航线）后用直航线法转移,37,第三章陆标定位,直线位置线的转移方法,CA,（1）确认转移前后的推算航程SG,（2）从观测位置线P与推算航迹（CA）线的交点A起沿推算航迹线截取推算航程SG得一截点A,A,A,（3）过截点A作位置线P的平行线，即得转移位置线P,38,第三章陆标定位,圆弧位置线的转移方法,圆弧位置线转移实际是通过转移圆弧位置线的圆心来实现的,转移方法：,1)过被观测物标(即圆弧位置线的圆心)点作推算航迹线的平行线,2)在该线上截取推算航程得截点,3)再以截点为圆心，以观测值距离1为半径画圆弧，即得转移后的圆弧位置线,39,第三章陆标定位,多航向航线的位置线转移,如果在位置线转移期间，船舶进行过改向甚至改速，则可按期间的合成（直）航线和合成（直）航程进行位置线转移。,40,第三章陆标定位,转移方法：,用直线连接两推算船位；,量出合成航程：合成航线上两推算船位间的航程SG；,从观测位置线与合成线的交点起沿合成线截取SG得A；,A,将观测位置线平行移到便得转移位置线。,注意：如在转移期间转过向变过速，则要反映在转移中，也就是作出作出合成航线（直航线）后用直航线法进行转移。,41,第三章陆标定位,转移位置线的精度,转移位置线的精度E主要取决于转移前位置线的精度E和转移期间航迹推算的精度M，即：,结论：转移位置线的精度低于观测时刻的位置线精度，且随着转移时间间隔的增大，精度也随之降低。,42,第三章陆标定位,CA,P2(T2),F,p1,T1,在不同时刻T1和T2，对同一物标M进行两次方位观测，如图所示，则可以得到两条不同时刻的方位线P1和P2。如果将前一时刻的方位位置线根据推算航迹向CA和推算航程S，转移到后一方位线的那个时刻上去，则转移船位线与后一时刻的方位线的交点F，就是方位移线船位(Runningfix)。,43,第三章陆标定位,移线船位的标准差,方位移线定位时，在随机误差影响下，船位标准差将由下式确定：,式中：-两条方位线的交角，TB2-TB1,-转移船位线的标准差,E2-船位置线的标准差,即：,44,第三章陆标定位,提高移线定位精度的基本方法,由上面分析可以看出,提高移线定位的精度应考虑:,1.尽量减小两观测方位的误差E1和E2。,2.减小航迹推算的误差，即移线间隔时间要短。,3.应使两条方位位置线的交角接近90，一般不应小于30。,显然以上2.3.两点要求是相互制约的。要求缩短转移船位线的时间间隔，则方位变化角即船位线的交角就小，从而使船位误差变大；反之，要求船位线的交角接近90，则船位线转移的时间间隔就要延长，推算航迹向和推算航程的误差引起的移线船位误差亦变大。,45,第三章陆标定位,移线定位最佳时机,一般单物标两方位移线定位应该选择在物标正横前后，物标距离比较近，方位变化又比较快的时候，只要方位变化超过30，即船位线交角大于30的情况下进行移线定位(一般3060较适宜)，可以同时兼顾上述的两点要求。,46,第三章陆标定位,提高水流影响下的移线定位精度,船舶航行在水流较大的海区，则在转移船位线时必须考虑在转移时间间隔内的水流影响。,船舶航行在水流较大的海区，在转移船位线时，没有考虑水流的影响，FF便是未考虑水流影响后引起的移线船位误差:,可以看出，当转移船位线(即第一条方位线)的方向与流向平行时，q=0或180，如若在转移船位线时未考虑水流的影响，将不增加转移船位线的误差，也不增加移线船位的误差。当该位置线与流向垂直时，由于流影响所产生的误差最大。,47,第三章陆标定位,特殊方位移线定位,可利用转移特殊的方位线将单物标方位移线定位转化为单物标方位距离定位，从而简化移线定位的海图作业。,使用时机：无风流或风流不大，船舶定向、定速航行。,TC,TC,D,48,第三章陆标定位,特殊方位移线定位基本原理,船舶在航行中不同时刻两次观测同一物标的舷角分别为和。,两次观测时间内的船舶计程仪航程为SL，则船舶在第二次观测方位时到物标的距离D和船正横物标时的距离,可由下面的方法求得:,49,第三章陆标定位,航海上常用的特殊方位移线定位,倍角法,当=2时，即第二次观测物标方位时的舷角等于第一次观测方位时的舷角的二倍，则：,D,SL,CA,即第一次测得舷角时，记下计程仪读数L1，航行中当测得第二个舷角=2时，记下计程仪读数L2，画出该方位线P2。则第二次观测时的船位在P2方位线上，距物标SL海里处。,50,第三章陆标定位,四点方位法(4points),当第一次方位观测时，物标的舷角等于4个罗经点，即=45，而第二次观测物标的舷角等于90，这时显然有：,DSL,CA,45,D,SL,即当第一次测得舷角为45时，记下计程仪读数L1，航行到物标正横时，记下计程仪读数L2。则物标正横时的船位：在物标的正横方位线上，距物标SL处。,51,第三章陆标定位,特殊角法,由平面三角形正弦公式可知:,经三角函数变换可得：,当Q1=26.5，Q2=45时,航海上，常用Q1=26.5，Q2=45作为一对特殊角,52,第三章陆标定位,有准确船位后的单物标两方位移线定位,条件:,船舶在获得准确船位F点之后，以恒定的航向和航速航行，又在不同时间内测得视界内唯一物标M的两条方位船位线P1和P2。,可求取:,受风流影响后的移线船位,实际航迹线CA,移线时间内平均风流合压差,53,第三章陆标定位,作图方法,.由准确船位A点作任意直线(为了方便可取真航向线)交第一条方位线P1于B点,.在该直线上取C点，并满足：AB:BC=(T1T0):(T2T1)t1:t2,3.将P1平移过C,.连接A点与RF点的直线即为实际航迹线；其与真航向TC之间的夹角即为平均风流合压差,kt1,kt2,CA,B,C,RF,A,T1,T2,T0,54,第三章陆标定位,求实际平均流向、流速,如当时航区内仅有水流影响，则可以求出转移时间内平均流向、流速:,方法：求出T2时刻的推算船位b，则:,平均流向b指向RF(F2)的方向,平均流速VC=bF2/(T2-T0),55,第三章陆标定位,已知第一次观测物标M所得方位位置线P1与航向线交成15，第二次观测物标M所得方位位置线P2与航向线交成30，且两次观测之间的航程为14海里，则船与物标M正横时的距离为_。,A7海里,B12海里,C14海里,D28海里,已知第一次观测物标M所得方位位置线P1与航向线交成15，第二次观测物标M所得方位位置线P2与航向线交成30，且两次观测之间的航程为14海里，则第二次观测时船与物标M的距离为_。,A7海里,B12海里,C14海里,D28海里,56,第三章陆标定位,无风流条件下移线定位时，若第一次观测物标的舷角为_，第二次观测物标的舷角为_，则两次观测之间的航程即为该物标的正横距离：265，45；45，90；225，45。,A,B,C,D,某船L=-6，0800L=100，TC=352，测得某灯塔真方位014.5，0830L=108.0，再测得该灯塔TB=037，风流很小，忽略不计，则该灯塔正横距离等于_。,A8.5,B5.3,C7.5,D6.0,57,第三章陆标定位,综合定位,综合定位（联合定位，Combinedfixing),当用单一方法不能测定船位时，可利用各种不同性质的船位线来测定船位。,主要的综合定位方法有：,方位和距离定位,方位和水平角定位,方位或距离与等深线定位等,58,第三章陆标定位,方位距离定位,同时观测单一物标的方位和距离，则同一时刻的该物标的方位位置线和距离位置线的唯一交点就是观测时刻的船位。,单物标方位距离定位