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航海教研室版权所有,1.2海上方向及其测量,一、方向的确定和划分二、航向、方位和舷角三、方向的测定,一、方向的确定和划分,1.方向的确定2.方向的划分3.三种方向划分之间的换算,广州航专航海教研室,1.方向的确定,船舶航行要有航向船舶定位有时要测定物标的方向（点击放映）,END,广州航专航海教研室,1.方向的确定,1）若干概念测者铅垂线通过测者眼睛，并与该点重力方向重合的直线。,END,广州航专航海教研室,1.方向的确定,测者地平平面与测者铅垂线相垂直的平面。测者地面真地平平面通过测者眼睛的地平平面。测者真地平平面通过地心的地平平面。,pn,测者地面真地平平面,地平平面,测者地心真地平平面,END,广州航专航海教研室,1.方向的确定,测者东西圈平面(卯酉圈平面)包含测者铅垂线，并与测者子午圈平面相垂直的平面。测者子午圈平面包含测者子午圈的平面。,END,测者东西圈平面,测者子午圈平面,广州航专航海教研室,2）四个主点(基点)方向的确定,航海上，地面方向的划分建立在测者地面真地平平面上。,pn,END,广州航专航海教研室,正北、正南,南北线方向基准线测者子午圈平面与测者地面真地平平面的交线。正北N测者南北线指向地理北极PN的方向；正南S测者南北线指向南极PS的方向。,pN,N,S,END,PS,广州航专航海教研室,正东、正西,东西线测者地面真地平平面与测者东西圈（卯酉圈）平面的交线。正东E测者面北背南时，测者东西线的右手方向正西W测者面北背南时，测者东西线的左手方向。,pN,N,S,E,W,东西圈,END,PS,广州航专航海教研室,注意,位于不同经度上的测者，具有不同的子午线，因而有不同的南北线。不在赤道上的不同地点的测者，具有不同的东西圈，因而有不同的东西线。位于两极的测者无法确定其方向基准：位于南极的测者，其任意方向都是北；而位于北极的测者，其任意方向都是南。,END,广州航专航海教研室,N,S,E,W,pn,S,N,E,W,A,B,不同地点的测者,END,广州航专航海教研室,2.方向的划分,航海上常用的划分方向的方法有三种：1)圆周法2)半圆法3)罗经点法,END,广州航专航海教研室,1）圆周法,划分法：将地平面等分为360个整度方向，以正北为起始方向000，按顺时针方向计量，正东090，正南180，正西270，一周为360。圆周法方向的表示法：整数用三位数圆周法是航海上最常用的表示方向的方法。,END,广州航专航海教研室,2）半圆法,同圆周法一样，将地平面等分为360个整度方向。度量法有2种：测者纬度为北纬以正北（N）为起始方向0，向东（E）（目标在东侧）或向西（W）（目标在西侧）度量，计量范围0到180。并命名起点和度量方向。如：30NE，150NW,测者在北纬N,N,S,90NE,90NW,180,0,150NW,30NE,END,广州航专航海教研室,2）半圆法,测者纬度为南纬以正南（S）为起始方向0，向东（E）（目标在东侧）或向西（W）（目标在西侧）度量，计量范围0到180。并命名起点和度量方向。如：30SW，150SE等见示意图2半圆法多用于表示天体的方位。,测者在南纬S,N,S,90SE,90SW,180,0,30SW,150SE,END,广州航专航海教研室,3）罗经点法,将地面真地平平面等分成32个方向。每一个方向称为一个罗经点，相邻两个方向之间的夹角也称为一个罗经点。基点(4个)N(000)、E(090)、S(180)、W(270)。隅点(4个)平分基点NE(045)、SE(135)、SW(225)、NW(315)。,N,E,S,W,NE,SE,SW,NW,END,广州航专航海教研室,3）罗经点法,三字点(8个)平分基点与隅点NNE(022.5)、ENE(067.5)、ESE(112.5)、SSE(157.5)、SSW(202.5)、WSW(247.5)、WNW(292.5)、NNW(337.5)。,N,E,S,W,NE,SE,SW,NW,NNE,ENE,SSW,ESE,SSE,WSW,WNW,NNW,END,命名：基点名称隅点名称。,广州航专航海教研室,3）罗经点法,偏点(16个)平分相邻基点或隅点与三字点之间的方向N/E(011.25)、NE/N(033.75)、NE/E、E/NSE/E（135-11.25）命名：基点或隅点名称/偏向的基点名称。,N,E,S,W,NE,SE,SW,NW,NNE,ENE,SSW,ESE,SSE,WSW,WNW,NNW,N/E,NE/N,NE/E,SE/E,S/W,END,广州航专航海教研室,相邻罗经点方向的夹角,32个罗经点4个基点、4个隅点、8个三字点和16个偏点。相邻的罗经点方向之间的夹角：目前，罗经点法仅用来表示风、流等的大概方向。,END,广州航专航海教研室,3.三种方向划分之间的换算,1）半圆法换算成圆周法的法则在北东(NE)半圆：圆周度数半圆度数NE如：030=30NE在南东(SE)半圆：圆周度数180半圆度数SE如：030=180-150SE,测者,N,S,E090,W270,180,000,030,150SE,END,30NE,广州航专航海教研室,3.三种方向划分之间的换算,1）半圆法换算成圆周法的法则在南西(SW)半圆：圆周度数180半圆度数如：210=180+30SW在北西(NW)半圆：圆周度数360半圆度数如：210=360-150NW,测者,N,S,E090,W270,180,000,210,30SW,150NW,END,广州航专航海教研室,换算例1,将半圆法方向35NE，145SE，45SW，135NW换算为圆周法方向。解：半圆法方向圆周法方向35NE035145SE180145=03545SW180+45=225135NW360135=225,N,035,145SE,225,135NW,45SW,35NE,END,广州航专航海教研室,3.三种方向划分之间的换算,2）罗经点法换算成圆周法的法则以罗经点的点数乘以11.25根据罗经点的名称换算,END,广州航专航海教研室,换算例2,将罗经点SSE、SSW、NW/W、NW/N换算为圆周法方向。三字点根据名称偏点根据名称NW/W=315-11.25=303.75NW/N=315=326.25,见三字点图,见偏点图,END,广州航专航海教研室,二、航向、方位和舷角,1.航向2.方位3.舷角4.航向、方位和舷角之间的关系,END,广州航专航海教研室,1.航向,航行影视,END,广州航专航海教研室,1.航向,1）船舶首尾线当船舶无横倾时，船舶首尾面(通过船舶铅垂线的纵剖面)与测者地面真地平平面所相交的直线。,首尾面,END,广州航专航海教研室,2）航向线(CL),航行时船舶首尾线向船首方向的延伸线。,CL,END,广州航专航海教研室,3）航向(Course),航向(C)定义：船舶航行时，船舶纵剖面与基准子午面之间的两面角。即在测者地面真地平平面上，船舶航向线与基准北线之间的夹角。度量：由基准北线向右（顺时针）度量到船舶航向线。计量范围：000360,END,广州航专航海教研室,N,C,两面角,球面上的航向,END,广州航专航海教研室,真航向,NT,航向线,真北线,真航向(TC)船舶纵剖面与地理子午面之间的两面角。即航向线与真北（NT）线之间的夹角。度量：由真北线向右（顺时针）度量到船舶航向线。计量范围：000360,真航向,END,广州航专航海教研室,N,B,两面角,2.方位（Bearing）,1）方位圈在地球表面上连接测者与物标的大圆弧AM。2）方位线(BL)物标方位圈平面与测者地面真地平平面相交的直线AL。3）方位(B)定义：物标方位圈平面与基准子午面之间的两面角。即在测者地面真地平平面上，物标方位线与基准北线之间的夹角B。,M,A,L,END,广州航专航海教研室,方位的度量,度量：由基准北N线向右（顺时针）度量到物标方位线。计量范围：000360真方位TB由真北NT线向右（顺时针）度量到物标方位线。,N,B,NT,TB,END,广州航专航海教研室,3.舷角Q(相对方位),广州航专航海教研室,N,Q,两面角,1）定义,物标方位圈平面与船舶纵剖面之间的两面角。即在测者地面真地平平面上，物标方位线与船首线之间的夹角。,M,A,L,END,广州航专航海教研室,2）舷角的度量,两种方法：圆周舷角由船首线向右度量到物标方位线。计量范围：000360。代号Q；,CL,NT,Q=060,END,Q=330,广州航专航海教研室,2）舷角的度量,半圆舷角由船首线向右（物标在右舷)或向左(物标在左舷）度量到物标方位线。计量范围：0180。向右度量的称右舷角。代号Q右；向左度量的称左舷角。代号Q左；,CL,Q=60右,Q=30左,END,广州航专航海教研室,3）物标正横,物标右正横：Q=090=90右,物标左正横：Q=270=90左,END,广州航专航海教研室,4.航向、方位和舷角之间的关系,如计算所得的真方位值大于360或小于0，则应分别减去或加上360。,CL,NT,TC,TBA,B,A,Q左,Q或Q右,TBB,END,广州航专航海教研室,三、方向的测定,1.船舶测定方向的仪器2.陀螺罗经3.磁罗经4.罗经差的测定,END,广州航专航海教研室,1.船舶测定方向的仪器,如：测定航向测定物标方向1）陀螺罗经2）磁罗经,(影视),测定物标方向,航向指示,陀螺分罗经,END,广州航专航海教研室,2.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地理子午圈平面附近的原理而制成的指向仪器。,END,广州航专航海教研室,1）陀罗北NG,陀螺罗经刻度盘0所指示的方向称为陀螺罗经北，简称陀罗北NG。,NG,END,广州航专航海教研室,2）陀罗差G,NT,CL,NG,+G,NG,-G,陀罗北NG偏开真北NT的角度称陀螺罗经差G。度量：以真北为基准，向东或向西量到陀罗北，从0180。NG偏在NT的东面，G为偏东或偏低，用E或+表示；NG偏在NT的西面，G为偏西或偏高，用W或-表示。G特性：主要随航速和船舶纬度的变化而变化，而与航向的变化等无关。,2）陀罗差G,END,广州航专航海教研室,3）陀罗航向GC,NT,CL,NG,+G,GC,陀罗北线与船舶航向线之间的夹角。以陀罗北线为基准，向右（顺时针）度量到船舶航向线。计量范围：000360,3）陀罗航向GC,END,广州航专航海教研室,4）陀罗方位GB,NT,CL,NG,+G,GB,陀罗北线和物标方位线之间的夹角。以陀罗北线为基准，按顺时针方向000到360计量至物标方位线。,4）陀罗方位GB,END,广州航专航海教研室,5）真航向与陀罗航向的关系,NT,CL,NG,+G,NG,-G,GC,TC,GC,END,广州航专航海教研室,6）真方位与陀罗方位的关系,NT,CL,NG,+G,NG,-G,GB,TB,GB,END,广州航专航海教研室,3.磁罗经,磁罗经是由我国古代四大发明之指南针演变发展而来的。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。,END,影视(罗盘1）,影视（罗盘2）,影视（罗盆）,广州航专航海教研室,1）磁差与磁向位,(1)地磁与磁差地磁地面磁力线各点的磁力线方向是不相同的，地磁磁极磁力线方向垂直于地面的点。位于80附近磁北极（蓝极性，S，-）靠近地理北极的磁极；磁南极（红极性，N，+）靠近地理南极的磁极。地磁轴连接地磁北极和地磁南极的直线，它与地轴约相交成11.5。,END,广州航专航海教研室,1）磁差与磁向位,地磁磁极沿椭圆轨道约650年绕地极一周。磁差Var.真北线与磁北线之间的夹角。度量：以真北为基准，向东或向西量到磁北，从0180。,c,b,a,磁北偏离真北的角度，叫作磁差,END,广州航专航海教研室,1）磁差与磁向位,磁差Var.a点：磁北偏在真北之东东磁差，用E或表示；b点：磁子午圈与地理子午圈重合c点：磁北偏在真北之西西磁差，用W或表示。,c,b,a,磁北偏离真北的角度，叫作磁差,END,广州航专航海教研室,(2)磁差的变化,磁差随地区变化（如图）产生原因：地磁极与地理极不重合，特征：低纬地区磁差一般较小；高纬地区一般较大，且变化显著。在同名地磁极与地理极之间，磁差可达180。磁差随时间变化年差产生原因：地磁极沿椭圆轨道绕地极缓慢移动，特征：同一地点的磁差随时间逐渐变化，每年大约变化00.2，叫做磁差的年变化或年差。年差可用东(E)或西(W)表示，也可用磁差绝对值的增加(，increasing)或减少(，decreasing)表示。,END,广州航专航海教研室,年差特征图示,a点：东磁差渐减，即年差偏西b点：磁差由0渐向西增，即年差偏西c点：西磁差渐减，即年差偏东,END,a,b,c,pn,广州航专航海教研室,年差的海图图式,年差的东(E)或西(W)表示该地的磁差每年向东或向西变化；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与观测磁差的方向相同()或相反()。,用等磁差曲线表示,END,广州航专航海教研室,磁差的异常变化,.地磁异常沿海某些地区，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。海图和航路指南中有资料。.磁暴磁差的偶然和罕见的波动，称为磁暴。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。,END,广州航专航海教研室,(3)磁差资料的获取,在航海图的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。如图所示磁差的旧式表示法,END,广州航专航海教研室,(3)磁差资料的获取,总图和大洋图的等磁差曲线磁差的测量年份在海图标题栏内。在一些大比例尺港泊图上的海图标题栏内。,END,广州航专航海教研室,（4）求航行年份的磁差,计算公式：年差用E或W表示的计算航行年的磁差=测量年的磁差+年差(航行年份测量年份)式中：测量年的磁差和年差:E为+，W为。航行年的磁差：+为E，-为W。旧式（年差用“增加+”或“减少-”表示）的计算航行年的磁差=测量年的磁差+年差(航行年份测量年份)式中：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。,END,广州航专航海教研室,计算举例,1）某船2001年10月航行于某个罗经花附近，磁差数据：430W1991（9E）。则当时该地的磁差Var为：A6W。B3W。C6E。D3E。2）某船2002年5月航行于某个罗经花附近，磁差数据：030E1992（6W）。则当时该地的磁差Var为：A130E。B130W。C0。D030W。3）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430W1992（3E），罗经花B的数据为：230W1992（3W）。则该船应当采用的Var为：A3W。B320W。C340W。D330W。,B,D,B,END,广州航专航海教研室,实际工作中，除了按上述方法求取磁差外，还可根据船位从部分GPS接收机等现代化导航仪器中直接读取磁差值。,END,广州航专航海教研室,(5)磁向位,磁航向MC磁北线与航向线之间的夹角。以磁北为基准，按顺时针方向000至360计量到航向线。磁方位MB磁北线与方位线之间的夹角称为磁方位。以磁北为基准，按顺时针方向000至360计量到物标方位线。,c,b,a,MC,MB,END,广州航专航海教研室,磁向位、磁差和真向位之间的关系,NT,CL,NM,Var,MC,MB,TCMCVar.TBMBVar.,TC,TB,END,广州航专航海教研室,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,(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,NC,NM,END,广州航专航海教研室,2）磁罗经自差,.电磁场磁罗经附近电气设备形成的对罗经可能产生干扰。自差（Dev或）的定义罗北偏开磁北的角度。度量：以磁北为基准，向东或向西量到罗北，从0180。罗北偏在磁北之东，称东自差，用E或表示；罗北偏在磁北之西，称西自差，用W或表示。,END,广州航专航海教研室,(2)自差的特征,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。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。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。,END,广州航专航海教研室,(3)自差资料,罗经自差表当磁罗经自差较大时，必须进行自差校正。剩余自差校正未净的自差。罗经自差表对磁罗经进行自差校正后，测出4个主点、4个隅点罗航向上的剩余自差，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。自差曲线将每隔1015罗航向上的自差绘出曲线。,END,广州航专航海教研室,磁罗经自差表(或曲线)的使用,查表引数罗航向CC。如未知罗航向，用磁航向MC代替。线性内插所求自差的精度要求为0.1。,END,广州航专航海教研室,内插方法,CC015Dev2.6020XCC030Dev2.0求CC020时的Dev。解：(X-2.6)：(2.0-2.6)=(020015)：(030015),END,广州航专航海教研室,NT,3）罗经差C,NC,NM,C+,Var+,Dev.+,C罗北NC偏离真北NT的角度。度量：以真北为基准，向东或向西量到罗北，从0180。当罗北偏在真北东面时，罗经差偏东，用E或表示；罗北偏在真北西面时，罗经差偏西，用W或表示。罗经差C的构成Var和Dev的代数和，即：C=Var+Dev,C-,NC,END,广州航专航海教研室,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。,NT,NC,C+,CC,CB,END,广州航专航海教研室,4）罗向位,真、罗向位换算TC=CC+CTB=CB+C,NT,NC,C+,CC,CB,END,TC,TB,广州航专航海教研室,(3)不同基准北线的向位关系,NT,Nm,TC=CC+C=CC+Dev+Var.=MC+Var.MC=CC+Dev=TCVar.,NC,MC,TC,CC,END,C+,Var+,Dev+,广州航专航海教研室,(3)不同基准北线的向位关系,NT,Nm,Var+,Dev+,TB=CB+C=CB+Dev+Var.=MB+Var.MB=CB+Dev=TBVar.,NC,C+,MB,TB,CB,END,广州航专航海教研室,4.罗经差的测定,1）测定时机航行中应尽可能利用各种机会测定陀罗差和罗经差，通常一昼夜中至少早、晚各测定一次，并在长航线改向后尽可能地测定一次。2）测定的原理由G=TBGBC=TBCB知：只要能知道某物标的真方位，则可用罗经测定该物标的罗经方位，便可按以上公式求出陀罗差（G）或罗经差（C）。,END,广州航专航海教研室,3）测定的方法,（1）利用叠标测定（2）利用远距离单物标测定（3）陀罗经与磁罗经比对（4）利用天体方位测定（在以后的天文航海中介绍）问题思考：如何求自差？,END,广州航专航海教研室,（1）利用叠标测定,当船舶航行到叠标成一线时，测出叠标的CB，海图上量出叠标的TB，则：C=TB-CB,END,广州航专航海教研室,（2）利用远距离单物标测定,根据磁罗经学的理论，如果测得某固定方向的物标在N、NE、E、SE、S、SW、W与NW八个主