《航海学》船舶定位课件2_5天文定位.ppt

1、航海教研室版权所有,2.5 天文定位,1 天文定位原理 2 求观测时刻的天体位置 3 天体高度的观测与改正 课外练习题 4 天文船位线 5 天文定位方法 课外练习题,1 天文定位原理,陆标距离定位示意,end,1 天文定位原理,高度h,顶距Z=90- h,地面 投影点,球面距离Z,end,B,z,z,天体,高度h,天文船位圆,顶距z,A1,A2,A3,end,顶距Z的意义观测者与天体投影点间的地面距离,以观测时刻的天体地理位置为圆心，z为半径作出的球面圆。,同时观测两天体,高度hA,顶距ZA =90- hA,A地面 投影点,球面距离ZA,球面距离ZB,顶距ZB =90- hB,高度hB,A,B

2、,end,1. 天文船位圆,也称等高度圈：已知 z=90-h 2 .天文船位：同时观测两个或两个以上的天体所得的两个或两个以上的天文船位圆靠近推算船位的交点。,end,天文船位圆的基本要素,1）观测时刻的天体地理位置 2）天体真顶距z（z=90-真高度） 因此，天文定位的主要任务是： （1）观测天体高度 （2）求观测天体高度的准确世界时 （3）求观测时刻的天体位置 （4）求真顶距z,end,End of 1,2 求测天时的天体位置,一、船舶计时器 二、天文钟的钟差 三、求测天时的天体位置,一、船舶计时器,船舶计时器有：天文钟、卫星导航仪、秒表和船钟等。 1天文钟（Chronometer)钟面读

3、数为12小时制，指示世界时（UT1）。 有机械天文钟和石英天文钟两类。 2 GPS卫星导航仪 GPS(Global positioning System)导航仪显示UTC（协调世界时），与UT1相差09秒。,end,一、船舶计时器,3秒表 用于测天计时等。 4 船钟 船钟(Ships clocks)是用于指示船时的计时器。 它有普通的机械钟和电子钟两类。 目前现代化的船舶装有电子船钟系统(Electronic primary-secondary clocks system)，又称母子钟，只要通过调整驾驶台的母钟，则船上所有的子钟将作同步调整。,end,二、天文钟的钟差,1天文钟钟差C.E.的定

4、义 天文钟钟差（Chronometer error)是世界时(TG)与天文钟钟时(C.T.， Chronometer time)之差。即 C.E. =TGC.T. 天文钟慢，钟差为“+”；天文钟快，钟差为“”。 由天文钟时C.T.求世界时TG TG = C.T. +C.E.,end,2 钟差的测定,1）对钟：根据授时台所发的无线电时间信号来测定钟差。 2）任意时刻的钟差：对钟时的钟差和累积日差（Daily rate， Chronometer rate）之和。,当次测定的钟差 上次测定的钟差,两次测定钟差相隔的天数,3）日差 = ,4）天文钟的质量：日差小而稳定，良好；反之，质量就差。若日差很不

5、稳定，则该天文钟不宜使用。,end,3 求测天时的钟差,测天时钟差 = 最近测定钟差 + 日差 对钟至测天时的天数 例：1995年5月3日世界时03-00-00（东8区Z.T.1100）对时测定2458号天文钟钟差+1m28s，日差+4s。5月4日东8区Z.T.0430测太阳高度，求测太阳时刻的天文钟钟差。 解：,end,求测天时的钟差解,解： 测天时间 04-30 4/v ） 对钟时间 11-00 3/v 17h30 m 相隔天数 0 d73 ） 日差 +4s 累积日差 +2s 9 ）测定钟差 +1 m28s 测天时的钟差 +1 m30s9,end,三、求测天时的天体位置,1求测天时的准确天

6、文钟时 两种测天计时方法： 1）测天时启动秒表先测高度，再启动秒表，到海图室对照天文钟按停秒表，记录钟时CT1和秒表时WT，则 测天时的准确天文钟时C.T.为： C.T. = C.T1. + C.E.,end,1求测天时的准确天文钟时,）测天前启动秒表先在海图室对照天文钟启动秒表记录钟时CT1 ，再测高度并按停秒表，记录秒表时WT，则 测天时的准确天文钟时C.T.为： C.T.= CT1 + C.E. 前一种方法是商船上常用的方法,end,2求测天世界时,例：1995年6月5日Z.T.0445（-8）进行星体高度观测。测天时的天文钟钟时C.T1.08-48-17，测天时钟差C.E.-03 m1

7、2s，求测天世界时TG。 解： （1）求近似世界时TG 船时Z.T. 0445 5/ +) 时区号Z.D. 8 近似世界时TG 2045 4/VI （2）求测天世界时,end,求测天世界时例,由近似世界时TG知，测天世界时为6月4日下午。 （2 ）求测天世界时TG 测天钟时C.T. 20-48-17 4/ +)测天钟差C.E. - 3 12 测天世界时 TG 20-45-05 4/VI 利用GPS导航仪求测天世界时 方法与上述的利用天文钟的方法相同。测天世界时的求法也相同，所不同的是这里不存在“钟差”改正问题 。,end,3 航海天文历,航海天文历（Nautical almanac)主要内容

8、1）航用天体的位置左页是太阳、金星、火星、木星和土星的格林时角和赤纬；右页是春分点格林时角和月亮的格林时角和赤纬。 2）晨光始、日出、月出与日没、昏影终、月没的时间数据。 3）右页的下面列出中天时间、视差和月亮半径。 4）太阳半径列在左页的“太阳”栏第一行。,end,3 航海天文历,5）恒星视位置 6）“天象纪要”、“四星纪要”、“北极星高度求纬度”、“北极星方位表”、“太阳、星体高度改正表”和“说明”等 出版我国由南京紫金山天文台编算，中国人民解放军海军航海保证部出版，分为航海天文历 及其附表两本。航海天文历 每年出版，当年使用；附表为内插表，可长期使用。 End,end,天体位置表的结构,

9、1）世界时整点时刻的格林时角、赤纬 2）相邻整点时刻（每小时）的格林时角基本变化量1459.0 3）时角超差（恒为+）每小时的时角实际变化量超过基本变化量的部分。即每小时的时角改变量= 1459.0+ 4）每小时的赤纬改变量 （有符号） 5）整点时刻的春分点格林时角 （基本变量：1502 。5）,end,4查天文历求天体的位置,1）求任意时刻的太阳、行星位置 例1：1996年3月19日，Z.T. 1020，12026 E，观测太阳时启动秒表，按停秒表时天文钟钟时C.T.02-25-00，C.E.快45s，W.T. 2 m48s。求太阳位置（tG和）。 解（1）求 TG Z.T. 1020 19

10、/III C.T. 02-25-00 19/III Z.D. - 8 C.E. 45 TG 0220 19/III W.T. 2 48 TG 02-21-27 19/III,end,4查天文历求天体的位置,（2）查“天体位置”表左页求 tG 和 19/III 02 h tT 20802.6 1.2 21m27s的基本变化量 t1 521. 4 21m27s的超差（查附表）t2 0. 4 02-21-27太阳格林时角 tG 21324.4,T 0029.7S -1.0 0.4 赤纬 0029.3S,end,4查天文历求恒星的位置,2）求任意时刻的恒星位置 例2： 1996年12月28日，Z.T.

11、1852，9547.0W。观测大角星（牧夫座）的C.T.00-50-38，C.E.+1 m48s。求该星的格林时角tG和赤纬。 解： （1）求 TG Z.T. 1852 28/12 C.T. 00-50-38 29/12 Z.D. +6 C.E. + 1-48 T 0052 29/12 TG 00-52-26 29/12,end,例2续,（2）求春分点格林时角 tG （基本变量：1502 。5） 查“天体位置”表， 00h tT 09743.6 52 m26s 的变化量 t 1308.7 春分点格林时角 tG 11052.3,end,习题 1）教材： 2）习题集：,（3）查恒星视位置表求恒星的

12、共轭赤经和赤纬 春分点格林时角 tG 11052 .3 大角共轭赤经 14607 .4 1911.9N 大角格林时角 tG 25659 .7,end,END OF 2,航海教研室版权所有,3天体高度的观测与改正,一、航海六分仪 二、求天体真高度,end,一、航海六分仪,1.六分仪结构 2.六分仪测角原理（影视） 3. 读数方法 4.六分仪的误差 5.六分仪检查、校正顺序,end,测角原理证明示意图,只要证明物标高度h和刻度弧的夹角之间的关系即可,HBA,end,测角原理证明, HBA = OAB + h （ ABO中，外角=不相邻的内角和） h = HBA OAB = 23 22 = 2（ 3

13、 2） （ HBA = 23 OAB = 22 ） 3 = 2 + （ABD中） = 3 2 从而得 h = 2,end,显示示意图,3. 读数方法,正角读法影视 负角读法影视 读数练习1，读数练习2，读数练习3,end,读数练习1,end,读数练习2,end,读数练习3,end,4.六分仪的误差,1）不可校正的误差 偏心差指标杆转轴中心偏离刻度弧圆心； 棱性差各种平面镜镜片的前后镜面不平行； 刻度差等各种分划刻度不准。 器差(Instrument error) 偏心差、棱性差和刻度差等的综合误差,六分仪器差表,end,2）可校正的误差,（1）可校正误差的定义（录像） 垂直差（动镜差）动镜镜面

14、与刻度弧平面不垂直。 边差（定镜差）定镜镜面不垂直于刻度弧平面。 指标差动镜和定镜平面平行时，指标不指0的零位置差。 （2）可校正误差的检查 垂直差（动镜差）的检查 与校正（录像） 无垂直差图片，有垂直差图片 边差（定镜差）的检查 与校正（录像） 指标差的检查 与校正,end,无垂直差图片,end,垂直差照片,end,指标差,1)指标差 i 的定义 将读数置0，天体反射像与自身实像上下错开的现象。 即调节反射像与自身像重合时，测角读数不指0，而指向m。则指标差 i 为： i=0-m 2)测定方法 （1）利用水天线测定指标差 （2）利用星体测定指标差 （3）利用太阳测定指标差 举例1，举例2 （

15、4）缩小指标差,end,（1）利用水天线测定指标差,i=0-m,end,（2）利用星体测定指标差,i=0-m,end,（3）利用太阳测定指标差,m2下切读数 m1上切读数 判断有效性 航海天文历查得当天的太阳半径为 。若R- 0.2 则指标差i为,m2,m1,end,太阳测指标差例1,例1：2001年9月8日，用太阳测定指标差，上切读数m1 33.8，下切读数m2 30.2，求指标差 。 解： 查航海天文历，当日太阳视半径 15.9，误差仅0.1，说明观测可靠。,end,太阳测指标差例2,例2：某年12月30日，用太阳测定指标差，上切m1 32.6，下切m2 30.6， 求指标差 。 解：R1

16、5.8 12月30日距近日点1月3日仅4天，可知该日太阳视半径应为一年中的最大值 16.3。显然，实测太阳视半径过小，误差达0.5，说明观测不可靠，观测中存在太阳反射影像与实像相交的现象，应重新测定指标差。,end,（4）缩小指标差,当指标差i 的绝对值大于 6时，应予缩小。 缩小指标差应调整定镜背面离架体近的螺丝。 缩小指标差时，应将指标杆准确地置于 0处，将望远镜对准星体或水天线，此时可看见反射影像和实像上下错开。慢慢转动调整螺丝，直至影像和实像重合。 缩小指标差后，定镜的垂直状态已被破坏，必须重新检查校正定镜的边差，然后再测定剩余指标差。,end,5.六分仪检查、校正顺序,一般情况下，六

17、分仪检查校正顺序为：检查校正垂直差；检查校正边差；测定指标差。 如果指标差大于6，则应继续下列操作：缩小指标差；重新检查校正边差；重新测定指标差。 检查、校正垂直差和边差，必须在测天前进行。测定指标差，在测天前、后均可。,end,误差判断练习,end,误差判断练习,end,二、求天体真高度,end,1天体高度的观测,1）观测前的准备工作 （1）如果室内外温差大，应事先将六分仪箱置于室外遮阴通风处； （2）计算天文钟钟差； （3）准备秒表，上好发条； （4）调整望远镜焦距，使物标影像最清晰。观测太阳时应选好滤光片；,end,1天体高度的观测,（5）检查和校正垂直差、边差；测定指标差。 （6）晨光

18、和昏影测星时，事先选好观测的星体。 （7）选避风，视野开阔，并靠近罗经的地方作为观测点。 2） 观测天体高度的方法 观测天体高度就是要将天体的反射图象拉到水天线附近，在保持六分仪垂直条件下，使天体反射图象与水天线准确相切。 具体方法：,end,1天体高度的观测,（1）指标杆置0 （2）捏紧夹子慢慢移动指标杆将天体的反射图象拉到水天线附近 （3）找切点：对于星体，中心与水天线相切 对于太阳或月亮，用其上边或下边与水天线相切。 （4）摇摆六分仪找切点用等待相切法，要领：大摆找切线，小摆找切点，微摆等相切。 （5）当天体与水天线刚好相切时记下时间和六分仪读数。,end,摇摆六分仪找切点,end,2影

19、响天体观测高度的因素,天体观测高度与天体真高度的关系 天体观测高度h hhs（ is）,end,1）蒙气差（refraction，折光差）,定义：由天体光线折射而产生的天体视方向与真方向之间的夹角。 恒为 。 特点： （1）随天体高度而变天体高度为0时，蒙气差最大。避免观测高度小于15的天体进行定位，最好观测大于30的天体。 （2）随气温、气压的变化而变。气温高、气压低，蒙气差较小；反之，蒙气差相对较大。,参见蒙气差表,=0.967ctgh,end,2）眼高差d,dip又称海地平俯角 定义： 由测者眼高产生的误差即测者视地平与地面真地平的夹角称为眼高差。d恒为 特点：眼高越大，眼高差d也越大,

20、参见眼高差表,end,3）视差（parallax）p,定义： 天体射向地面与地心的光线之夹角，即地球半径在天体中心处的张角。恒为 + 特点：P与天体高度和天体距离有关。 （1）高度低， P大高度为0时， P最大，称地平视差P0。参见天文历。,（2）距离大， P小恒星忽略。 月亮在53.961.5之间。金星0.6 ，火星0.4 。木星和土星可以忽略。太阳约0.15。,P= P0cosh,参见总改正表,end,4）半径差（semi-diameter）SD,定义：观测太阳、月亮下边或上边所得高度与观测其中心所得高度之差。 特点：中心高度=下边高度+ SD =上边高度- SD 。,end,3求天体真高

21、度,求天体真高度ht的通用式 hths（i+s） 1）求太阳的真高度 观测太阳下边，求太阳真高度： hths（i+s）-d-pSD 观测太阳上边 hths（i+s）-d-p,2）求行星的真高度 hths（i+s）-d-p 3）求恒星的真高度 hths（i+s）-d-,参见综合改正图,-d,-,+p,+SD,-SD,end,4查表求太阳真高度,1）观测太阳下边 hths（i+s）-d综合改正值Tcor 补充改正值Acor,例1：2001年5月27日，观测太阳下边hs4758.6， i+s=1.8，测者眼高e15m，求太阳真高度。 解： hs 4758.6 i+s 1.8 d 6.9 Tcor +

22、15.2 Acor 0.2 ht 4804.9,参见综合改正表,end,4查表求太阳真高度,2）观测太阳上边 例2：2001年10月6日，观测太阳上边hs3615.1， i+s=0.9，测者眼高e11m，求太阳真高度。 解： hs 3615.1 i+s 0.9 d 5.9 Tcor +14.8 Acor 32.0 ht 3552.9,参见综合改正表,end,5查表求金星和火星的真高度,金星和火星真高度的计算公式为 hths（i+s）-d-p,例3：2001年3月20日，观测金星hs2742.5， i+s=0.6，测者眼高e18m，求金星真高度。 解：查航海天文历得0=0.5 求ht,hs（i+

23、s）-d-p0cosh,参见综合改正表,hs 2742.5 i+s 0.6 d 7.5 1.8 P 0.4 ht 2733.0,end,5求恒星和木星、土星的真高度,hths（i+s）d 例4：2001年1月8日，观测猎户，hs3952.2， i+s=0.5，测者眼高e17m，求真高度。 解： hs 3952.2 i+s 0.5 d 7.3 1.2 ht 3944.2,参见综合改正表,end,天体观测高度与天体真高度的关系,天体观测高度h,hths（i+s）-d-SD,end,END OF 3,课外练习题,1）教材： 2）习题集：691，706，711，714，716，722，746-808,

24、返回4,4 天文船位线,一、求天文船位线的步骤 二、高度差法画天文船位线方法 三、高度差法特性 四、太阳中天纬度船位线 五、北极星纬度船位线,一、求天文船位线的步骤,1 观测，记时，读数hS 观测与水天线相切，记下天文钟时和秒表时，读出六分仪读数hS 2 求世界时TG，算地方时角t 3 求计算高度hC和方位AC sinhc= sinC sin+cosCcoscost 4 求真高度ht 和求高度差Dh（= ht- hC） 5 海图上画天文船位线,end,2 求世界时TG，算地方时角t,1）求世界时TG 区时 Z.T 区号 Z.D. 近似世界时 天文钟钟时 C.T 秒表读数 W.T. 天文钟钟差.

25、 C.E. 测天世界时 TG,end,2）查天文历（tG，），算地方时角t 整小时格林时角 tT 分、秒时角改正 t1 超差时角改正 t2 格林时角 tG 推算经度 c 地方时角 t,4求真高度ht 和高度差Dh,end,二、高度差法画天文船位线,1 天文船位线要素： 1）推算船位（或选择船位） 2）天体计算方位 AC 3）高度差 Dh = ht-hc 2 作图方法（高度差法画船位线原理图） 1） Dh = ht-hc =0 2） Dh = ht -hc 0 3） Dh = ht hc 0,参见Dh =0原理图,参见Dh =0作图方法,参见Dh 0原理图,参见Dh 0作图方法,参见Dh 0原理

26、图,参见Dh 0作图方法,end,例1,1995年6月15日船时1045 推算船位： 3203.7N，12332.4E，CA045, VG15kn ；测得太阳下边六分仪高度读数hs7344.3，停表时天文钟时间C.T.02h45m12s，秒表读数W.T.=10s，钟差C.E.快2s，眼高e=16m，i+s=+2.0。求船位线。 解：,end,例1解1）,1）求世界时TG 区时 Z.T 1045 15/ VI 区号 Z.D. -8 近似世界时 0245 15/ VI 天文钟钟时 C.T 02-45-12 15/ VI 秒表读数 W.T. - 10 天文钟钟差. C.E. -2 测天世界时 TG

27、02- 45-00 15/ VI,end,例1解2）,整小时格林时角 tT 20956.0 0.9 23 16.8N +0.1 分、秒时角改正t1 11 14. 2 + 0.1 超差时角改正 t2 0.7 格林时角 tG 221 10.9 23 16.9N 推算经度 c 123 32.4E 地方时角 t 344 43.3,15 16.7E,145945/60= 1114.2,end,2）求太阳地方时角 t和,例1解3）,3）求太阳计算方位AC和计算高度hC 参数：推算纬度 32 03.7N， 23 16.9N ，t 15 16.7E sinhc= sinC sin+cosCcoscost =s

28、in32 03.7sin23 16.9+cos32 03.7cos23 16.9cos15 16.7 =0.960768375hc=73 53.9,end,例1解4）,4)求太阳真高度ht及高度差Dh,参见综合改正表,end,例1解5）,5）画位置线 位置线要素： Dh = ht hc =+0.9 AC=1192 3203.7N，12332.4E，,045,+0.9,AC=1192,end,三、高度差法特性,1 选择计算点的有限任意性 1）任意性作图点在一定范围内可任意选择。 2）有限性作图点与观测船位的误差不大于30 n mile 2天文船位线的近似性 天体大圆方位以恒向线近似 圆弧船位线用

29、切线近似 3 解决方法： 1）观测高度低于70的天体以减小由此产生的误差。 2）作图点（计算点）的误差30，应把所求得的观测船位作为计算点重新计算船位线要素和作图。end,end,ht=hc作图方法,ht=hc Dh=0 观测船位线通过推算船位。,天体 方向,end,参见Dh =0原理图,ht hc作图方法,ht hc Dh0 观测船位线在推算船位与天体之内。,天体 方向,Dh,end,参见Dh 0原理图,ht hc作图方法,ht hc Dh0 观测船位线在推算船位与天体之外。,天体 方向,Dh,end,参见Dh 0原理图,高度差作图原理图,Z,B,zt,zc,ZcZ=zc-zt =(90-h

30、c)-(90-ht) =ht-hc,选择点Zc,观测真高度=计算高度地球面上的天文船位圆,观测船位圆（红）与对应计算高度的推算船位圆（蓝）重合,S,ht=hc Zt=Zc,NT,AC,S天体在地球面上的投影点,end,观测真高度计算高度地球面上的天文船位圆,观测船位圆（红）在推算船位圆（蓝）与天体之间,S,hthc ZtZc,NT,AC,S天体在地球面上的投影点,end,观测真高度计算高度地球面上的天文船位圆,观测船位圆（红）在推算船位圆（蓝）与天体之外,S,htZc,NT,AC,S天体在地球面上的投影点,end,实际天文船位线,CA,Dh,AC,实际天文船位线,高度差法船位线,end,航海教

31、研室版权所有,四、太阳中天纬度船位线,1. 太阳中天高度求纬度原理 2. 太阳中天高度求纬度的程序 3. 画太阳中天纬度线,1. 太阳中天高度求纬度原理,根据 sinhcsinsincoscoscost 上中天时t0，则sinH=sinsin+coscos cos() 以H90Z代入，简化为 cosZ cos() Z 则Z Z与 同名，+ Z与 异名，大者减小者， 与大者同名,中天高度图,end,1. 太阳中天高度求纬度原理,符号确定： 注意：H依观测的朝向命名方向，N或S 中天顶距（Z） Z=90-H 注意：Z的方向与H相反。 end,参看“Z与同名”图,参看“Z与异名”图,2. 太阳中天高

32、度求纬度的程序,1)观测 （1）准备工作 预先根据1200的推算船位求得太阳上中天的区时。并事前做好六分仪的检查、校正和指标差的测定工作。 （2） 观测方法 应提前几分钟进行观测，并不断调整六分仪观测的方向，使太阳反射影象的摆动弧线与水天线的切点始终保持在望远镜视野的中央（中天附近的方位变化很快）。当太阳中天区时一到，立即测下太阳下边的高度。 提问：船舶东西方向航行时，如何观测更准确？ end,2. 太阳中天高度求纬度的程序,2）求中天纬度 计算太阳的真高度和真顶距； 按太阳中天世界时，从航海天文历中查取太阳赤纬； 根据公式 =计算观测纬度。 3）画船位线纬度线 太阳中天船位线是一条纬度线。在

33、推算船位附近画观测纬度线即得船位线。 end,3. 画太阳中天纬度线,例： 1995年6月15日船时1045 推算船位： 3203.7N，c12332.4E，CA045, VG15kn ；眼高e=16m，i+s=+2.0。求太阳中天区时。并在中天时刻向南测得太阳下边六分仪高度hs8052. 3， i+s=+2. 0, 计程仪读数123.4。求观测纬度。 end,解：1）求1200的推算经度C,推算航程：SG=VGt=15(1200-1045)=18.75 纬差： D=SGcosCA=18.75cos045=+13.3=13.3N 东西距 Dep=SGsinCA=18.75sin045=+13.

34、3=13.3E 1045-1200的平均纬度：m=3203.7N+6.65N=3210.4N, 经差： D=Depsecm= 13.3sec 3210.4 = 15.7E 推算经度： c = 12332.4E+15.7E=12348.1E,参看题干,end,解：2）求太阳中天区时,（1）查航海天文历得： T 23 16 .9N +0.1 太阳中天地方平时 T 12h 01m 15/V1（ 12348.1E的平时） 与时区中线的经差 D 15 m （ c 12348.1E） 太阳中天区时 Z.T. 11 46 15/VI （ 120E的平时）,12 01,？,11 46,12348.1E,120

35、E,15 m,end,参看题干,解：3）求观测纬度,参看题干,参看高度改正表,end,解：4）画观测纬度线,4）画观测纬度线 数据： 1200 推算船位： c=3217.0N c = 12348.1E CA045 1146观测纬度0 32 15.9N End of this section,32N,124E,0,1146,1200,123.4,end,太阳中天高度求纬度图1. Z与同名, 为N， 测者面向南观测太阳的中天高度H，因此，高度H的命名为S，而Z与H反向，Z命名为N。 由此可知：Z与同名,Z,PN,Q,N,S,Ht,Zt,N,=Z+,end,太阳中天高度求纬度图2. Z与异名, 为S

36、， 测者面向南观测太阳的中天高度H，因此，高度H的命名为S，而Z与H反向，Z命名为N。 由此可知：Z与异名,Z,PN,Q,N,S,Ht,Zt,S,=Z - 或 = - Z,end,求1200推算船位图,T1 L1,(1200-T1)VG,1200 L2,end,五、北极星纬度船位线,end,北极星求纬度图,Z,N,Pn,p,h,n= h x =h+,end,1995年6月15日，ZT 1833, C3611.0N，c12243.0E ，测得北极星的高度3544.0, CT 10h33m25s，CE 快25s，WT-23s，i+s -1.0, e11.6米。 求观测纬度。 解：,北极星高度求纬度

37、表,2. 算例,end,解： ZT 18 33 15/VI ZD -8 10 33 15/VI CT 10h33m25s 15/VI WT - 23 CE - 25 TG 10h32m37s 15/VI 05313.2 t 8 10.6 061 23.8 c 122 43.0E t 18406.8,北极星高度求纬度表,解：,3544.0 i+s -1.0 d -6.0 Tcor -1.3 ht 35 35.7 I + 37.8 II + 0.1 III + 0.6 0 36 14.2N,end,END OF 4,5 天文定位方法,一、太阳移线定位 二、太阳特大高度定位 三、晨、昏测星定位,一、

38、太阳移线定位,移线时机 船位线交角应接近90，即要求太阳方位变化接近90 移线时间间隔越短越好 为了兼顾这两方面的要求，一般要求太阳方位变化30以上，间隔时间12h。 end,end,太阳移线的最佳时机,中天前后，短时间内太阳方位变化有可能接近90 。 因此，（1）可利用中天前的一位置线与中天后的搭配。 移线船位符号 “”,T1 L1,T2 L2,end,太阳移线的最佳时机,（2）也可用中天前的与太阳中天纬度线配合，以及中天纬度线与中天后的太阳船位线配合。,T1 L1,T2 L2,T3 L3,end,二、太阳特大高度定位,1 特大高度定义：太阳高度大于等于88时 当太阳上升时进入z =2的等高

39、度圈，太阳高度便大于88 2 产生特大高度的条件 低纬地区，测者纬度和太阳赤纬的差值小于2 ，而且在太阳中天附近时。,Z,Q,PN,S,N,z =2,end,太阳特大高度的特点,3 太阳特大高度特点： 1）顶距(船位圆半径)z 120可直接在海图上以观测时的太阳地理位置为中心，真顶距为半径画距离船位线。 2）方位变化快。太阳中天附近每分钟方位变化近似为： 可在短时间内测2-3个太阳高度，求2-3个太阳船位线，它们的交角符合要求。,Z,Q,PN,S,N,z =2,end,太阳特大高度定位方法,4. 定位方法：（参看作图） 1）在T1、T2、T3 分别测得太阳的3个特大高度，得到3个真顶距z1、z

40、2、z3 。 2）根据观测时间求出对应T1、T2、T3 的太阳位置。 3）以T1、T2、T3的太阳位置为圆心，对应的顶距z1、z2、z3为半径作船位圆。 4）一般以中间时刻T2为船位时间，故先将T1、T3的太阳作移线处理（ 即将T1的太阳顺CA移，T3的太阳逆CA移）后再画船位线，则3条位置线的交点为观测船位。 end,作图,z1,CA,z3,z2,T1,T2,T3,T2,= 1/4tm 将T1、T3的太阳作移线处理 即将T1的太阳顺CA移， T3的太阳逆CA移）,1,2,3,1,2,end,三、晨、昏测星定位,测星定位是天文定位中的重要方法之一。 优点 在很短的时间内可以观测多个天体，而且可

41、以优选星体间的方位差以获得可靠的、精度较高的船位。 缺点 观测时机局限在民用晨光昏影前后既能看见水天线又可看到较亮星体的一段时间，且当时星光和水天线不如白天测太阳时的水天线清楚，因而测星要相对困难些。,end,1 测星时机,1 ）晨光昏影时间 天空显露微光到日出这段时间称黎明，天文学上称为晨光； 日没后到天黑这段时间称为黄昏，天文学称为昏影。 晨光和昏影总称为晨光昏影 太阳真高度处于39期间 ，一等星和水天线均可见， 在中低纬度一般只有20min40min,天文-18,航海-12,民用-6,晨光,昏影,-18,-12,-6,end,1 测星时机,2）. 星等 将所见星分为六等六等星人眼刚好看见

42、。 一等星亮度是六等星的100倍。星等亮度成等比级数， 相邻星等亮度相差 倍。 最亮的恒星天狼星(Sirius)-1.6， 最亮的行星，金星平均为-3.8， 月亮满月时平均为-12.6， 太阳 -26.8。 3）星等的划分：通常：0等星-0.5到+0.5 一等星0.6到1.5,end,2 选星和观测星体的顺序,1）认星和选星方法： （1）利用星座认星 （2）利用索星卡认星 索星卡结构 用-6高度线法（黄道日期法）认星 用春分点地方时角法认星 用地方平时法认星 在星图底板上定行星，例1,end,2）选星注意事项,选择明亮的星体，主要是一等星和部分二等星（二等星以亮的恒星共约60颗，其中零等星8颗

43、，一等星12颗。） ； 选择高度在1570之间的星体； 所选星体之间的方位差角要合适：两星定位，方位差角90最佳；三星定位，三星方位分布的范围应在180以上，相邻两星之间的方位差角120最佳； 选择备用星体。,end,3）观测星体的顺序,一般：先测东天（先见水天线，星体先消失），后测西天。 晨光时先测暗星，后测亮星(消失得晚)；昏影时先测亮星后测暗星(较晚才能看清楚)； 先测正横，后测首尾。 先测云层中难测的，后测容易。,end,3 定位方法,1）测（观测二个或二个以上的星体高度）、算（求得二组或二组以上的Dh和Ac）、画（二条或二条以上的星体位置线） 2）将不同时观测的船位线处理到同一时刻后确定船位。 3）处理方法： 移线 或 异顶差修正 例： 1995年6月15日船时1845 推算船位： 3203.7N，12332.4E，CA045, VG15kn ； 1