第3章：航跡推算

1、2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 為了保證船舶安全經(jīng)濟(jì)的沿著計(jì)劃航 線航行，航海人員應(yīng)當(dāng)盡一切可能隨時(shí)確定 本船的船位。這樣才能結(jié)合海圖、航海通告、 航行警告等，了解船舶周圍的航行條件，及 時(shí)采取適當(dāng)、有效的航行方法和必要的航行 措施。 船舶在海上確定船位的方法一般分為 兩類，航跡推算和定位。 第二篇 船舶定位 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 航跡推算（dead reckoning）是根據(jù)船 上最基本的航海儀器-羅經(jīng)和計(jì)程儀所指示 的航向與航程，結(jié)合海區(qū)內(nèi)的風(fēng)流要素，不 借助外界物標(biāo)和航標(biāo)，從某一已知船位起， 推算出具有一定精度的航跡和某一時(shí)刻的船 位的方法。它是航海上求取船位的

2、最基本的 方法，也是陸標(biāo)定位、電子定位和天文定位 的基礎(chǔ)。 第三章 航跡推算 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 航跡推算的要求 第三章 航跡推算 1）在船舶駛出港界或引航水域，定速航行并測(cè)得準(zhǔn)確船位 后應(yīng)當(dāng)立即開(kāi)始。 2）在整個(gè)航行過(guò)程中應(yīng)當(dāng)連續(xù)進(jìn)行，不得中斷，直到駛?cè)?目的港引航水域或接近港界有物標(biāo)可供定位時(shí)方可中止。 3）經(jīng)過(guò)漁區(qū)和狹水道可以暫時(shí)中止推算，駛出該水域時(shí)應(yīng)當(dāng) 立即恢復(fù)推算。注意，推算起始點(diǎn)、中止點(diǎn)、復(fù)始點(diǎn)、終 止點(diǎn)應(yīng)當(dāng)標(biāo)注到海圖上，并記入航海日志。 4）沿岸水流影響顯著地區(qū)，每小時(shí)一次推算，其他海區(qū)一 般每2-4h一次推算 航跡推算分為航跡繪算（海圖作業(yè)）和航跡計(jì)算兩類

3、。 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 航跡繪算解決的問(wèn)題 3.1 航跡繪算 1）根據(jù)船舶航行的真航向、計(jì)程儀航程和風(fēng)流要素， 在海圖上繪畫(huà)出推算航跡和推算船位。 2）根據(jù)計(jì)劃航線、計(jì)程儀航速和風(fēng)流要素，預(yù)配風(fēng)流 壓差，作圖求算船舶應(yīng)當(dāng)采取的真航向和推算船位。 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 在學(xué)習(xí)之前必須解決的幾個(gè)概念問(wèn)題 3.1 航跡繪算 1）計(jì)劃航線：事先在海圖上擬定的航線，就是船舶想要在 未來(lái)航行中按照航行的計(jì)劃航跡， 2）計(jì)劃航向：計(jì)劃航線前進(jìn)的方向，course of advance 由真北順時(shí)針度量到計(jì)劃航線的角度，用CA表示 3）推算航跡線：船舶在航行過(guò)程中通過(guò)航跡

4、推算所確定 的航行軌跡線， 4）推算航跡向：推算航跡前進(jìn)的方向，course made good 由真北順時(shí)針度量到計(jì)劃航線的角度，用CG表示 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 在學(xué)習(xí)之前必須解決的幾個(gè)概念問(wèn)題 3.1 航跡繪算 5）實(shí)際航跡線：船舶在風(fēng)流影響下的實(shí)際航行軌跡，簡(jiǎn)稱 為航跡線，track 6）推算船位：通過(guò)航跡推算所確定的船位稱為推算船位， estimated position，用EP表示，其應(yīng)當(dāng)位于CA或CG上。 7）積算船位：根據(jù)計(jì)程儀航程在計(jì)劃航線或真航向線上所 截取的船位，dead reckoning position，用DR表示 2006年6月J M I 劉曉峰

5、劉曉峰 一、風(fēng)流對(duì)船舶航行的影響 3.1 航跡繪算 1）風(fēng)與風(fēng)壓差 我們?cè)诖蠝y(cè)得的風(fēng)稱為視風(fēng)，實(shí)際上視風(fēng)是船風(fēng)和 真風(fēng)合成的風(fēng)。所謂船風(fēng)是指由于船舶航行導(dǎo)致的船舶與 空氣之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而形成的風(fēng)，其大小與船速相同，方 向與船舶運(yùn)動(dòng)方向相反。風(fēng)速之間的關(guān)系可以 用風(fēng)速矢量三角形來(lái)表示。 Vt Vs Va 例題：某輪航向正東航速15節(jié)，測(cè)得視風(fēng)方向 東南，風(fēng)速5節(jié)，求真風(fēng)風(fēng)速方向。 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 一、風(fēng)流對(duì)船舶航行的影響 3.1 航跡繪算 1）風(fēng)與風(fēng)壓差 風(fēng)對(duì)航行的影響 與風(fēng)舷角有關(guān)。所謂 風(fēng)舷角指的是風(fēng)向與 船首尾線的交角。 01010 80 90 100 17018

6、0170 80 90 100 頂 風(fēng) 順 風(fēng) 偏順風(fēng)偏順風(fēng) 偏逆風(fēng)偏逆風(fēng) 右橫風(fēng)左橫風(fēng) 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 一、風(fēng)流對(duì)船舶航行的影響 3.1 航跡繪算 1）風(fēng)與風(fēng)壓差 船舶在風(fēng)中航行，除了以船速沿著真航向航行外，還 會(huì)在風(fēng)的作用下向下風(fēng)漂移。 QW TC VE CA/CG R 船舶在有風(fēng)無(wú)流中航行的軌跡線稱 為風(fēng)中航跡線，其方向稱為風(fēng)中航跡向， 用CG表示。風(fēng)中航跡向與真航向之間的 夾角叫做風(fēng)壓差角，簡(jiǎn)稱風(fēng)壓差，用 表示。 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 一、風(fēng)流對(duì)船舶航行的影響 3.1 航跡繪算 1）風(fēng)與風(fēng)壓差 船舶左舷受風(fēng)，取“” ；右舷受風(fēng)取 “”。 風(fēng)壓差的

7、大小取決于下列因素： （1）風(fēng)舷角：風(fēng)舷角接近90，最大。 （2）風(fēng)速：風(fēng)速越大，越大。 （3）船速：船速越大，越小。 （4）吃水與水下船型：吃水越大，越小，平底船比 尖底船大。 （5）船舶受風(fēng)面積和船型：同一船舶受風(fēng)面積越大， 越大。 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 一、風(fēng)流對(duì)船舶航行的影響 3.1 航跡繪算 1）風(fēng)與風(fēng)壓差 風(fēng)壓差的求算方法：1、實(shí)際觀測(cè)求算 2、利用經(jīng)驗(yàn)公式求算 W L W SinQ v v 2 )( k 在風(fēng)壓差不超過(guò)10-15時(shí)： )215. 0()( 4 . 1 WW L W QSinSinQ v v k一般公式： 風(fēng)壓系數(shù)K必須在各種風(fēng)力與吃水情況下，實(shí)測(cè)

8、2530 次，根據(jù)上述公式反推出，然后還可以根據(jù)所求的K計(jì)算出 不同風(fēng)舷角下的風(fēng)壓差值制成風(fēng)壓差表備查。 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 一、風(fēng)流對(duì)船舶航行的影響 3.1 航跡繪算 2）流與流壓差 航海上經(jīng)常遇見(jiàn)的水流有海流、潮流、風(fēng)生流。海流又 稱為洋流，它在一定時(shí)間內(nèi)流向、流速基本不變，是恒流， 海圖上有專門的標(biāo)示， 箭頭表示方向,數(shù)值表示平均 流速，在繪算中中其處理方法簡(jiǎn)單。潮流分為回轉(zhuǎn)流和往復(fù) 流兩類，其速度和方向隨時(shí)間發(fā)生改變，其繪算起來(lái)比較麻 煩。風(fēng)生流是海區(qū)內(nèi)受到較長(zhǎng)時(shí)間的定向風(fēng)作用后，表層海 水產(chǎn)生的水平方向上的流動(dòng)。 0.5kn 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰

9、 一、風(fēng)流對(duì)船舶航行的影響 3.1 航跡繪算 2）流與流壓差 潮流在繪算中的的處理方法： 要求正確估計(jì)海區(qū)內(nèi)潮流的平均流向和流速，或估計(jì)航行 時(shí)間內(nèi)累計(jì)潮流的流向流速，然后根據(jù)求得的水流要素，與恒 流一樣進(jìn)行航跡繪算?？梢圆捎靡韵聝煞N方法： （1）在沿岸水流影響顯著的海區(qū)航行時(shí)，因?yàn)殡x岸和危險(xiǎn)物較近， 要每小時(shí)求測(cè)一次較準(zhǔn)確的推算船位，所以在求得每小時(shí)的平 均流速后，應(yīng)當(dāng)每小時(shí)都像恒流中一樣進(jìn)行航跡繪算。 （2）在開(kāi)闊海域，一般每2-4小時(shí)一次繪算，這時(shí)可以運(yùn)用潮流 累計(jì)流向和流程來(lái)進(jìn)行繪算，比如4小時(shí)一次，可以用每小時(shí) 平均流向流速進(jìn)行矢量求和，算出4h內(nèi)的累計(jì)潮流，然后進(jìn)行 繪算，可以在海

10、圖羅經(jīng)花上作矢量多邊形求算。 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 一、風(fēng)流對(duì)船舶航行的影響 3.1 航跡繪算 2）流與流壓差 風(fēng)生流在繪算中的的處理方法： 風(fēng)生流在流動(dòng)過(guò)程中會(huì)因?yàn)榈厍虻剞D(zhuǎn)偏向力的作用導(dǎo)致流 向與風(fēng)向并不一致,流向約從下風(fēng)偏開(kāi)45，在北半球向右偏 開(kāi)，南半球向左偏開(kāi)。其大小可以用近似公式求算： wc vv sin 0127.0 風(fēng)生流會(huì)受到海底地形、地貌的影響，比較復(fù)雜，上述方 向和速度的描述只能是近似的。 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 一、風(fēng)流對(duì)船舶航行的影響 3.1 航跡繪算 2）流與流壓差 流壓差的概念： 船舶在有水流影響的水域航行，除 了以船速沿真航向航行

11、外，還會(huì)在水流 作用下順?biāo)?，漂移方向與流向相同， 漂移速度等于當(dāng)時(shí)的流速。實(shí)際上，船 舶是在船速矢量VE和漂移矢量VC的共同 作用下，沿著它們的合成矢量方向即流 中航跡向航行的。 在無(wú)風(fēng)時(shí)，流壓差角是真航向線和 流中航跡線之間的夾角，在有風(fēng)時(shí)，流 壓差角是風(fēng)中航跡向和航跡線之間的 夾角。船舶左舷受流，為正“+”，右 舷受流，為負(fù)“”。流壓差一般通過(guò) 觀測(cè)或作圖求得。 Vc VE CG 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 二、各種不同條件下的航跡繪算 3.1 航跡繪算 1）無(wú)風(fēng)流的航跡繪算 所謂無(wú)風(fēng)流影響是指風(fēng)流很小，對(duì)航向的影響小 于1，基本可以忽略不計(jì)。 由于風(fēng)流影響很小，航跡不會(huì)發(fā)

12、生偏移，此時(shí)船 舶應(yīng)當(dāng)沿著船首方向前進(jìn)，嚴(yán)格上說(shuō)，是船舶在真航向 線上運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，計(jì)程儀航程SL就是推算航程SG。 計(jì)劃航跡向CA 推算航跡向CG TC GC+G CC+C SG SL （ L2 L1 ）（1+L） 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 二、各種不同條件下的航跡繪算 3.1 航跡繪算 1）無(wú)風(fēng)流的航跡繪算 作圖方法 0800 10.0 1000 42.5 CA070GC072(G-2) CA SL 起始點(diǎn) 積算船位 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 二、各種不同條件下的航跡繪算 3.1 航跡繪算 1）無(wú)風(fēng)流的航跡繪算 注意事項(xiàng) 1、上述積算船位實(shí)際上也是推算船位，也就是

13、說(shuō)，無(wú)風(fēng) 流時(shí)積算船位就是推算船位 2、起始點(diǎn)和推算點(diǎn)必須標(biāo)注時(shí)間和當(dāng)時(shí)的計(jì)程儀讀數(shù)， 應(yīng)當(dāng)注意，在圖上截取的航程不等于計(jì)程儀數(shù)據(jù)之差 3、在海圖上讀取的CA應(yīng)當(dāng)和標(biāo)注的相同，其應(yīng)當(dāng)?shù)扔诤?面標(biāo)注的各項(xiàng)數(shù)據(jù)之和。 4、標(biāo)注的任何內(nèi)容都應(yīng)當(dāng)是未改正的原始數(shù)據(jù)以及對(duì)應(yīng) 的誤差，不能覆蓋海圖上的資料，如需要，可用線條拉 出來(lái)標(biāo)在附近空白處，標(biāo)注最好和緯線平行。 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 二、各種不同條件下的航跡繪算 3.1 航跡繪算 1）無(wú)風(fēng)流的航跡繪算 推算精度 航跡推算的精度主要取決于航跡推算中的航向誤 差和航程誤差。無(wú)風(fēng)流時(shí)，航向誤差主要與從羅經(jīng)讀取 航向的誤差、羅經(jīng)差的誤差、操

14、舵不穩(wěn)產(chǎn)生的航向誤差、 作圖誤差有關(guān)；航程誤差主要取決于計(jì)程儀讀數(shù)誤差、 計(jì)程儀改正量的誤差、作圖誤差有關(guān)。在一般條件下， 考慮各種因素后的推算航跡向的誤差mc=1，由此 造成的推算船位偏離航線的距離為1.745%SL。推算 航程誤差ms=1%SL。由此可知，無(wú)風(fēng)流時(shí)推算船位誤 差圓半徑M=ms2+mc2=2%SL 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 二、各種不同條件下的航跡繪算 3.1 航跡繪算 2）有風(fēng)無(wú)流的航跡繪算 如前所述，在有風(fēng)時(shí)，船舶的航跡向是風(fēng)中航跡向， 其與真航向之間相差一個(gè)風(fēng)壓差角。 QW TC VE CA/CG R 計(jì)劃航跡向CA 推算航跡向CG TC+ 左舷受風(fēng)為+

15、右舷受風(fēng)為 SG SL （ L2 L1 ）（1+L） 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 二、各種不同條件下的航跡繪算 3.1 航跡繪算 2）有風(fēng)無(wú)流的航跡繪算 作圖方法 0800 10.0 1000 42.5 CA070GC069(G-23 ) CA/CG SL 起始點(diǎn) 推算船位 TC 有風(fēng)無(wú)流時(shí)航跡推算得到的船位誤差圓半徑M約為 3%SL 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 二、各種不同條件下的航跡繪算 3.1 航跡繪算 3）有流無(wú)風(fēng)的航跡繪算 在受到流的影響時(shí)，船舶在沿著TC按船速矢量VE運(yùn) 動(dòng)的同時(shí)，還會(huì)在水流矢量VC的作用下發(fā)生偏移，實(shí)際上， 船舶應(yīng)當(dāng)按上述兩矢量的合成矢量V

16、運(yùn)動(dòng)，該方向稱為流 中航跡向CG。 計(jì)劃航跡向CA 推算航跡向CG TC+ 左舷受流為+ 右舷受流為 Vc VE CG V TC SG SL+ SC 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 二、各種不同條件下的航跡繪算 3.1 航跡繪算 3）有流無(wú)風(fēng)的航跡繪算 1、已知TC、流向流速、SL，求CA、推算船位 從推算起始點(diǎn)畫(huà)出真航向線，沿真航向線截取計(jì)程儀航程，得到積 算點(diǎn)； 從積算點(diǎn)畫(huà)出水流矢量,截取流程,得到推算船位; 連接推算起始點(diǎn)和推算終點(diǎn),即得推算航跡向和推算航程;正確標(biāo)注 0800 10.0 1000 42.5 CG073GC070(G-14 ) CG SL 起始點(diǎn) TC EP SC

17、 SG 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 二、各種不同條件下的航跡繪算 3.1 航跡繪算 3）有流無(wú)風(fēng)的航跡繪算 2、已知CA、流向流速、SL，求TC、推算航程 從推算起始點(diǎn)畫(huà)出計(jì)劃航向CA; 從推算起點(diǎn)畫(huà)出水流矢量,截取流程; 以水流矢量終點(diǎn)為圓心,以計(jì)程儀航程(時(shí)間與前面水流矢量時(shí)間相 同)SL為半徑作弧,與計(jì)劃航線CA的交點(diǎn)即為推算船位; 從推算起點(diǎn)作流程終點(diǎn)和推算終點(diǎn)連線的平行線,即為真航向線TC 在計(jì)劃航線CA上推算起點(diǎn)到終點(diǎn)的長(zhǎng)度即為推算航程;正確標(biāo)注。 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 0800 10.0 1000 42.5 CA070GC069(G-23 ) CA

18、SL 起始點(diǎn) TC EP SC SG 二、各種不同條件下的航跡繪算 3.1 航跡繪算 3）有流無(wú)風(fēng)的航跡繪算 2、已知CA、流向流速、SL，求TC、推算航程 有流無(wú)風(fēng)時(shí)航跡推算的船位誤差圓半徑M約為 4%7%SL 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 二、各種不同條件下的航跡繪算 3.1 航跡繪算 3）有流無(wú)風(fēng)的航跡繪算 3、公式計(jì)算法 如果流壓差角很小而海圖比例尺較小時(shí)，為減小作圖誤 差同時(shí)避免影響海圖的清晰程度，可以用公式計(jì)算法解決流 中航跡繪算問(wèn)題。 TC B C A CG SC SL SG Q Q QCOSSSSS CLCLG 2S 22 sinsin CG S Q S )sinar

19、csin(Q S S G C 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 二、各種不同條件下的航跡繪算 3.1 航跡繪算 4）有流有風(fēng)的航跡繪算 同時(shí)受風(fēng)和流影響下，船舶的運(yùn)動(dòng)實(shí)際上可以理解為前面 兩種運(yùn)動(dòng)的合成，也就是說(shuō)船舶在真航向TC上按VE前進(jìn)的同時(shí)， 在風(fēng)的作用下向下風(fēng)偏移，偏移角度為風(fēng)壓差，同時(shí)在流的 作用下再度產(chǎn)生偏移，偏移的角度為流壓差。 此時(shí)，真航 向TC與航跡向CG/CA之間的夾角稱為風(fēng)流合壓差，用表示。 船舶偏在真航向之左為，之右為+。 很顯然， = + 計(jì)劃航跡向CA 推算航跡向CG TC+ 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 二、各種不同條件下的航跡繪算 3.1 航跡繪

20、算 4）有流有風(fēng)的航跡繪算 在航跡繪算時(shí)，我們要根據(jù)掌握的航行資料，將風(fēng) 和流分開(kāi)考慮。在航跡推算解決的兩類問(wèn)題中，已知真 航向TC，風(fēng)流資料，求推算船位EP和推算航程SG，我 們應(yīng)當(dāng)“先風(fēng)后流”，先考慮風(fēng)致偏移，再考慮流的影 響；如已知計(jì)劃航跡向CA，海區(qū)內(nèi)的風(fēng)流資料，求應(yīng) 當(dāng)采取的真航向TC以及推算航程SG，我們應(yīng)當(dāng)“先流 后風(fēng)”，先根據(jù)CA和流的資料求出風(fēng)中航跡向，在配 上風(fēng)壓差，求出真航向TC。 有流有風(fēng)時(shí)航跡推算的船位誤差圓半徑M約為 5%8%SL 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 二、各種不同條件下的航跡繪算 3.1 航跡繪算 4）有流有風(fēng)的航跡繪算 1、已知TC、風(fēng)流資料，

21、計(jì)程儀航程SL，求CA、推算船位 從推算起始點(diǎn)畫(huà)出真航向線； 根據(jù)風(fēng)壓差，從推算起始點(diǎn)畫(huà)出風(fēng)中航跡向CG 在風(fēng)中航跡向CG上截取計(jì)程儀航程SL，得到積算點(diǎn) 從積算點(diǎn)畫(huà)出水流矢量,截取流程,得到推算船位; 連接推算起始點(diǎn)和推算終點(diǎn),即得推算航跡向和推算航程;正確標(biāo)注 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 0800 10.0 1000 42.5 CG073GC068(G-1+ 2 +4 ) CG SL 起始點(diǎn) CG EP SC SG 二、各種不同條件下的航跡繪算 3.1 航跡繪算 4）有流有風(fēng)的航跡繪算 1、已知TC、風(fēng)流資料，計(jì)程儀航程SL，求CA、推算船位 TC 2006年6月J M I 劉

22、曉峰劉曉峰 二、各種不同條件下的航跡繪算 3.1 航跡繪算 4）有流有風(fēng)的航跡繪算 2、已知CA 、風(fēng)流資料，計(jì)程儀航程SL，求TC 、推算航程 從推算起始點(diǎn)畫(huà)出計(jì)劃航向線CA； 從推算起點(diǎn)畫(huà)出水流矢量,截取流程; 以水流矢量終點(diǎn)為圓心,以計(jì)程儀航程(時(shí)間與前面水流矢量時(shí)間 相同)SL為半徑作弧,與計(jì)劃航線CA的交點(diǎn)即為推算船位; 從推算起點(diǎn)作流程終點(diǎn)和推算終點(diǎn)連線的平行線,即為風(fēng)中航跡線 CG 以風(fēng)中航跡向?yàn)榛鶞?zhǔn)頂風(fēng)預(yù)配風(fēng)壓差，得到真航向TC 在計(jì)劃航線CA上推算起點(diǎn)到終點(diǎn)的長(zhǎng)度即為推算航程;正確標(biāo)注。 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 0800 10.0 1000 42.5 CA07

23、0GC066(G-1+ 2 +3 ) CA SL 起始點(diǎn) CG EP SC SG 二、各種不同條件下的航跡繪算 3.1 航跡繪算 4）有流有風(fēng)的航跡繪算 2、已知CA 、風(fēng)流資料，計(jì)程儀航程SL，求TC 、推算航程 TC 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 三、風(fēng)流壓差的測(cè)算方法 3.1 航跡繪算 1 連續(xù)觀測(cè)定位法 定向航行在一定時(shí)間內(nèi)，測(cè)得35個(gè)觀測(cè)船位，用平 差方法以直線連接各觀測(cè)船位，該直線即為航跡線CG， =CGTC CG 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 三、風(fēng)流壓差的測(cè)算方法 3.1 航跡繪算 2 疊標(biāo)導(dǎo)航法 選擇一組適當(dāng)?shù)娜斯せ蜃匀化B標(biāo)，操縱船舶沿著疊標(biāo) 線航行（觀測(cè)

24、該疊標(biāo)兩標(biāo)重疊），則疊標(biāo)線方位即為實(shí)際 航跡向，其與真航向之差為風(fēng)流壓差。 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 三、風(fēng)流壓差的測(cè)算方法 3.1 航跡繪算 3 雷達(dá)觀測(cè)法 采用船首向上相對(duì)運(yùn)動(dòng)顯 示方式，觀測(cè)雷達(dá)屏幕上某一 固定目標(biāo)，則該目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌 跡線與本船航跡線平行且反向， 將該線平移到本船中心，其與 船首線的交角即為。 SHM 0 5 a1 a2 a3 a4 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 正橫應(yīng)當(dāng)是位于航向線左右90，即應(yīng) 當(dāng)過(guò)物標(biāo)作航向線的垂線，而此時(shí)船位并不在垂足上，而 應(yīng)當(dāng)在該垂線與航跡線CA的交點(diǎn)上。該方位即TB 很顯然，如果本船保持航向不變， 靜止物標(biāo)與本船的最小

25、距離應(yīng)當(dāng)是過(guò)物標(biāo)作本船航跡線 CA的垂線段，該垂線方向應(yīng)當(dāng)就是TBDmin 三、風(fēng)流壓差的測(cè)算方法 3.1 航跡繪算 4 物標(biāo)最小距離方位與正橫方位法 物標(biāo)最小距離方位TBDmin： 物標(biāo)正橫方位TB： 很顯然，一旦存在風(fēng)流壓差，兩個(gè)方位就存在不同 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 三、風(fēng)流壓差的測(cè)算方法 3.1 航跡繪算 4 物標(biāo)最小距離方位與正橫方位法 CG TC TC TC NT NT TBDmin TB =TC90 =CGTC= TBDminTB TB =CG90 TB 思考：在整個(gè)過(guò)程中，物標(biāo) 與本船距離怎么變化的 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 三、風(fēng)流壓差的測(cè)算方法

26、 3.1 航跡繪算 4 物標(biāo)最小距離方位與正橫方位法 在實(shí)際工作中，可以在物標(biāo)正橫之前連續(xù)觀測(cè)前方物 標(biāo)的方位與距離，并在正橫時(shí)測(cè)定其方位，我們就可以利 用觀測(cè)所得的方位距離數(shù)據(jù)，推斷出最小距離方位，然后 求出風(fēng)流壓差，進(jìn)而求出航跡向 例：某船TC265，用雷達(dá)連續(xù)觀測(cè)得到某物標(biāo)的真方位與 距離如下，求風(fēng)流壓差與航跡向 TB350355000003005008012015018 D6.56.36.16.05.95.85.75.85.9 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 三、風(fēng)流壓差的測(cè)算方法 3.1 航跡繪算 5 單標(biāo)三方位求航跡向 在船舶定速定 向航行，如風(fēng)流影 響不變，并在不同 時(shí)刻

27、測(cè)得某物標(biāo)的 三個(gè)方位值，即可 求得實(shí)測(cè)航跡向和 風(fēng)流壓差。方法如 圖： M A B C E F G HBL1 t1 BL2 t2 BL3 t3 t2 t1 t3 t2 MA AB = 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 M A BC BL1 t1 BL2 t2 BL3 t3 三、風(fēng)流壓差的測(cè)算方法 3.1 航跡繪算 5 單標(biāo)三方位求航跡向 問(wèn)題： 如果 相鄰兩次觀測(cè)時(shí) 間間隔相等怎么 辦？ 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 M A B C BL1 t1 BL2 t2 BL3 t3 三、風(fēng)流壓差的測(cè)算方法 3.1 航跡繪算 5 單標(biāo)三方位求航跡向 問(wèn)題： 如 果相鄰兩方 位線交角相

28、等怎么辦？ t2 t1 t3 t2 MA AB = 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 三、風(fēng)流壓差的測(cè)算方法 3.1 航跡繪算 5 單標(biāo)三方位求航跡向 單標(biāo)三方位求航跡 向的精度只取決于觀測(cè) 方位線以及作圖的誤差， 與物標(biāo)的誤差無(wú)關(guān)，實(shí) 際上，只要觀測(cè)的是同 一個(gè)物標(biāo)，即使作圖時(shí) 出現(xiàn)了物標(biāo)選擇上的錯(cuò) 誤，仍然能夠保證航跡 向不產(chǎn)生錯(cuò)誤。 BL1 t1 BL2 t2 BL3 t3 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 三、風(fēng)流壓差的測(cè)算方法 3.1 航跡繪算 風(fēng)流壓差的改變和采用是由船長(zhǎng)決定的，或是 由駕駛員根據(jù)船長(zhǎng)的指示進(jìn)行的，航行中駕駛員應(yīng) 當(dāng)不斷的對(duì)所采用的風(fēng)流壓差值進(jìn)行校測(cè)，發(fā)

29、現(xiàn)變 化較大時(shí)，應(yīng)當(dāng)立即報(bào)告船長(zhǎng)。 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 3.2 航跡計(jì)算 為什么要進(jìn)行航跡計(jì)算？ 1、使用小比例尺海圖時(shí)，航跡繪算作圖誤差比較大，用 計(jì)算可以提高精度 2、在漁區(qū)或霧中等頻繁轉(zhuǎn)向變速的情況下航行，海圖作 業(yè)困難，采用航跡計(jì)算可以方便求取推算船位。 3、沒(méi)有同時(shí)顯示起航點(diǎn)和到達(dá)點(diǎn)的海圖，或者是說(shuō)兩者 不在同張海圖上，可以用計(jì)算來(lái)代替繪算。 4、船舶自動(dòng)化的發(fā)展需要航跡計(jì)算來(lái)幫助我們建立數(shù)學(xué) 模型來(lái)推算船位。 航跡計(jì)算可以用來(lái)解決那哪些問(wèn)題？ 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 3.2 航跡計(jì)算 A BB C C C C C （1，1） （2，2） PN Q

30、 Q 2 = 1 +D 2 = 1 +D A d dW dS d =dScosC dW =dSsinC 緯差D =ScosC 東西距W =SsinC 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 3.2 航跡計(jì)算 A BB C C C C C PN A 通過(guò)上述方法，我們求出了兩點(diǎn)之間 恒向線航程在的經(jīng)線上的分量，根據(jù)海里 的定義，我們可以認(rèn)為該分量在數(shù)值上與 以分為單位的緯差相等，顯而易見(jiàn)，只要 已知起航點(diǎn)和航跡方向，我們可以求出到 達(dá)點(diǎn)的緯度。但是，其在緯度方向上的分 量單位是海里，與經(jīng)差單位完全不同，不 能將其作為經(jīng)度差值。由此可見(jiàn)，航跡計(jì) 算剩下的問(wèn)題就是解決如何通過(guò)我們得到 的東西距求出經(jīng)

31、差。 航海中總共采用三種方法來(lái)解決這一 問(wèn)題。 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 3.2 航跡計(jì)算 A BB PN A 方法一：中分緯度法 前面求出的東西距W是航程在東西方 向上的分量，能不能套用前面所學(xué)的東西 距公式DEP=Dcos 來(lái)求經(jīng)差呢？ 整個(gè)航程是夾在起始點(diǎn)和到達(dá)點(diǎn)兩條 經(jīng)線之間的。從剛才分析我們可以知道，所求出W應(yīng)當(dāng)比 兩經(jīng)線在低緯度等緯圈上所夾的弧長(zhǎng)要長(zhǎng)，又應(yīng)當(dāng)比高緯 度等緯圈上所夾的弧長(zhǎng)要短。那么我們完全可以在中間某 處找到一個(gè)緯度，讓該緯度在兩經(jīng)線所夾的弧長(zhǎng)正好等于 東西距W，這樣我們就可以用上述東西距公式 DEP=Dcos 了，而DEP值可以直接用前面所求的W。 這

32、一緯度我們稱為中分緯度n 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 3.2 航跡計(jì)算 方法一：中分緯度法 在低緯度海區(qū)和在中緯度海區(qū)且航程不長(zhǎng)時(shí)，中分緯 度n與起航點(diǎn)和到達(dá)點(diǎn)的平均緯度m相差不大，可以用平 均緯度代替中分緯度來(lái)求經(jīng)差。 2 sin 2 2121 m COS CS COS DEP COS DEP D 由于公式DEP=Dcos 是我們建立在地球圓球體 基礎(chǔ)上的，因此，高精度計(jì)算不能采用該方法。但通過(guò)研 究發(fā)現(xiàn)，在低緯度和中緯度航程不長(zhǎng)時(shí)，誤差很小，影響 不大。 此外，要注意，該方法只適用于在赤道同側(cè)航行時(shí)， 一旦跨赤道航行則不能使用該公式。（為什么？）（為什么？） 2006年6月J

33、M I 劉曉峰劉曉峰 3.2 航跡計(jì)算 方法二：墨卡托算法 原理：在墨卡托海圖上具有等角和恒向線為直線的特 征，是一種精確的航跡計(jì)算法。 在墨卡托海圖上，恒向線是直線，起始點(diǎn)的經(jīng)線和到 達(dá)點(diǎn)的緯線正好構(gòu)成了一個(gè)直角三角形： BB A C S DMP D 在圖中，BA的長(zhǎng)度實(shí)際上應(yīng)當(dāng)與緯 差（）相等，而B(niǎo)B的長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)是經(jīng)差， 單位可視為赤道里，即以赤道上經(jīng)度一分 長(zhǎng)度為基準(zhǔn)量出的長(zhǎng)度。兩者顯然單位不 一致，無(wú)法建立關(guān)系。如果BA的長(zhǎng)度也 用赤道上經(jīng)度一分來(lái)度量，我們知道，其 數(shù)值應(yīng)當(dāng)是緯度漸長(zhǎng)率之差DMP。 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 方法二：墨卡托算法 BB A C S DMP D

34、 于是，我們從三角形中根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系可知： 3.2 航跡計(jì)算 DMP D C tan()tanDCDMP 式中C已知，DMP可以從求出的起始 和到達(dá)點(diǎn)的緯度從緯度漸長(zhǎng)率表中查取。 該方法是精確的航跡計(jì)算方法，可 適用于除在等緯圈航行的任何場(chǎng)合。 思考：為什么等緯圈航行不能 用該方法，如果不能用，怎么解決 航跡計(jì)算問(wèn)題？ 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 方法三：約定緯度算法 實(shí)際上是對(duì)中分緯度算法的一種修正改進(jìn)方法，目 的是消除地球扁率影響。其簡(jiǎn)化后的公式與中分緯度法 基本一致，只是在中分緯度上加了一個(gè)約定緯度改正量 s ： 3.2 航跡計(jì)算 D=SsinCsec(s+s) 改正量s可

35、以從相關(guān)表冊(cè)中以平均緯度和緯差為 引數(shù)查取。該方法也僅能在赤道同側(cè)使用。 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 計(jì)算方法總結(jié)： 1、根據(jù)起航點(diǎn)坐標(biāo)(1,1)，航向C和航程S計(jì)算到達(dá)點(diǎn)的 坐標(biāo)(2,2) 3.2 航跡計(jì)算 (1)由公式D=ScosC求出兩點(diǎn)間緯差D； (2)由公式2=1+D求出到達(dá)點(diǎn)緯度 2 ； (3)求兩點(diǎn)間的平均緯度m，或者由DMP=MP2MP1，求 兩點(diǎn)間的緯度漸長(zhǎng)率之差DMP (4)由公式D=SsinC/cos m或公式D=DMPtanC求取兩 點(diǎn)間的經(jīng)差D ； (5)由公式2=1+D求出到達(dá)點(diǎn)緯度2 ； 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 計(jì)算方法總結(jié)： 2、根據(jù)

36、起航點(diǎn)坐標(biāo)(1,1)和到達(dá)點(diǎn)的坐標(biāo)(2,2)，求 兩點(diǎn)間的恒向線航向C和航程S。 3.2 航跡計(jì)算 (1)根據(jù)起始點(diǎn)和到達(dá)點(diǎn)的緯度2、1求兩點(diǎn)間的緯差D 和平均緯度m 或緯度漸長(zhǎng)率差DMP； (2)根據(jù)起始點(diǎn)和到達(dá)點(diǎn)的經(jīng)度2 、 1求兩點(diǎn)間的緯差D (4)由公式D=S cos C求恒向線航程S； (3)根據(jù)公式tanC=cos m 或公式tanC=，求恒向 線航向C D D DMP D 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 計(jì)算方法總結(jié)： 3、計(jì)算中的注意事項(xiàng)： 3.2 航跡計(jì)算 (1)計(jì)算中，航向C應(yīng)當(dāng)換算為自北或南，向東或向西，由 090度量的象限方向。緯差的命名與C的第一名稱 相同，經(jīng)差的命名與C的第二名稱相同。 (2)求緯度漸長(zhǎng)率差DMP時(shí)， 1與 2同名取正，異名取負(fù)， 最后取其絕對(duì)值。 (3)計(jì)算航程與航向時(shí)，緯差D、平均緯度m和經(jīng)差D均 取其絕對(duì)值，所求的航向C為半圓航向，其第一名稱與 緯差同名，第二名稱與經(jīng)差同名，并換算為相應(yīng)的圓周 航向。 2006年6月J M I 劉曉峰劉曉峰 航跡計(jì)算舉例 例1、某輪起航點(diǎn)1=50N，1=130E，航向250，航程 400n mile，求到達(dá)點(diǎn)坐標(biāo)。 3.2 航跡計(jì)算 解： 1、航向C=150=30SE 2、 D=Sc