向位的測(cè)定與換算.PPT

1、12/5/20211第五節(jié)第五節(jié) 向位的測(cè)定與換算向位的測(cè)定與換算12/5/20212二、磁羅經(jīng)（二、磁羅經(jīng)（magnetic compass）n磁羅經(jīng)是由我國(guó)古代四大發(fā)明之指南針演變發(fā)展而來(lái)的。n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。12/5/20213磁羅經(jīng)分類n標(biāo)準(zhǔn)羅經(jīng)（standard compass)n操舵羅經(jīng)(steering compass)n應(yīng)急磁羅經(jīng)(emergency compass)n舢板羅經(jīng)(boat compass)12/5/202141磁差及其計(jì)算磁差及其計(jì)算n1)地磁與磁差地磁與磁差n地磁地磁n地面磁力線地面

2、磁力線各點(diǎn)的磁力線方向是各點(diǎn)的磁力線方向是不相同的，不相同的，n地磁磁極地磁磁極(geomagnetic pole)磁磁力線方向垂直于地面的點(diǎn)。位于力線方向垂直于地面的點(diǎn)。位于80 附近附近n磁北極磁北極(magnetic north,NM)（藍(lán)極（藍(lán)極性，性，S，-）靠近地理北極的磁極；靠近地理北極的磁極；n磁南極（紅極性，磁南極（紅極性，N，+）靠近靠近地理南極的磁極。地理南極的磁極。n地磁軸地磁軸連接地磁北極和地磁南極連接地磁北極和地磁南極的直線，它與地軸約相交成的直線，它與地軸約相交成11 .5。12/5/20215PNPSA地磁地磁B磁差磁差(variation,Var)NSNMSM

3、定義：定義： 磁北線偏離真北線的夾角。磁北線偏離真北線的夾角。度量方法度量方法：以真北為基準(zhǔn)，以真北為基準(zhǔn)，磁北線偏在真北線的右側(cè)，稱磁差偏東，用磁北線偏在真北線的右側(cè)，稱磁差偏東，用E表示；表示；磁北偏線在真北線的左側(cè)，稱磁差偏西，用磁北偏線在真北線的左側(cè)，稱磁差偏西，用W表示。表示。NTNMVar10E磁力線磁力線磁力線磁力線磁差磁差Var羅盤(pán)12/5/20216丙地：磁差丙地：磁差Var偏西偏西PNPSpM2）磁差的變化規(guī)律：A.地區(qū)不同，磁差不同地區(qū)不同，磁差不同甲地甲地甲地：磁差甲地：磁差Var0乙地：磁差乙地：磁差Var偏東偏東乙地乙地 丙丙 地地地磁極在地面上的位置并非地磁極在地

4、面上的位置并非固定，而是有規(guī)律在位移的，據(jù)推算約固定，而是有規(guī)律在位移的，據(jù)推算約650年繞地極一周。年繞地極一周。PNPSB.時(shí)間不同，磁差不同時(shí)間不同，磁差不同由此，隨著地磁極的位移，同一位置的磁差隨著時(shí)間由此，隨著地磁極的位移，同一位置的磁差隨著時(shí)間的推移在不斷的發(fā)生變化。其一年的變化量稱為的推移在不斷的發(fā)生變化。其一年的變化量稱為“年差年差”。PM1PM212/5/20217年差的海圖圖式n年差的東(E)或西(W)表示該地的磁差每年向東或向西變化；n年差的或并不表示磁差每年向東或向西變化，而僅表示每年的磁差變化與觀測(cè)磁差的方向相同()或相反()。n用等磁差曲線(isogonic lin

5、e)表示12/5/20218C.磁差的異常變化 (abnormal magnetic variation)n.地磁異常n沿海某些地區(qū)，可能由于地下埋藏著大量磁性礦物的影響，使得該地區(qū)的磁差與附近其它地區(qū)的磁差有明顯的差異，稱為地磁異常。n海圖和航路指南中有資料。n.磁暴n磁差的偶然和罕見(jiàn)的波動(dòng)，稱為磁暴。n它主要與太陽(yáng)黑子的暴發(fā)有關(guān)。磁暴的時(shí)間一般比較短暫，但它可使磁差在一晝夜中變化幾度至幾十度。12/5/202193)磁差資料的獲取 n在航海圖的羅經(jīng)花(compass rose)上n給出該方位圈中心點(diǎn)處的磁差值、測(cè)量年份與年差數(shù)據(jù)。如圖所示n磁差的舊式表示法12/5/2021103)磁差資料

6、的獲取n總圖和大洋圖的等磁差曲線n磁差的測(cè)量年份在海圖標(biāo)題欄內(nèi)。n在一些大比例尺港泊圖上的海圖標(biāo)題欄內(nèi)。 nGPS接收機(jī)中還可以根據(jù)當(dāng)時(shí)船位直接從機(jī)器中讀取當(dāng)?shù)禺?dāng)時(shí)的磁差數(shù)據(jù)12/5/2021114）求航行年份的磁差 n計(jì)算公式：n年差用E或W表示的計(jì)算n航行年的磁差=測(cè)量年的磁差+年差(航行年份 測(cè)量年份)n式中：n測(cè)量年的磁差和年差:E為+，W為 。航行年的磁差：+為E，-為W。n舊式（年差用“增加+”或“減少-”表示）的計(jì)算n航行年的磁差= 測(cè)量年的磁差+年差(航行年份 測(cè)量年份)n式中：n方括號(hào)之前的+或-的確定：當(dāng)測(cè)量年的磁差為E時(shí)，取+，測(cè)量年的磁差為W時(shí)取-。航行年的磁差：+為E

7、，-為W。12/5/202112計(jì)算舉例n1）某船2001年10月航行于某個(gè)羅經(jīng)花附近，磁差數(shù)據(jù)：430W 1991（9E）。則當(dāng)時(shí)該地的磁差Var為：nA6W。 B3W。 C6E。 D3E。n2）某船2002年5月航行于某個(gè)羅經(jīng)花附近，磁差數(shù)據(jù)：030E 1992（6W）。則當(dāng)時(shí)該地的磁差Var為：nA130E。 B130W。 C0。 D030W。 n3）某船2002年10月航行于距羅經(jīng)花A約7海里，距羅經(jīng)花B約3.5海里處，羅經(jīng)花A的數(shù)據(jù)有430W 1992（3E），羅經(jīng)花B的數(shù)據(jù)為：230W 1992（3W）。則該船應(yīng)當(dāng)采用的Var為：nA3W。 B320W。 C340W。 D330W。

8、B DB12/5/2021135)磁向位n磁航向（magnetic course,MC） n磁北線與航向線之間的夾角。n以磁北為基準(zhǔn)，按順時(shí)針?lè)较?00至360計(jì)量到航向線。n磁方位(magnetic beering,MB )n磁北線與方位線之間的夾角稱為磁方位。n以磁北為基準(zhǔn)，按順時(shí)針?lè)较?00至360計(jì)量到物標(biāo)方位線。cbaMCMB12/5/202114磁向位、磁差和真向位之間的關(guān)系N N T TCLCLN NMMVarVarMCMCMBMBTC TC MC MC Var.Var.TB TB MB MB Var.Var.TCTB12/5/202115羅北偏離磁北的角度自差NT磁北偏離真北的

9、角度磁差2.磁羅經(jīng)自差(deviation,Dev)(1)自差產(chǎn)生的原因船磁船上磁羅經(jīng)受到的作用力.地磁力使羅盤(pán)指向磁北.船磁場(chǎng)使羅盤(pán)0偏開(kāi)磁北，偏開(kāi)的角度稱自差。 0刻度的指向稱 羅 北 ( c o m p a s s north,Nc)NCNM12/5/2021162.磁羅經(jīng)自差 n.電磁場(chǎng)磁羅經(jīng)附近電氣設(shè)備形成的 對(duì)羅經(jīng)可能產(chǎn)生干擾。 n自差（Dev或）的定義n羅北(Nc)偏開(kāi)磁北(Nm)的角度。n度量：以磁北為基準(zhǔn)，向東或向西量到羅北，從0180。n羅北偏在磁北之東，稱東自差，用E或表示；n羅北偏在磁北之西，稱西自差，用W或表示。12/5/202117(2)自差的變化 n自差隨航向的變

10、化而變化 船磁的大小和方向是隨航向的不同而改變的。n隨船磁的變化而變化 船舶裝載鋼鐵和磁性礦物、磁羅經(jīng)附近鐵器和電器的變動(dòng)和船舶傾斜等使自差可能有所變動(dòng)。n隨地磁場(chǎng)的變化而變化 如地點(diǎn)變化、地磁異常等使自差有所變動(dòng)。 12/5/202118(3)查取自差的方法n1.通過(guò)羅經(jīng)自差表或磁羅經(jīng)自差曲線查取n羅經(jīng)自差表對(duì)磁羅經(jīng)進(jìn)行自差校正后，測(cè)出4個(gè)基點(diǎn)、4個(gè)隅點(diǎn)羅航向上的剩余自差，然后計(jì)算求出每隔1015羅航向上的自差并列表或繪出曲線，供船舶航行中使用。 n自差曲線將每隔1015羅航向上的自差繪出曲線。12/5/202119磁羅經(jīng)自差表(或曲線)的使用n查表引數(shù)羅航向CC。如未知羅航向，用磁航向MC

11、代替。n線性內(nèi)插所求自差的精度要求為0.1。 12/5/202120輪標(biāo)準(zhǔn)羅經(jīng)自差表1999年8月8日 觀測(cè)地點(diǎn)：吳淞口 12/5/202121內(nèi)插方法 nCC015 Dev2.6n 020 XnCC030 Dev2.0n求CC020時(shí)的Dev。n解：n(X-2.6)：(2.0-2.6)=(020015)：(030015)12/5/202122(3)查取自差的方法n2.利用磁羅經(jīng)自差記錄簿查取n3.根據(jù)航海日志查取12/5/202123N NT T3.羅經(jīng)差CN NC CN NMM C C+ +VarVar+ +DevDev+ + CC羅北羅北N NC C偏離真北偏離真北N NT T的的角度。

12、角度。度量：以真北為基準(zhǔn)，向東或度量：以真北為基準(zhǔn)，向東或向西量到羅北，從向西量到羅北，從0 0 180180 。當(dāng)羅北偏在真北東面時(shí)，羅經(jīng)當(dāng)羅北偏在真北東面時(shí)，羅經(jīng)差偏東，用差偏東，用E E或表示；或表示；羅北偏在真北西面時(shí)，羅經(jīng)差羅北偏在真北西面時(shí)，羅經(jīng)差偏西，用偏西，用WW或表示?；虮硎?。羅經(jīng)差羅經(jīng)差 C C的構(gòu)成的構(gòu)成VarVar和和DevDev的代數(shù)和，即：的代數(shù)和，即： C= Var + Dev C= Var + Dev C C- -N NC C12/5/2021244.羅向位 以羅北為基準(zhǔn)度量的航向和方位稱為羅航向CC和羅方CB 。(1)羅航向CC羅北與航向線之間的夾角。以羅北N

13、C為基準(zhǔn)，按順時(shí)針?lè)较蚨攘康胶较蚓€，計(jì)量范圍000360 。(2)羅方位CB羅北線和 物標(biāo)方位線之間的夾角。以羅北NC為基準(zhǔn)，按順時(shí)針?lè)较蚨攘康轿飿?biāo)的方位線，計(jì)量范圍000360 。N NT TN NC C C C+ +C CC CCBCB12/5/2021254.羅向位 真、羅向位換算 TC=CC+C TB=CB+ C C C+ +C CC CCBCBT TC CTBTB12/5/202126三向位換算三向位換算 磁方位磁方位MB：磁北線和物標(biāo)方位線之夾角：磁北線和物標(biāo)方位線之夾角NTNmNcVarCDev羅航向羅航向CC：羅北線和航向線之夾角：羅北線和航向線之夾角1名詞名詞磁航向磁航向MC

14、：磁北線和航向線之夾角：磁北線和航向線之夾角羅方位羅方位CB：羅北線和物標(biāo)方位線之夾角：羅北線和物標(biāo)方位線之夾角CCMCTC真航向真航向TC：真北線和航向線之夾角：真北線和航向線之夾角真方位真方位TB：真北線和物標(biāo)方位線之夾角：真北線和物標(biāo)方位線之夾角A物標(biāo)方位線物標(biāo)方位線CBMBTB物標(biāo)物標(biāo)ACL12/5/202127MBCBMCCCVarDevCNTNMNCCL基本概念基本概念1.2 1.2 航向和方位航向和方位12/5/2021282.不同基準(zhǔn)北線的向位關(guān)系nTC=CC+Cn=CC + Dev+Var.n=MC+Var.nMC=CC+Devn=TCVar.MCTCCCC +Var +De

15、v +12/5/2021292.不同基準(zhǔn)北線的向位關(guān)系N TNmVar+Dev+nTB=CB+Cn=CB +Dev+Var.n=MB+Var.nMB=CB+Devn=TBVar.NC C+MBTBCB12/5/2021303.向位換算步驟向位換算步驟1）由羅向位換算成真向位：）由羅向位換算成真向位：根據(jù)羅航向查自差表，求自差；根據(jù)羅航向查自差表，求自差；根據(jù)磁差資料，求航行年份磁差；根據(jù)磁差資料，求航行年份磁差；根據(jù)基本公式，（真向位羅向位磁差自差）求真向位。根據(jù)基本公式，（真向位羅向位磁差自差）求真向位。2）由真向位換算成羅向位：）由真向位換算成羅向位：根據(jù)磁差資料，求航行年份磁差；根據(jù)磁差

16、資料，求航行年份磁差；根據(jù)公式將真航向換算成磁航向；根據(jù)公式將真航向換算成磁航向；用磁航向代替羅航向查自差表，求自差；用磁航向代替羅航向查自差表，求自差；根據(jù)公式將磁向位換算成羅向位。根據(jù)公式將磁向位換算成羅向位。羅向位磁向位自差羅向位磁向位自差12/5/202131例題例題3-6：2002年年9月，某船羅航向月，某船羅航向030，測(cè)得物標(biāo)羅方位，測(cè)得物標(biāo)羅方位120。已知航行海區(qū)磁差資料為。已知航行海區(qū)磁差資料為430W，1996（12E）該）該船自差船自差Dev2.0E 求該輪真航向和物標(biāo)的真方位。求該輪真航向和物標(biāo)的真方位。解：解：(1) 根據(jù)磁差資料，求航行年份磁差；根據(jù)磁差資料，求航

17、行年份磁差；Var航行航行Var標(biāo)注年差標(biāo)注年差（航行年份標(biāo)注年份）（航行年份標(biāo)注年份）430W12E(20021996)430W72E318W 3.3W(2) 根據(jù)基本公式，（真向位羅向位磁差自差）求真根據(jù)基本公式，（真向位羅向位磁差自差）求真向位向位TCCCVarDev0303.3W2.0E028.7TBCBVarDev1203.3W2.0E118.7答：該輪真航向答：該輪真航向028.7、物標(biāo)的真方位、物標(biāo)的真方位118.7。12/5/202132例題例題3-7：2002年年9月，某船計(jì)劃以真航向月，某船計(jì)劃以真航向077航行，并擬在航行，并擬在A物標(biāo)真方位物標(biāo)真方位167時(shí)轉(zhuǎn)向。已知航行海區(qū)磁差資料為時(shí)轉(zhuǎn)向。已知航行海區(qū)磁差資料為“Variation 130E(1989) increasing about 3annually”，假設(shè)該船標(biāo)準(zhǔn)羅經(jīng)自差，假設(shè)該船標(biāo)準(zhǔn)羅經(jīng)自差Dev1.2W，陀螺羅經(jīng)差，陀螺羅經(jīng)差1W，求該船應(yīng)駛的陀羅航向、羅航向和船舶抵達(dá)轉(zhuǎn)向點(diǎn)時(shí)求該船應(yīng)駛的陀羅航向、羅航向和船舶抵達(dá)轉(zhuǎn)向點(diǎn)時(shí)A物標(biāo)的物標(biāo)的陀羅方位和物標(biāo)的物標(biāo)的陀羅方位和羅方位。羅方位。（1）根據(jù)磁差資料，求航行年份磁差；）根據(jù)磁差資料，求航行年份磁差； Var航行航行Var標(biāo)注年差標(biāo)注年差（航行年份標(biāo)