航海学 宁大海运_甜梦文库
航海学 宁大海运
航海学1 NAVIGATION(1)张常汉课程介绍??课程性质： 本专业学位课程 学习其它专业课程的基础 课程内容： 第一章 坐标、方向和距离 第二章 海图 第三章 航标与《航标表》 第四章 航迹推算 第五章 陆标定位本课程核心问题要确定四个问题： 位置、方向、距离、速度第一章 坐标、方向和距离 (coordinate, direction and distance)第一节 地球形状、地理坐标与大地坐标系 位置：船的位置、物标的位置如何表达 第二节 航向与方位 方向：船的方向（航向）、物标的方向（方位）如何确定 第三节 能见地平距离和物标能见距离 距离：海上距离如何表达 第四节 航速与航程 速度：船舶速度如何确定第一节 地球形状、地理坐标与大地坐标系?背景：平面上位置的确定Y yA（x，y）OxX?结论：平面上确定坐标原点、建立坐标系图网，任意点A 都有唯一的一对（x，y）与之对应。一、地球形状（figure of the earth）? ???实际地球表面是非常不规则的，是无法解决航海问题的 航海学研究的地球形状――大地球体的形状。 大地球体：由大地水准面所包围的几何体。 水准面：指通过该点且与该点的铅垂线垂直的平面。 大地水准面：与平均海面相吻合的水准面，并延伸到陆地 内部，在延伸中始终保持此面处处与当地的铅垂线正交， 所形成的一个连续不断的、光滑的闭合曲面。 大地水准面是唯一的。 大地球体也是不规则的，大地水准面也不是数学表面。 引入两个近似体： 第一近似体――地球圆球体：用于简便计算； 第二近似体――地球椭圆体：大地测量学、海图学、较精 确计算用。地球椭圆体(earth ellipsoid)??地球椭圆体是由椭圆PNQPSQ′绕短轴（地轴）旋转而成 参数：表示地球椭圆体的形状和大小 长半轴（a） 短半轴（b） 扁率（flattening of earth,c） 偏心率（eccentricity of earth,e）a ?b c? a e? a2 ? b2 a?各国所采用的参数可能不同。二、地理坐标(geographic coordinate)?地理坐标建立在地球椭圆体上 北极PN、南极PS 赤道 北半球、南半球 纬度圈 子午圈 子午线（经线） 格林子午线 东半球、西半球? ?地理坐标的起算点：赤道与格林经线交点 坐标线图网：经线和纬线地理坐标???地球表面上任一点的位置，可以用地理坐标（地理经度和 地理纬度）来表示。 地理纬度简称纬度（geographic latitude） 地球椭圆子午线上某点的法线与赤道面的夹角 航海上通常用?或Lat表示 度量方法：从赤道向北/向南，0°~90°Ｎ/Ｓ表示。 地理经度简称经度（geographic longitude） 格林经线与某点经线在赤道上所截的短弧长，或该短弧所 对之球心角或极角 航海上用?或Long表示 度量方法：从格林经线向东/向西，0°~180°E/W表示。经纬度书写正误? ? ? ? ? ? ??09°50′.0N 99°50′.0S 32°50N 32°50′0S 32°5′.0N 120°25′5″E 120°25′.5″E 120°25′120″W9°50′.0N 9°50′.0S 32°.50N或32°50′N 32°50′.0S 32°05′.0N 120°25′05″E 120°25′.5E 120°27′00″W地心坐标??地理经度 地心纬度（geocentric latitude, ?e ） 该点子午线的向径与赤道面的交角。?地心纬度改正量(? -?e)″=691.5sin2?纬差和经差（Difference of latitude & Difference of longitude）??纬差和经差用于表示位置变化的方向 和大小。 纬差：两点纬度之差，用D?表示。 D? = ?2－?1 北纬为“＋”，南纬为“―”。 D?为正，到达点在起航点之北，纬差 为北，用Ｎ表示。 经差：两点经度之差（小于180°）， 用D?表示。 D ? = ? 2 －? 1 东经为“＋”，西经为“一”。D?为正值，到达点在起航点之东面， 经差为东，用E表示； 经差最大不超过180°，当计算结果的绝对值大于180°时，应用 360°减之，并改变原来的符号。?例题例1：起航点?132°50′.0N，?1120°25′.0E，到达点 ?225°40′.0S、?2140°50′.0E，求D?、D?；? 2 25? 40??0S (?) ?) ?1 32? 50??0 N (?) D? 58? 30??0S (?)?2 140? 50??0 E (?) ?) ?1 120? 25??0 E (?) D? 20? 25??0 E (? )例２：起航点?150°30′.0S，?1120°42′.0E，到达点 ?268°48′.0N、?2156°28′.0W，求D?、D?；? 2 68? 48??0 N (?) ?) ?1 50? 30??0S (?) D?119?18??0 N (?)?2 156? 28??0W (?) ?) ?1 120? 42??0 E (?) D? 277?10??0W (?)D? ? 360? ? 277?10??0 ? 82? 50??0 E三、大地坐标系（geoid coordinate system）? ????确定地球椭圆体与大地球体的相互位置 明确三个问题： 确定椭圆体参数 确定椭圆体中心位置（定位） 确定坐标轴方向（定向） 重点注意： 地理坐标只是在相应的椭圆体上存在 同一椭圆体的坐标系不同，则同一物标也有不同的经纬度 只有同一大地坐标系下的同一地球椭圆体上的位置才有唯 一的表达式 大地水准面与地球椭圆体表面之差：在高精度导航仪中 要对天线高度修正（仪器是用椭圆体来计算的） 在高精度航海计算时要不同大地坐标系间的坐标变换第二节 航向与方位 Course and Bearing一、方向的确定与划分 （一）方向的确定 ? 测者铅垂线：通过测者眼睛，并与视点重力方向重合的直 线。 ? 测者地平平面（horizon）：凡与测者铅垂线垂直的平面。 ? 测者真地平平面（true horizon）：通过地心的地平平面。 ? 测者地面真地平平面（sensible horizon）：是通过测者 眼睛的地平平面。用于确定测者周围的方向。 ? 测者子午圈平面：测者子午圈所在的平面。 ? 南北线：测者子午圈平面与测者地面真地平平面交线。 ? 测者卯酉圈（东西圈）平面：过测者铅垂线与测者子午圈 平面垂直的平面。 ? 东西线：卯酉圈平面与测者地面真地平平面交线。（一）方向的确定??? ?N：南北线指向北极的方向； S：南北线指向南极的方向。 E/W：当测者面北，左W右E。 不同地点的测者地面真地平平 面、南北线和东西线是不同的。 位于两极的测者无法确定北、 东、南、西四个基本方向。 位于北极的测者无真北方向， 其任意方向都是真南方向； 位于南极的测者，其任意方向 都是真北方向。方向的确定（二）方向的划分 1、圆周法（three-figure method） ? 以真北为基准，按顺时针方向计算，由000°~360° ? 始终用三位数字表示。 ? 它是航海上最常用的划分方向的方法。NT/000° 060° 270° 090°180°（二）方向的划分 2、半圆法（semicircular method） ? 以北或南为基准，向东向西分别计算，各从0°~180° ? 除度数外，还要标以起算点和计量方向。例如120°NE ? 每一方向皆有二种表示法。 ? 半圆法主要用在航海天文计算中，表示天体的方位。NT 60°NE或 120°SE W ES（二）方向的划分3、罗经点法（compass point）? ? ? ? ?基点（cardinal point）4个 隅点（intercardinal point）4个：“基+基” 三字点(intermediate point)8个：“基+隅” 偏点(by point)16个：“基或隅+偏向” 共32个罗经点，每个点为11°.25。仅用于表示风、流的方向。N N/E NNENE/N NE NE/E ENE E/N E三种方向划分法的换算1、半圆法换算成圆周法 ? NE半圆：圆周度数等于半圆度数 ? SE半圆：圆周度数等于180°减半圆度数 ? SW半圆：圆周度数等于180°加半圆度数 ? NW半圆：圆周度数等于360°减半圆度数 例：85°NE 085° 45°SE 180°-45°=135° 75°SW 180°+75°=255° 2、罗经点法换算成圆周法 ? 1点=11°.25 ? 4点=45°二、航向、方位和舷角???航向线（course line，CL） 当船平正时，船舶首尾面与 测者地面真地平平面相交的 直线为船首尾线，其向船首 方向的射线为航向线。 真航向（true course，TC） 真北线与航向线间夹角。从 真北线开始顺时针计量到航 向线，由000°~360° 船首向（heading，Hdg）： 船舶某一瞬间的船首方向。真航向示意图???方位线（bearing line，BL） 地面上，由测者A向物标M连 接的大圆弧AM叫作方位圈。 方位圈平面与测者地面真地 平平面交线A’M’ 叫作方位线。 真方位（true bearing，TB） 真北线与方位线间夹角。从 真北线起顺时针计量到方位 线，由000°～360° 舷角（relative bearing，Q） 航向线与方位线间夹角，从 航向线起顺时针计量到方位 线，由000°~360°，用Q 真航向示意图 表示； 或从船首向右或向左，由0°~180°计量到物标方位线， 称为物标的右舷角（Q右）或左舷角（Q左）．航向、方位、舷角关系NT A Q左 TC TB Q Q右 B C CL? ?TB = TC 十 Q（Q左为-，Q右为+） 正横（abeam）：物标舷角为090°或90°右时，叫物 标右正横；物标舷角为270°或90°左时，叫物标左正横。 正横时，物标方位线与航向线垂直。三、罗经向位、罗经差和向位换算（一）罗经向位： ? 指示方向的仪器是罗经，有磁罗经(magnetic compass) 和陀螺罗经(gyrocompass)两类。 ? 罗经刻度盘0°所指的方向和真北方向是不一致的，即在罗 经上读取的航向和方位不是真航向和真方位。 ? 罗北(compass north，NC)： 陀罗北(gyrocompass north，NG)： ? 罗航向(compass course，CC)： 陀罗航向(gyrocompass course，GC)： ? 罗方位(compass bearing，CB)： 陀罗方位(gyrocompass bearing，GB)：（二）罗经差1、陀螺罗经差(gyrocompass error，ΔG) ? 简称陀罗差，是陀罗北偏开真北的角度。 ? 当陀罗北偏在真北东面，ΔG为东，用Ｅ或（＋）表示； ? 当陀罗北偏在真北西面，ΔG为西，用Ｗ或（一）表示。NGNT NG NT△GNGTC GCCLTBW或-△GE或+ 陀罗差和陀罗向位△GGBM BL?陀罗差与航向无关，但存在纬度误差、速度误差、冲击 误差和摇摆误差等误差。（二）罗经差2、磁罗经差(compass error，ΔC) ? 简称罗经差，是罗北偏离真北的角度。 ? 罗北偏在真北东面时为正；罗北偏在真北西面时为负。NCNT NC NT△CNCTC CCCLTBW或-△CE或+ 罗经差和罗向位△CCBM BL?罗经差是磁差(variation，Var)与自差(deviation， Dev)的代数和：ΔC=Var + Dev四、地磁与磁差 (geomagnetic & variation)1、地磁场 ? 地磁场两个极，近地理北极的称为地磁北极，集中的是负 磁量；近地理南极的称为地磁南极，集中的是正磁量。 ? 环绕地球的磁力线是从南向北的。 ? 地磁磁极在地面上的位置是不固定的，大约650年绕地极 一周。 ? 将磁罗经放置在地球上某一点它要受到地磁磁场的作用， 磁针的N－S线将与该点的地磁磁力线的切线相重合，其N 极所指的方向即磁罗经罗盘上零度的方向在地面真地平平 面上的投影，称为磁北（magnetic north，NM）。2、磁差的产生 ? 地理北极与地磁北极不重合，地磁场本身又不规则，所以 某一点的磁北线与真北线往往不重合。 ? 磁北线偏开真北线的角度称为磁差，用Var表示。 ? 磁北线偏在真北线东面，磁差偏东，用E或（＋）表示； ? 磁北线偏在真北线西面，磁差偏西，用W或（一）表示。 ? 磁航向(Magnetic Course)：以磁北为基准的航向 ? 磁方位(Magnetic Bearing)：以磁北为基准的物标方位NM NT NM NTVarNMTC MCCLTBVar W或-Var E或+磁差和磁向位MBM BL3、磁差的变化????磁差的大小和方向因地而异：低纬度地区较小，高纬度地 区变大，可达180°。磁极附近，磁罗经无法应用。 磁差随时间而变化：变化较缓，每年计算一次即可。 磁差每年的变化量称为磁差年变量，简称年差。 年差的表示方法： 用磁差绝对值的增加（十）或减少（一）来说明它的变化 用东（E）或西（W）表明年差向东或向西变化 年差本身并不表示磁差向东或向西变化 海图上所给年差是该地区在出版海图时几年内年差的平均 值，当使用陈旧海图时误差较大。 地磁异常：由磁性矿物体致使磁场异常，磁差异常区在海 图上和航路指南上都有记载。 磁暴：船舶未改向，而磁罗经所示航向突然变化很大的现 象。它与太阳黑子数量有关。4、磁差的获取方法 ? 驾驶员获取磁差的三种途径：航用海图、磁差图、GPS ? 利用航用海图获取磁差的方法： （1）某些航行图和港泊图 向位圈（即罗经花compass rose）印有其中心附近地区 的磁差资料――磁差的大小和方向、年差的大小和符号及 测量年份。 （2）小比例尺大洋图 磁差资料是以等磁差曲线表示的，每条等磁差曲线都注有 磁差的大小和方向，并在磁差值后面的括弧内给出年差的 符号和大小，磁差测定年份是记载在海图标题栏内的。 （2）大比例尺港泊图 磁差资料记载在标题栏内，作为整个图区内的磁差。 注意：当船位于两罗经花之间、两等磁差曲线之间时，要按 距离内插。罗 经 花五、船磁与自差1、自差的产生 ? 船铁受地磁场磁化后在磁罗经附近形成船磁场――船磁场 的影响，致使磁罗经罗盘0°方向不指向磁北方向，而指 向船磁场和地磁场各磁场力的合力方向，该方向在地面真 地平平面上的投影，称为罗北（NC）。 ? 磁罗经自差：罗北偏开磁北的角度，简称自差，用Dev或 δ表示。 当罗北偏在磁北之东时为东自差，用 E或（+）表示； 当罗北偏在磁北之西时为西自差，用W或（－）表示。 2、自差的变化 ? 当船舶的航向不同时，由于船磁场力与地磁场力的相对关 系不同，使罗经周围的合成磁场发生了变化，致使自差随 航向的改变而改变。五、船磁与自差3、利用磁罗经自差表求取自差 ? 自差太大，不仅使用不方便，而且使罗经不能正确指向， 因此必须进行消除自差的工作。 ? 实际中不可能把每个航向的自差都消除掉，还要通过测定 和计算求出各个罗航向的剩余自差值，制成自差表，供航 行时使用。 ? 任何船舶都必须制作一个可靠的自差表或自差曲线。 ? 求自差时．以罗航向CC为引数，查找相应的自差值。 ? 已知真航向求罗航向时，应以罗航向的近似值――磁航向 为引数来查取自差，然后再计算出罗航向，进一步查取自 差。当引数不是表列值时，应查取其相邻的罗航向的自差 值再进行内插。自差的准确度计算到0.°1。例题1、CC=053°利用表1-1-5自差表，求自差。(0?.2) ? (?1?.3) Dev ? ?1?.3 ? ? (53 ? 45) ? ?1?.3 ? 0?.6 ? 0?.7 E 60 ? 452、TC=147°，Var=12°E，求自差。 解：磁航向MC=TC―Var=147°-12°=135° 以磁航向代替罗航向为引数查自差表，得： Dev=-3°.4＝3°.4Ｗ CC=MC- Dev=138°.4 Dev=-3°.4+0°.4）×3.4/15=-3°.3=3°.3W磁向位关系NC NT NMCC TCNCNTNMCBΔC Var DevCLΔC Var Dev MBCL TB M BLMCTC ? CC ? ?C ? CC ? Dev ? Var ? MC ? Var TB ? CB ? ?C ? CB ? Dev ? Var ? MB ? Var罗经基线问题NT罗北基线CL?罗经的读数：基线所示的罗盘刻度，可能为罗航向、磁航 向、真航向三者之一。第三节 能见地平距离和物标地理能见距离一、航海上的距离单位 ? 最常用为海里(nautical mile, n mile)。 ? 海里：地球椭圆子午线上纬度１分所对应的弧长。Y A M?OXA点的曲率半径为： M ?a (1 ? e 2 ) (1 ? e 2 sin 2 ? ) 3海里1 3 ? ? a(1 ? e 2 ? e 2 cos 2? ) ? arc1? 1n mile ? M ? arc1 4 4?以克拉索夫斯基地球椭圆体参数代入，则：1n mile ? 1852 25 ? 9.31cos 2? (m) .??１海里的长度是不固定的，它随纬度的变化而变化，它还 因地球椭圆体参数不同而不同。 ?=0°时最短，为1842.94m； ?=44°14′时，为1852m； ?=90°最长，为1861.56m标准海里标准海里：为了实际应用方便，确定一固定值作为１海里 的标准长度。 1海里=1852米。 ? 用于测量航速与航程的计程仪用此标准长度进行测定。 ? 标准海里引起的误差： 例：某船沿赤道向正东航行，航速为25n mile/h 航行1天后船舶航行的距离为25×24=600n mile 但实际应为42.94=603n mile 显然，计程仪“少计”了； 同样，在?＞44°14′时，计程仪则“多计”了。 ? 海里在习惯上可用“ ′”表示。?其它长度单位?????链（cable, cab） 1cab=1/10n mile=185m 米（meter, m） 航海上常用作高程和水深的单位 英尺（foot, ft） 1 ft=0.3048m 码（yard, yd） 1 yd=3 ft 拓（fathom, fm） 1 fm=6 ft二、测者能见地平距离A′ e A B′ BO??测者能见地平平面或视地平平面（visible horizon）：眼 高为e的测者，向周围大海远望，所能看到的最远处，水天 似相交成一圆圈（水天线），这个圆圈所在的地平平面。 测者能见地平距离(distance to the horizon from height of eyes ,De)：测者到水天线的距离，用Ｄe表示。De (n m ile) ? A?B ? AB ? 2.09 e(m)三、物标能见距离1、物标能见地平距离(Dh)Dh (n m ile) ? 2.09 H (m)2、物标地理能见距离(Do)Do (n m ile) ? De ? Dh ? 2.09( e(m) ? H (m) )Do是测者能看见物标的极限距离。四、灯标射程(light range)1、中版灯标射程（图注灯光射程charted range） ? 晴天黑夜，5米眼高的测者所能看到灯光的最大距离。 ? 光力能见距离（或称光力射程）：晴天黑夜灯光所能照射 的最大距离，取决于灯光强度、灯高。 ? 可见图注灯光射程等于光力能见距离与５米眼高的灯标地 理能见距离（或称地理射程）中较小者。 ? 强光灯：光力射程大于或等于５米眼高的灯标地理能见距 离时，标的是地理射程； ? 弱光灯：光力射程小于地理射程时，标的是光力射程。 ? 灯标的最大可见距离： 强光灯，取Do；弱光灯，取图注灯标射程。四、灯标射程(light range)2、英版海图图注灯标射程： ? 光力射程（luminous range）：在某一气象能见度条件 下，灯光光力的最大能见距离。 ? 额定光力射程（nominal range）：在气象能见度为10n mile条件下，灯光光力的最大能见距离。 ? 灯标射程仅与灯光强度、气象能见度有关，与灯高、眼高、 地面曲率、地面蒙气差等无关。 ? 世界上大多数国家采用额定光力射程作为灯标射程。 ? 灯光最大可见距离： 图注灯标射程≥地理能见距离Do时，取Do； 图注灯标射程＜Do时，取图注灯标射程。四、灯标射程(light range)3、初显与初隐 ? 灯光初显：晴天黑夜，当船舶驶向地理射程的灯塔时，测 者看到灯塔灯光中心刚刚露出水天线的瞬间。 ? 灯光初隐：当船舶驶离灯塔时，测者看到灯塔灯光中心刚 刚没于水天线的瞬间。 ? 初显、初隐距离都等于灯塔的地理能见距离（Do）。 ? 只有强光灯才可能有初显或初隐。 ? 初显或初隐判断： 先计算5米眼高时该灯塔的地理能见距离D5 D5 ≈图注射程 有初显、初稳 D5 ＞图注射程 无初显、初稳例题例1 ；朝连岛灯塔高80米，图注灯光射程15海里，试问该 灯塔有无初显、初隐？解 : D5 ? 2.09( 5 ? 80) ? 23.37海里因为D5远大于图注射程，所以该灯塔无初显、初隐。 例2：某船从大连开往上海，船前方有一成山角灯塔。标注 为闪4秒60米21海里，该船眼高9米，求发现该灯塔的最 远距离。解 : D5 ? 2.09( 5 ? 60) ? 20.86海里 ? 21海里因为D5近似等于图注射程21海里，所以该灯塔属强光灯， 有初显，初显距离即为该灯塔的最远距离。D ? 2.09( 9 ? 60) ? 22.46海里第四节 航速与航程?? ?? ? ?船速（ship speed）：船舶在无风流情况下的航行速度。 用VE表示。 航速：船舶相对于水的速度。用VL表示。 实际航速（speed over ground）：船舶在风流影响下 相对海底的航行速度。用VG表示。 航速的单位为节（knot, kn）, 1kn=1 n mile/h 航程：是船舶航行经过的距离，单位为海里（n mile）。 航程也有对水的航程与对海底的航程之分。实际航程 ? 对水航程 ? 流程实际航速 ? 对水航速 ? 流速一、用主机转速测定船速?船速校验线又称测速场，设有三对正横叠标，有一对导标。S1S2??? ?校验线长度：18kn以下，1~2海里；18kn以上，2~3海里。 水深满足：h≥1.5v2/g+d。 船速校验线附近没有航海危险，两端应有足够的旋回余地。 能避风和没有水流影响，至少船速校验线与流向平行。一、用主机转速测定船速?无水流时，航行一次，便可求得主机船速VE：VE ? 3600? s t?恒流影响下，往返测定两次，求船速VE：VE ? 1 (v1 ? v2 ) 2?等加速水流影响下，短时间内往返测定三次，求船速VE：VE ? 1 (v1 ? 2v2 ? v3 ) 4?变加速水流影响下，短时间内往返测定四次，求船速VE：VE ? 1 (v1 ? 3v2 ? 3v3 ? v4 ) 8船速表全速 半速 慢速 船速（kn）转速（rpm）船速（kn）转速（rpm）船速（kn）转速（rpm） 17 16 15 115 108 102 13 12 11 87 80 73 9 8 7 59 52 4514951065637?只反映测定时情况，在装载状况改变时，船速也变了。二、用计程仪测定航程????相对计程仪（relative log）：记录船舶相对于水的航程。 无法显示水流的影响，只能显示船舶受风影响后的航速和 航程。 绝对计程仪（absolute log）：记录船相对于海底的航程。 可以测量测量船舶受风流影响后的实际航程和实际航速。 电磁式计程仪为相对计程仪；多卜勒、声相关一般也工作 于相对计程仪，只有在水深不深时才为绝对计程仪。 目前船用计程仪提供的是船舶在真航向上的航速与航程， 不是严格意义上的“计风不计流”，在横风不太强时误差 小。1．计程仪改正率（percentage of log correction , △L）?从计程仪上读取的仅仅是计程仪的航程读数，必须进行误 差改正后，才能得到准确的相对于水的航程。 计程仪误差是用计程仪改正率来表示的。S L ? ?L2 ? L1 ? ?L ? ?100% L2 ? L1??计程仪改正率为（＋）时，表示计程仪记录少了，为（―） 时表示计程仪记多了。S L ? ( L2 ? L1 ) ? (1 ? ?L)2、计程仪改正率的测定?恒流影响下，往返测定两次：?L ? 1 (?L1 ? ?L2 ) 2?等加速水流影响下，短时间内往返测定三次：?L ? 1 (?L1 ? ?L2 ? ?L3 ) 4?变加速水流影响下，短时间内往返测定四次：?L ? 1 (?L1 ? 3?L2 ? 3?L3 ? ?L4 ) 8?计程仪改正率的误差可达±0.5%，而且是不固定的。例题?某轮在测速场测定航速及计程仪改正率。设两组横向叠标 线间距为2.2海里，在等加速水流中测得： t1=6分8秒（368s） L1=120′.8 L2=123′.2 t2=5分32秒（332s） L3=123′.7 L4=126′.2 t3=6分14秒（374s） L5=126′.9 L6=129′.3 求航速和计程仪改正率。解 : V1 ?
? 21.5 V2 ? ? 23.9 368 332
V3 ? ? 21.2 374 1 VE ? (21.5 ? 2 ? 23.9 ? 21.2) ? 22.6节 4例题?某轮在测速场测定航速及计程仪改正率。设两组横向叠标 线间距为2.2海里，在等加速水流中测得： t1=6分8秒（368s） L1=120′.8 L2=123′.2 t2=5分32秒（332s） L3=123′.7 L4=126′.2 t3=6分14秒（374s） L5=126′.9 L6=129′.3 求航速和计程仪改正率。2.2 ? (123.2 ? 120.8) 2.2 ? (126.2 ? 123.7) 解 : ?L1 ? ? ?8% ?L2 ? ? ?12% 123.3 ? 120.8 126.2 ? 123.7 2.2 ? (129.3 ? 126.9) ?L3 ? ? ?8% 129.3 ? 126.9 1 ?L ? ?(?8%) ? 2 ? (?12%) ? (?8%)? ? ?10% 4第二章 海图(chart)? ???海图以海洋及其毗邻的陆地为描述对象的地图。 内容：详细描绘航海所需的水面区域的资料，如岸线、沿 岸山头、岛屿、港口水道、障碍物、水流、水深、底质及 助航设施等。 作用：航行前拟定计划航线、航行中船舶定位、航行后总 结经验、发生海事后判断事故责任。 世界上许多国家都出版本国沿海海图，但使用最多的依然 是英版海图。第二章 海图(chart)?第一节 ? ?第二节 海图投影? ?第三节 ?第四节 ? 海图绘制 第五节 地图摄影 恒向线 墨卡托投影海图 港泊图与大圆海图投影 方法 海图绘制与出版图式识读 第六节 识图 使用保管 第七节 海图的分类和使用注意 事项 电子海图 第八节 电子海图第一节 地图投影(map projection)一、地图投影和比例尺 ? 地球表面是曲面，不可能无裂隙展成平面。 ? 地面上的点都可用一对经、纬线来表达。 ? 地图投影是把地球表面的经、纬线投影到可展的曲面（如 圆柱面或圆锥面）或平面上去，成为地图的经、纬线图网 的方法。 ? 用投影的方法，解决了地球曲面与地图平面之间的转化， 但投影图像不能完全与地球表面相符，这种现象称为投影 变形。 ? 投影变形可分为三种：长度变形、面积变形和角度变形。比例尺?地图都是将地面按一定比例 缩小后绘制而成的。缩小的 程度一般用比例尺来表示。C ? lim ab ABAB?0? ? ??比例尺是图上线段长度与地面对应的实际长度之比。 C 为A点在AB方向的局部比例尺（local scale）。 在同一张海图上各点的比例尺是不同的，甚至在同一点上 各个方向的比例尺也是不同的。 它能反映地图投影变形的性质。通常主要研究经线方向和 纬线方向的局部比例尺。如果要保持等角投影必须使经线 方向的局部比例尺应等于纬线方向的局部比例尺。基准比例尺(nature scale)? ?? ???基准比例尺（普通比例尺）：海图上标注的比例尺 它大约是图上各个局部比例尺的平均值，或以某点或某 线的局部比例尺来表示的，在套图中基准点（线）可不 在图中。 图幅内其余位置局部比例尺都大于或小于基准比例尺。 例“１:°）”，表示此图只有在基准纬度 30°处，比例尺为十万分之一，而在其它纬度上，比例 尺为十万分之一左右。 比例尺表示方法：数字比例尺和直线比例尺。 数字比例尺能明显地看出比例尺的大小，比值较大的地 图叫大比例尺图，比值较小的叫小比例尺图。直线比例 尺便于在图上量出两点间的距离。比例尺的影响????比例尺决定着海图的极限精度（limit accuracy）。 正常人只能分辨出图上大于0.1mm的两点间的距离。 制图时不可避免地有0.1mm的误差。 比例尺影响着海图作业的最高精度。 用削尖铅笔在地图画一小点，其直径约为0.2毫米。 海图作业的最高精度等于极限精度的2倍。 比例尺决定绘制图上资料的详细程度。 海图比例尺越小，图幅所包含范围越广，为了保证海图 清晰，只有对资料进行删减。 船舶在航行，应尽量选用较大比例尺的海图。二、地图投影分类1、按投影变形的性质分类 （1）等角投影(equal angle projection):又称正形投影 ? 投影面上任意两方向的夹角与地面上对应的角度相等。 ? 在微小的范围内，可以保持图上的图形与实地相似。 ? 不能保持其对应的面积成恒定的比例。 ? 从整体看地图形状仍然是有变形的。 ? 图上任意点的各个方向上局部比例尺都相等，但不同点的 局部比例尺会随纬度/经度而变化。 （2）等积投影(equal area projection) ? 地面上与图上相对应处的面积成恒定比例的投影方法。 （3）任意投影 ? 用于大洋航行的大圆海图即属于此类投影。2、按构制地图图网的方法分类（1）平面投影(plane projection) ? 地球表面经、纬线投影到与球面相切或相割的平面上去。 ? 投影中心到任何一点的方位角均保持与实地相等，所以又 称方位投影。 ? 平面投影又可分为：外射投影、极射投影、心射投影。2、按构制地图图网的方法分类（2）圆锥投影(conical projection) ? 有正圆锥、横圆锥、斜圆锥投影。 ? 正圆锥：圆锥面相切或相割于地面的纬度圈，圆锥轴与地 轴重合，以球心为视点，将经、纬线投影到圆锥面上，再 沿圆锥母线切开展成平面。图上纬线为同心圆弧，经线为 汇于地极的射线。正形圆锥投影2、按构制地图图网的方法分类（3）圆柱投影(cylindrical projection) ? 圆柱轴通过地心，圆柱筒与地球表面相切或相割，将经、 纬线投影到圆柱筒上，沿圆柱母线切开展成平面，就得到 圆柱投影图网。 ? 按圆柱轴与地轴的相对位置不同又可分为：正圆柱、横圆 柱、斜圆柱投影。A′ ABB′hg fC C′等 角 正 圆 柱 投 影abcde第二节 恒向线(Mercator track)? ? ?如果船舶始终沿着固定的航向航行，它的轨迹在球面上是 一条曲线，该曲线称为恒向线或等角航线(rhumb line) 。 恒向线与所有子午线的交角都相等，即航向不变。 把地球当作圆球体，两点间的最短距离，是连接这两点的 大圆弧，但大圆弧的方向是始终在变的，航行不便。PN O′ rΔφAD CΔWN B M2Q′QOM1CM0RΔλ球面恒向线PS恒向线性质?从M（?1，?1）到N（?2，?2）的恒向线方程为：? ? ? ? ? ? ?2 ? ?1 ? tanC ?ln tan( ? 2 ) ? ln tan( ? 1 )?? 4 2 4 2 ?? ?当C=000°或180°时，?2=?1，即恒向线与子午线重合。 当C=090°或270°时：? ? ? ? ? ? ln tan( ? 2 ) ? ln tan( ? 1 )?必须为O ? 4 2 4 2 ? ?所以，?2=?1，即恒向线与等纬圈重合。 。?当C为任意角度时，如以赤道某点（0，?1）为起始点：? ? ?2 ? ?1 ? tanC ln tan( ? 2 )4 2?对应不同的?2，有不同的?2，即恒向线与某一纬线只相交一次；不同 的?2，总可得到?2、?2+2π 、?2+4π 、?2+6π ，即恒向线与某一经线 可相交无数次。第三节 墨卡托海图 (Mercator chart)一、航用海图必备的两个条件 ? 为了在航用海图上绘画恒向线航线和方位线： 1、恒向线在海图上应是直线； 2、海图投影性质应是等角投影。 ? 1569年格拉德? 克列密尔制造了能同时满足上述两个条 件的等角正圆柱投影方法，用这种方法制成的海图称为 墨卡托海图，占目前航用海图的95%以上。二、投影原理1、采用正圆柱投影满足恒向线是直线的要求 ? 所有经线成为与赤道垂直、间距相等的平行线；纬线成为 与赤道平行与经线垂直的直线。 ? 经线互相平行，与所有经线交角相等的直线为恒向线？ ? 不能保持等角投影的性质。 球面上经线向两极汇集，两经线间所夹的纬线长度在赤道 上最长，随着纬度的升高而逐渐变短； 正圆柱投影图的经线是互相平行的直线，所有的纬线都拉 长到与赤道等长，结果使地面上物标的形状发生了方向和 角度的变形，在地面上一个小圆投影后变成一个小椭圆， 沿东西方向拉长了。2、采用数学计算法则解决变形问题来满足等角投影性质PN D O′ d? r O C A dMP F ad? E?Y a b d c?Brd? MP=f(? ) Od? aead?fX?要保持等角投影必须使经线方向和纬线方向的局部比例尺 相等。 地球表面上BC（纬圈长度）投影到图上向东西（纬线） 方向拉长后为bc=ef=ad?，则向南北（经线）方向也要 作相应的扩大伸长，其伸长倍数正好等于纬线伸长的倍数， 拉长后为ab。2、采用数学计算法则解决变形问题来满足等角投影性质??不同纬度处沿纬线伸长的倍数不同，沿经线伸长的倍数也 不同：随着纬度的增加，其伸长的倍数也作相应的增加。 沿经线的伸长值是以赤道为基准的，公式如下：? ? ? 1 ? e sin ? e ? MP ? lg t an?( ? )( . ) 2 ? (赤道里) ? 4 2 1 ? e sin ? ? ? ??? ?MP，称为纬度渐长率。它是在墨卡托海图上，任一纬线 到赤道的距离与图上１赤道里之比值。 1赤道里：图上１分经度长度。 任意两纬线的距离，可用纬度渐长率差用DMP表示： DMP=MP（?2 ）-MP（?1） 任意两经线的距离即为其经差。三、墨卡托海图的特点???? ??? ?经线为南北向互相平行的直线，且等间距，其上有量取纬 度的纬度图尺； 纬线为东西向互相平行的直线，其间距随纬度升高而增大， 其上有量取经度的经度图尺； 量距离时应在所量地区的平均纬度的纬度图尺上量； 经线与纬线互相垂直； 恒向线在图上为直线； 具有等角的性质，在图上量取物标的方位角与地面对应角 相等； 同一纬度的局部比例尺相等，不同纬度则不相等； 纬度高变形大，不适合高纬度海区使用。四、墨卡托海图图网的绘制1、计算海图单位(e) ? 墨卡托海图上经度1′图上长度作为海图单位（e ）。e? 图幅宽度(毫米) 图幅经差(分)2、计算图幅宽度并绘制经线图网 ? 图幅宽度= 图幅经差×海图单位 ? 在海图纸左下角取一基点，分别画一条经线和纬线。在纬 线上截取图幅宽度。其它经线可根据经线之间的经差乘以 海图单位求出经线间距。 3、绘制纬线图网 ? 求得南北两纬线之间的纬度渐长率差，再乘以经度1分的 长度，便可求出图幅长度。 ? 海图中间的纬线也可按上述方法求得画出。五、简易墨卡托海图PN D O′ d? r C A B a b F D? e d c?DEPOd? RED?f1、原理? ?把地球作为圆球体， D?=DEPsec? 。在海图上DEP被拉长为D? ，即纬度圈弧长被拉长了sec?倍。为了保持 等角投影，沿经线方向也应伸长sec? ，但在两纬线间经线上各点的纬 度不同，为了便利，取其相邻两纬线间的平均纬度（m）作为两纬线间 的平均伸长率。2、简易墨卡托海图的绘制方法? ????例：以1°经差等于6厘米的比例尺，绘制从120°E~124°E，从 32°N~36°N的简易墨卡托海图图网，图网间隔为10°。 ①在图纸上画5条各距6厘米的平行直线，即120°E、121°E、 122°E、123°E、124°E经线（若是西经，则由右向左标注）。 ②在图的下方作一纬线垂直于经线为图的下边，从A作32°.5，交邻 近经线121°于点B（若是 36° 南纬，则取上方纬线为边）。 ③取纬线间距AC=AB，过C 35°.5 作纬线即为33°N 的纬线。 35° ⑤用类似方法可画出34°N、 35°N、36°N的纬线。34°.56cm6cm6cm34°C33°.533° BA 32° 120° 130° 140° 150° 160°32°.5第四节 港泊图与大圆海图的投影方法一、港泊图(harbor chart)的投影方法 1、高斯投影(Gauss projection) ? 地球视为圆球体，采用等角横圆柱投影。 ? 其上有两种图网：公里线图网和经纬线图网。PN PNQQ′QQ′PS轴子午线PS1、高斯投影(Gauss projection)?特点： 具有等角投影性质； 轴子午线附近长度变形很小，适用于经差小（6°内）而 纬差大的狭长地带； 极区变形小，适用于高纬地区的海图； 其上可有两种图网，公里线图网主要用于测量和军事。 我国国内海区1：20，000及更大比例尺港泊图有采用， 但只画出经纬线图网，同时由于港泊图比例尺大、图区范 围小，在中纬度以下图网可以看作直线，可像墨卡托海图 一样使用。?2、平面图(plan chart)???将小范围地面作为平面进行测量和绘制； 图网范围小，变形小于制图误差； 图区内各点的局部比例尺都相等。3、心射投影 ? 在切点处没有变形； ? 随着与切点距离的增加，变形加剧； ? 应用于绘制切点附近小范围大比例尺地图。二、大圆海图(gnomonic chart)墨卡托海图上恒向线是直线但不是两点间最短路径，大圆 弧是最短路径却是凸向近极的曲线。 1、投影方法 ? 心射平面透视投影方法（日晷投影）； ? 视点在球心、投影面为一与地面某点相切的平面。?B′ A′ AB心射平面透视投影大圆弧投影为直线2、特点???①大圆海图上，大圆弧为直线； ②经线为由极点向外辐射的直线（当切点在赤道上时，为 南北向相互平行的直线）； ③纬线为凸向赤道的圆锥曲线（当切点位于两极时，纬线 为以极点为圆心的同心圆）。3、大圆海图的用途 ? ①绘制大圆航线； ? ②绘制极区地图； ? ③绘制大比例尺港泊图； 4、使用大圆海图注意事项 ? 不是等角投影，不可直接量取方向或夹角； ? 相同纬度处的变形也不相同，故不可直接量取距离。第五节 海图的绘制与出版一、海图的测量 1、测量技术的发展概况 （1）水深的测量? ? ??1850年以前，重点在岸形测定方面，忽视了系统的水深测量； 1864年前后，机动船取代帆船，采用了正规的测深线方式； 1935年以后，回声测深仪取代测深水锤，但仍不能解决测深线之间的 空白带； 1973年左右，使用了旁扫声纳，解决了两测深线间的水下浅点。 物标的位置是通过对大地基准点的相对测量来确定的； 20世纪初是通过天文观测与弧度测量来实现的； 1957年以后才使用卫星来测量。（2）位置的测量? ? ?一、海图的测量2、测量原图的比例尺 ? 原图比例尺大小取决于该地的性质和重要性； ? 海图比例尺的大小决定了测深线间距（图上5~10mm）； ? 出版图的比例尺不可超过原图比例尺。 3、水深测量 ? 一艘测深船沿一系列测深线进行； ? 无法测得所有的点的水深，对可疑水深，只有用钢索扫海 才比较可靠； ? 因定位、测深、潮高影响，外海水域的测量精度要差些； ? 还受测量年代的船舶最大吃水的影响。二、海图的绘制第一步、确定基准比例尺 ? 根据该图的基准纬度决定出海图的基准比例尺（沿岸或某 一海峡的套图，往往会用同一基准纬度比例尺）。 第二步、确定海图图区范围 ? 由海图图幅尺寸，结合基准比例尺，定出海图所覆盖的范 围（或由海图所覆盖的范围，结合基准比例尺，定出海图 的尺寸）。 第三步、收集有关编制海图的资料 ? ①有关大地基准点及水准测量的各种记录 ? ②各种比例尺的海图原稿 ? ③测量原图及有关的各种测量资料 ? ④最新的磁差资料 ? ⑤与本图有关的各种航海图书和其他资料二、海图的绘制第四步、按比例尺分析与处理资料 ? 处理原则：保持海图清晰，并保证该海域必要的资料 （1）水深点的处理 ? 与原图比例尺相同时，资料应全部绘制。其它可删减，但： ? ①保持明显的测深线方向； ? ②绘出所有与航行有关的危险浅滩和有物殊变化的水深； ? ③所有未经测量的位置，均应以空白点表示。 （2）底质的处理 ? 不良底质不能省略，良好底质可部分省略； ? 在礁区及锚地则必须详尽地注明底质状况。 （3）陆地资料的处理 ? 以航海需要为原则，进行概括和省略。 第五步、制版和印刷三、海图坐标系? ?? ?每一张海图都有相应的大地坐标系（在标题栏、图廓注记有说明）。 世界各国采用的坐标系是很不一致的： 采用的地球椭圆体表面与当地的大地水准面更为接近； 有些国家技术落后，没有统一的坐标系。 当两坐标系位移量大于海图的极限精度时，应作坐标系转换（大比例 尺海图明显，小比例尺海图可忽略）。 POSITIONS To agree with adjoining chart 89 which is referred to Lisboan Datum, positions read from chart 3636 should be moved 0.17 minutes SOUTHWARD and 0.01 minutes WESTWARD.?SATELLITE-DERIVED POSITIONS Positions obtained from satellite navigation systems, such as the Global Positioning System, are normally referred to the World Geodetic System 1984 Datum. Such positions must be adjusted by 0.08 minutes NORTHWARD and 0.08 minutes EASTWARD before plotting on this chart.四、海图出版与新版1、新图（new chart） ? 第一次制版或全部重新制版的海图，有： ? （1）新图（new chart）：未制作过的某一地区海图， 或其比例尺及包括的海图范围与图号均为新的。 ? （2）新米制海图（new metric chart） ? （3）代替同图号的新图 ? （4）英国复制的澳大利亚和新西兰海图 2、新版图（new edition chart） ? 对旧版图重新调制后出版的，大部分采用了新的测量资料， 新版图图号、比例尺及所包括的地区与旧版图一样。 ? 海图上新版日期在原版日期的右侧。?海图的出版、新版、作废消息发布于《航海通告》中。第六节 识 图?海图图式：在海图上用图例、符号、缩写、注记表示航 行物标和主要地貌、地物及海区内航行障碍物、助航标 志、港湾设施和海流要素等航海资料。?中版海图有GB “海图图式”。英版海图有5011“Symbols and Abbreviations used on Admiralty Charts”?海图一、海图图标题栏（chart legend）?? ?? ?一般印在海图的内陆处，或航行不到的海面上，特殊情况 也可放在图廓外。 用于说明制图和用图的重要事项。 内容：出版机关徽志、图幅地理位置、图名、比例尺、投 影、坐标系、深度和高程基准面及单位、绘图资料来源及 图式版别、有关航行安全的重要事项、对景图、潮流表等。 图幅位置通常给出该图所属地区、国家和海区。 图名用于表明图的范围或包括的主要航线： 总图图名：以海洋区域命名。 航行图：以图内较重要的地名作起讫点来命名。 港湾图：以其包括的港湾、锚地、岛屿、水道等命名一、海图图标题栏（chart legend）
二、图廓注记（marginal notes）1、海图图号（chart number） （1）中版海图： ? 印在海图图廓四个角上。 ? 图号是按海图所属地区顺序编号的。 世界海洋总图与大洋总图：两位数，按地理顺序； 海区总图：三位数，第一位代表大区号，后两位顺序号； 航行图及港湾图：五位数，第一位代表大区号，第二位 （“0”除外）代表二级区号，第三、四、五位为顺序号。 ? 用“０”所在位置表示一定的比例尺，五位数字均不为 “０”为比例尺大于1：100000的狭水道航行图及港湾 图。 （2）英版海图： ? 图号按出版先后日期确定，印在图廓外右下角和左上角。二、图廓注记（marginal notes）2、出版和发行情况（publication notes） ? 印在图廓外下边中部； ? 有出版和发行单位、日期，右边还有该图新版或改版日期。 ? 从出版、改版日期可以判断图载资料的可信赖程度。 3、小改正（small correction） ? 印在图廓外左下角； ? 自新版或改版以来改正过的所有小改正通告年份和号码； ? 用以核查本图是否改正至最新。二、图廓注记（marginal notes）4、图幅尺寸（dimensions） ? 印在图廓外右下角处； ? 在小括号内给出海图内廓界限尺寸，以毫米为单位； ? 以检查海图图纸是否伸缩变形。 ? 中版、英版米制以毫米为单位，拓制海图以英寸为单位。 5、对数图尺（logarithmical scale） ? 位于图的右下方或左上方； ? 用来速算航程、航速和航行时间。 6、阅图号（adjoining chart） ? 印在图廓外，或图内适当地方； ? 给出与本图相邻海图的图号，以便换图时参考。
纬 度 图 尺三、海图的基准面1、高程基准面(height datum，HD) ? 海图上标注的山头、岛屿、明礁等高程的起算面。 ? 我国：采用1985国家高程基准（黄海平均海面）；台湾、 舟山群岛及远离大陆的岛屿，采用当地平均海面。 ? 英版：采用平均大潮高潮面（半日潮区）、平均高高潮面 （日潮区）、当地平均海面（无潮区）。 2、深度基准面(chart datum，CD) ? 海图上水深、干出高度的起算面。 ? 我国：采用理论最低潮面（旧称理论深度基准面），无潮 江河采用设计水位。 ? 英版：采用天文最低低潮面（lowest astronomical tide, LAT）。四、重要海图图式1、高程（height）? ? ? ? ? ????陆上所标数字，及水上带括号的数字，表示附近物标高程。 中版：单位为米，不足10米的精确至0.1米，大于10米的舍去小数。 英版：米制的以米为单位（拓制的以英尺为单位）。 灯高（elevation of light）：平均大潮高潮面至光源中心的高度。 干出高度：指深度基准面以上的高度。 比高（relative elevation）：物标本身的高度。 桥梁净空高度（vertical clearance）：自平均大潮高潮面或江河高 水位到桥下净空宽度中下梁最低点的垂直距离。 建筑物高程：一般为地物基部的地面高程，即HD至基部。 数字带括号时，表示建筑物的顶高，即HD至物标顶； 括号内数字上有“冖”时，表示建筑物比高； 上有“―”的表示从HD起算的树梢概略高度。 山高：高程点用黑圆点表示，并在附近标有高程。其它点用等高线表 示；虚线描绘的，表示精度不符合要求；无高程的，只表示山体形态。2、水深（sounding）? ?????? ?水深是深度基准面至海底的深度。 中版：水深浅于31m 的保留一位小数，第二位舍去；深 于31m的注至整米。 英版：米制海图用米（拓制海图用拓，小于11拓的用拓和 英尺表示）。 实测水深用斜体数字，直体表示深度不准或采自旧水深资 料或小比例尺图，水深注记（整数）的中心为水深点位。 “疑存/ED”：对礁石、浅滩等的存在有疑问。 “疑深/SD”：实际深度可能小于已标明的水深。 “据报/Rep”：未经测量，据报的航行障碍物。 等深线：海图上水深相等的各点的连线，用细实线描绘。 不精确时用虚线描绘。3、底质(nature of the seabed)?底质种类有：沙（sand，S）、泥（mud，M）、黏土 （clay，Cy）、淤泥（silt，Si）、石（stone，St）、岩 （rock，R）、珊（coral and coralline algae，Co）、 贝（shells，Sh）等。 形容词有：细（fine，f） 、中（medium，m） 、粗 （coarse，c） 、碎（broken，bk） 、黏（sticky， sy） 、软（soft，so） 、硬（stiff，sf） 、坚（hard，h） 等。 注记时，先形容词后底质种类，“粗沙”（coS）； 分层底质，先注上层后注下层，“沙/泥”（S/M）。 混合底质，先注多的后注少的，“细沙泥贝”（fS.M.Sh）。??4、航行障碍物----礁石（rocks）???? ??明礁（rock uncovered）：平均大潮高潮时露出的孤立 岩石，与小岛同样表示。 干出礁（drying rock）：平均大潮高潮面以下、深度基 准面以上的孤立礁石，高潮时淹没，低潮时露出。所注数 字为深度基准面上的干出高度。 适淹礁（rock awash）：在深度基准面适淹的礁石。 暗礁（reef）：深度基准面以下的孤立礁石。 水下珊瑚礁（coral reef which covers）：深度基准面 以下的珊瑚礁。 浪花（breakers，Br）：表示多礁地区，海浪冲击波涛 汹涌，船只不能靠近的地方。4、航行障碍物----沉船（wrecks）?船体露出水面的沉船、干出沉船、已知深度的水下沉船、 深度不明的水下沉船、部分船体露出的沉船、仅桅杆露出 的沉船、经扫海的沉船等。危险沉船：其上水深20 m及20m 以内（英版海图28m 及28m 以内）的沉船，或深度不明但有碍水面航行的沉 船。 非危险沉船：其上水深大于20m（英版海图大于28m） 的沉船，或深度不明但不影响水面航行的沉船。 未精测沉船：未进行精确测量，最浅深度不明，但表示的 深度是采用其它方法估计的安全深度。???4、航行障碍物----其它（other obstructions）?捕鱼设施、水下桩、渔礁等，一般以符号表示，也有以文 字注记说明。扫海测量：在一定海区内进行面的探测，以查明所规定的 深度上是否存在航行障碍物。 在碍航物外加点线圈，均为对水面航行有碍的危险物，点 线圈并非危险界限。 “概位”（PA）：碍航物位置未被准确测定； “疑位”（PA）：对位置有疑问时，应加注； “疑存”（ED）：对碍航物是否存在尚有疑问。???5、助航标志/航标（aids to navigational）??????航标白天以其形状、颜色、顶标、编号等相互区别，夜间 以其灯质来识别。 灯塔、灯桩在大比例尺海图上，按下列顺序给出以下内容： 灯质、周期、灯高、射程、雾号、光弧等。 灯质（character）：灯光的性质，以灯光节奏和颜色组 成的；最基本灯质有定光、闪光、明暗光和互光四种。 周期（period）：灯光亮灭或颜色交替，自开始到以同样 次序重复出现时所需之时间间隔（s）。 雾号（fog signals）：附设在航标上雾天发出音响的设 备 光弧（sector）：界限依顺时针方向记载，方位系指由海 上视灯光的真方位。常见灯光节奏? ? ? ? ? ? ?定光：“定，F.” 明暗光：“明暗，Oc.” 联明暗光：“明暗（2），Oc(2)” 等明暗光：“等明暗，Iso.” 闪光：“闪，Fl.” 联闪光：“闪（2），Fl(2)” 混合联闪光：“闪（2+1）， Fl(2+1)” 快闪光：“快，Q.” 莫尔斯灯光：“莫（A），Mo(A)”? ? ? ? ?定闪光：“定闪，F.Fl”互光：“互白红，Al.WR” 互闪光：“互闪，Al.Fl.”其它图式其它图式6、符号的位置??? ?面状符号：位置在符号中心； 形象符号：位置在符号底线中心； 有点符号：位置在点上。 灯塔、灯桩的位置在星形中心； 立标、浮标、灯浮和灯船的位置在其底边中心； 无线电航标的位置在其圆心。第七节 海图的分类和使用注意事项一、海图分类 ? 按投影方法：墨卡托海图、高斯投影海图、大圆海图、平 面图等。 ? 按载体：纸质海图、电子海图。 ? 按制作国家：中版、英版、美版、法版、日版等。 中版：一般为墨卡托投影，1：20000及以上用高斯投影， 60%图区高于75度纬度用日晷投影。 英版：有米制海图和拓制海图。 ? 按用途：航用海图(nautical chart)、参考图(thematic chart)两大类。 ? 航用海图按比例尺分为：总图、远洋航行图、近海航行图、 沿岸航行图、港泊图。航用海图1、总图（general charts）?比例尺≤1∶3 000 000，只有远离海岸的岛屿、重要航标和港口位 置等。只供研究海区、拟定航行计划用。 比例尺1∶1 000 000~1∶2 990 000，有主要的山头和无线电导 航设备、特别重要的航标等。用于远洋航行或作为航行参考图。 比例尺1∶200 000～1∶990 000，有无线电导航设备、灯塔和射 程远的灯桩、进港1号浮等。主要在近海航行时海图作业用。2、远洋航行图（ocean sailing charts）?3、近海航行图（offshore sailing charts）?4、沿岸航行图（coastal sailing charts）?比例尺1∶100 000～1∶190 000，详细记载沿岸地形、水深、底 质、航标、碍航物。供沿岸航行、过狭水道、进出港湾锚地使用。比例尺＞1∶100 000，供研究港湾和锚地特点、掌握水深和底质、 通过港湾内水道和进出港口及锚泊时使用。5、港湾图（harbor charts）?二、海图资料的可信赖程度1、海图的测量时间和资料来源 ? 测量日期越近，测量精度越高、资料越完整、越能反映实 际（珊瑚礁增长每年5cm，江河口流沙，火山喷发）。 2、海图出版、新版或改版日期、小改正 ? 查最新的《航海图书总目录》确定是否为现行版，查小改 正栏，看是否按航海通告改正至最新。 3、海图比例尺 ? 大比例尺海图资料记载详细，物标、水深点、航标的位置 准确，海图作业精度也高，也是先得到改正的海图。 4、测深的详尽程度 ? 水面无空白、水深点密集且有规则、等深线为实线且层次 分明不中断，海图质量比较高。 5、地貌精度与航标位置 ? 虚线的岸线、等高线海图质量差。三、使用海图注意事项? ? ?? ? ???尽量选用现行版大比例尺海图。 使用前应改正至最新。 海面空白处，表示未经详细测量，可能有碍航物存在，应 视为危险区避开；航线应设计在水深点上。 海图也可能存在误差和不准确处，不应盲目相信它。 使用不同大地坐标系的海图时，对船位要进行修正。 按《海图作业规则》要求用软质铅笔、橡皮进行海图作业， 到本航次结束才可把海图作业的内容擦干净，发生海事时， 应保留至海事处理结束。 海图应存放在干燥处，受潮海图应平放阴干，不可曝晒烤。 海图应尽量平放，不要折叠。若图幅过大也应尽量虚折， 避免重要航海资料和罗经花在折痕处。第八节 电子海图(Electronic Chart)电子海图：在显示器上显示出海图信息和其它航行信息。 一、电子海图分类 1、按制作方法分 ? 矢量化海图（vector charts）：数字化的海图信息数据 库，可选择性查询、显示（不能超过原图比例尺）和使用， 能和其它船舶系统结合。 ? 光栅扫描海图（raster charts）：纸质海图扫描数据库， 不能提供选择性功能。 2、按数据库结构分 ? 有边界电子海图：一张海图数字化而得。 ? 无边界电子海图：利用拼接技术把相连海图数字化处理。?二、电子海图显示与信息系统（ECDIS）标准1、国际水道组织（IHO）的标准?S-52：电子海图的内容和显示、数据结构、改正方法、 信息传输途径、显示的颜色和符号使用等。 S-57：各航道部门间的数据交换以及向航海人员、 ECDIS生产商发布这类数据的标准。 S-63：信息保护标准及与其相适应的安全构造和操作程 序。??2、国际电工委员会（IEC）的标准：IEC61174?描述了符合IMO标准的ECDIS性能测试工作方法和要求的 测试结果。二、电子海图显示与信息系统（ECDIS）标准3、国际海事组织（IMO）的标准?ECDIS的定义、信息的显示、海图改正、航线设计、航路 监视、航行记录等性能要求。 电子航海图（ENC）：为矢量海图，内容、结构、格式均 标准化了的数据库。 系统电子航海图（SENC）：为了恰当使用ENC而由 ECDIS将其进行格式转换，同时通过恰当方法改正ENC， 并且由航海人员添加了其他数据后而形成的数据库。 光栅扫描海图（RNC）：使用范围只是电子海图没有覆盖 到的水域，且使用时必须有适当的纸质海图同时使用。???三、电子海图显示与信息系统1、ECDIS的组成罗经 计程仪 测深仪 GPS/DGPS ARPA AIS 港口资料 潮汐数据 海流数据 风向风速图像显示器文本显示器打印机 计算机主机（系统电子航海图SENC）VDR通信设备 海图改正ENC三、电子海图显示与信息系统2、ECDIS的八大功能 ? 海图显示：投影方式、基准纬度、比例尺、北向上/航向 向上、相对/绝对运动。 ? 海图作业：设计航线、计算距离和方位、标绘航迹。 ? 海图改正：自动和手工改正。 ? 定位及导航：接收各传感器信息，求得最佳船位。 ? 航海信息咨询：获取航线上潮汐、海流、气象等信息。 ? AIS信息与雷达信息显示：他船动态、避碰信息。 ? 航路监视：计算偏航、检测航行前方的暗礁、禁航区、浅 滩等。 ? 航行记录：前12h用过的ENC、每隔1分钟船位、航速、 航向等。三、电子海图显示与信息系统3、ECDIS的六大优点 ? 海图信息可选择显示； ? 海图改正简单易行； ? 提供海图附加资料； ? 船舶驾驶自动化水平的提高； ? 本质性地提高了航行安全性； ? 便于海图数据的保管和传递； ? 航行记录。 4、尚待解决的问题 ? 法律上如何对待电子海图的制作与使用？ ? 电子海图能否取代纸质海图？第三章 航标与《航标表》???航标：以特定的标志、灯光、声响、无线电信号等，供 船舶确定位置、航向，避离危险，使船舶沿航道或预定 航线安全航行的助航设施。 主要作用： 指示航道 供船舶定位 标示危险区 其他特殊需要 新的定义：为各种水上活动提供安全信息的设施或系统。 服务对象由船舶扩大到各种水上活动。 提供的信息从助航信息扩大到安全信息。 服务范围从通航水域扩大到各种水上活动的范围。第一节 航标的分类一、按设置地点分类 1、沿海航标（coastal aids） （1）固定航标：设置在岛屿、礁石、海岸上。 ? 灯塔（lighthouse） ? 灯桩（light beacon） ? 立标（beacon） （2）水上浮动航标：用锚、锚链系留在海底，有一套浮标 制度规定其颜色、形状、灯质等。 ? 灯船（light vessel） ? 浮标（buoy） 2、内河航标（inland river aids） 3、船闸航标（lockage aids）花鸟灯塔北朝阳灯桩鹅礁灯桩虎蹲导标长江口灯船灯浮蓝比二、按技术装置分类1、发光航标：灯塔、灯桩、灯船、灯浮，光色有白、红、 绿、黄 2、不发光航标：立标、浮标 3、声响航标：能见度不良时发出特定声响 ? 雾钟（bell） ? 雾锣（gong） ? 雾哨（whistle）：1~4n mile ? 雾角（horn）或低音雾角（diaphone）：3~5n mile ? 雾笛（siren）：3~10n mile ? 爆响雾号（explosive fog signal, Explos.） ? 莫尔斯码语雾号（Morse code fog, Mo.） ? 雾炮（gun）七里灯塔气雾号和笛雾号二、按技术装置分类4、无线电航标： ? 无线电测向台（radio direction finding station, RG） ? 全向无线电信标（non-directional radiobeacon, RC） ? 定向无线电信标（directional radiobeacon, RD）： ? 旋转无线电信标（rotating pattern radiobeacon, RW）： ? 雷达反射器（radar reflector）： ? 雷达指向标（Ramark:radar beacon） ? 雷达应答标（Racon:radar responder beacon） ? 罗兰（Loran:long range navigation） ? DGPS信标（DGPS beacon） ? 船舶自动识别系统（AIS） ? 船舶交通管理系统（VTS）第二节 国际海区水上助航标志制度一、概述?? ? ?1957年成立国际航标协会（IALA：International Association of Lighthouse Authorities） 1971年形成A、B两个系统 A系统1977年始，欧洲、非洲、大洋洲、亚洲部分国家 B系统1980年完成，美洲、日本、韩国、菲律宾二、IALA浮标制度1、概述（1）范围 ? 适用于所有固定和漂浮的标志（不包括灯塔、光弧灯标、导灯和导标、 大型助航浮标、某些大型灯浮和灯船） （2）标志类型 ? 侧面标志、方位标志、孤立危险物标志、安全水域标志、专用标志 （3）标志颜色 ? 红色和绿色为侧面标，黄色为专用标，黑黄横纹为方位标，黑红横纹 为孤立危险物标，红白竖纹为安全水域标志 （4）标志形状 ? 罐形、锥形、球形、柱形、杆形 （5）顶标 ? 罐形、锥形、球形、X形 （6）灯光 ? 红光和绿光为侧面标，黄光为专用标，白光为其他标 （7）反光器 ? 反光性材料以特定方式和一定的编码置于不发光浮标上用于夜间识别2、侧面标志（lateral marks）（1）标明应遵循的航路的左侧或右侧 （2）浮标走向 ? 局部走向：航海者从海上驶近港口、河流、河口或其他水道时所采取 的走向 ? 总走向：由当局确定，原则上为环绕大片陆地的顺时针方向 （3）浮标制度区域 ? A、B区域的侧面标志的颜色和灯光颜色相反 （4）A区域侧面标志 左侧标 右侧标 ? 颜色： 红色 绿色 ? 形状： 罐形、柱形或杆形 圆锥形、柱形或杆形 ? 顶标： 单个红色圆罐 单个绿色圆锥，锥尖朝上 ? 发光器： ? 光色： 红光 绿光 ? 光质： 除Fl（2+1）外任选 除Fl（2+1）外任选 ? 反光器：一红色宽阔横纹或方形 一绿色宽阔横纹或方形侧面标志（A区）2、侧面标志（lateral marks）?推荐航道侧面标志2、侧面标志（lateral marks）（5）B区域侧面标志 ? 左侧标和右侧标2、侧面标志（lateral marks）（5）B区域侧面标志 ? 推荐航道侧面标（6）标志的编号 ? 对航道两侧的标志进行编号，应顺着浮标的习惯走向进行。3、方位标志（cardinal marks）以可航水域所在象限的名称命名，用以： ? 指明某个区域内最深的水域在该标名称的同名一侧； ? 指明通过某危险物的安全一侧； ? 引起对航道中特征的注意，如弯道、河流汇合处、分支点或浅滩两端等。4、孤立危险物标志（isolated danger marks）竖立或系泊在周围有可航水域、范围有限的孤立危险物之上 的标志。5、安全水域标志（safe water marks）??设立在安全水域的中心用于指明在该标的四周均有可航水 域 作用：这种标志可用作中线标志、航道中央标志、航道入 口标志，或指明固定桥下最好的通过点。6、专用标志（special marks）? ?给航海者指出某一特殊区域或地貌，其性质可参阅海图、航路指南等 在航道内再划定航道。孤立危险物标志驳载锚地标志7、新危险物（1）定义 ? 新发现的，即没有在海图上和航路指南中表明，也没有利 用航海通告充分发布的障碍物。包括自然出现的障碍物 （如沙滩、礁石）或人为的危险物（如沉船）。 （2）标示方法 ? 用一个或几个本制度规定的方位标志或侧面标志来标示。 ? 灯光节奏应是甚快闪或快闪，如用方位标志显示白光，如 用侧面标志显示红光或绿光。 ? 可装高雷达应答器，发莫尔斯信号“D”，长度1n mile。REGION AExample of BuoyageREGION ARepresentation on charts第三节 中国水上助航标志概述：????? ?在国际海上浮标制度（A区域）基础上制定了《中国海区 水上助航标志》国家标准（GB4696-84）。 适用于中国海区及其海港、通海河口的所有浮标和水中固 定标志（不包括灯塔、扇形光灯标、导标、灯船和大型助 航浮标）。 水中固定标志：水中的立标和灯桩，其设标点的高程在平 均大潮高潮面以下，标志的基础或标身的部分被平均大潮 高潮淹没。 标志类型：侧面标志、方位标志、孤立危险物标志、安全 水域标志、专用标志 基本浮标形状：罐形、锥形、球形、柱形、杆形 顶标：罐形、锥形、球形、X形中国海区水上助航标志1、侧面标志 ? 标示航道两侧界限或标示推荐航道、特定航道。 ? 航道走向：船舶由海向里的方向；在外海、海峡或岛屿间 水道，按绕大陆的顺时针方向；在复杂环境，由航标主管 部门确定，并在海图上用洋红色（magenta）箭矢表示。 ? 船舶顺航道走向航行，左舷一侧为航道的左侧。 ? 包括左侧标、右侧标、推荐航道左侧标、推荐航道右侧标。 ? 左（右）侧标设在航道的左（右）侧，标示航道的左（右） 界限，顺航道走向行驶时应将该标志置于本船同名舷通过。 ? 推荐航道左（右）侧标设在航道分叉处，标示航道在该标 志的异名侧。中国海区水上助航标志2、方位标志 ? 设在危险物或危险区为中心的北、东、南、西4个象限， 并以其所在象限名称命名，标示可航水域在本标同名一侧。 3、孤立危险物标志 ? 设置或系泊在孤立危险物之上，或尽量靠近危险物的地方， 标示危险物所在。 4、安全水域标志 ? 设在航道中央，标示其四周均为可航水域。 5、专用标志 ? 用于指示某一特定水域或特征：锚地、禁航区、海上作业 区、分道通航、水中建筑物、娱乐区、水产作业区等。中国海区水上助航标志中国海区水上助航标志6、新危险物的标示方法 ? 新发现而尚未在航海资料中予以说明的障碍物。 ? 可用侧面标或方位标，所有的灯光节奏用甚快闪或快闪。 ? 用雷达应答器标示，编码为D（－? ? ），图像长1n mile。 7、标志编号 ? 遵循航道走向顺序编排。 ? 不同的航道可分别编号。同一航道可按顺序连续编排，也 可按左双右单编排。 ? 编号用阿拉伯数字，写在浮体的顶板上和灯架横板上，在 红、绿、黑底色上用白色，在黄、白底色上用黑色。 ? 增减标志时，减少后其他标志编号不变；增加的标志编号， 可用前一座标志号码的后面另加一个数字。中国海区水上助航标志（白天）中国海区水上助航标志（白天）第四节 中国沿海《航标表》及英版《灯标和雾号表 》一、中国沿海《航标表》 1、概况 ? 由中国人民解放军海军航保部出版，分三册： 第一册 黄、渤海区（G101） 第二册 东海海区（G102） 第三册 南海海区（G103） ? 分“航标表”、“罗经校正标、测速标表”、“无线电指 向标及差分全球定位系统表”三部分 ? 每卷有前言、改正记录表、目录、说明、航标灯质图解、 《中国海区水上助航标志》国家标准简图、本卷航标索引 图等。中国沿海《航标表》2、《航标表》主要内容（1）第一部分“航标表”分八栏列出各航标详细情况 ? 编号：按地理位置由北向南、由东向西、由海进港编号 ? 名称：射程在15n mile以上的，其名称用黑体字印刷，名称下注 “有”字样，表示有人看守。 ? 位置：均为概位，只供查阅用。 ? 灯质：以光质、光色、周期列出。 ? 灯高：平均大潮高潮面至灯光中心高度，以米表示。 ? 射程：以海里为单位，实际可能会小于表列值。 ? 构造：灯标建筑物结构、颜色，所列数字为以米为单位的比高。 ? 附记：航标种类、灯光光弧界限、雷达反射器、雾警设备、无线电信 标及其他说明。 （2）第二部分“罗经校正标、测速标表”，以名称、位置、构造、附记 编排。 （3）第三部分“无线电指向标及差分全球定位系统表”，列出了分布图， 并给出编号、名称、位置、射程、频率、工作时间等资料。二、《Admiralty List of Lights and Fog Signals》1、概述 ? 共11卷，书号自NP74~NP84，代号为A、B、C、D、E、 F、G、H、J、K、L。 ? 各卷界限印在每卷的封底及英版《航海图书总目录》中的 灯标表索引图上。 ? 详细记载了全世界各种灯塔、灯桩、灯浮（灯芯高度≥8 米）及雾号资料，作为海图资料的补充。 ? 每年重新出版一次，新版消息刊在每季度末的周刊《航海 通告》中。 ? 每卷已改正到的日期可在封里和前言中查到，付印后改正 按《航海通告》第Ⅴ部分进行。《Admiralty List of Lights and Fog Signals》2、主表内容分八栏列出每个灯标细节和特征： ? 编号（No）：由国际水道组织IHO确定的国际编号 ? 位置、名称（Location，Name）：射程≥15黑体字，＜15正体字， 灯船大写斜体字，其他灯浮小写斜体字 ? 纬度、经度（Lat. Long.）：概位 ? 灯质和灯光强度（Characteristics and intensity）：坎德拉为单位 ? 灯芯高度（Elevation）：以米为单位 ? 射程（Range）：用额定光力射程的国家在Special remark栏说明 ? 结构细节和以米为单位的塔高（Structure height in metres）：所 列数字为以米为单位的比高。 ? 备注（Remarks）：灯光亮灭的时间分配、光弧、可见光弧、较小灯 标。射程、灯芯高度、塔高的取整规则为五舍六入。《Admiralty List of Lights and Fog Signals》3、其他内容 （1）改正方式与改正登记表： ? 位于《灯标表》封里； ? 改正方式：解释航海通告的格式、用语、符号； ? 改正登记表：分航海通告期号、日期两栏。 （2）地理能见距离表、光力射程图 ? 地理能见距离表：由眼高和物标高度可查物标地理能见距 离。 ? 光力射程图：求不同能见度条件下灯光的可见距离。 （3）灯标表中所用的缩写词 ? 给出了各词的解释。Luminous Range Diagram《Admiralty List of Lights and Fog Signals》3、其他内容 （4）灯标的解释： ? 海空两用灯标（Aeromarine lights）：部分光束在水平 面上有10°~15°仰角； ? 航空灯标（Aero lights）：非为航海而设，常有变更； ? 对空障碍灯标（Obstruction lights）：用来标示影响航 空的无线电天线塔、烟囱； ? 白昼灯标（Daytime lights）：24h显示灯光，且灯质不 变，在第八栏注明为白昼灯标；如白天其灯光有异，则第 四栏注“by day”。 ? 雾号灯标（Fog lights）：在低能见度时显示的灯质，第 四栏注“In fog”； ? 雾情探测灯标（Fog detector lights）：自动探测雾情和 接通雾号、自动地将能见距离发送到数据中心。《Admiralty List of Lights and Fog Signals》3、其他内容 （5）灯标术语（Nomenclature of lights） （6）雾号（Fog signal） （7）灯质（Light characters） （8）外国词汇与术语（Glossary of foreign terms） （9）特殊说明（Special remarks） （10）索引（Index） 4、灯标表使用 ? 查任一卷“灯标表分卷界限图”，知航行区域所在卷； ? 找到该卷，翻到“索引”，由灯标名称查得其编号； ? 由编号翻到所在页，查阅灯标细节； ? 进一步求取当时能见度下的光力射程。《Admiralty List of Lights and Fog Signals》5、数字化《灯标表》 ? 以光盘为存储介质，一张光盘存储全球9个区域的超过7万 个灯标和雾号数据；? ? ? ? ? ?优点： 强大的查询功能：输入文本和坐标查得资料细节； 独特的灯标识别工具：船位附近灯标的全景显示； 按需编排功能：将航线或某区域灯标编排存档； 灵活的购买方式：按需购买9个区域中任一区域数据； 快速更新与改正：通过电子邮件或直接访问更新网站实现 更新。第四章 航迹推算(Track made good)? ???确定船位的方法分推算和定位两类。 航迹推算的定义：根据船舶航向、航程及风流要素等， 在不借助外界导航物标的条件下，从已知推算起点开始， 推算出一定精度的航迹和某一时刻的船位来。 航迹推算的作用： 任何情况、任何时刻都能求取船位的最基本的方法； 了解船舶运动的连续轨迹、继续航行的前方是否存在航 海危险； 推算船位是天文定位和无线电航仪器定位的基础。 航迹推算的方法：一是航迹绘算法（track plotting）； 二是航迹计算法（track calculating）。第一节 航迹绘算?计划航迹线（intended track）：事先在海图上拟定的航线，即船舶 航行拟要走的计划航迹，简称计划航线。 计划航迹向（course of advance, CA）：计划航迹前进的方向，简 称计划航向。?? ? ? ?推算航迹线：通过航迹推算，预配风流压差后的航迹线。推算航迹向（course made good, CG）：推算航迹线的前进方向。 航迹线（track）：船舶航行时实际留下的轨迹。 推算船位（estimated position, EP）：通过航迹推算所确定的船位。?积算船位（dead reckoning position, DR）：无风流情况下，根据 计程仪航程在计划航线或真航向线上所截取的船位。观测船位（observed position, OP ）：用某种观测手段对已知确切 地理位置的物标进行观测所确定的船位。?海图作业规则摘要? ????船长应对海图作业全面负责。 一切重要数据资料，如（改向时船位、长时间进行航迹推 算后所测得的第一个观测船位、以及转移船位的观测船位 等）重要船位的观测数据；位移差的方向和距离；所采用 的风和流的资料等，均应记入航海日志。 本航次的海图作业，保留到下一航次开始时方可擦去。如 果发生海事，应将当时进行作业的海图妥善保存，以供海 事调查之用。 拟定航线时应考虑到航区政治情况、水文气象因素、危险 障碍物、助航标志、有关航行规章、本船技术设备状态和 驾驶人员的经验等。 船舶驶出引航水域或港口后的观测船位可作为航迹推算起 点。驶入引航水域或接近港界有物标可供导航时，可终止 航迹推算。航迹推算的起点和终点应记入航海日志。海图作业规则摘要??????风流压差值尽可能用观测的方法求得。风流压差值小于一 度时，可以不考虑计算。 风流压差值的采用或改变均由船长决定，驾驶员发现变化 较大，应及时报告船长。 在狭水道或渔区航行，可以不进行推算。应将进入狭水道 或渔区前的中止船位和驶出狭水道或渔区后的推算复始点 的船位在海图上画出，并记入航海日志。 位移差较大，且需要转移推算起点时，应报经船长同意后， 才可将推算船位转移到观测船位。 推算船位：沿岸水流影响显著地区航行，每一小时定位一 次；其他地区航行，一般情况下，每二或四小时定位一次。 观测船位：沿岸、船速15节以下，每半小时定位一次。接 近危险地区或船速15节以上，均应适当缩短定位时间间隔。 能见度不良情况下，应充分使用雷达进行定位。海图作业规则摘要??????长时间进行航迹推算后，在接近沿岸时所测得的第一个观 测船位的位移差数据，必须进行分析、做出记录。 观测或推算船位的时间和计程仪指示的读数，以分数式指 出。分数式和海图的横廓相平行。 位移差的方向和距离，以推算船位为起点到观测船位。 航向的标注应照下列次序标出：计划航线及其相对应的罗 经航向、罗经改正量、风流压差值。均以缩写代号和度数 平写在航线的上面。 当航线接近南北，或航线太短。航向不宜按上述规定标注 时，可标注在航线的旁边，并以箭头示之。 观测船位记入航海日志时，应记观测原始数据，包括：时 间、计程仪读数、物标名称和有关读数及改正量（天测船 位，记天体名称，船位坐标，不记改正量）、位移差（参 考性的船位不记位移差）。一、风、流对船舶航行的影响1、风与风压差 ? 真风：空气相对于地面或海底的水平运动。 ? 船风：船舶在无风情况下航行时测得的风，船风的风向与 航迹向一致，风速与航速相等。 ? 视风：船舶在风中航行时测得的风，是合成风。 ? 风舷角：风向至航向线的夹角。视风 ? 船风 ? 真风80° 左横风 100° 船风 偏顺风 10° 顶 风 偏逆风 偏逆风 80° 右横风 100° 10°视风 真风偏顺风顺 风 170° 170°风压差(leeway)?? ?风中航迹线：船舶在航速矢量 VE和漂移矢量R的共同作用下， 船舶实际运动轨迹。 风中航迹向：CGα。 风压差：风中航迹向与真航向 之差，用α表示，并规定左舷受 风α为（＋）、右舷受风α为 （－）。风压差α的大小与下列因素有关； 1．风舷角：风从正横附近吹来，α最大。 2．风速：风速愈大，α也愈大。 3．航速：航速愈大，α愈小。 4．受风面积和船型：轻载、受风面积大，α也大。TC VE CGαQWαR? ? ? ? ??5．吃水和水下船型：吃水大、尖底船，α愈小。风压差(leeway)? ?风压差α值的大小一般用实测得到。 风压差经验公式：vW 2 ? ? K ( ) sin QW vL? ??? ? K?(vW 1.4 ) (sin QW ? 0.15sin 2QW ) vL???利用公式求得的误差约为±0°.5~±1°.0。 K为风压差系数，各船在各种风力和吃水情况下，实测 20~30次风压差值，用公式反推。 有了K后，船舶可编制风压差表，方便查用。2、流与流压差水流有三种海流、潮流、风生流。 （1）海流（current） ? 大洋中主要考虑的海流，又叫洋流（ocean current）， 在一定时间内流向、流速不变，作恒流处理。海图上符号 1kn 箭头为流向，上记平均流速。 （2）潮流（tidal stream） ? 在沿海主要考虑的水流，有往复流和回转流两种。 ? 往复流分涨潮流和落潮流。箭头方向为流向，箭矢上流速 是指大潮（小潮）日的最大流速。流速随涨落潮变化着。 ? 回转流，流向在一个周期内回转一周，流速也不定。 ? 沿岸水流影响大，应求得每一小时的平均流向和流速。 ? 比较开阔的大海上，每二小时或每四小时绘算一次船位。?2、流与流压差（3）风生流（wind-drift current） ? 定向风的作用下引起表层海水的流动。 ? 风生流流速公式：vC ?? ? ?0.0127 sin ?? vWm/s流向约从下风向偏开45°（北半球向右，南半球向左）。 五级风可产生1/3kn，八级风可产生2/3kn风生流。 风生流与洋流、潮流相比为小。流压差(drift)??流中航迹向：有水流的海区， 船舶一方面沿着真航向TC以 相对水的计程仪航速VL航进， 同时沿着流向以流速Vc作漂 移运动，这两种运动矢量的 合成方向就是CGβ，其上航 行速度为相对海底的实际航 速VG。 流压差：流中航迹向与真航 向之差，用β表示，并规定左 舷受流，则β为正“+”；右 舷受流则β为负“－”TC /CGαVLCGββ。VC风流合压差?风流中运动：在风、流影响下，除了以船速沿真航向运动 外，还会在风作用下向下风漂移，同时在流的作用下产生 顺流漂移运动。 风流中航迹向：风流中船舶实际运动轨迹与真北之间的夹 角，CGγ。 风流合压差（γ）：风流中航迹向与真航向之差。船舶偏 在航向线的右面时γ为“+”；船舶偏在航向线的左面时γ 为“-”。??? ?? ??二、航迹绘算方法航迹绘算（海图作业）解决两类问题： ? 第一类：已知TC，求CG（给定的航向下，船驶往何处）? ? GC ? ?G ? ? TC ? CG? ? CG? CC ? ?C?第二类：已知CA，求TC（船驶往某处，应采用什么航向）CA ? CG? ? TC ? ? ? ?C ?CC????? ?G ?GC1、无风流情况下航迹绘算?指风流很小（风＜4级，流＜1/4kn），对航向的影响小 于 ±1°，可忽略不计。计划航迹向CA ? ?GC ? ?G ? ? TC ? ? 推算航迹向CG ? ?CC ? ?C S G ? S L ? ( L2 ? L1 ) ? (1 ? ?L) ? VL ? t? ? ? ??海图作业步骤： 画已知船位为推算起点（departure point）； 从起点画计划航线即真航向线； 在航向线上截取航程得推算船位，推算船位用一垂直小短 线表示； 进行正确标注。1、无风流情况下航迹绘算?例：某船0800时位于A点，计程仪读数10’.0，陀罗航向 071°，陀罗差-1°。1000时计程仪读数为39’.5，计 程仪改正率ΔL+2%，求1000船位。B1000 39’.5CGA0800 10’.0?例：某船0800时位于A点，计程仪读数10’.0，计划 1000通过位于A点070°方向上距离30海里的B点，陀 罗差-1°，计程仪改正率ΔL+2%， 求应驶的陀罗航向。船位精度? ???精度主要取决于航迹推算中的航向误差和航程误差。 航向误差：从罗经上读取航向的误差、罗经改正量的误差、操舵不稳 产生的航向误差、绘画航线的误差。 航程误差：计程仪读数的误差、计程仪改正率的误差、海图上量取航 程的误差。 推算船位误差圆半径M≈2%SL。概率63.2%~68.3%B概率95.4%~98.2%1000 39’.5概率99.7%~99.99%A0800 10’.02、有风无流情况下航迹绘算计划航迹向CA ? ? ? TC ? ? 推算航迹向CG? ? SG ? S L??? ???海图作业步骤（第一类）： 画推算起点； 从起点画一小段真航向线； 顺风向加风压差得风中航迹线； 在航迹线上截取计程仪航程得推算船位； 进行正确标注。2、有风无流情况下航迹绘算?例：某船0800时位于A点，计程仪读数10’.0，陀罗航向 075°，陀罗差-1°，测得东南风6级，风压差为4°。 1000时计程仪读数为39’.5，计程仪改正率ΔL+2%，求 1000船位。B1000 39’.5 CGαA0800 10’.0αTC2、有风无流情况下航迹绘算?例：某船0800时位于A点，计程仪读数10’.0，计划1000通 过位于A点070°方向上距离30海里的B点，陀罗差-1°，计 程仪改正率ΔL+2%，测得东南风6级，风压差为4°，求应 驶的陀罗航向。B1000 39’.5 CAA0800 10’.0αTC?有风无流情况下，推算船位误差圆半径M≈3%SL。3、有流无风情况下航迹绘算计划航迹向CA ? ? ? ? TC ? ? 推算航迹向CG ? ? ? SG ? S L ? SC??? ??? ?海图作业步骤（第一类）： 画推算起点； 从起点画真航向线； 在航向线上截取计程仪航程得积算点； 自积算点画水流矢量得推算船位； 连接推算起点与推算船位得流中航迹线； 进行正确标注。3、有流无风情况下航迹绘算?例：某船0800时位于A点，计程仪读数10’.0，陀罗航向 071°，陀罗差-1°，测得水流南流，流速3Kn。1000 时计程仪读数为39’.5，计程仪改正率ΔL+2%，求1000 船位。TC CGβ1000 39’.5BA0800 10’.0βCGβ075°GC071°(ΔG-1°β+5°)3、有流无风情况下航迹绘算?例：某船0800时位于A点，计程仪读数10’.0，计划 1000通过位于A点075°方向上距离29海里的B点，陀 罗差-1°，计程仪改正率ΔL+2%，测得南流3kn，求应 驶的陀罗航向。TC CA 1000 39’.5 0800 10’.0BAβCA075°GC071°(ΔG-1°β+5°)?有流无风情况下，推算船位误差圆半径M≈4~7%SL。4、有风有流情况下航迹绘算? ? ? ? ? ? ? ?海图作业步骤（第一类）：“先风后流” 画推算起点； 从起点画真航向线； 顺风加风压差得风中航迹线； 在风中航迹线上截取计程仪航程得截点； 自截点画水流矢量得推算船位； 连接推算起点与推算船位得推算航迹线； 进行正确标注。 第二类作业：“先流后风”?4、有风有流情况下航迹绘算?例：某船0800时位于A点，计程仪读数10’.0，陀罗航向 050°，陀罗差-1°，测得北风5级，风压差取6°，水 流流向135°流速2Kn。0900时计程仪读数为20’.0，计 程仪改正率ΔL+4%，求0900船位。CGαB0900 20’.0CGγTCAα βCGγ065°GC050°(ΔG-1°α+6°β+10°)0800 10’.04、有风有流情况下航迹绘算?例：某船0800时位于A点，计程仪读数10’.0，计划0900 通过位于A点065°方向上距离11海里的B点，ΔG-1°，测 得北风5级，风压差取6°，水流流向135°流速2Kn，计程 仪改正率ΔL+4%，求应驶的陀罗航向。CGα CAB0900 20’.0TC 0800 10’.0Aα βCA065°GC050°(ΔG-1°α+6°β+10°)?有风有流情况下，推算船位误差圆半径M≈5~8%SL。提高推算船位精度的措施?? ? ? ?要选择准确船位作为推算起始点；要经常测定罗经差和计程仪改正率； 提高操舵技术和自动舵的稳定性； 准确测定和修正风流压差； 使用大比例尺海图；?尽可能缩短推算时间和航程。第二节 风流压差的测算方法一、连续观测定位法 ? 在短时间内连续测定3~5观测船位，以平差法将这些观 测船位用直线“连接”起来，该直线为当时的最或然航 迹线，所在方向即为航迹向CGγ 。? ? CG? ? TCTC γ CGγ二、叠标导航法?调整船舶的航向，最终使船保持在叠标线上航行，则该 叠标方位即为风流中航迹向CGγ 。? ? CG? ? TCTC γ CGγ三、雷达观测法?首向上相对运动显示模式，观测某一固定物标的相对运动 方向，调整电子方位线（EBL）平行于其相对运动方向， EBL的方向即为风流压差。TC CGγ a1 a2 a3 a4 a5γ四、物标最小距离方位与正横方位差法?有风流的情况下，正横距离D┻与最小距离Dmin不相等； 正横方位TB┻与最小距离方位TBDmin也不一致，两者方 位之差就是风流合压差。? ? TBDmin ? TB?NTTCNTTCCGγ TBDminTB┻γ五、单物标三方位求航迹向法?船舶定速定向航行，风流不变，在不同时刻对同一物标 进行三次方位观测，可得航迹向，进而得到风流合压差。Mt1 N t2 t1 TCPt2OγCGγ CGγP1T1t1 P2T2t2T3P3第四节 航迹计算航迹计算：从推算起点，根据航向和航程，用查表或公式 计算求得推算船位。 一、主要应用于以下几种情况： ? 小比例尺海图上进行航迹绘算，由于航程长，因作图误差 而引起的推算误差大； ? 经常改向变速航行时； ? 起航点与到达点不在同一张海图时； ? 发展船舶驾驶自动化的理论基础。 二、计算公式?? 2 ? ?1 ? D? ?2 ? ?1 ? D?计算公式B′ U VPNBG M dw N d? C ds C O A E d?HQQ′ A′XY?21Fs?d? ? ds ? cosC ? ? dw ? ds ? sin C? ? ? 积分后得 : ? ? ? ??? d? ? ? cosC ? ds 得到? D? ? S ? cosC ? ? Dep ? W ? S ? sin C d? ? ? sin C ? ds ?s 0 s 0 01、中分纬度算法(mid-latitude sailing)?中分纬度：地球作为圆球体、在赤道的一侧航行时，在起 航点与到达点之间有一条等纬圈弧长GH恰好等于起航点 与到达点之间的东西距。GH ? EF ? cos? n D? ? Dep ? sec ? n ? S ? sin C ? sec ? n?当在低纬海区和在中纬海区且航程不长时，中分纬度可用 平均纬度（mean latitude）来代替。?n ? ?m ???1 ? ? 22若是跨赤道航行，应采用墨卡托算法。2、墨卡托算法(Mercator sailing)?利用墨卡托海图具有等角及恒向线为直线的特点而得出 的精确的计算经差法。Dλ DMP C A BD? ? DMP ? tanC ? ?MP(? 2 ) ? MP(?1 )?tanC?当航向为090°或270°时，不能使用墨卡托算法。3、约定纬度算法?约定纬度定义：? s ? arc(secDMP ) D?DMP ? D? ? sec ? s D? ? D? ? sec ? s ? tanC ? S ? sin C ? sec ? s?约定纬度改正量：?? s ? ? s ? ? mD? ? S sin C sec( m ? ?? s ) ??仅适用于赤道一侧航行时。三、航迹计算结论?墨卡托算法是精确的航迹计算法，除在等纬圈上航行外都 可使用； 在赤道的一侧的低纬海区和在中纬海区且航程不太长时， 可以用中分纬度算法简化； 在赤道一侧的且不能使用中分纬度算法时可以使用约定纬 度算法简化。 航迹计算的误差主要来自于罗经差的误差、风流压差的误 差及计算误差等。在低纬海区或中纬海区且航程小于600 时，经差的误差小于航程的0.7%。???四、多航向航迹计算? ? ? ?? ?①分别计算每一个航向上纬差 D? 和东西距 Dep ； ②计算出所有航向上总纬差 ? D? 和总东西距 ? Dep ； ③推算起点纬度加上总纬差得到达点纬度 ? k ? ?1 ? ? D? ； ④由总东西距和起迄点的平均纬度，计算出总经差 ? D? ? ? Dep ? sec ? m ； ⑤由推算起点经度加上总经差得到达点经度 ?k ? ?1 ? ? D? 。 若受水流影响，可将水流矢量作为一个航向、一个航程参 加计算；若有风压差影响，则参加计算的航向应取风中航 迹向。第五章 陆标定位?观测定位（fixing position）方法有陆标定位、天文定位、 电子定位等。 陆标（landmark）指海图上标有准确位置可供目视或雷 达观测，用以导航或定位的山头、岛屿、岬角、灯塔、立 标及其他显著的固定物标的统称。 陆标定位（fixing by landmark）观测陆标与本船的相 对位置关系进行定位的方法和过程。???陆标定位是沿岸航行中简单、可靠的基本定位方法。第一节 位置线与船位线? ?等值线：观测值函数为常数的几何轨迹。 位置线（line of position，LOP）：在航海定位中，测 者对物标进行观测时，其观测值为常数的点的几何轨迹， 称为观测者的位置线。 观测者的位置线具有时间性与绝对性。 航海上常用的位置线有：方位位置线、距离位置线、方位 差位置线、距离差位置线等。 船位线：在实际应用中，取推算船位附近的一小段曲线或 其切线代替位置线，这样的一段曲线或切线称为船位线。 实际工作中测者附近小范围地面（中低纬30n mile）常 视作平面。? ???平面内位置线性质1、方位位置线（position line by bearing） ? 依测者所在位置不同可分为船测岸方位位置线与岸测船方 位位置线NT TB P P1 TB TB P2 M TB+180°?NTNTNTNT PP1TB M P2平面上方位位置线都是船与物标两点间的直线。平面内位置线性质2、距离位置线（position line by distance）P1MDP2P?是以物标M为圆心、所测距离D为半径的圆。平面内位置线性质3、方位差位置线（position line by horizontal angle） ? 又叫水平角位置线NTαTBM1 M1TBM2αM2?是船与两物标所连的三角形的外接圆圆弧的一部分。平面内位置线性质4、距离差位置线（position line by distance difference）P1 D1 M1 D2 M2D1PD2?是以两物标为焦点的双曲线。球面上位置线1、球面方位位置线 （1）岸测船――大圆弧PNαMP P1 P2QQ′?由固定物标M画出，且与物标M子午线相交成所测角为α 的大圆弧，沿此线有M与P距离最短。球面上位置线（2）船测岸――恒位线PN MαP Qα αP1 P2Q′??是通过近极点、船位P和物标M所连接的恒位线，在线上 每一点处，都有对M相同的大圆方位。 近距离时，球面简化为平面，大圆弧与恒位线合并成船与 岸之间的直线。球面上位置线2、球面距离位置线――球面小圆 ? 是以物标M为极，以所测球面距离MP为极距的球面小圆。 ? 在远程无线电定位中，还要把地球视为旋转椭圆体。 3、球面方位差位置线 ? 在航海上没有应用。 4、球面距离差位置线 ? 是以两个定点为焦点的双曲面与地球面的交痕。?球面上位置线都较复杂，通常出版专用海图进行定位导航。 沿岸航行中，常用简化的船位线代替位置线定位与导航。第二节 陆标的识别与方位、距离的测定正确地识别陆标是陆标定位的基础。 1、孤立