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1、船舶定位与导航,航海教研室,主要内容,基础知识：坐标、方向、距离、海图确定船位：航迹推算（航迹绘算、航迹计算）陆标定位(地文航海)天文定位(天文航海)仪器定位(电子航海)测罗经差航路资料：潮汐与潮汐表、航标和航标表 航海图书资料 航行方法：大洋航行、沿岸航行、狭水道航行、特殊条件下航行(冰、雾、极区航行)航次计划、航海日志,目 录,项目一 坐标、方向和距离项目二 海图识读项目三 航迹推算项目四 陆标定位项目五 时间系统项目六 罗经差项目七 潮汐推算项目八 助航标志项目九 海图资料项目十 引导航行,项目一 坐标、方向和距离,一、地球形状与地理坐标二、航向与方位三、距离的确定与射程四、航速与航程,
2、一 地球形状与地理坐标,一、地球形状概述：研究坐标、方向和距离等都是建立在地球上；地球自然表面难以用数学公式描述；珠穆朗玛峰8844 m，仅为地球半径的千分之一；马里亚纳海沟7846m海水占地球表面约71的面积。,一、地球形状水准面：指通过该点且与该点的铅垂线垂直的平面。大地水准面：设想一个与平均海面相吻合的水准面，并将其向陆地延伸，且保持该延伸面始终与当地的铅垂线相垂直，这样所形成的连续不断的、光滑的闭合水准面，叫作大地水准面。大地球体：由大地水准面所包围的几何体称为大地球体，是理想的地球形状。地球形状：指由大地水准面所包含的几何体形状。,大地球体的二种近似体,第一近似体：地球圆球体参数：R
3、=3 437.746 8 n mile=6 366 707 m应用时机：计算上简便、精确度要求不高。,第二近似体 地球椭圆体,概念：由椭圆绕其短轴旋转形成的几何体。参数：长半轴a、短半轴b、扁率c、偏心率e关系：,应用时机：在大地测量学、海图学和精度较高的航海计算中椭圆体参数的确定：不同国家使用不同椭圆体参数。,地球椭圆体图,概念：由椭圆绕其短轴旋转形成的几何体。,地球椭圆体图,概念：由椭圆绕其短轴旋转形成的几何体。,地球椭圆体图,概念：由椭圆绕其短轴旋转形成的几何体。,地球椭圆体图,概念：由椭圆绕其短轴旋转形成的几何体。,地球椭圆体图,概念：由椭圆绕其短轴旋转形成的几何体。,地球椭圆体图,概
4、念：由椭圆绕其短轴旋转形成的几何体。,地球椭圆体图,概念：由椭圆绕其短轴旋转形成的几何体。,地球椭圆体图,概念：由椭圆绕其短轴旋转形成的几何体。,地球椭圆体图,概念：由椭圆绕其短轴旋转形成的几何体。,地球椭圆体图,概念：由椭圆绕其短轴旋转形成的几何体。,地球椭圆体图,概念：由椭圆绕其短轴旋转形成的几何体。,著名椭圆体参及使用国家见P4我国白塞尔克拉索夫斯基IUGG1975CGCS2000,二、地理坐标,地理坐标:即地理纬度和地理经度,建立在地球椭圆体表面，地球椭圆体表面任一点的位置可以用地理坐标确定,航海上船舶的位置和物标的位置也都是用地理坐标表示。,二、地理坐标,地轴过南北（N、S）两极的轴
5、线,二、地理坐标,子午圈过短轴的子午圈平面与地球椭圆体表面相交的椭圆截痕,二、地理坐标,子午线/经线从北极到南极的半个椭圆,二、地理坐标,格林子午线过英国伦敦格林尼治天文台的子午线，即零度经线、本初子午线。本初子午圈分东西两个半球。测者子午线过测者所在点的子午线,二、地理坐标,赤道平面过椭圆体中心且与地轴垂直的平面。赤道椭圆长轴端点Q绕短轴旋转形成的圆周,二、地理坐标,纬度圈平面与赤道平面平行的平面。纬度圈纬度圈平面与椭圆体表面相交的截痕。基准线赤道、格林子午线,地理纬度,概念 某点的地理纬度是指地球椭圆子午线上该点的法线与赤道面的夹角。,概念 某点的地理纬度是指地球椭圆子午线上该点的法线与赤
6、道面的夹角。,地理纬度,概念 某点的地理纬度是指地球椭圆子午线上该点的法线与赤道面的夹角。,地理纬度,概念 某点的地理纬度是指地球椭圆子午线上该点的法线与赤道面的夹角。,地理纬度,代号“”“Latitude”,地理纬度,度量方法自赤道向北或向南度量到该点；度量范围090；向北度量称为北纬(N)；向南度量称为南纬(S)。表示方法北京3954.4N注意进制同一纬度圈上任意一点的纬度相同,地理纬度,地理经度,概念 地理经度简称经度，是格林经线与该点子午线在赤道上所夹的短弧长或该短弧所对应的球心角或极角。,代号“”“longitude”,地理经度,度量 自格林子午线向东或向西度量到该点子午线；度量范围
7、0-180；向东度量称为东经(E)；向西度量为西经(W)。表示方法同一经线上任意一点的经度相同南京（11846 E，3203N）,地理经度,地心坐标,地心纬度：该点地球椭圆体的向径与赤道面的交角。地理纬度与地心纬度之差称为地心纬度改正量地心经度：同地理经度。,经差与纬差,概念：纬差 D：两地纬度之代数差；经差 D：两地经度之代数差。方向性：根据到达点相对起算点位置关系定。经差还可根据到达点与起算点的经度之差小于180的符号而定。,经纬差计算,公式：法则：1、北纬、东经取“”，南纬、西经取“”；2、北纬差和东经差为正值，负值表示南纬差和西经差；3、纬差、经差的取值范围：0 180。4、经差的绝对
8、值不应大于180，否则，应由360减去该绝对值，并改变符号；,经纬差计算,例1：某轮由（3650N，12025W）航行至（2540N，14050W），求两地间纬差和经差。,经纬差计算,例2：某轮由（2325N，10614W）航行至（0816S，10008E），求经差和纬差。D=360-20622(E)=15338W（END）,到达点或起算点计算,例3：某轮起航点经度16715E，两地经差6024E，求到达点经度为多少。=360-22739E=13221W（END）,下列关于经差、纬差的说法中，正确的是_。A船舶由东半球航行至西半球，经差不一定是东B船舶由北半球航行至南半球，纬差不一定是南C船舶
9、由南半球航行至北半球，纬差不一定是北DA、B、C都错,甲船从179E航行至179W，乙船从1E航行至1W，下列说法正确的是_：A经差大小、方向都相等 B经差大小、方向都不相等 C经差大小相等，方向不等 D经差方向都相等，大小不等,地球上某点=40N，=120E，则它与地心的对称点是：A.=40S，=120W B.=40S，=120E C.=40N，=060W D.=40S，=060W,赤道对称地轴对称地心对称,大地坐标系,目的：确定大地球体与地球椭圆体的相对位置关系 大地坐标系建立：确定椭圆体参数（定量）确定椭圆体中心位置（定位）确定坐标轴方向（定向）大地坐标系、大地球体和地理坐标为使选定的地
10、球椭圆体与大地水准面接近，不同国家采用不同坐标系，同一经纬度数值在不同坐标系下位置不同。美国WGS84 中国 西安坐标 北京坐标 2000国家大地坐标系。,不同坐标系使用注意问题1、相邻两张海图坐标系不同(见P8)2、卫星定位系统与海图坐标系不同(见P8)3、电子海图与纸质海图坐标系不同,从海图上查得GPS船位修正的说明中有“Latitude 1.10 Southward，Longitude 0.4 Westward”字样。GPS的经、纬度读数为：3040.2S，1512.5W。则用于海图上定位的数据应为：A3041.3S，1512.9W B3041.2S，1512.7W C3039.2S，1512.3W D3040.0S，151.5W,
