航海学I船舶定位

⑤以风中航迹线为准顶风预配风压差 得
到真航向；
⑥推算起点和推算终点在计划航线上的长 度即为推算航程S；并进行正确标注。
❖ 练习题：
❖ 1 、 某 船 真 航 向 090º、 船 速 12 节 ， 航
行海区有北风六级（ 为4º）、北流3
节的影响，试作图求推算航迹向和推 算航速？
❖ 2、某船计划航迹向090º、船速12节，
图上标注 推算船位附近，用分数形式标明船位的时间和当时的计程仪读数 在计划航线上，标注计划航迹向、罗航向和罗经差（或陀罗航向和陀罗差）。
由于罗经差、计程仪改正率、风流压差，加之读取读数、操舵 不稳和海图作业等方面的误差，会导致航迹推算产生误差，随 着航行时间的推移，这种积累误差会达到相当程度。航迹绘算 的精度由以下两种精度决定:
❖ 熟练掌握各种航行环境下的航迹绘算方法及风流合 压差角的测定；
❖ 掌握航迹计算法和航迹推算精度的定性分析。 ❖ 重点：风流中的航迹推算的基本概念和方法及风流
合压差角的测定。 ❖ 难点：风流中的航迹绘算方法。
❖ 航迹推算的要求:
❖ 开始时间:在船舶驶出领航水域或港界，定速 航行后立即开始。推算起始点必须是准确的观 测船位。
愈小；平底船要比尖底船的 大； ❖ 5．船舶受风面积和船型：受风面积大，
亦大。
❖ 经过实测并以统计学方法可以得到如下
求风压差经验公式：
K
VW VL
2
sin QW
VW，VL——分别表示风速和船速(m／s)；
QW——风舷角；
Kº——风压差系数，以度计。
上述公式仅适用于风压差值不超过10º～ 15º的 情况。
1. 向下风漂移的速度远小于风速
2. 方向也不一定与风向平行;
3. 而是一个以R为矢量的方向和速度漂移,如下图;
顶 风
顺 风
❖ 船 同舶作是用在下船，速 沿矢 着量风V中E航和迹漂C向移G矢航量行R的。共
此时，虽然船首在真航向上，但是船舶的
航迹是压向下风的风中航迹向CG上。此时：
计划航迹向CA
❖ 根据进一步地研究，人们又提出了以下 的风压差经验公式：
1.4
K
VW VL
sin QW 0.15sin 2QW
风压差系数Kº，各船必须在各种风力和吃 水情况下，进行实测25次～30次风压差值， 然后根据上述风压差系数公式，反推出风 压差系数Kº的平均值来 。
风中航迹绘算，海图作业如图所示。
这种情况，应采取“先风后流”的海 图作业方法，即先加风压差，求得风 中航迹向后，再加水流影响，即在风 中航迹线上作水流三角形，从而求得 推算航迹向来。
①从推算起点画出真航向线；
②真航向加风压差(顺风加角)得风中航 迹向；
③在风中航迹线上截取计程仪航程 (SL=(L2—L1)(1+ΔL)＝VLt)得截点； ④由截点作水流矢量得推算船位；
❖ 航迹推算包括:
1.航迹绘算(track plotting) 2.航迹计算(track calculati作业法(chart work)。 ❖ 它解决的二个问题:
一是根据船舶航行时的TC、SL和风流要素，在海图 上绘画出推算航迹和推算船位(estimated position， EP)；
(3)连接起点与终点的矢量，即为推算航 迹向和推算航程；并进行正确标注。
❖ 2．已知CA、VL、流向、流速，求真航向和
推算航程的海图作业
(1)从推算起点画计划航迹线； (2)从推算起点画流向、截取流程； (3) 以 水 流 矢 量 终 点 为 圆 心 ， 以 计 程 仪 航 程 (SL=(L2—L1)(1+ΔL)=VLt)为半径画弧 ，与 计 划 航 迹线的交点，即为推算船位； (4)从推算起点作流程终点与推算终点连线的平行线， 即为真航向线； (5)在计划航线上推算起点至推算船位的长度即为推 算航程；并进行正确标注。
左舷受风为＋
风中航迹向CG
TC
右舷受风为
而实际推算航程＝计程仪航程，即S=SL。
为风压差（leeway），即真航向与风中
航迹向之间的夹角。
❖ 影响风压差的因素：
❖ 1．风舷角：风舷角近90º， 最大； ❖ 2．风速：风速愈大， 愈大； ❖ 3．船速：船速愈大， 愈小； ❖ 4．吃水和水下船型阻力：吃水愈大，
二是根据CA 、SL和风流要素，预配风流压差，作 图求出应驶的TC和EP。
❖ 各种风流情况下的航迹绘算:
❖ 一、无风流情况下的航迹绘算
❖ 所谓无风流影响，是指风流很小，其对航 向的影响小于±1º，可以忽略不计。
❖ 在海图上拟定的计划航线，就是船舶将要 航行的计划航迹；计划航迹的前进方向， 叫计划航向(course of advance，CA)。
❖ 从推算起点画一小段真航向线，然后顺 着风向加风压差角得风中航迹向，在其 上截取计程仪航程(相对计程仪计风不计 流，所以航程是受风影响后相对于水的 航程，也就是在无流时的实际航程)，并 进行正确标注。
三、有流无风情况下的航迹绘算
❖ 航海上经常遇到的水流有三种。
❖ 1．海流(current)：又称洋流(ocean current)。它是由于相邻海区间，海水长期
四、有风流情况下的航迹绘算
❖ 在有风流情况下，真航向与风流影响下 的航迹向之间的关系是：
计划航迹向CA 推算航迹向CG
真航向TC
风流压差
船偏在航向线右面时为() 船偏在航向线左面时为()
为风流合压差，简称风流压差(1eeway and drift angle， )。
❖ 是真航向与风流影响下的航迹向
❖ 风舷角是指风向与船首尾线的夹角。
❖ 风向是指风的来向；流向是指流的去向.
航海上把风舷角小于10º的风称为顶风；
风风舷舷角角大在于801º～701º的00风º之称间为的顺风风称；为横风风；来流去
风舷角在10º～80º之间的风称为偏逆风；
风舷角在100º～170º之间的风称为偏顺风 。
❖ 船舶在风中行驶时:
存在温度、密度或气压的不同，或长期受
定向风的作用，使海水产生水平方向的流
动。一般在一定时间里流向、流速基本不
变，故称恒流。海图上
0.5kn
用
表示，箭头方向为流向，上面注记平均流
速。
❖2．潮流(tidal stream)：由于潮汐形成海水 周期性的涨落而引起的海水水平方向的运 动。
❖ 其流向,流速都是变化的,在做航迹绘算时 采用求平均的流向,流速或者是用累计的流 向和流速,如下图所示:
❖ 航迹推算工作在整个航行过程中，应该是连续 不断的，不得无故中断，直至驶入领航水域或 接近港界有物标可供导航时，方可终止。航迹 推算的起点、终点应记人航海日志。
❖ 中止情况: 在狭水道或渔区航行时可中断推算， 但是应该将中止点和复始点在海图上画出并记 入航海日志。
❖航迹推算在沿岸水流影响显著的航区应 该每小时进行一次；在其他航区，一般 每2h一4h进行一次。
推算航迹线的方向
❖ 在无风流情况下，其推算依据是:
CA=CG=TC=CC+ △C=GC+ △G
SL= （L2-L1）*(1+ △L )
即
:
计划航迹向CA 推算航迹向CG
推算航程SG
计程仪航程SL
真航向TC
无风流情况下的航迹绘算步骤: 1.在海图上由推算起点画出计划航线即真航向线; 2.在此航向线上以计程仪航程（SL）或航速与航时 之积（VL•t）为推算航程（S）截得积算点为推算 船位的方法。 3.此船位称为积算船位（dead reckoning position，DR）。
二、叠标导航法
❖若操纵船舶沿着某叠标线航行，此时叠
标方位与船首向之差即为风流压差 。
三、雷达观测法
❖ 雷达采用船首向上显示 方式，观测某一固定物 标的相对运动方向，在 一段时间内其影像分别 为a1，a2，a3…，使雷 达方位标尺平行于该物 标影像的相对运动轨迹， 则此时方位标尺在固定 刻度盘上所示读数即
这种情况，应采取“先流后风”的 海图作业方法，即先作水流三角形 预配流压差，然后再顶风预配风压 差，从而求得应驶的真航向。
①从推算起点画出计划航迹向CA；
②从推算起点画水流矢量；
③以水流矢量终点为圆心，以计程仪航程
S为L风为中半航径迹画线弧交CCGA)；得推算船位点(此虚线
④由推算起点画 CG平 行线得风中航迹线；
航向误差:
1. 罗经误差 2. △C, △G的误差 3. 操舵不稳产生的误差 4. 绘航线的误差
航程误差:
1. 读取计程仪计数的误差 2. △L 误差 3. 海图上量取程的误差有关
综合上述各因素:无风流时推算船位的误差2%SL
二、有风无流情况下的航迹绘算
❖ 风与风压差 1.由于船舶自身运动产生的风，叫做船 风。船风的风向与航迹向方向相同， 风速等于船速。 2.因此，船舶在风中航行时驾驶人员所 测得的风，不是真风，而是真风与船 风的合成风，叫做视风。真风、船风、 视风三者之间关系可以用风速矢量三 角形来求得。
左偏开。
❖ 当船舶航行在有水流影响的海区时，船舶将 同时受到两个力的作用。
1、一个力使船舶沿着真航向，以相对于水的 计程仪航速(speed by log)VL航进； 2、另一个力则使船沿着水流流向，以流速Vc 漂移。
因此，船舶是沿着这两个力的合力方向，即 沿着计划或推算航迹向，以推算航速(speed made good)航行的。
❖3．风生流(wind-drift current)：是
本海区或相邻海区受较长时间定向
风的作用，使海水表层产生水平方
向的流动。
VC
0.0127
sin VW
（m/s）
按此公式计算，五级风可能产生1／3kn，八 级风可能产生2／3 kn风生流。流向约从下风 向偏开45º，在北半球向右偏开，在南半球向
2 ．已知CA和VL，求预配流压差
后船舶应该采用的真航向和推算航 程。
❖ 1．已知TC、VL、流向、流速，求推算 航迹向与推算航程的海图作业：
(1)从推算起点画出真航向线，沿真航 向 线 截 取 计 程 仪 航 程 (SL=(L2— L1)(1+ΔL)=VLt)，得积算点； (2)从积算点画水流矢量，截流程，得推 算终点；
为 。
四、物标最小距离方位与正横方位差法
计划航迹向CA 流中航迹向CG
TC
左舷受流为＋
右舷受流为
❖式中为 流压差(drift)，即真航向与航 迹向之间的夹角。
当船舶航行在已知水流要素的海区 时，航迹绘算工作主要是要解决以 下两类问题：
1 ． 已 知 TC 、 VL 、 流 向 、 流 速 ， 求船舶相对于海底的推算航迹向和 推算航程；
第二篇 船舶定位
船舶位置航行条件有效的航行方法采 取有效的安全措施 确定船位的方法有两大类: 1. 航迹推算: 又分成航迹绘算和航迹计算 2. 定位: 陆标定位,电子定位以及天文定位. 重点掌握: 航迹推算和陆标定位.
第一章 航迹推算
❖ 航迹推算(track made good)是根据航向、航 程和风流资料，不借助外界物标或航标推算 出有一定精度的船舶航迹和船位的方法。
之间的夹角，它等于风压差 与流
压差 的代数和：
同样也是可以解决两类问题：
1．已知真航向TC，计程仪航程SL或 计程仪航速VL和风流资料，求推算航 迹向和推算航程S。
2．已知计划航迹向CA，计程仪航程SL 或计程仪航速VL和风流资料，求真航 向TC和推算航程S。
❖ 1．已知真航向TC，计程仪航程SL或 计程仪航速VL和风流资料，求推算航 迹向和推算航程S。
航行海区有北风六级（ 为4º）、北
流3节的影响，试预配风压差求该船 应驶什么真航向？推算航速是多少？
第二节 风流压差和航迹向的测算方法
❖ 一、连续观测定位法 ❖ 二、叠标导航法 ❖ 三、雷达观测法 ❖ 四、物标最小距离方位与正横方位差法 ❖ 五、单标三方位求航迹向
一、连续观测定位法
❖ 在一定时间内，测得3个～5个观测 船位，用平差方法(各船位到该直线 的距离平方和为最小值)以直线“连 接”各观测船位点，则该直线即为 航迹线，量取该线的前进方向，即 为航迹向，风流压差也同时求得。
⑤连接推算起点和推算船位，此连线 即为推算航迹线，其长为推算航程S； 风中航迹向与推算航迹向之间夹角为 流压差；并进行正确标注。
40'.0
1000 40'.0
TC
CG 070 GC 055 DG 1 4 10
0800 10'.5
2．已知计划航迹向CA，计程仪航程 SL或计程仪航速VL和风流资料，求 真航向TC和推算航程S。