航海六分仪
航海六分仪的误差
航海六分仪是一种用于导航的仪器，它可以根据太阳的位置来测量船只的距离和方向，从而帮助船员确定航向。
然而，由于各种因素的影响，六分仪的测量结果可能存在一定的误差。
误差产生的原因主要包括人为因素和环境因素。
人为因素包括仪器的清洁度、透明度、读数的准确性等，这些都会影响测量的精度。
环境因素包括大气折射、风力、风向、水流等自然因素的影响，这些因素可能会导致太阳光线的偏离，从而影响六分仪的测量结果。
此外，六分仪的使用也需要一定的技巧和经验，对于新手来说，他们可能会因为操作不当而产生误差。
一般来说，航海六分仪的误差范围在几度到十几度之间。
如果误差过大，可能会导致船只偏离航线，增加航行风险。
因此，在使用六分仪进行导航时，需要定期对仪器进行检查和校准，以确保其准确性。
在实际应用中，航海六分仪的误差可能会对航海安全造成一定的影响。
例如，如果船只在浓雾或暴风雨等恶劣天气下航行，六分仪的误差可能会更大，这可能会增加船只失控或碰撞的风险。
此外，如果船只在远离陆地的海域航行，六分仪的误差也可能会影响船只的航行方向和距离，从而增加航行时间和燃料消耗。
为了减小航海六分仪的误差，可以采用多种方法。
首先，定期对仪器进行检查和校准是非常重要的。
其次，可以通过选择合适的时间和地点进行测量来减小误差。
例如，在天气晴朗、大气折射较小的情况下进行测量可以获得更准确的测量结果。
此外，使用高质量的六分仪和定期更换磨损的部件也是减小误差的有效方法。
总之，航海六分仪的误差是一个需要考虑的重要问题。
通过定期检查和校准、选择合适的时间和地点进行测量、使用高质量的仪器和部件等方法，可以减小误差，提高航海的安全性和效率。
同时，我们也应该注意人为因素和环境因素的影响，并采取相应的措施来减小这些因素的影响。
只有这样，我们才能更好地利用航海六分仪进行导航，保障航行安全。
大航海时代的航海工具与仪器
大航海时代的航海工具与仪器大航海时代是指15世纪至18世纪初，欧洲航海家们为了探索新大陆、拓展贸易网络以及寻找财富而进行的一系列航海探险。
在这个时期，航海工具与仪器的发展起到了至关重要的作用。
本文将介绍大航海时代中使用的主要航海工具与仪器，包括指南针、六分仪、海图等。
一、指南针指南针，又称罗盘，是航海中最关键的导航工具之一。
它基于地球的地磁场原理，可以指示方向。
大航海时代的指南针采用了磁石制成的指针，通过悬浮在液体中使其保持水平。
指南针在船舶上的使用使得航海者们可以确定船舶的方向，从而更加准确地进行航海。
二、六分仪六分仪是一种测量角度的仪器，用于确定航向。
它由一个可以旋转的圆盘和一个固定的尺度组成。
航海者可以通过观察六分仪上航向的刻度，并结合船舶的实际情况，准确地确定船舶的行驶方向。
六分仪在大航海时代被广泛使用，成为船舶导航的重要工具。
三、海图海图是航海者们进行航海时的重要辅助工具。
它通常记录了海洋、陆地、港口、岛屿以及航行线路等信息。
大航海时代的海图制作比较简单，常常是由航海者自行绘制。
航海者们根据观察到的地理特征以及航行日志中的信息，将这些记录在海图上，供后续的航海者参考。
海图在航海中起到了导航和定位的重要作用。
四、时钟在大航海时代之前，航海者们往往缺乏准确的时间判断。
然而，准确的时间对于航海导航非常重要。
时钟的发明解决了这一问题。
航海时钟的发明者约翰·哈里森设计了一款精确度高的时钟——哈里森海上天文钟，能够在船舶的摇晃中依然保持准确。
海上天文钟的使用使得航海者们能够根据恒星和太阳的位置，准确判断船舶的经度和纬度。
五、象限仪象限仪是一种用于确定船舶位置的仪器。
它基于角度和天体观测来确定船舶的纬度。
使用象限仪时，船舶上的航海者通过观测天体（如北极星）与象限仪上的刻度，计算出船舶当前的纬度。
象限仪提供了一种可靠的方法，使航海者们能够在没有先进导航工具的情况下，准确判断船舶所处的位置。
总结：大航海时代的航海工具与仪器的发展，为航海者们的探险探索提供了重要的支持。
六 分 仪
六分仪主要是用来测量两物件之间的夹角，在航海上常用来测量太阳和水平线之间的夹角。
它有两块镜子，其中一块是一边透明，一边反射的固定镜子，另一块则安装在一支活动臂上。
观测者通过小望远镜观望水平线，同时调较活动臂，让天体（例如太阳）的光线刚好反射到小望远镜，这样，太阳的影像便会和水平线重合。
再查看刻度，便可知道太阳距离水平线的角度了。
六分仪是相当准确的仪器，能达到 10 角秒（ 1 角秒即 1 度的 1/3600 ）的精度，而实际定位则准确至 1 公里左右。
明白了六分仪的原理，不如说说如何使用六分仪找出自己在地球上的位置吧。
在正午前后，每分钟用六分仪测量太阳与水平线的夹角一次，读数最大的便是太阳上中天时的水平高度。
再从天文年历查出今天（你必须知道今天的日子）太阳的赤纬，即可知道身处的纬度了※。
另外，假设你在出发前的手表是校准的，太阳应该在出发地的正午 1 2 时※※上中天。
如果你发现太阳在手表指著上午 11 时的时候上中天－－也就是当地的正午比出发点的正午早 1 小时，你现在的经度便是出发地以东 15 度了。
※算式如下：当地纬度＝ 90°＋太阳赤纬－太阳上中天时的水平高度※※实际上，太阳有时稍早於正午 12 时上中天，有时则稍迟，但可从天文年历刊出的数据修正。
（接图）第一种方法:由黄经计算太阳回归运动定量地表现为太阳赤纬的变化。
任何时候，太阳赤纬总是等于太阳直射点的纬度。
二十四节气按太阳黄经划分，其更重要的区别在于太阳赤纬的不同。
太阳赤纬的变化，影响各地的昼夜长短和正午太阳高度的大小，二者都是季节变化的主要因素。
太阳的赤纬随其黄经而变化。
根据太阳黄经可求知所对应的太阳赤纬，其计算公式是：sinδ＝0. 3977sinλ当然这种方法必须先知道太阳黄经.第二种方法:直接计算太阳赤纬角ED=0.3723＋23.2567sinθ＋0.1149sin2θ－0.1712sin3θ－0.758cosθ＋0.3656cos2θ＋0.0201cos3θ（5）式中θ称日角，即θ=2πt／365.2422这里t又由两部分组成，即t=N－N0式中N为积日，所谓积日，就是日期在年内的顺序号，例如，1月1日其积日为1，平年12月31日的积日为365，闰年则为366，等等。
11.0 天文定位.
眼高差
总改正 真高度 计算高度 高度差
d
c ht hc Dh
四、高度差法求天文船位线
4、画天文船位线
墨卡托海图绘图法
找作图点；
画计算方位线；
截取截距；
白纸上绘图法
作经纬线； 画简易墨卡托海图；
同上作图；
五、太阳中天高度求纬度
船位线求取方便、误差最小、正午船位。
1、观测太阳中天高度求纬度原理
国际上规定 ，一等星的亮度为六等星亮度的 100倍，即星等相差5倍。 星等增加亮度暗； 星等减少一等，则亮2．512倍。
七、测星定位
金星：平均星等-3．8(-3．0～-4．4)最亮
一等星：大角、织女一、五车二、天津四 月亮在满月时 -12.6
格林经线上太阳上中天的地方平时来代替。
五、太阳中天高度求纬度
Dλ ：太阳中天时时区中线经度与测者经度之差 (
未知)。
区时的时区中线经度λm与区时1200的推 算经度λ1200之差代替。 λE为“+”，λw为“—”
中天前后数１０秒钟之内高度变化非常缓
慢、误差忽略不记。
五、太阳中天高度求纬度
3、观测太阳中天高度求纬度的计算步骤：
六、太阳中天移线定位
1、太阳移线定位的条件
太阳移线定位的精度要求：
两次观测的时间间隔 约为
1~2h
太阳方位变化 约为30°～50°为宜，以不小于30°
太阳移线定位时机：中天前后一段时间 太阳移线地区：低纬度海区内
六、太阳中天移线定位
2、太阳中天移线定位方法 白天天文定位的基本方法（计算简便，误差小） 直接平移天文船位线,图1 转移方法： 转移作图点, 图2
切
六分仪
老男神=智慧+肌肉
• 六分仪的原理由伊萨克· 牛顿提出。 • 1732年，英国海军开始将原始仪器 安装在船艇上，因为当时最大测量 角度是90度，因此被称为八分仪。 • 1757年，约翰· 坎贝尔船长将八分仪 的测量夹角提高到120度，发展成为 六分仪。其后六分仪的测量夹角虽 然逐渐提升到144度，但是其名称却 一直保持不变。 在航海上常用来测量太阳和水 平线之间的夹角。 它有两块镜子，其中一块半 透半反射镜，另一块则安装在一 支活动臂上。 观测者通过小望远镜观望水 平线，同时调较活动臂让天体 （例如太阳）的光线刚好反射 到小望远镜，这样，太阳的影像 便会和水平线重合。 再查看刻度，便可知道太阳 距离水平线的角度了。
航海六分仪的原理
航海六分仪的原理航海六分仪是一种用于确定船只在海上的位置和方向的仪器。
它是基于太阳的高度和方位的测量准则来进行导航的。
以下是关于航海六分仪的原理的详细解释。
航海六分仪的原理可以被分为两个主要部分：高度观测和方位观测。
高度观测是通过测量太阳或其他星体的高度来实现的。
在天文导航中，我们可以利用太阳的角度来推断一个地点的纬度。
当太阳到达天顶时，其高度角为90度，这对应着地球的赤道线。
然后，我们可以通过观测太阳的角度和当前时间来计算所处的纬度。
为了测量太阳或星体的高度，船上的观察员使用一根垂直安装的望远镜，可以通过其视野观察到船只航行的海平面。
这个观察涉及到一个称为六分仪的设备。
六分仪是由一个可旋转的六分仪仪盘和一个固定的望远镜组成的。
六分仪仪盘上有一个标度，用于测量太阳或星体的高度。
望远镜通过一个水平支架连接到仪盘上，望远镜的角度和方向可以通过六分仪仪盘的刻度来测量。
观察员通过望远镜来观测太阳或星体，然后确定其高度。
方位观测是通过测量太阳或其他星体的方位来实现的。
观测员可以借助一个称为方位圆的装置来测量太阳或星体的方位。
方位圆是固定在船体上的一个圆面，上面刻有360度的方位刻度。
观察员通过望远镜观察太阳或星体，然后使用望远镜上的十字线对准方位圆上的刻度。
观察员读取所对准的刻度，从而确定了太阳或星体的方位。
使用高度观测和方位观测的结果，观察员可以确定船只在海上的位置。
观测员使用一个称为航海表的工具来记录高度和方位观测的数据。
航海表是一个类似于表格的工具，上面刻有不同的时间和纬度值。
通过测量太阳或星体的高度和方位，观测员可以在航海表上找到对应的时间和纬度值。
然后，他们可以使用这些数据来计算船只的位置，并确定接下来的航向。
需要注意的是，太阳的高度和方位在不同的时间和地点都会有变化。
因此，观测员需要根据当前时间和所处位置的纬度来计算预期的太阳高度和方位。
这些数据可以通过天文表或计算工具来获取。
总之，航海六分仪通过测量太阳或其他星体的高度和方位来确定船只在海上的位置和方向。
六分仪工作原理
六分仪的工作原理报告151650215暴春晖六分仪作为一种用来测量远方两个目标之间夹角的光学仪器，广泛地应用于十八世纪人类航海活动中，人们通常用它来测量某一时刻太阳或其他天体与海平线或地平线的夹角，由此获得船只所在位置的纬度。
六分仪具有结构简单，使用方便，可以代替星盘，在摆动着的物体如船舶上观测。
而作为光学仪器，它也具有一定的局限性，在阴雨天气不能使用，在夜间使用时需要被观测的天体具有一定的亮度，一般为北极星。
六分仪的结构如图，它具有扇状外形﹐其组成部分包括一架小望远镜，一个半透明半反射的固定平面镜，即地平镜﹐一个联结在活动臂上的活动反射镜，即指标镜。
为了提高精度，还配有微调螺旋和游标尺等部件。
刻度弧位于架体下端，刻有每隔1°的圆弧。
刻度弧0°左侧的为主弧从0°～140°，用于读取物标夹角的正角读数；刻度弧0°右侧为余弧从0°～5°，是负角度数，用于六分仪误差的测定。
六分仪的原理最早由牛顿提出，即光线的入射角等于反射角。
除此之外，还需要人们已知测量时的日期，用于查阅天文年历，得到当时天体的赤道坐标。
进行测量时，观测者手持六分仪，通过小望远镜观察水平线，如海平面，同时调节活动臂，使天体的光刚好反射到望远镜中，此时天体镜像与水平面重合，查看刻度就能得到其水平高度﹐误差主要与刻度盘的精度有关，约为±0.2°～±1°。
如图一所示，由几何关系可以得到，天体的高度角h是刻度值角度ω的2倍，则h=2ω再代入公式cos z = sin φ sin δ + cos φ cos δ cos t 就可以得出该地的纬度φ。
其中z为天体天顶距（90°—h），δ为天体的赤纬，通过查阅天文年历得到，t为时角，可以由地方恒星时与天体赤经相减得出，恒星时也可以通过简单计算得到。
若以太阳为参考天体，则时角t=0°，代入上式可以得到φ = z + δ对于太阳，因δ的日变化量很小，一年内任何一天的赤纬角δ都可以用下式计算：sinδ=0.39795cos[0.98563(N-173)/180*pi] 式中N为日数，自每年1月1日开始计算，δ单位为弧度。
六分仪原理
＝ h⊙s ＋（i+s）＋（－d）＋（－ρ＋p0 cohst ＋SD ）
＝
h
⊙ s
＋（i+s）＋《眼高差表》＋《太阳下边改正表》
＝ h⊙s ＋（i+s）＋d＋c
(1) 眼高差表d：以测者眼高e(m或ft)查取 眼高差。
(2) 太阳改正表c：查表引数为观测日期段和 太阳下边或上边观测高度，分别查取太阳下 边或太阳上边的高度改正，查表时需作简单 内插。
第一节 航海六分仪
一、航海六分仪及其测角原理 1．六分仪的结构
六分仪(sextant)的构件和名称
2．测角原理
六分仪的测角原理基于平面镜反射定理 即：光线的入射角等于反射角 光线连续经过两个平面镜反射，光线入 射方向与最后反射出方向的夹角，等于 两镜夹角的二倍。
1= 2 3= 4
S
动镜 A
HBA=3+4= 23 OAB=22
眼高差表：共用。 星体高度改正c：共用。 行星高度补充改正c :查表引数是观测 日期 和地面观测高度h。
例4-5-5 1996年1月2日，测得金星高度六分仪读数2518.8， 指标差和器差为-0.8，测者眼高e 为14m，求金星真高度。
hs♀ 2518.8
i+s
- 0.8
d________-__6__.6________
(2) 棱性差(option error)：动镜、定镜及 滤光片前后镜表面互相不平行，各镜表 面不平而引起的偏差。
(3) 刻度差(worm and rack error)：刻度 弧、鼓轮和游标的分划刻度不准所致。
这三项系统误差统称为六分仪器差S，出 厂前已测定好， 可以从六分仪箱盖内的六分仪鉴定书中， 以测角为引数查取，供观测高度后的修 正。
大航海时代的航海技术与科学
大航海时代的航海技术与科学大航海时代是指欧洲在15世纪至18世纪期间，通过海上航行开始进行全球探险和贸易活动的历史阶段。
在这个时期，航海技术与科学发展迅速，为后世的航海业和全球化进程奠定了基础。
本文将从航海工具、导航技术和航海科学三个方面来探讨大航海时代的航海技术与科学。
一、航海工具在大航海时代，发明了许多用于航海的仪器和工具。
其中最重要的就是指南针。
指南针最早是由中国发明的，通过指向地球的北极，船舶可以确定自己的方向。
欧洲航海家在接触到指南针后，迅速将其运用到海上航行中。
此外，航海中还发展了六分仪、瞄准器、六分尺等工具，这些工具帮助航海家计算方位、距离和速度，提高了航海的准确性和效率。
二、导航技术在大航海时代，船舶的导航主要依靠天文观测。
航海家使用星空来确定自己的位置和航线。
其中最常用的是观测北极星和太阳的方法。
观测北极星可以确定船舶的纬度，观测太阳可以确定船舶的经度。
另外，使用天球仪可以观测其他星体的位置和运动，从而辅助导航。
此外，航海家还使用了日晷、时钟等工具来测量时间，以便更准确地推算出船舶的位置和速度。
三、航海科学大航海时代也催生了航海科学的发展。
航海科学涉及天文学、地理学、物理学等多个学科，为航海提供了理论和技术支持。
在天文学方面，航海家通过观测星体和运用数学方法，建立了精确的星表和星历，为航海家确定位置和航线提供了依据。
在地理学方面，地图制作和地理探险成为航海家们的重要任务。
他们在探险中发现了新的陆地和海洋，绘制了许多准确的地图，为后来的航海家提供了重要的参考资料。
此外，航海科学还推动了对气候、海水性质和潮汐等现象的研究，为航海提供了更多的信息和数据。
总结起来，大航海时代的航海技术与科学在推动人类探索世界、拓展海外贸易和发展航海业方面起到了重要的作用。
航海工具的发展提高了航海的准确性和效率，导航技术的进步使航海家能够准确测定位置和航线，航海科学的发展为航海提供了理论和技术支持。
这些突破使得船舶能够勇敢地航向未知的海洋，开启了全球化进程，并为人类了解地球提供了重要的契机。
航海六分仪的原理和使用，一看就懂（图文详细版）
航海六分仪的原理和使用，一看就懂（图文详细版）一、六分仪是一种光学仪器，可以测量远方两个目标之间的夹角——最常用的是测量天体与海（地）平线或天体与天体之间的夹角。
测出夹角，再查得当天太阳直射点的纬度，就能确定观测者所在的纬度。
这对航海有重大意义。
自18世纪面世以来，六分仪一直是重要的定位和导航工具。
六分仪简化之后，就是这样。
包括两大部分。
第一部分，包括架体、分度弧、望远镜、半透明半反射的地平镜，都是固定住的。
这个角是60度，但分度弧的刻度是0度到120度。
另一部分，是指标臂，以及固定在指标臂上的指标镜。
地平镜与指标臂归零时的指标镜平行。
为了更简化，这里设定指标臂归零时，地平镜、指标镜、0刻度线，三者平行。
二、观测者通过望远镜和地平镜，注视着远方的海平线。
上中天的太阳，其光线射向了指标镜。
转动指标臂，让阳光反射到地平镜上。
观测者的视野里，开始出现太阳的影像。
当太阳影像与海平线相切时，指标臂的指针对准的刻度，就是太阳此时的高度角（太阳高度角就是太阳光的入射方向和地平面之间的夹角）。
这是极度简化的操作方法。
实际使用时，要有校准和调整的步骤，还要确保六分仪垂直于地面（以望远镜的光轴为轴心，让整个六分仪左右摇摆，使得视野中的太阳影像对海平线作钟摆运动时，不会下沉到海平线以下）。
并且，使用六分仪测天体高度，不是只测一次就得出结论，而是要连续多次测量。
另外，更多时候，是先对准太阳，让阳光从地平镜和望远镜中通过，再慢慢地将海平线拉入视野。
当然了，一开始不必了解这么细，先知道大概的原理就行。
有一点需要说明，人类的眼睛不是钛合金狗眼，承受不住正午阳光的直射，所以六分仪装上了可以活动的滤光片。
三、现在我们来看六分仪测量天体高度角的原理。
以下就是证明的过程（其实就是一道初中的几何证明题，非常简单）：指标臂角度归零的时候，地平镜、指标镜和0刻度线，这三者是平行的。
所以∠2，其实也等于指标镜与0刻度线的夹角。
有些六分仪的地平镜，用的不是半反半透的镜片，而是由一半镜子一半玻璃拼接而成的。
航海仪器介绍
航海仪器介绍航海仪器用于确定船位和保证船舶安全航行的仪器的统称，主要是航行定位仪器。
航行定位仪器可大致分为用于天文定位（见）和无线电定位（见）等四类。
有些仪器可供几种定位方法采用。
航迹推算仪器供航迹推算用仪器。
主要有罗经，计程仪，自动操舵仪，迹记录器等。
1、罗经：确定航向和观测物标方位的仪器。
一般海船都装有陀螺罗经和磁罗经两种，前者精确方便，后者简单可靠，互相取长补短。
罗经和同为最重要的航海工具，在海图上画出航线后，船舶就依靠罗经指示航向，沿航线驶向目的地。
磁罗经是利用磁针指北的特性而制成。
指南针即是原始型式的磁罗经，是中国古代四大发明之一。
用于航海的指南针又称罗盘。
铁船出现后，磁经产生了自差。
19世纪以后，先后提出消除自差的方法，至20世纪初，性能稳定、轴针摩擦更小的液体罗经制成，曾用于大部分船舶。
磁罗经有磁差，是由于地磁极与地极不一致而产生。
存在于磁北和真北之间的夹角，即磁偏角。
海图上标注有本地磁差和年变化率，使用磁罗经时可据以修正读数。
磁罗经结构主要由罗经柜和罗经盆组成，带有磁针的罗经卡安装在盆内。
电罗经罗经又称陀螺罗经，是利用陀螺仪的定轴性和进动性，结合地球自转矢量和重力矢量，用控制设备和阻尼设备制成以提供真北基准的仪器。
陀螺罗经是由主罗经与分罗经、电源变换器、控制箱和操纵箱等附属设备构成。
2、计程仪：测量航速、累计航程的仪器。
它和罗经同为航迹推算的基本仪器，在海图上作业就是根据计程仪读数在航线上量取航行距离。
原理和性能近代计程仪主要由测速部分和指示部分组成。
测速部分用以检测和放大船舶航速信号或航程信号；指示部分用机械或电气形式显示船舶航速或航程，再通过积分或微分方法显示航程或速度。
不同类型的计程仪的工作原理和性能如下所述。
①拖曳计程仪。
利用相对于船舶航行的水流，使船尾拖带的转子作旋转运动，通过计程仪绳、联接锤、平衡轮，在指示器上显示船舶累计航程。
这种计程仪线性差，高速误差大，受风流影响大，操作不便，但性能可靠，有的船舶作为备用计程仪。
大航海时代航海仪器的发展
星盘最早起源于阿拉伯地区，后来传播到欧洲。在使用时，航海家需要先确定观测到的星辰和太阳的位置，然后 通过查表和计算得出船只的位置和航向。虽然星盘的精度不如现代导航设备，但在大航海时代，它是一种非常重 要的航海仪器。
象限仪
总结词
象限仪是一种用于测量天体高度的航海仪器，通过观测天体 与水平线之间的角度，可以得出船只相对于天体的位置。
详细描述
象限仪由地平圈和直角圈组成，通过观测天体与直角圈上的 刻度之间的角度，可以得出船只的高度和位置。在大航海时 代，象限仪是航海家必备的仪器之一，对于确定船只位置和 航向具有重要意义。
03
16-17世纪的航海仪器
航海表
总结词
航海表是用于测量经度的精密计时仪器，在16-17世纪的大航海时代中发挥了 重要作用。
详细描述
航海表由钟表匠约翰·哈里森于1735年发明，其设计灵感来源于伽利略·伽利雷 的脉搏计时器。它通过测量地球自转时间来计算船只所在的经度，极大地提高 了航海的准确性和安全性。
六分仪
总结词
六分仪是一种用于测量角度的航海仪 器，尤其在确定船只的航向和观测天 文导航方面具有重要作用。
详细描述
六分仪由约翰·哈里森于1730年左右 发明，它利用几何学原理，通过测量 太阳、月亮或其他天体的高度角来确 总结词
望远镜是一种用于远距离观测的仪器，在大航海时代中，它被广泛应用于天文导航和海况观测。
详细描述
望远镜的发明可以追溯到1608年，荷兰眼镜商汉斯·利伯在荷兰制造出了第一架望远镜。在大航海时 代，望远镜被广泛应用于观测星象、确定船只的位置以及观测海面状况，为航海者提供了更准确、更 全面的导航信息。
不可或缺的重要仪器。
水温计
水温计用于测量海水的温度，对于研 究海洋环境和气候变化具有重要意义。
六分仪的使用
今天，利用人造卫星建立的全球定位系统 (GPS ) 使我们随时知道自己身处何方。
但试想想，假如一天你流落荒野，身上的 GPS 接收器又坏了，你要如何得知自己的位置呢？在没有 GPS 之前，航海家靠著六分仪来纵横四海，这外型古怪仪器是怎样令航海家不会迷途的呢？六分仪主要是用来测量两物件之间的夹角，在航海上常用来测量太阳和水平线之间的夹角。
它有两块镜子，其中一块是一边透明，一边反射的固定镜子，另一块则安装在一支活动臂上。
观测者通过小望远镜观望水平线，同时调较活动臂，让天体（例如太阳）的光线刚好反射到小望远镜，这样，太阳的影像便会和水平线重合。
再查看刻度，便可知道太阳距离水平线的角度了。
六分仪是相当准确的仪器，能达到 10 角秒（ 1 角秒即１度的 1/3600 ）的精度，而实际定位则准确至 1 公里左右。
明白了六分仪的原理，不如说说如何使用六分仪找出自己在地球上的位置吧。
在正午前後，每分钟用六分仪测量太阳与水平线的夹角一次，读数最大的便是太阳上中天时的水平高度。
再从天文年历查出今天（你必须知道今天的日子）太阳的赤纬，即可知道身处的纬度了※。
另外，假设你在出发前的手表是校准的，太阳应该在出发地的正午 1 2 时※※上中天。
如果你发现太阳在手表指著上午 11 时的时候上中天－－也就是当地的正午比出发点的正午早 1 小时，你现在的经度便是出发地以东 15 度了。
※算式如下：当地纬度＝ 90°＋太阳赤纬－太阳上中天时的水平高度（你可知道为甚麼？）※※实际上，太阳有时稍早於正午 12 时上中天，有时则稍迟，但可从天文年历刊出的数据修正。
第一种方法:由黄经计算太阳回归运动定量地表现为太阳赤纬的变化。
任何时候，太阳赤纬总是等于太阳直射点的纬度。
二十四节气按太阳黄经划分，其更重要的区别在于太阳赤纬的不同。
太阳赤纬的变化，影响各地的昼夜长短和正午太阳高度的大小，二者都是季节变化的主要因素。
太阳的赤纬随其黄经而变化。
六分仪之构造及原理
六分仪之构造及原理六分儀是用來量度兩目標物之間精確角度的儀器，因其弧長約為圓周之六分之一（即約為60°）而得名。
而六分儀於航海上主要運用於天體之觀測。
最早用於海上量度天體的儀器稱為橫桿（或稱十字架）測天儀（Cross-Staff），該測天儀可自海平面上量度天體之高度，但缺點為觀測者需同時觀看水平線與天體，當天體高於水平面上很大時，觀測者需具備熟練之技巧。
在1590年，約翰戴維斯(JohnDavis)發明了背測式測天儀（Back-Staff），亦稱為戴維斯四分（或象限）儀（Davis'sQuadrant），使用此儀器時，觀測者須背對太陽，並將太陽投射的陰影調整與水平線同一直線。
西元1700年，牛頓（Newton）發現光學原理，但其重要性甚少被注意到，直到西元1730年，英國人John Hadley及美國人TomasGodfrey才發現六分儀之兩次反射原理，這個發現讓六分儀可以很精確地使用於天文航海。
所謂兩次反射原理是指：在同一個平面上，經過兩次反射之光線，其最初方向和最後方向之夾角為兩反射面夾角的兩倍。
又因為此原理，故六分儀測量角度可達120°（量測角度= 2 * 兩鏡面夾角）。
證明如下。
Prove that：∠a = 2∠bPf：∠b =∠PBA－∠BAC= ( 90°－∠e )－(90°－∠d )= (∠d－∠e)∠a = ∠SAB－∠ABM=(∠c＋∠d )－(∠e＋∠f )[∵入射角=反射角&_there4_∠c =∠d, ∠e=∠f ]= 2*(∠d－∠e)= 2*∠b圖二、六分儀之兩次反射原理。
六分仪的原理和使用方法
六分仪的原理和使用方法摘要：一、六分仪的简介二、六分仪的原理三、六分仪的使用方法四、六分仪的实用案例五、六分仪的维护与保养正文：六分仪是一种测量角度的仪器，广泛应用于航海、大地测量、天文学等领域。
它的原理基于三角测量法，通过观测目标与已知角度或距离的关系，从而测量未知角度或距离。
本文将详细介绍六分仪的原理和使用方法。
一、六分仪的简介六分仪最早起源于中国古代的测绘工具，后来经过欧洲航海家的改良，成为了一种重要的航海测量仪器。
现代六分仪主要由主体、望远镜、水平仪和测角器等部分组成。
二、六分仪的原理六分仪的原理是基于三角测量法。
当观测目标位于六分仪的正前方时，观测者通过望远镜观察目标，并调整水平仪使望远镜线水平。
此时，目标与六分仪之间的角度差即为所求角度。
根据已知角度和距离，可以通过三角函数计算出未知角度或距离。
三、六分仪的使用方法1.准备工作：在使用六分仪前，先检查各部件是否完好，并按照使用说明书进行组装。
2.测量角度：将六分仪放置在稳固的地面上，调整水平仪使望远镜线水平。
通过望远镜观察目标，并根据目标与已知角度或距离的关系，计算出未知角度。
3.测量距离：在已知角度和距离的情况下，通过三角函数计算出目标距离。
需要注意的是，测量距离时需要配合其他测量工具，如测距仪等。
四、六分仪的实用案例1.航海：船舶在航行过程中，需要不断测定位置和航向。
六分仪可以用于测定星座、陆地标志等目标的角度，从而计算出船舶的位置和航向。
2.大地测量：六分仪在大地测量中具有广泛的应用，可以用于测定地形地貌、建筑物等目标的角度和距离。
3.天文学：六分仪在天文学中主要用于观测恒星、行星等天体的位置和运动。
五、六分仪的维护与保养1.平时应将六分仪存放在干燥、通风的地方，避免阳光直射。
2.使用前，要检查各部件是否完好，如有损坏应及时维修。
3.操作六分仪时要轻拿轻放，避免剧烈震动。
4.定期清洁望远镜镜面，保持光学系统清晰。
5.长时间不使用时，应将六分仪置于干燥、通风的地方，避免受潮。
2六分仪认识
第二节 天体高度的观测与天体真高度
六分仪负角读数法
注意余弧上角度的读取 当刻度弧朝上时，0度 刻度线右侧的5度范围 的刻度弧称为余弧。 从余弧上读取的角度为 负角度。 负角度数的读取与正角 度数的读取相同，但分 数部分读法不同： 先按正角度读法读取分数和分的小数部分，然 后用60减去这个读书得到负角度的分数部分。
图示的测角读书是多少？
-2˚36′.2
航海六分仪
①望远镜
六分仪介绍
光学部分
②动镜 ③定镜
④
②
④滤光片
⑤指标杆 ⑥弹簧夹
③ ④ ⑩ ⑤ ⑦ ⑧
⑨
①
读数部分
⑦刻度弧
⑧鼓轮 ⑨游标
架体
⑩把手 连接部件
⑥
第二节 天体高度的观测与天体真高度
六分仪正角读数法
测角读数
刻度弧上的整度数
பைடு நூலகம்
鼓轮上的分数
+） 游标上分的小数 所测角度读数
图示的测角读数为多少？
六分仪的使用
六分仪的矫正六分仪的测角误差主要有6个，其中3个为永久性误差，其余为可矫正误差。
（1）永久性误差①偏心差：标臂的转轴中心和刻度弧中心不重合引起的误差。
②棱性差：动镜、定镜及滤光片前后镜表面不平行，各镜表面不平行引起的偏差。
③刻度差：各种刻度的分划不准确引起的误差。
（2）可矫正误差①垂直差（动镜差）：动镜镜面不垂直于刻度弧平面。
矫正：将指标臂移至35 o左右，左手平握六分仪，刻度弧朝外。
眼睛置于动镜后，如果动镜中看到的刻度弧与直接看到的刻度弧在一个平面，表示没有垂直差。
反之，表示存在垂直差，需要矫正，如图2-4-49。
用矫正扳手矫正动镜后面的矫正螺丝，如图2-4-51，直至动镜中看到的刻度弧与直接看到的刻度弧在一个平面，从而消除垂直差。
②边差（定镜差）：定镜镜面不垂直于刻度弧平面。
矫正：加适当滤光片，指标臂放在0 o左右，六分仪保持垂直对准太阳或星体，慢慢的正反转动鼓轮，仔细观察太阳（星体）和其反射影像是否有左右分开现象。
如有，说明存在边差。
用矫正扳手矫正定镜后远离架体的矫正螺丝，如图2-4-51，使太阳（星体）和其反射影像左右不分开，直至完全重合，如图2-4-50。
③指标差? ：刻度弧上的0 o与动、定两镜平行时的六分仪读数m之差。
?与读数m符号相反（?=0-m），它是由于动定镜平行时，指标臂不指0 o引起的。
矫正：a. 利用水天线测定矫正，指标臂放在0 o，对准水天线方向转动鼓轮，使直射和反射水天线接成一直线此时六分仪读数m，则?=0-m。
当指标差?超过6’时就应缩小它，方法是：将指标臂置于0刻度位置，用矫正扳手矫正定镜后接近架体的矫正螺丝，使水天线直接影像和反射影像重合，如图2-4-52。
b. 利用星体测定指标差，测定方法与测定水天线方法基本相同。
需要注意所选星体不宜太亮，这样能重合的准。
为了便于观测，星体高度也不宜过高。
C. 利用太阳测定指标差，采用太阳实像、反射影像上下相切的方法。
指标臂放在0 o位置，选好滤光片对准太阳，转动鼓轮，上切一次，读书为m1，再下切一次其读书为m2，两次相切平均数等于两像重合的读数m，即：（m1+m2）/ 2 因此，指标差i为：i=0－（m1+m2）/ 2 ，利用太阳测定指标差的优点是可以检验观测质量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
航海六分仪
航海六分仪时航海上用来观测天体高度的测角仪器。
1. 航海六分仪的结构
2. 其他航海六分仪的配备物品 包括一小瓶滑油，航海六分仪说明书，矫正启子，矫正扳手，清洁刷子，航海六
分仪鉴定书以及一块清洁布。
动镜
垂直差调整螺丝 动镜滤光片
定镜
边差调整螺丝 定镜滤光片 望远镜
松紧夹
度数指标
游标 鼓轮
指标杆 手柄 刻度弧
航海六分仪的测角原理基于平面镜反射定理，即光线的入射角等于反射角。
如上图，即∠1=∠2，∠3=∠4。
此外，∠WBA=∠3+∠4=2∠3，∠OAB=2∠2。
根据“三角形外角等于不相邻的两个内角之和”定理，所以：
h=∠WBA-∠OAB=2∠3-2∠2=2（∠3-∠2），又∠3位△ABD的外角，所以：
∠3-∠2=ω，即h=2ω。
或者说，光线连续经过两个平面镜反射，光线入射方向与最后反射方向的夹角，等于两镜的夹角的2倍，即h=2ω。
由此可知，当在海上使用航海六分仪从望远镜中看到天体反射影像与水天线W 相切时，天体高度h等于定镜和动镜夹角的2倍。
航海六分仪望远镜中太阳与水天线相切模拟图
但在航海六分仪制造过程中是按动镜实际转过的角度的2倍在刻度弧上刻注度数的，所以直接读出刻度弧上的度数即为观测天体的高度。
在航海六分仪的刻度弧上，从0°向左到130°的一段弧长叫做主弧，读数为正；从0°向右到5°的一小段弧长叫做余弧，读数为负。
总的来说，航海六分仪的读数是由刻度弧，鼓轮以及游标三个部分读数组成的。
如图，从刻度弧读数82°，从鼓轮读数3′，从游标读数0.6′，所以总的读数为82°3.6′。
5.航海六分仪的检查与矫正
航海六分仪的误差主要有6个，其中3个位永久性误差，剩下3个为可矫正误差a.永久性误差
永久性误差是由于制造商制造工艺的问题而引起的系统误差。
○1偏心差：指标杆的转轴中心与刻度弧的中心不重合所引起的误差。
○2棱性差：动、定镜及滤光片前后镜面表面互不平行、各镜表面不平引起的误差。
○3刻度差：刻度弧，鼓轮以及游标刻度划分不准所致的误差。
这3项误差在航海六分仪出厂前就已测定好，可在航海六分仪箱内的航海六分仪鉴定书中查取。
如图，我船“EVER LISSOME长通轮”的航海六分仪永久性误差不影响实际使用。
b.可矫正误差
○1垂直差
又称动镜差，是动镜镜面不垂直于刻度弧平面造成的。
检查时将指标杆移至35°左右，将航海六分仪平放，刻度弧朝外，眼睛往动镜望去，如果从动镜里看到的反射刻度弧与直接看到的刻度弧连接成一条连续的刻度弧时，表示没有垂直差，如下图：我船“EVER LISSOME长通轮”的航海六分仪即没有垂直差。
如果看到的是不成连续的高低错开的一段弧线时，表明有垂直差，需要矫正。
此时用矫正扳手慢慢转动动镜矫正螺丝，边看边矫正，直到看到的反射刻度弧与直接看到的刻度弧连接成一条连续的刻度弧时，矫正完成，垂直差消除。
○2边差
又称定镜差，是定镜镜面不垂直于刻度弧平面造成的。
检查时，加适当滤光片，将指标杆对准0°左右，将航海六分仪垂直对准天体（太阳），慢慢正反转动鼓轮，仔细观察天体（太阳）和他的反射影像是否有左右分开现象，有就是存在误差，没有就不存在误差。
矫正时用矫正扳手慢慢转动定镜矫正螺丝，使真影像与反射影像左右不分开即矫正完成，边差消除。
透明镜反射镜透明镜反射镜
存在误差不存在误差或矫正后
正反转动航海六分仪鼓轮检查边差望远镜中模拟图
○
3指标差， 动镜和定镜平行时，指标杆不指向0°。
可以利用水天线测定指标差。
将指标杆放在0°，去掉滤光片，调好望远镜焦距，对准水天线方向转动鼓轮，使真水天线与反射水天线的一高一低现象变得严密相接成一条线，此时读数即为指标差。
（记住指标差为负值）
航海六分仪望远镜中水天线模拟图
此外还可以利用天体测定指标差，但不常用就不一一赘述了。
总之，准确的航海六分仪读数必须使航海六分仪保持下列状态：动镜和定镜与刻度弧平面垂直；指标杆指向0°时，动镜和定镜互相平行。
因此每次使用航海六分仪之前，均应依次按着上边的步骤检查并矫正误差以满足要求。
例：
2018年7月27日星期五，UTC18h 45′00″，位置18°31.2′N ，104°49.4′W 。
在检查矫正完动镜差，定镜差及指标差后（指标差为 5.4′），观测了一次太阳
最后，航海六分仪结构简单，操作方便，实在是航海出行，天体定位的必备利器！ 透明镜 透明镜 反射镜 反射镜。