第4章：陆标定位

2007年6月
J M I
刘晓峰
4.3
方位定位
一、两方位定位
2、观测船位的精度
通过上述公式，我们可以知道，如果要提高观测船位的精 度，必须注意以下事项： ①选择近距离物标； ②两位置线夹角最好在60°~90°，一般要在30~150之间， 一旦不在该范围，将造成误差成倍增加； ③尽量减少观测中的随机误差和系统误差。
2 2 δ 57 3 sin D1 D2 2 D1D2 cos 57 3 sin 随机误差中，主要使观测误差和海图作业误差。在等精度的随机 误差影响下，船位误差圆半径M为： B 2 D12 D2 M B B d
57 3 sin
NT NT
TB NT NT
很显然，无论是船 测岸还是岸测船，平面 上的方位位置线实际上 都是连接物标与观测者 之间的直线。
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4.1
位置线与船位线
距离位置线：平面上的距离位置线实际上就是以观测目标为 圆心，观测距离为半径的圆
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4.1
位置线与船位线
NT NT
TB TB TB TB+180 NT NT
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4.1
位置线与船位线
从岸上某固定物标观察海上的某一船舶，测得当 时该船舶的方位为TB，过物标作TB，该线既为方位位置 线，显而易见，从该固定目标上观测该线上任意船舶的 真方位均为TB，而观测该线外任何船舶所得的方位都不 可能等于TB。该线也符合位置线的特点。
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4.2
陆标的识别与方位距离的测定
4、 利用船位识别
一、陆标的识别
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J M 利用雷达回波识别
一、陆标的识别
孤立的小岛、岩石、狭角可以根据雷达上的回波图 像特征和海图上的特征比对来识别，如果该物标上装有 雷达应答器，还可以用其莫尔斯识别码来辨认。 还可以根据某在雷达上显著目标在海图上与位置物 标的方位距离关系，将该关系通过电子方位线偏心的方 法反映到雷达上，可以找到该未知物标的回波。
PN
M
α
α α
Q`
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4.1
位置线与船位线
球面距离位置线——球面小圆 （天文定位中使用，以物标为极点，所测球面距离MP为极 距的球面小圆。）
球面方位差位置线——航海上不使用
球面距离差位置线——劳兰-C定位中使用
P Q M
PN
Q`
PS
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4.1
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陆标的识别与方位距离的测定
二、方位的测定
1、 利用罗经来观测物标方位
工具：罗经、方位圈（仪）
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陆标的识别与方位距离的测定
二、方位的测定
2、 利用雷达来观测物标方位
注意事项：孤立的灯塔、灯桩、明礁、小岛等在雷 达上的点状物标，应当尽量观测物标回波中心的方位。 对于突堤、横向狭角等范围较大的物标，应当使电子方 位线或机械方位标尺与回波同侧的外缘相切。 避免在船舶倾斜时测量物标的方位，以减小方位测 量误差。如果无法避免倾斜，应当在横摇时观测正横方 向上的物标，在纵摇时观测首位线上的物标。
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陆标的识别与方位距离的测定
三、距离的测定
1、 测量物标的垂直角求距离
利用航海中使用的六分仪来观测物标的垂直角来 求算距离，原理如图所示： D H tg
M
α通常很小，小于5°，可以用其弧度 值代替其正切，如果α用分作单位， H用米作单位，距离D用海里为单位， 可得：
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4.1
位置线与船位线
球面方位位置线： 1、岸测船——大圆弧
PN
光线以及无线电 波都是沿着球面 上最短的距离 （大圆弧）传播 的，所以，连接 岸上测者与被观 测船的是大圆弧
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M
α
视线
Q
Q`
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4.1
位置线与船位线
球面方位位置线： 2、岸测船——恒位线 恒位线是连接 近极点、船位、物 标三者的球面曲线， 恒位线上任意点观 测物标的大圆方位 都相等。 Q
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4.2
陆标的识别与方位距离的测定
三、距离的测定 2、 利用雷达测量物标的距离
雷达是航海上最常用的测量距离的工具，其测量精度较 高，但由于雷达自身技术上的原因，其显示的回波图像可能出 现变形，可能受到干扰杂波影响，使实际显示的图像与海上实 际情况不能完全一致。所以在选择物标上要注意选择选择孤立 显著的物标，同时要认真核对雷达屏幕上的物标是否是海图上 的物标。 雷达测量时应当尽可能选择小量程，并且回波最好位于 屏幕2/3半径附近。点状物标应当测量中心，雷康信号取其脉 冲信号的前沿（靠近屏幕中心的一端）。岸线等物标在雷达地 平之内时，应当使距标圈前沿与物标内沿（靠屏幕中心一侧） 相切；在之外则应当使距标圈前沿与物标外沿相切。
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4.3
方位定位
利用罗经同时观测两个或者两个以上的陆标，得到两 条或以上的方位位置线，通过这些方位位置线来确定船位的 过程和方法称为方位定位（fixing by cross bearing）。 方位定位作图简单、迅速、直观，是最基本和最常用的定位 方法，尤其是在沿岸航行时，使用极为频繁。 在方位定位过程中，方位位置线的交点即为对应时刻 的观测船位。在海图作业时，我们在交点上画一个小圆圈⊙ 作为陆标定位的船位符号。
4.2
陆标的识别与方位距离的测定
一、陆标的识别
在利用陆标来进行定位时，除了要在海图上选 择位置准确的陆标之外，在整个观测以及绘画船 位线的过程中，都必须要对陆标进行认真的识别， 仔细进行核对，确认观测的物标就是自己在绘图 时的那个物标。如果选错物标，也就是说观测和 标绘的物标不同，会导致观测船位错误，严重时 甚至会导致海事重大事故。
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4.3
方位定位
一、两方位定位
1、两方位定位的步骤
①在海图上推算船位附近选择两个 适当的物标M1，M2，并仔细辨认， 认真核对； ②用罗经观测物标的方位CB1，CB2 或GB1GB2，结合罗经差求真方位 TB1 ， TB2 ③分别从海图上画出方位线，并反 向延长，得到两条方位位置线， 其交点即为该时刻的观测船位。
在实际工作中，我们可以通过以下几种方法 来识别陆标。
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4.2
陆标的识别与方位距离的测定
1、孤立、显著的物标的识别
一、陆标的识别
诸如孤立的灯塔、小岛、显著的山峰、狭角，我 们可以通过观察他们的形状、颜色、相对位置关系和顶 标、灯质等特点加以识别，这些物标由于其特殊性，是 定位的首选物标。
H E d B
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陆标的识别与方位距离的测定
三、距离的测定
1、 测量物标的垂直角求距离
为了尽量减少上述误差，我们在选择物标时应当注意：
① 尽量选择距离较近、垂直角较大的物标
② 尽量选择高大陡直、岸距小的物标 ③ 选择的物标如果符合距离D远大于物标高度H，H大于 眼高e，并且H大于岸距d（D H＞e，H＞d），同时如 果在潮差比较大的海区做了必要的潮高修正后，产生 的测距误差ΔD＜3e。
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4.2
陆标的识别与方位距离的测定
三、距离的测定 3、 利用灯光初显（隐）距离
前面我们学习过灯光的初显（隐），强光灯可能存在初 显隐，当我们发现灯光初显或初隐时，可以根据初显隐公式求 取灯标距离测者的距离。但我们必须清楚，初显隐不但要取决 于灯光的强弱，还与当地海面曲率、空气能见度、大气折光率 等因素有关，通过公式求出的初显隐距离只能作为参考值，由 该值确定的船位在航海中只能作为核定本船位置的参考使用。
方位差位置线：船上测者观测两个已知坐标的陆上固定物标， 方位差为恒定的点的连线即为方位差位置线，又称为水平 角位置线。
原理：等弧对等角， 三点确定一个圆。
如何画图？？
α α
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位置线与船位线
距离差位置线：船上测者观测两个已知坐标的陆上固定物标， 距离差为恒定的点的连线即为距离差位置线。 原理：双曲线上任意点到两焦点的距离差的绝对值相等。
D H H 1 A / tg 1852 arc1/ H ( m) 1.856 n mile /
α
H E B
D
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陆标的识别与方位距离的测定
三、距离的测定
1、 测量物标的垂直角求距离
实际上我们知道，物标的高度H不是海图上的高程， 应当作出修正才能进行计算 M 同时，观测点不可能在海面，肯定 存在一定的眼高e，观察点也不可能 在B处，由于存在物标的宽度 ，只能看到E点，也就 e α 是说存在由于岸距d A D 产生误差。
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位置线与船位线
航海当中主要使用的位置线包括方位位置线、 距离位置线、方位差位置线和距离差位置线。在研究 位置线时，我们认为，在中、低纬度航行，当物标与 本船距离小于30海里时，地面近似可以认为是平面， 当超出该范围时，只能在曲面上研究位置线了。 我们首先研究平面上的位置线
M1 M2
P
CA
最概率船位
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方位定位
一、两方位定位
2、观测船位的精度
误差种类：随机误差、系统误差、粗差
方位位置线的误差E为： E

B
57.3
D 或 E
B
57.3
D
在两方位的系统误差中，εB主要表现为罗经差的误差，如果两方 位观测精度相等，则由系统误差所造成的船位系统误差δ为：
同时还应当注意，选择孤立、显著、在海图上有准确位 置的物标。
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方位定位
一、两方位定位
3、观测顺序的选择
在实际工作中，我们不可能做到同时观测两个物标的方位， 在观测上必然存在先后顺序。很显然为了尽可能减少由于“不 同时”产生的误差，我们应当先观测难观测的物标，再观测容 易观测的物标，即遵循“先难后易”的原则。 在前面学习中，我们已经知道，在正横附近，物标方位变 化快，距离变化慢，而首位线附近物标正好相反，方位变化慢， 距离变化快。所以如果我们以第二次观测时间为准的话，为了 尽量减少误差，我们应当先观测首尾线附近的物标，再观测正 横附近的物标，也就是说遵循“先慢后快”的原则，先观测方 位变化慢的，再观测方位变化快的。
位置线与船位线
B
57.3
各种位置线系统误差公式(了解)
E 方位位置线系统误差： B D
距离位置线系统误差：E D
D
方位差位置线系统误差： E


D1 D2 3 437.7 D

距离差位置线系统误差： E
D

D
2sin

2
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4.1
位置线与船位线
船上测者观察岸上的某一物标，测得当时该物标 的方位为TB，过物标作TB的反向延长线（实际方位为 TB+180），该线既为方位位置线，很显然，该线上任意 一点观测该物标的方位均为TB，而该线外任何点观测所 得的方位都不可能等于TB。该线符合位置线的特点。
第四章
陆标定位
航海上，虽然可以用航迹推算的方法求得推算船位， 但由于不能准确掌握罗经差、计程仪改正量、风流要素以 及操纵要素，我们求得的推算船位往往与实际相差较大。 为了保证船舶安全经济的航行在既定航线上，我们必须要 随时测定本船的准确船位，这种通过观测求得的船位称为 观测船位（fixing position），其中包括陆标定位、天文 定位、电子仪器定位。 陆标是指在海图上有准确位置可供目视或雷达观测， 用以导航或定位的显著标志，包括山头、岛屿、灯塔、狭 角、立标等。我们将通过观测本船与陆标的相对位置关系 从而确定自己船位的方法称为陆标定位。在沿岸航行中， 这是一种简单可靠的基本定位方法。
2、利用对景图进行识别
对景图下方标注的位置和方向、距离表示测者看到如 图特征时的观测位置、观测方向以及观测距离。
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4.2
陆标的识别与方位距离的测定
3、 利用等高线识别
一、陆标的识别
等高线在一定程度 上可以反映山形、地 貌特征。等高线稀疏 表示地形平坦、密集 表示地形陡峭。
2007年6月 J M I 刘晓峰
4.1
位置线与船位线
位置线：在航海定位中，测者对物标进行观测，观测值为常 数的点的几何轨迹称为观测者的位置线（line of position，LOP）。其具有时间性与绝对性两大特点。 很显然，在观测时刻，符合该观测值的船位肯定在 在该等值线上，不在该线上的任何船位上的测者观 测该物标的观测值肯定不等于该观测值。 船位线：由于位置线形状复杂，在实际运用中，经常取其 在推算船位附近的一段曲线或其切线来代替位置 线，这种曲线或切线称为船位线。