航海学 项目三任务7 观测天体求罗经差

例题4-8-2：1996年10月20日，推算船位C34°45′.0N， C163°01′.0E，测得太阳真没罗方位CB261°.5， 求罗经差。
解：（1）求测定当天的太阳赤纬Dec
根据10月20日，GMT1200查表得：Dec=10°32′.3S
（2）求计算方位：
AC
arccos(
sin Dec
cosC
GHA ′ 239-18.4
△C 0°.2W
m.s. GHA
10-31.7 249-50.1
答：罗经差0°.2W
C LHA
65-10.0E 315-00.1
任务7 观测天体求罗经差
五、观测天体利用GPS船位求罗经差
1、利用GPS船位求罗经差的原理 在观测天体求罗经差中，以求天体的计算方位最为
繁琐，而且，推算船位的误差会引起天体计算方位产生 一定误差。如果利用GPS船位求罗经差，上述问题就会 迎刃而解。
3）求罗经差△C=AC－CB
任务7 观测天体求罗经差
例题4-8-1： 1996年10月20日，船时SMT1543，推算船位 c34°23′.0N，c122°50′.7E，测得低高度太阳罗方位 CB248°，求罗经差△C
解：1）求近似世界时： ZT 15－43 20/10 ZD －8
GMT 07－43 20/10
任务7 观测天体求罗经差
⊙
设目视观测太阳真出没时，太阳的下边沿观测高度为ho ， 则： h⊙t h⊙o d p S .D. 0
若式中眼高e=16米时，眼高差d =7′；取平均蒙气差=30′视 差忽略不计；半径差S.D.=16′时 ；
则：
ho⊙ 7 30 16 21 2 D 3
任务7 观测天体求罗经差
浙江交通职业技术学院
Zhejiang Institute of Communications
李德雄
任务7 观测天体求罗经差
罗经是船舶主要的导航仪器之一，罗经工作是否稳定， 其指示方位误差的大小直接关系到船舶的航行安全。
因此，船舶在航行中，要求航海人员利用一切机会来 测定罗经差，以此来检查罗经工作是否正常，并对航向和 方位做必要的修正。
任务7 观测天体求罗经差
观测北极星方位求罗经差
例题4-8-3：1996年10月20日，船时SMT 1842，推算船
位C15°45′.0N，C65°10′.0E，测得北极星罗方位 CB001°.0，求罗经差。
解： ZT 1842 20/10 ZD －4
GMT′ 1442 20/10
AC 000°.8 CB 001°
由上式编成“北极星方位角表”P.327.查表引数为 春分点地方时角LHA和测者推算纬度。
任务7 观测天体求罗经差
观测北极星方位求罗经差
1）由于北极星是二等星，较不易观测，而且观测误差相 对大一些，应尽可能连续观测3次取算术平均值，在观测 北极星罗方位CB的同时记下观测时间和推算船位。 2）根据观测时间，利用《航海天文历》求出 LHA=GHAcEW。 3）以c和LHA为引数从“北极星方位角表”中查得北 极星半圆计算方位Ac。 4）求罗经差C＝Ac－CB 。
1．观测低高度太阳方位求罗经差的步骤： 1）观测低高度太阳（h＜30°）罗方位CB，同时记下时间； 2）求观测时太阳的计算方位AC； （1）利用《航海天文历》（根据时间求Dec和LHA）并利用 函数计算器求计算方位；
ctg Ac＝cosctg Dec csc LHA－sincctg LHA （2）利用《太阳方位表》求计算方位； （3）利用《航海天文历》和《B105表》或《NP401表》求 计算方位。
PN
上述关系设计的求两地间
大圆航向的功能。
△
➢在实际操作时，只要将 天体地理位置（2，2）
AC
2，2
输入到卫导仪中，卫导仪 Q 则可随时自动显示当前船
1，1
Q′
位（1，1） 到天体地理位置（2，2）的大圆航向， 即天体计算方位AC。
由于GPS可以连续提供高精度的观测船位，则由该
船位求得的计算方位AC可以代替天体真方位，由此产生
= sin Dec/ cos C 上式中，只要已知推算纬度C和赤纬Dec即可求得太阳真 出没时的计算方位了。
注意事项： 1）纬度C恒为正“＋”； 2）赤纬Dec与纬度C同名时为正，异名时为负； 3）AC为半圆方位，第一名称与纬度C同名，第二名称： 真出为“E”、真没为“W”。
任务7 观测天体求罗经差
北极星是北纬中、低纬海区测者观测天体求罗经差 的良好物标。
任务7 观测天体求罗经差
观测北极星方位求罗经差
1、求北极星的计算方位AC
利用球面窄三角形公式 AC=（90°－Deco）sin（LHA－RA o）sec
式中： Dec0——89°15′.1N； RA0——赤经37°10′.6 LHA——春分点地方时角；
4）观测时应测天体的中心方位。
任务7 观测天体求罗经差
3、观测天体求罗经差的方法
1）观测低高度太阳方位求罗经差（或观测低高度行星、 恒星方位求罗经差）；
2）观测太阳真出没方位求罗经差； 3）观测北极星方位求罗经差； 4）观测天体利用GPS船位求罗经差。
任务7 观测天体求罗经差
二．观测低高度太阳方位求罗经差
4）求罗经差：△C=AC－CB=244°.9－248°=3°.1W
答：罗经差△C 3°.1W。
任务7 观测天体求罗经差
三．观测太阳真出没方位求罗经差
太阳真出没： 当太阳的中心通过地心真地平时称为太阳的真出没。
1. 观测太阳真出没的时机
观测太阳真出没方位求罗经差，首先要观测到太 阳真出没的罗方位。只有当太阳真高度h⊙t=0°才可观 测太阳真出没的罗方位。因此，什么时候太阳真高度 等于0°，如何判断真高度？这是观测太阳真出没罗方 位的关键所在。
的误差完全可以忽略不计。
任务7 观测天体求罗经差
观测天体利用GPS船位求罗经差
2、GPS船位求罗经差的步骤
➢根据预计观测天体罗方位的世界时（以整小时最方便） 查《航海天文历》预求出天体地理位置（2，2）； ➢将天体地理位置输入到GPS卫导仪中，卫导仪可时刻显 示当前船位（1，1）到天体地理位置（2，2）的大圆 航向，既天体计算方位； ➢到达预定观测时刻时，用罗经测得天体罗方位CB的同时， 读取GPS卫导仪显示的AC； ➢求罗经差：△C=AC－CB。
2）求GHA、LHA、Dec
GHA′ 288－48.3 Dec 10－27.8 S d 0.9
m.s. 10－45.0 d′
0.7
GHA 299－33.3 Dec 10－28.5 S c 122－50.7E c 34－23.0N LHA 422－24.0 62－24W
任务7 观测天体求罗经差
3）根据公式求AC AC =arc（tgDec·cosc·cscLHA－sinc·ctgLHA） =－64°.9NW=64.9SW =64.9＋180 =244°.9
船舶近岸航行时，可以利用专设的叠标或灵敏度较高 的自然叠标来测定罗经差。当船舶航行在大洋上时，则可 利用天体来测定罗经差了。
任务7 观测天体求罗经差
一、观测天体求罗经差的原理及其注意事项 1．观测天体求罗经差的原理 观测天体求罗经差与陆测罗经差的原理基本相同，不
同之处是观测的物体是天体。由于观测时真实船位未知， 无法求出天体的真方位，为此，海上通常的做法是：以推 算船位为基准所求得的天体计算方位来代替天体的真方位。 即：
⊿C=AC－CB；
ctgAC=tgDec·cosc·cscLHA－sinc·ctgLHA
任务7 观测天体求罗经差
2．观测注意事项 1）应观测低高度天体的罗方位，其高度应低于30°， 最好低于15°；
2）观测时应尽量保持罗经面的水平；
3）为避免粗差和减小随机误差的影响，一般应连续观 测三次，取平均值作为对应于平均时间的罗方位。罗经 读数读至0°.5，观测时间准确到1 min；
END
设测者观测天体罗经方位时的船位为：（1，1）， 该位置可由GPS直接给出，同时天体地理位置（2，2） 根据观测时间查《航海天文历》即能求出：
2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
N S
DecSN
;
2WN G36H0A(GGHHAA(G18H0A)180 )
任务7 观测天体求罗经差
观测天体利用GPS船位求罗经差
➢在GPS卫导仪中均有按
)
arccos{ sin( 1032.3 ) } 102.9NW 257.1
cos 3445.0
（3）求罗经差：
△C=AC－CB=257°.1－261°.5=4°.4W 。
任务7 观测天体求罗经差
四．观测北极星方位求罗经差
➢北极星的赤纬趋近90°极距小于1°。 ➢在北纬中、低纬海区所见北极星在周日视运动中的方 位角变化范围不超过2°。 ➢当天体赤纬趋近90°，方位趋近0°时，由推算船位 的误差而引起天体计算方位的误差趋于零。 ➢北极星的高度近似等于测者纬度，较易识别，
上式表明：当用目视看到太阳下边沿视 高度 ho⊙ 约为2/3D（太阳直径）时，此刻观 测的太阳罗方位即是太阳真出没罗方位。
真出没
2/3D ▽
任务7 观测天体求罗经差
2、观测太阳真出没方位求罗经差
当太阳真出没时，其真高度为0°根据公式： cosAC=（sin Dec－sin C sin hC）/cos C cos hC