第四章游艇航行基础知识

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第四章游艇航行基础知识第一节地球形状和地理坐标一、地球形状航海上，游艇和物标的坐标、方向、距离、船位等都是以地球为基础的，因而需要对地球的形状和大小有所了解。

地球的自然表面是一个崎岖不平、非常复杂的不规则的曲面。

地球的真实形状是一个不规则的椭圆体，即纬度圈和赤道并不是严格的正圆；子午圈也不是严格的椭圆；南北半球并不互相对称。

航海上为了计算上的方便，在精度要求不高的情况下，通常把地球圆球体作为大地球体的第一近似体，并假设此正圆球体的大圆弧的一分弧长，正好是等于1 海里的长度，即1852 米。

因此，其半径R≈6370 公里。

在需要较为准确的计算时，则应把地球当作两极略扁的地球椭圆体（大地球体的第二近似体）。

如图4-1 所示。

它是由椭圆P n QPsQ’，绕其短轴P n Ps 旋转而成的几何体。

地球椭圆子午线的参数，由于各国大地测量所采用的纬度和测量精度不同，略有差异。

我国过去曾采用苏联克拉索夫斯基的地球椭圆体参数，即长半轴 a 6378245m 短半轴 b 6356863m 而1924 年国际测量学会决定采用的地球椭圆体参数是地球椭球面与该地大地水准面的高程差，最大不超过100m。

但在卫星定位中，天线高度仍需考虑改正此差值。

二、地理坐标地理坐标地理坐标是由经度和纬度组成的。

地面上任何一点位置和游艇在海洋上的位置都可以用地理坐标来表示和确定（图4-2）。

为了表示地球表面上点的位置，必须建立坐标。

1 大圆和小圆通过地心O 的平面与地球面的交线QeQ’，叫做大圆。

不通过地心O 的平面与地球表面的交线aba’，叫做小圆。

2 地轴和地极通过地球球心的直径叫做地轴，地轴与地球表面相交的两个点P n 、P S 叫做地极。

3 经度线和基准经度线通过南北两极的大圆P n QPsQ’，叫做子午圆。

连接南北两极点的大圆叫做经度线，它是子午圆之半。

通过英国格林尼治天文台的经线P n GPs 叫做基准经度线。

4 赤道和纬度圈垂直于地轴并通过地心O 的平面与地球表面的交线QeQ’，大圆叫做赤道，平行赤道的小圆aa’，叫做纬度圈。

在航行海图上，绘有经度线图网，纵向平行的直线是经度线，横向平行的直线是纬度线，经度线和纬度线相互垂直。

在海图图廓四周或中间注明了经纬度的数值。

因此在海图上可以确定某点经度和纬度数值。

经、纬度的单位是度、分、秒，都是采用60 进制，即1° 60′，1′60″。

第二节方位与航向一、方向的确定与划分过测者A，作一个

与测者铅垂线相垂直的地平平面ANESW 测者地面真地平平面，其与测者的子午圈平面P n AP sO 的交线就是测者A的南北线。

其中近北极P n 的一方是正北方向；近南极（P s ）的一方是正南方向。

通过测者铅垂线AO 与测者子午圈平面相垂直的平面叫做测者 A 的卯酉圈平面，它与测者地平平面相交的直线EAW 为测者的东西线。

当测者面北背南时测者东西线的右方是正东方向，左方是正西方向，如图4-3 所示。

此外，位于不同地点的测者地面真地平平面、南北线和东西线是不同的。

位于两极的测者无法确定北、东、南、西四个基本方向。

位于北极的测者无真北方向，其任意方向都是真南方向；位于南极的测者，其任意方向都是真北方向。

航海上，仅在测者地面真地平平面上确定四个基本方向远不能满足需要，必须将方向作进一步划分。

其划分方法有以下三种

1、圆周法以正北为000°，按顺时针方向计算到正东为090°，正南为180°，正西为270°，计算到正北为360°（即000°）。

圆周法始终用三位数字来表示方向，它是航海上最常用的表示方向的方法。

2、半圆法以正北或正南为0°，向东或向西，由0°到180°计算至正南方或正北方。

其方向的表示方法是除度数外，还要标明起算点和计算方向，如124°NE。

度数后缀的字母，其第一个字母表示该方向是由北点N或是由南点S起算的；第二个字母表示是向东E ，或是向西W来计算方向的。

在天文定位中，常用半圆法来表示天体的方位。

3、罗经点法由四个基点、四个隅点、八个三字点和十六个偏点共32 个方向点罗经点构成，每点为11°. 25，四点为45°。

如图4--4 所示。

东南西北为四个基点平分相邻两基点之间的角度得出四个方向点，如北东NE、南西SW等称为隅点；在平分基点和隅点之间的角度所得八个方向点，如北北东NNE、东南东ESE等称为三字点；再平分上述16 个方向的所有相邻两方向之间的角度所得出的另外16 个方向点，如北偏东（N/E）、东南偏南（SE/S）等称为偏字点。

由于罗经点方向划分不够精确，目前大多仅用于表示风、流的方向。

根据航海实际需要，有时需对上述三种方向划分进行换算，将半圆法和罗经点法所表示的方向换算为相应的圆周法方向。

半圆法换算成圆周法的法则为在北东NE半圆圆周度数半圓度

数在南东SE半圆圆周度数180°半圆度数在南西SW 半圆圆周度数180°半圆度数在北西NW半圆圆周度数360°半圆度数例将半圓法方向25°NE，135°SE 换算为圆周法方向解半圆法方向圆周法方向25°NE 025°135°SE 180°–135°045°45°SW 180°45°225°135°NW 360°-135° 225°在罗经点法换算成圆周法时，可根据该罗经点在罗经点法中的点数乘以11°．25 的法则确定。

二、航向、方位和舷角1．真航向当艇平正时，通过游艇铅垂线的纵剖面，是艇的首尾面。

它与测者地面真地平平面相交的直线叫艇首尾线。

艇首尾线向艇首方向的延长线称为艇首线。

当艇航行时该线即为航向线。

以真北N T 线为基准，顺时针方向计量到游艇的航向线的角度称为真航向，缩写为TC ，真航向的度量方法是以真北线000°为起点，顺时针方向由000°到360°计算，计算到游艇航向线，如图4-5 所示。

2．真方位在测者地面真地平平面上，由测者向物标的连线叫做方位线。

以真北（N T ）线为基准，顺时针方向计量到物标方位线的角度称为真方位，缩写为TB。

真方位的度量方法是以真北线为000°，顺时针方向由000°到360°计量，计算到物标方位线。

3．舷角航向线与方位线之间的夹角，从航向线开始顺时针计量