航向、方位和距离

第三章 航向、方位和距离


第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
航海上常用的度量单位 能见地平距离与物标能见距离 向位与舷角 向位的测定与换算 航速与航程
第四节 相位的测定与换算


一、相位的测定方法 二、相位换算
二、向位与舷角 ①．航向线 (course line， CL)∶当船正平时，通过船舶铅垂 线的纵剖面，是船舶的首尾面。它与船舶地面真地平平面 相交的直线，称为船首尾线(fore and aft line)。船首尾线 向船首方向的延长线，称为航向线，代号为CL。 ②．真航向(true course，TC)∶船舶航行时，在船上测者的 真地平平面上，真北(true north，NT，即测者正北方向) 线与航向线之间的夹角，称为船舶的真航向，代号为TC 。 它是从真北线开始顺时针计量到航向线。用圆周法表示， 从000~360，例∶TC002。 ③．船首向(heading，Hdg)∶指在任何情况下，船舶某一瞬 间的船首方向。代号为Hdg。它常于船舶在港内操纵或锚 泊时用。
④．方位线 (bearing line)∶在测者地面真地平平面上，由测 者向物标的连线A＇M＇，称为方位线。在地球球面上， 由测者A与物标M连接的大圆弧AM称为物标的方位圈。 ⑤．真方位(true bearing，TB)∶在测者地面真地平平面上， 真北线与方位线之间的夹角，称为物标的真方位，代号为 TB。它是从真北线开始，顺时针计量到方位线，用圆周 法表示， 从000～360，例∶TB046。 ⑥．舷角(relative bearing)∶在测者地面真地平平面上， 以航向线为基准，从航向线到方位线之间的夹角，称为物 标的舷角或相对方位，代号为Q。它有两种计量方法： A ．圆周法∶从航向线开始顺时针计量到物标方位线。由 000~360。 B．半圆法∶从航向线开始，向右或向左由00~180计量到 物标方位线，它们分别称为物标的右舷角Q右或左舷角Q左。
船首线与物标方位线垂直时称为正横(abeam)。代号为D。 当物标舷角 Q=90 或 Q 右 =90 时，称为物标的右正横；而当 物标舷角Q=270或Q左=90时，则称为物标的左正横。 通过以上定义我们可以看出∶物标的真方位与船和物标的相 对位置有关，而与船的航向无关。而物标的舷角不仅与 船和物标的相对位置有关，而且还与船的真航向有关。 因此真航向、真方位与舷角之间的关系是∶ 真方位(TB)=真航向(TC)+舷角(Q) 或 真方位(TB)=真航向(TC)±舷角(Q)( Q右Q左) 在运算中，当被减数小于减数，则在被减数中加上360； 当相加结果大于360时，则减去360，对结果并无影响。
一、相位的测定方法
航海上是用罗经(compass)测定航向和方位的。目前海船上配 备的罗经又分为磁罗经(magnetic compass)和陀螺罗经 (gyrocompass)(俗称电罗经)两大类型。 1．陀螺罗经 陀螺罗经是船舶上比较理想的测定向位的仪器。有较强指 北力，不受地磁场和电磁场的影响。 ①. 陀罗北(gyrocompss north,NG):陀螺罗经刻度盘上0°所 指的方向。 ②陀螺北(NT) 的角度。罗经差或陀罗差(gyrocompass error, △G):陀罗北(NG)偏开真 陀罗北偏在真北右面(东面)时， △G为偏东，用E或(+)标 示。 陀罗北偏在真北的左面(西面)时，△G为偏西，用W或(－) 标示
⑦．磁航向 (magnetic course,MC )∶磁北线 与航向线 之间的夹 角。从磁 北线开始， 顺时针计 量到航向 线，用圆 周法表示。 代号为MC。
S
地磁北极
磁赤道 地磁南极N
⑧．磁方位(magnetic bearing, MB)∶磁北线与物标方 位线之间的夹角。从磁北线开始，顺时针计量到物 标方位线，用圆周法表示，代号为MB。 ⑨．磁向位与真向位之间的关系如下： MC=TC-Var MB=TB-Var ⑩．磁差的查取 有以下三种方法∶ A．在航海图、沿岸图和某些港泊图的向位圈(即罗经 花compass rose)上，一般都给出该向位圈中心附近 地区的、出版海图当年的磁差资料(磁差值的大小 和符号，所给磁差值的年份，以及它近几年内的年 差 )。
二、相位换算
向位换算(conversion of directions)： 是各种航向之间或各种方位之间互相变换的方法和过程。 向位换算的方法有二种∶ 图解法： 首先根据已知条件画出各种不同的基准子午线， 以及航向线和方位线，然后从各种不同的基准子午线起 算，即可求出各自算到航向线或方位线之间的数值。 公式计算法 ： TC=GC+△G=CC+△C=(CC+ Dev)+ Var = MC+ Var TB=GB+△G=CB+△C=(CB+ Dev)+ Var = MB+ Var MC=CC+ Dev=TC－Var MB=CB+ Dev=TB－Var △C = Var+ Dev
自差的变化： A 航向改变，自差改变 B 船磁改变，自差改变 C 航行磁纬变化较大时，自差也会有所改变。 查取自差的方法： A利用磁罗经自差曲线或自差表查取自差 B利用磁罗经自差记录簿查取。这种记录簿是每次 测定自差后的实测记录。可以从近期相同航行条件下测 定的记录中查取自差值。 C根据航海日志查取。它是过去航行中采用自差的 实际记录，同样可以从近期相同航行条件情况下相同航 向的记录中查取自差值。
NC
CC
CB
M
⑤.罗航向CC和罗方位CB与真航向TC和真方位TB之间的 关系是： TC=CC+△C (△C 偏E为+, 偏W为-) TB＝CB+△C (△C 偏E为+, 偏W为-) ⑥．磁差(variation,Var) ：真北线与磁北线之间的夹角。 当磁北线偏在真北线的东面则磁差偏东，用E或(+)标示； 当磁北线偏在真北的西面则磁差偏西，用W或(-)标示。 磁差的产生（见图） 磁差的变化：A.地区不同，磁差不同 B. 时间不同，磁差不同 C. 特殊地区，磁差异常
C．在一些大比例尺港泊图上，图上磁差资料有时仅在 海图标题栏内给出 除了以上三种方法外，在现代电子定位设备(GPS接收机) 中，还可以根据当时船位直接从机器中读取当地、当 时的磁差数据。 ⑪自差(deviation，Dev或者δ )：磁北线与罗北线的夹 角称为磁罗经自差。以磁北为基准，向东向西计量。 当罗北偏在磁北之东称为东自差，用E或(+)标示；当 罗北偏在磁北之西时称为西自差，用W或(－)标示。 产生自差的原因：安装在钢铁制成的船上的磁罗经，除 受地磁的作用外，还将受到船上钢铁在地磁磁场中磁 化后形成的磁场──船磁场的影响，以及磁罗经附近 的电气设备形成的电磁场的影响。从而产生了自差。
③.陀罗航向(gyrocompass course, GC)：陀罗北线与航向线之 间的夹角。从陀罗北线开始，顺时针计量到航向线，用圆 周法表示。 ④.陀罗方位(gyrocompass bearing, GB)：陀罗北线与物标方 位线之间的夹角。以陀罗北线开始，顺时针计量到物标方 位线，用圆周法表示。 ⑤.陀罗航向GC和陀罗方位GB与真航向TC和真方位TB之间的 关系是： TC=GC+△G (△G 偏E为+, 偏W为-) TB＝GB+△G (△G 偏E为+, 偏W为-) ⑥.注意：陀罗差△G与航向无关。在陀螺罗经工作正常时, △G为固定值。但在地理纬度变化时，或在航速和航向正 在改变时， △G会发生暂时的改变。
2．磁罗经 ①．罗北(compass north, Nc)：磁罗经刻度盘0°所指的方向。 ②．罗经差(compass error, △C)：罗北偏开真北的角度。 罗北偏在真北右面(东面)时， △C为偏东，用E或(+)标示。 罗北偏在真北左面(西面)时，△C为偏西，用W或(-)标示。 由磁差和自差组成。即∶△C = Var + Dev ③．罗航向（CC）：罗北线与航向线之间的夹角。从罗北 线开始，顺时针计量到航向线，用圆周法表示（如图） 。 ④．罗方位（compass bearing,CB）：罗北线与物标方位线 之间的夹角。从罗北线开始，顺时针计量到物标方位线， 用圆周法表示（如图） 。
例已知真航向 090°、罗方 位 270 ° 和 磁差12 ° E、 自差2 ° W， 求罗航向和 真方位。 解∶其作图步 骤(如图所 示 )。
向位换算的具体步骤是∶ (1)先从海图上查出船舶航行海区的磁差资料，并将 它改正到航行年份，精度只要求到0.1； (2)按罗航向，或在没有罗航向的情况下用磁航向代 替罗航向，从自差表或自差曲线图中查出当时航 向上的自差值，精度也只要求到0.1； (3)按公式∶ △C= Var+ Dev求得罗经差，或设法掌 握陀罗差△G，一般精度要求仅0.5； (4)按向位换算公式进行计算。
如果船舶航行海区是在海图上的两个向位圈之间时， 则应该先分别求出两个向位圈地点的磁差值，然后进行 目视内插，以便求得船舶航行地点的当时正确磁差值。 B．在大洋图和总图上，用等磁差曲线形式给出磁差资料。 在每条等磁差曲线上都注有该曲线所在地区的磁差值和 符号，并在它的后面括号内给出与所在地区相适应的年 差值。而所给磁差的年份，则在海图标题栏内加以说明。 如∶“Magnetic Vaviation Curves are for 1995”， 表示该图的等磁差曲线资料是1995年的。 在求取航行地区的磁差时，应该首先将航行地区附 近的两条等磁差曲线改正年差，将它们的磁差值换算到 航行年份，然后再进行必要的目视内插，求出航行地点 的当年磁差值。