航海学讲义之陆标定位

第三章陆标定位
陆标（landmarks）：是指在海图上标有准确位置可供目测或雷达观测用以导航或定位的山头、岬角、岛屿、灯塔、立标、显著的建筑物及其它显著的固定物标的统称。

陆标定位（fixing by landmarks）：通过观测陆标与船舶之间的某种相互位置关系（如方位、距离或水平夹角等）进行定位的方法和过程。

陆标定位所得船位又称陆测船位(terrestrial fix,TF)，海图上用符号☉表示。

第一节航海上常用的位置线
一、航海上常用的位置线
1．船位线的基本概念
1）位置线和船位线
位置线：一运动物体保持某一观测值为恒定值的点的轨迹。

船位线：球面曲线（大圆、小圆、恒向线、恒位线或双曲线等），不可能十分准确地画在墨卡托海图上，实用中只取靠近推算船位附近一段曲线或其切线（有的
也用割线）。

常用PL或LOP表示。

2）位置线或船位线的特性
时间性；必然性；局限性
2．航海上常用的位置线
1）方位位置线（bearing line of position）
（1）定义：在地球面上，与被测已知物标有相同方位值的点的轨迹线。

（2）分类：
①岸测船方位位置线
大圆弧，在墨卡托海图上呈现为一条凸向近极、凹向赤道的曲线。

②船测岸方位位置线
恒位线（line of equal bearing 或azimuth gleiche ）。

③近距离时的方位位置线
当物标与测者之间的距离较小（一般不超过30 n mile ）时，一般取直线作为方位位置线的近似值。

2）距离位置线（distance line of position ） 在球面上呈现为一个球面小圆；
在墨卡托海图上的投影则是一条复杂的“周变曲线”（非圆形）； 在近距离和低纬度时，可以忽略这种变形。

3）水平角位置线（position line by horizontal angle ） 又称为方位差位置线。

水平角位置线实际上是以两个物标和船位三个点组成的圆弧，水平夹角α实际上是该圆周上对该两个点所夹的圆周角。

4）双曲线位置线（hyperbolic line of position ）
又称为距离差位置线。

双曲线位置线在球面上表现为两个固定物标的连线为旋转轴的旋转双曲面与地球球面的交线。

在近距离时，当忽略地球球面的曲率，即将地面视为平面时，为一条平面双曲线。

二．常用位置线的梯度 1．位置线的梯度
位置线的梯度（gradient ）：指位置线观测值发生变化时，位置线本身随之发生变化的剧烈程度，即观测值的变化量与其位置线位移量之间的比值的向量。

一般用g 表示。

g ＝
n
u
∆∆ 方向τ是与位置线垂直，并指向位置线观测值增加的方向。

假设位置线观测值存在着误差为±m ，位置线误差为±E ，位置线的梯度为g ，则：
E ＝
g
m 2．方位位置线的梯度
1）岸测船方位位置线的梯度
当观测值B 产生一个变量△B °时，则:
g ＝n B ∆∆ ＝D B B ⋅∆⋅∆
180π＝D ⋅π 180＝
D 3.57 （°/n mile ）
梯度方向：τ＝B ＋90° 2）船测岸方位位置线的梯度
当观测值B 产生一个变量△B °时，在K 点处由于△B °而产生的距离变化量△n ，则：
g ＝n
B ∆∆ ＝D B B ⋅∆⋅∆
180π
＝D ⋅π 180=D
3.57 梯度方向：τ＝B －90° 3）距离位置线的梯度
当观测值D 产生一个变量△D 时，在K 处由
于△D 而产生的距离变化量为△n ，且△D=△n ，则：
g ＝
n
D
∆∆＝1 即距离位置线的梯度的模恒等于1。

距离位置线的梯度的方向为：
梯度方向：岸测船时，τ＝TB ；
船测岸时，τ＝TB ＋180°。

4）水平角位置线的梯度
1g ＝
11D 和2g ＝2
1D g ＝αcos 221212g g g g -+
＝
2
11D D αcos 22122
21D D D D -+
＝
h
D D d α
sin 21=
梯度方向：指向由测者和两个固定物标组成的圆的圆心。

5）双曲线位置线的梯度
设测者测得已知其准确位置的两个物标的距离之差D ∆为：
D ∆＝2D －1D
与水平角位置线梯度的原理一样，双曲位置线的梯度的模为：
g ＝γcos 2212
2
21g g g g -+ 因为1g ＝2g ＝1
所以g ＝2
sin 2cos 22γ
γ=-
梯度方向：
τ＝
2
1
（TB 1＋TB 2）±90°
第二节方位定位
方位定位是利用罗经同时观测两个或两个以上陆标的方位来确定船位的方法，又称方位交叉定位(fixing by cross bearings)。

由于它有观测方法简单、直观、海图作业容易和定位迅速等优点，因此它是船舶在沿岸航行时最基本和最常用的定位方法之一。

一、辨认物标
航海上常用的识别物标的方法有以下几种：
1．利用对景图（view）识别
2．利用等高线识别
等高线越密，表示山形越陡；等高线越疏，表示山形越平坦。

3．利用船位识别
二、两方位定位
1．定位原理和方法
测者在船上观测陆标方位所得方位位置线应该是恒位线；
物标是在观测者视界之内，船至物标之间的距离一般小于30 n mile，在中纬度以下海区航行时，可以认为这时在航用海图上代替该位置线的船位线是图上陆标与船舶的连线，即与观测方位值对应的恒向线方位线。

2．定位注意事项
1）物标选择方面
（1）尽可能选择海图上精确测绘的、显著易认的物标。

如灯塔、孤立的岛屿、显著的建筑物、陡峭的岬角及海图上标有△、 、▪等测控点符号的山峰等。

（2）尽可能选择离船较近的物标。

（3）尽可能选择两方位船位线交角θ接近90°，至少30°<θ< 150°的物标。

2）观测顺序方面
（1）“先慢后快”，即先测方位变化慢（如船首尾方向附近）的物标；后测方位变化快（如船正横附近）的物标。

（2）夜间“先难后易”，即先测难以观测的，如弱光灯、周期长的灯标；后测较容易观测的，如强光灯、周期短的灯标。

（3）选择好适当的物标和观测顺序后，应尽量减小“测”、“算”、“画”过程中的系统误差和随机误差，观测读数、罗经差、绘画船位线等要力求准确。

三、三方位定位
在交角方面，当陆标为180°水平范围分布时，最好选择船位线交角α和β为接近60°的物标；
当陆标为360°水平范围分布时，最好选择船位线交角各为接近120°的物标。

这些交角不应小于30°或大于150°；
应尽可能选择360°水平范围内分布，且各船位线交角均为120°的三个陆标；
所求观测船位均在船位误差三角形的中心。

其余同两方位定位。

四、船位差（position difference，△P）
1．定义：
同一时刻推算船位到观测船位的方向和距离。

2．转移：
应经船长同意后，方可将推算船位转移到观测船位上去，并且应把船位差△P记人航海日志中；
特别是在长时间进行航迹推算后，当船舶测得第一个观测船位时，对船位差△P必须进行分析，做好记录，供今后参考。

第三节 距离定位
距离定位：（fixing by distances ）观测两个或两个以上已知陆标的距离，以确定船位的方法和过程。

一、距离的测定
1．测量物标的垂直角求距离 若：
物标高度H 以米为单位； 距离D 以海里为单位； EB 远远小于D 时，
D （n mile ）=
'
)
(856
.1')(18527468.3437a m H m H =⨯α （D >>H >e 且H >BE ）
2． 测量物标小水平角求距离
当小岛两端A 、B 与本船的距离大致相等的情况下，在航用海图上可以量得小岛的长
度AB=d ；
测量小岛A 、B 两端对船的张角α，
则本船与小岛之间的距离可以根据下式求得：
D （n mile ）='
)
(856
.1')(18523438a m d m d =⨯α 二、距离定位 1．两标距离定位 1）定位原理与方法
（作图示意）
2）注意事项：
（1）尽可能选择在航用海图上位置准确、显著易认且离船较近的物标； （2）尽可能选择两船位线交角接近90°的物标，至少应大于30°小于150°； （3）应先测距离变化慢的物标（如正横方向附近的物标），后测距离变化快的物标（如船首尾方向附近的物标），以减少因不能“同时”观测所产生的船位误差。

2．三标距离定位
若三物标为180°范围水平分布时，应选择各相邻物标方位差角最好是60°的物标；
当三物标为360°范围内水平分布时，应选择各相邻物标方位差角为120°的最好；
其余要求同两距离定位。

第四节移线定位
移线定位：异时观测已知物标所得的两条或两条以上船位线，应用船位线转移原理，以确定本船船位的方法和过程。

移线船位（running fix，RF）：移线定位主要用于视界内只有一个物标可供观测，且只能求得一种船位线的时候。

移线定位所获得的船位。

一、船位线转移
船位线转移：将异时观测所得的两条船位线之一，按两次观测之间的推算航迹向CA （CG）和推算航程S，向前或向后平移至同一观测时间上去，转换为同一时刻的船位线的方法和过程。

转移船位线（position line transferred）：转移后的船位线。

通常加双箭头表示。

船位线转移的具体方法，因船位线种类不同而有所差异。

1．方位船位线的转移
1）单一航向方位船位线的转移
将第一条船位线沿推算航向转移，转移两次观测之间的推算航程。

2）多次转向后方位船位线的转移
将第一条船位线沿两次观测之间推算船位的位移方向转移，转移两次观测之间的推算船位的位移距离。

2．距离船位线的转移
首先转移船位线的圆心。

二、单物标方位移线定位1．单物标方位移线定位的方法（作图举例说明）
中国海员网| 海员必上的网站 - 海员信息和服务中心
2．单物标方位移线定位注意事项
1）应选择显著的、在海图上有准确位置的、离船较近的物标进行方位移线定位，并应仔细观测，以尽量减少观测方位的误差；
2）应正确估计风、流的影响，移线时尽可能按实际风流情况推算航程，以减少航迹推算的误差。

当流向与第一条方位船位线平行或接近平行条件下移线，可消除或减小水流对转移船位线的影响；
3）应尽量缩短两次观测之间的时间间隔，以减少航迹推算误差。

而根据船位误差理论，两船位线交角为90°时最好。

而时间间隔和船位线交角是相互制约的。

综合考虑，船位线交角趋近 30°～60°为好；
4）应选择在物标正横前后，物标距离比较近，物标方位变化比较快的时候进行移线定位。

三、距离移线定位
（作图举例说明）
海员论坛 | 中国船员招聘网。