测罗经差.pptx
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1、第五章第五章 罗经差的测定罗经差的测定第第一节一节 利用陆标测定利用陆标测定罗经差罗经差NTB 069.0TB 069.0CB 072.0CB 072.0TB由海图上量得CB由罗经上读取一、叠标法一、叠标法C=TB-CB=069-072=-3.0 =069-072=-3.0 二、比对法二、比对法TC=GC+G=CC+CC=GC+G-CCDev=GC+GCC-Var三、自差的测定三、自差的测定 在航海实践中,自差是从事先绘制好的自差表在航海实践中,自差是从事先绘制好的自差表(或自或自差曲线差曲线)中查取的。磁罗经在使用的过程中要定期校正,中查取的。磁罗经在使用的过程中要定期校正,同时自差表要更新
2、。同时自差表要更新。因为自差是航向的函数,所以在绘制自差表和自差因为自差是航向的函数,所以在绘制自差表和自差曲线时需要在曲线时需要在N,NE,E,SE,S,SW,W,NW 8个方个方向点上测定自差。向点上测定自差。在航行中,如果有条件可以测定在航行中,如果有条件可以测定8个方向点上的自差,个方向点上的自差,即在即在8个航向中的每一个航向上均测定一次叠标的罗方位个航向中的每一个航向上均测定一次叠标的罗方位CB,叠标的真方位,叠标的真方位TB(在海图上量取在海图上量取)减去叠标的罗方位减去叠标的罗方位求出罗经差求出罗经差AC,罗经差减去查得的磁差,罗经差减去查得的磁差Var,求出该航向,求出该航向
3、上的自差上的自差Dev。在测试中,如果不知道被测物标的真方位以及在测试中,如果不知道被测物标的真方位以及磁差,可以采用磁差,可以采用8个航向上物标罗方位的算数平均个航向上物标罗方位的算数平均值来代替物标的磁方位值来代替物标的磁方位MB,从而求出,从而求出8个航向上的个航向上的自差如下:自差如下:(i=1,2,8)第二节第二节 观测天体求罗经差观测天体求罗经差 n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。n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。n本节将介绍观测天体求罗经
4、差的原理和方法,以及利用GPS船位求罗经差的新方法。一、观测天体求罗经差的原理及其注意事项 n1.1.观测天体求罗经差的原理观测天体求罗经差的原理 nCTBCB n C为“”表示罗北偏东 n C为“”表示罗北偏西 观测天体求罗经差与上述利用陆标测定罗经差的原理基本相同,不同之处是观测的物标是天体。nCB是天体的罗方位,TB是天体的真方位 n海上是以推算船位为基准求得的天体的计算方位Ac来代替天体的真方位TB。观测天体求罗经差的计算公式为:nCAcCB nctgActgDeccosccscLHAsincctgLHAn二二.观测注意事项观测注意事项n1.用推算船位求得的天体计算方位Ac代替天体真方
5、位所产生的方位误差AnAtg h sin A cos Dec cosX sec h n、一定nA的大小主要取决于式中的tgh和sech n即取决于被测天体高度h的高或低 由此得出如下结论:n 被测天体的高度越低,由、引起的误差A越小;n 当被测天体的方位A趋近0、赤纬Dec趋近90时,由、引起的误差A趋近零。北极星是北纬35以下海区在夜间测定罗经差的良好物标。2.由于罗经面的倾斜而引起观测天体罗方位的误差B(简称倾斜误差)nBtg h n 当倾斜角一定,被测天体的高度h越低,倾斜误差B越小;n 当被测天体的高度h一定时,倾斜角越小,倾斜误差B越小。2观测注意事项 n(1)应观测低高度天体的罗方
6、位,其高度应低于30最好低于15。n(2)观测时应尽量保持罗经面的水平。n(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1m。n(4)观测时应测天体的中心方位。3.3.观测天体求罗经差的方法观测天体求罗经差的方法 n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);n观测太阳真出没方位求罗经差;n观测北极星方位求罗经差。n利用GPS船位求罗经差的新方法。二、观测低高度太阳方位求罗经差n(一)观测低高度太阳方位求罗经差的步骤n1.观测低高度太阳(h30)罗方位CB,同时记下观测时间。n2.求观测时太
7、阳的计算方位Ac。常用的计算方法是:n(1)航海天文历和函数计算器法;n(2)太阳方位表法;(3)航海天文历和B105表(或NP401表)法。3.求罗经差AcCB(二)(二)利用利用航海天文历航海天文历和函数计算器求罗和函数计算器求罗经差经差 nctg Accosctg Dec csc LHAsincctg LHAn利用上式应注意以下几点:nc恒为“”;n Dec与c同名,Dec 为“”。Dec与c异名,Dec 为“”;n LHA和Ac均为半圆周法;n Ac的第一名称与测者纬度同名,第二名称上午观测为“E”,下午观测为“W”。例:1996年8月12日,船时SMT 1702,推算船位c3423.
8、0 N,c12250.7 E,测得低高度太阳罗方位CB 277,求罗经差C?n ZT1702 12/8n ZD 8 _n GMT 0902 12/8n GHA31345.6Dec1450.2Nd0.7nm.s30.0d0.0_nGHA31415.6Dec1450.2NnEc12250.7c3423.0N_nLHA43706.37706.3WnAcarcctg(cos3423.0tg1450.2csc7706.3sin3423.0ctg7706.3)nAc84.6NW275.4nCB277.0_nC1.6(三)利用(三)利用太阳方位表太阳方位表求罗经差求罗经差 n1.太阳方位表的结构 n该表共分
9、两册,第一册包括纬度030(英版称Daviss Tables,戴氏表)n第二册包括纬度3064(英版称Burdwoods Tables,柏氏表)。每册又分主表和附表。(1)主表:分前后两个半册,前半册是赤纬与纬度同名,后半册是赤纬与纬度异名。查表引数为:n 表列纬度T,表间距为1,列在每页右上角;n 表列赤纬DecT,表间距为1,共计024,列在每页第一行;n 表列视时LATT,表间距为4m(中天前、后1小时之内间距为2m)。每页左列引数为上午(am)视时,右列引数为下午视时(英版表中视时用罗马数字表示)。n以T、DecT、LATT为引数,从表中查得太阳半圆方位AT,其第一名称与测者纬度同名,
10、第二名称上午观测为“E”,下午观测为“W”。n(2)附表:附表主要是“太阳赤纬表”和“时差表”,它们均按4年中有1闰年的规律排列的,所以每个附表中又分4个小表。n查表引数是观测时的年、月、日,可查得世界时12h的太阳赤纬Dec和时差ET。使用附表一般不用内插。2.利用太阳方位表求罗经差的步骤 n(1)观测太阳罗方位CB,同时记下观测时间。n(2)根据观测日期从“太阳赤纬表”和“时差表”中查得太阳赤纬Dec和时差ET。n(3)求观测时的视时LATnLATLMTETZTDEWET n视时LAT需要换算成上午(a.m.)视时或下午视时(p.m.)才可查表。(112)n(4)求计算方位Ac:由于实际的
11、、Dec、LAT不可能正好与表列T、DecT、LATT相一致,所以在根据T、DecT、LATT查得的表列方位AT的基础上,还要进行三项比例内插才能求得计算方位Ac n(5)求罗经差:将Ac换算成圆周方位之后可求得罗经差CAcCB。例:例:20042004年年1010月月20 20 ,船时,船时SMT 1543SMT 1543,推算船位,推算船位C C3423.0S3423.0S,C C12250.7E,12250.7E,测得低高度太阳罗方位测得低高度太阳罗方位CB 280,CB 280,利用太阳方位表利用太阳方位表求太阳计算方位,并求罗经差。求太阳计算方位,并求罗经差。解:解:因为测者纬度因为
12、测者纬度34230S,所以用,所以用太阳方位表太阳方位表第二册第二册(或或Burdwoods Tables)。根据观测日期从根据观测日期从“太阳赤纬表太阳赤纬表”和和“时差表时差表”中查取太阳赤纬中查取太阳赤纬Dec和和时差时差ETDec=1032.0S10.5S(准确至(准确至0.1)ET=+15m15S+15m(准确至准确至1m)求视时求视时LATc cm m-)12250.712000.0D +250.7+11mZTDETLAT1543+11+151609 409p.m20/10求计算方位和罗经差求计算方位和罗经差ATADecALATAAC97.5 SW-0.5-0.2+0.297.0
13、SW=277.0ACCBC277.0280.0-3.0三、观测太阳真出没方位求罗经差n在周日视运动中,当太阳的中心通过地心真地平时称为太阳的真出或真没,此刻太阳真高度ht0,n这时观测太阳的罗方位不需要记录观测时间,只需要根据推算纬度和当时的太阳赤纬就可以求得太阳真出没时的计算方位,n利用该法可以相对简便地求出罗经差,因此,它是船上核验罗经差常用的方法之一。(一)观测太阳真出没的时机(一)观测太阳真出没的时机 n只有当太阳真高度0时才可观测到太阳真出没的罗方位。那么,什么时候太阳真高度ht0?n这是观测太阳真出没罗方位的关键。设目视观测太阳真出没时的下边沿高度为ho,则 nhthodpSD0
14、n如在式中取眼高e16m,则d7;取平均蒙气差30。视差p很小,可忽略不计;取SD16(平均视半径),得 nho212/3D(太阳平均视直径D32)当用目视看到太阳下边沿视高度约为太阳直径时,此刻观测的太阳罗方位即是太阳真出没罗方位。n当用目视看到太阳下边沿视高度约为2/3太阳直径时,n此刻观测的太阳罗方位即是太阳真出没罗方位 水天线n观测时必须可见水天线。n另外,太阳真出没时太阳介于出没与东西圈之间,其方位变化较慢,则观测方位精度较高。(二)观测太阳真出没方位求罗经差的原理及(二)观测太阳真出没方位求罗经差的原理及其计算方法其计算方法 n1原理 当太阳真出没时,其真高度0,此时的天文三角形为
15、球面直边三角形,由边的余弦公式得 使用该式时应注意:nc恒为“”;n Dec与c同名,Dec为“”,异名为“”;n Ac为半圆方位,第一名称与c同名,第二名称真出为“E”,真没为“W”。2利用太阳方位表求太阳真出没方位Ac并求罗经差 n根据上式编成“太阳真出没方位表”列在太阳方位表相应纬度中每一列相应赤纬栏的最下面,并给出真出和真没的视时。使用该表求太阳真出没方位需进行赤纬和纬度两项比例内插。3.利用航海天文历和函数计算器求天太阳真出没计算方位Ac和罗经差C n根据上式,利用航海天文历和函数计算器可求得太阳真出没时的计算方位Ac。n由航海天文历查出观测日世界时12h(或观测时刻的世界时)的太阳
16、赤纬Dec.n赤纬和观测时测者推算纬度c代上式,即可用函数计算器求出计算方位Ac,例:1996年8月11日,推算船位C3445.0 N,C16301.0 E,测得太阳真没罗方位CB286.5,求罗经差C。n利用计算器求罗经差利用计算器求罗经差 n由航海天文历查得8月11日 GMT1200的太阳赤纬Dec=1506.0 Nn C3445.0 N 利用太阳方位表求罗经差利用太阳方位表求罗经差n由太阳赤纬表查得8月11日 GMT1200的太阳赤纬Dec=1506.0 NnAT71.8nADec0.1nA0.2nAc71.5NW=288.5nCB286.5nC+2.0四、观测北极星方位求罗经差 n北极
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