《航海学》船舶定位课件2_5天文定位

1、烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 陆标距离定位示意陆标距离定位示意烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 1）观测时刻的天体地理位置）观测时刻的天体地理位置 2）天体真顶距）天体真顶距z（z=90-真高度）真高度） 因此，天文定烟台大学海洋学院是：因

2、此，天文定烟台大学海洋学院是： （1）观测天体高度）观测天体高度 （2）求观测天体高度的准确世界时）求观测天体高度的准确世界时 （3）求观测时刻的天体位置）求观测时刻的天体位置 （4）求真顶距）求真顶距z烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 船舶计时器有：船舶计时器有：天文钟天文钟、卫星导航仪、秒表和、卫星导航仪、秒表和船钟船钟等。等。 1天文钟（天文钟（Chronometer)钟面读数为钟面读数为12小时制，指示小时制，

3、指示世界时（世界时（UT1）。）。 有机械天文钟和有机械天文钟和石英天文钟石英天文钟两类。两类。 2 GPS卫星导航仪卫星导航仪 GPS(Global positioning System)导航仪显示导航仪显示UTC（协（协调世界时），与调世界时），与UT1相差相差09秒。秒。烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 3秒表秒表 用于测天计时等。用于测天计时等。 4 船钟船钟 船钟船钟(Ships clocks)是用于指示船时的计时器。是用于指示船时的计时器。 它有普通的机械钟和电子钟两类。它有普通的机械钟和电子钟两类。 目前现代化的船舶装有目前现代化的船舶装有电

4、子船钟系统电子船钟系统(Electronic primary-secondary clocks system)，又称母子钟，只，又称母子钟，只要通过调整驾驶台的母钟，则船上所有的子钟将作同步调要通过调整驾驶台的母钟，则船上所有的子钟将作同步调整。整。 烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 1天文钟钟差天文钟钟差C.E.的定义的定义 天文钟钟差（天文钟钟差（Chronometer error)是世界时烟台大学海洋是世界时烟台大学海洋学院文钟钟时学院文钟钟时(C.T.， Chronometer time)之差。即之差。即 C.E. =TGC.T. 天文钟慢，钟差为

5、天文钟慢，钟差为“+”；天文钟快，钟差为；天文钟快，钟差为“”。 由天文钟时由天文钟时C.T.求世界时求世界时TG TG = C.T. +C.E. 烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 1）对钟：根据授时台所发的无线电时间信号来测定钟差。）对钟：根据授时台所发的无线电时间信号来测定钟差。 2）任意时刻的钟差：）任意时刻的钟差：对钟时的钟差对钟时的钟差和累积和累积日差日差（Daily rate， Chronometer rate）之和。）之和。 当次测定的钟差当次测定的钟差 上次测定的钟差上次测定的钟差两次测定钟差相隔的天数两次测定钟差相隔的天数3）日差）日差

6、= 4）天文钟的质量：日差小而稳定，良好；反之，质量就差。）天文钟的质量：日差小而稳定，良好；反之，质量就差。若日差很不稳定，则该天文钟不宜使用。若日差很不稳定，则该天文钟不宜使用。烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 测天时钟差测天时钟差 = 最近测定钟差最近测定钟差 + 日差日差 对钟至测天时的天数对钟至测天时的天数 例：例：1995年年5月月3日世界时日世界时03-00-00（东（东8区区Z.T.1100）对时）对时测定测定2458号天文钟钟差号天文钟钟差+1m28s，日差，日差+4s。5月月4日东日东8区区Z.T.0430测太阳高度，求测太阳时刻的天文

7、钟钟差。测太阳高度，求测太阳时刻的天文钟钟差。 解解：烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 解：解： 测天时间测天时间 04-30 4/v ） 对钟时间对钟时间 11-00 3/v 17h30 m 相隔天数相隔天数 0 d73 ） 日差日差 +4s 累积日差累积日差 +2s 9 ）测定钟差）测定钟差 +1 m28s 测天时的钟差测天时的钟差 +1 m30s9烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出1求测天时的准确天文钟时求测天时的准确天文钟时 两种测天计时方法：两种测天计时方法： 1）测烟台大学海洋学院）测烟台大学海洋学院先测高度

8、，再启动秒表，到海图先测高度，再启动秒表，到海图室对烟台大学海洋学院秒表，记录钟时室对烟台大学海洋学院秒表，记录钟时CT1和秒表时和秒表时WT，则，则 测天时的准确天文钟时测天时的准确天文钟时C.T.为：为： C.T. = C.T1. + C.E.烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 ）测天前启动秒表）测天前启动秒表先在海图室对照天文钟启动秒表记录先在海图室对照天文钟启动秒表记录钟时钟时CT1 ，再测高度并按停秒表，记录秒表时，再测高度并按停秒表，记录秒表时WT，则，则 测天时的准确天文钟时测天时的准确天文钟时C.T.为：为： C.T.= CT1 + C.E.

9、 前一种方法是商船上常用的方法前一种方法是商船上常用的方法烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 例：例：1995年年6月月5日日Z.T.0445（-8）进行星体高度观测。测天）进行星体高度观测。测天时的天文钟钟时时的天文钟钟时C.T1.08-48-17，测天时钟差，测天时钟差C.E.-03 m12s，求，求测天世界时测天世界时TG。 解：解： （1）求近似世界时）求近似世界时TG 船时船时Z.T. 0445 5/ +) 时区号时区号Z.D. 8 近似世界时近似世界时TG 2045 4/VI （2）求测天世界时求测天世界时烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学

10、院航海教研室制作制作退退 出出 由近似世界时由近似世界时TG知，测天世界时为知，测天世界时为6月月4日下午。日下午。 （2 ）求测天世界时）求测天世界时TG 测天钟时测天钟时C.T. 20-48-17 4/ +)测天钟差测天钟差C.E. - 3 12 测天世界时测天世界时 TG 20-45-05 4/VI 利用利用GPS导航仪求测天世界时导航仪求测天世界时 方法与上述的利用天文钟的方法相同。测天世界时的求法也相方法与上述的利用天文钟的方法相同。测天世界时的求法也相同，所不同的是这里不存在同，所不同的是这里不存在“钟差钟差”改正问题改正问题 。烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室

11、制作制作退退 出出 航海天文历航海天文历（Nautical almanac)主要内容主要内容 1）航用天体的位置）航用天体的位置左页左页是太阳、金星、火星、木星和土是太阳、金星、火星、木星和土星的格林时角和赤纬；星的格林时角和赤纬；右页右页是春分点格林时角和月亮的格林时是春分点格林时角和月亮的格林时角和赤纬。角和赤纬。 2）晨光始、日出、月出与日没、昏影终、月没的时间数据。）晨光始、日出、月出与日没、昏影终、月没的时间数据。 3）右页的下面列出中天时间、视差和月亮半径。）右页的下面列出中天时间、视差和月亮半径。 4）太阳半径列在）太阳半径列在左页的左页的“太阳太阳”栏栏第一行。第一行。烟台大学

12、海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 5）恒星视位置恒星视位置 6）“天象纪要天象纪要”、“四星纪要四星纪要”、“北极星高度求纬度北极星高度求纬度”、“北极星方位表北极星方位表”、“太阳、星体高度改正表太阳、星体高度改正表”和和“说明说明”等等 出版出版我国由南京紫金山天文台编算，中国人民解放军海军我国由南京紫金山天文台编算，中国人民解放军海军航海保证部出版，分为航海保证部出版，分为航海天文历航海天文历 及其附表两本。及其附表两本。航航海天文历海天文历 每年出版，当年使用；每年出版，当年使用；附表附表为内插表为内插表，可长，可长期使用。期使用。 End烟台大学海洋学院

13、航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 1）世界时）世界时整点时刻的格林时角、赤纬整点时刻的格林时角、赤纬 2）相邻整点时刻（每小时）的格林时角基本变化量）相邻整点时刻（每小时）的格林时角基本变化量1459.0 3）时角超差（恒为）时角超差（恒为+）每小时的时角实际变化量超过每小时的时角实际变化量超过基本变化量的部分。即每小时的时角改变量基本变化量的部分。即每小时的时角改变量= 1459.0+ 4）每小时的赤纬改变量）每小时的赤纬改变量 （有符号）（有符号） 5）整点时刻的整点时刻的烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 1）烟台大学海洋学院航海

14、教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出超差（超差（查附表查附表） 烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 2）烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 习题习题 1）教材：）教材： 2）习题集：）习题集： 大角大角 14607 .4 1911 .9N 大角大角时角时角 tG 25659 7烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出退退 出出烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出烟台大学海洋学

15、院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 只要证明只要证明物标高度物标高度h和和刻度弧的夹刻度弧的夹角角之间的之间的关系即可关系即可HBA烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 HBA = OAB + h （ ABO中，外角中，外角=不相邻的内不相邻的内角和）角和） h = HBA OAB = 23 22 = 2（ 3 2） （ HBA = 23 OAB = 22 ） 3 = 2 + （ABD中）中） = 3 2 从而得从而得 h = 2烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 正角读法影视正角读法影视 负角读法影视

16、负角读法影视 读数练习读数练习1，读数练习读数练习2，读数练习读数练习3烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 1）不可校正的误差）不可校正的误差 偏心差偏心差指标杆转轴中心偏离刻度弧圆心；指标杆转轴中心偏离刻度弧圆心； 棱性差棱性差各种平面镜镜片的前后镜面不平行；各种平面镜镜片的前后镜面不平行； 刻度差等刻度差等各种分划刻度不准。各种分划刻度不准。 器差

17、器差(Instrument error) 偏心差、棱性差和刻度差等的偏心差、棱性差和刻度差等的综合误差综合误差测角测角c0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 器差器差s0+10+5-3-3-5-10-12-10-5-50+10六分仪器差表六分仪器差表 烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 （1）可校正误差的定义（录像）可校正误差的定义（录像） 垂直差（动镜差）垂直差（动镜差）动镜镜面与刻度弧平面不垂直。动镜镜面与刻度弧平面不垂直。 边差（定镜差）边差（定镜差）定镜镜面不垂直于刻度弧平面。定镜镜面不垂直于刻度弧平面。

18、指标差指标差动镜和定镜平面平行时，指标不指动镜和定镜平面平行时，指标不指0 的零位置差。的零位置差。 （2）可校正误差的检查）可校正误差的检查 垂直差（动镜差）的检查垂直差（动镜差）的检查 与校正（录像）与校正（录像） 无垂直差图片无垂直差图片，有垂直差图片有垂直差图片 边差（定镜差）的检查边差（定镜差）的检查 与校正（录像）与校正（录像） 指标差的检查指标差的检查 与校正与校正烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出测角读数

19、不指测角读数不指0，而指向，而指向m。则则 i=0-m i=0-m 2)2)测定方法测定方法 （1）利用水天线测定指标差）利用水天线测定指标差 （2）利用星体测定指标差）利用星体测定指标差 （3）利用太阳测定指标差）利用太阳测定指标差 举例举例1，举例举例2 （4）缩小指标差）缩小指标差烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 i=0-mi=0-m烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 i=0-m烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 m2下切读数下切读数 m1上切读数上切读数 判断有效性判断有效性航

20、海天文历查得当天的太阳半航海天文历查得当天的太阳半径为径为 。若。若R- 0.2 则则412mmRm2m12210mmi烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 例例1：2001年年9月月8日，用太阳测定指标差，上切读数日，用太阳测定指标差，上切读数m1 33.8，下切读数，下切读数m2 30 .2，求指标差，求指标差 。 解：解： 查查航海天文历航海天文历，当日太阳视半径，当日太阳视半径 15.9，误差仅，误差仅0.1，说明观测可靠。，说明观测可靠。0 .6148 .332 .30412mmR8 .122 .038 .3302210mmi烟台大学海洋学院航海教研

21、室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 例例2：某年：某年12月月30日，用太阳测定指标差，上切日，用太阳测定指标差，上切m1 32.6，下切，下切m2 30.6， 求指标差求指标差 。 解：解：R15.8 12月月30日距近日点日距近日点1月月3日仅日仅4天，可知该日太阳视半径应天，可知该日太阳视半径应为一年中的最大值为一年中的最大值 16.3。显然，实测太阳视半径过。显然，实测太阳视半径过小，误差达小，误差达0.5，说明观测不可靠，观测中存在太阳反射，说明观测不可靠，观测中存在太阳反射影像与实像相交的现象，应重新测定指标差。影像与实像相交的现象，应重新测定指标差。烟台大学海洋学院航

22、海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 当指标差当指标差i 的绝对值大于的绝对值大于 6时，应予缩小。时，应予缩小。 缩小指标差应调整定镜背面离架体近的螺丝。缩小指标差应调整定镜背面离架体近的螺丝。 缩小指标差时，应将指标杆准确地置于缩小指标差时，应将指标杆准确地置于 0处，将望远镜对准星处，将望远镜对准星体或水天线，此时可看见反射影像和实像上下错开。慢慢转动体或水天线，此时可看见反射影像和实像上下错开。慢慢转动调整螺丝，直至影像和实像重合。调整螺丝，直至影像和实像重合。 缩小指标差后，定镜的垂直状态已被破坏，必须重新检查校正缩小指标差后，定镜的垂直状态已被破坏，必须重新检查校正

23、定镜的边差，然后再测定剩余指标差。定镜的边差，然后再测定剩余指标差。 烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 一般情况下，六分仪检查校正顺序为：检查校正垂直差；一般情况下，六分仪检查校正顺序为：检查校正垂直差；检查校正边差；测定指标差。检查校正边差；测定指标差。 如果指标差大于如果指标差大于6，则应继续下列操作：缩小指标差；，则应继续下列操作：缩小指标差；重新检查校正边差；重新测定指标差。重新检查校正边差；重新测定指标差。 检查、校正垂直差和边差，必须在测天前进行。测定指标检查、校正垂直差和边差，必须在测天前进行。测定指标差，在测天前、后均可。差，在测天前、后均

24、可。烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 1）观测前的准备工作）观测前的准备工作 （1）如果室内外温差大，应事先将六分仪箱置于室）如果室内外温差大，应事先将六分仪箱置于室外遮阴通风处；外遮阴通风处； （2）计算天文钟钟差；）计算天文钟钟差； （3）准备秒表，上好发条；）准备秒表，上好发条； （4）调整望远镜焦距，使物标影像最清晰。观测太）调整望远镜焦距，

25、使物标影像最清晰。观测太阳时应选好滤光片；阳时应选好滤光片；烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 （5）检查和校正垂直差、边差；测定指标差。）检查和校正垂直差、边差；测定指标差。 （6）晨光和昏影测星时，事先选好观测的星体。）晨光和昏影测星时，事先选好观测的星体。 （7）选避风，视野开阔，并靠近罗经的地方作为观测点。）选避风，视野开阔，并靠近罗经的地方作为观测点。 2） 观测天体高度的方法观测天体高度的方法 观测天体高度就是要将天体的反射图象拉到水天线附近，在观测天体高度就是要将天体的反射图象拉到水天线附近，在保持六分仪垂直条件下，使天体反射图象与水天线准确相

26、切。保持六分仪垂直条件下，使天体反射图象与水天线准确相切。 具体方法：具体方法：end烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 （1）指标杆置）指标杆置0 （2）捏紧夹子慢慢移动指标杆将天体的反射图象拉到水）捏紧夹子慢慢移动指标杆将天体的反射图象拉到水天线附近天线附近 （3）找切点：对于星体，中心与水天线相切）找切点：对于星体，中心与水天线相切 对于太阳或月亮，用其上边或下边与水天线相切。对于太阳或月亮，用其上边或下边与水天线相切。 （4）摇摆六分仪找切点）摇摆六分仪找切点用等待相切法，要领：大摆用等待相切法，要领：大摆找切线，小摆找切点，微摆等相切。找切线，小摆

27、找切点，微摆等相切。 （5）当天体与水天线刚好相切时记下时间和六分仪读数。）当天体与水天线刚好相切时记下时间和六分仪读数。end烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 天体观测高度与天体天体观测高度与天体真高度的关系真高度的关系 天体观测高度天体观测高度h hhs（ is）烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 定义：由天体光线折射而产生定义：由天体光线折射而产生的天体视方向与真方向之间的的天体视方向与真方向之间的夹角。夹角。 恒为恒为 。 特点：特点： （1）

28、随天体高度而变）随天体高度而变天体天体高度为高度为0时，蒙气差最大。时，蒙气差最大。避免避免观测高度小于观测高度小于15的天体进行定的天体进行定位，最好观测大于位，最好观测大于30的天体。的天体。 （2）随气温、气压的变化而）随气温、气压的变化而变变。气温高、气压低，蒙。气温高、气压低，蒙气差较小；反之，蒙气差相对气差较小；反之，蒙气差相对较大。较大。 参见蒙气差表参见蒙气差表=0.967ctgh烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 dip又称海地平俯角又称海地平俯角 定义：定义： 由测者眼高产生的误差即测由测者眼高产生的误差即测者视地平与地面真地平的夹者视地

29、平与地面真地平的夹角称为眼高差。角称为眼高差。d恒为恒为 特点：眼高越大，眼高差特点：眼高越大，眼高差d也越大也越大)(765. 1米ed参见眼高差表参见眼高差表end烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 定义：定义： 天体射向地面与地心的光线之天体射向地面与地心的光线之夹角，即地球半径在天体中心夹角，即地球半径在天体中心处的张角。恒为处的张角。恒为 + 特点：特点：P与天体高度和天体距离与天体高度和天体距离有关。有关。 （1）高度低，）高度低， P大大高度为高度为0时，时， P最大，称地平视差最大，称地平视差P0。参见天文历参见天文历。 （2）距离大，）距离

30、大， P小小恒星忽略。恒星忽略。月亮在月亮在53.961.5之间。金星之间。金星0.6 ，火星，火星0.4 。木星和土星可以。木星和土星可以忽略。太阳约忽略。太阳约0.15。P= P0cosh参见总改正表参见总改正表烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 定义：观测太阳、月亮下边或上边所定义：观测太阳、月亮下边或上边所得高度与观测其中心所得高度之差。得高度与观测其中心所得高度之差。 特点：中心高度特点：中心高度=下边高度下边高度+ SD =上边高度上边高度- SD 。烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出ht的通用式的通用式 ht

31、hs（i+s）1）求太阳的真高度）求太阳的真高度 观测太阳下边，求太阳真高度：观测太阳下边，求太阳真高度： hths（i+s）-d-pSD 观测太阳上边观测太阳上边 hths（i+s）-d-p2）求行星的真高度）求行星的真高度hths（i+s）-d-p3）求恒星的真高度）求恒星的真高度hths（i+s）-d- 参见参见综合改正图综合改正图-d - +p +SD-SD烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 1）观测太阳下边）观测太阳下边 hths（i+s）-d综合改正值综合改正值Tcor 补充改正值补充改正值Acor 例例1：2001年年5月月27日，观测太阳下边

32、日，观测太阳下边hs4758.6， i+s=1.8，测者眼高测者眼高e15m，求太阳真高度。，求太阳真高度。解：解： hs 4758.6 i+s 1.8 d 6.9 Tcor +15.2 Acor 0.2 ht 4804.9 参见综合改正表参见综合改正表烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 2）观测太阳上边）观测太阳上边 例例2：2001年年10月月6日，观测太阳上边日，观测太阳上边hs3615.1， i+s=0.9，测者眼高，测者眼高e11m，求太阳真高度。，求太阳真高度。 解：解： hs 3615.1 i+s 0.9 d 5.9 Tcor +14.8 Ac

33、or 32.0 ht 3552.9参见综合改正表参见综合改正表烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 金星和火星真高度的计算公式为金星和火星真高度的计算公式为 hths（i+s）-d-p 例例3：2001年年3月月20日，观测金星日，观测金星hs2742.5， i+s=0.6，测，测者眼高者眼高e18m，求金星真高度。，求金星真高度。 解：解：查查航海天文历航海天文历得得0=0.5 求求ht hs（i+s）-d-p0cosh参见综合改正表参见综合改正表hs 2742.5 i+s 0.6 d 7.5 1.8 P 0.4 ht 2733.0烟台大学海洋学院航海教研室

34、烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 hths（i+s）d 例例4：2001年年1月月8日，观测猎户日，观测猎户，hs3952.2， i+s=0.5，测者眼高测者眼高e17m，求真高度。，求真高度。 解：解： hs 3952.2 i+s 0.5 d 7.3 1.2 ht 3944.2参见综合改正表参见综合改正表烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 天体天体观测观测高度高度h hths（i+s）-d-SD烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 1）教材：

35、）教材： 2）习题集：）习题集：691，706，711，714，716，722，746-808返回4烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出三、高度差法特性三、高度差法特性四、太阳中天纬度船位线四、太阳中天纬度船位线五、北极星纬度船位线五、北极星纬度船位线烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 2 求世界时求世界时TG，算地方时角，算地方时角t 3 求计算高度求计算高度hC和方位和方位AC sinhc= sin C sin +cos Ccos costtcossincostgtsintgAccc烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋

36、学院航海教研室制作制作退退 出出 区时区时 Z.T 区号区号 Z.D. 近似世界时近似世界时 天文钟钟时天文钟钟时 C.T 秒表读数秒表读数 W.T. 天文钟钟差天文钟钟差. C.E. 测天世界时测天世界时 TG整小时格林时角整小时格林时角 tT 分、秒时角改正分、秒时角改正 t1 超差时角改正超差时角改正 t2 格林时角格林时角 tG 推算经度推算经度 c地方时角地方时角 t烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出六分仪读数六分仪读数指标差与器差指标差与器差眼高差眼高差总改正总改正附加改正附加改正hs i+sdTcorAcor真高度真高度计算高度计算高度hthc

37、高度差高度差Dh烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 1 作图方法作图方法（画船位线原理图）画船位线原理图） 1） 2） 3） cc， 烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 1995年年6月月15日船时日船时1045 推算船位：推算船位： 3203.7N，12332.4E，CA045, VG15kn ；测得太阳下边六分；测得太阳下边六分仪高度读数仪高度读数hs 7344.3，停表时天文钟时间，停表时天文钟时间C.T.02h45m12s，秒表读数，秒表读数W.T.=10s，钟差，钟差C.E.快快2s，眼高眼高e=16m，i+s=

38、+2.0。求船位线。求船位线。 解：解：烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 1）求世界时）求世界时TG 区时区时 Z.T 1045 15/ VI 区号区号 Z.D. -8 近似世界时近似世界时 0245 15/ VI 天文钟钟时天文钟钟时 C.T 02-45-12 15/ VI 秒表读数秒表读数 W.T. - 10 天文钟钟差天文钟钟差. C.E. -2 测天世界时测天世界时 TG 02- 45-00 15/ VI烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 整小时格林时角整小时格林时角 tT 209 56 .0 0 .9 23 1

39、6 .8N +0 .1 分、秒时角改正分、秒时角改正 t1 11 14. 2 + 0.1 超差时角改正超差时角改正 t2 0.7 格林时角格林时角 tG 221 10.9 23 16 .9N 推算经度推算经度 c 123 32.4E 地方时角地方时角 t 344 43.315 16.7E145945/60= 1114.2 烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 3）求太阳计算方位）求太阳计算方位AC和计算高度和计算高度hC 参数：推算纬度参数：推算纬度 32 03 .7N， 23 16 .9N ，t 15 16 .7E sinhc= sin C sin +cos

40、 Ccos cost =sin32 03 .7sin23 16 .9+cos32 03 .7cos23 16 .9cos15 16 .7 =0.960768375hc=73 53 .92119.=NE2.1191808.60A78757976. 17.1615cos7.0332sin7.0332cos9.1623tg7.1615sincossincostgtsintgAcccct烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 4)求太阳真高度求太阳真高度ht及高度差及高度差Dh六分仪读数六分仪读数指标差与器差指标差与器差眼高差眼高差总改正总改正附加改正附加改正真高度真高

41、度计算高度计算高度高度差高度差hs i+sdTcorAcor7344. 3 3+2.+2. 0-7.1-7.1+15.8+15.8-0.2-0.2hthc73 54.853.9Dh+0. 9烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 5）画位置线）画位置线 位置线要素：位置线要素： Dh = ht hc =+0. 9A AC C=119=1192 2 3203.7N，12332.4E，045+0.9AC=1192烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 1 选择计算点的有限任意性选择计算点的有限任意性 1）任意性）任意性作图点在一定范围

42、内可任意选择。作图点在一定范围内可任意选择。 2）有限性）有限性作图点与观测船位的误差不大于作图点与观测船位的误差不大于30 n mile 2天文船位线的近似性天文船位线的近似性 天体大圆方位天体大圆方位以恒向线近似以恒向线近似 圆弧船位线圆弧船位线用切线近似用切线近似 3 解决方法：解决方法： 1）观测高度低于）观测高度低于70的天体的天体以减小由此产生的误差。以减小由此产生的误差。 2）作图点（计算点）的误差）作图点（计算点）的误差30 ，应把，应把所求得的观测船位作为计算点重新计算船位线要素和作图。所求得的观测船位作为计算点重新计算船位线要素和作图。end烟台大学海洋学院航海教研室烟台大

43、学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出天体方向cc，烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出天体方向cc，烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出天体方向cc，烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出ZBztzcZcZ=zc-zt =(90-hc)-(90-ht)=ht-hc选择点选择点Zc烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 烟

44、台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出cc，CADhAC退退 出出烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 根据根据 sinhcsin sincos coscost 上中天时上中天时t0，则，则sinH=sin sin+cos cos cos( ) 以以H90Z代入，简化为代入，简化为 cosZ cos( ) Z 则则 Z Z与与 同名，同名，+ Z与与 异名，大者减小者，异名，大者减小者， 与与大者同名大者同名end烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 符号确定：符号确定： 注意：注意：H依观测的朝

45、向命名方向，依观测的朝向命名方向，N或或S 中天顶距（Z） Z=90 -H 注意：注意：Z的方向与的方向与H相反。相反。 end烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 1)观测观测 （1）准备工作）准备工作 预先根据预先根据1200的推算船位求得太阳上中天的区时。并事的推算船位求得太阳上中天的区时。并事前做好六分仪的检查、校正和指标差的测定工作。前做好六分仪的检查、校正和指标差的测定工作。 （2） 观测方法观测方法 应提前几分钟进行观测，并不断调整六分仪观测的方向，应提前几分钟进行观测，并不断调整六分仪观测的方向，使太阳反射影象的摆动弧线与水天线的切点始终保持在

46、望使太阳反射影象的摆动弧线与水天线的切点始终保持在望远镜视野的中央（中天附近的方位变化很快）。当太阳中远镜视野的中央（中天附近的方位变化很快）。当太阳中天区时一到，立即测下太阳下边的高度。天区时一到，立即测下太阳下边的高度。 提问：船舶东西方向航行时，如何观测更准确？提问：船舶东西方向航行时，如何观测更准确？ end烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 2）求中天纬度）求中天纬度 计算太阳的真高度和真顶距；计算太阳的真高度和真顶距； 按太阳中天世界时，从按太阳中天世界时，从航海天文历航海天文历中查取太阳赤纬；中查取太阳赤纬； 根据公式根据公式 =计算观测纬度。

47、计算观测纬度。 3）画船位线）画船位线纬度线纬度线 太阳中天船位线是一条纬度线。在推算船位附近画观测纬度太阳中天船位线是一条纬度线。在推算船位附近画观测纬度线即得船位线。线即得船位线。 end烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出例：例： 1995年年6月月15日船时日船时1045 推算船位：推算船位： 3203.7N，c12332.4E，CA045, VG15kn ；眼高眼高e=16m，i+s=+2.0。求太阳中天区时。并在中。求太阳中天区时。并在中天时刻向南测得太阳下边六分仪高度天时刻向南测得太阳下边六分仪高度hs 8052. 3， i+s=+2. 0, 计

48、程仪读数计程仪读数123.4。求观测纬度。求观测纬度。 end烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 推算航程推算航程：SG=VG t=15(1200-1045)=18 .75 纬差：纬差： D =SGcosCA=18 .75cos045 =+13 .3=13 .3N 东西距东西距 Dep=SGsinCA=18 .75sin045 =+13 .3=13 .3E 1045-1200的平均纬度：的平均纬度： m=32 03 .7N+6 .65N=32 10 .4N, 经差：经差： D =Depsec m= 13 .3sec 32 10 .4 = 15 .7E 推算经

49、度：推算经度： c = 123 32 .4E+15 .7E=123 48 .1Eend烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 （1）查）查航海天文历航海天文历得：得： T 23 16 .9N +0 .1 太阳中天地方平时太阳中天地方平时 T 12h 01m 15/V1（ 123 48 .1E的平时）的平时） 与时区中线的经差与时区中线的经差 D 15 m （ c 123 48 .1E） 太阳中天区时太阳中天区时 Z.T. 11 46 15/VI （ 120 E的平时）的平时）12 01？11 4612348.1E120E15 mend烟台大学海洋学院航海教研室烟

50、台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出解：解： Z.TZ.D11 46 15/VI -8H s i+sdTcorAcor 8052. 3S +2. 0 - 8.8 + 15.8 - 0.2T G T03 46 15/VI23 16 .9N +0 .1 + 0. 1 23 17 . 0NHtZt 80 01.1S 8 58.9N 23 17.0N 0 32 15 .9Nend烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 4）画观测纬度线）画观测纬度线 数据：数据： 1200 推算船位：推算船位： c=32 17 .0N c = 123 48 .1E CA045 11

51、46观测纬度观测纬度 032 15 .9NEnd of this section32N124E011461200123.4end烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 Nend烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 Nend烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出T1 L1(1200-T1)VG1200 L2end烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出end烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出end烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋

52、学院航海教研室制作制作退退 出出1995年年6月月15日，日，ZT 1833, C36 11 .0N，c122 43 .0E ，测得北极星的高度，测得北极星的高度35 44 .0, CT 10h33m25s，CE 快快25s，WT-23s，i+s -1 .0, e11.6米。米。求观测纬度。求观测纬度。解：解：北极星高度求纬度表北极星高度求纬度表2. 算例算例end烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 解：解： ZT 18 33 15/VI ZD -8 10 33 15/VI CT 10h33m25s 15/VI WT - 23 CE - 25 TG 10h3

53、2m37s 15/VI 053 13 .2 t 8 10.6 061 23.8 c 122 43.0E t 184 06 .8北极星高度求纬度表北极星高度求纬度表 3544. 0i+s -1.0d -6.0 Tcor -1.3ht 35 35.7I + 37.8II + 0.1III + 0.6 0 36 14 .2Nend烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 移线时机移线时机 船位线交角应接近船位线交角应接近90，即要求

54、太阳方位变化接近，即要求太阳方位变化接近90 移线时间间隔越短越好移线时间间隔越短越好 为了兼顾这两方面的要求，一般要求太阳方位变化为了兼顾这两方面的要求，一般要求太阳方位变化30以上，以上，间隔时间间隔时间12h。 endend烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 中天前后，短时间内太阳方位变化有可能接近中天前后，短时间内太阳方位变化有可能接近90 。 因此，（因此，（1）可利用中天前的一位置线与中天后的搭配。可利用中天前的一位置线与中天后的搭配。 移线船位符号移线船位符号 “” T1L1T2L2end烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作

55、制作退退 出出 （2）也可用中天前的与太阳中天纬度线配合，以及中天纬度）也可用中天前的与太阳中天纬度线配合，以及中天纬度线与中天后的太阳船位线配合。线与中天后的太阳船位线配合。T1L1T2L2T3L3end烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出1 当太阳上升时进入当太阳上升时进入z =2的等高的等高度圈，太阳高度便大于度圈，太阳高度便大于882 ZQPNSNz =2end烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出3 太阳特大高度特点：太阳特大高度特点： 1）顶距）顶距(船位圆半径船位圆半径)z 120可直接在海图上以观测时的太可直接在

56、海图上以观测时的太阳地理位置为中心，真顶距为半阳地理位置为中心，真顶距为半径画距离船位线。径画距离船位线。 2）方位变化快。太阳中天附近）方位变化快。太阳中天附近每分钟方位变化近似为：每分钟方位变化近似为： 可在短时间内测可在短时间内测2-3个太阳高度，个太阳高度，求求2-3个太阳船位线，它们的交个太阳船位线，它们的交角符合要求。角符合要求。ZQPNSNz =2endsechcos25. 0A烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 2）根据观测时间求出对应）根据观测时间求出对应对应的顶距对应的顶距为半径作船位圆。为半径作船位圆。 4）一般以中间时刻）一般以中间时

57、刻T2为船位时间，故先将为船位时间，故先将T1、T3的太阳作的太阳作移线处理（移线处理（ 即将即将T1的太阳顺的太阳顺CA移，移，T3的太阳逆的太阳逆CA移）后再移）后再画船位线，则画船位线，则3条位置线的交点为观测船位。条位置线的交点为观测船位。 end烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 = 1/4tm 将将T1、T3的太的太阳作移线处理阳作移线处理 即将即将T1的太阳的太阳顺顺CA移，移， T3的太阳逆的太阳逆CA移）移）12312end烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出end烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院

58、航海教研室制作制作退退 出出太阳真高度处于太阳真高度处于39期间期间 ，一等星和水天线均可见，一等星和水天线均可见，在中低纬度一般只有在中低纬度一般只有20min40min end烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 2）. 星等星等 将所见星分为六等将所见星分为六等六等星人眼刚好看见。六等星人眼刚好看见。 一等星一等星亮度是六等星的亮度是六等星的100倍。星等亮度成等比级数，倍。星等亮度成等比级数， 相邻星等亮度相差相邻星等亮度相差 倍。倍。 最亮的恒星天狼星最亮的恒星天狼星(Sirius)-1.6， 最亮的行星，金星最亮的行星，金星平均为平均为-3.8，

59、月亮月亮满月时平均为满月时平均为-12.6， 太阳太阳 -26.8。 3）星等的划分：通常：）星等的划分：通常：0等星等星-0.5到到+0.5 一等星一等星0.6到到1.5 10025125 .end烟台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 1）认星和选星方法：）认星和选星方法： （1）利用星座认星）利用星座认星 （2）利用）利用索星卡索星卡认星认星 索星卡结构索星卡结构 用用-6高度线法（黄道日期法）认星高度线法（黄道日期法）认星 用春分点地方时角法认星用春分点地方时角法认星 用地方平时法认星用地方平时法认星 在星图底板上定行星在星图底板上定行星，例例1end烟

60、台大学海洋学院航海教研室烟台大学海洋学院航海教研室制作制作退退 出出 选择明亮的星体，主要是一等星和部分二等星（二等星以亮选择明亮的星体，主要是一等星和部分二等星（二等星以亮的恒星共约的恒星共约60颗，其中零等星颗，其中零等星8颗，一等星颗，一等星12颗。）颗。） ； 选择高度在选择高度在1570之间的星体；之间的星体； 所选星体之间的方位差角要合适：两星定位，方位差角所选星体之间的方位差角要合适：两星定位，方位差角90最佳；三星定位，三星方位分布的范围应在最佳；三星定位，三星方位分布的范围应在180以上，相邻两以上，相邻两星之间的方位差角星之间的方位差角120最佳；最佳； 选择备用星体。选择