工程科技《航海学》船舶定位课件2-2陆标定位

2.2陆标定位船上陆标定位的录像片段§1位置线与船位线§2陆标定位的方法§3移线定位§4综合定位§5单一位置线的应用§6对观测定位的一般要求课外练习题课外练习题航海教研室版权所有§1位置线与船位线一、位置线二、航海上常用的位置线三、船位线一、位置线

1）位置线的定义几何学上，与定点保持等值的动点轨迹称等值线。航海上，船舶观测某一定点（或被某一定点观测）得到一观测值U，则与该定点保持U观测值的动点轨迹称船舶位置线定义位置线(lineofposition，LOP)——在航海定位中，符合某一观测值的等值线（即在地球面（海图）上保持相等观测值的动点轨迹）。end2)位置线的特性②时间性：只有在观测时刻，船舶才位于位置线上的某一点。即某一位置线只代表观测时刻。TB≠045°D≠8.′5endTB=045°D=8.5①绝对性：符合观测值的点必然在该位置线上，不符合观测值的点一定不在该位置线上。D≠8.5二、航海上常用的位置线方位位置线距离位置线方位差（水平角）位置线距离差位置线重点介绍方位位置线和距离位置线

end1.方位位置线保持某物标的观测方位相等的动点轨迹方位位置线在航海上使用最普遍方位位置线的形式可分为：船测岸和岸测船两种根据观测者与被测者的间距又可分为：远距离和近距离两种NTNTNTTB1=TB2=TB3TB1TB2TB3

end1)近距离船测岸方位位置线船上的测者观测灯塔TB=310°。求船舶位置线这是由船上的测者观测物标M的TB得到的位置线在海图上从物标M按TB的反方向画出方位线（如图）。NTTB=310°TB±180°=310°-180°endM2)近距离岸测船方位位置线物标M处的测者观测船舶得TB=131°

。求船舶位置线这是由物标M处的测者观测船舶的TB得到的船舶位置线——在海图上从物标M按TB画出方位线（如图）

。海图上近距离方位位置线的形式：TB（大圆方位）近似为恒向线方位，方位位置线是恒向线——直线。NTTB=131°M

end3）远距离方位位置线

远距离时，必须考虑地面曲率，海图上符合TB的方位位置线不再是恒向线（直线）。end(1)岸测船——位置线是大圆弧

在M点，观测远方的船舶得真方位，从测者M画出的与测者子午线(QMPNQ)相交成真方位的大圆弧——方位位置线。因为，在M点观测该大圆弧上任意点的真方位均为。

end(2)船测岸——位置线是恒位线船舶观测远方的物标M得方位。则若作得一轨迹，其上的任意点观测物标M的大圆方位保持相等，均为。则此轨迹为船舶的位置线，称为恒位线。恒位线——保持某一固定点有恒定大圆方位的动点轨迹它通过近极点PN、船位P和物标M。

end2.距离位置线保持某物标的观测距离相等的动点轨迹1）近距离——在海图上是以物标M为圆心，所测距离D为半径的圆。

2）远距离——是以物标M为极，以所测球面距离MP为极距的球面小圆——在海图上很难画出。

end3.方位差（水平角）位置线方位差位置线——船舶观测同一水平面上的两个物标的水平角所得的位置线——是与被观测物标的水平角观测值相等的点的轨迹——是船与两物标所连的三角形的外接圆圆弧。

end4.距离差位置线

与被观测的两物标的距离差观测值相等的点的轨迹1)近距离——以被观测的两物标为焦点的双曲线。

2)远距离（测定两个无线电信号台与船舶的距离差）——球面双曲线——是以主台与副台为焦点的双曲面与地球面的交痕。

end三、船位线由于位置线画到墨卡托海图上去的形状可能很复杂，在实际应用中，取推算船位附近的一小段位置线或其切线代替位置线。船位线的定义：靠近推算船位附近的一小段位置线或位置线的切线。end

end§2陆标定位的方法一、概述二、方位定位三、距离定位四、辨认物标的基本方法五、船位差六、船位误差三角形一、概述船上陆标定位的录像片段

陆标（landmarks）——在海图上标有准确位置的陆上物标的统称。陆标定位（fixingbylandmarks）——是指观测陆标的方位、距离、方位差（称它们为导航参数）或它们的组合等来确定船位的方法和过程。常用的陆标定位有方位定位距离定位。

陆标船位及海图标注

可用以定位的陆标

end陆标船位及海图标注在位置线的交点画一小圆圈☉作为陆标定位的船位符号，并标时间及计程仪读数。只要同时观测两个或两个以上陆标的导航参数，可以获得同一时刻的两条或两条以上的船位线，它们的交点即为观测时刻的观测船位（陆标船位）

end可用以定位的陆标首选物标——灯塔，孤立尖顶小岛

end用于目测的其它良好物标——山峰可选——岬角其它可用物标：只要海图有标注，且有明显的可观测点的物标如油井架、高大的烟囱等。

end二、方位定位同时观测两个或两个以上陆标的方位来确定船位的方法和过程称为方位定位，也称为方位交叉定位（fixingbycrosslandmarks）。

在航海实践中，通常采用两方位和三方位定位。

end1.两方位定位同时观测两个陆标的方位，可以获得同一时刻的两条方位位置线，其交点即为观测时刻的观测船位。例如：某船1000测得日庄礁灯标TB273○

，七星礁灯标TB038○，则可定得1000船位如图：1000日庄礁七星礁end1）测方位的仪器—航海雷达雷达图像

end测方位的仪器—罗经陀螺罗经复示器或磁罗经

end2）定位步骤—选、测、算、画（1）选择和确认欲观测的物标，如A、B（2）测利用磁罗经或陀螺罗经复示器观测A、B物标的方位得到CB1，CB2或GB1，GB2；（3）算将CB1，CB2或GB1，GB2换算成真方位TB，即：A物标TB1=CB1+C=GB1+GB物标TB2=CB2+C=GB2+Gend2）定位步骤—（4）画船位在海图上，分别从物标A按TB1

的反方向（TB1±180

）画出船位线

从物标B按TB2

的反方向（TB2±180

）画出船位线

则两船位线的交点P0就是观测时刻的观测船位。为两船位线的夹角。

end3）两方位定位举例例：某船CA280

，△C-1

5。1000L308′.5，测得日庄礁灯标CB275

，七星礁灯标CB0465，请画出1000船位。解：1）求真方位：TB日=275-1

5=2735TB七=0465-15=0452）作图

end问题——如何保证观测船位是准确的？？保证观测船位准确的前提：（1）辨认物标要准确（2）物标分布要合理（3）观测误差小（4）应同时观测但一般做不到同时观测——且以第二次观测时刻作为船位时间——如何处理？？end4）物标的选择选择物标的要求（1）位置准确容易辨认的（孤立的、显著的）、离船近的物标；（2）选择方位位置线交角适当的物标。即，=90时最好。尽可能选择位置线夹角为60~90的物标，最低要求应满足30150。灯塔精测点制高点一般山头

end5）观测顺序——提问如图，哪个物标的方位变化快？AB

end5）观测顺序——白天（1）对两物标观测顺序的要求①先观测方位变化慢的，即船舶首尾线方向附近的物标，如A；后观测方位变化快的，即船舶正横方向附近的物标，如B。AB

end5）观测顺序——夜间②在夜间或能见度不良时，“先难后易”，即先观测闪光周期长的灯标B，后观测闪光周期短的灯标A；先观测弱光灯标，后观测强光灯标；先观测闪光灯标，后观测定光灯标目的：缩短两次观测之间的时间间隔。ABFl15sFl5s

end（2）不同观测顺序引起的船位差别观测A、B物标定位，设M1为第一次观测T1时的实际船位，M2为第二次观测T2时的实际船位。试比较：先测A，后测B和先测B，后测A的差别结论ABCAM1M2

end若先测A，后测B（2）不同观测顺序引起的船位差别

先测A，后测B得到观测船位F1，F1

与第二次观测时的实际船位M2之间的差为M2F1。结论BBACAM1M2T1T2F1

end（2）不同观测顺序引起的船位差别

先测B，后测A若先测B，后测A得观测船位F2，F2

与第二次观测时的实际船位M2之间的差为

M2F2。

end结论ABCAM1M2T1T2F2结论①当观测船位与M2比较时，F1比

F2准确，即应先测A，后测B。ABCAM1M2先测A，后测B的船位F1先测B，后测A的船位F2②当观测船位与M1比较时，F2比

F1准确，即应先测B，后测A。③结论：船舶习惯于以第二次观测时刻作为船位时间。因此，一般应先测A，后测B。但若以第一次观测时刻记船位时间，则先测B，后测A。

end

2．三方位定位两方位定位简单、方便，但一般相交于唯一点，测者只能以此为观测船位，无法判断观测的差错及船位的准确性。

end1）三方位定位方法

同时观测三个陆标的方位，可以获得同一时刻的三条方位位置线，其交点即为观测时刻的观测船位。end2）三方位定位优点三方位定位时，其中的一条方位线可以检验另两条是否有差错。如有差错，则可能会形成较大的三角形。因此，在条件许可时，应尽可能同时观测三个物标的三个方位来进行定位。end三、距离定位

1.两物标距离定位同时观测两个或两个以上物标的距离，然后在海图上以观测物标的位置为圆心，以观测距离为半径画出距离位置线，则两条或两条以上距离位置线的靠近推算船位的交点就是观测时刻的观测船位。end

1.航海上测定距离的方法（1）用雷达测（2）用六分仪测物标的垂直角求距离

（3）用灯标的初显(隐)估算距离

end1）六分仪测物标垂直角求距离已知高程H且垂足B在测者能见地平之内的物标，当测得物标的垂直角β后，船到物标的距离为?可近似以代β

求船到物标的距离D：HB

βDeE

end2）六分仪测距注意事项影响测距精度的因素：(1)标高H误差的影响—应选择垂直角大的物标，潮差较大的海区，应对标高H进行潮高改正。(2)测角误差的影响—应选择离船近、垂直角大的物标。

(3)近似以代β影响眼高和岸距的影响—应选择观测一侧较陡峭，垂足在视距内的物标。结论：一般，当满足D

h＞e，且H＞d时，测距误差≤3eHB

βDdeE«

end

2.两距离定位

同时测得视界内两个物标的距离，在海图上分别以两个物标为圆心，以所测距离为半径画圆弧，得到两个交点，靠近推算船位的交点为观测时刻的观测船位。也可用某物标的大概方位判断哪一交点为观测船位。end3.物标的选择和观测顺序（1）选择物标的要求——与方位定位相同（2）对两物标观测顺序的要求

①先观测距离变化慢的，即船舶正横方向附近的物标B；后观测距离变化快的，即船舶首尾线方向附近的物标A。AB②在夜间或能见度不良时测灯标，与测方位的要求相同

end观测顺序思考1000，测两方位，先测哪个灯标？1030，测两距离，先测哪个灯标？1000，首尾方向（日庄灯标）。1030，先测正横方向（七星礁灯标）

end4.三距离定位

同时测得视界内三个物标的距离后，在海图上分别以三个物标为圆心，以所测距离为半径画圆弧，得到一个交点或小三角形，即为观测时刻的观测船位。

end四、辨认物标的基本方法

1.利用对景图识别

2.利用等高线识别

3.利用实测船位识别

1.利用对景图识别在航用海图上或航路指南中附有如下所示的某些山形的照片或图片,即对景图，并注明该图是在某一方位、距离上观看时的形状。

end1.利用对景图识别——对照２.利用等高线识别在大比例尺(大于1:150000)海图上，山形通常是用等高线描述出来的。等高线愈密，表示山形愈陡峭；等高线愈疏，表示山形愈平坦。方位000°，距离15海里方位315°距离15海里end３.利用实测船位识别

1)在利用已认识的物标测定船位时，同时观测前方待识别物标的方位。在海图上画出船位后，从船位画出待识别物标的方位线。（1）如图，A，B为已知物标，C为待识别物标。（2）当测定A，B物标的方位时，同时测定待识别物标C（3）在海图上用A，B方位画出船位后，从船位出发画待识别物标的真方位线。此线近似通过待识别物标。end3.利用实测船位识别

则从两（三）个实测船位所画出的两（三）条方位线将基本交于海图上的某一物标，该物标即为待识别的物标。下一次定位时，重复上述步骤。

end4.利用GPS船位识别

2）利用GPS船位识别未知物标。即在读取GPS船位经纬度的同时测定待识别物标的真方位TB。如图，读GPS船位F1时测待识别物标的真方位TB1F1F2F3TB1TB2TB3读F2时测待识别物标的真方位TB2……。

end五、船位差

1.船位差的定义

同一时刻的推算船位与观测船位之间的位置差称为船位差，它是同一时刻的推算船位到观测船位的方向和距离，用符号P表示。如图P055－8.5nmile，表示船位差是从推算船位到观测船位的方向为055，距离8.5nmile。

end船位差举例

end2.船位差P的处理

仍按推算船位继续进行航迹推算，仅仅从观测船位画一小箭头，指向同一时刻的推算船位点，以表示它们之间的相互关系。

end1）船位差P不大时2）船位差P较大时当船位差P较大时，且认定观测船位比较可靠时，应在报经船长同意后，可将航迹推算转移到观测船位上去，然后再从观测船位画出计划航线，作为继续航迹推算的起点。称此过程为船位转移。注意:船位转移的船位差P必须记入航海日志。

end六、船位误差三角形1、船位误差三角形的定义2、船位误差三角形的成因3、船位误差三角形的性质4、船位误差三角形的处理1、船位误差三角形的定义观测三条位置线定位时，三条位置线构成的小三角形，称为船位误差三角形。

end2、船位误差三角形的成因(1)一般不可能做到同时观测三个物标；(2)观测和读取数据时存在误差；(3)海图作业时存在作图误差；(4)观测仪器（罗经差）可能存在误差；(5)海图上物标的位置可能不准确等。end3、船位误差三角形的性质

1)小误差三角形如果船位误差三角形不大，在大比例尺(1:200000)海图上，三角形的每边小于5mm，则认为该船位误差三角形为随机误差三角形——则按随机误差三角形处理。end2)大误差三角形必须重新测定若干次并作图，视结果再作判断，若：（1）三角形基本消除或明显缩小，则可认为原三角形是由粗差造成的。（2）船位误差三角形的大小和形状无多大变化，则可认为是系统误差三角形，一般由观测仪器的误差（罗经差的误差）引起——按系统误差三角形处理（3）船位误差三角形的大小、形状变化无规律，可认为是随机误差三角形。end4、船位误差三角形的处理

1)随机误差三角形的处理处理原则：根据船位误差三角形的形状和边长确定最概率船位，即最概率船位在三角形之内，且靠近“大角小边”。几种特殊的随机误差三角形的处理：

end（1）等边三角形的处理取三角形中心作为最概率船位。end

end（2）近似直角三角形的处理取三角形内靠近直角顶的一点作为最概率船位。

end

end（3）等腰三角形的处理取三角形内靠近底边中心的一点作为最概率船位。如果两腰很长，底边很短，则取底边中心作为最概率船位。

end（4）航线前方附近有危险物的三角形的处理将船位定在该三角形前进方向上最靠近危险物的一点。

end2)系统误差三角形的处理（１）将每个观测方位向同一侧偏开相同的度数(一般为３~５，相当于改变了罗经差３~５）重新作图则得到一个新的三角形a1b１c１。

abc为较大的观测船位三角形，由系统误差引起，处理方法：a1b１c１（２）用直线连接新三角形与原三角形的对应顶点并延长，各连线交点即为消除了系统误差后的观测船位。

end3)系统误差三角形的简单处理(1)三物标分布范围大于180，消除了系统误差的船位P位于三角形内(2)三物标分布范围小于180，消除了系统误差的船位P位于三角形外，且在中间物标位置线的外侧（参见）

end4)三物标的选择三物标定位的物标选择（方位分布考虑）最好：两两夹角为120°最低要求：两两夹角为30°～150°

end5)根据准确船位求实际罗经差（1）从海图上从观测船位量取A、B、C的真方位TBA、TBB、TBC

。TBATBBTBC（2）则

G1＝TBA－GBA

G2＝TBB－GBB

G3＝TBC－GBC

end课外练习题1）教材：P.116：1.，2.2）习题集：376-427§3移线定位一、概述二、位置线的转移方法三、单物标方位移线定位四、特殊方位移线定位五、有准确船位后的单物标两方位移线定位六、距离移线定位一、概述问题：在同一时刻只能测得一条位置线，如何确定船位？用移线的方法定位end

1）使用时机2）移线原理：船舶按CA航行，T1与T2的推算航程为SG。如图视界内仅有一个物标可供观测，且在同一时刻只能测得该物标的一条位置线而无法确定船位时CASG

end3）移线方法根据两次观测之间的推算航迹CA和推算航程SG，将前一时刻T1的位置线转移到后一时刻T2。CASG

end4）转移位置线的定义转移位置线——将位置线从一个时刻根据推算航迹向CA和推算航程SG转移到另一个时刻上去得到的位置线。转移位置线具有位置线的一切特性——时间性和必然性转移位置线的表示法——在转移位置线的两端画双箭头。end5）移线船位的定义移线船位——用移线方法获得的观测船位

end二、位置线的转移方法按位置线形式分：1.直线位置线——用平移位置线的方法转移2.圆弧位置线——

用转移圆弧中心的方法转移按转移期间的航线形态分：

1.直航线（单航向）——可直接转移

2.曲折航线（转移期间转过向）——

作出合成航线（直航线）后用直航线法转移end1.直线位置线的转移方法（1）确认转移前后的推算航程SG

（2）从观测位置线P与推算航迹（CA）线的交点A起沿推算航迹线截取推算航程SG得一截点A´MCAT1L1A′AT2L2AA′=SGSG（3）过截点A´作位置线P的平行线，即得转移位置线P´

。PP´

end2.圆弧位置线的转移方法圆弧位置线转移的实质是转移圆弧位置线的圆心转移方法：1）过被观测物标(即圆弧位置线的圆心)

Ｍ点作推算航迹线的平行线2）在该线上截取推算航程得截点Ｍ´3）再以截点Ｍ´为圆心，以观测值距离Ｄ1为半径画圆弧，即得转移后的圆弧位置线Ｐ´

。

end３.曲折航线的位置线转移

如果在位置线转移期间，船舶进行过改向，则可按期间的合成（直）航线和合成（直）航程进行位置线转移。

转移方法：1）作出转移前后的推算船位（如图）end

2）作出合成航线用直线连接两推算船位，

3）从观测位置线与合成线的交点Ａ起沿合成线截取ＳＧ得Ａ′。量出合成航程——合成航线上两推算船位间的航程ＳＧ

4）将观测位置线Ｐ平行移到Ａ′便得转移位置线Ｐ′。Ｐ′end三、单物标方位移线定位

1.移线定位方法T1T2SG=T1T2A′AA′=SG2.提高移线定位的精度①减小两观测方位线的误差。②减小航迹推算的误差Ｍ，即移线间隔时间要短。③应使两条方位位置线的交角接近90，一般不应小于30。④当有水流影响时，将与水流平行的一根位置线进行移线endT1T23.最佳移线定位时机为兼顾移线间隔时间要短和位置线的交角大的矛盾，单物标两方位移线定位应该在物标正横前后进行。end四、特殊方位移线定位

定义利用转移特殊的方位线将单物标方位移线定位转化为单物标方位距离定位，从而简化移线定位的海图作业。

TCTCD

2.使用时机：无风流或风流不大，船舶定向、定速航行。移线船位

end基本原理如图，由平面三角形的正弦公式可得关系式：

当船舶不同时刻观测同一物标方位得Q1和Q2，期间航程为SL，则按式求出D和D。即可用观测方位P2和距离D定位，P和D定位。转特殊角法

end1）倍角法即第二次观测的舷角Q2是第一次舷角Q1的2倍。（而D

SLsinQ2）由式：end即：第一次测得舷角Q1时，记下计程仪读数L1，航行中当测得第二个舷角Q2是Q1的2倍时，记下计程仪读数L2，画出该方位线P2

。则第二次观测时的船位在P2方位线上，距物标SL海里处。当Q2=2Q1时，D=SL

例1

1410已知第一次观测物标M所得方位位置线P1与航向线交成15，第二次观测物标M所得方位位置线P2与航向线交成30，且两次观测之间的航程为14海里，则船与物标M正横时的距离为__________。

A．7海里

B．12海里C．14海里D．28海里倍角A倍角C1411已知第一次观测物标M所得方位位置线P1与航向线交成15，第二次观测物标M所得方位位置线P2与航向线交成30，且两次观测之间的航程为14海里，则第二次观测时船与物标M的距离为____。

A．7海里B．12海里C．14海里D．28海里

end

2）四点方位法

当Q1=45，Q2=90即物标正横时，有：

D

SL即当第一次测得舷角为45时，记下计程仪读数L1，航行到物标正横时，记下计程仪读数L2。则物标正横时的船位：在物标的正横方位线上，距物标SL处。

end

3）特殊角法

航海上，常用Q1=26.5，Q2=45作为一对特殊角由基本原理知经三角函数变换可得：若能观测到Q1和Q2，使得则有：

end思考上述各法在有风流影响下？也能使用，但Q1和Q2不是物标的舷角，而是计划航线或推算航迹线与方位线的交角；SL不是计程仪航程，而是推算航程；所求得的D⊥不是正横距离，而是物标的最近距离DCPA。

end应用举例2

1412某船ΔL=-6％，0800L=100，TC=352，测得某灯塔真方位014．5，0830L=108．0，再测得该灯塔TB=037，风流很小，忽略不计，则该灯塔正横距离等于__。

A．8．5B．5．3C．7．5D．6．01413设某轮首次观测甲物标的舷角是右舷37．5，第二次对同一物标进行观测得右舷角75，两次观测间的航程是S海里，则第二次观测物标时该轮距物标的距离是_____。

A．4SB．3SC．2SD．S1419无风流条件下移线定位时，若第一次观测物标的舷角为__，第二次观测物标的舷角为__，则两次观测之间的航程即为该物标的正横距离：①26．5，45；②45，90；③22．5，45。

A．①②B．①③C．②③D．①②③倍角B倍角DA

end五、有准确船位后的单物标两方位移线定位

假如某轮在To时刻获得准确船位A后，该轮定向、定速航行。在风流影响不变的情况下，又在不同时刻T1和T2测得视界内同一物标M的两条方位位置线P1和P2CAend则可根据单物标三方位求航迹向的方法，可求得①受风流影响后的移线船位②实际航迹线CA③平均风流合压差。单物标三方位求航迹向回顾作图方法：①在第三方位线P2上截取MD:DC=(T1-T0):(T2-T1)②过D点作第一方位线P0的平行线，交第二方位线P1于B点③连接B和C点，则直线BC方向就是实际航迹向CA。

end有准确船位后的单物标两方位移线定位

作图方法１.由准确船位A点作任意直线(为了方便可取真航向线)交第一条方位线P1于B点；end２.在该直线上取C点，并满足：

AB:BC=(T1T0):(T2T1)kt1:kt2T0T1T2CCA４.连接A点与RF点的直线即为实际航迹线；其与真航向TC之间的夹角即为平均风流合压差。3.将P1平移过C。RF求实际流向、流速５.若当时航区内仅有水流影响，则可以求出平均流向、流速。T0T1T2CA方法：求出T2时刻的推算船位E，则ERFend平均流向——E指向RF的方向；平均流速——VC=ERF/（T2-T0）六、距离移线定位endT1T2SSD1CAD2D1§4综合定位综合定位（联合定位，Combinedfixing)——当用单一方法不能测定船位时，可利用各种不同性质的船位线来测定船位，以增加定位的机会。主要的综合定位方法有：方位和距离定位方位和水平角定位方位或距离四、距离等深线定位与等深线定位等。end一、方位距离定位方法——同时观测单一物标的方位和距离，则同一时刻的该物标的方位位置线和距离位置线的唯一交点