第13章、测罗经差课件

2007年6月J M IJ M I 刘晓峰第十三章 测罗经差罗经是船上主要的导航仪器之一，罗经工作的稳定与否，其指示方位误差的大小直接关系到船舶的航行安全。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，通过观察罗经差的变化来检查罗经是否正常工作，同时对航向和方位作出必要的修正。船舶在近岸航行时，可以利用沿岸陆基上专门设置的方位叠标或自然叠标来求测罗经差。在海上航行时，可以利用太阳出没方位、低高度太阳方位、北极星方位等天体方位来求测罗经差。2007年6月J M I 刘晓峰第十三章 测罗经差2007年6月J M IJ M I 刘晓峰13.1 利用陆标求测罗经差一、基本原理一、基本原理一、基本原理一、基本原理C=TC-CC=TB-CB=Var+DevG=TC-GC=TB-GBTCBLNTNMNCMCCCTBMBCBQDevVarCCLVar=C-Dev=TC-MC=TB-MBDev=C-Var=MC-CC=MB-CB 可见，求罗经差的基本原理应当与所有的器差求测一样，都是：器差=真实值-观测值2007年6月J M I 刘晓峰13.1 利用陆标求2007年6月J M IJ M I 刘晓峰13.1 利用陆标求测罗经差二、利用叠标求测罗经差的步骤二、利用叠标求测罗经差的步骤二、利用叠标求测罗经差的步骤二、利用叠标求测罗经差的步骤根据观测时的船位在海图上找到叠标，并量出其真方位TB仔细识别辨认叠标，确认无误方可观测。利用方位圈观测叠标中的远标，观察前后标志的位置变化，及早作好准备。随着船舶的航行，一直看到前后标在一条线上，即叠标串视，记下此时叠标的罗方位CB（GB）求罗经差G(C)=TC-GB(CB)利用叠标测定罗经差精度较高,但人工叠标多设在港口附近和狭水道地区，使用上受到了一定的限制，当船舶航行到没有人工叠标的海区，可以根据看到的陆标自行选取自然叠标，但该自然叠标一定要位置准确，易于识别。2007年6月J M I 刘晓峰13.1 利用陆标求2007年6月J M IJ M I 刘晓峰13.1 利用陆标求测罗经差三、通过罗经比对求测罗经差三、通过罗经比对求测罗经差三、通过罗经比对求测罗经差三、通过罗经比对求测罗经差 在航海中，陀螺罗经是高精度的导航设备，在实际使用中，定位导航一般都使用陀螺罗经，磁罗经主要是作为应急设备而保存的。由于两个设备都可以提供测向和测方位，我们在航海实践中，可以用陀螺罗经航向和磁罗经航向的对比来求得罗经差和自差，这是驾驶员航行中交接班时必做的一项工作。具体方法如下：已知陀螺罗经差G同时读取陀螺航向GC和磁罗经航向CC求取真航向TC=GC+G根据真航向和罗航向求罗经差C=TCCC利用海图资料求出观测时的磁差Var求自差Dev=CVar2007年6月J M I 刘晓峰13.1 利用陆标求2007年6月J M IJ M I 刘晓峰13.1 利用陆标求测罗经差四、通过罗经比对求测罗经差四、通过罗经比对求测罗经差四、通过罗经比对求测罗经差四、通过罗经比对求测罗经差 磁罗经向位的精度主要取决于自差的测定精度，在航海实践中，自差是从事先绘制好的自差表（曲线）中查取。磁罗经在使用过程中要定期校正，同时自差表要更新。绘制自差曲线或自差表时应当在N、NE、E、SE、S、SW、W、NW八个点上测定，在专门的罗经校验场进行，其资料在中版航标表中可以查取。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8个航向上物标罗方位的算术平均值来代替物标的磁方位MB来求取自差Dev=MBCB2007年6月J M I 刘晓峰13.1 利用陆标求2007年6月J M IJ M I 刘晓峰13.2 观测天体求测罗经差一、利用天体求罗经差的原理一、利用天体求罗经差的原理一、利用天体求罗经差的原理一、利用天体求罗经差的原理 当船舶航行在开阔的海面上时，则只有利用天体来测定罗经差。用天体测定罗经差与陆标求罗经差的原理一样，用天体的真方位减罗方位即可求出罗经差，只是在过程中无法获取天体的真方位，只能用天体计算方位AC代替天体的真方位TB。天体计算方位用公式求得，即：cotAc=cosctgDeccscLHAsincctgLHA C=Ac CB2007年6月J M I 刘晓峰13.2 观测天体求2007年6月J M IJ M I 刘晓峰13.2 观测天体求测罗经差二、利用天体求罗经差的注意事项二、利用天体求罗经差的注意事项二、利用天体求罗经差的注意事项二、利用天体求罗经差的注意事项1）应观测低高度天体的罗方位，以减小方位误差）应观测低高度天体的罗方位，以减小方位误差 计算方位是通过推算船位求取的，所以用天体计算方代替天体真方位会产生方位误差，它的大小主要取决于天体高度。高度越低误差越小，所以在实际观测中要尽量选择低高度的天体，其高度应低于30，最好低于15。同时，该方位误差还与被测天体的方位和赤纬有关，被测天体的方位趋近0，赤纬趋近90时，引起的方位误差趋近零。2007年6月J M I 刘晓峰13.2 观测天体求2007年6月J M IJ M I 刘晓峰13.2 观测天体求测罗经差二、利用天体求罗经差的注意事项二、利用天体求罗经差的注意事项二、利用天体求罗经差的注意事项二、利用天体求罗经差的注意事项2）观测时应尽量保持罗经面的水平，减小倾斜误差）观测时应尽量保持罗经面的水平，减小倾斜误差 由于罗经面的倾斜会引起观测天体罗方位的误差，该项误差与被测天体的高度和倾斜角有关系。为减小倾斜误差，应观测低高度天体的罗方位来测定罗经差，并且在观测时应尽量保持罗经面的水平。3）避免观测中的粗差并减小随机误差的影响）避免观测中的粗差并减小随机误差的影响 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。4）注意观测天体的中心方位）注意观测天体的中心方位2007年6月J M I 刘晓峰13.2 观测天体求2007年6月J M IJ M I 刘晓峰13.2 观测天体求测罗经差三、利用天体求测罗经差的方法三、利用天体求测罗经差的方法三、利用天体求测罗经差的方法三、利用天体求测罗经差的方法1）观测太阳低高度（）观测太阳低高度（h30）方位求罗经差）方位求罗经差 步骤：步骤：1）观测太阳低高度方位CB，同时记下观测时间。2）求观测时刻太阳的计算方位AC，3）求罗经差C=ACCB 计算方位的求取方法：计算方位的求取方法：1）航海天文历+函数计算器法 2）航海天文历+天体高度方位表（B105）法 3）太阳方位表法 4）航海天文历+GPS导航仪法2007年6月J M I 刘晓峰13.2 观测天体求2007年6月J M IJ M I 刘晓峰13.2 观测天体求测罗经差三、利用天体求测罗经差的方法三、利用天体求测罗经差的方法三、利用天体求测罗经差的方法三、利用天体求测罗经差的方法1）观测太阳低高度（）观测太阳低高度（h30）方位求罗经差）方位求罗经差 太阳方位表太阳方位表 该表分两册：第一册包括纬度030（英版戴氏表DAVISS TABLE）；第二册包括纬度3064（英版柏氏表BURDWOODS TABLES）每册又分主表和附表。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。2007年6月J M I 刘晓峰13.2 观测天体求2007年6月J M IJ M I 刘晓峰13.2 观测天体求测罗经差三、利用天体求测罗经差的方法三、利用天体求测罗经差的方法三、利用天体求测罗经差的方法三、利用天体求测罗经差的方法1）观测太阳低高度（）观测太阳低高度（h30）方位求罗经差）方位求罗经差 利用利用太阳方位表太阳方位表求太阳方位的步骤求太阳方位的步骤观测太阳罗方位CB，同时记下观测时间，求取推算船位；根据观测日期分别从“太阳赤纬表”和“时差表”中查取太阳的赤纬Dec及时差ET（注意，不需内差）；根据观测时的区时ZT和推算船位的经度求视时LAT，并将其转换为上午视时或下午视时LATLMTETZTD ET求计算方位Ac：根据测者纬度和太阳赤纬Dec的同、异名，在主表的前半部或后半部，选择靠近表列引数的纬度、赤纬和视时，查取太阳的表列方位AT，再进行三项比例内插最后求得太阳的计算方位Ac，即：AcAT ADec ALAT A2007年6月J M I 刘晓峰13.2 观测天体求2007年6月J M IJ M I 刘晓峰13.2 观测天体求测罗经差三、利用天体求测罗经差的方法三、利用天体求测罗经差的方法三、利用天体求测罗经差的方法三、利用天体求测罗经差的方法1）观测太阳低高度（）观测太阳低高度（h30）方位求罗经差）方位求罗经差 利用利用太阳方位表太阳方位表求太阳方位的步骤求太阳方位的步骤表列方位是半圆方位，第一名称与测者纬度同名，第二名称上午为E，下午为W。如果测者纬度的查表引数为0时，方位命名的第一个字母与太阳赤纬同名。求罗经差：将所求得的半圆方位化为圆周方位，则：C=AcCB例题：假设观测时的时间为2000年3月15日ZT 0730，c=3130N，c=12130E。观测太阳真出罗方位为CB 103，求罗经差C。2007年6月J M I 刘晓峰13.2 观测天体求2007年6月J M IJ M I 刘晓峰13.2 观测天体求测罗经差三、利用天体求测罗经差的方法三、利用天体求测罗经差的方法三、利用天体求测罗经差的方法三、利用天体求测罗经差的方法1）观测太阳低高度（）观测太阳低高度（h30）方位求罗经差）方位求罗经差 利用利用航海天文历航海天文历和和GPS求太阳方位的步骤求太阳方位的步骤根据预计观测天体罗方位的世界时（以整小时最方便，不用内差）查航海天文历求观测时的赤纬Dec和格林时角GHA，求出天体的地理位置（2，2）将天体的地理位置（2，2）当作一个转向点输入到GPS当中，GPS可以实时显示当前船位和该点的大圆航向，这就是天体的计算方位Ac，但注意该值随船位变化而变化。到预计观测时刻，用罗经测得天体罗方位CB的同时，读取GPS显示的方位Ac，罗经差C=AcCB2007年6月J M I 刘晓峰13.2 观测天体求2007年6月J M IJ M I 刘晓峰13.2 观测天体求测罗经差三、利用天体求测罗经差的方法三、利用天体求测罗经差的方法三、利用天体求测罗经差的方法三、利用天体求测罗经差的方法2）观测太阳真出没方位求罗经差）观测太阳真出没方位求罗经差 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，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，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。2007年6月J M I 刘晓峰13.2 观测天体求2007年6月J M IJ M I 刘晓峰13.2 观测天体求测罗经差三、利用天体求测罗经差的方法三、利用天体求测罗经差的方法三、利用天体求测罗经差的方法三、利用天体求测罗经差的方法2）观测太阳真出没方位求罗经差）观测太阳真出没方位求罗经差观测太阳真出没的时机观测太阳真出没的时机 设目视观测太阳真出没时的下边沿高度为ho，则 hthodpSD0 如取眼高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 ho212/3D（太阳平均视直径D32）所以，当用目视看到太阳下边沿视高度约为2/3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。也就是我们的观测时机。2007年6月J M I 刘晓峰13.2 观测天体求2007年6月J M IJ M I 刘晓峰13.2 观测天体求测罗经差三、利用天体求测罗经差的方法三、利用天体求测罗经差的方法三、利用天体求测罗经差的方法三、利用天体求测罗经差的方法2）观测太阳真出没方位求罗经差）观测太阳真出没方位求罗经差原理原理 当h=0时，该公式可以简化为 也就是说只要知道观测时的赤纬和推算纬度，即可求出计算方位，注意，公式使用要注意以下事项：c恒为“”；Dec与c同名，Dec为“”，异名为“”；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”。2007年6月J M I 刘晓峰13.2 观测天体求2007年6月J M IJ M I 刘晓峰13.2 观测天体求测罗经差三、利用天体求测罗经差的方法三、利用天体求测罗经差的方法三、利用天体求测罗经差的方法三、利用天体求测罗经差的方法3）观测北极星方位求罗经差）观测北极星方位求罗经差 北极星的位置很靠近北天极，极距不超过1，它的周日平行圈是一个半径很小的小圆。在北半球中、低纬度海区，北极星的方位一昼夜之内变化不超过2。北极星赤纬趋近90，方位趋近0，由推算船位的误差而引起天体真方位的误差趋于零。北极星是北纬中、低纬度海区测定罗经差的一个很有利的天体。2007年6月J M I 刘晓峰13.2 观测天体求2007年6月J M IJ M I 刘晓峰13.2 观测天体求测罗经差三、利用天体求测罗经差的方法三、利用天体求测罗经差的方法三、利用天体求测罗经差的方法三、利用天体求测罗经差的方法3）观测北极星方位求罗经差）观测北极星方位求罗经差 航海天文历中列有“北极星方位角表”，其查表引数为春分点地方时角LHA和纬度。由于表列方位之间的差值很小，约在0.10.2之内，故无须内插，使用十分方便。中版航海天文历中的“北极星方位角表”是单列的，其表列方位为半圆方位半圆方位。凡用表左侧的春分点地方时角查得的方位，其名称为NW；用表右侧的春分点地方时角查得的方位，其名称为NE。英版航海天文历给出的是北极星圆周方位。方位的查取：方位的查取：2007年6月J M I 刘晓峰13.2 观测天体求2007年6月J M IJ M I 刘晓峰13.2 观测天体求测罗经差三、利用天体求测罗经差的方法三、利用天体求测罗经差的方法三、利用天体求测罗经差的方法三、利用天体求测罗经差的方法3）观测北极星方位求罗经差）观测北极星方位求罗经差详细步骤：详细步骤：观测北极星罗方位CB，同时应记下区时ZT，求取推算船位；求罗经差：C=AcCB根据区时求得近似世界时，查航海天文历求取春分点 格林时角GHA；求取春分点地方时角：LHA=GHA EW 根据c和LHA在“北极星方位角表”中查取北极星方位Ac，如果是用中版航海天文历须换算为圆周方位；举例举例：2001年7月28日，ZT2021，推算船位c3220N，c122157E，测得北极星罗方位CB004，CA002，求C。2007年6月J M I 刘晓峰13.2 观测天体求2007年6月J M IJ M I 刘晓峰13.2 观测天体求测罗经差四、测向工具介绍四、测向工具介绍四、测向工具介绍四、测向工具介绍1-照门；2-照准架；3-黑色反射镜4-三棱镜；5-照门孔 6-照准线；7-底盘；8-反射镜；9-反光棱镜；10-握柄2007年6月J M I 刘晓峰13.2 观测天体求2007年6月J M IJ M I 刘晓峰13.2 观测天体求测罗经差四、测向工具介绍四、测向工具介绍四、测向工具介绍四、测向工具介绍2007年6月J M I 刘晓峰13.2 观测天体求2007年6月J M I 刘晓峰22太阳方位表的使用2007年6月J M I 刘晓峰22太阳方位表的使用2007年6月J M I 刘晓峰23太阳方位表的使用2007年6月J M I 刘晓峰23太阳方位表的使用2007年6月J M I 刘晓峰24太阳方位表的使用2007年6月J M I 刘晓峰24太阳方位表的使用2007年6月J M I 刘晓峰25太阳方位表的使用2007年6月J M I 刘晓峰25太阳方位表的使用2007年6月J M I 刘晓峰26太阳方位表的使用2007年6月J M I 刘晓峰26太阳方位表的使用2007年6月J M I 刘晓峰27太阳方位表的使用2007年6月J M I 刘晓峰27太阳方位表的使用2007年6月J M I 刘晓峰28太阳方位表的使用2007年6月J M I 刘晓峰28太阳方位表的使用