航海学基础知识
第三章 航向、方位和距离 第一节航海上常用的度量单位航海上常用的度量单位 一、长度单位 1．海里(nautical mile, n mile) 1）定义海里 等于地球椭圆子午线上纬度一分所对应的弧长 简写为 1n mile 或 1＇ 。 数学公式：1nmile (1852.259.31cos2)m 赤道最短，1842. .9m，两极最长，1861. .6m；两地最大差值是 18. .7m。 2）标准海里 英国为 1853. .18m(6080 英尺)； 我国采用 1929 年国际水文地理学会议通过的海里标准，1n mile=1852m。 约在纬度 44º14＇处 1n mile 的长度才等于 1852m 3）航海实践中产生的误差 例：某轮沿着赤道向正东航行，每小时 25n mile，航行一天后航程是 ，如果按赤道 1 n mile的实 2524=600n mile（按 1n mile 等于 1852m 计算） 际长度 1842. .94m 计算，则船舶一天航行的距离是： 1852600 603n mile 1842.94 由此可以看出， 将 1n mile 确定为 1852m 后， 所产生的误差只有航行距离的0. .5%。 若在中纬度海区航行，则所产生的误差将更小。 2．链(cable,cab) 1n mile 的十分之一为 1 链。链是用来测量较近距离的单位。1 链=185. .2m 3．米(meter,m) 国际上通用的长度度量单位。 航海上用来表示海图里的山高和水深，有时也用来度量距离。 4．拓(fathom)、英尺(foot,ft)和码(yard,yd) 旧英版海图上用英尺和拓表示水深；山高以英尺表示。 用海里、码和英尺来度量距离。 1 拓=1. .829m 或 6 ft、1yd=0. .9144m 或 3 ft、1 ft=0. .3048m。 目前英版的拓制海图正被米制海图(metric chart)所代替 5．公里(kilometer,km) 用于海图上表示两个陆标间较远的距离单位。1km=1000m。 二、速度单位 节(knot,kn)：航海上计算航速的单位。1 节等于 1n mile/h。 航海上流速也用节来表示。 三、角度单位 航海上常用的角度单位为六十等分制。一圆周分为360º，1=60＇ ，1＇=60〃。 第二节能见地平距离与物标能见距离 一、几个概念 1．地平面(horizon)：凡与测者铅垂线相垂直的平面。 2．铅垂线，是指通过测者眼睛，并与测者重力方向相重合的直线。 3．测者真地平平面(true horizon)或天文地平平面(celestial horizon)：凡与测者 铅垂线相垂直，并通过地心的地平平面。 4．测者地面真地平平面(sensible horizon)：通过测者眼睛的地平平面。 5．水天线：在大海上，具有一定眼高的测者e，所能看到周围大海的最远处，水天交 界线所围成的圆圈，这个圆圈称为测者能见地平或视地平。 6．测者能见地平平面或视地平平面(visible horizon)：水天线所在的地平平面。 在研究测者能见地平距离与物标能见距离时，通常把地球看成圆球体。 二、测者能见地平距离(distance to the horizon from height of eye) 定义：视距，在海上观测者至他所看到的水天线的距离，用De 表示。 公式：De(nmile) 2.09 e(m) 三、物标能见地平距离(distance to the horizon from object) 定义：在能见度良好的情况下，当测者眼高为零时，即测者眼晴位于海平面上， 物标顶点能被看到的最大距离；或假设测者眼睛放在物标的顶端，所能看到的测 者能见距离称为物标能见地平距离，用Dh 表示。 公式：D h (nmile) 2.09 H(m) 四、物标地理能见距离(geographical range of an object) 定义：当能见度良好时，仅由于地面曲率和地面光线的折射率的影响，具有一定 眼高的测者，理论上能够看到物标的最大距离。用 Do表示。 公式：D o (nmile) 2.09( H(m) e(m)) 例 1、某轮眼高 e=16m，山高 H=64m，求该山地理能见距离。 五、灯标射程 1．几个概念 1）灯塔灯光初显：在灯塔灯芯初露测者水天线那一瞬间，才是测者最初能够直接 看到灯塔灯光的时刻，这时叫。灯塔灯光初显时，测者与灯塔之间的距离等于灯 塔的地理能见距离 Do。 2）灯塔灯光初隐：当船舶驶离灯塔时，测者看到灯塔灯芯刚刚没于水天线的那一 瞬间。 并不是所有的灯塔都有初显(隐)现象的，要根据灯塔的光力强度和射程来判 断是否有初显(隐)现象。 2．中版航海资料中的灯标射程 1）定义：睛天黑夜，当测者眼高为 5m 时，能够看到灯塔灯光的最大距离。它等 于光力能见距离(或称光力射程)与 5m 眼高的灯塔地理能见距离(或称地理射程) 中较小者。 光力能见距离(光力射程)：指晴天黑夜灯塔灯光所能照射的最大距离。 2）强光灯塔： 指灯塔射程等于或大于(一般不超过 1 n mile)测者 5m 眼高时的灯塔地理能见距 离(地理射程)。即：灯塔射程 2.09 H(m) 2.09 5(m) 强光灯塔有初显(隐)现象，初显(隐)距离等于灯塔的地理能见距离： 初显(隐)距离 2.09 H(m) 2.09 e(m) 或初显(隐)距离=射程2.09 e(m) 2.09 5(m) 例 1：我国的花鸟山灯塔高 83. .2 m，射程 24n mile，判断该灯塔有无初显(隐) 发生的可能? 3）弱光灯塔： 灯塔的射程小于测者眼高5m 时的灯塔地理能见距离(地理射程)。 弱光灯塔标的是光力射程；无初显(隐)现象，灯光只能在标记的射程内才有可能 看到。即灯塔射程2.09 H(m) 2.09 5(m) 例 2：长江口某灯塔高 84. .4m，射程 20n mile，判断该灯塔有无初显(隐)发生的 可能? 3．英版海图和英版《灯标雾号表》中提供的灯塔射程 定义：灯光的光力能见距离(或称光达射程)，即光力射程或额定光力射程。 光力射程(luminous range)：是指在某一气象能见度条件下，该灯塔灯光所 能照射的最大距离。 额定光力射程(nominal range)：是指在气象能见度为10n mile 条件下，该 灯塔灯光的光力射程。 采用额定光力射程的国家和地区在英版 《灯标雾号表》 的特殊说明(Special Remark)中注明。 灯塔射程，只与灯光强度和气象能见度有关， 与灯高、眼高、地面曲率等均无关。 例题。 第三节第三节向位与舷角向位与舷角 一、方向的确定与划分 1．方向的确定 1）测者地平平面，测者地面真地平平面是通过测者并垂直于测者铅垂线的平面； 2）测者子午圈平面； 3）测者东西圈(primevertical)平面，测者卯酉圈平面，包含测者铅垂线并与测 者子午圈平面垂直的平面； 4）南北线：测者子午圈平面与测者地面真地平平面的交线； 5）东西线：测者东西圈平面与测者地面真地平平面的交线。 不同地点的测者地面真地平平面，南北线和东西线
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