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大连海事大学航海学2课件——天文船位线
hs 37-51.4 i+s - 1.8 c - 9.2 ________________ ht 37-41.1 hc 37-45.5 ________________ Dh - 4.4
GHA 332-12.9 SHA 258-40.1 Dec 16-43.4 S m.s 12-23.3 __________________________________________________
了(非圆形)。
当地极在船位圆之外,周变曲线近似椭圆形。 当船位圆恰好通过地极时,周变曲线近似抛物线。 当地极在船位圆之内时,在图上的投影成为更复杂 的周变曲线。 由此可见,周变曲线用一般的作图方法根本无法实 现。
第一节 高度差法
1875年,法国航海家圣· 希勒尔(St· Hilaire) 提出的高度差法(altitude difference method)
计算)和作图,这样做可以进一步提高
观测船位的精度。
第二节 太阳、行星和恒星船位线
一、求太阳和行星船位线
区时(船时SMT) ZT 日/月 区号 ZD ______________________________________ 近似世界时 GMT' 日/月
ht 48-03.5 h c 48-05.9 _______________
Dh
- 2.3
GHA 163-16.0 Dec 00-39.7 N d +1.0 m.s 12-12.3 d + 0.8 _________________________________________________________ GHA 175-28.3 Dec 00-40.5 N λc 157-01.0 C 32-12.0 S _________________________________________________________
例4-6-1:以推算船位(c,c)为计算点,求 得天体计算高度4627.5 ,计算方位Ac225 , 同时求得天体真高度ht 4627.5 。画天文船位 线。
计算点 (c,c) 计算方位Ac 225 真高度 ht 46-27.5
计算高度 hc 46-27.5 ______________________ 高度差 Dh 0.0
三、高度差法的有限任意性
在计算一条天文船位线时,计算点分别 可以采用推算船位或选择船位,而画出 的是同一条天文船位线,这样做的依据 就是高度差法的有限任意性。
2.选择计算点的有限性和任意性
3.选择计算点的有限任意性
选择的计算点偏离真实船位不应超过30海里。 通常以推算船位为基准,规定选择船位的经纬 度与其经纬度的差值限制在30之内。
中版航海天文历:太阳和行星的时角超差均为
“+”。
英版航海天文历太阳附加改正与总改正合为一体。
二、求恒星船位线
区时 ZT 日 /月 区号 ZD ____________________________________ 近似世界时 GMT' 日/月 停秒表天文钟时间 CT 秒表读数 WT 天文钟钟差 CE __________________________________ 测天世界时 GMT 日 /月
为保证利用高度差法画出的天文船位线
所必需的精度,应观测高度低于70的天
体为宜。
高度越高,天文船位圆的半径就越小, 船位圆的曲率就越大,这时在墨卡托海 图上用恒向线直线代替船位圆曲线所产 生的误差也相应地增大
如果在求得观测船位之后发现计算点偏
离观测船位大于30n mile,可把求得的观
测船位作为新的计算点重新计算(迭代
计算高度 hc=arcsin(sin φ sin Dec+cos φ cos Dec cos LHA) 计算方位 Ac=arcctg(cos φ tg Dec csc LHA-sin φctg LHA)
例4-6-4:2004年3月22日,船时SMT
0949,推算船位C3212.0 S, C15701.0E,观测太阳下边沿六分仪高 度hs4757.2,停秒表天文钟时间 CT11h49m44s,秒表读数WT33m,钟差 CE22s(快),指标差和器差i+s=-1.5, 眼高e=18m,求太阳船位线。
计算点c; 计算方位Ac; 高度差(截距)Dh=ht-hc。
二、高度差法作图规则 1.高度差Dh为“+”(计算点c在天文船位圆之外)
当Dh为“+”时,过计算点c作天体的计算方位(Ac)线, 在该线上,以c为原点,朝向天体(沿天体计算方位的方向) 截取Dh,得截点k, 过k点作计算方位线的垂线,即天文船位线。
2.高度差Dh为“-”(计算点c在天文船位圆之内)
当Dh为“-”时,过计算点c作天体的计算方位(Ac)线, 在该线上,以 c 为原点,背向天体(沿天体计算方位的反方向) 截取Dh,得截点k, 过k点作计算方位线的垂线,即天文船位线。
3.高度差Dh=0(计算点c在天文船位圆之上)
当Dh=0时,过计算点c作天体的计算方位(Ac)线,
整小时格林时角 GHA 时角超差ひ 整小时赤纬 Dec 赤纬差数d 分、秒时间变量 m.s ひ改 正 ひ d改正 d —————————————————————————————— 格林时角 GHA 赤 纬 Dec 推算经度 C 推算纬度 C —————————————————————————————— 地方时角 LHA
ZT 1850 24/3 ZD - 8 _______________________________
GMT
1050
24/3
CT 10-49-30 WT - 30 CE + 25 ___________________________ GMT 10-49-25 24/3
分辨的 1 毫米的长度至少应为 1n mile ,这样,
地球仪的直径D约为6.9m。
通常天文船位圆的半径很大,如天体的真高度
为30,则天文船位圆的半径为60=3600n mile,
航用海图根本容不下。
如果使用小比例海图,除精度不能满足
航用之要求外,天文船位圆在墨卡托海
图上的投影已是一条复杂的“周变曲线”
解决了天文船位圆作图的问题。
即利用高度差法将画天文船位圆的问题转
化为画天文船位线的问题。
一、高度差法原理
已知推算船位c(c,c ),观测天体B,测得天体真高度ht
和测天世界时GMT。
天体地理位置b即天文船位圆圆心。
以b为圆心,90o-ht为半径,做一天文船位圆。
过b和c作一大圆弧与天文船位圆交点k,该点称为截点。
时GMT查航海天文历得Dec和GHA,LHA=GHA c 。
天文三角形ZcBPN投影到地面上得到球面三角形cbpn称其为 导航三角形其间有如下关系:
∠bcpn=Ac (90-ht)= ht-hc= Dh (90-hc)- kc= bc-bk=
在墨卡托海图上只要过计算点c作天体的计算方位(Ac)线, 在该线上以c为原点,截取Dh,则可得到截点k,过k点作计算 方位线的垂线,即是天文船位线。 要想画出天文船位线,必须要知道天文船位线的三要素:
六分仪高度 hS 指标差和器差 i+s 眼高差 d 总改正 c __________________________ 真高度 ht 计算高度 hC ___________________________ 高度差 Dh
整小时春分点格林时角 GHA’ 共轭赤经 SHA 赤纬 Dec 分、秒春分点时角变量 m.s —————————————————————————— 格林时角 GHA 推算经度 C 推算纬度 C —————————————————————————— 地方时角 LHA
例4-6-1:以推算船位(c,c)为计算点,求 得天体计算高度4627.5 ,计算方位Ac225 , 同时求得天体真高度ht 4625.2 。画天文船位 线。
计算点 (c,c) 计算方位Ac 225 真高度 ht 46-25.2
计算高度 hc 46-27.5 ______________________ 高度差 Dh - 2.3
再过c点作计算方位线的垂线,即天文船位线。
例4-6-1:以推算船位(,)为计算点,求得 天体计算高度hc3509.6,计算方位Ac090,同 时求得天体真高度ht3512.3。画天文船位线。
计算点 (c,c)
计算方位Ac 090°
真高度 ht 35-12.3
计算高度 hc 35-09.6 ______________________ 高度差 Dh + 2.7
GHA 603-16.3 Λc 122-20.5 C 35-15.0 N _________________________________________________ LHA 725-36.8=05-36.8W
hc=arcsin(sin3515.0sin(-1643.0)+cos 3515.0 cos(-1643.0)cos538.4) Ac=arccos(sin(-16 43.0)/ (cos3515.0 coshc) -tg 3515.0 tg hc)
六分仪高度
停秒表天文钟时间 CT´ 秒表读数 WT 天文钟钟差 CE _GMT 日/月
hS 指标差和器差 i+s 眼高差 d 总改正 c 附加改正 c ———————————— 真高度 ht 计算高度 hC ———————————— 高度差 Dh
LHA
332-29.3=27-30.7E