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大连海事大学航海学1课件——坐标方向距离_图文

航海学(1.1:坐标、方向和距离)
大连海事大学

航海学院
航海教研室

刘德新

航海学主要研究内容
? 航线拟定 ? 确定船位:航迹推算--航迹绘算、

航迹计算 测定船位--陆标定位 (地文航海) --天文定位 (天文航海) --无线电定位 (电子航海) 特殊条件下航行(雾中、冰区、岛礁区航行)

? 航行方法:大洋航行、沿岸航行、狭水道航行 ? 航海学还包括:

航海学基础知识:坐标、方向和距离;海图 航路资料: 潮汐与《潮汐表》 航标和《航标表》 航海图书资料(END)

航海学(1)课程目录
? 第一篇

基础知识

?第一章

坐标、方向和距离 ?第二章 海图
? 第二篇

航迹推算与陆标定位

?第一章

航迹推算 ?第二章 位置线和船位理论 ?第三章 陆标定位
(END)

第一章 坐标、方向和距离
? 第一节
? 第二节 ? 第三节 ? 第四节
(END)

地球形状与地理坐标
航向与方位 能见地平距离和物标能见距离 航速与航程

地球形状与地理坐标
?地球形状

(大地球体、大地球体的三种近似体)
?地理坐标
? 基本点线圈 ? 地理经度 ? 地理纬度 ? 经差与纬差

?大地坐标系(END)

航向与方位
? 方向的确定与划分

? 四个基本方向的确定 ? 方向的划分(圆周法、半圆法、罗经点法)

? 三种方向划分系统之间的换算
? 航向、方位和舷角 ? 向位的测定与换算

? 陀螺罗经/电罗经测定向位 ? 磁罗经测定向位(END)

能见地平距离和物标能见距离
? 航海上距离的单位
? 测者能见地平距离 ? 物标能见距离
? 物标能见地平距离 ? 物标地理能见距离

? 灯标射程与能见距离
(END)

航速与航程
? 有关概念 ? 用主机转速估算航速
? 基本原理 ? 船速的测定
? ?

测速场简介 船速测定与注意(主机转速与船速对照表)

? 用计程仪测定航程
? 计程仪简介
? 计程仪改正率及测定 ? 计程仪航程计算 (END)

大地球体
? 概述:
? ? ? ?

研究坐标、方向和距离等?地球的形状; 地球自然表面?难以用数学公式描述; 珠穆朗玛峰8 848 m,仅为地球半径的千分之一; 可以用占地球表面约71%的海水面来描述地球形状。

? 大地水准面: 设想一个与平均海面相吻合的水准面,

并将其向陆地延伸,且保持该延伸面始终与当地的铅垂 线相垂直,这样所形成的连续不断的、光滑的闭合水准 面,叫作大地水准面。
? 大地球体: 由上述大地水准面所包围的几何体称为大

地球体,是理想的地球形状。 (END)

大地球体的三种近似体
?第一近似体:地球圆球体
? 概念: ? 参数:R

= 3 437.746 8 n mile = 6 366

707m
? 应用:计算简便、精度要求不高。

?第二近似体:地球椭圆体 ?第三近似体:地球椭球体
(END)

地球椭圆体
? 概念
? 参数:长半轴a、短半轴b、

PN b O a Q'

扁率c、偏心率e
? 关系:

a ? b c ? a
2

2 2 a ? b Q e ? a

b b e? ( 1 ?) ( 1 ?) ? c ( 2 ? c ) ?2 c a a
? 应用:

? 椭圆体参数的确定(END)

PS

地球椭圆体图
? 概念

地球椭圆体图
? 概念

地球椭圆体图
? 概念

地球椭圆体图
? 概念

地球椭圆体图
? 概念

地球椭圆体图
? 概念

地球椭圆体图
? 概念

地球椭圆体图
? 概念

地球椭圆体图
? 概念

地球椭圆体图
? 概念

地球椭圆体图
? 概念

地球上基本的点、线、圈
? 地轴
PN

Q

O

Q'

PS

地球上基本的点、线、圈
? 地轴
? 地极
O PN

Q

Q'

PS

地球上基本的点、线、圈
? 地轴
? 地极 ? 子午圈
Q O Q' PN

PS

地球上基本的点、线、圈
? 地轴
? 地极 ? 子午圈
PN

? 子午线/

经线

Q

O

Q'

PS

地球上基本的点、线、圈
? 地轴
? 地极 ? 子午圈
G Q O Q' PN

? 子午线/

经线 ? 格林子午线

格林经线 PS

地球上基本的点、线、圈
? 地轴
? 地极 ? 子午圈
G Q O Q' PN

? 子午线/

经线 ? 格林子午线 ? 赤道

赤道 格林经线 PS

地球上基本的点、线、圈
? 地轴
? 地极 ? 子午圈
A G Q O PN 纬度圈 A'

? 子午线/

经线 ? 格林子午线 ? 赤道 ? 纬度圈(END)

Q'

赤道 格林经线 PS

地理经度
? 概念
PN

Q

O

Q'

PS

地理经度
? 概念:
PN

地理经度简称 经度,是格林经线 与该点子午线在赤 道上所夹的短弧长 或该短弧所对应的 球心角。

Q

O

Q'

PS

地理经度
? 概念:
PN M O Q'

地理经度简称 经度,是格林经线 与该点子午线在赤 道上所夹的短弧长 或该短弧所对应的 球心角。

G Q

PS

地理经度
? 概念:
PN M O Q'

地理经度简称 经度,是格林经线 与该点子午线在赤 道上所夹的短弧长 或该短弧所对应的 球心角。

G Q

PS

地理经度
? 概念:
PN M O Q'

地理经度简称 经度,是格林经线 与该点子午线在赤 道上所夹的短弧长 或该短弧所对应的 球心角。

G Q

PS

地理经度
? 概念 ? 代号:
PN M O Q'

“?”或“Long”。
Q

G

PS

地理经度
? 概念 ? 代号
G Q O PN M Q'

? 度量

PS

地理经度
? 概念
?

PN M O Q'

代号
G Q

? 度量

自格林子午线 向东或向西度量到 该点子午线;度量 范围0°-180°; 向东度量称为东经 (E);向西度量为 西经(W)。

PS

地理经度
? 概念
?

PN M 180 Q 0 O Q'
E

代号
G

? 度量

自格林子午线 向东或向西度量到 该点子午线;度量 范围0°-180°; 向东度量称为东经 (E);向西度量为 西经(W)。(END)

PS

地理纬度
? 概念
A G Q
W E

PN M O A'

Q'

PS

地理纬度
? 概念
PN A G Q
W E

某点的地理 纬度是指地球椭 圆子午线上该点 的法线与赤道面 的夹角。

M O

A'

Q'

PS

地理纬度
? 概念
PN A G Q
W E

某点的地理 纬度是指地球椭 圆子午线上该点 的法线与赤道面 的夹角。

M O

A'

Q'

PS

地理纬度
? 概念
PN A G Q
W E

某点的地理 纬度是指地球椭 圆子午线上该点 的法线与赤道面 的夹角。

M O

A'

Q'

PS

地理纬度
? 概念
PN A G Q
W E

某点的地理 纬度是指地球椭 圆子午线上该点 的法线与赤道面 的夹角。

M O

A'

Q'

PS

地理纬度
? 概念
? 代号:
A G Q
W E

PN M O A'

“?”或“Lat”。

Q'

PS

地理纬度
? 概念
? 代号 ? 度量:
Q
W E

PN A G O M A'

Q'

PS

地理纬度
? 概念
? 代号 ? 度量
A G Q
W E

PN M O A'

自赤道向北 或向南度量到该 点;度量范围 0°~90°;向 北度量称为北纬 (N);向南度量 称为南纬(S)。

Q'

PS

地理纬度
? 概念
? 代号 ? 度量
A G O
W E

PN 90 N A'

M

自赤道向北或 Q 向南度量到该点; 度量范围0°~ 90°;向北度量称 为北纬(N);向南 度量称为南纬(W)。
(END)

Q' 0

PS 90 S

经差与纬差
? 概念:

经差D?:两地经度之代数差; ? 纬差D?:两地纬度之代数差。
?

? 方向性:

根据到达点相对起算点位置关系定。
? 经纬差计算 ? 实例(例1、例2) (END)

经纬差计算
? ? ? ? ? 公式:D 2? 1 D ? ? ? ? 2? 1
? 法则:

北纬、东经取+,南纬、西经取-; ? 纬差、经差为正值,分别表示北纬差和东经 差,负值表示南纬差和西经差; ? 经差的绝对值不应大于180°,否则,应由 360°减去该绝对值,并改变符号。
?

(END)

经纬差计算(例1)
? 例1:某轮由(36°50′N,120°25′W)航行

至(25°40′N,140°50′W),求两地间纬差 和经差。
? 解:
? ? ?

?2 25°40′N(+) ?2 140°50′W(-) -) ?1 36°50′N(+) -) ?1 120°25′W(-) ────────────────── D? 11°10′S(-) D? 20°25′W(-)
(END)

经纬差计算(例2)
? 例 2 : 某轮由( 23°25′N , 106°14′W )航行

至( 08°16′S , 100°08′E ),求经差和纬差。
?
?
?

解:
?2 08°16′S(-) ?2 100°08′E(+) -) ?1 23°25′N(+) -) ?1 106°14′W(-) ────────────────── D? 31°41′S(-) D? 206°22′E(+) D?′ = 360°- 206°22′(E) = 153°38′(W)
(END)

?
?

大地坐标系
? 目的:确定大地球体与地球椭圆体的相对位置关系 ? 大地坐标系建立:
?

?
?

确定椭圆体参数(定量) 确定椭圆体中心位置(定位) 确定坐标轴方向(定向)

? 大地坐标系、大地球体和地理坐标
?
?

水准面??椭圆体最大高度差约为100m:合理性 为使选定的椭圆体接近其所在地区的大地水准面? 不同国家采用不同坐标系?同一点地理坐标不同
(END)

四个基本方向的确定

Q

PN

O

PS

Q'

四个基本方向的确定
?

测者铅垂线
A' A PN

Q

O

PS

Q'

四个基本方向的确定
测者铅垂线 ? 测者地面真地平平面
?
Q A'

A

PN

O

PS

Q'

四个基本方向的确定
测者铅垂线 ? 测者地面真地平平面 ? 南北线(N、E) : 测者子午圈平面与测 者地面真地平平面的 交线,指向北极的为 正北方向,指向南极 的为正南方向。
?
S
A'

N

Q

A

PN

O

PS

Q'

四个基本方向的确定
测者铅垂线 ? 测者地面真地平平面 ? 南北线 ? 东西线(E、W): 测者地面真地平平面 与卯酉圈平面(东西 圈平面)的交线。面 北背南,右东左西。
?
W

S
E Q

A'

N

A

PN

O

PS

Q'

四个基本方向的确定
测者铅垂线 ? 测者地面真地平平面 ? 南北线 ? 东西线 ? 惯例: 上北下南,右东左西
?
W

S
E Q

A'

N

A

PN

O

PS

Q'

四个基本方向的确定
测者铅垂线 ? 测者地面真地平平面 ? 南北线 ? 东西线 ? 惯例 ? 注意: 不同地点的测者,方 向基准也各不相同。
?
(END)
W

S
E Q

A'

N

A

PN

O

PS

Q'

圆周法

圆周法
?

度量: 以正北为基准 (0000),顺时针 方向度量,度量 范围0000-3600。

000 N

W

E

S

圆周法
?

度量: 以正北为基准 (0000),顺时针 方向度量,度量 范围0000-3600。

000 N

W

E 090

S

圆周法
?

度量: 以正北为基准 (0000),顺时针 方向度量,度量 范围0000-3600。

000 N

W

E 090

S 180

圆周法
?

度量: 以正北为基准 (0000),顺时针 方向度量,度量 范围0000-3600。

000 N

270 W

E 090

S 180

圆周法
?

度量: 以正北为基准 (0000),顺时针 方向度量,度量 范围0000-3600。

000 /360 N

270 W

E 090

S 180

圆周法
度量 ? 表示法: 始终用三位数表 示,如: 000°、005°、 090°、180°。
?
000 /360 N

270 W

E 090

S 180

圆周法
度量 ? 表示法 ? 应用: 航海上最常用的 表示方向的方法。
?
(END)
000 /360 N

270 W

E 090

S 180

半圆法

半圆法
?

度量 法1:以正北为基准, 分别向东或向西度量 到正南,度量范围00 到1800。

N

W

E

S

半圆法
?

度量 法1:以正北为基准, 分别向东或向西度量 到正南,度量范围00 到1800。

N

W

E

S

半圆法
?

度量 法1:以正北为基准, 分别向东或向西度量 到正南,度量范围00 到1800。

N

W

E

S

半圆法
?

度量 法1:以正北为基准, 分别向东或向西度量 到正南,度量范围00 到1800。

0 N

W

E

S 180

半圆法
?

度量 法 1: 法2:以正南为基准, 分别向东或向西度 量到正北,度量范 围00到1800。

0 N

W

E

S S 180

半圆法
?

度量 法 1: 法2:以正南为基准, 分别向东或向西度 量到正北,度量范 围00到1800。

0 N N

W

E

S S 180

半圆法
?

度量 法 1: 法2:以正南为基准, 分别向东或向西度 量到正北,度量范 围00到1800。

0 N N 180

W

E

0 S S 180

半圆法
度量 法 1: 法 2: ? 表示法: 度数+起点名+度量方向。 W 如: 300NE、1500SE 600NW、1200NW(END)
?
0 N N 180

E

0 S S 180

半圆法
度量 法 1: 法 2: ? 表示法 ? 应用: 在天文航海学中, 表示天体的方位。
?
(END)

0 N N 180

W

E

0 S S 180

罗经点法

罗经点法
?
60 270 280 290 50 2 2 30 03 240 10 0 23

四个基点: N、 E、 S、 W

0 32

50 0 40 3 3 330
N

10 2 0

30

40 50

60
80 90 100 11 0 70 1 20 1 30

W

E

S
0 14

170 160 150

180 190 2 0 0 21 0 2 20

罗经点法
60 270 280 290 50 2 2 30 03 240 10 0 23

四个基点 ? 四个隅点:
?

0 32

50 0 40 3 3 330
N

10 2 0

30

40 50

60
80 90 100 11 0 70 1 20 1 30

W

E

S
0 14

170 160 150

180 190 2 0 0 21 0 2 20

罗经点法
60 270 280 290 50 2 2 30 03 240 10 0 23

N

四个基点 ? 四个隅点: NE、SE、SW、NW
?

0 32

50 0 40 3 3 330
N

10 2 0

30

40 50

60

E

N W
W

80 90 100 11 0 70 1 20 1 30

E

SW

SE

S
0 14

170 160 150

180 190 2 0 0 21 0 2 20

罗经点法
60 270 280 290 50 2 2 30 03 240 10 0 23

四个基点 ? 四个隅点 ? 八个三字点:
?

0 32

50 0 40 3 3 330
N

10 2 0

30

40 50

60

N

E

N W
W

80 90 100 11 0 70 1 20 1 30

E

SW

SE

S
0 14

170 160 150

180 190 2 0 0 21 0 2 20

罗经点法
60 270 280 290 50 2 2 30 03 240 10 0 23

SSW

四个基点 ? 四个隅点 ? 八个三字点: NNE、ENE、 ESE、SSE、 SSW、WSW、 WNW、NNW
?

0 32

50 0 40 3 3 330
N

10 2 0

30

40 50

NN E

N

E

W NN

60

WN W
W
WS W

SW

0 14

170 160 150

180 190 2 0 0 21 0 2 20

N W

80 90 100 11 0 70 1 20 1 30

E EN
E
E SE

SE
SSE

S

罗经点法
60 270 280 290 50 2 2 30 03 240 10 0 23

四个基点 ? 四个隅点 ? 八个三字点 ? 十六个偏点:
?

0 32

50 0 40 3 3 330
N

10 2 0

30

40 50

NN E

N

E

W NN

60

WN W
W
WS W

SW

SSW

0 14

170 160 150

180 190 2 0 0 21 0 2 20

N W

80 90 100 11 0 70 1 20 1 30

E EN
E
E SE

SE
SSE

S

罗经点法
四个基点 ? 四个隅点 ? 八个三字点 ? 十六个偏点: N/E、N/W、 NE/N、NE/E、 E/N、E/S、 SE/E、SE/S等。
?
60 270 280 290 50 2 2 30 03 240 10 0 23
N
N/E NN NE E N /N E

0 32

50 0 40 3 3 330
N/W W NN /N NW W N

10 2 0

30

40 50

60

NW WN / W W W/N

S SW W / SSW S S/ W

W W/S W WS W / SW

/E NE NE E E/N E E/S E SE SE /E

80 90 100 11 0 70 1 20 1 30

SE /S SE E SS S /E
170 160 150

S

0 14

180 190 2 0 0 21 0 2 20

罗经点法
四个基点 ? 四个隅点 ? 八个三字点 ? 十六个偏点 ? 共计32个罗经点 3600 1点= = 110.25 32
?
(END)
60 270 280 290 50 2 2 30 03 240 10 0 23
N
N/E NN NE E N /N E

0 32

50 0 40 3 3 330
N/W W NN /N NW W N

10 2 0

30

40 50

60

NW WN / W W W/N

S SW W / SSW S S/ W

W W/S W WS W / SW

/E NE NE E E/N E E/S E SE SE /E

80 90 100 11 0 70 1 20 1 30

SE /S SE E SS S /E
170 160 150

S

0 14

180 190 2 0 0 21 0 2 20

三种方向划分间的换算1

三种方向划分间的换算1
?

半圆法?圆周法

0 N N 180

W

E

0 S S 180

三种方向划分间的换算1
?

半圆法?圆周法 NE半圆:
圆周方向=半圆方向

0 N N 180

SE半圆:
圆周方向=1800-半圆方向

SW半圆:
圆周方向=1800+半圆方向

W

E

NW半圆:
圆周方向=3600-半圆方向

0 S S 180

三种方向划分间的换算2
60 270 280 290 50 2 2 30 03 240 10 0 23
N
N/E NN NE E N /N E

半圆法?圆周法 ? 罗经点法?圆周法 法 1:
?

0 32

50 0 40 3 3 330
N/W W NN /N NW W N

10 2 0

30

40 50

60

圆周方向=点数×110.25

NW WN / W W W/N

S SW W / SSW S S/ W

W W/S W WS W / SW

/E NE NE E E/N E E/S E SE SE /E

80 90 100 11 0 70 1 20 1 30

SE /S SE E SS S /E
170 160 150

S

0 14

180 190 2 0 0 21 0 2 20

三种方向划分间的换算2
60 270 280 290 50 2 2 30 03 240 10 0 23

半圆法?圆周法 ? 罗经点法?圆周法 法 1: 法 2:
?

N

N/E NN NE E N /N E

0 32

50 0 40 3 3 330
N/W W NN /N NW W N

10 2 0

30

40 50

60

NW WN / W W W/N

S SW W / SSW S S/ W

W W/S W WS W / SW

/E NE NE E E/N E E/S E SE SE /E

80 90 100 11 0 70 1 20 1 30

SE /S SE E SS S /E
170 160 150

S

0 14

180 190 2 0 0 21 0 2 20

三种方向划分间的换算2
60 270 280 290 50 2 2 30 03 240 10 0 23

半圆法?圆周法 ? 罗经点法?圆周法 法 1: 法 2:
?

N

N/E NN NE E N /N E

0 32

50 0 40 3 3 330
N/W W NN /N NW W N

10 2 0

30

40 50

60

S SW W / SSW S S/ W

基点:记忆 隅点:记忆 三字点:(基点+隅点)/2 偏点:基点或隅点/偏向
(END)

NW WN / W W W/N

W W/S W WS W / SW

/E NE NE E E/N E E/S E SE SE /E

80 90 100 11 0 70 1 20 1 30

SE /S SE E SS S /E
170 160 150

S

0 14

180 190 2 0 0 21 0 2 20

航向、方位和舷角
? 基本概念
? 航向、方位和舷角间相互关系

(计算公式、符号法则)
? 实例(例1、例2)
(END)

航向、方位和舷角基本概念
? 航向线(CL)

航向、方位和舷角基本概念
? 航向线(CL)
? 真航向(TC)
NT

? 概念:CL和Nt间夹角 ? 度量:圆周法 ? 代号:TC

TC

航向、方位和舷角基本概念
? 航向线(CL)
? 真航向(TC) ? 方位线(BL)
TC NT CL

BL M

航向、方位和舷角基本概念
? 航向线(CL)
? 真航向(TC) ? 方位线(BL) ? 真方位(TB)
TC TB NT CL

? 概念:BL和Nt间夹角 ? 度量:圆周法 ? 代号:TB

BL M

航向、方位和舷角基本概念
? 航向线(CL)
? 真航向(TC) ? 方位线(BL) ? 真方位(TB) ? 舷角(Q)
TC TB Q BL M NT CL

? 概念:CL和BL间夹角 ? 度量:圆周法或半圆法 ? 代号: Q 或 Q左/ Q右(END)

航向、方位和舷角关系
? 计算公式:
NT M' Q左 TC TB Q右 BL M CL

TB=TC+Q


?Q右为?+? TB ? TC ? Q ? ?Q左为?-?
(END)

航向、方位和舷角关系
? 符号法则:
CL NT TB Q BL M

如:TB>360°, 则:TB′= TB - 360?

TC

航向、方位和舷角关系
? 符号法则:
M BL Q左 TC NT CL

如:TB>360° 则:TB′= TB - 360? 如:TB<0° 则:TB′= TB + 360?
(END)

TB

计算实例1
例1:某轮真航向215°,测得两物标舷角 分别为QA=030°、QB=160°,求A、B两物标 的真方位。 ? 解: TBA = TC + QA = 215°+ 030°= 245° TBB = TC + QB = 215°+ 160°= 375° 即:015°
?
(END)

计算实例2
例2:某轮真航向030°,求物标左正横时 的真方位。 ? 解: TB = TC + Q = 030°+ 270°= 300° ?或 TB = TC + Q左 = 030°+(-90°)= -60° 即 300°(END)
?

陀螺罗经(电罗经)测定向位
?
? ? ?

基本原理
基本概念 相互关系 计算实例(例1、例2)
(END)

陀螺罗经(电罗经)测定向位
?

基本原理

陀螺罗经基本概念
?

陀螺罗经北(陀罗北)

NG

陀螺罗经基本概念
陀螺罗经北(陀罗北) ? 陀螺航向(GC) ? 概念:NG与CL夹角 ? 度量:圆周法 ? 代号:GC
?

NG

GC

陀螺罗经基本概念
陀螺罗经北(陀罗北) ? 陀螺航向(GC) ? 陀螺方位(GB) ? 概念:NG与BL夹角 ? 度量:圆周法 ? 代号:GB
?

NG

GC GB

陀螺罗经基本概念
陀螺罗经北(陀罗北) ? 陀螺航向(GC) ? 陀螺方位(GB) ? 正北、真航向、真方位
?

NT NG

TC GC GB TB

陀螺罗经基本概念
陀螺罗经北(陀罗北) ? 陀螺航向(GC) ? 陀螺方位(GB) ? 正北、真航向、真方位 ? 陀螺罗经差(电罗经差) ? 概念:NG偏离NN角度 ? 代号:?G
?

NT NG G E或+) ( TC GC GB TB

陀螺罗经基本概念
陀螺罗经北(陀罗北) NG' NT NG ? 陀螺航向(GC) G E或+) ( ? 陀螺方位(GB) TC ? 正北、真航向、真方位 G GC ? 陀螺罗经差(电罗经差) W或TB ? 概念:NG偏离NN角度 GB ? 代号:?G ? 符号:E+W-
?
(END)

陀螺向位相互关系
? TC=GC+?G ??G偏东为 ?+?

NT NG G E或+) ( TC GC GB TB

TB=GB+?G
(END)

? ??G偏西为 ?-?

实例1
? 例1:某轮陀罗航向GC=014°,测得某物标陀罗方

位GB=075°,陀罗差=1°W,求该轮真航向和该物 标的真方位。 ? 解: TC = GC + ?G = 014°+(-1°) = 013° TB = GB + ?G = 075°+(-1°) = 074°
(END)

实例2
? 例2:某轮真航向TC=120°,某物标真方位

TB=180°,陀罗差=1°E,求该轮陀罗航向和该物 标的陀罗方位。 ? 解: GC = TC - ?G = 120° - (+1°) = 119° GB = TB - ?G = 180° - (+1°) = 179°
(END)

磁罗经测定向位
? 基本原理
? 有关概念 ? 磁差的求取(年差、磁差资料、磁差计算) ? 自差的求取(剩余自差、自差曲线、自差表) ? 罗经差的测定(要求、方法、自差测定)

? 向位换算
(END)

磁罗经基本原理
S 地磁北 极

磁赤道 地磁南 极
N

磁罗经有关概念
?

磁北〔NM)

NM

磁罗经有关概念
磁北〔NM) ? 磁航向(MC) ? 概念:NM与CL夹角 ? 度量:圆周法 ? 代号:“MC”
?
NM

MC CL

磁罗经有关概念
磁北〔NM) ? 磁航向(MC) ? 磁方位(MB) ? 概念:NM与BL夹角 ? 度量:圆周法 ? 代号:“MB”
?
NM

MC CL

MB

磁罗经有关概念
磁北〔NM) ? 磁航向(MC) ? 磁方位(MB) ? 磁差(Var.) ? 概念:NM偏离 NT的角度 ? 成因:NM与NT不重合 ? 代号:Var. ? 特点:
?
NT NM Var

MC CL

MB

磁罗经有关概念
磁北〔NM) ? 磁航向(MC) ? 磁方位(MB) ? 磁差(Var.) ? 罗经北/罗北(NC)
?
NT NM NC Var

MC CL

MB

磁罗经有关概念
磁北〔NM) ? 磁航向(MC) ? 磁方位(MB) ? 磁差(Var.) ? 罗经北/罗北(NC) ? 罗航向(CC) ? 概念:NC与CL夹角 ? 度量:圆周法 ? 代号:CC
?
NT NM NC Var

MC

CC CL

MB

磁罗经有关概念
磁北〔NM) ? 磁航向(MC) ? 磁方位(MB) ? 磁差(Var.) ? 罗经北/罗北(NC) ? 罗航向(CC) ? 罗方位(CB) ? 概念:NC与BL夹角 ? 度量:圆周法 ? 代号:CB
?
NT NM NC Var

MC

CC CL

MB CB

磁罗经有关概念
磁北〔NM) ? 磁航向(MC) ? 磁方位(MB) ? 磁差(Var.) ? 罗经北/罗北(NC) ? 罗航向(CC) ? 罗方位(CB) ? 自差(Dev.)
?
NT NM Dev NC Var

MC

CC CL

MB CB

磁罗经有关概念
磁北〔NM) ? 磁航向(MC) ? 磁方位(MB) ? 磁差(Var.) ? 罗经北/罗北(NC) ? 罗航向(CC) ? 罗方位(CB) ? 自差(Dev.) ? 罗经差(ΔC) (END)
?
NT NM C Dev NC Var

MC

CC CL

MB CB

磁差的求取
? ? ?

年差 磁差资料表示法 磁差计算

自差的求取
基本原理 ? 有关概念 ? 磁差的求取 ? 自差的求取
?
? ?

?

剩余自差 自差曲线、自差表 引数: 罗航向CC或磁航向MC

罗经差的测定
基本原理 ? 有关概念 ? 磁差的求取 ? 自差的求取 ? 罗经差的测定
?
? ? ?

测定要求 测定方法 自差求取

磁罗经向位换算
?
? ?

罗经向位换算为真向位
真向位换算为罗经向位

NT

NM C Dev

NC

Var

常用罗经向位换算公式
(END)
MC CC

TC CL

MB CB TB

磁差特点
? 随地区变化 ? 随时间变化 ? 随地磁异常变化

NT

NM S 地磁北 极

? 随磁暴变化

(END)

磁赤道 地磁南 极
N SM ST

磁罗经自差
? 概念:NC偏离NM的角度 ? 成因:船磁 ? 代号:Dev.
NT NM Dev NC Var

? 特点:

随航向、装载钢铁和磁 性矿物、磁罗经附近铁 器和电器的变动、船舶 倾斜和磁差(磁纬)的 显著变化而改变。
(END)

MC

CC CL

MB CB

磁罗经差(罗经差)
? 概念:NC偏离NT的夹角
? 成因:磁差与自差 ? 代号:ΔC
NT NM C Dev NC Var

? 特点:“均有关”
? 公式:
MC CC CL

ΔC = Var. + Dev. “E+W-,求代数和”
(END)
MB CB

年差
? 年差概念:
? 成因: ? 表示法:

? 用“东(E)或西(W)”表示:
表示磁北每年往东(E)或往西(W)移动多少。

? 用“+(increasing)或-(decreasing)”表示:
表示磁差绝对值的增加或减少。
(END)

磁差资料
? 磁差资料要素:

? 大小、方向、测量年份、年差
? 表示法:

? 普通航行图和港湾图上:罗经花 ? 大比例尺港泊图上:海图标题栏

? 总图或远洋航行图上:年份在标题栏内,其他 在等磁差曲线上。
(END)

磁差计算
? 公式:

所求磁差 = 图示磁差 + 年差 ×(所求年份 – 测量年份)
? 法则:

增加取+,减少取-。用E或W表示时,年差与图示 磁差同名取+;异名取-。结果为+,所求磁差与图 示磁差同名;结果为-,则 所求磁差与图示磁差 异名。
? 计算实例(END)

磁差计算实例
?

图示磁差值 (1965) 1°30′E
0°30′E 1°30′W

对应不同年差的磁差值 (1995) + 1.5′ - 1.5′ 1.5′E 2°15′E
1°15′E 2°15′W

1.5′W 0°15′W 2°15′W

? ? ?

0°45′E
0°15′W 0°45′W

2°15′E 0°45′E
1°15′E 0°45′W

?

0°30′W
(END)

1°15′W

0°15′E

0°15′E 1°15′W

磁罗经自差曲线
自差(Dev) +4O +3O O +2 +1O O 0 O -1 -2O -3O -4O

O O O O O 030O 060O 090O 120O 150O 180O 210O 240 270 300 330 360

罗航向(CC)

磁罗经自差表
× × 轮标准罗经自差表 1999 年 8 月 8 日 罗航向 000° 015° 030° 045° 060° 075° 090° 自差 +2° .8 +2° .6 +2° .0 +1° .2 +0° .1 -1° .2 -2° .5 罗航向 090° 105° 120° 135° 150° 165° 180° 观测地点:吴淞口 自差 -2° .5 -3° .4 -3° .9 -3° .8 -3° .1 -2° .2 -1° .0 罗航向 180° 195° 210° 225° 240° 255° 270° 自差 -1° .0 +0° .2 +1° .2 +1° .8 +1° .9 +2° .0 +1° .9 罗航向 270° 285° 300° 315° 330° 345° 360° 表 1-2 自差 +1° .9 +1° .8 +1° .9 +2° .0 +2° .3 +2° .6 +2° .8

罗经差测定要求
?至少早、晚各测定一次;
?长航线改向后尽可能地测定一次。
(END)

罗经差测定方法
?利用叠标测定
?利用远距离物标测定 ?利用天体方位测定
(END)

利用叠标测定罗经差
ΔC = TC – CC ? ΔG = TC - GC
?

利用远距离物标测定罗经差
ΔC = TC – CC ? ΔG = TC - GC
?

自差测定
? 法 1:

Dev. = ΔC – Var.
? 法 2:

1 8 Devi ? MB ? CBi ? ? CBi ? CBi 8 i ?1
(END)

罗经向位换算为真向位
? 换算公式:

TC=GC+ΔG=CC+ΔC=CC+Dev.+Var.=MC+Var. TB=GB+ΔG=CB+ΔC=CB+Dev.+Var.=MB+Var. ΔC=Var.+Dev. ? 换算步骤:
①查取磁差资料,求该海区当年的磁差值Var.; ②以罗航向为引数,从表或曲线中查取该自差值Dev.; ③按公式:ΔC = Var. + Dev.求取罗经差; ④直接按向位换算公式计算求解。
? 实例(END)

向位换算实例1
例1:1999年6月5日,某轮罗航向030°,测得某物标罗方 位 120° 。 已 知 航 行 区 域 磁 差 资 料 为 “ 4°30′W 1997 (15′E)” ,该轮标准罗经自差表如表 1-1-5 。求该轮真航 向和物标的真方位。 ? 解: (1) Var=4°30′W + (15′E)×(1999 – 1997) = 4°W (2) 由CC = 030° 查自差表得:Dev = 2°E (3) ΔC = Var + Dev = 4°W + 2°E = 2°W (4) TC = CC + ΔC = 030° + (-2°) = 028° TB = CB + ΔC = 120° + (-2°) = 118° (END)
?

真向位换算为罗经向位
? 换算公式:

? 换算步骤:

G C / G B = T C / T B ? G C C / C B = T C / T B ? C = M C / M B D e v M C / M B = T C / T B V a r = C C / C B + D e v = V a r + D e v ? C

①查取海区的磁差资料,求取当年的磁差值Var; ②按公式:MC = TC – Var求取磁航向MC; ③以MC代替CC为引数,从表或曲线中查取自差值Dev; ④按公式:ΔC = Var + Dev求取罗经差; ⑤直接按向位换算公式计算求解。
? 实例(END)

向位换算实例2
? 例2:1999年X日,某轮计划驶真航向077°,并拟在某物

标 真 方 位 167° 时 转 向 。 已 知 该 海 区 磁 差 资 料 为 “ Var.1°30′E1989(3′E) ” ,自差表见表 1-1-5 。求该 轮应驶的罗航向和船舶抵达转向点时该物标的罗方位。
? 解:

(1) (2) (3) (4) (5)

Var = 1°30′E + ( +3′)×(1999 – 1989) = 2°E MC = TC – Var = 077° - ( +2°) = 075° 以MC = 075°为引数查自差表得:Dev = -1°.2 ΔC = Var + Dev = +2° + (-1°.2) = 0°.8E CC = TC - = 077° - (+0°.8) = 076°.2 CB = TB - = 167° - (+0°.8) = 166°.2 (END)

常见的罗经向位换算公式
TC = GC + ?G = CC + ?C = CC + Dev + var = MC + Var TB = GB + ?G = CB + ?C = CB + Dev + var = MB + Var MC = CC + Dev = TC - Var MB = CB + Dev = TB - Var
?C = Var + Dev = TC - CC = TB - CB ?G = TC

GC = TB

CB

航海上距离的单位
? 海里
? 其他长度单位 (END)

海里
? 定义: ? 公式:
PN 纬度圈 A G Q
W E

1 n mile=1852.25–9.31cos2φ m
? 特点:

M O

A'

变量,随纬度不同而改变: 赤道最短(1842.94m), 两极最长(1861.56m) φ=45°处:1852.25m
? 取值:1852
? ?

Q' 赤道 经线 PS

格林经线

m(44°14 ?) ??
(END)

“东西”问题 “南北”问题

其他长度单位
? 链(Cable/Cab)

1 Cab = 0.1 n ? 米(meter/m) ? 英尺(foot/ft) 1 ft = 0.3048 ? 码(yard/yd) 1 yd = 3 ft = ? 拓(fathom/fm) 1 fm = 6 ft =

mile = 185 m

m 0.9144 m

1.8288 m(END)

测者能见地平距离
? 概念
? ?

H

A' e A B' D O

?

测者能见地平平面 测者能见地平 /视地平/水天线 测者能见地平距离

d E C B

H'

? 公式:

D ( n m i l e ) = 2 . 0 9 e ( m ) e
? 特点:

取决于测者眼高、地面曲 率、大气蒙气差。(END)

物标能见地平距离
H
DH
DO

De

e

? 概念: ? 公式:

D ( n m i l e ) = 2 . 0 9 H ( m ) H ? 特点:
取决于物标高度、地面曲率、大气蒙气差。(END)

物标地理能见距离
H
DH
DO

De

e

? 概念: ? 公式:

Do(n mile)=De+Dh=2.09 e( m) +2.09 H ( m) ? 特点:
取决于测者眼高、物标高度、地面曲率、大气蒙气差。
(END)

灯标射程与能见距离
? 灯标射程
? 英版海图和《灯标表》射程 ? 中版海图和《航标表》射程

? 初隐/初显
? 概念、判断、初隐/初显距离、例1、例2、例3

? 灯塔灯光最大可见距离
? 英版资料 ? 中版资料 ? 例1、例2、例3 (END)

中版资料灯标射程
H
DH
DO

De

e

? 概念:

晴天黑夜,当测者眼高为5 m时,理论上能够 看见灯标灯光的最大距离。
? 取值:

{光力能见距离、DO(e=5m)}
(END)

min

英版资料灯标射程
? 光力射程:某一气象能见度条件下,灯标灯

光的最大能见距离。
? 额定光力射程:气象能见度为10

n mile时,

灯标灯光的最大能见距离。
? 特点:仅与光力能见距离和气象能见度有关,

而与测者眼高、灯高、地面曲率和地面蒙气差 无关。
(END)

初显/初隐(概念)
H
DH
DO

De

e

? 概念:

晴天黑夜,船舶驶近(驶离)灯塔时, 灯塔灯芯初露(初没)测者水天线的瞬间,即 测者最初(最后)能够直接看到灯塔灯光的时 刻,叫做灯光初显(初隐)。
(END)

初隐/初显(判断)
H
DH
DO

De

e

? 判断:

如:射程<D0[e=5m],无初隐/初显(弱光灯标); 如:射程≥ D0[e=5m],可能有初隐/初显(强光光灯标)
? 注意:

? 判断时,用眼高5m时的地理能见距离与射程相比较; ? 符号“[ ]”代表“取整”,[18.9]=18
(END)

初隐/初显距离
H
DH
DO

De

e

? 公式:

D 显/隐(n mile)=Do=2.09 e(m) +2.09 H (m)

或:
D 显/隐(n mile)=Do=射程+2.09 e(m) -2.09 5
(END)

初隐/初显(例1)
? 例1:中版海图某灯塔灯高 84

m,图注射 程18 n mile,测者眼高16 m,试问该灯 塔是否有初显或初隐? ? 解: ? D0(e=5)=2.09( 5 + 84)= 23.8 n mile ? 23.8n mile取整为23 n mile,大于射程 18 n mile,所以该灯塔无初显或初隐。
(END)

初隐/初显(例2)
? 例2:已知测者眼高 16

m,中版海图某灯 塔灯高84 m,射程为23 n mile,试问该 灯塔有无初显(初隐)? ? 解: ? D0(e=5)=2.09( 5 + 84 ) = 23.8 n mile ? 23.8n mile取整为23 n mile,等于射程 18 n mile,所以该灯塔有初显或初隐。
(END)

初隐/初显(例3)
? 例 3 :中版海图某灯塔射程 20

n mile , 测者眼高18 m,求该灯塔初显距离。 ? 解:
D 显/隐(n mile)=20+2.09 18 -2.09 5 =24.2n mile
(END)

灯塔灯光最大可见距离(英版)
H
DH
DO

De

e

? 判断

如:射程≥ D0,则Dmax=D0; ? 如:射程< D0,则Dmax=射程。
?

? 即:

Dmax={射程,灯标地理能见距离}min

(END)

灯塔灯光最大可见距离(中版)
H
DH
DO

De

e

? 判断
? ?

如:强光灯塔(射程≥ [D0(e=5)]),则Dmax=D0; 如:弱光灯塔(射程< [D0(e=5)]),则Dmax=射程。 判断是否有初隐或初显时,用眼高为5m的地理能见距离 与射程相比较;计算初隐/初显距离时,使用实际眼高。
(END)

? 注意:

灯塔灯光最大可见距离(例1)
?

?

例 1 :中版海图某灯塔灯高 40 m ,图注射程 16 n mile,已知测者眼高16 m,试求该灯塔灯光 的最大可见距离Dmax。 解:

Do(e=5)=2.09( 5 + 40 )=17.9 n mile
?
?

∵ [17.9] =17 n mile,大于射程,该灯塔无 初显或初隐 ∴ Dmax = 射程 = 16 n mile
(END)

灯塔灯光最大可见距离(例2)
? 例 2 :中版海图某灯塔灯高 81

m ,图注射 程 23 n mile ,已知测者眼高 16 m ,试求 该灯塔灯光的最大可见距离Dmax。 ? 解: Do (e=5)=2.09( 5 + 81 )=23.5 n mile
? ?

∵[23.5]=23 n mile,等于射程,有初显或初隐 ∴ Dmax=Do=27.2 n mile
(END)

灯塔灯光最大可见距离(例3)
? 例 3:英版海图某灯塔灯高 36 m ,额定光力射

程 24 n mile ,试求测者眼高 16 m 时,该灯塔 灯光最大可见距离。
?

解: Do=2.09( 16 + 36 )=20.9n mile
∵ 该灯塔射程大于地理能见距离Do ∴ Dmax = Do = 20.9n mile。
(END)

? ?

航速与航程(有关概念)
? 航程(distance
? ? ?

run)

对水航程(distance through the water) 对地航程(distance over the ground) 计程仪航程(distance by log)

? 船速(ship
?

speed) ? 航速(speed)

对水航速(speed through the water) ? 对地航速/实际航速(speed over ground) ? 计程仪航速(speed by log) ? 主机航速(speed by RPM) 实 际 航 速 = 航 速 + 流 速 实 际 航 程 = 对 水 航 程 + 流 程 ? 关系:

用主机转速估算航速(基本原理)
?∵

?∴

主机理论航程-船舶对水航程 滑失比 = ×100% 主机理论航程

船舶对水航程 = 主机理论航程×(1 - 滑失比)
?∴

船速=螺距(m/r)×推进器转速(r/min)×60(min/h) ×(1–滑失比)÷1 852(m/n mile)
(END)

测速场简介
? 测速场
? 船速校验线应具备的条件:
?

? ? ? ?

适当的长度 横向叠标 1~2 n mile(<18kn) 2~3 n mile(>18kn) 足够的水深 S S 导航叠标 h ≥ 1.5(V2/g)+d 两端有宽广的回旋余地 尽可能避风浪和无水流影响(或尽可能与水流平行) 附近无危险物,标志易识别 (END)
1 2

船速测定与注意事项
? 不同水流条件下的测定:
?

?

3 6 0 0 ?S 无水流 “1次” : V = E t V ? V 1 2 有恒流 “2次” : V ? E

?

?

? 注意事项:
? ?

2 V ? 2 V ? V 1 2 3 V ? 等加速流 “3次” : E 4 V ? 3 V ? 3 V ? V 1 2 3 4 V ? 变加速流 “4次” : E 8
在满载和空载两种不同装载状态测定。 与吃水差、风浪、水深和船壳孳生物等有关。(END)

主机转速与船速对照表
××轮推进器转速与船速表 推进器转速 转数/分钟 120 110 100 90 船速(kn) 满 载 空 载 14.0 14.7 13.2 12.3 11.4 14.0 13.0 12.4 推进器转速 转数/分钟 80 70 60 50 船速(kn) 满 载 空 载 10.3 11.3 9.2 8.2 7.2 10.2 9.2 8.2

计程仪简介
? 计程仪种类:
? ?

相对计程仪 绝对计程仪 回转式计程仪 水压式计程仪 电磁式计程仪 多普勒计程仪 声相关计程仪(END)

? 计程仪类型:
? ? ? ? ?

计程仪改正率及测定
? 计程仪改正率:

S ? ( L ? L ) L 2 1 ? L ? ? 1 0 0 % L ? L 2 1

? 不同水流条件下的测定:
?

无水流 “1次” :

(同上)

?

?

?

? L ? ? L 1 2 ? L ? 有恒流 “2次” : 2 ? L ? 2 ? L ? ? L 1 2 3 ? L ? 等加速流 “3次” : 4 ?L1 ? 3?L2 ? 3?L3 ? ?L4 L? 变加速流 “4次” ? : 8

计程仪航程计算实例
? 例1:已知 L1=120'.0,L2=155'.0,ΔL=
?

?

-8%,试求计程仪航程SL。 解:SL=(L2-L1)(1 +ΔL) =(150 ' .0-120 ' .0)(1-8%)=27 ' .6 风使船增速1kn。0600计程仪读数为100'.0, 计程仪改正率+8%,试求2h后的计程仪读数L2。 解:∵ SL=(18 ' +1)×2=38' ? S
L2 ? L1 ?
L

? 例2:某轮船速18kn,顺风顺流航行,流速2kn,

?

1 ? ?? L

= 100 ?.0 ?



38 = 135' .2 1 ? 8%

(END)

能见地平距离和物标能见距离

航速与航程


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