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航线与航法讲述
第六篇 航线与航法
第一章 大洋航行
大洋航行中,可供选择的航线有大圆航线、恒向线航线、等纬圈航向和混合航线。其中,大圆航线的主要优点是缩短航程。但是,如果大圆航线穿越风、流影响大的海区,则不仅影响船舶安全,而且会降低营运效益。恒向线航线的突出优点是操纵方便,在低纬度海区或航向接近南北时,其航程与大圆航程差值不大。但是,当航程很长、纬度较高或航向接近东西时,恒向线航线势必造成航行时间的延长。因此,船舶实际选用航线时,应全面考虑当时的气象、海况、载货情况等各种因素,选择一条适合当时环境的最佳航线。
第一节 大圆航线与混合航线
-1-1所示,大圆航线可以是大圆弧内接分段恒向线AB、BC、CD……,也可以是大圆弧外切分段恒向线AA1,A1A2、A2A3……。
5?~10?或一天左右的航程作为一个分段。这样既可在一天内仅改变一次航向,又基本上保持在大圆弧上航行。
大圆航线有以下几种求算方法:
1.大圆海图法
大圆海图属于日晷投影,也称心射投影。大圆弧在图上均呈直线,而恒向线则均呈曲线。因此,在大圆海图上,凡连接两点间的直线,就是通过该两点的大圆弧即通过该两点的大圆航线。
利用大圆海图拟定大圆航线具体方法如下:
①根据航区查《航海图书总目录》抽选相应的大圆海图。
②将起始点和到达点按其地理经纬度标在大圆海图上,用直线连接这两点即大圆航线。
③在大圆航线上每隔经差5?~10?取分点,并量取各分点的坐标((、()。
(、()移画到航用海图上去,并用直线连接相邻分点,便得折线状大圆航线。
2.大圆改正量法
在航用海图上两点间的恒向线方位(航向)和大圆方位(航向)之差为大圆改正量,如图6-1-2所示
大圆改正量Ψ可按下列公式计算:
Ψ=(B-A)sin((A(B) (6-1-1)
实际工作中,可在航用海图上用恒向线连接起始点和到达点,并量出其恒向线航向RLC,然后利用上式计算或从《航海表》中的“大圆改正量表”查出得Ψ,则
RLC1=RLC-Ψ -1-2)
大圆航向RLC1为沿大圆弧切线航行时A点的大圆始航向,-1-2所示。航行约1昼夜之后,再根据当时的准确观测船位,用大圆改正量法求出下一段的大圆航向,依此类推,直至到达点。也可结合推算,在开航前作出整个折线状大圆航线
3.公式计算法
依据球面三角公式,利用计算机可方便地计算大圆航线的航向,航程和分点坐标。随着电子计算技术的发展,人们越来越习惯于利用公式计算大圆航线,目前应用较多的是利用GPS计算。
(1)求大圆航向和航程的计算公式
-1-3所示,A((11)、B((22)分别为大圆航线的起始点与到达点,它们的经纬度均已知。通过解球面三角形PNAB可得如下求大圆航向和航程的公式:
cosS=sinsincoscosS cosD( (6-1-3)
tanC1 (6-1-4)
cosC1= (6-1-5)
式中:C1——大圆始航向
S——大圆航程
D——起始点至到达点的经差
①经差D(恒取正值;
(1恒取正值;到达点的纬度(2若与(1同名,取正值,异名则取负值;
③计算值C1为半圆航向。若用函数计算器计算时,可按下式确定半圆航向:
1 (C1为正值时)
C1=?
180?+C1 (C1为负值时)
C1命名规则为:第一名称与起始点的纬度(1同名,第二名称与经差D(同名。最后应将半圆航向换算成圆周航向。
例6-1-1:某轮拟由(18?06′.0S,( 1112?30′. 5W至(219?13′.0N, ( 2138?46′. 5E,驶大圆航线。求大圆始航向C1和大圆航程S。
解:D(=(2-(1=138?46′.5E-112?30′. 5W=108?43′W=108?.7167W
(1=8?06′.0S=8?.1S (1=112?30′.5W=112?. 5083 W
(2=19?13′. 0 N=19?.2167N (2=79?34′W=79?.5667W
cosS=sin (1sin(2+cos (1cos(2cosD(
= sin8?.1×sin(-19o.2167)+cos8°.1×cos(-19o.2167) ×cos108?.7167
=-0.346363
S=arc cos(-0.346363)=110?.2650=661
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