航海学知识点(2)

安装在钢铁制成的船上的磁磁的作用外，还将受到船上钢铁在形成的磁场――船磁场的影响，以设备形成的电磁场的影响。这样，端不再指示磁北方向，而指向上述上。此时磁罗经刻度盘0°所指示代号NC。

罗北偏离磁北的角度称为自符号δ表示。如罗北偏在磁北之用E或＋标示；若罗北偏在磁北之用W或－标示。

船上磁罗经的磁针在地磁和下，其罗经刻度盘0°所指示的罗角度称为磁罗经差，简称罗经差，

罗经，除了受到地地磁磁场中磁化后及磁罗经附近电气致使磁罗经的指北各磁场的合力方向的北，称为罗北，差，用缩写Dev或东，称为东自差，西，则为西自差，船磁的合力影响北NC偏离真北NT的

用?C表示。当罗

北偏在真北东面时，罗经差偏东，用E或＋标示；罗北偏在真北西面，罗经差偏西，用W或－标示。显然，罗经差?C是磁差Var和自差Dev的代数和，即：

= Var + Dev

以罗北为基准的航向和方位统称为罗向位。如图所示：罗北线和航向线之间的夹角叫做罗航向，代号CC；罗北线和物标方位线之间的夹角叫做罗方位，代号CB。罗航向和罗方位

?C均以罗北NC为基准，各自按顺时针方向计量到航向线或物标的方位线，计量范围：000°～360°。 3. 磁差的求取

由于地磁磁轴并不与地轴重合，而且地磁磁轴也不通过地球球心，因此各地磁差的大小和方向各不相同。另外，由于地磁磁极沿椭圆轨道不断地绕地极缓慢移动，同一地点的磁差将因此随时间逐渐变化，每年大约变化0°～0°.2。因此，磁差是随时间和地区不同而变化。 某地每年磁差的变化量，叫做磁差的年变化或年差。年差可用东（E）或西（W）表示，也可用磁差绝对值的增加（＋，increasing）或减少（－，decreasing）表示。年差的东（E）或西（W）表示该地磁差每年向东或向西变化，如年差0°.1E，表示磁差每年向东变化0°.1，即该地磁北每年向东偏移0°.1；年差的（＋）或（－）并不表示磁差的变化方向，而是指该地磁差绝对值的增加或减少。

完整的磁差资料应包含：测量当时的磁差值（大小和方向）、测量年份和年差。如： 4°30ˊE 1982 (9ˊE)。

磁差偏西6°12′（1989），年差约+4′； Variation 3°00′W(1965) decreasing about 2＇annually；

使用磁罗经时，必须适时地查取磁差资料，并按下式求取当地、当时的磁差： 所求磁差 = 图示磁差 + 年差 3（所求年份 – 测量年份）

式中：图示磁差取其绝对值。年差增加取+，减少取-。若年差用E或W表示，则当年差与图示磁差同名时，年差取+；异名时取-。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。

4. 自差的求取

自差的大小和符号与船舶钢铁磁化的性质和程度（船磁）有关，而船磁又与船首向和地磁磁力线方向的相对位置有关，因此磁罗经的自差也随航向的变化而变化。

此外，自差还可能因船舶装载钢铁和磁性矿物、磁罗经附近铁器和电器的变动、船舶倾斜和船舶所处不同地区磁差的显著变化而有所变动。

如果磁罗经自差较大必须进行自差校正工作，尽可能地消除各个方向的自差。 磁罗经自差虽然可以校正，但不可能把各个方向的自差消除干净，一般还会剩下±0°～±3°左右的自差，叫做剩余自差。对磁罗经进行自差的校正以后，应测出剩余自差，然后制成磁罗经自差曲线或自差表，供船舶航行中向位换算用。

三、向位换算

向位换算是指不同基准的航向或方位之间的换算。航海上用磁罗经或陀螺罗测定的航向和方位是罗航向、罗方位或陀罗航向、陀罗方位。海图作业时，必须先将它们换算为以真北为基准的真航向或真方位；相反，如果在海图上事先设计好了真航向和真方位，实际导航中，又需要先将它们换算为以罗北或陀罗北为基准的罗航向、罗方位或陀罗航向、陀罗方位，以便用磁罗经或陀螺罗经去执行。 1. 罗经向位换算为真向位

（1）公式： TC = GC + ?G = CC + ?C = CC + Dev + var TB = GB + ?G = CB + ?C = CB + Dev + var ?C = Var + Dev （2）向位换算步骤：

①从海图上查取航行海区的磁差资料，求取该海区当年的磁差值Var；

②以罗航向为引数，从磁罗经自差表或自差曲线中查取该航向上的自差值Dev； ③按公式：?C = Var + Dev求取罗经差?C； ④直接按向位换算公式计算求解。 2. 真向位换算为罗经向位

（1）公式： GC = TC - ?G GB = TB - ?G

CC = TC - ?C = MC – Dev CB = TB - ?C = MB - Dev MC = TC – Var = CC + Dev MB = TB – Var = CB + Dev

?C = Var + Dev （2）向位换算步骤：

①从海图上查取航行海区的磁差资料，求取该海区当年的磁差值Var；

②按公式：MC = TC – Var求取磁航向MC；

③以MC代替CC为引数，从磁罗经自差表或自差曲线中查取该航向上的自差值Dev； ④按公式：?C = Var + Dev求取罗经差?C； ⑤直接按向位换算公式计算求解。

第四节 能见地平距离和物标地理能见距离

一、航海上距离的单位

航海上最常用的距离的单位是海里（n mile），它等于地球椭圆子午线上纬度一分所对应的弧长。可以推导出1海里的公式为： 1 n mile = 1 852.25 – 9.31cos2? （m）

可见，地球椭圆子午线上一分纬度弧长，即1海里的长度不是固定不变的，它随纬度的不同而略有差异。

在航海实践中将1 852 m作为1海里的固定值习惯用“′”表示。

除海里外，航海上还可能用到下列一些长度单位： 链(cab)：1cab =

110 n mile ? 185 m。

米(m)：国际通用长度单位。 二、能见距离

1. 测者能见地平距离“De”

在海上，具有一定眼高e的测者A，向周围大海眺望，所能看到的最远处，水天似相交成一个圆圈BB′,这圆圈所在的地平平面，或者自测者至BB′这一小块球面，叫做测者能见地平平面或视地平平面。而圆圈BB′就是测者能见地平或视地平，俗称水天线。自测者A至测者能见地平的距离AB，称为测者能见地平距离，用De表示。

将地球看成圆球体，可以得到： De(n mile) = 2.09

e(m)

式中：De――测者能见地平距离，单位：n mile；

e――测者眼高，单位：m。 2. 物标能见地平距离“DH”

假如测者眼睛位于物标顶端，此时测者的能见地平距离，叫做物标能见地平距离，用Dh表示。与测者能见地平距离一样，物标能见地平距离可由下式求得： Dh(n mile) = 2.09

H(m)

式中：Dh――物标能见地平距离，单位：n mile；

H――物标顶端距海平面的高度，单位：m。 3. 物标地理能见距离“Do”

能见度良好时，仅由于地面曲率和地面蒙气差的影响，测者理论上所能看到物标的最大距离，叫做物标的地理能见距离，用Do表示。由图可见，物标地理能见距离可由下面公式求得：

Do(n mile) = De + Dh = 2.09

e(m) ＋ 2.09

H(m)

式中：e――测者眼高，单位m； H――物标高度，单位m。 Do――物标地理能见距离，单位n mile；

实际上，测者所能看见物标的最远距离，还与当时的能见度，即大气透明度和

人们眼睛能发现物标的分辨

率等有关。因此，白天发现物标的最远距离往往要小于物标的地理能见距离。

三、灯标射程与能见距离

1. 灯标射程

为了引导船舶安全航行，通常在航道附近的岛屿、礁石和海岸上设置有灯标，每个灯标都标有该灯标的灯光射程，简称灯标射程。不同国家和地区，灯标射程的定义略有不同。 中版海图和《航标表》中射程的定义为：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。

2. 灯塔灯光最大可见距离

灯塔灯光最大可见距离，取决于该灯塔的灯光强度。当某灯塔实际的光力能见距离大于或等于该灯塔地理能见距离时Do时，灯光最大可见距离等于Do；当其光力能见距离小于Do时，灯光最大可见距离等于该灯塔的光力能见距离。

实际上，测者能看到灯塔灯光最大可见距离还与当时的气象能见度等因素有关。上述灯光最大可见距离，只能作为能见度良好时的参考数据。

第五节 航速与航程

一、有关概念

航程是船舶航行经过的距离，用S表示。航海上一般采用海里作为航程的单位。单位时间内的航程称为船舶的航行速度，用V表示。航速的单位为节（kn），1节等于每小时航行1海里，即：1 kn = 1 n mile/h。航海上习惯将船舶在无风流影响下的航行速度称为船速，而将船舶的对水航行速度称为航速。

在有流影响的海区航行时，船舶相对于水的航程，称为对水航程；相对于海底的航程，称为实际航程或对地航程。船舶相对于海底的实际航程，应该是船舶对水航程和水流流程的矢量和。即：

航速也有对水航速和实际航速或对地航速之分，它们之间的相互关系为：

顺流航行，船舶实际航程（实际航速）等于对水航程（航速）与流程（流速）之和；顶流航行，船舶实际航程（实际航速）等于对水航程（航速）与流程（流速）之差。

二、用主机转速估算航速和航程

船舶是由主机带动螺旋桨转动，利用螺旋桨推水的反作用力使船前进的。螺旋桨每分钟转速（RPM）和船速（VE）间有着直接的关系。

不同装载状态下船速和推进器转速之间的关系，一般只能通过船舶在船速校验线实际测定来求得，并列出推进器转速与船速对照表，便于在实际工作中估算船速。

三、用计程仪测定航程

船用计程仪的种类很多，它是船舶测定航程和航速的主要仪器。目前，计程仪可分为相对计程仪和绝对计程仪两大类。相对计程仪所显示的是船舶相对于水的航程和航速，它只能记录船舶受风影响后的对水航程和航速，但不能显示水流影响后的航程和航速。因此，人们称它为“计风不计流”的计程仪。绝对计程仪可以测量船舶相对于海底的，即船舶受风流影响后的实际航程和实际航速。

航海上，习惯用计程仪航程误差与计程仪读数差比的百分率来表示计程仪误差?L。即：

?L?SL?(L2?L1)L2?L1?100%

式中：?L――计程仪改正率，用百分率表示；

SL――准确的船舶对水航程，又称为计程仪航程； L1，L2――对应计程仪航程SL的前后两次计程仪读数。 准确的计程仪航程计算方法如下： SL = (L2 – L1)(1 + ?L)

第二章 海图

第一节 海图

一、海图的作用

海图是地图的一种。它是以海洋及其毗邻的陆地为描述对象，为航海的需要而专门绘制的一种地图。海图上详细地绘画有航海所需的各种资料，如：岸形、岛屿、浅滩、沉船、水深、底质、碍航物和助航设施等。

海图是航海的重要工具之一。航行前拟定计划航线、制定航行计划，航行中进行航迹推算和定位等，以及航行结束后总结航行经验和发生海事后分析事故原因、判断事故责任等，都离不开海图。正确地了解海图的投影、海图图式、海图分类和使用保管等，是航海驾驶员的重要任务之一。

二、航用海图的特点

航用海图是利用墨卡托墨卡托投影，即等角正圆柱投影原理所绘制的。具有以下特点： （1）图上经线为南北向相互平行的直线，其上有量取纬度或距离用的纬度图尺；纬线为东西向相互平行的直线，其上有量取经度的经度图尺，且经线与纬线相互垂直。

（2）图上经度1＇（1赤道里）的长度相等，但纬度1＇（1海里）的长度随纬度升高而逐渐变长，存在纬度渐长现象。 （3）恒向线在图上为直线。

（4）具有等角特性，在图上所量取的物标方位角与地面对应角相等。

（5）图上同纬度纬线的局部比例相等，不同纬度的局部比例尺，随纬度的升高而增大。

三、海图比例尺

一般地图上所注明的比例尺，称为普通比例尺或基准比例尺。

比例尺的表示方通常尺和直线比例尺。数字比的数字来表示，例如1：000，它表示图上基准点等于地面上30万个相同比例尺一般用比例图尺绘

内，或图边适当的地方，如图所示。

有两种：数字比例例尺用一比若干300 000或1/300 处，一个单位长度单位的长度。直线

画在海图标题栏

四、海图分类和使用注意事项

1. 海图分类

根据作用不同, 海图可以分为航用海图和参考图两大类。

航用海图用于拟定航线、进行航迹推算和定位等海图作业。航用海图按比例尺的大小,一般又可以分为：

(1)总图：这种图比例尺较小,一般小于1:3 000 000。

(2)远洋航行图：其比例尺一般在1:1 000 000～1:2 900 000。 (3)近海航行图：其比例尺一般在1:200 000～1:990 000。 (4)沿岸航行图：其比例尺一般在1:100 000～1:190 000。

(5)港湾图：其比例尺一般大于1:100 000。 参考图一般不可以用作航迹推算和定位。它是为了某种航海的特殊需要而专门绘制的海

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