航海上陸標方位定位精度分析 畢業(yè)論文

1、 1航海上陸標方位定位精度分析 航海上陸標方位定位精度分析1 緒論 緒論船舶定位方法和精度以及與電子海圖能否有效結(jié)合是判斷航海技術(shù)水平的方法之一。全球定位系統(tǒng)（簡稱 GPS）可在全球范圍內(nèi)全天候地為海陸空三方的用戶提供連續(xù)的高精度的定位，GPS 也已然成為了航海上主要的定位導航系統(tǒng)。但是，GPS 畢竟是美國以軍事目的發(fā)展的產(chǎn)物，對于我國的使用者來講，時時被人控制或是監(jiān)控下，實屬不利。而我國的“北斗”定位衛(wèi)星，技術(shù)尚未成熟，覆蓋區(qū)域也不是

2、很廣，所以，如何在特殊情況下保持綜合導航系統(tǒng)的有效性是急需解決的問題。方位定位是最簡單，最直接方便的定位方法，但在實際操作過程中仍然存有較大的誤差，這給船舶的航行到來了一定的安全隱患。所以我們有必要了解方位誤差的來源和實際操作中應采取的應對措施，從而提高船舶定位精度，保障遠洋船舶的航行安全。2 方位定位概述 方位定位概述利用羅經(jīng)同時觀測兩個或兩個以上陸標的方位來確定船位的方法和過程稱為方位定位。方位定位具有觀測與作圖簡單、迅速、直觀等優(yōu)

3、點，是最基本和最常用的定位方法之一。理論上講，船上測者 P 觀測某已知坐標的固定物標 M 的方位時，這種“船測岸”方位位置線是通過測者 P、物標 M 和近極點 Pn（Ps）的恒位線上任何一點，對所測物標 M 都具有相同的大圓方位。當測者和物標同位于北半球或南半球時，恒位線在墨卡托海圖上表現(xiàn)為一條凸向赤道的曲線。但由于所測物標都位于測者視界之內(nèi)，兩者之間的距離一般小于 30n mile，因此除了在極區(qū)航行外，我們可以用圖上兩點間的直線（恒

4、向線）來代替恒位線進行方位定位。同時觀測兩個或兩個以上的陸標方位，可以獲得同一時刻的兩個或兩個以上的方位位置線，其交點即是觀測時刻的觀測船位。海圖作業(yè)時，在交點上繪畫一小圓圈○作為陸標定位的船位符號。2.1 兩方位定位 兩方位定位2.1.1 定位的步驟 定位的步驟（1）選擇、辨認物標：選擇易于觀察、明顯孤立、海圖上位置準確的物標。（2）觀測：觀測物標一的陀螺羅經(jīng)方位或磁方位（GB1/CB1） ；物標二的陀螺羅經(jīng)方位或磁方位（GB2/CB

5、2）（3）求取物標真方位： TB=GB+ΔG=CB+ΔC（TB：真方位；GB：陀螺方位；CB：羅方位；△G：陀螺差；△C：羅差）3峰的島嶼以伸向海的岬角為觀測點；沿岸如有顯著的建筑物，且海圖上有記載，則以該建筑物為觀測點。要選擇交角合適的物標應按以下方法：1、用兩標方位定位時，兩標方位線的交角應大于 30°小于 150°，以接近 90°為最好。2、用三標方位定位時，相鄰兩標方位線的交角應大于 90°

6、;，以 120°為最好。因為在這種交角下，如儀器有誤差，其準確船位將在誤差三角形內(nèi)，容易求得準確的船位；當物標分布范圍小于 180°時，如儀器有誤差，其準確船位將在誤差三角形外，就不好判別，因此如有可能，應選擇分布范圍大于 180°的物標。當只能選擇分布在 180°范圍內(nèi)三個物標時，應選擇夾角接近 60°的物標；避免出現(xiàn)四點共圓，因為當四點共圓時三條方位線交于一點，并和實際船位在同一圓周

7、上，很可能存在誤差很大船位誤差。所以，三標方位定位時，不論三個物標分布在 360°范圍內(nèi)還是分布在 180°范圍內(nèi)，兩物標之間的船位線不宜小于 30°。要選擇近距離的物標，為了防止四點共圓，中間物標應比左、右兩側(cè)物標近。每個人觀測測物標時產(chǎn)生的誤差與正確值的大小各不相同。4.1.2 觀測順序 觀測順序?qū)嶋H工作中，一個駕駛員往往是不可能同時用羅經(jīng)觀測兩個物標的方位的，而是在短時間內(nèi)先后觀測所選物標方位，并以觀

8、測第二個物標的時間作為定位時間，這就必將因船舶的航行而產(chǎn)生船位誤差。除了盡量縮短觀測兩物標方位的時間間隔外，還應掌握正確的觀測順序，以減小上述誤差。如圖 2 所示，在船首尾線附近和正橫附近各有一物標 M1 和 M2，而 A,B 為 T1,T2 前后兩個觀測時刻的實際船位。假設先觀測正橫附近物標 M2，得 T1 時刻的方位位置線 P1,在測船首尾線附近物標 M1,得 T2 時刻的方位位置線 P2,兩條位置線的交點 F1 即為 T2 時刻的

9、觀測船位，F(xiàn)1B 即為鄭重觀測順序所產(chǎn)生的誤差。若改換觀測順序，先觀測 M1，再觀測 M2，則相應的觀測船位和誤差分別為 F2 和 F2B。顯然，誤差 F2B 比誤差 F1B 小得多?？梢宰C明，為了減小由于不同時觀測所產(chǎn)生的觀測船位誤差，白天應先觀測首尾附近的、方位變化慢的物標，后觀測正橫附近的、方位變化快的物標。如果以第一次觀測的時刻 T1 作為定位時間，則觀測順序剛好相反，即應先觀測正橫附近的方位變化快的物標，后觀測首尾附近的方位變