陆标定位.ppt
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航海学(2.3:
陆标定位)大连海事大学航海学院航海教研室航海学
(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&第二篇船舶定位第一章航迹推算第二章陆标定位第三章电子定位(END)第二章陆标定位&第一节位置线与船位线&第二节陆标识别与方位、距离的测定&第三节方位定位(一、两方位定位;二、三方位定位)&第四节距离定位&第五节方位距离定位&第六节移线定位(END)第一节第一节位置线与船位线位置线与船位线qq一、位置线与船位线的定义一、位置线与船位线的定义一、位置线与船位线的定义一、位置线与船位线的定义1.1.等值线等值线等值线等值线2.2.位置线位置线位置线位置线3.3.船位线船位线船位线船位线qq二、位置线的种类二、位置线的种类二、位置线的种类二、位置线的种类1.1.方位位置线方位位置线方位位置线方位位置线2.2.距离位置线距离位置线距离位置线距离位置线3.3.方位差位置线方位差位置线方位差位置线方位差位置线4.4.距离差位置线距离差位置线距离差位置线距离差位置线三、球面位置线三、球面位置线三、球面位置线三、球面位置线(将地球看成是圆球体将地球看成是圆球体将地球看成是圆球体将地球看成是圆球体)1.等值线等值线nn观观测测值值函函数数为为常常数数的的点点的的几几何何轨轨迹迹,在在数学上称为等值线。
数学上称为等值线。
nn如等磁差曲线、等深线及如等磁差曲线、等深线及等高线等。
等高线等。
2.位置线位置线nn
(1)定义定义nn
(2)位置线的特性位置线的特性
(1)定义定义nn在在航航海海定定位位中中,测测者者对对物物标标进进行行观观测测时时,其其观观测测值值为为常常数数的的点点的的几几何何轨轨迹迹,称称为为观观测测者者的的位位置置线线(lineofPosition,LOP)。
(2)位置线的特性位置线的特性nn时间性时间性nn只只有有在在观观测测时时刻刻,船船位位位位于于位位置置线线上上的的某一点上。
某一点上。
nn绝对性绝对性nn不符合观测值的点不在该不符合观测值的点不在该位置线上位置线上。
3.船位线船位线nn由由于于位位置置线线形形状状复复杂杂,在在实实际际应应用用中中,经经常常取取推推算算船船位位附附近近的的一一小小段段曲曲线线或或其其切切线线去去代代替替位位置置线线,这这样样的的一一段段曲曲线线或或切线称作切线称作船位线船位线。
1.方位位置线方位位置线nn根据测者所在位置不同又可分为:
根据测者所在位置不同又可分为:
(11)船测岸方位位置线船测岸方位位置线(22)岸测船方位位置线岸测船方位位置线
(1)船测岸方位位置线)船测岸方位位置线nn船船船船测测测测岸岸岸岸方方方方位位位位位位位位置置置置线线线线是是是是由由由由物物物物标标标标MM画画画画出出出出的的的的与与与与MM点点点点的的的的子子子子午午午午线线线线相相相相交交交交成成成成TB180TB180的的的的方方方方位位位位线线线线MPMP。
(2)岸测船方位位置线)岸测船方位位置线nn岸岸岸岸测测测测船船船船方方方方位位位位位位位位置置置置线线线线,是是是是由由由由物物物物标标标标MM画画画画出出出出的的的的与与与与MM点点点点的的的的子子子子午午午午线线线线相相相相交交交交成成成成TBTB的的的的方方方方位线位线位线位线MPMP。
2.距离位置线距离位置线nn距距距距离离离离位位位位置置置置线线线线,是是是是以以以以物物物物标标标标MM为为为为圆圆圆圆心心心心,所所所所测测测测距距距距离离离离DD为为为为半半半半径的圆。
径的圆。
径的圆。
径的圆。
3.方位差位置方位差位置线线nn又又又又称称称称水水水水平平平平角角角角位位位位置线。
置线。
置线。
置线。
nn方方方方位位位位差差差差位位位位置置置置线线线线是是是是船船船船与与与与两两两两物物物物标标标标所所所所连连连连的的的的三三三三角角角角形形形形的的的的外外外外接接接接圆圆圆圆圆圆圆圆弧弧弧弧的一部分的一部分的一部分的一部分。
4.距离差位置线距离差位置线nn距离差位置线距离差位置线距离差位置线距离差位置线是以两物标是以两物标是以两物标是以两物标(台站台站台站台站)为焦点为焦点为焦点为焦点的双曲线。
的双曲线。
的双曲线。
的双曲线。
nn在该双曲线上在该双曲线上在该双曲线上在该双曲线上任一点至两焦任一点至两焦任一点至两焦任一点至两焦点的距离差值点的距离差值点的距离差值点的距离差值均为均为均为均为观测所得观测所得观测所得观测所得的常数。
的常数。
的常数。
的常数。
三、球面位置线三、球面位置线nn根据测者所在位置不同又可分为:
根据测者所在位置不同又可分为:
nn1.球面方位位置线球面方位位置线nn2.球面距离位置线球面距离位置线nn3.球面方位差位置线球面方位差位置线nn4.球面距离差位置线球面距离差位置线1.球面方位位置线球面方位位置线nn
(1)岸测船岸测船nn
(2)船测岸船测岸
(1)岸测船岸测船大圆弧大圆弧nn在球面上,岸在球面上,岸测船方位位置测船方位位置线是由测者线是由测者M画出,且与测画出,且与测者子午线者子午线(QMPNQ)相相交成所测方位交成所测方位角为角为的大圆的大圆弧弧MPP1P2。
(2)船测岸)船测岸恒位线恒位线nn在在在在球球球球面面面面上上上上,船船船船测测测测岸岸岸岸方方方方位位位位位位位位置置置置线线线线是是是是通通通通过过过过近近近近极极极极点点点点PPNN、船船船船位位位位PP和和和和物物物物标标标标MM所所所所连连连连接接接接的的的的恒位线恒位线恒位线恒位线。
nn在在在在恒恒恒恒位位位位线线线线上上上上的的的的每每每每一一一一点点点点,对对对对同同同同一一一一物物物物标标标标MM都都都都有有有有相相相相同同同同的的的的大大大大圆圆圆圆方方方方位位位位。
2.球面距离位置线球面距离位置线球面小圆球面小圆nn球面距离位置线是以物球面距离位置线是以物球面距离位置线是以物球面距离位置线是以物标标标标MM为极,以所测球面为极,以所测球面为极,以所测球面为极,以所测球面距离距离距离距离MPMP为极距的球面为极距的球面为极距的球面为极距的球面小圆。
小圆。
小圆。
小圆。
nn小圆在墨卡托海图上的小圆在墨卡托海图上的小圆在墨卡托海图上的小圆在墨卡托海图上的投影是一条复杂的周变投影是一条复杂的周变投影是一条复杂的周变投影是一条复杂的周变曲线。
曲线。
曲线。
曲线。
nn如天文位置线。
如天文位置线。
如天文位置线。
如天文位置线。
3.球面方位差位置线球面方位差位置线nn船上测者测量岸上两个固定物标之间的船上测者测量岸上两个固定物标之间的球面夹角,即球面角为常数的点的轨迹球面夹角,即球面角为常数的点的轨迹为近似球面方位差位置线。
为近似球面方位差位置线。
nn目前这种位置线在航海上还没有应用。
目前这种位置线在航海上还没有应用。
4.球面距离差位置线球面距离差位置线nn在空间与两个定点的距离差为常数的点在空间与两个定点的距离差为常数的点的轨迹,是一个以两个定点的轨迹,是一个以两个定点(主台与副台主台与副台)为焦点的双曲面。
为焦点的双曲面。
nn该双曲面与地球面的交痕为近似球面双该双曲面与地球面的交痕为近似球面双曲线。
曲线。
第二节陆标识别与方位、距离的测定n一、陆标识别n二、方位测定n三、距离测定一、陆标识别&1.孤立、显著物标:
利用物标形状、颜色、灯质、相对位置关系等识别。
&2.利用对景图识别&3.利用等高线识别&4.利用船位识别&5.利用雷达回波识别(END)利用利用等高线识别等高线识别利用船位识别利用船位识别利用雷达回波识别n根据雷达在荧光屏上的回波的形状特征和物标在海图上图像的特征来加以识别。
n根据未知物标和已知物标间的相对位置关系识别物标。
二、方位测定n1.利用罗经观测物标方位n
(1)方位圈n
(2)罗方位向真向位的转换n2.利用雷达观测方位n利用机械方位标尺或电子方位线测量n
(1)孤立的灯塔、灯桩、明礁和小岛等点状物标测中心n
(2)范围较大的物标应测量岸角,使机械方位标尺或电子方位线与回波的同测外缘相切三、距离测定n1.利用六分仪测定物标的垂直角求距离n2.利用雷达观测物标的距离1.利用六分仪测物标的垂直角求距离&
(1)原理距离公式D=H/(1852tg)D=1.856H/(nmile)
(2)
(2)注意事项注意事项1)标高误差与测角误差的影响D=ctgH应选择垂直角大的物标;D=-Dcsc应选择距离近的物标。
D:
距离误差;H:
标高误差;:
测角误差。
2)眼高和岸距的影响DDde/(D-d)H)应选择岸距小(陡直)、物标高、距离近的物标。
当DHe且Hd时,D3eD90,一般应满足:
30150&2.观测顺序“先慢后快”先首尾后正横“先难后易”先闪后定、先长后短、先弱后强“测锚位”:
先正横后首尾&3.尽可能减小观测中的系统误差和随机误差(END)三方位定位&三方位定位特点:
简单直观可以判断OP的准确性&误差三角形成因&三方位定位步骤(同两方位定位)&误差三角形处理(小误差三角形、大三角形)&等精度情况下误差三角形处理&提高三方位精度方法(END)船位误差三角形成因&异时观测;&方位观测误差;&罗经差本身误差;&作图误差;&物标的海图位置不准所引起的误差。
(END)船位误差三角形处理(小误差三角形)&在大C海图上边长三标两水平角定位)&措施3:
三方位定位-雷达方位、距离定位等(END)措施1:
改变罗经差法&方法:
将三条方位线同样作35的变动。
&现象:
新变大了:
变动方向增加了系统误差;新变小了:
变动方向减小了系统误差;新消失了:
变动方向、大小刚好抵销了原三角形;新倒置了:
变动方向减小误差,数量过头了。
&处理:
(END)措施1处理方法&处理:
用直线连接两三角形相应顶点&相交于一点:
消除后的观测船位;&相交成小:
消除后由概率误差引起(同小处理)(END)提高三方位定位精度方法&1.物标选择孤立、显著、准确的近标;-60/120,一般:
30150&2.观测顺序“先慢后快”先首尾后正横“先难后易”先闪后定、先长后短、先弱后强&3.尽可能减小观测中的系统误差和随机误差(END)方位定位观测顺序&先测M2:
OP:
F1误差:
F1B&先测M1:
OP:
F2误差:
F2BF1BF2B先慢后快(END)等精度情况下误差三角形处理&随机误差三角形反中线交点&系统误差三角形分布范围180:
内心分布范围180:
旁心(中标外侧)(END)等精度随机误差三角形处理等精度系统误差三角形处理1等精度系统误差三角形处理2第四节距离定位&概念同时测两物标与船之间的距离,进而得到距离位置线的交点之一(靠近EP)为观测船位的方法和过程。
&测距方法利用雷达、六分仪(介绍)。
距离定位(END)距离定位定位方法定位精度及提高精度的方法提高定位精度的方法&系统误差:
船位误差圆半径:
&
(1)物标的选择物标的选择&孤立、显著、海图位置准确且离船较近的物标;&位置线的交角尽可能地接近90,至少满足:
30150。
&
(2)观测顺序观测顺序&“先慢后快”原则,即先测正横附近距离变化慢的物标,后测首尾线附近距离变化快的物标。
(END)第六节方位距离定位n原理n视界内仅有一个可观测物标,且同时仅能测其方位和距离,则方位位置线和距离位置线的交点为OP,这一方法和过程称为n方法n雷达观测方位和距离;观测灯塔初显(隐)方位和距离;六分仪和罗经测物标垂直角和方位等。
n精度n90。
消除观测和绘画方位距离误差;选择近距离物标。
第七节移线定位&一、原理&二、位置线转移方法(直线位置线转移方法、圆弧位置线转移方法、多航向位置线转移方法)&三、单标方位移线定位移线定位方法未估计水流引起的移线船位误差&四、有准确船位后的单标方位移线定位&五、特殊移线定位(倍角法、四点方位法、特殊角法)&六、提高移线定位精度的方法(END)一、原理n1.原理:
航行中,同一时刻仅能测得一条位置线,因而不能确定船位。
应用位置线转移理论,将不同时刻测得的位置