观测天体求罗经差0308.ppt
1,天测罗经差,天文航海学,2,船上的罗经由于机械结构和工艺制造等方面的限制和缺陷，以及外界因素的影响，它所指示的方向不是真北NT，而是罗北NC。,测定罗经差的方法很多，沿岸航行时，可以用岸上专设的叠标或其它在海图上具有准确位置的两个天然物标前后重叠的串视方位来测定罗经差，而当船远离海岸时，天文方法成为目前测定罗经差的主要方法。,天测罗经差,罗北偏离真北的角度称为罗经差C。,观测太阳低高度方位,观测太阳真出没方位,观测北极星方位,3,罗经差测定原理及观测注意事项,罗经差测定原理,C=TB-CB,真方位与罗方位都是按圆周法计算的，所求得的罗经差有正、负之分，正号（+）表示罗北偏东，为东罗经差，负号（一）表示罗北偏西，为西罗经差。,天文方法测定的物标是天体（太阳或星体），而真方位则是通过查表或计算求得。,C=AC-CB,4,观测注意事项,1、观测的有利条件,天测罗经差的准确性取决于观测罗方位和计算方位的准确度，为了提高准确度，有必要分析一下在什么条件下对观测罗方位和计算真方位最为有利。,罗方位是观测得来的，观测时由于罗经面倾斜可能引起罗方位的误差，当罗经倾斜的方向与天体方位垂直时为最大。,5,天体高度h愈低，由于罗经倾斜所引起的观测天体罗方位的误差A愈小。,从公式中可见：,罗经倾斜了同一个角，高度h大的天体的方位误差大于高度小的天体的方位误差。,6,其次真方位是通过计算求得的，它与推算船位的准确度有关。,天体高度愈低，推算船位的误差及t对天体真方位的误差（A）的影响就愈小；,反之，天体高度较高时，推算船位的误差对天体真方位的影响就较大。,可以证明，当推算船位的误差不超过20且天体高度不超过35时，可将天体的计算方位看作为天体的真方位。,7,当=90和A=0时，则 cos=0和sinA=0，故在北纬低纬度地区（小于35），北极星是测定罗经差的良好物标。,综上述得出，利用天文方法测定罗经差时，应观测高度较低的天体。通常是选择高度小于15的天体较为合适。太阳的日出没和北极星均是测定罗经差的有利时机和条件。,8,2、观测罗经差时必须注意以下问题：,2)测定罗经差时，应尽量保持罗经水平，以减小由于 罗经倾斜而引起的罗方位误差。在罗经的方位圈上 附有水准器，观测时应使水泡位于中间位置。特别是当船舶摇摆剧烈时，更应予以注意。,1)应观测低高度的天体，通常是选择高度小于30,最 好是小于 15的天体较为合适。,9,4)观测星体方位时，应使星体和方位圈的照准线重叠；观测太阳时，应使太阳中心与照准线重叠，即应使 照准线将太阳圆面左右平分。,3)观测罗方位时，为了避免粗差，减弱随机误差影响，可以连续观测3次罗方位，取平均值作为平均观测 时刻的罗方位。罗方位读数应准确到0.2，观测时间应取至0 m.1以内。,10,观测低高度太阳方位求罗经差,测低高度太阳方位求罗经差的工作程序,1.观测太阳罗方位CB，同时记下观测时间；,2.利用查表法或计算法计算观测时太阳的真方位；,3.计算罗经差：C=AC-CB,太阳的真方位可按下式计算：,11,式中：、tG太阳的赤纬和格林时角，它们可以根据观测时间查航海天文历求得；、观测时刻的推算船位纬度和经度，若用GPS船位则更好。,例.1995年11月4日ZT1612船位:C2715.0N，c12210.5E,测得太阳罗方位CB248，求罗经差。,解：,ZT 16 12 4/XI ZD-8 TG 08 12 4/XI,tT 30406.4+1.0 T 1515.5S+0.8 t1 2 59.8 t2 0.2 0.2tG 307 06.4 1515.7S,12,tG 307 06.4 122 10.5E t 429 16.9 6916.9,C 2715.0N,TB 246.6-)CB 248 C-1.41.5W,13,例.1996年8月12日SMT1702船位:C3423.0N，c12250.7E,测得太阳罗方位CB277，求罗经差。,解：,ZT 17 02 12/8 ZD-8 GMT 09 02 12/8,GHAT 31345.6+1.1 DecT 1450.2N-0.8 m.s 0 30.0 0.0 0.0GHA 314 15.6 Dec 1450.2N,122 50.7ELHA 437 06.3 7706.3W,C 3423.0N,14,TB 275.4-)CB 277 C-1.61.6W,15,计算法计算规则：,纬度不分南北，均为+；,天体赤纬与纬度同名取+，否则取-；,天体地方时角为半圆时角，恒取+；,计算所得天体方位为半圆方位：第一名称与测者纬度同名，第二名称上午观测为E，下午观测为W。,16,1.1996年10月19日，船时SMT=1645，推算船位C=3429.0S，C=12230.0W，观测太阳低高度陀罗方位GB=271.5，求罗经差G？,2.1996年3月23日，船时ZT=0745，推算船位C=3425.0N，C=11715.0E，观测太阳低高度罗方位CB=101.0，求罗经差C？,课内练习：,17,18,观测太阳真出没方位求罗经差,19,在周日视运动中，太阳中心恰好位于测者真地平圈上时，叫作真出或真没(True sunrise and sunset)。,20,由于太阳一天赤纬的变化很小，因此可不须记下观测的时间，只须根据测者的推算纬度和当天太阳的平均赤纬便可简便而迅速地求得罗经差。,航海上一直把这种方法作为日常校核罗经差的主要方法。,太阳真出没时，ht=0。虽然测者的地心真地平是看不见的，但由于测者一般具有一定的眼高，加上蒙气差等的影响，使得太阳真出没时其下边缘位于水天线之上。,因此，可以根据太阳下边缘的视高度ho 来判断太阳的真出没。,21,根据太阳高度的改正公式,ht=ho-dS.D.+p0=0,若取平均蒙气差=30，平均半径差S.D.=16，而地平视差较小而忽略不计，即p00，代入上式得：,0=ho-d-30+16,ho=14+d,按一般情况取眼高为16m，则眼高差d=7.0，所以,ho21,22,也就是说，当太阳下边和水天线之间的距离大约等于太阳直径(D)的2/3时，太阳的真高度ht=0，该时就是太阳真出没的时刻。,所以，观测罗方位时，必须待太阳下边缘高度在水天下上约为 2/3太阳直径时进行。,23,例.求1995年11月3日太阳真没时测定的罗经差。已知当时船位：c 33 25.3N，c 12236.2E,太阳真没罗方位CB248.5。,解：,根据1995年11月3日TG12h查航海天文历得太阳赤纬=15S，于是：,A=108.1NW=251.9,TB 251.9-)CB 250.5 C+1.4,24,太阳真出没、视出没和低高度比较,25,课内练习：求1996年10月18日约1745太阳真没的罗经 差，已知当时船位：C 3325.3N，c 12236.2E,太阳真没罗方位CB260.5。,26,根据1996年10月18日TG10h查航海天文历得太阳赤纬=947.3S：,A=101.75NW=258.25,TB 258.25-)CB 260.50 C=-2.3=2.3W,27,观测条件和方法：,应提前准备，提前瞄准，等待时机；观测罗方位时，必须待太阳真出没时进行，即太阳下边缘到水天线距离约为太阳直径三分之二时进行；观测太阳时，应使太阳中心与照准线重叠，即应使照准线将太阳圆面左右平分。,28,北极星方位求罗经差,北极星的位置很靠近北天极，极距很小，不超过1，所以，它的周日平行圈是一个很小的小圆。,对于北半球低纬地区的测者，在一昼夜之内，北极星的方位变化不超过2。因此，有可能以北极星近似地指北，辨认方向，同时也为利用北极星求罗经差提供了有利条件。,由于北极星靠近北天极，使得利用北极星方位求罗经差的方法较利用低高度天体方位求罗经差要简捷得多。,29,北极星方位A只须根据t和便可求得。,航海天文历中，“北极星方位角”表的方位是按半圆法命名的。,30,凡用表左侧t引数查表时，方位为NW；用表右侧t 引数查表时，方位为NE。,31,当测得北极星罗方位后，记下观测时间(准确至分钟即可)，按该时间查算出春分点地方时角t，然后以t和c为引数，便可从“北极星方位角”表中直接查得北极星的真方位。由于表列方位之间的差值很小的，约0.10.2，所以一般无须内插或目视内插即可。,32,例.1995年6月15日,ZT 1833推算船位:C 3601.0N，c 12243.0E,测得北极星罗方位CB001.0，求罗经差C。,解：,ZT 18 33 15/VI t T 05313.2ZD-8 t 8 16.4 TG 10 33 15/VI t G 061 29.6 c 122 43.0 t 184 12.6,根据查北极星方位表,得:A 0.5 NW=359.5 TB 359.5 CB 001.0 C-1.5,
