天文航海

第五章 天文定位与导航天文航海(celestia1 navigation)主要研究船舶在海上如何利用天体导航定位和测定罗经差，同时阐述了与船舶安全、经济运行密切相关的时间系统。第一节

第五章天文定位与导航 (celestia1navigation) 天文航海主要研究船舶在海上如何利用天体导航定位和测定罗 经差，同时阐述了与船舶安全、经济运行密切相关的时间系统。 第一节概论 19·(StHilaire) 世纪中叶，由法国航海家圣希勒尔．提出的高度差法又称截距法为天 文航海奠定了理论基础，并在航海实践中得到了广泛的应用。但是，天文航海受自然 条件限制，不能全天候导航、必须人工观测、计算繁琐等缺点的影响限制了它进一步 的发展，特别是卫星导航的出现，使它从居于主要的导航地位退到次要的导航地位。 由于它具有设备简单、可靠，观测的目标是自然天体而不受人控制，并且不发射任何 声、光和电波而具有隐蔽性等优点，使其在现代航海中仍是航海人员所应掌握的主要 导航方法之一，同时它也是衡量航海人员基本素质的标准。 一、天文定位基本概念 船舶在海上航行，无论采用什么方法测定船 位，都可以归结为求两条或两条以上船位线交点 ( 的问题。在某一时刻，利用航海六分仪专用测 )( 角仪器观测某一天体的高度天体与水天线之间 ) 的垂直夹角，经过一系列的计算，可以求得一 条天文船位线。如果同时观测了两个天体，则可 得到两条天文船位线，该两条船位线的交点就是 天文观测船位。根据所测天体高度和观测时的准 确时间求天文船位线和船位的问题是天文航海要 — 解决的主要问题之。 在天文航海中，通常采用地球的第一近似体 地球圆球体来研究天文导航的问题，由此而产 4—1—1ABO 生的误差一般可忽略不计。图表示地球，为测者，天体的中心与地心 P(geographicalposition) 的连线交地面于点，称 G B 为天体地理位置。测者用六分仪观测天体的高 度，经几项高度改正之后可求得天体地心真高 hA 度，又称天体真高度。测者至天体地理位置 t PAP90°h 的球面距离可用其所对的球心角－ GGt ZP 表示，称其为真顶距。这样，以为圆心，球 G Z90°h 面距离即真顶距＝－为半径，在球面上可 t (4—1—1AA′) 作一小圆图中，过、的小圆， A 测者一定在该圆上，我们称这个圆为天文船位 圆或等高度圈，即： 每观测一天体均对应一个天文船位圆；反 之，在该圆上的测者，在同一时刻，观测同一天 B 体的高度均相等，所以天文船位圆又称等高度圈。圆心可以根据观测天体高度的时 间从《航海天文历》中查取，而半径可根据天体的观测高度经汁算得到。