單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,第四篇 天 文 航 海,大連海事大學(xué)航海學(xué)院,航海教研室,丁勇,第八章 天文船位誤差,第一節(jié) 天文船位線誤差,天文船位線的誤差由兩部分組成：“高度差法原理上的誤差”和“測(cè)、算、畫(huà)誤差”一.高度差法原理上的誤差（系統(tǒng)誤差）,高度差法原理上的誤差是指方法本身所產(chǎn)生的誤差，包括以下三項(xiàng)：,1,船位線的方向誤差：在墨卡托海圖上用恒向線直線代替天體的大圓方位線所產(chǎn)生的誤差；,N,c,k,k,2,2,A,2,截點(diǎn)距離誤差：由于截點(diǎn)不正確而產(chǎn)生的誤差截點(diǎn)距離誤差小于0,.1,N,c,k,k,2,A,k,3,船位線的曲率誤差：在墨卡托海圖上用恒向線直線代替船位圓曲線所產(chǎn)生的誤差；,N,c,k,k,A,上述誤差在一般情況（中緯海區(qū)）下均可忽略只有在高緯海區(qū)、,天體高度較高、,截距較大、,天體接近東、西方向時(shí),才考慮修正上述,1,、,3,項(xiàng)誤差二.測(cè)、算、畫(huà)誤差（系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差）,畫(huà)天文船位線應(yīng)已知,Dh,h,t,h,c,和,A,c,計(jì)算方位,A,c,的誤差可忽略不計(jì)，而畫(huà)天文船位線的誤差因人而異并且與海圖比例尺有關(guān)不予以討論。

這里主要分析測(cè)和算的誤差,1.,測(cè)、算、畫(huà)中的系統(tǒng)誤差,（1）,實(shí)際眼高差與表列眼高差不一致而產(chǎn)生的誤差,d,該誤差屬于未定系統(tǒng)誤差，并與折光差、氣溫、水溫有關(guān)在大洋中，該誤差可忽略不計(jì)；,在沿海、海灣特別是氣溫與水溫的溫差相差很大時(shí)，可產(chǎn)生不可忽略的誤差這就是為什么沿海天文定位不準(zhǔn)確的原因所在2）,蒙氣差的誤差,利用公式計(jì)算出的蒙氣差與實(shí)際蒙氣差會(huì)產(chǎn)生一定的誤差，并與氣溫、氣壓有關(guān)當(dāng)天體的高度低于,15,時(shí)會(huì)產(chǎn)生不可忽略的誤差當(dāng)天體的高度大于,15,并小于,30,時(shí)，蒙氣差的誤差,約為,0,.2,當(dāng)天體的高度大于,30,時(shí)，,小于,0,.1,為減小,的影響應(yīng)觀測(cè),高度大于,15,的天體，,最好,觀測(cè)高度,大于,30,的天體另外，天文鐘鐘差的誤差在最不利的情況下，每秒鐘的誤差會(huì)產(chǎn)生,0,.25,的誤差綜上所述，天文船位線的系統(tǒng)誤差主要是實(shí)際眼高差與表列眼高差不一致而產(chǎn)生的誤差2.,測(cè)、算、畫(huà)中的隨機(jī)誤差,觀測(cè)高度的隨機(jī)誤差，該誤差是各種因素綜合影響所至計(jì)算高度的隨機(jī)誤差主要包括使用計(jì)算工具的誤差和湊整誤差湊整誤差,對(duì)于計(jì)算結(jié)果進(jìn)行“四舍五入”時(shí)，會(huì)產(chǎn)生湊整誤差;,最大湊整誤差等于近似數(shù)末位的,0.5,單位，以,表示,;,即,=,0.5,（,末位）。

最大湊整誤差,與,湊整標(biāo)準(zhǔn)差,湊,的關(guān)系,航海天文歷中的格林時(shí)角和赤緯均保留小數(shù)點(diǎn)后一位，則其最大湊整誤差,=0,.05,，,其湊整標(biāo)準(zhǔn)差為,由誤差傳播定律得高度差的隨機(jī)誤差為：,綜上所述，測(cè)、算、畫(huà)誤差所包括：,系統(tǒng)誤差主要是實(shí)際眼高差與表列眼高差不一致而產(chǎn)生的誤差；,隨機(jī)誤差為高度差的誤差三、船位誤差帶,68.3%,+,-,95.4%,+2,-2,99.7%,+3,-3,第二節(jié),“同時(shí)”觀測(cè)兩星定位的船位誤差（等精度）,一.天文船位系統(tǒng)誤差,設(shè)兩條船位線和僅含有相同的系統(tǒng)誤差,+,Dh,A,1,P,+,Dh,+,Dh,P,A,2,A,A,m,方向：過(guò)兩船位線的交點(diǎn),P,所作的平均方位（,A,m,）,線的方向綜上所述：,1,只考慮系統(tǒng)誤差，方位差角趨近,0,最好、,180,最差；,2,過(guò)兩船位線的交點(diǎn)所作的兩天體的平均方位線可以認(rèn)為是一條消除了系統(tǒng)誤差的船位線；,3,消除了系統(tǒng)誤差的船位位于過(guò)兩船位線的交點(diǎn)所作的兩天體的平均方位線上：,Dh,為“”船位在平均方位,A,m,的反方向上，,Dh,為“”船位在平均方位,A,m,的方向上,P,P,p,二、隨機(jī)誤差對(duì)觀測(cè)船位的影響,船位誤差四邊形、船位誤差橢圓、船位誤差圓,根據(jù)國(guó)際海事（,IMO,）,規(guī)定的海上導(dǎo)航精度標(biāo)準(zhǔn)，,觀測(cè)船位采用,95,不確定度，則,等精度,95,誤差圓的半徑為：,等精度,95,誤差橢圓的主半軸為：,誤差圓與誤差橢圓相比當(dāng),b,）,而在長(zhǎng)軸方向上誤差卻被忽略了（,Ra,）,越小越明顯。

當(dāng),30,時(shí)，船位誤差急劇增加因此，兩條船位線定位應(yīng)避免,30,使,趨近,90,為最好三、系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差對(duì)觀測(cè)船位的綜合影響,兩天體方位差角應(yīng)在,30,150,之間，取,60,120,較有利，以趨近,90,為最好兩船位線的交角應(yīng)在,30,90,之間，取,60,90,較有利，以趨近,90,為最好當(dāng)兩天體的方位差角小于或大于,90,時(shí)，兩種性質(zhì)不同的誤差引起船位誤差的大小和方向不盡一樣：,A,90,：,船位系統(tǒng)誤差的方向與隨機(jī)誤差的方向一致,第三節(jié),“同時(shí)”觀測(cè)三星定位及其船位誤差,“同時(shí)”觀測(cè)三星定位，由于存在誤差，使三條船位線不可能恰好交于一點(diǎn)而形成一個(gè)三角形，稱其為船位誤差三角形從而產(chǎn)生了如何確定觀測(cè)船位和處理船位誤差的問(wèn)題一、求觀測(cè)船位,1.船位系統(tǒng)誤差三角形的處理,過(guò)三角形的三個(gè)頂點(diǎn)（每?jī)蓷l船位線的交點(diǎn)），分別可作三條平均方位線，每條平均方位線都可以看成是一條消除了系統(tǒng)誤差的船位線，,三條平均方位線的交點(diǎn)即是消除了系統(tǒng)誤差的觀測(cè)船位對(duì)系統(tǒng)誤差三角形的處理關(guān)鍵是畫(huà)出正確的平均方位線,：,可將三條船位線的高度差同時(shí)增大或縮小同一值而畫(huà)出一新的三角形，,原三角形與新三角形對(duì)應(yīng)頂點(diǎn)的連線（平均方位線）的交點(diǎn)，即是消除了系統(tǒng)誤差的觀測(cè)船位。

消除了系統(tǒng)誤差的觀測(cè)船位可能在三角形之外，也可能在三角形之內(nèi)，這與三天體分布的范圍有關(guān)同時(shí)觀測(cè)三條天文船位線可以認(rèn)為是等精度的，,1,當(dāng)三天體分布范圍在,180,以內(nèi)（在同一側(cè)）,消除了系統(tǒng)誤差的船位位于系統(tǒng)誤差三角形之外（中標(biāo)船位線的外側(cè)），旁切圓的圓心上,1,2,3,1,2,3,返回,2,當(dāng)三天體分布范圍在,180,以上,消除了系統(tǒng)誤差的船位位于系統(tǒng)誤差三角形之內(nèi)，內(nèi)切圓的圓心上（三條內(nèi)角角平分線的交點(diǎn)），,1,2,3,1,3,2,返回,2.船位隨機(jī)誤差三角形的處理,:,最概率船位位于誤差三角形之內(nèi):,距各邊的距離與相應(yīng)邊長(zhǎng)成比例；,三條反中線的交點(diǎn)；,靠近“短邊、大角”；,3.船位誤差三角形的綜合處理：,1,一般情況下，如果誤差三角形的每邊小于,2,3,，可按隨機(jī)誤差三角形處理2,如果船位誤差三角形較大，三天體分布的范圍又在,180,以內(nèi)，按系統(tǒng)誤差三角形處理，觀測(cè)船位在誤差三角形之外，按隨機(jī)誤差三角形處理觀測(cè)船位在三角形之內(nèi)，這時(shí)可取這,兩點(diǎn)連線的中點(diǎn)為觀測(cè)船位,3,當(dāng)三天體分布范圍在,180,以上時(shí)，無(wú)論按系統(tǒng)誤差還是按隨機(jī)誤差處理觀測(cè)船位均在誤差三角形之內(nèi)，特別是當(dāng)三天體相互之間的方位差角均為,120,時(shí)，兩種處理方法的結(jié)果是同一點(diǎn)（,內(nèi)切圓的圓心,），該點(diǎn)的可信賴程度最高。

綜上所述，得出如下結(jié)論：,三天體定位，應(yīng)觀測(cè)分布范圍在,180,以上的三個(gè)天體，以相鄰兩天體之間的方位差角趨近,120,為最好這就是三天體定位要遵循的基本原則之一The End,。