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1、第一章 航空地理基础中国民航大学职业技术学院 张同荣Contents地球运动与地理坐标地球运动与地理坐标1时间和时刻时间和时刻2飞行航线飞行航线3日出日落、天亮天黑日出日落、天亮天黑4中国民航大学职业技术学院 张同荣1.地球的形状和大小地球的形状和大小中国民航大学职业技术学院 张同荣1、目前使用北京大地坐标系。、目前使用北京大地坐标系。东西半径（长半轴）6378.140km；南北半径（短半轴）6356.755km；长短半轴相差21.385km；平均半径R=6371.004km；2、美国国防部、美国国防部1984年全球大年全球大地坐标系地坐标系WGS-84坐标系。坐标系。东西半径（长半轴）637
2、8.137km；南北半径（短半轴）6356.752km；平均半径R=6371.001km；中国民航大学职业技术学院 张同荣2、地球运动与气候条件、地球运动与气候条件v地球自转运动与昼夜变化地球自转运动与昼夜变化 西西 东东 白昼白昼 黑夜黑夜（向着太阳）（向着太阳） （背着太阳）（背着太阳） v晨昏线在地球表面的连续移动形成了昼夜变化，昼夜晨昏线在地球表面的连续移动形成了昼夜变化，昼夜变化使得地球表面的气压、气温、能见度等发生变化，变化使得地球表面的气压、气温、能见度等发生变化，改变飞行时空条件和飞行导航参数。改变飞行时空条件和飞行导航参数。晨昏线晨昏线昏线晨线中国民航大学职业技术学院 张同荣
3、中国民航大学职业技术学院 张同荣中国民航大学职业技术学院 张同荣中国民航大学职业技术学院 张同荣v地球公转运动与四季气候地球公转运动与四季气候 自转轴保持与轨道面成自转轴保持与轨道面成6633夹角，造成阳光在夹角，造成阳光在地球表面直射位置不断变化。地球表面直射位置不断变化。中国民航大学职业技术学院 张同荣中国民航大学职业技术学院 张同荣3、地理坐标与航空位置、地理坐标与航空位置v地理坐标系：点、线、圈构成。地理坐标系：点、线、圈构成。v地心：地球中心。（地理坐标系原点）地心：地球中心。（地理坐标系原点）v地轴：假想的地球自转轴线。地轴：假想的地球自转轴线。v地极：地轴和地球球面相交的两点。靠
4、近北极星一侧地极：地轴和地球球面相交的两点。靠近北极星一侧叫北极，用叫北极，用N表示；另一极叫南极，用表示；另一极叫南极，用S表示。表示。v赤道：通过地心，垂直于地轴的一个假想平面在地球赤道：通过地心，垂直于地轴的一个假想平面在地球表面交出的大圆圈。表面交出的大圆圈。v纬圈：平行于赤道的平面在地球球面上交出的小圆圈。纬圈：平行于赤道的平面在地球球面上交出的小圆圈。v经圈：通过两极的平面在地球表面交出的大圆圈。经圈：通过两极的平面在地球表面交出的大圆圈。中国民航大学职业技术学院 张同荣中国民航大学职业技术学院 张同荣v纬线：表现在地图上纬圈的一部分，代表当地的东西纬线：表现在地图上纬圈的一部分，
5、代表当地的东西方向。方向。v纬度：地球表面上任意一点到地心连线与赤道面的夹纬度：地球表面上任意一点到地心连线与赤道面的夹角。从赤道分别向南、北方向度量，范围各角。从赤道分别向南、北方向度量，范围各90.北北纬用纬用N或或LAT N表示，南纬用表示，南纬用S或或LAT S表示。表示。v表示方法：表示方法： (1)N3957 (2) 3957N (3) N3957(4)LAT N3957 中国民航大学职业技术学院 张同荣中国民航大学职业技术学院 张同荣v经线：经线：经圈的一部分叫经线，用来表示通过点的南北方向。v经度：经度：通过英国格林尼治天文台的经线定义为零度经线。其他地方的经线定义为地方经线。
6、经线和地轴所围平面叫经线平面，其他地方经线平面和零度经线平面所夹球心角叫经度。从零度经线平面分别向东、西方向度量的经度叫东经和西经，范围0180.东经用E或LONG E表示，西经用W或LONG W表示。v表示方法：表示方法： (1)E11619 (2) 11619E (3) E11619 (4)LONG E 11619 中国民航大学职业技术学院 张同荣中国民航大学职业技术学院 张同荣中国民航大学职业技术学院 张同荣地理位置与地理坐标地理位置与地理坐标中国民航大学职业技术学院 张同荣v纬度纬度1 ，对应，对应111km或或60nm.v赤道上经度赤道上经度1 ，对应，对应111km或或60nm.v
7、不同纬度上经度不同纬度上经度1 对应距离为该纬度上纬线长，对应距离为该纬度上纬线长，S=rd=Rcosd.v经度经度1 =111cosv例：求北纬例：求北纬30 上经度上经度1 对应的距离。对应的距离。vS=111*cos30 =95km中国民航大学职业技术学院 张同荣1、时间与经度的关系、时间与经度的关系v一年：地球绕太阳公转一周一年：地球绕太阳公转一周v一天：地球自转一周的时间，定义为一天：地球自转一周的时间，定义为24小时。小时。v24小时小时=360 4分钟分钟=1 4秒钟秒钟=1 v1小时小时=15 1分钟分钟=15 1秒钟秒钟=15 中国民航大学职业技术学院 张同荣地方时之间的换算
8、关系：地方时之间的换算关系：1.东北的时间比西边的时间早；东北的时间比西边的时间早；2.两地的时间差等于经度差所对应的时间；两地的时间差等于经度差所对应的时间；3.时间换算东加西减。时间换算东加西减。v例：锦州地方时为例：锦州地方时为10：30，E=12107，拉萨，拉萨E=9107，求锦州地方时，求锦州地方时10：30时，拉萨地方时，拉萨地方时多少？时多少？1.由两地经度可知：由两地经度可知：=12107-9107=302.由经度和时间的关系可知：由经度和时间的关系可知：t=30*4=2h3.由地球运动方向可知拉萨地方时为：由地球运动方向可知拉萨地方时为： 10：30-2=08：30中国民航
9、大学职业技术学院 张同荣2、区时、区时v将地球表面以将地球表面以15间隔分成间隔分成24个时区。以个时区。以0经线为经线为基准，每基准，每15经线确定一条主经线。主经线左右各经线确定一条主经线。主经线左右各7.5的范围定义一个时区，以主经线的地方时作该的范围定义一个时区，以主经线的地方时作该区统一时间（区时）。区统一时间（区时）。v时区图时区图中国民航大学职业技术学院 张同荣中国民航大学职业技术学院 张同荣中国民航大学职业技术学院 张同荣中国民航大学职业技术学院 张同荣v一个时区最大相差一个时区最大相差30分钟；分钟；v东时区区号越大，时间越早；东时区区号越大，时间越早；v西时区区号越大，时间
10、越晚。西时区区号越大，时间越晚。v时间换算时间换算=加减区号差数加减区号差数v 例：例：P5中国民航大学职业技术学院 张同荣3、世界时与协调世界时、世界时与协调世界时v世界时：世界时：0经线的地方时或经线的地方时或0时区区时。时区区时。v国际的统一时间系统，在同一时刻，世界各地的世界国际的统一时间系统，在同一时刻，世界各地的世界时相同。时相同。v区时区时=世界时世界时+时区号（东时区）时区号（东时区） -时区号（西时区）时区号（西时区）v协调世界时（协调世界时（UTC）中国民航大学职业技术学院 张同荣4、飞越国际日界线、飞越国际日界线v日界线以东日期少一日，以西日期多一日。日界线以东日期少一日
11、，以西日期多一日。v由西向东通过日界线，日期应减一天；由西向东通过日界线，日期应减一天；v由东向西飞过日界线，日期应加一天。由东向西飞过日界线，日期应加一天。中国民航大学职业技术学院 张同荣例：某飞机预定例：某飞机预定15日日6时从北京机场起飞经上海、东经时从北京机场起飞经上海、东经过日界线飞往旧金山（西过日界线飞往旧金山（西8区），空中飞行时间区），空中飞行时间8小小时，求飞机到达旧金山的日期和时刻。时，求飞机到达旧金山的日期和时刻。1.飞机有西向东飞过日界线，日期减一天，故飞过日界飞机有西向东飞过日界线，日期减一天，故飞过日界线日期为线日期为14日日.2.飞行时间飞行时间8小时，到达旧金山
12、的北京时刻为小时，到达旧金山的北京时刻为6+8=14时时3.北京和旧金山相差北京和旧金山相差8个时区，旧金山在东，北京在西，个时区，旧金山在东，北京在西，因此到达旧金山的当地时为因此到达旧金山的当地时为14+8=22时，即时，即14日日22时。时。中国民航大学职业技术学院 张同荣1、航线、航线v航线航线：飞机从地球：飞机从地球表面一点（起点）表面一点（起点）飞到地球表面另一飞到地球表面另一点（终点）的预定点（终点）的预定路线。路线。v航路航路：由于地面导航设施、空中交通管理、飞行任务、：由于地面导航设施、空中交通管理、飞行任务、地形等因素的影响，一条航线常常由起点、转弯点、地形等因素的影响，一
13、条航线常常由起点、转弯点、终点等航路点构成，其中还包括指定的或飞行员自选终点等航路点构成，其中还包括指定的或飞行员自选的检查点，这样的航线我们成为航路。的检查点，这样的航线我们成为航路。v建立了固定航路导航设施、有固定宽度的航线成为建立了固定航路导航设施、有固定宽度的航线成为固固定航路定航路。v航线通常用航线通常用航线角航线角和和距离距离来度量。领航使用的航线有来度量。领航使用的航线有大圆航线和等角航线。大圆航线和等角航线。中国民航大学职业技术学院 张同荣2、航线角和航线距离、航线角和航线距离航线两要素航线两要素1 1、航线角航线角 (1)(1)范围：范围：0 0360360 (2) (2)种
14、类：种类： 真航线角真航线角(TC)(TC) 磁航线角磁航线角(MC)(MC) (3)MC=TC-( (3)MC=TC-(MV)MV)2 2、航线距离、航线距离 单位：公里单位：公里(KM)、海里、海里(NM)、英里（、英里（SM） 1NM1.852KM=1.15SM中国民航大学职业技术学院 张同荣3、大圆航线和等角航线、大圆航线和等角航线1 1、大圆航线大圆航线（Great Circle)Great Circle) 以通过两航路点间的大圆圈线作为航线的叫大圆以通过两航路点间的大圆圈线作为航线的叫大圆航线。航线。2 2、等角航线等角航线( ( RhumbRhumb Line) Line) 以通
15、过两航路点间的等角线作为航线的就叫等角航以通过两航路点间的等角线作为航线的就叫等角航线。线。3 3、大圆航线和等角航线的关系大圆航线和等角航线的关系中国民航大学职业技术学院 张同荣大圆航线大圆航线( Great Circle)中国民航大学职业技术学院 张同荣大圆航线大圆航线( Great Circle)1、航线角、航线角 A（1、1）、）、B（2、2） ctn C=cos1tan2csc(2-1) -sin1ctn(2-1) 反余切函数求出航线角反余切函数求出航线角C。2、航线距离、航线距离 cos a=sin1sin2+cos1cos2cos(2-1) 反余弦函数求出反余弦函数求出a. 换算
16、成航线距离：换算成航线距离：s=a*60*1.852(km)大圆弧度大圆弧度1 长度为长度为1n mile.中国民航大学职业技术学院 张同荣等角航线等角航线( Rhumb Line)中国民航大学职业技术学院 张同荣大圆航线和等角航线的关系大圆航线和等角航线的关系v地球上任意两点间都有一条大圆航线和一条等角航线，地球上任意两点间都有一条大圆航线和一条等角航线，只有当两点都在赤道上或同一经线上时，这两条航线只有当两点都在赤道上或同一经线上时，这两条航线才重合。才重合。v等角航线一般比大圆航线距离长，经度差越大，航线等角航线一般比大圆航线距离长，经度差越大，航线角越接近角越接近90 或或270 ，距
17、离差越大；中纬度地区，距离差越大；中纬度地区距离差最大。经度差小于距离差最大。经度差小于30 情况下，无论其他条情况下，无论其他条件如何，距离差都很小，可忽略不计。件如何，距离差都很小，可忽略不计。v等角航线的特点：航线角可以从任意位置经线开始量等角航线的特点：航线角可以从任意位置经线开始量取，飞行员在飞行中不需要改变航线角。飞行操作比取，飞行员在飞行中不需要改变航线角。飞行操作比较方便，但航线距离大于大圆航线。较方便，但航线距离大于大圆航线。v近程飞行：等角航线近程飞行：等角航线v远程飞行：全程采用大圆航线，分航段用等角航线。远程飞行：全程采用大圆航线，分航段用等角航线。中国民航大学职业技术
18、学院 张同荣1、日出日落、天亮天黑的定义、日出日落、天亮天黑的定义v天亮：以太阳中心上升到地平线以下天亮：以太阳中心上升到地平线以下6 v日出：太阳上边缘接近地平线的瞬间日出：太阳上边缘接近地平线的瞬间v日落：太阳上边缘下降到地平线以下的瞬间日落：太阳上边缘下降到地平线以下的瞬间v天黑：太阳中心下降到地平线以下天黑：太阳中心下降到地平线以下6 中国民航大学职业技术学院 张同荣中国民航大学职业技术学院 张同荣v航线角（航线角（Course)：即从航线起点的经线北端顺时：即从航线起点的经线北端顺时针两道航线（航段）针两道航线（航段）去向去向的角度。的角度。NMNTMCTCM中国民航大学职业技术学院 张同荣
