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1、第四篇 天 文 航 海 大连海事大学航海学院航海教研室丁勇第八章第八章 天文船位误差天文船位误差 n第一节 天文船位线误差n天文船位线的误差由两部分组成：“高度差法原理上的误差和“测、算、画误差。 n一.高度差法原理上的误差系统误差n高度差法原理上的误差是指方法本身所产生的误差，包括以下三项： 1船位线的方向误差：在墨卡托海图上用恒向线直线替代天体的大圆方位线所产生的误差； Nckk22A2截点间隔误差：由于截点不正确而产生的误差。 n截点间隔误差小于0.1Nckk2Ak3船位线的曲率误差：在墨卡托海图上用恒向线直线替代船位圆曲线所产生的误差； NckkAn上述误差在普通情况中纬海区下均可忽略
2、。n只需在高纬海区、n天体高度较高、n截距较大、n天体接近东、西方向时n才思索修正上述1、3项误差。 二.测、算、画误差系统误差和随机误差 n画天文船位线应知Dhhthc和Ac。计算方位Ac的误差可忽略不计，而画天文船位线的误差因人而异并且与海图比例尺有关不予以讨论。这里主要分析测和算的误差 。n1. 测、算、画中的系统误差 n1实践眼高差与表列眼高差不一致而产生的误差d n该误差属于未定系统误差，并与折光差、气温、水温有关。 n在大洋中，该误差可忽略不计； n在沿海、海湾特别是气温与水温的温差相差很大时，可产生不可忽略的误差。 n这就是为什么沿海天文定位不准确的缘由所在。 2蒙气差的误差n利
3、用公式计算出的蒙气差与实践蒙气差会产生一定的误差，并与气温、气压有关。 n当天体的高度低于15时会产生不可忽略的误差。 n当天体的高度大于15并小于30时，蒙气差的误差约为0.2。 n当天体的高度大于30时，小于0.1。 为减小的影呼应观测高度大于15的天体，最好观测高度大于30的天体。 n另外，天文钟钟差的误差在最不利的情况下，每秒钟的误差会产生0.25的误差。 n综上所述，天文船位线的系统误差主要是实践眼高差与表列眼高差不一致而产生的误差。 2. 测、算、画中的随机误差n观测高度的随机误差，该误差是各种要素综合影响所至。 n计算高度的随机误差主要包括运用计算工具的误差和凑整误差。 凑整误差
4、n对于计算结果进展“四舍五入时，会产生凑整误差;n最大凑整误差等于近似数末位的0.5单位，以表示;n即=0.5末位。 n最大凑整误差与凑整规范差凑的关系 n航海天文历中的格林时角和赤纬均保管小数点后一位，那么其最大凑整误差=0.05，其凑整规范差为 由误差传播定律得高度差的随机误差为：n综上所述，测、算、画误差所包括：n系统误差主要是实践眼高差与表列眼高差不一致而产生的误差；n随机误差为高度差的误差。 三、船位误差带三、船位误差带 68.3%+-95.4%+2-299.7%+3-3第二节 “同时观测两星定位的船位误差等精度 n一.天文船位系统误差n设两条船位线和仅含有一样的系统误差 +DhA1
5、P+Dh+DhPA2AAm 方向：过两船位线的交点P所作的平均方位Am 线的方向。 综上所述：n1只思索系统误差，方位差角趋近0最好、180最差；n2过两船位线的交点所作的两天体的平均方位线可以以为是一条消除了系统误差的船位线；n3消除了系统误差的船位位于过两船位线的交点所作的两天体的平均方位线上：Dh为“船位在平均方位Am的反方向上， Dh为“船位在平均方位Am的方向上PPp二、随机误差对观测船位的影响二、随机误差对观测船位的影响 船位误差四边形、船位误差椭圆、船位误差圆 根据国际海事IMO规定的，观测船位采用95不确定度，那么 n等精度95误差圆的半径为： 等精度95误差椭圆的主半轴为：
6、n误差圆与误差椭圆相比当bn而在长轴方向上误差却被忽略了Ran 越小越明显。n当30时，船位误差急剧添加。因此，两条船位线定位应防止30。n使趋近90为最好。三、系统误差和随机误差对观测船位的综合影响三、系统误差和随机误差对观测船位的综合影响 n两天体方位差角应在30150之间，取60120较有利，以趋近90为最好。n两船位线的交角应在3090之间，取6090较有利，以趋近90为最好。 当两天体的方位差角小于或大于90时，两种性质不同的误差引起船位误差的大小和方向不尽一样： A 90：船位系统误差的方向与随机误差的方向一致第三节 “同时观测三星定位及其船位误差 n“同时观测三星定位，由于存在误
7、差，使三条船位线不能够恰好交于一点而构成一个三角形，称其为船位误差三角形。n从而产生了如何确定观测船位和处置船位误差的问题。 一、求观测船位一、求观测船位 n1.船位系统误差三角形的处置 n过三角形的三个顶点每两条船位线的交点，分别可作三条平均方位线，每条平均方位线都可以看成是一条消除了系统误差的船位线，n三条平均方位线的交点即是消除了系统误差的观测船位。 对系统误差三角形的处置关键是画出正确的平均方位线 ：n可将三条船位线的高度差同时增大或减少同一值而画出一新的三角形，n原三角形与新三角形对应顶点的连线平均方位线的交点，即是消除了系统误差的观测船位。 n消除了系统误差的观测船位能够在三角形之
8、外，也能够在三角形之内，这与三天体分布的范围有关。 n同时观测三条天文船位线可以以为是等精度的， 1当三天体分布范围在180以内在同一侧n消除了系统误差的船位位于系统误差三角形之外中标船位线的外侧，旁切圆的圆心上 。123123前往2当三天体分布范围在180以上n消除了系统误差的船位位于系统误差三角形之内，内切圆的圆心上三条内角角平分线的交点， 123132前往2.船位随机误差三角形的处置 :n最概率船位位于误差三角形之内:n 距各边的间隔与相应边长成比例； n 三条反中线的交点； n 接近“短边、大角 ；3.船位误差三角形的综合处置： n1普通情况下，假设误差三角形的每边小于23，可按随机误差三角形处置。 n2假设船位误差三角形较大，三天体分布的范围又在180以内，按系统误差三角形处置，观测船位在误差三角形之外，按随机误差三角形处置观测船位在三角形之内，这时可取这两点连线的中点为观测船位。 n3当三天体分布范围在180以上时，无论按系统误差还是按随机误差处置观测船位均在误差三角形之内，特别是当三天体相互之间的方位差角均为120时，两种处置方法的结果是同一点内切圆的圆心，该点的可信任程度最高。 综上所述，得出如下结论： n三天体定位，应观测分布范围在180以上的三个天体，以相邻两天体之间的方位差角趋近120为最好。n这就是三天体定位要遵照的根本原那么之一。 nThe End
