航海测距仪(航海角度仪)

海潮机械 2023-01-12 22:42 编辑:admin 83阅读

1. 航海角度仪

舷角:从航海学的角度定义,是指从船首线按顺时针转到物标方位线之间的角度

一、方向的确定与划分

1.方向的确定

1)测者地平平面,测者地面真地平平面是通过测者并垂直于测者铅垂线的平面;

2)测者子午圈平面;

3)测者东西圈(primevertical)平面,测者卯酉圈平面,包含测者铅垂线并与测者子午圈平面垂直的平面;

4)南北线:测者子午圈平面与测者地面真地平平面的交线;

5)东西线:测者东西圈平面与测者地面真地平平面的交线。

不同地点的测者地面真地平平面,南北线和东西线是不同的;

两极的测者无法确定北、东、南、西四个基本方向,北极测者无真北方向任意方向都是真南方向,南极测者任意方向都是真北方向。

2. 航海量角器

180度的是平角。一条射线绕它的端点旋转,当始边和终边在同一条直线上,方向相反时,所构成的角叫平角。平角也有顶点,和其他角一样。平角是由一点引出的两条射线组成的。

平角与直线的区别

1、平角是个角,它符合角的定义;而直线是条“线”;

2、平角可度量,1平角=180度;直线不可度量;

3、最明显的区别是:平角有一个顶点和两条边,而直线则没有。

平角与直线的联系

由于平角的两条边与顶点都在同一条直线上,从“形”上看“特直线”,因此为了研究问题的方便,我们有时要把平角看成直线。在直线取一点,这个点就把直线分成了具有一个公共端点的两条射线,这时我们就可把直线看成一个平角。一句话:为了研究的需要,直线与平角可以互相转化。

3. 航海定位仪

《航海学》课程解决的核心问题就是如何确保船舶安全、经济、高效的从出发点达到目的地,内容涉及数学、地理学、天文学、气象学、海洋学、电子学、制图学,以及无线电技术。

古代航海家仅能利用视界内的陆标引航,称之为“引航术”。有了磁罗经和计程方法以后开始能进行航迹推算,作远离海岸的航行。通过长期的实践,15~17世纪逐步总结出“八大航法”:平面航法、流中航法、折航法、等纬航法、中分纬度航法、墨卡托航法、大圆航法和混合航法,形成以三角计算为基础的航海学。

18世纪30~40年代,六分仪、天文钟以及天文定位方法的问世,进一步解决了远洋航行中的定位问题,充实了航海学的内容。

20世纪20年代,现代海图开始普及后,航法计算被航迹绘算所取代,使航海作业更方便、直观。

30年代以后,航海上广泛使用陀螺罗经(见罗经)、计程仪、测深仪、雷达、无线电测向仪和各种双曲线定位仪等新式航海仪器,在很大程度上提高了推算船位和观测船位的准确性。

4. 航海水平仪

倾角传感器又称作倾斜仪、测斜仪、水平仪、倾角计,经常用于系统的水平角度变化测量,水平仪从过去简单的水泡水平仪到现在的电子水平仪是自动化和电子测量技术发展的结果。作为一种检测工具,它已成为桥梁架设、铁路铺设、土木工程、石油钻井、航空航海、工业自动化、智能平台、机械加工等领域不可缺少的重要测量工具。

电子水平仪是一种非常精确的测量小角度的检测工具,用它可测量被测平面相对于水平位置的倾斜度、两部件相互平行度和垂直度。

5. 航海方位仪

2009年1月17日,也门海域发生沉船事故。说到海船,你可知道,海船是怎么辨别航向的?现在,就来了解一下!

坐在古代海船上,航海家是靠观测日月星辰来估测方向的。要是遇上了阴雨天,看不见日月星辰,就靠指南针来定向。指南针是由中国古代劳动人民所发明的,很早就应用于航海事业。在宋代,指南针已作为一种测向工具应用于海船上。

在古代,水手们使用的指南针是一种水罗盘,它是由指南磁针与方向盘组成的。中国明代航海家郑和七次下西洋,远航东南亚、阿拉伯和东部非洲,乘坐的宝船上就装有水罗盘。

现代船舶上装备的测向仪器则是罗经,它包括磁罗经和电罗经两种。

磁罗经是在罗盘基础上发展而成的,磁针由永久磁铁制造,具有磁性,在地球磁场作用下能指示南北方向。但磁罗经易受钢铁船体的磁性及船上电气设备磁性的干扰,因而产生误差,影响到测向的精度。

电罗经是利用陀螺原理制成的,它的“心脏部位”是陀螺仪,陀螺用高速电机驱动,一经启动,便绕着自己的轴线高速转动,固定地指向正北,并不受地磁的影响,所以可用来指示方向。

船舶在海上航行,必须随时知道自己的船位,并随时检测船位是否在预定的航线上,这项工作就是船舶的导航。船舶是怎样确定自己的船位,并确保在预定航线上航行的呢?

测定船位的方法有两种,一种被称作航行推算法,从航行的起点算起,根据罗经指示的航向,计程仪提供的里程数,在海图上推算船舶的位置。第二种则是船位测定法,它包括观测天体定位的天文导航和接收无线电波定位的无线电导航。

所谓天文导航就是利用观测天体的仪器六分仪来测量天体高度。六分仪是一种手提式的测角仪器,可用来测定目标的方位角和距离。六分仪既可以测定两个目标间的水平夹角和垂直夹角,也可以测定天体的方位角和天体的高度。用六分仪测得天体的高度后,再查找天文历,就可得到天体此刻的地理位置,从而再测得船舶的位置。

通过岸上或岛屿上的无线电导航台发出电波可以进行无线电导航,此时,在海上航行的船舶利用船上的无线电测向仪就可以测得无线电导航台的方位,连续测位或再测得另一个已知位置的无线电导航台,便可以测得自己的船位。

利用人造地球卫星则可以进行卫星导航,导航的卫星在地球轨道上有规律地运动,因此可作为海上航行的定向标。利用卫星导航的船舶要配备专门的设备,以便测得所需要的导航参数。依靠卫星导航测定船位的过程是完全自动进行的,精确度较高。

船舶在波涛汹涌的海面上航行还需要“耳目”的帮助,这“耳目”便是航海仪器和航海设备。

现代船舶的“眼睛”是雷达,船用雷达由发射机、接收机、显示器、天线和电源等部分组成。发射机用以发射无线电波,接收机用以接收由目标反射回来的电波,显示器是将回波信号经过变频、中放和检波以后,在荧光屏上显示出来。哪个方向有回波,哪个方向就会有目标,如此,便可测得目标的方位和距离。

船舶上装了雷达,就可以对周围海面情况了如指掌。无论白天还是黑夜,哪怕是在狂风暴雨天气,有了船用雷达就可以“看清”周围海面的情况,以保证航行的安全。

现代船舶的“耳朵”则是声呐。声呐由发射器、接收器、指示器或记录器和电源等部分组成。发射器发射声波,接收器接收遇到目标反射回来的声波,指示器或记录器便将接收到的声波放大,在指示器中指示出来,或在记录器中记录下来。

船舶上装上了声呐,不仅可以及时、准确地测得海底礁石和沉船的位置,而且还可以测得海底的深度,保证航行的安全。对于军舰来说,利用舰上声纳更可以测得水雷和潜艇等水中目标。

除了上述仪器和设备,现代船舶上还装备别的航海观测仪器,比如,有用于观察的航海望远镜,用于测量目标距离的测距仪,用于测定目标方位的方位仪和用于测量航程的计程仪。此外,还有计时用的船钟、秒表,测量深度用的测深仪,用于供航海参考的海图等。它们均是必不可少的航海工具。

现代船舶靠了这些航海仪器、设备的帮助,才变得“耳聪目明”,能够准确地掌握海上的情况,以保证航行安全。

6. 航海测量方位的仪器

司南和罗盘是古代用来指示方向的,罗盘,又叫罗经仪,是用于风水探测的工具,理气宗派常用的操作工具。罗盘主要由位于盘中央的磁针和一系列同心圆圈组成,每一个圆圈都代表着中国古人对于宇宙大系统中某一个层次信息的理解。通过星星判定方向。