《船位誤差一》word版

1、.第七章 船位誤差誤差的研究可分成兩個方面：一是對誤差的定量研究；二是對誤差的定性研究。航海上研究誤差的目的并不是期望通過一系列的數據處理進一步進步觀測結果精度，而是指導航海人員根據船位誤差理論確定的原那么采用正確的方法，在原有精度的根底上得到最正確觀測結果，這就是對船位誤差做定性分析。第一節(jié) 評定船位誤差的根本方法一單一船位線的誤差1方位船位線誤差系統(tǒng)誤差：1的弧度值1/57º.3隨機誤差：結論：或一定的條件下，觀測的物標越近，船位線誤差越小，應盡量觀測近物標的方位來求方位船位線。2間隔 船位線誤差間隔 船位線的誤差通常以間隔 的百分率給出。系統(tǒng)誤差： 隨機誤差： 結論：或一定條件

2、下，觀測的物標越近，船位線誤差越小，因此應盡量觀測近物標的間隔 來求間隔 船位線。3轉移方位船位線的誤差1轉移方位船位線的系統(tǒng)誤差包括方位船位線的系統(tǒng)誤差和航跡推算的系統(tǒng)誤差。航跡推算的系統(tǒng)誤差分別為：1由于未考慮水流而引起轉移方位船位線的誤差。式中：移線期間內水流的流程流向流向與物標真方位之間的交角。當轉移船位線的方位與流向平行時0，誤差最小，垂直時，誤差最大；移線的時間間隔越短，越小，那么越??；在航海實際工作中該項屬于未定系統(tǒng)誤差。2由推算航向的誤差引起轉移船位線的誤差。TBTC；移線期間的航程為。當90°時，誤差最小。3由推算航程的誤差引起轉移船位線的誤差。2轉移方位船位線的隨

3、機誤差包括轉移前船位線的標準差和轉移期間的推算誤差：4.間隔 差船位線誤差間隔 差船位線的隨機誤差為： 式中：時差的標準差s；間隔 差的標準差；船對基線的張角。船在基線上,；船在基線延伸線上 ,。二.評定船位誤差的方法觀測船位的誤差一般有系統(tǒng)誤差和隨機誤差1.系統(tǒng)誤差影響下的觀測船位精度1兩條船位線定位時的系統(tǒng)誤差由于系統(tǒng)誤差所引起的兩條船位線的誤差分別為：和由上式可以得到兩條船位線向量誤差分別為：和假設當觀測時，兩條船位線受到同向誤差的影響，即兩條船位線的誤差同為正值，或同為負值，那么實際的船位位于F1和F2點，船位誤差為：假設1=2=，那么：結論：在運用兩條船位線進展定位時，為了消除或者減

4、小系統(tǒng)誤差的影響，那么：應盡可能地減小觀測值的系統(tǒng)誤差。應盡可能地使兩條船位線的交角接近90°，不小于30°，不大于150°。2三條船位線定位時的系統(tǒng)誤差當三條船位線的系統(tǒng)誤差相等時，那么消除了系統(tǒng)誤差后的船位點應該是在誤差三角形的內心或旁心上，即：分布超過180°時，實際船位點位于三角形的內心上。分布小于180º時，實際船位點位于三角形的一個旁心上。旁心的判斷：將三角形的三邊向同一方向挪動同樣的間隔 后，交成了一個新的三角形，將新三角形與原三角形的對應頂點連起來，三條連線的交點就是所求的旁心。三條船位線定位時，為消除或減小系統(tǒng)誤差對定位精度的

5、影響，應盡可能地使各船位線之間的夾角最好均勻分布為60º或120º，至少不小于30º或不大于150º。2隨機誤差影響下的觀測船位的精度1兩條船位線定位時的隨機誤差最概率船位：從隨機誤差的角度而言，同時觀測的兩條船位線的交點即為最接近真實船位的船位。最概率船位的誤差可以采用標準誤差四邊形、標準誤差橢圓或標準誤差圓來評定。標準誤差四邊形船位誤差帶：設船位線有標準誤差±E，以船位線為中心線左右±E范圍所構成的帶域。觀測時真實船位落在：一倍標準誤差四邊形內的概率為68.3%。二倍標準誤差四邊形的概率為95.5%。三倍標準誤差四邊形的概率為99

6、.7%。標準誤差四邊形：以同時測得的兩條船位線之船位誤差帶所構成的平行四邊形。觀測時真實船位落在：一倍標準誤差四邊形內的概率為46.6%。二倍標準誤差四邊形的概率為91.1%。三倍標準誤差四邊形的概率為99.5%。標準誤差橢圓標準誤差橢圓:四邊形相切的誤差橢圓。真實船位落在標準誤差橢圓內的概率是39.4%；二倍標準誤差橢圓的概率為86.5%；三倍標準誤差橢圓的概率為98.9%。真實船位出現的概率為等值的，可以反映觀測船位誤差的大小和方向。是最為理想的反映觀測船位精度的誤差圖形。繪畫復雜，在實際航海當中較少使用。標準誤差圓標準誤差圓又稱均方誤差圓，它是標準誤差四邊形的外接圓。當兩條船位線的誤差差

7、異較大時，或者是船位線的夾角較小時，一般用標準誤差四邊形而不宜用標準誤差圓。標準誤差圓具有作圖簡便、直觀和在標準誤差圓內真實船位出現的概率大的優(yōu)點。但它無法反映誤差的方向。所謂的標準誤差圓，它是以最概率船位點F為圓心，以為半徑所作的圓。因為所以即 從上式中可以看出，為了減小觀測船位的均方誤差即均方誤差圓半徑M，應該：盡量使兩位置線交角接近90°；盡量減小觀測值的標準誤差和。真實船位在觀測船位均方誤差圓內的概率值是一個變量，它是隨著標準誤差橢圓的長短半軸的比值b/a的變化而變化的。下表為不同的b/a值的均方誤差圓的概率值。b/a00.10.30.50.70.91.0P%68.368.2

8、67.766.364.363.363.2三種觀測船位標準誤差圖形的比較在評定船位精度方面，誤差橢圓是最為準確和最有利的圖形，四邊形次之，橢圓和四邊形均能反映誤差的方向，誤差圓無法反映誤差的方向。誤差圓作圖簡易和方便，橢圓作圖最為復雜。實際航海當中常用誤差圓。為了表征誤差的方向有時也用四邊形來評定船位精度；真實船位出現的概率，誤差圓的概率最大，其次為四邊形，橢圓的概率最?。患僭O將三種圖形的面積畫成同樣大小時，船位出如今橢圓內的概率最大，四邊形次之，誤差圓最小。2偶爾誤差影響下三條船位線確定最概率船位的方法。反中線法作圖示意第二節(jié) 推算船位的誤差一、推算船位誤差的主要影響因素如下：1推算起始點的誤

9、差the error of initial estimating point起始點必須是準確的觀測船位，目的是為了減小其后航跡推算的誤差。2航程誤差the error of running distance1計程儀讀數的誤差；2計程儀改正率的誤差；3水流要素掌握不準產生的航程誤差；4航線上截取航程的作圖誤差。3航向誤差course error1航線作圖不準造成航向誤差；2從羅經讀取航向的誤差；3羅經差的誤差；4操作舵不穩(wěn)定產生的航向誤差；5風流壓差與實際不符產生的航向誤差。二無風無流情況下航跡推算的誤差航向誤差 。推算船位的左右偏移量為：推算航程的誤差：BDBC1%SL。推算船位的誤差為：一般

10、條件下，無風無流情況下推算船位的標準誤差圓半徑約為推算航程的2%。以上推算船位誤差的計算公式，只是在航程較短一般不超過100n mile時，比較理想；航程較長時，運用上述計算公式計算得到的推算船位誤差，往往大于實際存在的誤差。當在下述情況下，最好應繪畫概率航跡區(qū)，以保證船舶航行平安。1遠航歸來，接近海岸、海峽、航海危險物和禁區(qū)時；2當能見度不良，船舶航行在航海危險物附近時。三有風無流情況下航跡推算的誤差假設風壓差是由實際觀測求得的，那么可以認為有風無流情況下推算船位標準誤差是推算航程的3.2%。四有流無風情況下航跡推算的誤差主要決定于對流資料掌握的準確程度，約為推算航程的4%7%。五有風有流情

11、況下航跡推算的誤差約為無風無流的24倍；約為推算航程的5%8%。六、航跡推算誤差歸納如下：無風流 航跡推算誤差為：±有風無流航跡推算誤差為：±有流無風 航跡推算誤差為：有風有流航跡推算誤差為：<100 n mile時上述結果與實際較為相符；>100 n mile時上述結果大于實際結果實際誤差小于上述推算誤差。推算船位的誤差主要有航向誤差和航程誤差，其產生的主要原因包括：航向誤差：羅經差的誤差、操舵不穩(wěn)、風流壓差的誤差。航程誤差：計程儀改正率的誤差、水流要素的誤差。第三節(jié) 陸標定位的船位誤差一、方位定位的船位誤差1兩方位定位的船位誤差系統(tǒng)誤差：隨機誤差：M=式中：

12、兩方位船位線的交角；，分別到兩物標的間隔 ；兩物標之間的間隔 結論：為了進步兩方位定位的精度，應盡量減小觀測方位系統(tǒng)誤差 和隨時機誤差；應盡量選用離船較近的物標；兩方位船位線的交角盡量接近90°為好，至少應大于30°或小于150°。下面，從定位原理的角度討論如何進步兩方位定位的精度。假設以Q1和Q2分別表示物標A和B在船位M點時的舷角，那么在三角形MF1M'和三角形MF2M'中可以得到：和故：當Q2Q1時，F1MF2M。為了盡量縮短觀測兩方位之間的時間間隔，在觀測方位時，先首尾后正橫：先方位變化慢后測方位變化快。但在夜間觀測燈標定位時，先周期長后閃

13、光周期短，先難后易。用兩方位定位的方法在拋錨測定錨位時，應與上述觀測順序相反。在兩方位定位時，那么：1盡量減小觀測系統(tǒng)誤差和 隨機誤差；2觀測顯著的、海圖上有準確位置的近物標減小和； 3交角取30º150º，取60º120º為好，趨近90º最好。4先首尾后正橫。2三方位定位的船位誤差1船位誤差三角形cocked hat的處理在沿岸海圖上，每邊小于5 mm者，可視為小船位誤差三角形；反之，可視為大船位誤差三角形。對小船位誤差三角形的處理假設為等邊三角形，取三角形中心作為觀測船位假設為等腰三角形，取三角形底邊中點稍向內處的一點作為觀測船位假設為狹長

14、的等腰三角形，取三角形短邊中點作為觀測船位假設為直角三角形，取三角形內靠近直角的一點作為觀測船位假設為鈍角三角形，取三角形內靠近短邊鈍角的一點作為觀測船位當船舶接近危險物時，應取船位誤差三角形前進方向上最靠近危險物的一點作為觀測船位原那么：三角形內靠近短邊大角處。原因將觀測船位取在三角形最靠近航進前方的危險物處。對大船位誤差三角形的處理在短時間內重復觀測定位23次：假設船位誤差三角形明顯縮小為合理的小三角形，那么一般可以認為該大誤差三角形是粗差造成，應糾正。假設變化無規(guī)律，那么可以認為是觀測定位過程中存在較大的隨機誤差。最好采用其他有效的定位方法來進展核對，判斷最概率船位的所在。當船位誤差三角

15、形較大又無法縮小時，應取三角形反中線之交點為最概率船位。假設航進前方有危險物時，那么應將觀測船位取在三角形最靠近前方危險物處。假設無多大變化，那么可以認為是系統(tǒng)誤差造成的。可將三條方位船位線均加或減一一樣小角度2°4°，那么形成另一新船位誤差三角形abc，然后用直線連接兩三角形對應頂點。假設連線相交于一點，那么點就是消除了羅經差引起的方位系統(tǒng)誤差后的觀測船位；假設連線相交成一個合理的小三角形，那么它就是消除了方位系統(tǒng)誤差后，由于仍存在隨機誤差而形成的小船位誤差三角形，可按上述處理小船位誤差三角形的方法求出觀測船位。消除了系統(tǒng)誤差的船位位于：a分布在180º以內時在

16、同一側，在誤差三角形之外中標方位線的外側；b在180º以上時，船位在誤差三角形之內。假設是非等精度的，那么船位不在旁切圓或內切圓的圓心。2最概率船位的誤差三方位定位最概率船位誤差即標準誤差圓半徑為：在概率一定的前提下，當60º或120º時，誤差圓的半徑最小，即最概率船位的精度最高。3三方位定位的本卷須知：1盡量減小觀測誤差。2選擇顯著的、在海圖上有準確位置的近物標。3盡量縮短三次觀測的時間間隔。4當三標分布在180º以內時，相鄰兩物標的方位角趨近60º最好。當三標分布在180º以上時，相鄰兩物標的方位差角趨近120º最好。5

17、方位定位時，應盡可能選用在360º程度范圍內均勻分布的三個物標，誤差三角形趨近于等邊三角形。無論系統(tǒng)誤差還是隨機誤差的影響，處理誤差后的觀測船位均在誤差三角形的中心。二間隔 定位的船位誤差1兩間隔 定位的船位誤差系統(tǒng)誤差： 隨機誤差：為減小觀測船位的系統(tǒng)誤差和隨機誤差應注意以下幾個方面：1盡量減小觀測系統(tǒng)誤差和隨機誤差。2觀測顯著的、海圖上有準確位置的近物標減小和。3兩間隔 船位線交角取30º150º，取60º120º為好，趨近90º最好。4先正橫后首尾。2三間隔 定位的船位誤差均方誤差圓半徑在等精度觀測條件下為：三、單物標方位間隔

18、定位的船位誤差系統(tǒng)誤差：隨機誤差：除了要進步觀測精度以外，觀測近間隔 物標是進步船位精度的主要指標。航海上常用的是雷達觀測近間隔 物標的方位和間隔 定位。四、單物標方位移線定位的船位誤差單物標兩方位移線船位的系統(tǒng)誤差考慮水流影響而產生的移線船位誤差FF´EcscSCsin流向TB1csc式中：E一因未考慮水流影響而引起的轉移船位線誤差； SC 兩次觀測時間間隔內的流程 一兩方位船位線交角。為減小移線船位誤差，應盡可能縮短兩次觀測之間的時間間隔，并且應使船位線交角趨近于90°。綜合考慮，以30°60°為好。當流向與第一條方位船位線平行或接近平行條件下移線，可消除或減小水流對轉移船位線的影響由推算航向誤差引起的移線船位誤差FF´而 A´A"所以FF´式中：因存在 C而產生的移線船位線的誤差；兩方位船位線交角；第一次觀測方位時物標舷角TB1一TC；A´A"因存在C而產生的兩次觀測時間間隔內推算船位的偏向；兩次觀測時間間隔內的推算航程。由推算航程誤差引起的移線船位誤差FF´·式中：第一次觀測方位時物標舷角TB1一TC；兩方位船位線交角從上述移線船位誤差公式可知，移線船位誤差與推算航程和兩船位線交角有關，綜合考慮這兩者因素