方位定位与水平夹角定位

1 引言

船舶沿岸航行，必须定时通过击标确定船位。船位确定的方法很多，有方位定位、距离定位、水平夹角定位、移线定位及综合定位等。在目前情况下，船舶往往采用雷达陆标定位，其优点是不言而喻的，既可单物标方位距离定位，又可双物标或三物标甚至多物标方位或距离定位，另外雷达定位还是全天候的，不受能见度条件的限制。然而，一旦雷达故障，我们也应学会用其他手段准确测定陆标船位，比如，方位镜定位就是非常有效的手段，六分仪水平夹角定位也是有效的定位手段之一。由于方位定位的精度既涉及到测者的水平又与罗经的误差直接有关。因此方位定位往往误差较大；又由于水平夹角定位观测时间较长，海图作业比较困难，因此船舶很少采用。本文想就方位定位和水平夹角定位的优缺点进行比较，将两者有机结合，以便在一定条件下船舶能够在相对方便时得到更为准确的船位。

2 方位定位和水平夹角定位方法

2.1 方位定位方法：利用罗经观测物标方位得到物标的罗方位，经罗经差换算成真方位后在海图上画方位位置线，其位置线的交点即定位船位。具体作法：将船测岸真方位加或减180度变成岸测船真方位，然后从物标画船位位置线。（如图1）

2.2 水平角定位方法：同一时刻观测三或四个物标构成的水平夹角，可以得到圆弧船位线，两条船位线的交点即观测时刻的船位。具体作法：几何画法，设水平夹角为α，用直线连结两物标，在物标处作90度—α（α〉90度时向相反方向画）交物标连线的垂直平分线于O点，然后以O为圆心、O 到物标的距离为半径画圆弧，即船位位置线。（如图2）

3 方位定位与水平夹角定位分析

3.1 方位定位产生船位误差（二方位定位）或船位误差三角形（三方位定位）有这么几个方面的原因：

（A）观测方位时的观测误差；

（B）海图作业时的绘画误差；

（C）不能准确地在同一时刻观测引起的误差；

（D）海图物标位置不准引起的误差；

（E）罗经不准引起的误差。这其中，观测误差对同一时刻同一观测者来讲，应基本是一致的，可用△TB1来表示；海图作业时的误差可以通过提高海图作业水平、包括仔细认真来缩小；不能在同一观测时刻可通过选择合适的观测顺序，比如先首尾方向、再正横方向等措施缩小误差；海图物标不准难以克服，但应该是比较小的；罗经差可以是磁罗经或电罗经，如用雷达还有天线船首向和水平波束宽度等引起的误差，可以统一用△TB2来表示。因此物标直方位TB应包括TB测+△TB1+△TB2等系统误差和随机误差。不难分析出，对同一船舶、同一测者、同一时刻观测不同的物标的△TB1和△TB2几乎是相等的，因此两物标的水平夹角：α=TB1—TB2=（TB测1+△TB1+△TB2）—（TB测2+△TB1+△TB2）=TB测1-TB测2，基本上消除了设备等原因造成的误差，可以认为是比较精确的。

3.2 水平夹角定位是陆标定位中最为准确的定位方法，它之所以准确，是因为用六分仪观测物标的水平夹角本身比罗经观测角度精度高得多，它不受罗经误差的影响。为保证水平夹角的定位精度，在观测顺序上也有要求，即先测同一舷的物标，再测异舷的物标。另外水平夹角定位最大的不足是船舶与三物标不能共圆，如果四点共圆，则无法绘画出船位。

4 结论

综合以上分析可以得出如下结论：

（1）利用方位定位，由于（三）中所述的原因，都会不同程度地存在系统误差和随机误差。为了保证陆标方位定位精宽，最好采用三方位定位。

（2）如果船舶与三物标四点不共圆，可以求出两两物标间的水平夹角，采取水平夹角的几何画法画船位线，虽然复杂一些，但可以得到比较准确的最或是船位。

（3）如果四点共圆，只能直接画方位线船位，通常情况下会产生船位误差三角形，应对船位误差三角形进行处理的方法是分别按系统误差（即在原方位线的基础上加或减2—4度画船位，可得到另外一个船位误差三角形，然后将两个三角形的对应角相连，其连线的交点即系统误差船位）和随机误差（取三角形的反中线交点）进行，然后，取系统误差船位和随机误差船位的连线的中点作为最或是船位。