[发明专利]船舶大圆航法航行航迹偏差的测定方法

权利要求书

1.一种船舶大圆航法航行航迹偏差的测定方法，其特征在于，该船舶大圆航法航行航迹偏差的测定方法，结合大圆航法航线上已知两点的经纬度，计算两点间的最短距离和两点各自计划航向，以及已知起点经纬度、起点计划航向和大圆航法航行两点间最短距离，计算终点经纬度和终点计划航向，计算大圆航法航迹偏差，具体包括以下几个步骤：

步骤一、计算期望航线两点间最短距离；

步骤二、计算起点到当前位置间的航线最短距离；

步骤三、寻找期望航线上辅助参考点；

步骤四、计算辅助修正偏差角；

步骤五、计算航迹偏差，并回到步骤二；

其中，

1)已知起点和终点的经纬度，计算大圆航法两点间的最短距离以及起点和终点的计划航向，具体方法为：

已知起点A和终点B的经纬度坐标分别为和计算起点A和终点B的归化纬度U_A,U_B计算经度差λ_AB,计算大圆航法起点A和终点B间的最短距离S_AB以及起点A和终点B的计划航向ψ_A,ψ_B,某点的计划航向即该点所在弧切线方向与正北向的夹角；

2)计算起点A和终点B的归化纬度U_A和U_B:

其中和分别为起点A和终点B的经纬度坐标，f为地球扁率；

3)计算经度差λ_AB：

λ_AB＝Δλ_AB-(1-M)fsinψ_AB{θ_AB+Msinθ_AB[cos2θ_m+Mcosθ_AB(-1+2cos²2θ_m)]}；

其中经度差初值Δλ_AB＝λ_B-λ_A,θ_m为赤道到A,B所在弧线连线中点间的角距，ψ_AB为起点A与终点B所在弧的延长线与赤道交点的航向角，θ_AB为起点A和终点B间的角距，M为引入的参数；

4)计算大圆航法起点A和终点B间的最短距离S_AB以及起点A和终点B的计划航向ψ_A,ψ_B：

S_AB＝bN(θ_AB-Δθ_AB)；

N=1+u216384{4096+u2[-768+u2(320-175u2)]}P=u21024{256+u2[-128+u2(74-47u2)]}]]>

式中：

ψA=arctan(cosUBsinλABcosUAsinUB-sinUAcosUBcosλAB);]]>

ψB=arctan(cosUAsinλAB-sinUAcosUB+cosUAsinUBcosλAB);]]>

其中a为地球长半轴长，b为地球短半轴长，θ_AB为起点A和终点B间的角距，Δθ_AB为起点A和终点B之间的角距偏差；

5)已知起点经纬度、起点计划航向和大圆航法航行两点间最短距离，计算终点经纬度以及终点计划航向，具体方法为：

已知起点A经纬度坐标起点A计划航向ψ_A和大圆航法起点A和终点B间的最短距离S_AB；计算起点A的归化纬度U_A以及赤道到A点的角距θ_A，计算起点A和终点B间角距θ_AB，计算终点B的经度值λ_B，纬度值以及B点计划航向ψ_B；

6)计算起点A归化纬度U_A以及赤道到A点的角距θ_A：

θA=arctantanUAcosψA;]]>

其中为起始点A的经纬度坐标，f为地球扁率，ψ_A为A点计划航向；

7)计算起点A和终点B间角距θ_AB：

θAB=SABbN+ΔθAB;]]>

其中S_AB为大圆航法起点A和终点B间的最短距离，Δθ_AB为起点A和终点B之间的角距偏差；b为地球短半轴长；N为待定参数；

8)计算终点B经度值λ_B，纬度值以及B点计划航向ψ_B：

λ_S＝λ_A+Δλ_AB；

ψB=arctansinψAB-sinUAsinθAB+cosUAcosθABcosψA]]>

9)计算起点到当前位置间的航迹最短距离：

已知船舶起点A和当前位置C的经纬度坐标和计算起点A到船舶当前位置C的最短距离S_AC；

10)找期望航线上辅助参考点：

在计划航线上取一参考点使其与起点A的最短距离等于船舶当前位置到起点的距离；过D点做AB的切线，其计划航向为ψ_D；

计算辅助修正偏差角的方法中,直线CD与正北方向夹角为ψ_C；则计算得到辅助修正偏差角β：

β＝ψ_D-ψ_C

计算航迹偏差中，计算CD长度为S_CD,最终计算得到航迹偏差η：

η＝S_CD*sinβ。