[发明专利]船舶大圆航法航行航迹偏差的测定方法

摘要

本发明公开了一种船舶大圆航法航行航迹偏差的测定方法，该方法分为五个步骤计算期望航线两点间最短距离；计算起点到当前位置间的航线最短距离；寻找期望航线上辅助参考点；计算辅助修正偏差角；计算航迹偏差。本发明采用在计划航线上取参考点的方法求取航迹偏差，有利于船舶快速修正航向，真正缩短航行时间；应用本航迹偏差的测定方法，可以更实时精确地计算出大圆航法航行时的航迹偏差，有利于提高船舶航迹控制精度，并以更经济更可靠的航行路线指导完成整个航段航行，达到节能减排的目的。

主权项

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UA,UB计算经度差λAB,计算大圆航法起点A和终点B间的最短距离SAB以及起点A和终点B的计划航向ψA,ψB,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UA和UB: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λAB：λAB＝ΔλAB‑(1‑M)fsinψAB{θAB+MsinθAB[cos2θm+McosθAB(‑1+2cos22θm)]}；其中经度差初值ΔλAB＝λB‑λA,θm为赤道到A,B所在弧线连线中点间的角距，ψAB为起点A与终点B所在弧的延长线与赤道交点的航向角，θAB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SAB以及起点A和终点B的计划航向ψA,ψB：SAB＝bN(θAB‑ΔθAB)；N=1+u216384{4096+u2[-768+u2(320-175u2)]}P=u21024{256+u2[-128+u2(74-47u2)]}]]>式中：其中a为地球长半轴长，b为地球短半轴长，θAB为起点A和终点B间的角距，ΔθAB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ψA和大圆航法起点A和终点B间的最短距离SAB；计算起点A的归化纬度UA以及赤道到A点的角距θA，计算起点A和终点B间角距θAB，计算终点B的经度值λB，纬度值以及B点计划航向ψB；6)计算起点A归化纬度UA以及赤道到A点的角距θA：其中为起始点A的经纬度坐标，f为地球扁率，ψA为A点计划航向；7)计算起点A和终点B间角距θAB：其中SAB为大圆航法起点A和终点B间的最短距离，ΔθAB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λB，纬度值以及B点计划航向ψB：λS＝λA+ΔλAB；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SAC；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ψD；计算辅助修正偏差角的方法中,直线CD与正北方向夹角为ψC；则计算得到辅助修正偏差角β：β＝ψD‑ψC计算航迹偏差中，计算CD长度为SCD,最终计算得到航迹偏差η：η＝SCD*sinβ。