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1领航学知识2004年11月17日一、地球有关知识领航学中的基本问题：位置、方向、距离、时间以及飞机航行的规律等，都是相对于地球表面来说的。因此，在学习领航知识前，应对地球的有关地理知识有所了解。（一）地理学基本知识1．地球的形状、大小地球是太阳系九大行星中的一个。它的表面是凹凸不平的，最高的珠穆朗玛峰和最低的马利亚纳海渊（在西太平洋中）高度相差近20000米。但整个来说，地球大体上是一个椭球体，东西稍膨大，南北稍扁平。地球半径：东西长，半径约为6378公里（平均半径取6371公里），南北短，半径约为6357公里。地球周长：即赤道的周长。赤道周长和子午线周长分别为40075公里和39941公里，所以地球周长为40075公里。2．地理坐标一切运动都是和某种位置变动相联系的。飞机的运动，是飞机相对于地球表面的位置变化。为了确定飞机的位置，必须有一种说明位置的办法。地球表面上一点的位置，是用两个坐标，即经度和纬度来表示，这就是地理坐标。（1）地心、地轴、地极地球的中心叫地心。地球自转时，所围绕的轴线叫地轴。地轴与地球表面相交的两点叫地极。在北边的叫北极，用N表示；在南边的叫南极，用S表示。（2）大圆圈、小圆圈设想用一个平面把地球切开，切面与地球表面相交成大小不同的圆圈。当切面通过地心时，切出的圆圈最大，叫大圆圈；不通过地心时，切出的圆圈都比大圆圈小，叫小圆圈。（3）赤道、纬线和纬度平面垂直于地轴的大圆圈叫赤道。赤道正好将地球分成南、北两半。与赤道平行的小圆圈叫纬圈。纬圈的一段叫纬线。地球上任何一点都有纬线通过。纬圈在地球表面的位置，用它的坐标——纬度（φ）来表示。某纬圈的纬度，就是这条纬圈上任一点至地心的连线同赤道平面的夹角。以赤道为0°量起，向南、北到两极各90º。赤道以南的叫南纬（φＳ），赤道以北的叫北纬（φＮ）。（4）经线和经度平面包含地轴的圆圈，也就是通过地球南、北两级的大圆圈，叫经圈。经圈有无数个，每一个经圈都被两级分成两半，每一半或其中的一段，叫经线。1884年国际经度会议决定以通过英国伦敦格林威治天文台的经线，作为起始经线，其他经线都叫地方经线。3．经差、纬差和距离的关系地球自转角度，就是经度差。纬度愈高白昼愈长，在同一经度或经差较小的条件下，高纬度地区较低纬度地方太阳出的早。因而，高纬度地区要比与之相邻近的东边经线上，纬度低的(纬差较大)地方太阳出的早。4．方向、距离、航线（1）方向方向是某方向线（射线）在水平面上的指向，通常用东、南、西、北表示。地球上任一点的南、北，是当地经线的方向；东、西是纬线的方向。在领航中，一般都用角度表示方向。即以经线北端为基准，顺时针量到水平面上某方向线的角度，范围是0º——360º。（2）距离平面上两点之间的直线长度叫距离。在地球表面上，距离指的是大圆圈弧长。领航中度量距离的单位通常采用公制，即千米、米、分米、厘米、毫米。1千米=1000米1米=10分米=100厘米1厘米=10毫米（3）航线从起点到终点的预定航行路线叫航线。用航线角和航线距离来表示它的方向和长度。（4）时刻与时间表示某一瞬间的早晚，叫时刻；表示两时刻之间的间隔长短，叫时间。（二）时刻种类及相互关系1．地方时（T地）以当地经线对正太阳的时刻为12点，正背着太阳的时刻为半夜12点，即0点。这样确定的时刻，叫该2地的地方时。2．区时（T区）以经线为界，把地球表面分成24个时区，每个时区的范围是经度15º。在同一时区里的各地点，都统一使用该时区中央经线的地方时，叫该时区的区时。3．世界时（T世）国际上规定以零时区的区时作为国际的统一时刻，叫世界时或格林威治时。各时区和世界时所差的时数，等于它的时区号码数。4．时间和经度的关系：地球自转一周（360º）为24小时，因此经度与时间的相互关系为：15º为1小时1º为4分钟15′为1分钟1′为4秒钟15″为1秒钟5．各种时刻有以下换算规律由于同一天内西边的时刻总比东边的早，任何两种时刻之差，等于地球转过其基准经线的经度差所需要的时间。所以，各种时刻的换算方法如下：（1）找出两种时刻的基准经线，求出它们的经度差。（2）将经度差换算成相应的时刻差。（3）所求时刻的基准经线在东，加时刻差；在西，减时刻差。（三）日出、日落和天亮、天黑时刻1．当早晨，太阳的上边缘升到地平线时叫日出。2．当傍晚，太阳的上边缘沉没于地平线时叫日落。3．领航学里将太阳中心升到地平线下7º时叫天亮。4．领航学里将太阳中心沉没于地平线下7º时叫天黑。二、航空地图及其使用（一）地图基本知识地图是把地球表面上的一部分或全部按一定的倍数缩小，并用一定的符号、方法画在平面上的图形。地图投影：就是用投影的方法将地球的经纬线描绘到平面上的方法。地图投影分为三种类型：以平面作为投影面的，叫平面投影或方位投影；以圆柱面作为投影面的，叫圆柱投影；以圆锥面作为投影面的，叫圆锥投影。航空地图的要求：作为航空地图要满足两个条件，即等角、等距。几种常用的与航空地图有关的投影图投影方法及特征1．等角正圆柱投影图：设想以圆柱面切于地球仪的赤道上，从地球仪中心将经纬线投影到圆柱面上。投影时，根据等角的要求，使图上任一点沿经线方向拉伸的倍数，等于其沿纬线方向拉伸的倍数，地球仪上的无限小圆，投影到圆柱上仍是小圆。按照这些条件、要求绘制的地图，就是等角正圆柱投影图。其特征是：经线是等间隔的平行直线，纬线也是平行直线，而且和经线互相垂直。2．极地球心方位投影图：设想以平面切于地球仪的极点，从球心将经纬线投影到平面上，就成为极地球心方位投影图。其主要特征是：经线都是直线，从极点向四处幅射；各经线之间的夹角等于它们之间的经度差。纬线是以极点为中心的同心圆；纬度差相等的各纬线，离极点越远，间隔越大。3．等角正割圆锥投影图：设想以圆锥面与地球仪某两条线相割，从地球仪中心将经纬线投影到圆锥面上。投影时，两条割纬线之间的地区收缩，割纬线以外的地区则扩大。根据等角的要求，图上任一点沿经纬线方向缩短或拉伸的倍数相等。按照这些条件、要求绘制出的地图，就是等角正割圆锥投影图。其主要特征是：经线都是不平行的直线，它们收敛于图外的一点（圆锥顶点）；两经线之间的夹角，小于它们的经度差。纬线是以圆锥顶点为圆心的同心圆弧；纬度差相等的各纬线间的距离基本相等（两割纬线之间，间隔小；两割纬线之外，间隔大）。4．识图地图是我们生活不可或缺的一种工具，每张地图下方皆有制作标示说明，让使用者方便使用，主要图示有比例尺、图号、图幅接合表、图例与方位偏角度。比例尺是地图必须标示的符号，它是显示地表实际距离与地图显示之距离的比例相关性，例如十万分之一的地图表示一厘米计即实际距离为一公里，五万分之一的地图表示一公分，即实际距离为五百米，对于不同程度比例的地图与实际距离的精确度而言，小比例尺的地图精确度较高。图号是代表地图名称的编号，不同比例的地图均编订各自系统的代号，而它是以经纬度为单位制定，如此每幅地图就能紧密接合。方位偏角度是表示正北（地球北极），磁北（磁针显示北方），方格北（地图指示北方）之间的关系与彼此偏差的角度，同时图下方并注有该逐年磁变数值，当我们使用指北针指示自身位置再对照地图就能很快知道自己身处何地且知道下一步往何方向去与周遭的地形变化。3图例是说明地图各种符号的意义，一般识图者较会注意的符号为三角点、崩壁、河流、湖泊与坡度。（二）地图阅读地图作业前，应对选用的地图进行阅读，了解地图的投影种类、比例尺、出版日期及地图的准确性，并熟悉代表地形、地物的各种符号。1．确定地图的种类：常用图一般有两种改良圆锥地图和等角正割圆锥投影图，一般图上有注明。2．出版日期用以推算磁差磁差是通过地球南北极的经线，叫真经线。在地球磁场的作用下，某一点稳定的自由磁针指示的南北方向线，叫这一点的磁经线。由于地磁南北极和地理南北极不在一地，及地球局部磁场的影响，磁经线常常偏离真经线，偏离的角度叫磁差（△C）。以真经线为准，磁经线偏东为正磁差（＋△C）；偏西为负磁差（－△C）。3．地图比例尺：地图上线段的长度，同它在地面上的实际长度的比，叫地图比例尺。即：图上长地图比例尺=实地长地图比例尺有三种表示方法：1．数字比例尺：用分式或比例尺表示的叫数字比例尺。1如：或1∶1，000，000。1，000，0002．文字说明比例尺：是将图上长1公分代表的地面距离，用文字直接注明在地图上的叫文字说明比例尺。3．线段比例尺：将图上长1公分代表的地面距离用线段的形式标明在地图上叫线段比例尺，也叫图解比例尺。4．地图图例：在不同比例尺地图上，表示同一地物的符号也不相同。例如村镇在小比例尺地图上常用小圆圈表示，而在大比例尺地图上则按真实轮廓描绘。每张地图的边缘或背面，都注有地物符号即图例，供使用地图时查阅。5．等高线的检查：在地图上，标高相等的各地点连成地曲线，叫等高线。在现代地图上，地形主要是用等高线来表示的。等高线里圈比外圈低表示凹地；里圈比外圈高，表示凸起的高地或山顶，而两个山顶之间，形如马鞍状的叫鞍。等高线向里凹入的部分表示山谷或河床。等高线稀疏表示坡度平缓，等高线密集表示坡度陡峭，两面陡峭的山壁之间就是峡谷。（三）地图作业在地图上按经纬度查地点、画航线、量航线角和距离等工作叫地图作业。1．大圆圈航线2．等角航线3．大圆圈航线和等角航线的应用4．航线角的测量、换算：航线角是从经线北端顺时针量到航线去向的夹角。量航线角就是用向量尺或量角器量出这一角度的数值。用向量尺量航线角：向量尺由一个半圆形量角器和一个量距尺组成。测量时，把尺的底边或尺上任一条平行线压住航线，半圆的中心压在经线上，在经线所对的刻度处读出航线角。航线方向小于180º，读外圈；大于180º，读内圈。用量角器量航线角：将量角器的中心压在航线同经线的交点上，使0º—180º线同经线平行或重合，再在航线所对的刻度处读出航线角。读时，也应注意区分内圈和外圈。目测航线角，在地图上目测航线角是飞行员必须具备的一项技能。在要求迅速求出航线角，如紧急出航、空中临时改变航线时，都要用到。三、机上仪表简介飞行中，必须随时掌握飞机的航向、高度、速度和飞行时间。这些基本航行元素是用罗盘、高度表、空速表和航行时钟等基本领航仪表测定的。正确使用这些仪器，是完成领航任务的重要条件。1．航向部分飞机纵轴前方的延长线叫航向线。航向线的方向，即从经线北端顺时针量到航向线去向的角度，叫航向角，简称航向（X），范围是0º～360º。当飞机转弯时，航向随之变化。向右转航向增大，向左转航向减小。（1）直读磁罗盘（2）远读磁罗盘（3）远读陀螺磁罗盘（4）磁罗盘在飞行中有四种误差磁罗盘中的磁条，本应指向磁经线的方向。但是，当罗盘安装到飞机上后，由于飞机上钢铁部件和电气设备所形成的飞机磁场的影响，磁条将指向地球磁场和飞机磁场的合成方向，从而偏离了磁经线。4飞机上磁罗盘的磁条所指的南北方向线，叫罗经线。罗经线偏离磁经线的角度叫罗差（△L）。以磁经线为基准，罗经线偏东为正罗差（＋△L），偏西为负罗差（－△L）。（5）航向的测量及换算航向分真航向、磁航向、罗航向，用磁差、罗差加以修正。以真经线为基准的航向叫真航向（ZX）；以磁经线为基准的航向叫磁航向（CX）；以罗经线为基准的航向叫罗航向（LX）。磁罗盘所批示的是罗航向。磁航向与罗航向之间相差一个罗差，真航向与磁航向之间相差一个磁差，它们的换算关系是：CX=LX＋（±△L）；ZX=CX＋（±△C）2．高度部分飞机到某一基准水平面的垂直距离叫飞行高度（H），通常以米为单位。（1）气压高度表：所指示的高度，是以某一气压作为基准面的。如果以场面气压作为基准面，就指示相对高度（也叫场压高）；如果以标准海平面气压760毫米汞柱为基准面，就指示标准气压高。为选择不同的基准面气压，气压高度表上装有气压刻度盘和调整旋钮。（2）无线电高度表（3）几种常用高度及相互关系由于选用的飞行高度基准面不同，飞行高度可分为以下几种：真高、相对高、绝对高、标准气压高、标高和标高差。真高（H真）：以飞机正下方地面为基准面的高度。相对高（H相）：以机场平面为基准面的高度。绝对高（H绝）：以海平