附篇
第七章若干传统的航海技术简介
第一节太阳特大高度定位概述
当太阳高度大于等于 88°时，称为太阳特大高度 现象只能发生在低纬地区，当测者纬度和太阳赤纬的差值小于
太阳特大高度有如下一些特点：
（High altitude of Sun）。太阳特大高度的
2。，而且在太阳中天附近时。
1顶距很小，即船位圆半径 z满足Ov z < 120'。由于低纬地区半径不大的船位圆在墨卡
托海图上的投影基本上近似为圆，即以观测时的太阳地理位置为中心，真顶距 近似为船位圆。因此，可直接在海图上画出靠近推算船位的一小段船位圆圆弧。
z为半径作的圆
2.
方位变化快。由天体的方位变化公式
A 0. 25 tmcosqcos sech
知，在中天附近，视差角 q接近0 °或180 °,所以cosq~± 1。取厶t=1min，即得太阳中天附近 每分钟方位变化的近似公式：
A 0. 25cos sech
由此可见，当h>88。时，太阳方位每分钟变化为 短时间内，方位变化往往超过 观测时的太阳地理位置及真顶距
6.° 6?几十度。在低纬地区，在中天前后
2?3个太阳高度，求出每次
Z为半径
30°，因而可在短时间间隔内观测
Z,则可根据各太阳地理位置为圆心，相应的真顶距
作船位圆，在较理想的方位差下准确而迅速地定出船位。需要注意的是，作图时，应将太阳 的地理位置折算到对应同一时刻的地理位置（采用距离船位线移线法中移物标（即船位圆中 心）的方法）。
太阳特大高度定位的工作程序是：
1. 观测前
预先计算太阳中天区时。如果观测三次，则第一次可在太阳中天前观测，第二次最好在中 天时观测，第三次在中天后观测。观测前检查和校正六分仪，并测定好指标差。
2. 观测
在中天前数分钟观测第一个太阳高度，记下观测时间
T1。中天附近观测第二个太阳高度,
T3。
记下观测时间T2和计程仪读数。中天后观测第三个太阳高度，并记下观测时间
3.
计算
1） 根据第二次观测的世界时
从《航海天文历》 中查取tG°和°。
2） 计算△ T仁T2-T1和△
T2=T3-T2,并化为度分单位，即得 第一次、第三次观测与
第二次观测 时的太阳地理经度之间的经差厶 入1和△入
2。
3）
的航程S1和S2。
根据航速计算△ 「和厶T2
4） 将观测高度改正为真高度， 求出真顶距Z1、Z2
和Z3。
4.
画图
附图7-1
1） 在海图上，作 =°的纬线（附图7-1）,根据求得
的tG°在该纬线上标出T2点（第二次观测 时的太阳地理位置，图中的黑圆），根据△入1在T2点以东标出T1点（第一
次观测时的太阳地理位 置），根据△入2在 T2点以西标出T3点（第三次观测时的太阳地理位置 ）。
2） 一般以中间时刻T2为船位时间，故先将T1、T3的太阳位置类似于距离移线方法作移线处 理，即按航向和航
程将 T1和T3点转移到对应于T2时刻，得T1和T3。
3）分别以T1、T2和T3为圆心，真顶距Z1、Z2和Z3为半径在推算船位附近画三个船位圆圆弧,
它们的交点为观测船位（附图 7-1） o
第二节“同时”观测太阳和金星定位简介
除太阳、月亮外，金星是天空中最亮的天体，白昼也可能用肉眼看到它。只要金星和太 阳的方位差适当（大于
30° ），而且高度合适，就可以“同时”观测太阳和金星定位。
金星是一个地内行星，观测者从地球看金星与太阳的角距一般不超过
所示。当金星运行至接近地球一侧靠近东、西大距附近，当角距约为 时在白昼有可能用肉眼找到它，其星光呈银白色。
“同时”观测太阳和金星定位时，首先应找到并观测金星高度，然后再观测太阳。至于 计算步骤和作图方法与一
般求太阳、行星船位线完全相同。
47°，如附图4-2 b 39°时，亮度最亮，这
1 .白昼觅找、观测金星的方法
在适于白昼观测金星的时候，观测前可事先按预定的大概观测时间和推算船位，利用索 星卡或用计算器查算出金星的概略高度和方位。只要当时天空睛朗，根据金星的概略高度和 方位要先用望远镜找到金星，这时再用肉眼就比较容易地看到它，然后即可用六分仪观测它 的高度。也可以先把六分仪调到金星的概略高度读数上，然后按其概略方位沿水天线左右、 上下仔细觅找，若发现一个银白闪烁的光点，一般即为金星的影像，随即按一般星体的观测 程序进行观测。
要了解适于白昼观测金星的大概月份，可参阅《航海天文历》的“四星纪要”和“中天 时刻图”。若金星为晨星，则位于太阳的西方，昏星时，位于太阳的东方。若金星与太阳的中 天时刻相差2?3h左右，就有同时观测太阳和金星定位的机会，否则因金星太靠近太阳而不能 见到。
2 ?观测金星高度后，随即对太阳进行观测。求得金星和太阳船位线后，应通过转移船位 线的方法求得同一时刻
e15m, i+s =+2 . '0,
CE=-5s，观测得
h m s
金星
CT 02 11 45
h m s
太阳 CT 02 13 50
WT -
WT -1 30
m s
30
s
hs? 40° 21 . 5
° hs°
50° 08 . 0
求观测船位。
解：
ZT 101
2 ZD -8
22/3
TG 0212 22/3
的观测船位。
例：2006年3月 22 日, ZT 1012 , c32° 02. ' ON,入 c123° 03. ' 2E, CA225 ° , V15kn ,
金 星 太 阳
CT WT CE TG
tT 252 46 . 0 +1 . 0 t1 2 47. t2
0.
tG 255 33 . 5
C 123 03 . 2E
02h 11m 45 s
30
02h 11m 10s
T 14 20 . 8S -0 .
02 13 50 -1 30 02h12m 15s 4 tT 208 14 . 5 +1 . 2
t1 3 03. 6 t2
0 . 2
h m s
22/3
22/3
T 00 31 . 2N +1 . 0
14 20 . 7S
C 32 02. 0N
tG 211 18 . 3
C 123 03. 2E
00 31 . 4N
t 18 36 . 7
地平视差po=0 .
t 334 21 . 5
25 38. 5E
sinhc=sin32 02 . 0sin00 31 .
+cos32 02 . 0cos00 31 .4cos25 38 . 5 hc=50 16 . 2
=0 . 7690654
sinhc=sin32 02 . Osin(-14 20 . 7)
+cos32 02 . 0cos(-14 20 . 7)cos18 36 . =0 . hc=40 18 . 7 cosAc
sin( 14 20 .7) cos32 02 .0cos18 36 .7 tan32 02 .0tan18 36 .7 0.51909306 Ac=121 .3 NW=238 .
金 星
cosA
sin(0 31 .4) cos32 02 .0cos25 38 .5 tan 32 02 .0tan25 38.5 0.28838336
Ac=106 .8 NE=106 . 8
7
太阳
hs i+s d
40 ° 21 . 5 + 2 . 0 -
6 . 8
50° 08 . 0 + - + +
2 . 0 6 . 8
15 . 3 0 . 1
Tcor ht hc Dh
- 1 . 2 Acor + 0 . 1
40 15 . 6 40 18 . 7
-
50 18 . 6 50 16 . 2 +
2 . 4
金星计
3 . 1
大阳
由作图点 C32 02 . 0N、 C123 03 . 2W ,
算方位Ac238 . 7、高度差Dh-3 . 1，太阳计算方位
AC106 . 8、高度差Dh+2 . 4画船位线(附图7-2)，它们 的交点
就是观测船位。
第三节无线电时间信号与对时
世界各国设有专门发播无线电时间信号的授时台，它们的呼号、波长、发播时间以及时
号式样等资料，可从英版无线电信号表第 2卷的无线电时间信号 (Radio Time Signals)部分或 通过《航海天文历》附表的表
5中查得。
无线电时间信号的基本式样有平时式、科学式和新国际式等三种。
平时式：每秒发一短点，整分为一划信号，划的开始为整分。整分信号用于对钟。
科学式：由01m00s?06m00s的五分钟内，发等间距信号306个。整分为一划信号，戈啲开 始为整分，用于对钟。其余为一列点信号。 新国际式：共发三组对时信号：
58m的时号：预告信号 X (一…一)发六次，自 57m55s起每秒一短点，共发六点。第六 点是 58m 整，用于对
钟。
59m的时号：预告信号 N (—?)发五次，自58m55s起每秒一短点，共发六点。第六点是 59m整，用于对钟。 00m，即整点钟的时号：预告信号
第六点即为整点，用于对钟。
从所发信号的时间类型看， 无线电时间信号为世界时 (UT1 )时间信号和协调世界时(UTC ) 时间信号两大类。测定钟差应根据世界时( UT1 )时间信号。若根据协调世界时( UTC )时间 信号测钟差，则还需经协调世界时( UTC )对世界时(UT1 )的改正值(DUT1 )的改正，
G (一一 ?)发五次，自59m55s起每秒一短点，共六点。
DUT1=UT1-UTC
则
UT1=UTC+DUT1
目前，世界上大多数授时台发播的都是协调世界时时间信号，而我国仍保留有世界时
( UT1 )时间信号的节目。以下介绍几个常用的授时台及其无线电时间信号。
1 ) 上海徐家汇天文台授时台
共发播XSG、BPVi、BPV2和BPV3等四套时号节目，其中除 BPV2按协调世界时发播外， 其余三套均播送世界时( UT1 )时号。
XSG于每天世界时3h、9h发播时号，整点前三分钟(56m55s~60m)发新国际式时间信号， 整点后五分钟
(01m00s~06m00s)发科学式时号。发播频率为
522.5; 6454; 8 487, 12954和
16938KHz 。
BPVi 于每天世界时
发平时式时号，整点后五分钟(
6h、11h、13h、15h、17h、19h、21h、23h 的整点前五分钟(55m~60m
01nO0s~06m)0s )发科学式时号。发播频率为
5430KHZ和
9351 KHz 。
BPV2 和 BPV3 是安排全天播放的,以每小时一个周期的节目中交替播送。每小时的 01n00s~09n59s和31m00s~39m59s这两段时间内发播 BOV2的平时式协调世界时时号；每小时的 10nb0s~14n59s和40m)0s?44m59s这两段时间发播 BPV3的平时式世界时(UT1 )时号。发播频 率为 5MHZ 、 10MHZ 和 15MHZ。
2)
陕西天文台 BPM 短波授时台
全天播放，每半小时循环一次。每小时的 式协调世界时时号;每小时的
0~1Om, 15m?25m, 30m~40m, 45m~55m发播平时
25m~29m, 55m~59m 发播平时式世界时( UT1 )时号。发播频率
为 2.5MHZ, 5MHZ, 10MHZ 交替播放,频率的选用随季节而有所变化,但在同一瞬间都有两 个以上频率在工作。
因为已播放了世界时 UT1 的时间信号,所以在所发的协调世界时时间信号中就不再播送
DUT1 值。
3)
英国式协调世界时时号
对时信号发播前五分钟开始即
55m00s?00m00s,例如表列时号发播时刻为协调世界时 4h,
则自03h55m开始发英国式时号到 04h00m为止。英国式时号采用平时式。在英国式时号中还发 播 DUT1 的编码。根据国际无线电咨询委员会( CCIR )的规定：如果在整分后第一秒到第八 秒之间发播 n 个加重秒信号,这就表示
DUT1=+0. 1X n
如若在整分后第九秒到第十六秒之间发播
m个加重秒信号就表示
DUT1=-0.1 x m
若无加重秒信号,则
DUT1=0
秒信号加重的方式，一般是将秒信号延长、加倍、分裂或音频调制。
4） 美国式协调世界时时号
美国式时号也是从 55m00s?00m00s为止，共发五分钟，每一原子时秒发一点信号，仅仅在
五分钟的最后一秒，整点钟的信号为一划信号，戈U开始为整点钟。此外，五分钟中每一分钟 的29s?59s不发秒的点信号。为区别各分钟的信号起见，
55m的51s、56m的52s、57m的53s、
58m的54s以及59m的51s?55s等都不发秒的点信号。
在每分钟不发点信号的
56s?59s期间，用摩斯码播送 DUT1值。摩斯码由一个字母和后面
的一个数字组成。A字表示（+）, S表示（一），后面数字的单位为.1。例示A3 （? — ???—） 表示
DUT1=+0.3 。
1.测定钟差（对钟）的工作程序
无线电对时测定钟差的步骤大致如下：
查阅资料，选择合适的授时台，记下该台的呼号，频率、时号式样和发播的世界时等。 请报务员提前几分钟打开收报机，调好音量，注意收听时间信号。同时注视天文钟秒针，当 一听到对时的时间信号，立即记下秒钟数，再记分钟和小时数。在秒数接近 分钟数时应注意分针可能已移到下一分钟位置上了，这时应少记
60s的情况下，记
1m。为防止差错，应多对几
组时号。根据时号所表示的世界时与记下的天文钟钟时，算出天文钟钟差。将测定的结果记 入天文钟日差记录簿，如附表
7-1所示。
天文钟日差记录簿 86年 对时时刻 钟差 日差 钟号2458 附表7-1 授时台 上海 气温 备注 月 日 世界时 钟时 sss5 5 5 1 2 3 030000 030000 030000 hhhmmm025840 025836 025832 hhhmmmsss+1min20s +1min24s +1min32s 24 C +4s +4s 上海 上海 23 °C 24 C 倘若在海图室内听不到无线电时间信号，可通过秒表来对钟。先在报务室，但听到对钟的 时号时，立即启动秒表，记下启动秒表的世界时。回到海图室，看准钟面时间按停秒表。一 般选在整分的钟时上按停秒表，记下按停秒表的钟时和秒表时间。则
钟差（CE）=［（启动秒表的世界时 TG） + （按停秒表的秒表时 WT）］—（按停秒表的天 文钟时 CT）,即
CE= （TG+WT ）— CT
第四节 用“求任意时潮高图”求任意潮时及潮高
一、英版《潮汐表》中的“求任意时潮高图”
附图7-3是英版《潮汐表》中介绍的“求任意时潮高图”
。它有两部分构成，右半部分是
函数
y cos (-
T LW THW
90 )
的曲线族（涨落潮曲线族）
，这里，t =任意时T—高潮时THW这组曲线族对应的涨落潮时间
间隔TLVLTHV尸 5h、 6h、 7h,其中左侧为涨潮曲线，右侧为落潮曲线。图的左半部分与
Y轴平行的是“ CHART DATUM（C.线）”标线，与X轴平行的分别是
Y= 0的“低潮高标尺（L.W
线）”线及Y= 1的“高潮高标尺（H.W线）”线。C.D线的潮高为0, L.W线上标有低潮高值, H.W线上标有高
潮高值。当高潮高大于 7m或低潮高大于4m时，高、低潮高标尺同时使用外侧
航海数学-第七章若干传统的航海技术简介
