航海儀器

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航海儀器是全國科學技術名詞審定委員會審定、公布的科技類名詞。

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目錄

名詞解釋

航海儀器（navigational instruments），用於確定船位和保證船舶安全航行的各種儀器的統稱。主要是航行定位儀器，它分為航跡推算儀器、陸標定位儀器、天文定位儀器和無線電定位儀器4類。

統稱

用於確定船位和保證船舶安全航行的儀器的統稱，主要是航行定位儀器。航行定位儀器可大致分為用於航跡推算、陸標定位、天文定位（見天文航海）和無線電定位（見船舶無線電導航）等四類。有些儀器可供幾種定位方法採用。

分類

①航跡推算儀器。用於航跡推算。包括羅經、計程儀、自動操舵儀和航跡記錄器。羅經是供確定航向和觀測物標方位用的儀器。通常有陀螺羅經和磁羅經兩種，前者精確方便，後者簡單可靠。在海圖上劃出航線後，船舶就靠羅經指示方向航行。計程儀在海圖的航線上量取航行距離，用於測量航速和累計航程。自動操舵儀用作自動控制舵機以保持航向。航跡記錄器用作自動在海圖上進行航跡推算作業。其他還有一些常規的儀器，如兩腳規、計算器等。

②陸標定位儀器。供沿岸航行船舶進行陸標定位用，主要有測方位用的方位圈等測方位儀器；測量物標距離用的測距離儀器；用於測量物標水平夾角用的測夾角儀器，如六分儀等；測水深儀器，如船用回聲測深儀等。

③天文定位儀器。主要是在陸標看不見時，用以觀測天體定位，包括六分儀、天文鐘、星球儀、索星卡、天文計算器等儀器。其中六分儀和天文鐘是傳統定位儀器。

④無線電定位儀器。它是船舶利用無線電技術定位的儀器，包括通用的測向儀、康索爾方位系統，羅蘭、台卡、奧米加、子午儀導航等雙曲線系統。此外，船上使用的航海儀器還有常規的水文、氣象測量等儀器、儀表。

應用

航跡推算

供航跡推算用儀器。主要有羅經、計程儀、自動操舵儀和航跡記錄器等。①羅經：確定航向和觀測物標方位的儀器。一般海船都裝有陀螺羅經和磁羅經兩種，前者精確方便，後者簡單可靠，互相取長補短。羅經和海圖同為最重要的航海工具，在海圖上畫出航線後，船舶就依靠羅經指示航向，沿航線駛向目的地。②計程儀：測量航速、累計航程的儀器。它和羅經同為航跡推算的基本儀器，在海圖上作業就是根據計程儀讀數在航線上量取航行距離。③自動操舵儀：能自動控制舵機（見舵設備）以保持航向的設備，又稱自動操舵裝置。使用較多的是機電式自動操舵儀，可根據海況和船舶裝載情況由人工調節偏舵角、反舵角和壓舵角。20世紀70年代出現的自適應自動操舵儀，能根據客觀情況自動調整上述各種舵角，使航向更穩定，經濟效益更好。④航跡記錄器：能自動在海圖上進行航跡推算作業的儀器，簡稱航跡儀。它根據輸入的羅經和計程儀（或主機轉速）的信息進行工作。此外，還有海圖作業用具如兩腳規、平行尺等；計算工具如計算尺、航海計算器等。

陸標定位

供沿岸航行船舶進行陸標定位的儀器。有測方位的、測距離的、測夾角的和測水深的四類。①測方位儀器：主要有方位圈，是套在羅經或羅經復示器上，觀測地物或天體方位的儀器。主要部分是由照門和照准架組成的照准儀。方位圈上有 0°～360° 刻度供測舷角用。在方位圈上裝上望遠鏡可便於精測。有的船上裝有啞羅經，用以觀測標準羅經視線受阻擋的物標方位。啞羅經結構簡單，沒有指北部件，要先對準航向再觀測方位。②測距離儀器：船用測量物標距離的光學儀器，有基線式和仰角式兩類。前者是根據測距儀的基線長度求物標距離；後者是根據物標高度求物標距離。用六分儀或用帶有密位標尺刻度的望遠鏡也可根據物標高度測仰角，從而求物標距離。雷達(見航海雷達)是既可測方位，又可測距離的儀器。它能在能見度不良的情況下和夜間進行觀測，是定位精度較高的一種儀器。雷達測距離的精度比測方位的高。③測夾角儀器：主要有六分儀。用六分儀測得3個物標的兩水平夾角，再用由一個圓形刻度盤和三條直尺構成的三杆定位儀（又稱三杆分度儀），按所得水平夾角的數值在海圖上定位。有一種三杆定位儀帶有一組反射鏡，可代替六分儀直接觀測水平夾角後在海圖上定位。④測水深儀器：通常船用測深設備有手砣和回聲測深儀。在等深線形狀合適的水域可用以測深辨位。正在發展的利用洋底地形定位的技術，就是將測深設備連續測得的水深數據通過電子計算機處理，然後與已知洋底地貌進行比較定位。

天文定位

主要是在看不到陸標的情況下，觀測天體定位用的儀器，包括六分儀，天文鐘、星球儀、索星卡、眼高差測定器以及天文計算器等。六分儀、天文鐘是傳統的定位儀器，雖然有了無線電定位設備，但由於它們結構簡單、使用可靠和隱蔽性好，仍是主要航海儀器之一。①六分儀：主要是用以觀測天體高度定船位的手持光學儀器。普通六分儀利用水天線作為觀測基準。也有利用氣泡水準提供人工地平的氣泡六分儀和用簡易陀螺儀提供人工地平的陀螺六分儀，它們在水天線不清時也能觀測天體高度，但其精度尚不能滿足航行中定位精度的要求。此外，還有利用光的增強裝置將夜間灰暗的水天線增亮的微光夜視六分儀，能接收天體輻射的無線電波和用人工平台自動觀測天體高度的射電六分儀，它們都有待改進和完善。②天文鐘：是指示世界時的精確時計。觀測天體高度時需記下準確時刻，以便在航海天文歷中入表，查找天體坐標。③星球儀：用以辨認星體或選擇適於觀測的星體的天球模型。星球儀上畫有常用恆星，也可臨時標上日、月、行星。④索星卡:按不同緯度將星空投影在平面上的一組圖卡，用途同星球儀。⑤眼高差測定器：是測量真地平與視地平（即水天線）之間夾角的儀器。以水天線為基準觀測天體高度須修正眼高差，其數值除可由航海表查得外，還可用眼高差測定器實測。在實際氣溫、水溫與航海表採用的標準值有較大差別時，用眼高差測定器求取眼高差更準確。⑥天文計算器：能簡化天文定位中人工計算作業的電子計算器。它能迅速解算天文三角形。有的內存有常用天體視坐標數據；有的還內裝準確時計，如與六分儀相聯自動記時，可在很大程度上減輕駕駛員負擔。

無線電定位

供船舶利用無線電技術定位的儀器。通用的有測向儀、康索爾等方位系統和羅蘭、台卡、奧米加、子午儀導航等雙曲線系統。它們各有優缺點，可以配合使用以取長補短，但不能相互替代。理想的定位系統還有待研製，它要求全球性、全天候、自備式、被動式、完全可靠和高精度。奧米加和子午儀導航系統曾被稱為20世紀60年代以來航海技術的兩大成就，但它們都只具備部分上述條件。80年代後期將正式投入使用的美國新的衛星導航系統，稱為 GPS全球定位系統。它可以連續定位，精度比子午導航儀系統更高，是向着理想定位系統跨進一步的新的技術成就。

此外，航海儀器還包括氣象、水文觀測儀，如氣壓表、乾濕溫度計、風速計等。

由於航海儀器對保證航行安全有重要意義，國際海上人命安全公約和國際海事組織通過的有關決議對航海儀器的安裝和性能標準分別作出了規定。