空中领航学领航第一章.

第一章航空地理基础中国民航大学职业技术学院张同荣Contents地球运动与地理坐标1时间和时刻2飞行航线3日出日落、天亮天黑4中国民航大学职业技术学院张同荣1.地球的形状和大小中国民航大学职业技术学院张同荣1、目前使用北京大地坐标系。东西半径（长半轴）6378.140km；南北半径（短半轴）6356.755km；长短半轴相差21.385km；平均半径R=6371.004km；2、美国国防部1984年全球大地坐标系WGS-84坐标系。东西半径（长半轴）6378.137km；南北半径（短半轴）6356.752km；平均半径R=6371.001km；中国民航大学职业技术学院张同荣2、地球运动与气候条件地球自转运动与昼夜变化西东白昼黑夜（向着太阳）（背着太阳）晨昏线在地球表面的连续移动形成了昼夜变化，昼夜变化使得地球表面的气压、气温、能见度等发生变化，改变飞行时空条件和飞行导航参数。晨昏线昏线晨线中国民航大学职业技术学院张同荣中国民航大学职业技术学院张同荣中国民航大学职业技术学院张同荣中国民航大学职业技术学院张同荣地球公转运动与四季气候自转轴保持与轨道面成66°33′夹角，造成阳光在地球表面直射位置不断变化。中国民航大学职业技术学院张同荣中国民航大学职业技术学院张同荣3、地理坐标与航空位置地理坐标系：点、线、圈构成。地心：地球中心。（地理坐标系原点）地轴：假想的地球自转轴线。地极：地轴和地球球面相交的两点。靠近北极星一侧叫北极，用N表示；另一极叫南极，用S表示。赤道：通过地心，垂直于地轴的一个假想平面在地球表面交出的大圆圈。纬圈：平行于赤道的平面在地球球面上交出的小圆圈。经圈：通过两极的平面在地球表面交出的大圆圈。中国民航大学职业技术学院张同荣中国民航大学职业技术学院张同荣纬线：表现在地图上纬圈的一部分，代表当地的东西方向。纬度：地球表面上任意一点到地心连线与赤道面的夹角。从赤道分别向南、北方向度量，范围各90°.北纬用φN或LATN表示，南纬用φS或LATS表示。表示方法：(1)φN39°57(2)39°57′N(3)N39°57(4)LATN39°57′中国民航大学职业技术学院张同荣中国民航大学职业技术学院张同荣经线：经圈的一部分叫经线，用来表示通过点的南北方向。经度：通过英国格林尼治天文台的经线定义为零度经线。其他地方的经线定义为地方经线。经线和地轴所围平面叫经线平面，其他地方经线平面和零度经线平面所夹球心角叫经度。从零度经线平面分别向东、西方向度量的经度叫东经和西经，范围0~180°.东经用λE或LONGE表示，西经用λW或LONGW表示。表示方法：(1)λE116°19′(2)116°19′E(3)E116°19′(4)LONGE116°19′中国民航大学职业技术学院张同荣中国民航大学职业技术学院张同荣中国民航大学职业技术学院张同荣地理位置与地理坐标中国民航大学职业技术学院张同荣纬度1°，对应111km或60nm.赤道上经度1°，对应111km或60nm.不同纬度上经度1°对应距离为该纬度上纬线长，S=rdλ=Rcosφdλ.经度1°=111cosφ例：求北纬30°上经度1°对应的距离。S=111*cos30°=95km中国民航大学职业技术学院张同荣1、时间与经度的关系一年：地球绕太阳公转一周一天：地球自转一周的时间，定义为24小时。24小时=360°4分钟=1°4秒钟=1′1小时=15°1分钟=15′1秒钟=15″中国民航大学职业技术学院张同荣地方时之间的换算关系：1.东北的时间比西边的时间早；2.两地的时间差等于经度差所对应的时间；3.时间换算东加西减。例：锦州地方时为10：30，λE=121°07′，拉萨λE=91°07′，求锦州地方时10：30时，拉萨地方时多少？1.由两地经度可知：△λ=121°07′-91°07′=30°2.由经度和时间的关系可知：△t=30°*4=2h3.由地球运动方向可知拉萨地方时为：10：30-2=08：30中国民航大学职业技术学院张同荣2、区时将地球表面以15°间隔分成24个时区。以0°经线为基准，每15°经线确定一条主经线。主经线左右各7.5°的范围定义一个时区，以主经线的地方时作该区统一时间（区时）。时区图中国民航大学职业技术学院张同荣中国民航大学职业技术学院张同荣中国民航大学职业技术学院张同荣中国民航大学职业技术学院张同荣一个时区最大相差30分钟；东时区区号越大，时间越早；西时区区号越大，时间越晚。时间换算==加减区号差数例：P5中国民航大学职业技术学院张同荣3、世界时与协调世界时世界时：0°经线的地方时或0时区区时。国际的统一时间系统，在同一时刻，世界各地的世界时相同。区时=世界时+时区号（东时区）-时区号（西时区）协调世界时（UTC）中国民航大学职业技术学院张同荣4、飞越国际日界线日界线以东日期少一日，以西日期多一日。由西向东通过日界线，日期应减一天；由东向西飞过日界线，日期应加一天。中国民航大学职业技术学院张同荣例：某飞机预定15日6时从北京机场起飞经上海、东经过日界线飞往旧金山（西8区），空中飞行时间8小时，求飞机到达旧金山的日期和时刻。1.飞机有西向东飞过日界线，日期减一天，故飞过日界线日期为14日.2.飞行时间8小时，到达旧金山的北京时刻为6+8=14时3.北京和旧金山相差8个时区，旧金山在东，北京在西，因此到达旧金山的当地时为14+8=22时，即14日22时。中国民航大学职业技术学院张同荣1、航线航线：飞机从地球表面一点（起点）飞到地球表面另一点（终点）的预定路线。航路：由于地面导航设施、空中交通管理、飞行任务、地形等因素的影响，一条航线常常由起点、转弯点、终点等航路点构成，其中还包括指定的或飞行员自选的检查点，这样的航线我们成为航路。建立了固定航路导航设施、有固定宽度的航线成为固定航路。航线通常用航线角和距离来度量。领航使用的航线有大圆航线和等角航线。中国民航大学职业技术学院张同荣2、航线角和航线距离—航线两要素1、航线角(1)范围：0～360°(2)种类：真航线角(TC)磁航线角(MC)(3)MC=TC-(±MV)2、航线距离单位：公里(KM)、海里(NM)、英里（SM）1NM＝1.852KM=1.15SM中国民航大学职业技术学院张同荣3、大圆航线和等角航线1、大圆航线（GreatCircle)以通过两航路点间的大圆圈线作为航线的叫大圆航线。2、等角航线(RhumbLine)以通过两航路点间的等角线作为航线的就叫等角航线。3、大圆航线和等角航线的关系中国民航大学职业技术学院张同荣大圆航线(GreatCircle)中国民航大学职业技术学院张同荣大圆航线(GreatCircle)1、航线角A（φ1、λ1）、B（φ2、λ2）ctnC=cosφ1tanφ2csc(λ2-λ1)-sinφ1ctn(λ2-λ1)反余切函数求出航线角C。2、航线距离cosa=sinφ1sinφ2+cosφ1cosφ2cos(λ2-λ1)反余弦函数求出a.换算成航线距离：s=a*60*1.852(km)大圆弧度1°长度为1nmile.中国民航大学职业技术学院张同荣等角航线(RhumbLine)24tanln24tanln/)(tan1212c中国民航大学职业技术学院张同荣大圆航线和等角航线的关系地球上任意两点间都有一条大圆航线和一条等角航线，只有当两点都在赤道上或同一经线上时，这两条航线才重合。等角航线一般比大圆航线距离长，经度差越大，航线角越接近90°或270°，距离差越大；中纬度地区距离差最大。经度差小于30°情况下，无论其他条件如何，距离差都很小，可忽略不计。等角航线的特点：航线角可以从任意位置经线开始量取，飞行员在飞行中不需要改变航线角。飞行操作比较方便，但航线距离大于大圆航线。近程飞行：等角航线远程飞行：全程采用大圆航线，分航段用等角航线。中国民航大学职业技术学院张同荣1、日出日落、天亮天黑的定义天亮：以太阳中心上升到地平线以下6°日出：太阳上边缘接近地平线的瞬间日落：太阳上边缘下降到地平线以下的瞬间天黑：太阳中心下降到地平线以下6°中国民航大学职业技术学院张同荣中国民航大学职业技术学院张同荣航线角（Course)：即从航线起点的经线北端顺时针两道航线（航段）去向的角度。NMNTMCTC△M中国民航大学职业技术学院张同荣