Giáo trình mô đun Địa văn hàng hải I - Nghề: Điều khiển tàu biển
CỤC HÀNG HẢI VIỆT NAM
TRƯỜNG CAO ĐẲNG HÀNG HẢI I
GIÁO TRÌNH
MÔ ĐUN: ĐỊA VĂN HÀNG HẢI I
NGHỀ: ĐIỀU KHIỂN TÀU BIỂN
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG
(Ban hành kèm theo Quyết định số.....QĐ/ngày......tháng........năm....của ...........)
Hải Phòng, năm 2017
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được
phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham
khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh
doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
i
LỜI GIỚI THIỆU
Vận tải biển ngày càng giữ một vai trò hết sức quan trọng trong lĩnh vực
vận chuyển hàng hoá. Vận tải đường biển có ưu điểm là có thể vận chuyển cùng
một lúc khối lượng hàng hoá lớn không chỉ dừng lại ở cự ly vùng, miền trong một
quốc gia mà còn vận chuyển từ châu lục này đến châu lục khác, với đặc điểm
riêng này đã góp phần làm cho giá thành sản phẩm giảm đáng kể. Vì vậy Vận tải
biển ngày càng phát triển và giữ vai trò quan trọng trong lĩnh vực vận chuyển
hàng hoá nói chung.
Để điều khiển được những con tàu có trọng tải lớn và,được trang bị hiện
đại đòi hỏi người điều khiển tàu phải được trang bị đầy đủ về kiến thức, trình độ
chuyên môn, kinh nghiệm thực tế và sử dụng thành thạo các trang thiết bị được
lắp đặt trên tàu. Trên cơ sở tham khảo các nguồn tài liệu của các tác giả và dịch
giả trong và ngoài nước cùng với tham khảo kinh nghiệm của các thuyền trưởng
hạng nhất trong nhà trường, chúng tôi tổng hợp và biên soạn giáo trình ĐỊA VĂN
HÀNG HẢI 1với mục đích sử dụng làm giáo trình giảng dạy và học tập cho
ngành Điều khiển tàu biển, hệ Cao đẳng trong nhà trường. Giáo trình ĐỊA VĂN
HÀNG HẢI 1 không chỉ phục vụ cho công tác giảng dạy trong nhà trường mà còn
là tài liệu tham khảo cho các cơ sở đào tạo thuyền viên, nâng cao chuyên môn
nghiệp vụ cho đội ngũ sĩ quan boong và những người quan tâm đến lĩnh vực hàng
hải.
Vì thời gian có hạn, trong quá trình biên soạn giáo trình này không tránh
khỏi những thiếu sót và khiếm khuyết, rất mong bạn đọc đóng góp ý kiến để
chúng tôi hoàn thiện hơn nữa giáo trình ĐỊA VĂN HÀNG HẢI 1.
Thay mặt những người biên soạn xin chân thành cám ơn.
Hải Phòng , ngày 10tháng10 năm 2017
Tham gia biên soạn
1.Chủ biên:Th.s. Nguyễn Chí Thạnh
2. Th.s. Nguyễn Quang Tú
3. K.s. Thái Hữu Kha
ii
MỤC LỤC
Trang
MỤC LỤC........................................................................................................... iii
DANH MỤC BẢNG BIỂU ................................................................................ ix
1. Tọa độ của một điểm....................................................................................... 1
.................................................................................................. 7
.................................................................................................. 8
iii
1. Vị trí dự đoán của tàu...................................................................................... 73
1.1. Khái niệm ..................................................................................................... 73
1.2. Sai số của vị trí dự đoán............................................................................... 73
1.3. Ý nghĩa trong thực tế.................................................................................... 75
vii
viii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ THUẬT NGỮ CHUYÊN NGÀNH
TỪ VIẾT TẮT
STT
HOẶC THUẬT
NGỮ
TIẾNG ANH
NGHĨA TIẾNG VIỆT
International Association
Lighthouse of Authorities
Hiệp hội quốc tế các tổ chức
quản lý hải đăng
1.
IALA
2.
3.
4.
WGS
GPS
World Geodetic System
Global point system
Safety Of Life At Sea
Hệ trắc địa
hệ thống định vị toàn cầu
An toàn sinh mạng trên biển
SOLAS
Dịch vụ quản lꢀ lưu lượng giao
thông tàu thuyền
5.
6.
7.
VTS
Vessel Traffic Service
Global Maritime Distress And
Safety System
Hệ thống cứu nạn và an toàn
hàng hải toàn cầu
GMDSS
HW
LW
High water
Low water
Nước lớn (NL)
Nước ròng (NR)
Nước lớn cao
8.
10.
HHW
Higher High Water
DANH MỤC BẢNG BIỂU
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.3. Hiệu Kinh độ - Hiệu vĩ độ......................................................................... 4
ix
Hình 2.1. Tầm nhìn xa trên biển ............................................................................... 7
Hình 2.2. Tầm nhìn xa của mục tiêu......................................................................... 9
Hình 3.3. Hướng đi thật........................................................................................... 14
Hình 3.4. Hướng đi địa từ ....................................................................................... 14
Hình 3.5. Hướng đi la bàn....................................................................................... 15
Hình 3.6. Phương vị thật ......................................................................................... 15
Hình 3.7. Phương vị địa từ...................................................................................... 16
Hình 3.9. Góc mạn G .............................................................................................. 17
Hình 4.1. Chập tiêu ................................................................................................. 20
Hình 4.2. Độ nhậy chập tiêu.................................................................................... 22
Hình 4.5. Phao đầu luồng........................................................................................ 25
Hình 4.6. Phao báo hiệu giới hạn phải luồng.......................................................... 25
Hình 4.7. Phao báo hiệu giới hạn trái luồng ........................................................... 26
Hình 4.10. Phao báo hiệu an toàn phía bắc............................................................. 29
Hình 4.11. Phao báo hiệu an toàn phía nam............................................................ 29
Hình 4.12. Phao báo hiệu an toàn phía Đông.......................................................... 30
Hình 4.13. Phao báo hiệu an toàn phía Tây ............................................................ 31
Hình 5.1. (a) Độ lệch địa từ lệch về Đông .............................................................. 33
(b) Độ lệch địa từ lệch về Tây................................................................................. 33
Hình 5.2. Phương vị chập tiêu................................................................................. 36
Hình 6.1. Thước tỷ lệ trên hải đồ Anh .................................................................... 42
Hình 6.2. Phép chiếu phương vị.............................................................................. 43
Hình 6.3. Phép chiếu hình nón................................................................................ 44
Hình 6.4. Phép chiếu hình trụ.................................................................................. 44
Hình 6.5. Hệ trắc địa ............................................................................................... 47
Hình 10.1. Phương pháp 1....................................................................................... 68
Hình 10.2. Phương phâp 2 & 3 ............................................................................... 69
Hình 11.1. Đường đẳng trị phương vị locxo........................................................... 76
Hình 11.2. Đường đẳng trị khoảng cách ................................................................. 77
Hình 11.3. Đường đẳng trị hiệu khoảng cách ......................................................... 77
Hình 11.4. Đường đẳng trị cung chứa góc.............................................................. 78
Hình 11.6. Ảnh hưởng của sai số hệ thống............................................................. 81
Hình 12.2. Xác định vị trí tàu bằng hai khoảng ...................................................... 88
cách đồng thời của hai mục tiêu.............................................................................. 88
x
MÔ ĐUN ĐÀO TẠO ĐỊA VĂN HÀNG HẢI 1
Tên mô đun: Địa văn hàng hải 1
Mã số mô đun: MĐ 6840109.20
Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun:
- Vị trí: Mô đun chuyên ngành được giảng dạy sau mô đun của một số mô đun
chuyên ngành như La bàn từ, máy điện hàng hải...trong học kỳ II của năm học
thứ nhất.
- Tính chất: Đây là mô đun kỹ thật cơ sở ngành
- Ý nghĩa và vai trò: Đây là mô đun đào tạo chuyên môn nghề, cung cấp cho
người học các kiến thức và kỹ năng cơ bản nhất về địa văn hàng hải
Mục tiêu mô đun:
- Trình bày được các kiến thức cơ bản về hàng hải địa văn, phao tiêu, chập tiêu,
các kiến thức về hải đồ, thao tác hải đồ, thuỷ triều Việt Nam;
- Xác định được toạ độ của 1 điểm trên hải đồ, đo được khoảng cách, hướng trên
hải đồ, nhận dạng được chập tiêu, phao tiêu, phân biệt được các loại hải đồ. Tu
chỉnh, thao tác, sử dụng bảo quản, chuẩn bị được hải đồ cho chuyến đi. Xác định
được vị trí tàu bằng một số phương pháp địa văn và bằng GPS, sử dụng được
thuỷ triều Việt Nam;
- Rèn luyện tính cẩn thận, chính xác trong việc xác định toạ độ, đo khoảng cách,
đo hướng, sử dụng, bảo quản, chuẩn bị hải đồ, xác định được vị trí tàu, sử dụng
lịch thuỷ triều Việt Nam để dẫn tàu an toàn.
Nội dung mô đun:
Thời gian
Lý Thực Kiểm
thuyết hành
Số
Tên các bài trong mô đun
Tổng
số
TT
tra
1
Toạ độ của một điểm- Hiệu vĩ độ, hiệu
kinh độ
6
5
6
5
2
2
2
1
4
3
4
4
0
2
3
4
Các đơn vị đo dùng trong hàng hải, chân
trời nhìn thấy, tầm nhìn xa mục tiêu
Các hệ thống phân chia mặt phẳng chân
trời, phương hướng trên biển.
Hệ thống phao tiêu, báo hiệu an toàn hàng
hải theo IALA.
0
0
0
xii
5
6
7
8
9
Số hiệu chỉnh la bàn từ
7
6
6
6
4
9
2
1
1
1
1
1
4
5
5
5
3
8
1
0
0
0
0
0
Những kiến thức cơ bản về hải đồ
Những thông tin quan trọng trên hải đồ
Tu chỉnh hải đồvà các ấn phẩm hàng hải
Bảo quản, chuẩn bị hải đồ
10 Thao tác đường đi trên hải đồ
Nguyên lí chung xác định vị trí tàu- Sai số
11
8
3
1
5
0
1
vị trí
Một số phương pháp xác định vị trí tàu
12
15
13
thường sử dụng
13 Thủytriều Việt Nam
Cộng
7
2
4
1
90
20
67
3
xiii
Bài 1.TỌA ĐỘ MỘT ĐIỂM, HIỆU VĨ ĐỘ, HIỆU KINH ĐỘ
Mã bài: MĐ.6840109.20.01
Giới thiệu:
Một trong những yếu tố quan trọng đảm bảo hành hải an toàn đó là xác
định chính xác tọa độ của 1 điểm xác định trên trái đất,đó chính là việc xác định
kinh độ và vĩ độ của điểm đó và khoảng cách trên biển.
Mục tiêu:
- Trình bày được toạ độ của một điểm trên trái đất, hiệu kinh vĩ độ;
- Xác định được toạ độ của một điểm trên hải đồ, tính được hiệu vĩ độ, hiệu kinh
độ khi biết toạ độ của điểm đi và toạ độ của điểm đến;
- Rèn luyện tính cẩn thận, nhanh chóng , chính xác, có trách nhiệm trong việc xác
định toạ độ của 1 điểm trên hải đồ, tính hiệu kinh vĩ độ.
Nội dung chính:
1. Tọa độ của một điểm
1.1.Một số khái niệm cơ bản
Hình 1.1. Khái niệm các đường trên bề mặt trái đất
1.1.1. Trục trái đất (Địa trục)
Trái đất quay không ngừng từ Tây sang Đông xung quanh một trục tưởng
tượng. Trục tưởng tượng đó gọi là trục của trái đất (PNPS). Những điểm đầu của
trục trái đất được gọi là những địa cực.
- Điểm nằm ở bắc bán cầu gọi là địa cực bắc (PN).
1
- Điểm nằm ở nam bán cầu gọi là địa cực nam (PS).
1.1.2. Vòng tròn lớn
Vòng tròn lớn là những vòng tròn có tâm là tâm trái đất, bán kính bằng bán
kính trái đất. Vòng tròn lớn chia Trái đất thành hai phần bằng nhau.
1.1.3. Mặt phẳng xích đạo- Đường xích đạo
Mặt phẳng vuông góc với trục trái đất và đi qua tâm trái đất gọi là mặt
phẳng xích đạo.
Giao tuyến của mặt phẳng xích đạo với bề mặt trái đất cho ta 1 vòng tròn
lớn. Vòng tròn lớn này gọi là đường xích đạo.
Mặt phẳng xích đạo chia trái đất thành 2 phần: Phần chứa địa cực Bắc gọi
là bán cầu Bắc và Phần chứa địa cực nam gọi là bán cầu Nam.
1.1.4. Đường vĩ tuyến
Giao tuyến giữa các mặt phẳng song song với mặt phẳng xích đạo với bề
mặt trái đất là các vòng tròn nhỏ. Các vòng tròn này được gọi là các đường vĩ
tuyến.
1.1.5. Mặt phẳng kinh tuyến, vòng kinh tuyến, đường kinh tuyến, kinh tuyến
gốc
Các mặt phẳng chứa trục Trái đất (PNPS) được gọi là mặt phẳng kinh tuyến.
Giao tuyến giữa mặt phẳng kinh truyến với bề mặt Trái đất tạo thành các
vòng tròn lớn. Các vòng tròn lớn này được gọi là các vòng kinh tuyến.
Nửa vòng kinh tuyến được giới hạn bởi 2 cực PN, PS được gọi là đường
kinh tuyến.
Kinh tuyến gốc hay còn gọi là kinh tuyến số 0, được chọn để làm mốc tính
cho các kinh tuyến khác. Năm 1884 một hội nghị quốc tế họp ở La Hay đã chọn
kinh tuyến đi qua đài thiên văn Greenwich ở ngoại ô London là kinh tuyến gốc
hay kinh tuyến số 0.
Kinh tuyến gốc và kinh tuyến 1800 tạo thành một mặt phẳng kinh tuyến.
Mặt phẳng kinh tuyến này chia trái đất thành hai phần: Bán cầu Đông và Bán cầu
Tây.
1.1.6. Các kinh tuyến, vĩ tuyến đặc biệt
Kinh tuyến 1800 gọi là kinh tuyến đổi ngày, bán cầu Đông hơn bán cầu Tây
một ngày. Tất cả tàu biển hoặc máy bay đi từ bán cầu Đông sang bán cầu Tây,
hoặc ngược lại khi qua kinh tuyến 1800 thì phải đổi ngày.
Vĩ tuyến 23027’N gọi là chí tuyến bắc.Vĩ tuyến 23027’S gọi là chí tuyến Nam.
Một điểm trên bề mặt trái đất được xác định bởi 2 đại lượng, vĩ độ địa dư (Lat) và
kinh độ địa dư (Long).
1.2.Vĩ độ địa dư (Lat)
2
Vĩ độ địa dưcủa một điểm trên bề mặt trái đất là góc hợp bởi pháp tuyến
với bề mặt trái đất tại điểm đó với mặt phẳng xích đạo hoặc đo bằng giá trị trên
cung kinh tuyến, giới hạn bởi xích đạo và vĩ tuyến đi qua điểm đó.
Vĩ độ địa dư biến thiên từ 00 đến 90, mang tên N hoặc S tùy thuộc điểm
đó nằm ở bắc hoặc nam bán cầu.
1.3. Kinh độ địa dư( Long )
Kinh độ địa dưcủa một điểm trên bề mặt trái đất là góc nhị diện hợp bởi
mặt phẳng kinh tuyến gốc và mặt phẳng kinh tuyến đi qua điểm ấy.
PN
KQ= dy
CQ= dx
C'
K
C
Q
90 +
u
y
x
O
a
H
E
-
90
'
x
OH=
CH= y
PS
Hình 1.2. Tọa dộ địa dư
Kinh độ địa dư có thể đo bằng góc cầu ở cực hay giá trị nhỏ nhất trên cung xích
đạo giới hạn bởi mặt phẳng kinh tuyến gốc và mặt phẳng kinh tuyến đi qua điểm
đang xét.
Kinh độ địa dưbiến thiên từ 000 đến 180, mang tên E hoặc W tùy thuộc
điểm đó nằm ở phía đông hoặc tây bán cầu.
2. Hiệu vĩ độ, hiệu kinh độ
Trong hàng hải, khi hành trình trên biển tàu luôn thay đổi vị trí nên ta phải
xem xét xem tọa độ của con tàu khi chạy từ điểm xuất phát tới điểm đích thay đổi
như thế nào, người ta đưa ra đại lượng hiệu kinh độ, hiệu vĩ độ.
Giả sử tàu chạy từ điểm A(LatA,LongA) đến điểm B(LatB,LongB) như (hình
1.3) thì giá trị kinh độ thay đổi 1 lượng, lượng thay đổi này được gọi là hiệu kinh
độ. Giá trị vĩ độ thay đổi 1 lượng, lượng thay đổi này được gọi là hiệu vĩ độ.
2.1. Hiệu vĩ độ
Hiệu vĩ độ là giá trị cung kinh tuyến, giới hạn bởi vĩ tuyến đi qua điểm xuất
phát và vĩ tuyến đi qua điểm đích,kꢀ hiệu HLat
3
Công thức tính: HLat = LatB- LatA
Trong đó: LatA là vĩ độ của điểm xuất phát.
LatB là vĩ độ của điểm đích.
Lat
Long
Hình 1.3. Hiệu Kinh độ - Hiệu vĩ độ
Nếu LatA,LatB mang tên N thì trong tính toán mang giá trị (+), Nếu mang
tên S thì trong tính toán mang giá trị (-).
Nếu kết quả phép tính có giá trị (+) thì HLatmang tên N, có giá trị (-) thì
HLatmang tên S.
HLat biến thiên từ 0 đến 180 và mang tên Bắc (N) hoặc Nam (S) tuỳ thuộc
vào tàu chạy về phía Bắc hay Nam bán cầu. Nếu tàu chạy về phía Bắc thì HLat
mang tên N, ngược lại tàu chạy về phía Nam thì HLat mang tên S.
2.2. Hiệu kinh độ
Hiệu kinh độlà giá trị nhỏ nhất trên cung xích đạo giới hạn bởi kinh tuyến
đi qua điểm xuất phát và kinh tuyến đi qua điểm đích,kꢀ hiệu: HLong
Công thức tính: HLong= LongB- LongA.
Trong đó:
LongA. là kinh độ của điểm xuất phát;
LongB là kinh độ của điểm đích.
Nếu LongA, LongB mang tên E thì trong tính toán mang giá trị (+),
Nếu mang tên W thì trong tính toán mang giá trị (-).
4
Nếu kết quả phép tính có giá trị (+) thì HLongmang tên E, có giá trị (-) thì
HLongmang tên W.
HLong biến thiên từ 000 đến 180 và mang tên đông (E) hoặc tây (W) tuỳ
thuộc vào tàu chạy về phía E hoặc W bán cầu. Nếu tàu chạy về phía E thì HLong
mang tên E, ngược lại tàu chạy về phía W thì HLong mang tên W.
Chú ý:Nếukhi tính toán giá trị hiệu kinh độ lớn hơn 1800 thì ta lấy 3600 trừ đi giá
trị đó và đổi tên gọi.
Tính hiệu vĩ độ, hiệu kinh độ của một điểm
Tàu xuất phát từ A (19030’20N;78020’50E)đến B(30045’60N;115030’80W).
Hãy xác định hiệu vĩ độ HLat, hiệu kinh độ HLong.
Các bước thực hiện:
- Bước 1: Xác định LatA , LatB , LongA , LongBtừ tọa độ điểm A, B;
- Bước 2: Tính HLat
Ta có HLat= LatB- LatA = 30045’60- 19030’20 =11015’40 >0
=> HLat =11015’40N
- Bước 3: Tính HLong
Ta có HLong= LongB- LongA. =(-)115030’80- 78020’50 =- 193051’30<0
=> HLong= 193051’30 W >1800 => HLong= 3600- 193051’30 =166008’70E.
Câu hỏi và bài tập
Kiến thức:
Câu 1.Trình bày về tọa độ của một điểm bất kỳ trên trái đất?
Câu 2.Trình bày về hiệu vĩ độ,hiệu kinh độ?
Kỹ năng:
Câu 3.Thực hànhtính hiệu vĩ độ HLat, hiệu kinh độ HLong Khi tàu xuất phát từ
A(15º20’20N;84º03’50E) đến B(40º15’00N;105º20’40W)?
Gợi ý:
- Xác định đúng tên gọi củaLatA , LatB , LongA , LongB ;
- Áp dụng đúng công thức;
-Chú ý khi tính toán.
Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập của bài.
-Đánh giá vể kiến thức: Tự luận.
- Đánh giá về kỹ năng: Thực hành.
5
Bài2.CÁC ĐƠN VỊ ĐO DÙNG TRONGHÀNG HẢI, CHÂN TRỜI NHÌN
THẤY,TẦM NHÌN XA MỤC TIÊU
Mã bài:MĐ.6840109.20.02
Giới thiệu:
Để xác định khoảng cách trên biển, kích thước vật thể, cũng như tầm nhìn
xa mục tiêu, ngoài các đơn vị đo thông dụng, trong hàng hải còn dùng thêm các
đơn vị đo chuyên biệt phù hợp với tính chất đặc thù của ngành.
Mục tiêu:
- Trình bày được các đơn vị đo dùng trong hàng hải. Khái niệm chân trời nhìn
thấy, tầm nhìn xa mục tiêu;
- Tính được chân trời nhìn thấy, tầm nhìn xa của mục tiêu tương ứng với độ cao
mắt người quan sát;
- Rèn luyện tính chính xác cẩn thận, chính xác khi đo tính toán tầm nhìn xa.
Nội dung:
1.Đơn vị đo dùng trong hàng hải
1.1. Đơn vị đo khoảng cách
Trong hàng hải để tính quãng đường tàu chạy trên biển cũng như trên hải
đồ, tính khoảng cách từ tàu đến mục tiêu… Người ta thường sử dụng đơn vị đo
độ dài là hải lꢀ (mile).
Định nghĩa:Hải lý là độ dài của một phút cung kinh tuyến trên bề mặt trái đất.
Chiều dài của 1 phút cung kinh tuyến (dS) được tính theo công thức:
(dS) = (1852,25- 9,31.cos2Lat) mét.
(2.1)
Vậy chiều dài của 1 phút cung kinh tuyến phụ thuộc vào vĩ độ Lat. Giá trị
này đạt cực tiểu tại xích đạo (1842,94m) và cực đại tại cực (1861,56m).
Để thuận tiện cho việc chế tạo và sử dụng các dụng cụ đo tốc độ và khoảng
cách khi hàng hải ngoài thực tế cũng như việc giải quyết một số bài toán. Năm
1928, một hội nghị quốc tế đã thống nhất lấy độ dài 1 phút cung kinh tuyến chuẩn
bằng 1852m, (tại Lat = 44014’).
1.2. Đơn vị đo tốc độ
Knots là đơn vị đo tốc độ của tàu thuyền, được đo bằng hải lꢀ trên giờ.
Ví dụ: Tốc độ tàu bằng 10 Knots tức là 10 hải lý trên giờ.
Ngoài ra trong hàng hải còn sử dụng đến các đơn vị đo tốc độ khác như
Km/h,m/s.
1.3. Các đơn vị khác
a. Đơn vị đo độ sâu, độ cao
6
Tải về để xem bản đầy đủ
126 trang
23161
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình mô đun Địa văn hàng hải I - Nghề: Điều khiển tàu biển", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- giao_trinh_mo_dun_dia_van_hang_hai_i_nghe_dieu_khien_tau_bie.pdf
