航跡繪算

航跡繪算是通過海圖作業求取推算船位的航海定位基礎方法，屬於航海能力評估的必修項目，需符合STCW公約的考證要求。該方法綜合運用羅經、計程儀數據及風流參數，通過連續推算實現船舶動態定位，具有危險預判功能。傳統教學因動態作圖複雜面臨可視化難題，現通過CAI課件動態演示提升教學效能。其套用場景涵蓋無風流、有風無流、有流無風及風流綜合四類條件，需遵守《海圖作業試行規則》的操作規範。

基本介紹

• 性質：航海定位方法
• 學科：航海科學技術
• 套用場景：船舶航行定位
• 教學要求：航海學必修內容
• 技術標準：海圖作業規範
• 相關公約：STCW公約

基本概念

航跡繪算（track plotting）是通過海圖作業推算船位的基礎航海技術，需綜合真航向、航程及風流壓差參數構建推算航線。其實質是利用矢量疊加原理，通過連續作圖確定船舶位置，為地文航海的核心內容。根據2021年船舶定位課件定義，其技術標準要求保留作業記錄至下一航次，海事發生時需完整保存相關海圖。

套用場景

• 正常航行：每小時記錄推算船位（EP），標註計畫航向（CA）、羅航向（CC）及羅經差ΔC
• 近危險區域：推算間隔縮短至30分鐘，必要時結合其他定位方法驗證
• 狹水道航行：可暫停連續推算，但需標記轉向點等關鍵節點

風流影響機制

風流壓差計算需遵循左正右負符號規則：

• 風壓差角α由風速、風舷角及船速共同決定，需通過實測或經驗公式確定
• 流壓差角β與流速矢量完全同步，通過構建水流三角形（TC線+流速矢量BC）求解在實際作業中，船長負責確定風流壓差值，駕駛員需每小時校驗修正。

技術方法

航跡繪算包含兩種主要計算方式：

1. 墨卡托算法：適用於高緯度或長距離航行，通過緯度漸長率修正投影變形
2. 中分緯度算法：用於中低緯度短程推算，公式為D=ScosC（D為東西距，S為航程，C為航向）據2022年航海學理論資料，無風流條件下優先採用直接標繪法，綜合風流影響時需分步修正（先風后流或先流後風）。

教學與評估

作為航海院校必修內容，航跡繪算在《航海學》課程中占20+2學時，包含10學時理論教學與2學時實操訓練。針對傳統黑板教學動態呈現不足的問題，大連海事大學2002年即提出CAI課件解決方案，2025年文獻進一步推出基於Matlab的自動化評估系統，實現STCW公約要求的標準化考核。教學重點包括：

• 風流壓差測算的作圖規範
• 推算船位誤差分析（無風流誤差≤2%SL，綜合風流誤差≤5%-8%SL）
• 12類典型實操案例解析（如轉向點標繪、水流三角形構建）

作業規範

海圖作業需嚴格執行以下標準：

• 航線標註須包含計畫航向、羅經改正量及風流壓差值
• 真航向線（TC）按2-4cm長度標繪，推算船位標記時間與計程儀讀數
• 使用紅色鉛筆記錄原始數據，藍色鉛筆標註風流壓差參數根據2019年船舶定位課件要求，連續推算中斷時需在中斷點標註船位坐標與時間。