112 關務特考三等 船舶駕駛 航海學 考古題詳解

112 年・關務特考・三等・船舶駕駛
試題代碼 航海學

第 一 題25 分

某船 DR L 45∘10.0′L\,45^\circ10.0'，λ 30∘15.0′W\lambda\,30^\circ15.0'W，以航向 180∘180^\circ、航速 20 節航行。已知眼高 31 呎，IE 1.0 在弧上（On the Arc），觀測天體資料及航海用表（節錄）如下：

天體：Deneb
時間：0609
Sextant Altitude：46∘42.9′46^\circ42.9'
GHA：327∘11.5′327^\circ11.5'
Dec：45∘10.9′N45^\circ10.9'N
Z：N66.4∘EN66.4^\circ E

🖼️【此處有附圖，請對照原卷】

（一）使用計算法求出該天體自 AP 之計算高度（HcH_c），並繪出解算該題所需之簡易天文航海三角形。（7 分）

（二）參考航海用表，求出截距（高度差）的長度與方向（需有詳細之計算過程）。（6 分）

（三）請詳述 0616 時如何利用截距法，繪製該天體之天文位置線，並須寫出各條件之數值。（12 分）

🖼️ 本題原卷含圖表。基於試題來源之版權考量，本站不轉載原卷影像； 題目文字已完整轉錄，圖表請自行參閱考選部公告之試題原檔。

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核心觀念

本題考查：

  1. 由 DR、GHA、經度求地方時角 LHALHA。
  2. 利用天文航海三角形計算天體計算高度 HcH_c。
  3. 將六分儀高度修正為觀測高度 HoH_o。
  4. 由 Ho−HcH_o-H_c 求截距，並依天體方位線繪製天文位置線。
  5. 將觀測時刻的 DR 推算至繪圖時刻 0616。

（一）計算天體自 AP 之計算高度 HcH_c

1. 求地方時角

西經取負值：

LHA=GHA−λWLHA=GHA-\lambda_W LHA=327∘11.5′−30∘15.0′=296∘56.5′LHA=327^\circ11.5'-30^\circ15.0' =296^\circ56.5'

因此，天體位於觀測者子午線以東，計算方位為：

Z=N66.4∘EZ=N66.4^\circ E

2. 天文航海三角形各條件

觀測者緯度：

L=45∘10.0′NL=45^\circ10.0'N

天體赤緯：

Dec=45∘10.9′NDec=45^\circ10.9'N

天體極距：

PD=90∘−Dec=44∘49.1′PD=90^\circ-Dec =44^\circ49.1'

觀測者天頂距：

Zd=90∘−HcZ_d=90^\circ-H_c

天文三角形中：

  • 極點 PP 至天頂 ZZ 的邊：90∘−L=44∘50.0′90^\circ-L=44^\circ50.0'
  • 極點 PP 至天體 XX 的邊：PD=44∘49.1′PD=44^\circ49.1'
  • 夾角：LHA=296∘56.5′LHA=296^\circ56.5'，計算三角形取其小角 63∘03.5′63^\circ03.5'
  • 天頂 ZZ 至天體 XX 的邊：Zd=90∘−HcZ_d=90^\circ-H_c

簡圖可表示如下：

 P
 / \
 44°50.0' / \ 44°49.1'
 / \
 Z-------X
 Z_d

 ∠ZPX = 63°03.5'

3. 以計算法求 HcH_c

採用高度公式：

sin⁡Hc=sin⁡Lsin⁡Dec+cos⁡Lcos⁡Deccos⁡LHA\sin H_c =\sin L\sin Dec+\cos L\cos Dec\cos LHA

代入：

sin⁡Hc=sin⁡45∘10.0′sin⁡45∘10.9′+cos⁡45∘10.0′cos⁡45∘10.9′cos⁡296∘56.5′\sin H_c =\sin45^\circ10.0'\sin45^\circ10.9' +\cos45^\circ10.0'\cos45^\circ10.9' \cos296^\circ56.5' sin⁡Hc≈0.7283\sin H_c\approx0.7283

故：

Hc≈46∘44.5′\boxed{H_c\approx46^\circ44.5'}

（二）求截距長度與方向

1. 將六分儀高度修正為觀測高度 HoH_o

六分儀讀數：

Hs=46∘42.9′H_s=46^\circ42.9'

（1）指標差

IE 1.0′1.0' 在弧上，修正量為負：

IC=−1.0′IC=-1.0'

（2）眼高差

眼高 3131 呎，查表得：

Dip=−5.4′Dip=-5.4'

（3）折射差

由航海用表，表觀高度約 46∘43′46^\circ43'，折射修正取：

Ref=−0.9′Ref=-0.9'

因此：

Ho=Hs+IC+Dip+Ref=46∘42.9′−1.0′−5.4′−0.9′=46∘35.6′\begin{aligned} H_o &=H_s+IC+Dip+Ref\\ &=46^\circ42.9'-1.0'-5.4'-0.9'\\ &=\boxed{46^\circ35.6'} \end{aligned}

2. 求截距

截距=Ho−Hc\text{截距}=H_o-H_c =46∘35.6′−46∘44.5′=−8.9′=46^\circ35.6'-46^\circ44.5' =-8.9'

因為 1′1' 高度差相當於 11 海里：

截距=8.9 海里 Away\boxed{\text{截距}=8.9\text{ 海里 Away}}

方向依方位角：

Z=N66.4∘E\boxed{Z=N66.4^\circ E}
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第 二 題25 分

請回答下列問題：

（一）請說明下列燈（Light）之意義。（15 分）

  1. Oc.G.6 sec 20 m 7 M (U)
  2. Alt. W.R. 18 sec 80 m 25 M
  3. Iso. Y. 10 sec 120 ft 12 M “6”

（二）某船航向 090∘090^\circ、航速 15 節，於 1415 測得燈塔 A 之方位 058∘058^\circ，於 1439 再測得該燈塔方位為 034∘034^\circ，請預測燈塔於正橫時距船之距離。（10 分）

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核心觀念

航海圖上的燈號資料，通常依序表示燈光性質、顏色、週期、燈高及光達距離；附加字母或數字則提供特殊辨識資訊。MM 在距離資料後代表海里（nautical miles）。

解讀

  1. Oc.G.6 sec 20 m 7 M (U)
  • Oc.：明暗光（Occulting），明光時間長於暗光時間。
  • G.：綠色。
  • 6 sec：一個完整明暗週期為 6 秒。
  • 20 m：燈高 20 公尺。
  • 7 M：光達距離 7 海里。
  • (U)：以摩斯碼字母 U 作為辨識信號。
  1. Alt. W.R. 18 sec 80 m 25 M
  • Alt.：交替光（Alternating），燈光顏色依序交替變換。
  • W.R.：白色與紅色交替。
  • 18 sec：一個完整交替週期為 18 秒。
  • 80 m：燈高 80 公尺。
  • 25 M：光達距離 25 海里。
  1. Iso. Y. 10 sec 120 ft 12 M “6”
  • Iso.：等明暗光（Isophase），明光與暗光時間相等。
  • Y.：黃色。
  • 10 sec：一個完整明暗週期為 10 秒。
  • 120 ft：燈高 120 英尺。
  • 12 M：光達距離 12 海里。
  • “6”：圖上標示的燈號識別號碼 6。

解題技巧

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第 三 題25 分

請寫出下列（一）～（四）縮寫字母之英文全名及說明其意涵，並請計算第五題。（每小題 5 分，共 25 分）

（一）SENC

（二）ECDIS

（三）RCDS

（四）ECS

（五）某 27 cm×27 cm27\ \mathrm{cm}\times27\ \mathrm{cm} 的顯示器，若該顯示器解析度為 32 點/mm。當使用解析度為 64 點/mm 及比例尺為 1/40,0001/40{,}000 的點陣式海圖時，則可顯示的海圖範圍為幾海里？

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核心觀念

本題考查電子海圖系統的縮寫、功能定位，以及點陣式海圖的顯示尺度換算。計算時要分清楚「顯示器解析度」與「海圖資料解析度」：海圖資料的每毫米點數是顯示器的兩倍，因此海圖影像顯示時會縮小。

（一）SENC

英文全名： System Electronic Navigational Chart，系統電子航海圖。

意涵： ECDIS 將 ENC 及其更新資料轉換後，形成供系統內部使用的資料庫。SENC 可包含航海圖資料及相關補充資料，供 ECDIS 查詢、顯示與航線規劃使用。

（二）ECDIS

英文全名： Electronic Chart Display and Information System，電子海圖顯示與資訊系統。

意涵： 符合 IMO 性能標準的船舶導航資訊系統，使用 ENC 轉換成的 SENC，並結合船位等導航感測器資訊，協助航線規劃與航行監控。符合規定並具備適當備援時，可作為法定海圖使用。

（三）RCDS

英文全名： Raster Chart Display System，點陣式海圖顯示系統。

意涵： 顯示 RNC（Raster Navigational Chart，點陣式航海圖）的系統，並可結合導航感測器提供的位置資訊，協助航線規劃與航行監控。點陣海圖是整幅圖像，通常無法像向量海圖一樣逐項查詢圖徵；以 RCDS 模式航行時，須注意其限制並備妥適當紙海圖。

（四）ECS

英文全名： Electronic Chart System，電子海圖系統。

意涵： 泛指用於顯示電子海圖並提供導航資訊的系統，但不符合 IMO 對 ECDIS 的完整性能標準。因此，ECS 單獨使用不能取代法定海圖要求。

（五）顯示海圖範圍

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第 四 題25 分

請回答下列問題：

（一）在適航水道中，他船應視本船為追越船之條件為何？（12 分）

（二）不得解除避讓他船（被追越船）之義務的條件為何？（4 分）

（三）請分述本船擬追越他船，及被追越之他船表示同意之音響信號。（9 分）

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核心觀念

本題考《1972 年國際海上避碰規則》（COLREG）第 13 條「追越」及第 34 條「操船與警告信號」。判斷追越的關鍵，是追越船相對於被追越船的來向；判斷追越義務何時解除，則看追越船是否已經「完全駛過並讓清」。

以下以命題當年（民國 112 年）法規為準。

（一）他船應視本船為追越船的條件

依 COLREG 第 13 條，本船從他船正橫後方逾 22.5 度的方向接近，且正在追上他船時，即屬追越。換言之，本船位於他船船尾方向兩側的尾燈扇區內；夜間若從他船觀察，應只能看到本船的尾燈，看不到左右舷燈。

若對是否構成追越有疑問，應假定自己是追越船，並依追越規定行動。這項規定避免船舶因分類不明而延誤避讓。

（二）不得解除避讓義務的條件

追越船在追越過程中，即使兩船間的方位後續改變，也不得因此將情況改認為交叉相遇，或解除避讓被追越船的義務。追越船必須持續讓清，直到已完全駛過被追越船並確定安全。

（三）追越意圖及被追越船同意的音響信號

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