109 一般警察特考四等 水上警察人員航海組 航海學概要 考古題詳解

核心觀念

本題考海圖燈質註記的讀法。燈質通常依序表示發光方式、閃光群組、燈色、週期、燈高及光力。題目中的 Fl（2+1）W15s25ft20M 是助航燈標的燈質資料。

解題方法

逐項拆讀註記：

• Fl：閃光燈（Flashing light），明暗交替，且每一明期間通常短於暗期間。
• （2+1）：群閃分組為「先閃兩次、再閃一次」，也就是一組共有三次閃光，組內以暗間隔分開。
• W：白色（White）。
• 15s：完整燈光週期為 15 秒；週期是從一組閃光開始到下一組相同閃光開始的時間。

核心觀念

位置線（Line of Position, LOP）是海圖上所有「符合某一項觀測結果」的船位所形成的幾何線。觀測本身通常只能把船舶限制在一條線上；船舶實際位置仍可能是該線上的任一點。因此，須將兩條以上方向不同、且在同一時刻有效的位置線交會，才能求得船位。

例如，測得船舶至燈塔的距離為 $r$，船位便在以燈塔為圓心、半徑 $r$ 的圓周上；測得燈塔方位，船位便在通過燈塔、且符合該方位的方位線上。將另一項獨立觀測所得的位置線與前者交會，交點即為船舶船位。

位置線的特性

1. 一條位置線不能單獨確定船位。 它只表示船舶可能所在的一系列位置。
2. 兩條位置線的交點可構成船位。 兩線須方向不同；若兩線幾乎平行，交點對觀測誤差十分敏感，船位精度較差。
3. 多條位置線可互相校核。 三條以上的位置線通常不會完全交於同一點；若交會形成小三角形，稱為誤差三角形（cocked hat），可依觀測品質及誤差狀況判定最可信船位。
4. 位置線須配合觀測時間使用。 不同時間取得的位置線，必須先把較早的位置線依船舶航行的航向與距離移至同一時刻，才可與較晚的位置線交會。
5. 位置線的形狀取決於觀測量。 方位觀測形成方位線；距離觀測形成等距圓弧；測深可對應海圖上的等深線；天文觀測則形成等高度位置圈。在船位附近，天文位置圈的短弧可近似為直線位置線。

解題方法：由觀測建立位置線，再求交點

一、取得觀測量並在海圖上標繪

船舶可利用下列觀測建立位置線：

• 陸標方位： 確認陸標在海圖上的位置，依觀測方位繪出通過陸標、指向船位方向的方位線。若觀測的是船舶看向陸標的方位，繪圖時須取反向方位。
• 雷達距離或目視距離： 以已知陸標為圓心，按量得距離繪出圓弧；船舶位於該等距線上。
• 兩標方位： 分別繪出兩個已知陸標的方位線，交點為船位。
• 天文觀測： 由天體高度觀測取得等高度位置圈，再以截距法繪出該位置圈在推算船位附近的切線位置線。

核心觀念

本題考查天文定位中，如何比較「實際觀測所得的高度」與「由假定船位計算出的高度」，再以兩者差值求出截距。三者常用符號如下：

• 觀測高度：$H_o$（Observed Altitude）
• 計算高度：$H_c$（Computed Altitude）
• 截距：$a$（Altitude Intercept）

（一）觀測高度（Observed Altitude）

觀測高度是以六分儀量得天體高度後，經必要修正而得到的天體高度，通常記為 $H_o$。修正項目包括六分儀高度的指標差、眼高差、天文折射、視差及半徑差等；實際採用哪些修正，依天體種類及觀測條件而定。

因此，$H_o$不是未修正的六分儀讀數，而是供天文定位使用的修正後高度。

（二）計算高度（Computed Altitude）

計算高度是以某一假定船位（Assumed Position, AP）為基礎，利用天體的格林威治時角（GHA）、赤緯（Dec.）及該假定船位的緯度、經度，經球面三角計算所得的天體高度，記為 $H_c$。

其基本關係可由高度公式表示：

核心觀念

無法利用岸上目標取得位置線時，不能只靠目視岸標定位；應以最近一次已知船位為基礎，持續推算船位，並用可取得的其他觀測資料修正。航海上要區分：

• 推算船位（DR, Dead Reckoning）：由已知船位，依航向、航速及航行時間推算而得，未計入風壓差、流壓差等外力影響。
• 估計船位（EP, Estimated Position）：以推算船位為基礎，再估計並計入風、流等影響，因而比單純推算船位更接近實際船位。
• 觀測船位（Fix）：由位置線交會或電子定位設備等觀測資料確定的船位。

題目所問的「較佳的概略位置」，答題重點是：先作推算，再把可估計的外力影響納入，得到估計船位；若有可用的天文或電子定位資料，則用來校核或更新船位。

解題方法

核心觀念

本題考查利用觀測天體高度，配合推算高度，求取天文位置線的基本程序。

天文位置線是地球表面上所有能使某天體呈現相同觀測高度的位置所形成的線。實際作圖時，以推算船位為中心，先計算該天體在推算船位的高度與方位，再比較觀測高度，求出截距，沿方位線標出截距並作垂線，即得位置線。

常用符號如下：

• $H_o$：觀測高度，經六分儀讀數經改正後所得。
• $H_c$：計算高度，依推算船位及天體資料計算所得。
• $a$：截距，$a=H_o-H_c$。
• $Zn$：計算方位，即天體自推算船位觀測的方位角。

每 $1'$ 緯度相當於 $1$ 浬，因此高度差的角分數值可直接換算為浬數。

解題方法：求取天文位置線六大步驟

1. 選定觀測時刻，記錄六分儀高度 觀測天體高度並記錄觀測時刻、六分儀讀數、眼高及相關觀測資料。觀測時刻應盡量準確，因天體位置及船位均隨時間改變。

2. 求觀測高度 $H_o$ 將六分儀讀數依序作必要改正，通常包括指標差、眼高所生的俯視差，以及天體視差、折射等改正，求得該天體的觀測高度 $H_o$。改正項目依天體種類及觀測條件而定。

3. 求觀測時刻的推算船位 以已知船位為起點，利用觀測前後的航向、航速及航行時間推算至觀測時刻，求得推算船位（假設船位）。求取天體高度與方位時，均以此船位作為計算基準。

4. 查取天體資料並計算 $H_c$ 與 $Zn$ 由觀測時刻換算格林威治時角，並查閱航海曆取得天體赤緯等資料；再依推算船位的緯度、經度及天體資料計算高度 $H_c$ 與方位 $Zn$。