115 高普考高考三級 航海技術 航海學 考古題詳解
第 一 題15 分
請解釋下列天文航海相關名詞之意涵?(每小題 5 分,共 15 分)
(一) 格林威治時角(Greenwich Hour Angle, GHA)
(二) 赤緯(Declination, Dec or )
(三) 恆星時角(Sidereal Hour Angle, SHA)
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核心觀念
本題考天球座標系中的三個角度量:格林威治時角與恆星時角是沿天赤道量取的時角;赤緯則是天體相對天赤道的角距。時角以格林威治子午圈或春分點為起算基準,赤緯以天赤道為基準。
解題方法
辨認每個名詞時,依序掌握「從哪裡起算、沿哪個方向量、量到哪個天體或點、範圍如何表示」,即可區分 GHA、Dec 與 SHA。
(一) 格林威治時角(Greenwich Hour Angle, GHA)
格林威治時角是沿天赤道,從格林威治子午圈向西量至天體時圈的角距。它表示天體相對格林威治子午圈的位置,通常以 至 表示。
地球向東自轉,因此在天球上觀察,天體相對格林威治子午圈向西移動,故時角以向西增加。GHA 常用於天文定位,將天體的赤道座標轉換為觀測者所在位置的計算資料。
(二) 赤緯(Declination, Dec 或 )
赤緯是天體相對天球赤道的角距,沿天體所在的時圈量取。由天球赤道向北量為北赤緯,向南量為南赤緯;通常以 至 表示,並以 N 或 S 標示方向。
赤緯相當於地理緯度在天球上的對應量:地理緯度以地球赤道為基準,赤緯則以天球赤道為基準。赤緯不是沿天赤道量取的時角。
(三) 恆星時角(Sidereal Hour Angle, SHA)
第 二 題30 分
試問在應用雷達航海時發生「間接回跡(Indirect Echoes)」及「多重回跡(Multiple Echoes)」偽像的成因為何?其分別產生的條件及特徵為何?
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核心觀念
本題考查雷達兩種常見偽回跡的反射路徑與PPI 顯示特徵。判讀時抓住關鍵差異:
- 間接回跡(Indirect echo):雷達波經船上結構或其他反射體折射路徑後返回,造成目標顯示在錯誤方位。
- 多重回跡(Multiple echoes):雷達波在本船與近距離強反射目標之間來回反射,形成同一方位上的一串回跡。
雷達以脈波往返時間測距,距離為
其中 為雷達波傳播速度, 為脈波往返時間。偽回跡的顯示位置,取決於雷達波實際走過的路徑,以及雷達接收到回波的時間與方位。
解題方法
依序說明兩種偽像的成因、發生條件、顯示特徵,並比較「錯方位」與「同方位多距離」的不同。
一、間接回跡
**成因:**雷達波先被本船桅杆、煙囪、吊桿等上層結構反射或遮蔽,再經真實目標反射返回;也可能經鄰近大型船舶、碼頭或岸上建物反射。由於天線接收到的是沿間接路徑返回的能量,雷達會把回波標在反射結構所對應的方位,形成假目標。
**產生條件:**雷達與真實目標之間存在具有反射性的船體結構或其他物體,且間接路徑上的回波強度足以被接收。船上結構造成的間接回跡常出現在該結構所形成的雷達陰影扇區內。
顯示特徵:
- 偽回跡通常出現在反射物所在的方位;若由船上結構造成,常落在陰影扇區內。
- 回跡距離通常與真實目標的直接回跡相同或非常接近,因為間接路徑增加的距離相對有限。
- 本船或目標航行時,偽回跡可能維持大致固定的相對方位,即使真實目標方位已明顯改變。
第 三 題30 分
請說明下列船舶,依國際海上避碰規則應顯示之燈號與號標為何?(每小題 10 分,共 30 分)
(一) 航行中從事引水業務之船舶。
(二) 操縱失靈之船舶。
(三) 從事拖網捕魚之船舶,即將網具或其他漁具於水中拖行時。
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核心觀念
本題考《國際海上避碰規則》(COLREG)依船舶作業狀態顯示燈號與號標的規定,分別適用第 29 條「引水船」、第 27 條「操縱失靈船」及第 26 條「漁船」。以命題當年(民國 115 年)法規為準。
依第 20 條,燈號通常於日落至日出間顯示,能見度不良時亦須顯示;號標於白天顯示。各船另須依題述狀態,加掛相應的航行燈、錨燈等。
解題方法
先辨認各船的特殊作業或操縱狀態,再套用對應條文,分別列出:
- 識別該船身分或狀態的特殊燈號。
- 船舶在航、對水有航速或錨泊時須加顯示的燈號。
- 規則要求的日間號標。
題目明示「航行中」的引水船,以及「即將網具或其他漁具於水中拖行」的拖網船,應列出相應的航行燈;操縱失靈船則依是否對水有航速,決定是否另顯示舷燈及艉燈。
各小題詳解
(一)航行中從事引水業務之船舶
依《國際海上避碰規則》第 29 條,引水船執行引水任務時,應在桅頂或接近桅頂處,垂直排列兩盞環照燈:
- 上白、下紅。
- 航行中另顯示左右舷燈及艉燈。
本題已說明船舶航行中,故須列出「白紅環照燈、舷燈、艉燈」。第 29 條並未規定此情形須顯示日間號標。
(二)操縱失靈之船舶
「操縱失靈」即船舶因特殊情況,不能依規則要求操縱,因而不能讓出他船航路,屬第 27 條所稱「失去操縱能力之船舶」(Not Under Command)。
依第 27 條,應顯示:
- 兩盞紅色環照燈垂直排列。
- 日間號標為兩個黑色球體,垂直排列。
- 若船舶對水有航速,另顯示舷燈及艉燈;若未對水有航速,不顯示舷燈及艉燈。
第 四 題25 分
甲船艏向(Ship Heading, SH)為 ,測得乙船相對方位(Relative Bearing, RB)為 ,已知乙船艏向(SH)為 ,試求乙船測甲船之相對方位(RB)為何?
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核心觀念
相對方位(Relative Bearing, RB)是以觀測船艏向為 ,沿順時針方向量至目標船方向,範圍為 至 。本題先由甲船的艏向與所測得的相對方位,求出乙船相對甲船的方位;再換算成乙船自己的相對方位。
解題方法
甲船艏向為 ,甲船測得乙船相對方位為 ,所以乙船相對甲船的方位為:
因此,甲船測乙船的真方位為 。乙船測甲船的真方位與前者相差 :