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民國115年 高考三級 航海技術 航海學考古題
民國115年 高考三級 航海技術 航海學收錄考選部官方試題,共 4 題可線上瀏覽,考選部未公告本科目答案。
題目與答案
請解釋下列天文航海相關名詞之意涵?(每小題5 分,共15 分)
格林威治時角(Greenwich Hour Angle, GHA)
赤緯(Declination, Dec or d)
恆星時角(Sidereal Hour Angle, SHA)
參考解答(AI 生成,非官方) 一、天文航海以天球赤道、格林威治子午線及春分點為基準描述天體位置。GHA 與 SHA 均為沿天球赤道向西量取的角量,Dec 則為垂直於赤道的緯度分量;三者配合觀測者經緯度,可求天體地理位置(Geographic Position, GP)與觀測船位。 二、格林威治時角(Greenwich Hour Angle, GHA):由格林威治子午線沿天球赤道向西量至天體時圈的弧角,範圍 0°至 360°,隨地球自轉而增加。若觀測者經度為 λ,則當地時角 LHA=GHA-東經 λ(或 GHA+西經 λ),為天文定位計算的核心。 三、赤緯(Declination, Dec,航海曆常以小寫 d 表示):天體中心沿時圈與天球赤道間的角距離,向北或向南量取 0°至 90°,以 N/S 標示。赤緯相當於天體地理位置(GP)的緯度;太陽赤緯在南北回歸線間變化,恆星赤緯短期內近乎固定。 四、恆星時角(Sidereal Hour Angle, SHA):由春分點(First Point of Aries)沿天球赤道向西量至恆星時圈的弧角,範圍 0°至 360°。恆星 SHA 見於航海曆且短期不變,故恆星 GHA=GHA Aries+SHA(取模 360°);SHA 與 Dec 共同決定恆星在天球上的位置。 五、應用上,GHA 與 SHA 都以「向西」為正,可避免 E/W 混淆;Dec 以 N/S 表示。觀測天體高度後,利用 GHA、Dec 求 GP,再以截距法(Intercept Method)畫位置線;GHA Aries 亦為恆星時角計算的樞紐。
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?
(30 分)
參考解答(AI 生成,非官方) 一、雷達偽像(false echoes)是電磁波在傳播、反射或接收過程中,未沿天線至目標的直接路徑往返,致螢幕顯示與目標真實位置不符。間接回跡屬「路徑反射」造成的方位/距離錯誤;多重回跡屬「脈波往返多次」造成的重複顯示,兩者成因與辨識方法不同。 二、間接回跡(Indirect Echoes)成因:雷達脈波先照射大型反射面,再反射至目標,回波沿同一路徑返回;雷達依總傳播時間計距,顯示距離約為船至反射面與反射面至目標距離之和,通常大於真距,方位則取決於反射面。常見條件為船舶接近防波堤、橋梁、岸壁、懸崖或大型船側,且目標與反射面構成間接路徑、直接路徑受遮蔽。 三、其特徵為:假回跡出現在反射體的方位上,常位於反射體回跡之後方或延伸線上;顯示距離通常大於目標真實距離,影像可能扭曲、重疊或忽隱忽現;改變船位、航向或雷達天線高度後,假跡位置明顯改變。與海圖、目視及真方位比對,可發現目標實際不在該方位。 四、多重回跡(Multiple Echoes)成因:強烈脈波在自身船與近距離大型目標之間來回反射,每次往返均被接收,形成一連串回跡。條件為目標反射強、距離近、正橫或大面積受波,海面平靜、增益過高或衰減不足時更明顯。 五、特徵為:各回跡位於同一方位,間隔約等於目標真距,強度隨次數遞減;最靠近者通常為真實目標,其後依序為二倍、三倍距離的假回跡,易誤判為船隊或岸線。辨識時可降低增益、調整 STC/FTC、改變距離檔或航向,並以目視、海圖及 ARPA 交叉核對,不可僅憑單一回跡避讓。
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)
航行中從事引水業務之船舶
操縱失靈之船舶
從事拖網捕魚之船舶,即將網具或其他漁具於水中拖行時
參考解答(AI 生成,非官方) 一、國際海上避碰規則(International Regulations for Preventing Collisions at Sea, COLREGs)以船舶狀態、作業性質及是否航行中區分燈號與號標;燈號須依規定垂直排列、顯示 360°環照或依舷側顯示,號標則於日間懸掛。以下依規則第二十六、二十七、二十九條說明。 二、航行中從事引水業務之船舶:夜間於桅頂或附近顯示兩盞環照燈,垂直排列,上白下紅;航行中另加左右舷燈及艉燈。此為引水船作業燈號,日間規則未另定號標;若未從事引水業務,則依同長度船舶的一般燈號顯示。 三、操縱失靈之船舶(Not Under Command):夜間於最易看見處顯示兩盞環照紅燈垂直排列;日間顯示兩個球體或類似號標垂直排列。若在水中移動(making way),另加舷燈及艉燈;若僅漂浮而未移動,則不顯示舷燈、艉燈,亦不顯示桅燈。錨泊時另加錨泊燈或號標。 四、從事拖網捕魚之船舶:夜間顯示兩盞環照燈垂直排列,上綠下白;並於綠燈之後方、較高處顯示一盞白色桅燈,船長未滿 50 公尺者得免顯示但可顯示;移動中另加舷燈及艉燈。日間顯示兩個尖端相接的圓錐號標,垂直排列。 五、辨識要點:引水船為「上白下紅」,操縱失靈為「雙紅+雙球」,拖網漁船為「上綠下白+雙錐尖相接」;操縱失靈與操縱能力受限船舶不同,後者為紅白紅環照燈及球-菱-球號標。答題時應同時寫明燈號顏色、垂直次序、環照角度及日間號標。
甲船艏向(Ship Heading, SH)為040°,測得乙船相對方位(Relative
Bearing, RB)為020°,已知乙船艏向(SH)為330°,試求乙船測甲船之
相對方位(RB)為何?(25 分)
參考解答(AI 生成,非官方) 一、角度約定:真方位(True Bearing, TB)自真北順時針量至 000°~360°;相對方位(Relative Bearing, RB)自船艏順時針量至 000°~360°。兩者關係為 TB=SH+RB(取模 360°),反方位則為 TB±180°;解題時先統一為真方位,再換算相對方位,可避免左右舷混淆。 二、先求甲測乙之真方位:TB_AB=SH_A+RB_A=040°+020°=060°。此即由甲船位置指向乙船的方向;因 060°介於 000°與 090°之間,乙船位於甲船的東北偏東,距離不影響方位計算。 三、求乙測甲之真方位:同一連線的反方位為 TB_BA=060°+180°=240°。此即由乙船位置回指甲船的真方位;若以 060°減 180°得-120°,取模 360°亦為 240°,結果一致。 四、求乙船之相對方位:RB_BA=TB_BA-SH_B=240°-330°=-90°,取模 360°得 270°。亦即以乙船艏向 330°為基準,順時針轉 270°(或逆時針轉 90°)可指向甲船,故甲船位於乙船左舷正橫。 五、換算與驗算:270°可記為「90° port」(左正橫);由乙艏 330°向左轉 90°即達 240°。本題假設兩船艏向均為真航向、無羅經差與風流漂移,且相對方位採順時針 0°~360°;若採左/右 0°~180°表示法,應寫 90°左舷。題目資料足以求得唯一角度,但未給距離,不能求兩船距離。