海上航行的GPS 航海钟的变迁与发展

2015-09-22 13:42:45    来源:中国勘测联合网

摘要:人类最早的航海活动,始于新石器时代晚期,那时候只有初级的引航技术,即靠着对地形、水势的辨认以计算远近,观测日月星辰以判别方向,直到航海钟的出现,是人类航海历史上的一大突破,作为精密可靠的导航仪器持续使用到八十年代,GPS导航出现之后。

  人类最早的航海活动,始于新石器时代晚期,那时候只有初级的引航技术,即靠着对地形、水势的辨认以计算远近,观测日月星辰以判别方向,但这让我们受制于陆地, 无法去到看不见陆地的海域。

  到了大航海时代,人们借助指南针来辨别方向,但它并不能告诉我们航行的距离。

  在远洋航海中,为了确定船在海面的准确位置及航向,是必须测定经纬度的。从前船员们是通过观测太阳或者北极星的高度确定纬度,但没有任何天体能够用来直观地显示经度的差异。因此航海家们只能依靠测量航速来估算自己的相对位置。

  直到航海钟的出现,是人类航海历史上的一大突破,作为精密可靠的导航仪器持续使用到八十年代,GPS导航出现之后。


什么是航海钟

  航海钟,又称航海天文钟或精密钟,是偏差0.5秒的高精度、可携带的机械计时仪表。它可以用来指示时刻、测量时间间隔、航海定位和野外天文观测。

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航海钟的发明

  世界上第一台航海钟,是由英国钟表匠约翰·哈里森发明的。他的一生几乎都花在了研发航海钟上。


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  1736年,约翰·哈里森造出了第一台航海钟,后人把它命名为H1。这台1米见方、重达42公斤的庞然大物采用了哈里森发明的“蚂蚱腿”装置,即用两根弹簧把两个金属钟摆的两头连在一起,使钟摆的摆动频率摆脱了海浪颠簸的影响。

  由于H1在第一次短途航海试验中,体现出了一些不足之处,哈里森加以改进,在1741年又制作了一台H2。可还没等H2完工,哈里森又发现了一个致命缺点,便又开始制作H3。H3花了他19年时间, H1、H2和H3都是庞然大物,因为当时的钟表界都认为只有大的钟表才会准确。

  一个偶然事件终于让哈里森意识到,小型高频振子才是避免受环境影响的最佳办法。他毅然决定推倒重来,开始制作H4。1759年,哈里森终于造出了一块直径为13厘米,重1.45千克的比怀表大一点的航海表。这H4携带方便,准确性也大大提高了。


航海钟的变迁与现今的意义

  随着工业技术的发展,航海钟经历了古代航海钟、现代机械、石英航海钟、现代工艺航海钟的变迁。


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  后来GPS导航定位系统出现,并被广泛使用,航海钟则从海洋航行船必备的仪器变成备用仪器。而随着钟文化的推广,航海钟又被时代赋予了新的意义。

  英国肯密狄钟厂(根据航海家哈里森发明“H1”型航海钟)推出世界上第一个工艺航海透视钟。

  此钟的零部件均为单件制作,经精工打磨,由高级钟表匠精心装配,调试而成,是集计时与观赏,收藏于一体的古朴,典雅的精美工艺机械时钟,具备观赏和收藏价值。(中国勘测联合网综合编撰)


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