船舶在航行时，在电子海图和雷达的本船上都有一个矢量线。正是因为船员等船舶操作者司空见惯，天天用，反而可能并没有搞清楚，这个矢量线到底是什么？为此，我花了一个多小时的时间，画了一张很有价值的图，如下所示：有人可能说，这个不是太简单了吗？你图上那个橙色的线，就是矢量线，不就是代表船舶的方向吗？确实是方向，但既然是方向，为什么在矢量线的上面还能看到船位呢？方向是船首向还是航迹向？矢量里面有速度，既然是速度为啥还能表示船位？矢量线表示的意思真的是速度还是和速度有关的位移？这个位移有前提条件吗？这个箭头到底是什么意思？有什么用，怎么用？这个事情，看似简单，其实并不容易说清楚，也不容易想明白。陀螺罗经就是电罗经，电罗经显示的航向，当然是船首向，也就是上面蓝色虚线箭头表示的方向，当然是相对于真北的方向，在雷达或者ECDIS上常用HDG表示。绿色箭头的虚线表示是风流方向，对于上图那个灰色的本船来说，是左舷来风，为了简单起见，假定风流对船产生作用的方向都是同一个方向，从左舷来。灰色的本船，如果在无风无流的条件下，就会沿着HDG前行，其船首向就是航迹向。在有风有流的条件下，本船被风流压向了下风方向上，也就是说，船首虽然指向了蓝色虚线箭头的方向，但实际上船舶重心走过的航向是橙色实线箭头指示的方向，也就是航迹向。那么，在船首向和航迹向之间的夹角，就是大名鼎鼎的风流压差，就是图上绿色实线指示的那个角度。因此，这个问题最容易搞清楚：蓝色虚线箭头的方向代表船首向，橙色实线箭头的方向代表航迹向，两个方向线之间的夹角就是风流压差。究其根本，这个船首向也好，航迹向也好，表示的都是方向，用航海学的规矩，两者有大小，也就是有具体数值的，其大小就是两者相对于真北的方向角。例如，可以说上图中的船首向为055，航迹向是075，那么风流压差就是+20°，箭头表示方向，带箭头的射线自然就是方向线。但需要注意的是，船首向是由电罗经给出来的，本质上就是一个方向，而方向本身并不一定代表着速度。有人说，船首向有大小例如030，070，090，180等等，也有方向箭头，那么船首向是不是矢量？因为数学里面的矢量和航海里面的不是一回事。在数学里面，矢量就是既有大小又有方向的量，船首向只是一个方向，只是构成矢量其中的一个条件，单单一个方向不构成矢量。船首向的那些角度是相对于真北这个基准的角度，并不是船首向这个方向本身自带的数值。数学里面的矢量指的是这一个物理量有方向，用箭头表示，用箭头所在的线段长度表示这个物理量的大小，你不能用箭头所在直线的相对方位角表示这个物理量的大小，这才是本质上的区别。在数学和物理上，两个有方向没有大小的射线如何做平行四边形法则，如何计算？根本没办法计算。从本质上说，船首向和航迹向就是两个方向，在各自的方向上没有大小，其所谓的大小只是相对于真北这个参照物的大小，而非本身大小，所以两者都不是数学和物理上说的矢量。之所以有时候称这两个方向为矢量，其实指的就是方向，是一种不严格的说法，在数学上和物理上都是不成立的。要注意，ECDIS上这两个方向不要和ARPA里面做舰操图的自始返航向终连搞混了。舰操图上带箭头的线段确实是速度矢量，与本文所讲的完全不是一个意思。那问题又出现了，既然船首向，航迹向都只是方向不是矢量，那么，电子海图和雷达上的矢量线是什么，既然不是矢量，为什么叫矢量线？以电子海图为例，ECDIS上这个橙色箭头，确实被称为矢量线，英文是vector. 从上面的分析可以知道，这根橙色实线箭头的方向代表航迹向，就是一个方向，这本身没有任何问题，这肯定是对的。但是航海上为了方便，就想着，能不能在这个航迹向上，表示出未来几分钟的船位呢？这个想法一点也不新奇，学过航海的都知道，其实这正是海图作业的根本思想。这根橙色的矢量线，实际上是根据航海上的需要做了一下技术处理，完全是航海专业自己的一个技术问题。你在ECDIS上找到矢量线设置那个对话框或者界面，输入6min，点击确定或者应用按钮。ECDIS马上就收到了你输入的数值，从编程的角度上来说，这个6min作为一个数值就赋给了ECDIS系统中vector_time这个成员变量。当前，这个vector_time成员变量对应的数值就是6min.船上的GPS，实时测得船舶当前时刻准确的对地航向和对地航速，也就是长说的在真矢量（True Vector）模式下的COG和SOG，这两个数是船舶这个质点相对于地球的实际航向和航速，也就是风流压差影响后船舶质点实际的航向和航速。于是，在ECDIS系统中，这个SOG这个对地速度是一个具体的数值，它会与刚才设置好的那个vector_time相乘，也就是SOG×vector_time/60，那么，这个乘积的结果代表的意思就是，如果船舶以当前的SOG和COG走，且风流压差等其他数据都不改变，6min后的船位就算出来了。方向就是COG，航程就是SOG×vector_time/60，从本船当前位置沿着COG这个方向画SOG×vector_time/60这么长的一条线段，就是6min矢量线。该线段表示当前位置到预测位置之间的位移矢量。因为这条线既有方向又在这个方向上有大小，所以这条线当然是矢量，所以在航海上就称之为矢量线了。在ECDIS操作上怎么用？
1. 设置矢量时间
在菜单中找到 Vector Time（矢量时间），设为 6 min（近距离避碰）或更长。改变这个值，矢量线长度立即变化，但方向不变。
2. 切换矢量模式
多数 ECDIS 可选 True Vector（真矢量，相对海底/地面）或 Relative Vector（相对矢量，相对水面）。
True Vector（COG/SOG）用于避让固定障碍物，看矢量尖端会不会碰礁石。Relative Vector两船的矢量尖端如果重合，代表有碰撞风险——本质上是在做CPA计算。3. 避碰判断
在密集航区，把矢量时间设为 6 分钟，看本船矢量尖端与他船矢量尖端是否存在危险接近，这比肉眼估算方位压低直观得多。
4. 尖端圆圈的含义
部分ECDIS在矢量尖端会画一个小圆圈，表示该位置存在定位误差范围。圆圈越大，预测位置置信度越低。
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