航海学(航海仪器).docx

陀螺罗经总结1. 陀螺仪定义？ 陀螺仪：高速旋转的转子及其悬挂装置的总和 平衡陀螺仪：重心与几何中心重合的陀螺仪 自由陀螺仪：不受任何外力矩作用的平衡陀螺仪2. 陀螺仪特性？ 定轴性：在不受外力矩作用时,自由陀螺仪主轴保持它的空间的初始方向不变 进动性：在外力矩作用下,陀螺仪主轴的动量矩H矢端以捷径趋向外力矩M矢端MY3. 动量矩H大小与外力矩My、进动角速度3p之间关系：3|=可，地球自转角速度的垂直分量32是影响自由陀螺仪不能指北的主要矛盾陀螺仪在地球上的视运动规律：“北纬东偏、南纬西偏、东升西降、全球一样”4. 在控制力矩作用下陀螺罗经产生等幅摆动，控制力矩使主轴运行轨迹为椭圆在阻尼力矩后主轴运行轨迹为衰减的螺旋线，分为：1、 水平轴阻尼法（液体阻尼器，如安许茨），稳定位置在北半球指北偏上，南半球指北偏下；2、 垂直轴阻尼法（西侧加重物、如斯伯利，电磁控制、如阿玛—勃朗），稳定位置在北东上，南西下阻尼因数:又称衰减因数，它表示主轴在方位角上减幅摆动过程的快慢程度通常阻尼因数f取2.5〜4之间,一般为3 通常罗经约经3个周期的阻尼摆动（约为4小时）才能达到稳定，所以船舶驾驶员一般在开航前 4—6小时启动罗经。

4、陀螺罗经误差及其修正：1） 纬度误差：产生原因：垂直轴阻尼方式造成（斯伯利、阿玛一勃朗有，安许茨没有）修正方法：Q、外补偿法（不回子午面内），Q、内补偿法（回子午面内）2） 速度误差:产生原因：船舶恒向恒速运动造成特征：1、所有陀螺罗经都有速度误差，2、船速越大，速度误差越大；3、纬度增高时,速度误差增大，4、速度 误差随船舶航向而变，航向正北正南时，速度误差最大；航向正东正西时，速度误差为0；修正方法：Q、査表 法；Q、外补偿法（安许茨系列）；®、内补偿法（斯伯利系列、阿玛一勃朗系列）3） 冲击误差:产生原因：船舶作机动航行所出现的惯性力对罗经的影响造成分类特征：1、 第一类冲击误差：惯性力作用在陀螺罗经重力控制设备上而产生的冲击误差不产生第一类冲击误差条件（设 计纬度）：机械摆拭罗经在某一特定纬度轴上其等幅摆动周期为84.4min，该纬度称为机械摆式罗经的设计纬度 %2、 第二类冲击误差：惯性力作用在阻尼设备上而产生的冲击误差4） 摇摆误差：产生原因：船舶在风浪中摇摆使罗经产生的误差特征：船舶沿隅点航向（045、135、225、315）航行时摇摆误差最大5） 基线误差：产生原因：罗经基线与船的首尾线不平行而产生。

修正方法：基线误差大于 0.5°时，应予以校正三、主要类型陀螺罗经的结构与保养：主罗经由灵敏部分、随动部分和固定部分组成安许茨4型（德）安许茨22型（德）斯伯利型（美）阿玛一勃朗型（英、美）转子数量双（互成直角）双（互成直角）单单陀螺马达转数动量矩H方向指北指北指南指北陀螺球支承方式液浮加电磁上托线圈液浮加轴承液浮加扭丝或轴承陀螺球内气体支撑陀螺球的液 体蒸馏水10L，甘油1L,安息香酸10g （液体导电）硅油（不导电）氟油（不导电）控制力矩、设备下重式，重心下移8mm下重式，重心下移8mm上重式，液体连通器（液体为硅油）电磁控制式，电磁摆、 水平扭丝、水平力矩器阻尼力矩、设备液体阻尼器（内装高粘性 的甲基硅油）液体阻尼器（内装咼粘性 的甲基硅油）陀螺球西侧配重多30克电磁控制式，电磁摆、 垂直扭丝、垂直力矩器阻尼方式水平轴（长轴）水平轴（长轴）垂直轴（短轴）垂直轴（短轴）纬度误差及消除不存在不存在存在，内补偿法存在，内补偿法速度误差及消除存在，外补偿法存在，外补偿法存在，内补偿法存在，内补偿法速度、纬度调节不需调节装置不需调节装置速度变化5节，纬 度变化5度速度变化5节，纬度变化5度消除摇摆误差措 施双转子陀螺球双转子陀螺球液体连通器内的 高粘度硅油电磁摆内充满高粘度 硅油主罗经工作电压电源系统变流机直流逆变器直流逆变器直流逆变器随动系统信号电桥信号电桥E型随动变压器和 衔铁电磁铁和8字形位置敏 感线圈传向系统交流同步式数字式直流步进式直流步进式传向系统精度0.1 o0.1 o(1\6) o(1\6) o工作温度(52±1) o C(50±1) o C报警温度57 o C60 o C环境温度陀螺球达到额定 转数时间20min，之后手动启动随 动系统10 min,之后自动启动随 动系统10min，之后手动 启动随动系统10 min，之后手动启动随动系统快速启动不支持不支持支持支持安许茨4型每12个月更换液体，安许茨22型每18个月更换液体。

安许茨4型内支撑液体液面与加液孔顶端距离：4—5cm,陀螺球高度：赤道红刻线高出2±1mm磁罗经总结地磁规律：地磁北极在地理北极附近具有负磁量，地磁南极在地理南极附近具有正磁量，地球表面磁力线由南到北， 地磁磁力线与当地水平面夹角为磁倾角，磁倾角为 90°处为磁极，磁倾角为0°位置连线为磁赤道，地磁力分为水平 分力和垂直分力，影响磁罗经指北的力是地磁水平分力，所以磁赤道处指北力最大结构：1． 罗经柜 作用：支撑罗盆，安装校正器材料：非铁磁物质2． 罗经盆 材料：非铁磁质金属，盆内有罗盘和液体 罗盘是指示方向的灵敏部分；罗盘下方有磁钢（平行于 0-180 轴线排列），中间有浮子，有轴帽、轴针，液体成分：45%酒精、55%二次蒸馏水，添加酒精作用：降低液体的 冰点至-26®3.自差校正器（见表）校止器类型校正白差硬铁(Heeling)傾斜自差纵向磁棒 (Fore & aft)半圆自差（纵向硬横向磁棒 (Ath wardship)半岡自差（橫向便 铁力）软 铁软铁球(片｝ (soft iron ph ere象限自芹佛氏恢 (Flinders bar)號铁半圆自差4. 方位圈 用于观测目标方位的附属设备。

磁罗经自差类型、特征、自差校正器名称、种类、存放要求：自差校正器存放要求:硬铁校正器（全在罗经柜内部）存放：异名极相靠硬铁含磁性（磁性难来难去）软铁校正器（全在罗经柜外部）存放：没有磁性（磁性易来易去）灵敏度的检查：检查目的:检查轴帽与轴针之间的摩擦力大小、磨损状况环境要求:平稳环境、码头1. 检查方法：用小磁棒将罗盘向左或右引偏2°〜3°，迅速移开小磁棒，观测罗盘是否回到原来刻度，要求与原航向读数相差小于 0.2度罗盘磁力（半周期）的检查：检查目的：检查罗盘磁性的强弱是否符合要求 环境要求：平稳环境、码头2. 检查方法：用小磁棒将罗盘向左或右引偏 40°，移开小磁棒，观测航向连续两次通过基线时间间隔即为半周期 比标准大说明磁力减弱罗盆内气泡的排除：因为罗盆不水密、渗漏造成，要及时排除，否则影响读取航向和观测方位罗经基线误差小于0.°5 校正自差的顺序：近似消除象限自差及次半圆自差，准确消除倾斜自差、半圆自差、象限自差; 船舶校正自差时悬挂 OQ 旗；下列情况， 必须校正磁罗经自差：修船之后；每年必须校正一次；自差曲线应光滑无角点！剧烈震动；不计恒定自差A,标准罗 经自差不大于±3°，操舵罗经 自差不大于±5°测深仪总结原理：测量超声波从换能器（声能电能转换）发射至被海底反射回，再被换能器接收的时间间隔t,原理公式：h=l\2Ct 测的是船底到海底的距离。

超声波在海水中的速度 C：1500m/s换能器安装注意事项：1. 靠近船头，1/2—1/3 船长处避免机舱噪音和螺旋桨气泡干扰2. 保证船体水密结构和强度3. 工作面应与船底水平面平行，误差小于 0.5°4. 工作面不得涂油漆，，因油漆对声能吸收很大5. 引出电缆屏蔽良好技术指标：决定因素IMO要求最大测量深度发射脉冲重复周期T （T＞t）此外，发射功率大、换能器效率高、工作频 率低，作用距离就远远洋400米，沿海100-200米最小测量深度发射脉冲宽度T计算：最小测量深度=1500Xt^2远洋1 -2米，浅水测深仪0.2-0.3米误差：浅水内允许误差范围：±1 米，深水内允许误差范围：±5 米或±5%1.声速误差声速与温度、含盐量、压力有关，温度影响最大声速高于标准声速，声波往返 时间短，显示的深度将比实际小；2.时间电机转速误差时间电机转速〉额定转数则显示深度＞实际深度3.零点误差零点信号超前，显示水深V实际水深，浅水区要抑制零点信号4.基线误差收发兼用换能器造成，水深＞5米可忽略5.其他因素船舶摇摆、水中气泡、船速、换能器工作面附着物、换能器剩磁消失（定期对磁 致伸缩换能器进行充磁）、底质和坡度（反射能：岩石〉砂底〉淤泥）测深仪显示方式：机械模拟刻度盘（闪光式）、机械纸介质记录、数字显示 机械纸介质记录式的应读取记录回波的前沿。

显示方式一般要求兼有两种以上IMO标准规定记录式应为必须具备的显示方式不平坦的海底，信号带前沿读取水深为宜；水中气泡对声能有削弱作用；不知水深时，量程由大到小计程仪总结相对计程仪电磁式原理：使海水导电切割磁力线产生电动势并与船速成正比， 电磁传感器：平面式、导杆式，可测前进后退速度绝对计程仪 风流都计多普勒原理：多普勒效应，当声源与接收者存在相对运动时，接收者接收到声波频率与声 源频率不同接近频率升咼，远离频率降低多普勒频移公式：△ f = Vf0看出个值比例关系为了产生多普勒频移效应,波速与船底呈60°发射，为了减轻船舶摇摆颠簸产生的测速误差，向前后发射对称的超声波（一元双波束）， 种类有：双波束（元）、四波束（二元）、六波束（三元）分别能测什么速度？ 一元测前后；一元测前后及船首左右，三元测前后及首尾左右两种跟踪模式，水 深超过200米只能测对水速度，可以兼测水深声相关二个换能器：前：前向接收，中：发射，后：后向接收原理：利用相关技术检测前向与后向换能器接收信号的幅值包络完全一样的接收时 间延迟，船速V,船速正比于前后两换能器间距S,反比于接收延迟t测量精度不受声速影响，精度咼，可兼做测深仪。

绝对计程仪不是永远绝对，超出跟踪范围也只能对水跟踪（比如水深超过200米只能水层跟踪，也是相对计 程仪了，也可以说：绝对计程仪可以兼做相对计程仪VDR 总结记录发生事故前后一段时间内的船舶位置、动态、物理状况、命令、操纵手段等VDR声音数据来源：VHF,麦克风VDR的数据：数据存储时间＞12小时，如果主电源、应急电源均停电，备用电源可连续再记录驾驶台音频2小时LRIT总结LRIT 功能：海上保安、海上搜救、船舶船队管理、保护海洋环境LRIT船载设备：通信设备一Inmarsat-C；供电设备；传感器；信息：LRIT信息时间间隔：默认位置报告：6h预先设置位置报告：15min-6h ；长时间不动的，船长或主管机关可以增加到24h，或暂停发射，特种船；遇险、装运危险货：15mino沿海国有权获得沿岸1000海里船舶LRIT信息，船长认为可能发射信息有危险，可以停止信息发。