船用磁罗经.pdf

1 船用磁罗经船用磁罗经 磁罗经自差原理磁罗经自差原理 一一、自差产生的原因自差产生的原因 地磁场 磁差 船磁场 自差 磁罗经差 C=Var.+Dev.二二、自差的定义 自差的定义 l罗经北偏离磁北的角度为自差罗经北偏离磁北的角度为自差(deviation)l偏东偏东，东自差东自差，为为+l偏西偏西，西自差西自差，为为-l罗经北罗经北(compass north)：l钢质船舶上磁罗经磁针的指向钢质船舶上磁罗经磁针的指向Nc l磁北磁北(magnetic north)：l非钢质船舶上磁罗经磁针的指向非钢质船舶上磁罗经磁针的指向Nm 二二、自差的定义 自差的定义 Nt Nm Nc Var Dev 三三、船磁场的分类船磁场的分类 船磁场 永久船磁(硬铁)纵向力(P)横向力(Q)垂向力(R)感应船磁(软铁)纵向力 横向力 垂向力 四四、铁磁体的分类 铁磁体的分类 1.软铁软铁(soft iron)l在较弱的磁场中即可被磁化在较弱的磁场中即可被磁化 l一旦外磁场消失一旦外磁场消失，其磁性也能消失其磁性也能消失 l易磁化易磁化，易消磁 易消磁 2.硬铁硬铁(hard iron)l要在较强的磁场中才可被磁化要在较强的磁场中才可被磁化 l一旦磁化一旦磁化，外磁场消失外磁场消失，磁性也不易消失磁性也不易消失 l难磁化难磁化，难消磁 难消磁 2 五五、磁罗经船轴坐标系 磁罗经船轴坐标系 l罗经磁针系统的中心为坐标原点罗经磁针系统的中心为坐标原点O l船首尾方向作纵轴船首尾方向作纵轴Ox（船首为正（船首为正）l垂直于纵轴垂直于纵轴Ox的正横方向为的正横方向为Oy轴（右舷为正轴（右舷为正）l在垂直方向作垂直轴在垂直方向作垂直轴Oz轴（向下为正轴（向下为正）六六、地磁场对磁罗经的直接作用 地磁场对磁罗经的直接作用 保持罗经磁针稳定地指向磁北 保持罗经磁针稳定地指向磁北 七七、永久船磁对磁罗经的作用 永久船磁对磁罗经的作用 1.产生原因 产生原因 船舶建造时船舶建造时，长期停留在一个地点和方向长期停留在一个地点和方向上上，使地磁作用船上硬铁产生一定的磁性使地磁作用船上硬铁产生一定的磁性 2.方向 方向 硬铁磁场产生的磁力方向与造船时有关硬铁磁场产生的磁力方向与造船时有关，不随地理位置和航向而变化 不随地理位置和航向而变化 七七、永久船磁对磁罗经的作用 永久船磁对磁罗经的作用 2.方向 方向 lOx轴轴：硬铁的纵向力硬铁的纵向力P lOy轴轴：硬铁的横向力硬铁的横向力Q lOz轴轴：硬铁的垂直力硬铁的垂直力R P、Q和和R的正负取决于造船时的船首方向及的正负取决于造船时的船首方向及罗经在船舶上的安装位置 罗经在船舶上的安装位置 八八、感应船磁对磁罗经的作用 感应船磁对磁罗经的作用 l 船舶软铁由无数根纵向船舶软铁由无数根纵向、横向和垂直向排横向和垂直向排列的软铁杆组成列的软铁杆组成 l地磁磁力只能磁化同方向的软铁地磁磁力只能磁化同方向的软铁 l随地理位置和船舶航向而变随地理位置和船舶航向而变 la,b,c,d,e,f,g,h,k为软铁系数（泊松参数为软铁系数（泊松参数）八八、感应船磁对磁罗经的作用 感应船磁对磁罗经的作用 3 八八、感应船磁对磁罗经的作用 感应船磁对磁罗经的作用 九九、泊松方程 泊松方程 九九、泊松方程 泊松方程 PnZHHXYQaXbYcZgXhYkZdXeYfZR自自差 差 磁磁差 差 十十、自差类型与性质 自差类型与性质 1.船舶正平时自差近似基本公式 船舶正平时自差近似基本公式 2.固定自差系数固定自差系数A l恒定值恒定值 l不随航向和纬度而变化不随航向和纬度而变化，固定自差固定自差 l由于软铁由于软铁b杆和杆和d杆的存在 杆的存在 l对于正装磁罗经对于正装磁罗经，b杆和杆和d杆一般不存在杆一般不存在 十十、自差类型与性质 自差类型与性质 1.船舶正平时自差近似基本公式 船舶正平时自差近似基本公式 3.半圆自差系数半圆自差系数B l由永久船磁力由永久船磁力P和垂直软铁杆和垂直软铁杆c引起引起 l半圆自差与航向的正弦成正比半圆自差与航向的正弦成正比 l东西向最大东西向最大，南北南北 航向为零航向为零 十十、自差类型与性质 自差类型与性质 1.船舶正平时自差近似基本公式 船舶正平时自差近似基本公式 4.半圆自差系数半圆自差系数C l永久船磁力永久船磁力Q和垂直软铁杆和垂直软铁杆f引起引起 l半圆自差与航向的余弦成正比半圆自差与航向的余弦成正比 l东西向为零东西向为零，南北航向最大南北航向最大 l对于正装磁罗经对于正装磁罗经，f杆不存在杆不存在 4 十十、自差类型与性质 自差类型与性质 1.船舶正平时自差近似基本公式 船舶正平时自差近似基本公式 5.象限自差系数象限自差系数D l由水平的纵由水平的纵、横软铁杆引起横软铁杆引起 l其中其中a和和e杆影响较大杆影响较大 l象限自差与两倍航向的正弦成正比象限自差与两倍航向的正弦成正比 l隅点航向最大隅点航向最大，基点航向最大 基点航向最大 十十、自差类型与性质 自差类型与性质 1.船舶正平时自差近似基本公式 船舶正平时自差近似基本公式 6.(次次)象限自差系数象限自差系数E l由软铁杆由软铁杆b杆和杆和d杆引起杆引起 l象限自差与两倍航向的余弦成正比象限自差与两倍航向的余弦成正比 l基点航向最大基点航向最大，隅点航向最大隅点航向最大 l对于正装磁罗经对于正装磁罗经，系数系数E一般为零 一般为零 十十、自差类型与性质 自差类型与性质 7.倾斜自差 倾斜自差 1）原因 原因 因船体倾斜而是罗北偏离船正平时罗北的角因船体倾斜而是罗北偏离船正平时罗北的角度为倾斜自差度为倾斜自差，有横倾斜自差和纵倾自差 有横倾斜自差和纵倾自差 2）横纵倾自差 横纵倾自差 十十、自差类型与性质 自差类型与性质 8.倾斜自差倾斜自差 3）性质 性质 l南北航向南北航向，横倾自差最大横倾自差最大，纵倾自差为零 纵倾自差为零 l东西航向东西航向，横倾自差为零横倾自差为零，纵倾自差最大 纵倾自差最大 l倾斜自差随磁纬度的不同而不同 倾斜自差随磁纬度的不同而不同 十一十一、自差校正 自差校正 1.测定自差的方法 测定自差的方法 1）利用叠标方位测自差 利用叠标方位测自差 船舶与前标距离船舶与前标距离3-5倍两标间距 倍两标间距 2）利用天体方位测自差 利用天体方位测自差 天体高度低于天体高度低于30度 度 3）利用远程单物标测自差 利用远程单物标测自差 4）利用陀螺罗经对比航向求自差利用陀螺罗经对比航向求自差 同时读取陀螺和磁航向 同时读取陀螺和磁航向 十一十一、自差校正 自差校正 2.需要进行自差校正情况 需要进行自差校正情况 l磁罗经安装在新船上或安装位置移动 磁罗经安装在新船上或安装位置移动 l修船之后 修船之后 l船舶受到剧烈震动后船舶受到剧烈震动后，如碰撞如碰撞，触礁等 触礁等 l驾驶台或磁罗经附近建筑物改建 驾驶台或磁罗经附近建筑物改建 l船舶长期停泊在某一固定航向船舶长期停泊在某一固定航向，自差显著变 自差显著变 l装运大量的磁性物质卸货后装运大量的磁性物质卸货后 l用任何方法进行船舶消磁后 用任何方法进行船舶消磁后 l标准罗经自差大于标准罗经自差大于3度度，操舵罗经自差大于操舵罗经自差大于5度 度 l正常情况下正常情况下，每年校正磁罗经 每年校正磁罗经 5 十一十一、自差校正 自差校正 3.校正注意事项校正注意事项 l船上设备均按航行要求进行船上设备均按航行要求进行 l船舶转向后必须在新航向保持船舶转向后必须在新航向保持2分钟以分钟以 l应连续观测应连续观测3次取平均值次取平均值 l挂挂OQ旗 旗 l船舶应保持正平 船舶应保持正平 十一十一、自差校正 自差校正 4.自差校正内容自差校正内容 l固定自差系数固定自差系数A，较小较小，不校正 不校正 l(次次)象限自差系数象限自差系数E，较小较小，不校正 不校正 l倾斜自差系数倾斜自差系数J l半圆自差系数半圆自差系数B、C l象限自差系数象限自差系数D 十一十一、自差校正 自差校正 5.自差校正顺序 自差校正顺序 l近似校正象限自差 近似校正象限自差 l近似校正软半圆自差近似校正软半圆自差 l准确消除倾斜自差 准确消除倾斜自差 l准确消除半圆自差 准确消除半圆自差 l准确消除象限自差 准确消除象限自差 l准确测定并计算剩余自差表（曲线准确测定并计算剩余自差表（曲线）6.自差校正原则 自差校正原则 l永久船磁产生的自差用硬铁来校正 永久船磁产生的自差用硬铁来校正 l感应船磁产生的自差用软铁来校正感应船磁产生的自差用软铁来校正 十一十一、自差校正 自差校正 7.半圆自差校正 半圆自差校正 1）产生原因 产生原因 由硬铁力由硬铁力P、Q和软铁杆和软铁杆c、f引起 引起 c：在罗经柜前放置佛氏铁 在罗经柜前放置佛氏铁 f：正装磁罗经为零 正装磁罗经为零 NS佛氏软铁SNZn十一十一、自差校正 自差校正 7.半圆自差校正 半圆自差校正 2）校正方法校正方法 在四个基点航向中在四个基点航向中，第一个航向上把测出第一个航向上把测出的自差全部消除为零的自差全部消除为零，然而在其相反的航向然而在其相反的航向上把测出的自差消除一半上把测出的自差消除一半，保留一半保留一半。3）校正器 校正器 用罗经柜中的横向磁棒消除横向硬铁力用罗经柜中的横向磁棒消除横向硬铁力Q 用罗经柜中的纵向磁棒消除纵向硬铁力用罗经柜中的纵向磁棒消除纵向硬铁力P 十一十一、自差校正 自差校正 7.半圆自差校正 半圆自差校正 4）校正口诀校正口诀 a）放置磁棒 放置磁棒 东自差东自差，红极朝东红极朝东，西自差西自差，红极朝西 红极朝西 （东红东东红东，西红西西红西）b）移动磁棒 移动磁棒 东自差东自差，红极朝东红极朝东，向上移向上移；（东东上（东东上）东自差东自差，红极朝西红极朝西，向下移向下移；（东西下（东西下）西自差西自差，红极朝东红极朝东，向下移向下移；（西东下（西东下）西自差西自差，红极朝西红极朝西，向上移向上移；（西西上（西西上）6 十一十一、自差校正 自差校正 8.象限自差校正 象限自差校正 1）产生原因 产生原因 由纵横软铁杆由纵横软铁杆a杆和杆和e杆引起 杆引起 2）校正方法 校正方法 在四个隅点航向中在四个隅点航向中，第一个航向上把测第一个航向上把测出的自差全部消除为零出的自差全部消除为零，然后在其相反的然后在其相反的航向上把测出的自差消除一半航向上把测出的自差消除一半，留一半留一半。3）校正器 校正器 软铁球 软铁球 NMNC NE十一十一、自差校正 自差校正 8.象限自差校正 象限自差校正 4）校正口诀 校正口诀 一一、三象限（三象限（NE、SW），东近西远东近西远；（正正靠（正正靠，正负离）正负离）；二二、四象限（四象限（SE、NW），东远西近东远西近；（负负靠（负负靠，负正离）负正离）。十一十一、自差校正 自差校正 9.自差校正器 自差校正器 十二十二、剩余自差曲线剩余自差曲线(表表)1.自差系数计算 自差系数计算 把 把 和 和 得得：再代入方程式再代入方程式，求得每求得每10度或度或15度自差。度自差。十二十二、剩余自差曲线剩余自差曲线(表表)2.自差曲线自差曲线(表表)十二十二、剩余自差曲线剩余自差曲线(表表)3.从自差表判断校正质量 从自差表判断校正质量 1）自差曲线是否顺滑自差曲线是否顺滑；2）自差系数大小 自差系数大小 5个自差系数个自差系数1度 度 操舵罗经剩余自差操舵罗经剩余自差5度 度 标准罗经剩余自差标准罗经剩余自差3度 度 3）比差值的大小 比差值的大小 自差测定与自差计算的比值自差测定与自差计算的比值1 自差测定与自差计算的差值自差测定与自差计算的差值0.5