08磁罗经自差测定与校正

第四节磁罗经自差测定与校正一、自差测定δ=MB−CBδ=MC−CC1.利用叠标方位测定自差1）选择适合的人工叠标或天然叠标；2）在海图上查取或量出叠标的真方位；3）计算出磁差Var，求出叠标的磁方位：MB=TB−Var；4）测定叠标的罗方位：距近标的距离为3~5倍叠标间距，太远误差大，太近测不准。5）根据δ=MB−CB计算出自差δ。2.利用天体方位测定自差1）选择适合测定自差时间内的低高度（30°以下）天体，如太阳；2）利用天体方位表查出自差连续测定时间内的天体真方位；3）修正当地磁差Var，计算出天体磁方位MB；4）按计划时间测定天体的罗方位；5）根据δ=MB−CB计算出自差δ。3.利用陀螺罗经航向比对求自差1）查出陀螺罗经的罗经差ΔG和船位处的磁差Var；2）记下同一时刻的陀螺罗经航向GC和磁罗经航向CC；3）根据δ=（GC+ΔG）−Var−CC计算出自差。4.利用远距离单一目标测定自差1）选择距离远远大于旋回半径（200倍以上）的合适目标；2）测量船舶在N、NE、E、SE、S、SW、W、NW八个航向上的目标罗方位；3）根据MB=ΣCB/8计算出目标的磁方位MB；4）根据δ=MB−CB分别计算出八个航向上的自差δ。1）船舶的设备均按航行状态进行固定；2）船舶转向后，必须在新航向保持2min以上才可测定；3）为提高精度，取连续观测3次的平均值作为观测值。测定自差注意事项：二、自差校正的必要性1.自差校正的必要性如果船用磁罗经没有进行自差校正，那么：2）某些航向上，磁力合力很小，几乎为零，不能克服轴针和轴帽之间的摩擦力；另一些航向，自差大，引起罗盘大幅度摆动，磁罗经失去指向性；1）自差较大，不能使用自差公式计算某航向上的自差（即自差公式不成立）；3）某些情况下，罗盘会跟随船舶以相同角速度转动，以致于罗经指示不出船舶在转向。如若MC=290°时自差δ=10°；MC=300°时自差δ=20°，两种情况磁罗经航向均为280°，则当船舶从290°转向300°时，磁罗经无法指示出船舶在转向。2.自差需要校正的情况1）磁罗经安装在新船上，或安装位置移动后；2）修船之后（无论大修、中修或小修）及磁罗经附近建筑物改动后；3）船舶受到剧烈振动后，如碰撞、搁浅、触礁、炮火袭击、雷击或强电流影响后；4）船舶在某一固定航向上停泊一个月以上；5）装运大量磁性货物卸货后；6）无论何种方法消磁后；7）不计恒定自差，标准罗经自差大于±3°，操舵罗经自差大于±5°；8）正常情况下，每年校正一次。三、自差校正方法自差校正的原则：用大小相等、方向相反、性质相同的磁力来抵消船磁力1.半圆自差B′λH=cZ+PC′λH=fZ+Q根据原则，P、Q是硬铁力必须用磁棒来抵消；cZ、fZ是软铁力用软铁来抵消。一般商船：fZ为0；cZ参考同类型船舶放置软铁条（佛氏铁）来抵消，即c≈0.软铁系数图片B′λH=PC′λH=Q假设各自差力均为正，船走磁航向N时各力作用：用横向磁铁将δN校正为0，则F=f1+f2f1=−C'λHf2=（A‘λH+E’λH）f2是多余的力，必须消除通常用爱利法，即在4个基点航向000、090、180、270上直接观测自差，用水平纵横校正磁铁来抵消P、Q力。f1f2FNS①校正方法H'NmλHB'λHD'λHA'λHE'λHC'λHδNNC船走磁航向S时各力作用：NmλHB'λHD'λHA'λHE'λHf2H'f1NSC'λHf1=−C'λHf2=（A'λH+E'λH）δS移动横向磁铁使自差δS消除一半，即可抵消f2，保留了(A'+E')λH力所产生的δS/2，横向磁铁就只产生一个与C'λH大小相等方向相反的力f1，达到抵消C'λH力的目的。δS2δS2用同样的方法来抵消B′λH=P，航向为磁航向E、W。②校正步骤：⑴若磁航向N开始，测出δN，放置极性正确或调整横向磁棒消除δN。⑵转磁航向E（或W），测出δE（或δW），放置极性正确或调整纵向磁棒消除δE（或δW）。⑶转磁航向S，测出δS，调整横向磁棒将δS消除一半，保留一半。——抵消Q⑷再转至磁航向W（或E），测出δW（或δE），调整纵向磁棒将δW（或δE）消除一半，保留一半。——抵消P放置移动纵横磁棒的口诀：东东上，东西下，西东下，西西上口诀含义：第一字：表示自差的方向——东或西；第二字：表示磁铁红色N极的指向——东或西；第三字：表示磁铁是加上、上移还是减少、下移。2.象限自差D1′λH=H＜0(−a1)−(+e1)2E′λH=H2d+bD′λH=H2对于正装罗经，d、b均很小，E′λH也很小，不予考虑。对于D0′λH＞0采用在罗盘左右放置：软铁球（−a1、+e1和−k1）或软铁片（−a1、+e1）方法产生a1、e1，则而a、e均为负值，且|a|＜|e|，D0′λH＞0，使D1′λH与D0′λH大小相等、方向相反。a−e同时软铁球的−k1有抵消船舶软铁+k0的作用。爱利法校正方法步骤与半圆自差相似。（前提是必须先校正半圆自差）航向走隅点航向，即NE、SE、NW、SW向，先把自差全消除，再走相邻隅点航向消除一半自差，保留一半。FH'NmλHD'λHA'λHE'λHδNWNCNWF=f1−f2F=D'λH−A'λHf2=D'λH−FH'NmλHD'λHA'λHE'λHδSWNCSWf2F校正象限自差软铁球移动规律口诀：一三象限，东靠西拉；二四象限，东拉西靠。解释：一三象限，即NE、SW航向，若为东自差，软铁球向罗盘靠近，西自差，软铁球则远离罗盘。二四象限，即NW、SE航向，若为东自差，软铁球拉远离罗盘，西自差，软铁球向罗盘靠近。3.倾斜自差船舶倾斜时，作用于罗盘平面的磁力多了一个附加水平磁力横倾−[R+(k−e)Z]⋅i纵倾−[R+(k−a)Z]⋅i这是因为船舶本身存在的垂直分力造成的。为了抵消这个附加的磁力，在罗经柜内罗盘正下方放置垂直磁铁，使其产生的垂直磁力与上述垂直分力的大小相等方向相反。且当消除了象限自差后，D′λH=0，即a=e，横倾和纵倾自差可用此垂直磁铁一并消除。将磁铁产生的垂直力代入船正平时作用于罗盘垂直力公式中Z′=Z+gX+kZ+R−[R+(k−e)Z]一般船舶g较小，且当船在磁航向E或W上航行时，gX=0Z′E、W=（1+e）Zλ=1+a+e2λD'=a−e2二式相减λ（1−D'）=1+e校正倾斜自差至少是在粗略校正象限自差系数D'后进行Z′E、W≈λZ可见上式校正倾斜自差的精确性取决于象限自差消除的准确性和λ取值的准确性。校正方法倾针仪：测地磁垂直分力的仪器。主要是一个自由倾斜的磁针，磁针上有刻度且套有一个可移动的滑重。⑴置于岸上无磁性干扰地方，离地1米，移动滑重使磁针水平，记下位置刻度n；⑵带回船上，将滑重置于n'=λn处，标准罗经λ=0.9，操舵罗经λ=0.8；⑶船正平，航向磁东或磁西，取下罗盆，倾针仪放置与罗盘磁针组等高；⑷上下调整罗经柜垂直磁铁，使倾针仪磁针水平后取下，换回罗盆。四、自差校正准备工作和校正顺序1.准备工作1）倾针仪测出地磁垂直分力，记下n；2）检查罗盘灵敏度、摆动半周期，校对基线，排除气泡；3）检查校正器：磁铁极性正确、软铁无磁性，数量4）船舶状态处于航行状态；5）拟定校正方案，计算叠标磁方位，计划航向顺序，天气良好、风浪小；6）准备好OQ旗、人员分工、计算表，磁罗经与其它设备距离应符合要求。等2.校正顺序新船：1）粗略消除象限自差；软铁球置于支架中心点2）近似消除cZ力；参考同类船舶3）消除倾斜自差；4）消除半圆自差；5）准确消除象限自差；6）准确测定剩余自差。记录好校正器的数量、位置及方向。编制自差表，写出自差公式、绘制自差曲线备用。四、自差系数计算和自差表校正自差时，不可能把自差都消除为零，总还存在剩余自差。需要求出磁罗经的自差公式或制出自差表或绘制自差曲线以供船舶在航行中使用。1.自差系数计算测量八个航向N、NE、E、SE、S、SW、W、NW的剩余自差δ°，将航向值和剩余自差值代入自差公式δ°=A°+B°⋅sinCC+C°⋅cosCC+D°⋅sin2CC+E°⋅cos2CC得出八个含有近似自差系数的关系式，求出近似自差系数A、B、C、D、E，再代入自差公式后，得出以航向值CC为自变量的船用自差公式。图片2.自差表制作自差是随船舶航向的变化而变化的，根据自差公式按每隔10°或15°航向值计算出自差，填制成自差表格。3.自差曲线绘制自差值与罗经航向值之间的关系曲线：描点方法绘制。自差值为纵坐标，罗航向值为横坐标。在曲线中直接查出某个罗航向上的自差值。图片图片4.磁罗经自差校正质量的判断1）自差曲线是否顺滑应是连续、光滑、均匀的，若有明显的曲折、凸出或凹入，说明观测或计算有误应改正。2）自差系数的大小自差校正后要求标准磁罗经和操舵磁罗经的剩余自差分别小于±3°和±5°，在此条件下算出的自差系数应小于±1°，否则说明校正质量不好。3）比差值的大小八个航向上测定的自差与利用求得的公式计算出的自差相差不应超过±0.5°，否则说明观测的偶然误差大或计算有误；若大于±1°时，则自差公式等不能使用，应重新测定计算。思考问题1．基本概念：自差测定、航向比对、自差校正；自差表、自差曲线。2．校正磁罗经自差的必要性及原则3．磁罗经自差需要校正的船舶情况。4．测定磁罗经自差的方法。5．校正磁罗经自差的顺序。6．磁罗经自差校正器种类、性质及位置。7．如何判断磁罗经自差校正的质量。