第二章陀螺羅經(jīng)誤差及其消除

1、 第一節(jié) 緯度誤差 第二節(jié) 速度誤差 第三節(jié) 沖擊誤差 第四節(jié) 其他誤差 陀螺羅經(jīng)誤差：陀螺羅經(jīng)的主軸在方位上偏離地理真北方向的角度。 陀螺羅經(jīng)誤差有：緯度誤差、速度誤差、沖擊誤差、搖擺誤差、基線誤差。 采用采用垂直軸阻尼的羅經(jīng)垂直軸阻尼的羅經(jīng)，其主軸指北端的穩(wěn)定，其主軸指北端的穩(wěn)定位置不在子午面內，而是偏離子午面一個角度位置不在子午面內，而是偏離子午面一個角度 ，該角度在羅經(jīng)參數(shù)，該角度在羅經(jīng)參數(shù)M M、M MD D確定后，將隨羅確定后，將隨羅經(jīng)所在地理緯度的正切變化而變化經(jīng)所在地理緯度的正切變化而變化 ，故稱為故稱為緯度誤差緯度誤差。 第二章第二章 陀螺羅經(jīng)誤差及其消除陀螺羅經(jīng)誤差及其消除

2、一、一、緯度誤差的定義：緯度誤差的定義：= -MD/Mtan = -H2/M E W r二、緯度誤差產(chǎn)生的原因二、緯度誤差產(chǎn)生的原因垂直軸阻尼法是緯度誤差產(chǎn)生的根本原因垂直軸阻尼法是緯度誤差產(chǎn)生的根本原因V2u2ru3u2V2ru3V1（方位誤差）（方位誤差）MM三、三、緯度誤差的大小與方向緯度誤差的大小與方向由：由：V1=u3 , V2=u2有：有：H 1 1 r=MDr H 2 2=-M r 求得求得： r =-MD/M tan EW ru2V2ru3V1 方位誤差方位誤差北緯四、緯度誤差的性質四、緯度誤差的性質r =-MD/M tg1.采用垂直軸阻尼法的羅經(jīng)所具有的誤差。采用垂直軸阻尼法

3、的羅經(jīng)所具有的誤差。2.北緯偏東誤差，南緯偏西誤差。北緯偏東誤差，南緯偏西誤差。3.誤差大小隨緯度的增大而增大。誤差大小隨緯度的增大而增大。（E）（W） ru2V2 ru3V1 方位誤差方位誤差南緯南緯1.外補償法外補償法：轉動羅經(jīng)基線或刻度盤，使基：轉動羅經(jīng)基線或刻度盤，使基 線與轉動的角度等于誤差值，線與轉動的角度等于誤差值， 或羅經(jīng)刻度盤使其轉動的角度或羅經(jīng)刻度盤使其轉動的角度 與緯度誤差等值反向。與緯度誤差等值反向。2.內補償法內補償法：對羅經(jīng)：對羅經(jīng)施加補償力矩施加補償力矩，使主，使主 軸返回子午面。軸返回子午面。兩種方法下主軸穩(wěn)定位置的區(qū)別？兩種方法下主軸穩(wěn)定位置的區(qū)別？外補償法僅

4、從羅經(jīng)刻度盤中扣除誤差值，并外補償法僅從羅經(jīng)刻度盤中扣除誤差值，并未改變羅經(jīng)主軸的穩(wěn)定位置；內補償法從根未改變羅經(jīng)主軸的穩(wěn)定位置；內補償法從根本上消除了誤差。本上消除了誤差。五、五、緯度誤差緯度誤差的消除的消除00Nv補償力矩的施加方案：補償力矩的施加方案：（E）（W）ru3V2u2V1r V2u2ru3V1（E）（W）V2V2ru3V2u2V1rA.施加垂直軸施加垂直軸 補償力矩。補償力矩。B.施加水平軸施加水平軸 補償力矩。補償力矩。第二節(jié)第二節(jié) 速速 度度 誤誤 差差(speed error)第二章第二章 陀螺羅經(jīng)誤差及其消除陀螺羅經(jīng)誤差及其消除一、一、速度誤差速度誤差的定義的定義船舶作

5、船舶作恒速恒向恒速恒向航行時，陀螺羅經(jīng)主軸穩(wěn)定位航行時，陀螺羅經(jīng)主軸穩(wěn)定位 置與船靜止時穩(wěn)定位置的方位差角。置與船靜止時穩(wěn)定位置的方位差角。速度誤差是與船舶速度、航向和地理緯度有關速度誤差是與船舶速度、航向和地理緯度有關 的指向誤差。（的指向誤差。（不考慮任何加速度不考慮任何加速度）設船偏北航行，航速設船偏北航行，航速V、 航向航向C。船速船速V在子午圈和緯度在子午圈和緯度圈的切線上的分量：圈的切線上的分量：VN=VCosC（北分量）（北分量）VE=V SinC（東分量）（東分量）NVOCVEVN二、二、船舶作恒速恒向運動時的旋轉角速度及其在地船舶作恒速恒向運動時的旋轉角速度及其在地 理坐標系

6、各坐標軸上的分量；理坐標系各坐標軸上的分量；EVN引起的角速度：引起的角速度： e W=VN/Re=VCosC/ReVE引起的角速度：引起的角速度： =VE/ReCos 相對于相對于 e很小，很小，可忽略不計可忽略不計 e WVNVE ReRe eVN水平面水平面12 W W使水平面北端使水平面北端不斷下沉，而主軸不斷下沉，而主軸指北端由于定軸性，指北端由于定軸性，故產(chǎn)生了相對水平故產(chǎn)生了相對水平面不斷上升的視運面不斷上升的視運動線速度。動線速度。V3V3=H W =H VCosC/Re w對主軸的影響：對主軸的影響：主軸主軸 E W以北緯以北緯下重式羅經(jīng)下重式羅經(jīng)為例：為例：V3打破了原有的

7、平衡，打破了原有的平衡，迫使主軸必須偏向子午迫使主軸必須偏向子午面的西側，利用西降的面的西側，利用西降的視運動（視運動（V1）與）與V3抵消。抵消。因此而產(chǎn)生了一個方位偏因此而產(chǎn)生了一個方位偏 差差速度誤差（速度誤差（arv）。）。rV2u2V3V1arvV2u2V3ru3u3根據(jù)根據(jù)V3=V1有：有： H V CosC/Re = H 1 arv 則：則：arv=VCosC/Re eCos 三三、速度誤差的數(shù)學表達式及速度誤差的數(shù)學表達式及速度誤差的特性速度誤差的特性cosRVcosCeervV2Eru2V3V1arvV2u2V3rWu3u31.速度誤差僅與航速（速度誤差僅與航速（V）、航向（

8、）、航向（C）、和地理緯度）、和地理緯度 （ ），與羅經(jīng)結構參數(shù)無關，只要船舶運動，），與羅經(jīng)結構參數(shù)無關，只要船舶運動，任何任何 羅經(jīng)均會產(chǎn)生速度誤差羅經(jīng)均會產(chǎn)生速度誤差。（。（原理性誤差原理性誤差）2.隨船速（隨船速（V） 、緯度（、緯度（ ）的增大而增大。）的增大而增大。3.航向偏北，航向偏北，rv0,西誤差；西誤差； 航向偏南，航向偏南，rvV1）主軸由穩(wěn)定位置主軸由穩(wěn)定位置1向向2進動：進動：a:沖擊不到，有沖擊不到，有BI b:沖擊過頭，有沖擊過頭，有BI c:沖擊正好，無沖擊正好，無B BIBI在加速終了后經(jīng)過約在加速終了后經(jīng)過約3/4個個TD（約（約1小時）自動消失。小時）自動

9、消失。BI rv1 rv2 rvrv:速度誤差BZ:沖擊位移BI:沖擊誤差不產(chǎn)生第一類沖擊誤差的不產(chǎn)生第一類沖擊誤差的舒拉條件舒拉條件： 當羅經(jīng)的等幅擺動周期等于一擺長為地球半徑當羅經(jīng)的等幅擺動周期等于一擺長為地球半徑的數(shù)學擺的擺動周期時，不產(chǎn)生第一類沖擊誤差。的數(shù)學擺的擺動周期時，不產(chǎn)生第一類沖擊誤差。min4 .842cos20gRMHTee對應的緯度（對應的緯度（ ）稱為）稱為設計緯度設計緯度（ 0）第一類沖擊誤差的特性第一類沖擊誤差的特性：) 1coscos)(012rvrvIB1 a2carv1arv2Bv高緯不到，低緯超；高緯不到，低緯超；設計緯度正恰巧。設計緯度正恰巧。b四、第二

10、類沖擊誤差：四、第二類沖擊誤差： （ BII）第二類沖擊誤差是由于慣性力作用于阻尼設備上而產(chǎn)生的。第二類沖擊誤差是由于慣性力作用于阻尼設備上而產(chǎn)生的。v下重式羅經(jīng)下重式羅經(jīng)液體阻尼器液體阻尼器GONSJ-J（B ）rv1rv2BIIr1r2MMv慣性力作用于阻尼設備上而產(chǎn)生的力矩總是使主軸離開新的穩(wěn)定位置慣性力作用于阻尼設備上而產(chǎn)生的力矩總是使主軸離開新的穩(wěn)定位置,則則BII與與BI符號相反符號相反.且最大值發(fā)生在機動后且最大值發(fā)生在機動后1/4 個個TD。第二類沖擊誤差的消除：第二類沖擊誤差的消除：v高于和等于設計緯度時，高于和等于設計緯度時， BI與與BII符號相同，符號相同，B=BI+B

11、II，v可關閉阻尼器，減小總的可關閉阻尼器，減小總的沖擊誤差。沖擊誤差。 v低于設計緯度時，低于設計緯度時， BI與與BII符號相反，符號相反， B=BIBII，v不關閉阻尼器，減小總的不關閉阻尼器，減小總的沖擊誤差。沖擊誤差。 v可以將設計緯度定為可以將設計緯度定為60，則船舶大部分時間航行在低則船舶大部分時間航行在低于設計緯度狀態(tài)，因此可以于設計緯度狀態(tài)，因此可以不裝阻尼器不裝阻尼器 。NSGO阻尼開關阻尼開關1.速度誤差的特性？速度誤差的符號如何確定？速度誤差的特性？速度誤差的符號如何確定？2 .消除速度誤差的方法有哪幾種？內補償法消除速度誤差其補消除速度誤差的方法有哪幾種？內補償法消除

12、速度誤差其補償力矩施加在什么軸上？償力矩施加在什么軸上？（OZ軸上）軸上）3 .什么是沖擊誤差？試分析它與速度誤差的關系和區(qū)別？什么是沖擊誤差？試分析它與速度誤差的關系和區(qū)別？4 .什么是第一類沖擊誤差？第一類沖擊誤差的特性？什么是第一類沖擊誤差？第一類沖擊誤差的特性？ （高緯不到，低緯超；設計緯度正恰巧）（高緯不到，低緯超；設計緯度正恰巧）5 .什么是第二類沖擊誤差？如何消除？什么是第二類沖擊誤差？如何消除？（關閉阻尼器）（關閉阻尼器）6 .什么情況下消除第二類沖擊誤差？什么情況下消除第二類沖擊誤差？（高于和等于設計緯度時，即（高于和等于設計緯度時，即 0 時）時）7.什么情況下不消除第二類

13、沖擊誤差？什么情況下不消除第二類沖擊誤差？（低于設計緯度時，即（低于設計緯度時，即 0 時）時）第第四四節(jié)節(jié) 搖搖 擺擺 誤誤 差差 及及 基基 線線 誤誤 差差一、搖擺誤差的定義：一、搖擺誤差的定義： 船舶搖擺時所產(chǎn)生的慣性力作用于羅經(jīng)的船舶搖擺時所產(chǎn)生的慣性力作用于羅經(jīng)的重力控制設備上而引起的羅經(jīng)的示度誤差。重力控制設備上而引起的羅經(jīng)的示度誤差。二、單轉子搖擺誤差的特性：二、單轉子搖擺誤差的特性：與羅經(jīng)的結構參數(shù)、羅經(jīng)的安裝位置、船舶的搖與羅經(jīng)的結構參數(shù)、羅經(jīng)的安裝位置、船舶的搖擺姿態(tài)、地理緯度和船舶的搖擺方向等參數(shù)有關。擺姿態(tài)、地理緯度和船舶的搖擺方向等參數(shù)有關。在象限航向上航行且橫搖時，搖擺誤差最大。在象限航向上航行且橫搖時，搖擺誤差最大。三、搖擺誤差的消除：三、搖擺誤差的消除：下重式（安許茨）羅經(jīng)：下重式（安許茨）羅經(jīng)：采用雙轉子。采用雙轉子。液體連通器（斯伯利）液體連通器（斯伯利）羅經(jīng)：調整液體的流動周羅經(jīng)：調整液體的流動周期。期。四、基線誤差：四、基線誤差： 因陀螺羅經(jīng)的基線安裝與船首尾線不平因陀螺羅經(jīng)的基線安裝與船首尾線不平行所引起的讀數(shù)誤差。行所引起的讀數(shù)誤差。v羅經(jīng)誤差的修正公式：羅經(jīng)誤差的修正公式：特性：為特性：為固定誤差固定誤差，與羅經(jīng)本身無關。，與羅經(jīng)本身無關。 基線偏左舷，羅