航行設(shè)備與信號(hào)設(shè)備

1、 第一節(jié)第一節(jié) 航行設(shè)備航行設(shè)備 第二節(jié)第二節(jié) 信號(hào)設(shè)備信號(hào)設(shè)備航行設(shè)備航行設(shè)備航行、信號(hào)設(shè)備是船舶用以觀察識(shí)別、通信聯(lián)絡(luò)和導(dǎo)航的設(shè)備。它是保證船舶航行安全的重要設(shè)備。根據(jù)船舶的用途、航區(qū)、船舶總長(zhǎng)和主機(jī)功率等，不同船舶應(yīng)配備不同的航行設(shè)備，大致可分為普航儀器設(shè)備、無線電航儀器設(shè)備、電航儀器設(shè)備三大類。一、磁羅經(jīng)磁羅經(jīng)是用來指示航向的重要儀器。它是利用磁針在地磁作用下，能指向地球磁極方向的原理制成的。磁羅經(jīng)按結(jié)構(gòu)的不同，可分為：液體羅經(jīng)和干羅經(jīng)。磁羅經(jīng)按其裝置的位置以及使用范圍，可分為：標(biāo)準(zhǔn)羅經(jīng)、操舵羅經(jīng)、應(yīng)急羅經(jīng)和救生艇羅經(jīng)。標(biāo)準(zhǔn)羅經(jīng)作為航向和方位測(cè)定的基準(zhǔn)羅經(jīng)，安裝在駕駛室露天頂甲板首尾線

2、上。航行設(shè)備航行設(shè)備原理：它是利用地球磁場(chǎng)作為基準(zhǔn)測(cè)定航向的一種儀器，它是由若干個(gè)平行裝置的磁棒與一個(gè)羅經(jīng)卡即航向標(biāo)線盤連成一體，羅經(jīng)卡的盤面上刻有0度到360度的方向刻度。羅經(jīng)卡和磁棒都安裝在液缸即浮室上，浮室中央凹處頂部是鑲有銥金尖的軸針支撐，可繞軸針自由旋轉(zhuǎn)，在地磁作用地磁作用下始終維持指向北方下始終維持指向北方。浮室提供的浮力可減小軸帽與軸針的摩擦力而提高羅經(jīng)指向的靈敏性。航航向標(biāo)線代表船體中心線，反映出船體當(dāng)時(shí)的實(shí)際向標(biāo)線代表船體中心線，反映出船體當(dāng)時(shí)的實(shí)際航向。航向。航行設(shè)備航行設(shè)備磁羅經(jīng)磁羅經(jīng)主要由羅經(jīng)盆和羅經(jīng)柜兩大部分組成。盆內(nèi)裝有羅經(jīng)盤，軸帽，軸針和毛細(xì)管等。羅經(jīng)盤由刻度盤，

3、浮室和磁針等組成。羅經(jīng)柜是非磁性體制成的柜子，柜上部裝設(shè)平衡環(huán)，以保證羅經(jīng)盆始終保持水平狀態(tài)。航行設(shè)備航行設(shè)備 由于船上四處都是鋼鐵，對(duì)地球磁場(chǎng)有影響，因此在船舶完工以后試航時(shí)要進(jìn)行校正。為了避免環(huán)境對(duì)磁場(chǎng)的影響，羅經(jīng)裝設(shè)位置應(yīng)該是： A、羅經(jīng)附近不應(yīng)有鋼質(zhì)的旋轉(zhuǎn)物體或手提式電燈（支流），以免出現(xiàn)移動(dòng)物對(duì)磁場(chǎng)的影響。 B、羅經(jīng)附近不應(yīng)有垂向的鋼鐵結(jié)構(gòu)物，煙囪、桅桿等至少離開7米，各種鋼質(zhì)支柱亦應(yīng)至少離開23米。 C、若在羅經(jīng)3米以內(nèi)有鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)物時(shí)，應(yīng)對(duì)稱船體中線面布置。 D、前壁等靠近羅經(jīng)處的大型結(jié)構(gòu)物附近不應(yīng)設(shè)置直流電機(jī)。航行設(shè)備航行設(shè)備磁羅經(jīng)指向的準(zhǔn)確度隨時(shí)間、地點(diǎn)、航向的不同而變化，因此

4、需要定期和不定期地校準(zhǔn)。由于磁羅經(jīng)的構(gòu)造簡(jiǎn)單，性能可靠，使用方便，又不受供電影響，所以目前即使用很多高精度的導(dǎo)航儀器裝備的船舶，磁羅經(jīng)仍然是各類船舶必備的指示航向和測(cè)量目標(biāo)、方位的導(dǎo)航儀器。航行設(shè)備航行設(shè)備二、電羅經(jīng)電羅經(jīng)是陀螺儀在導(dǎo)航方面的具體應(yīng)用，它既不受地磁影響，也不受船上磁性的干擾。陀螺儀是指繞軸高速旋轉(zhuǎn)的對(duì)稱物體及其懸掛裝置的組合體，主要由轉(zhuǎn)子、內(nèi)環(huán)和外環(huán)組成。航行設(shè)備航行設(shè)備陀螺直立旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋轉(zhuǎn)軸保持與地面垂直，旋轉(zhuǎn)軸這種保持指向不變的特性，稱為陀螺的穩(wěn)定性或定軸性；當(dāng)陀螺受外力影響時(shí)，旋轉(zhuǎn)軸不再垂直于地面，陀螺一方面繞其本身的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，同時(shí)旋轉(zhuǎn)軸還繞著垂直于地面的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，這種

5、現(xiàn)象叫做陀螺的進(jìn)動(dòng)性。電羅經(jīng)就是利用了陀螺的穩(wěn)定性和進(jìn)動(dòng)性指示航向的。航行設(shè)備航行設(shè)備陀螺儀具有xyz三個(gè)方向的自由度，這就使得轉(zhuǎn)子的主軸可指向空間的任何方向。三軸的交點(diǎn)為陀螺儀的中心，當(dāng)陀螺儀的重心位于中心，且不受任何外力矩作用時(shí)，具有三個(gè)自由度，稱為自由陀螺儀。當(dāng)轉(zhuǎn)子在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于受地球自轉(zhuǎn)的影響，陀螺儀的轉(zhuǎn)軸會(huì)偏離子午面一個(gè)角度。因此，自由陀螺儀不能直接當(dāng)羅經(jīng)使用。航行設(shè)備航行設(shè)備為了把自由陀螺儀制成電羅經(jīng)，就需要利用陀螺儀的進(jìn)動(dòng)性，使它的旋轉(zhuǎn)主軸始終穩(wěn)定在子午面內(nèi)。自由陀螺儀變成陀螺羅經(jīng)的方法有兩種：1、將陀螺儀重心下移，這樣由重力產(chǎn)生的進(jìn)動(dòng)方向和地球自轉(zhuǎn)方向相反，旋轉(zhuǎn)軸就可以穩(wěn)定

6、地指北了。（下重式或下擺式羅經(jīng)）2、在陀螺儀上裝有水銀的容器，用來產(chǎn)生修正力矩，可使主軸偏回子午面內(nèi)。（水銀器羅經(jīng)或上重式羅經(jīng)）航行設(shè)備航行設(shè)備電羅經(jīng)的指向準(zhǔn)確性比磁羅經(jīng)高，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜精密，制造成本高，必須有電才能工作，而且啟動(dòng)時(shí)間也長(zhǎng)。為了達(dá)到精確和安全導(dǎo)航的目的，在備有電羅經(jīng)的船上，還需配有磁羅經(jīng)，以便配合使用。航行設(shè)備航行設(shè)備三、雷達(dá)雷達(dá)是利用無線電波對(duì)外界進(jìn)行探測(cè)的導(dǎo)航設(shè)備。雷達(dá)的工作頻段屬超高頻，其波長(zhǎng)則屬微波波段。因?yàn)榇祟l段的無線電波在傳播過程遇到障礙物時(shí)，具有沿著與電波傳播方向相反的途徑反射回來的特性，因此可用以探測(cè)目標(biāo)的相對(duì)距離和方位。航行設(shè)備航行設(shè)備雷達(dá)主要由五大部分組成，

7、即雷達(dá)發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、顯示器、天線和變流機(jī)。發(fā)射機(jī)：用來發(fā)射無線電波；接收機(jī)：用來接收并放大信號(hào)；天線：把發(fā)射的無線電波按照一定的方向發(fā)射出去，并把反射回來的回波接收下來；顯示器：能迅速準(zhǔn)確地顯示目標(biāo)的方位和距離；變流機(jī)：供給雷達(dá)各部分需要的電能。航行設(shè)備航行設(shè)備工作原理：雷達(dá)采用圓的顯像管，掃描從中心開始沿著半徑向外進(jìn)行。在發(fā)射無線電波時(shí)，熒光屏上會(huì)形成一條掃描線，該掃描線以圓心為轉(zhuǎn)軸，保持與無線電磁波發(fā)射的方向同步地轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)有回波時(shí)，熒光屏上就會(huì)顯示相應(yīng)的物標(biāo)。各掃描點(diǎn)拼接起來就是完整的物標(biāo)。雷達(dá)上裝有船艏標(biāo)志電路，熒光屏上有相應(yīng)的船艏標(biāo)志線，該物標(biāo)與船艏線的夾角即代表物標(biāo)的方位。雷達(dá)航行

8、設(shè)備航行設(shè)備雷達(dá)的類型和型號(hào)很多，選用時(shí)，必須對(duì)雷達(dá)的性能、電源、結(jié)構(gòu)、體積等，進(jìn)行必要的了解。安裝雷達(dá)時(shí)，交流機(jī)一般安裝在遠(yuǎn)離駕駛室及船員臥室的專用交流機(jī)房?jī)?nèi)。收發(fā)器具有較強(qiáng)的磁場(chǎng)，距磁羅經(jīng)的距離需滿足要求。顯示器安裝在海圖室或駕駛室。天線裝在專門的雷達(dá)柱或雷達(dá)架上，一般在船上的最高處。四、NNSS，即航海衛(wèi)星定位系統(tǒng)1964年首先在美國(guó)海軍使用，1967年引用民用。船上的衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)，從周期為106min，高度約為1100km的極地軌道（通過南北級(jí)的上空）衛(wèi)星上不斷發(fā)射來的信號(hào)，從而求得船位。所需衛(wèi)星數(shù)量一般為4個(gè)，多了更好。下圖為其概念圖。衛(wèi)星每隔2min發(fā)出400MHz（399.96

9、8 MHz11kHz）和150 MHz（149.988 MHz4kHz）兩種頻率的軌道參數(shù)。航行設(shè)備航行設(shè)備當(dāng)船接電波時(shí)衛(wèi)星以高速運(yùn)行，使接收的電波具有多普勒效應(yīng)，船距衛(wèi)星近時(shí)接收的是高頻電波，船距衛(wèi)星遠(yuǎn)時(shí)接收低頻電波，通過這種多普勒頻率的換算即可求得衛(wèi)星位置與接收地點(diǎn)間的距離差，從而確定船位，它是一種移動(dòng)發(fā)射電波的雙曲線法，通常測(cè)定精度為0.5n mile。航行設(shè)備航行設(shè)備航海衛(wèi)星定位系統(tǒng)航海衛(wèi)星定位系統(tǒng)五、測(cè)深設(shè)備船舶航行時(shí)需要隨時(shí)掌握航道水深，以保證船舶安全航行和可靠地停泊。 對(duì)于水深較淺的內(nèi)河航道，一般是利用測(cè)深竿和測(cè)深手錘進(jìn)行測(cè)深； 而對(duì)較深的航道則利用回聲測(cè)深儀。航行設(shè)備航行設(shè)備1

10、、測(cè)深竿一般采用長(zhǎng)6m，直徑40mm左右的竹竿，每間隔20cm涂以不同的色漆，目測(cè)觀察水深。2、測(cè)深手錘有質(zhì)量26.5kg的棱柱測(cè)深錘與周徑1530mm、長(zhǎng)3040m的棉麻測(cè)深繩組成。船上需配備測(cè)深臺(tái)。測(cè)深臺(tái)由踏板和欄桿等組成，有固定的和可拆卸的兩種。航行設(shè)備航行設(shè)備3、回聲測(cè)深儀利用超聲波在水中以一定速度傳播，遇到障礙又會(huì)反射回來的原理制成的?；芈暅y(cè)深儀主要由換能器、推動(dòng)器、顯示器三部分組成。 換能器包括將電能轉(zhuǎn)換為聲能的發(fā)射換能器和將聲能轉(zhuǎn)換為電能的接收換能器兩部分。 推動(dòng)器能產(chǎn)生具有一定能量的脈沖信號(hào)，用來激勵(lì)發(fā)射換能器。 顯示器包括提供深度讀數(shù)的圓盤和刻度盤以及帶動(dòng)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)和放

11、大器等部分。航行設(shè)備航行設(shè)備六、雙筒望遠(yuǎn)鏡三棱鏡雙筒望遠(yuǎn)鏡是由兩個(gè)單筒折射的棱鏡組成的，用以觀測(cè)目標(biāo)，加大目標(biāo)的視距和清晰度。望遠(yuǎn)鏡上的數(shù)字如6x30，6代表放大倍數(shù)，30代表接物鏡的直徑，將接物鏡片的直徑除以放大倍數(shù)，如商數(shù)大于7，就可作夜用望遠(yuǎn)鏡。如7x50。航行設(shè)備航行設(shè)備 (一）避碰規(guī)則概述 避碰規(guī)則就是船舶在海上航行時(shí)應(yīng)遵守的 “交通法規(guī)”。這些交通法規(guī)主要是通過信號(hào)表示的。（二）信號(hào)的分類 信號(hào)即信息的攜帶者，它給人們傳遞某種信息。信息有多種形式，根據(jù)對(duì)人的感覺器官起作用來分： (1) 視覺信號(hào)燈光信號(hào)(號(hào)燈、救生圈用自亮浮燈和救生衣燈等)，型信號(hào)(號(hào)型和號(hào)旗)。 (2)聽覺信號(hào)聲

12、響信號(hào)，包括號(hào)笛、號(hào)鐘、號(hào)鑼、聲響火箭等。信號(hào)設(shè)備信號(hào)設(shè)備按用途來分：(1)航行用：號(hào)燈、號(hào)型、號(hào)笛和霧航錨泊時(shí)用的號(hào)鐘及號(hào)鑼。 (2)通信用：通信信號(hào)燈、白晝信號(hào)燈和信號(hào)旗。(3)救助用：煙霧用信號(hào)(紅光火焰、白光火焰、橙色燈霧)，聲響信號(hào)(聲響火箭、聲響榴彈)，紅光降落傘信號(hào)。按光的性質(zhì)來分： (1)定光燈桅燈、舷燈、尾燈和環(huán)照燈等。 (2)閃光燈通信信號(hào)燈、氣墊船用的黃色閃光燈和圍網(wǎng)漁船所用額外信號(hào)燈。信號(hào)設(shè)備信號(hào)設(shè)備信號(hào)設(shè)備是指船上設(shè)置的能對(duì)外界發(fā)出并能使外界的視覺或聽覺感受到信號(hào)的設(shè)施。船用信號(hào)設(shè)備有以下幾種：1、號(hào)燈號(hào)燈是指根據(jù)避碰規(guī)則設(shè)置的，用以表明夜間船舶動(dòng)態(tài)或作業(yè)狀態(tài)的燈具。

13、2、通信閃光燈手提式：白天黑夜都適用；旋轉(zhuǎn)座架式：白天黑夜都適用；桅頂式：只適用于夜間。信號(hào)設(shè)備信號(hào)設(shè)備號(hào)燈主要有：（1）桅燈：安裝在船的首尾中心線上的燈，在225度水平弧內(nèi)顯示不間斷的燈光，從正前至每舷正橫后22.5度。信號(hào)設(shè)備信號(hào)設(shè)備(2)舷燈：左紅右綠，從正前方至各舷正橫后22.5度。信號(hào)設(shè)備信號(hào)設(shè)備(3)尾燈：安置在盡可能接近船尾的白燈，從正后方至每舷67.5度。(4)拖帶燈：形狀同尾燈，顔色為黃色。信號(hào)設(shè)備信號(hào)設(shè)備（5）環(huán)照燈（6）閃光燈：是指每隔一定時(shí)間以頻率為每分鐘閃120次或以上的號(hào)燈。信號(hào)設(shè)備信號(hào)設(shè)備紅黃白綠3、號(hào)型號(hào)型是白天用以代替號(hào)燈，表示船舶動(dòng)態(tài)和作業(yè)狀態(tài)的具有特定形狀的有色幾何體。常見的有球體狀或由兩正交圓片構(gòu)成的圓號(hào)型、錐體號(hào)型、圓柱體號(hào)型、菱體號(hào)型，等等。4、音響信號(hào)器具音響信號(hào)器具指能發(fā)出聲響作為避碰信號(hào)用的各種器具，如號(hào)笛、號(hào)鐘、霧角等。信號(hào)設(shè)備信號(hào)設(shè)備黑色，a 為0.6m以上，對(duì)船長(zhǎng)小于20m的船舶，尺寸可相應(yīng)的減少。信號(hào)設(shè)備信號(hào)設(shè)備(1) 球體（2）圓錐體aaa(3)圓柱體（4）菱形體a2aa2a信號(hào)設(shè)備信號(hào)設(shè)備基本號(hào)燈的配備信號(hào)設(shè)備信號(hào)設(shè)備氣墊船，增加了黃色閃光燈信