Технические средства судовождения: девиация, корреляционный лаг, корректируемый гирокомпас, погрешности и поправки

5

Реферат на тему:

Технические средства судовождения: девиация, корреляционный лаг, корректируемый гирокомпас, погрешности и поправки

Основным требованием к качеству решения задачи контроля за движением судна является обеспечение высокой точности и надежности получаемых результатов, где точность определяется величиной обычной для функционирования системы погрешностей, а надежность - вероятностью отсутствия в результатах аномальных погрешностей и сбоев.

Находящиеся в магнитном поле Земли детали набора и другие стальные и железные части судна постепенно намагничиваются и приобретают свойства магнита. В результате этого в окружающем судно пространстве возникает собственное магнитное поле, действие которого складывается с магнитным полем Земли. Магнитная стрелки судового компаса устанавливается по равнодействующей сил обоих полем, вследствие чего отклоняется от направления магнитного меридиана

Вертикальная плоскость, проходящая через ось свободно подвешенной магнитной стрелки компаса, установленного на судне, называется плоскостью компасного меридиана, а след от пересечения этой плоскости с плоскостью истинного горизонта - компасным меридианом NKSK. Направление компасного меридиана совпадает с диаметром картушки 0--180°.

Горизонтальный угол, на который плоскость компасного меридиана отклоняется от плоскости магнитного меридиана, называется девиацией магнитного компаса ?_e,_w, (рис.1).

Девиация отсчитывается от северной части магнитного меридиана N_M к Е или W от 0 до 180°. Если северная часть компасного меридиана Nk отклонена от N_M к востоку, то девиация имеет наименование Е (восточная) и ей приписывается знак плюс (+), если N_K -- к западу, то W (западная) со знаком минус (-)

На каждом курсе девиации у судовых компасов различна. Это объясняется тем, что при изменении курса меняется положение судового железа относительно магнитных стрелок компаса.

Рис. 1. Девиация компаса восточная ?_Е и западная ?_W

Кроме того, после поворота судна судовое железо частично перемагничивается что также приводит к изменению магнитного пола судна.

Девиация судовых компасов изменяется на одном и том же курсе при перемене широты места, что связано с изменением напряженности магнитного поля Земли и, следовательно, изменением намагниченности судового железа, а также при каждой погрузке или выгрузке грузов обладающих магнитными свойствами, при длительной стоянке судна в ремонте, при проведении электросварочных работ вблизи компасов, при сильном сотрясении корпуса судна.

Девиацию судового компаса периодически определяют для различных курсов и заносят в специальную таблицу, откуда ее выбирают при расчетах курсов и пеленгов. Зная значение девиации, можно по замеченным компасным направлениям рассчитывать направления относительно магнитного меридиана.

На современных стальных судах магнитное поле оказывается столь большим, что девиация у компасов может достигать десятков градусов, и при больших значениях девиации угол поворота судна, наблюдаемый по компасу, будет значительно отличаться от действительного изменения курса. Магнитное поле судна может, кроме того, настолько ослабить напряженность магнитного поля Земли, что ее горизонтальная составляющая Н становится неспособной преодолеть трение. Это обстоятельство ведет к застою картушки при поворотах судна.

Чтобы обеспечить надежную роботу компасов, производят уничтожение их девиации. Принцип уничтожения девиации заключается в компенсации магнитного ноля вблизи компаса.

Магнитная система чувствительного элемента морского магнитного компаса состоит не из одной стрелки, а из одной или нескольких пар постоянных магнитов, которые называются компасными стрелками. Компасные стрелки располагаются параллельно друг другу одноименными полюсами в одну сторону и жестко скрепляются между собой. Такая магнитная система обеспечивает компенсацию так называемых девиаций высшего порядка и придает чувствительному элементу необходимые динамические качества.

Для уничтожения других видов девиации компенсируют магнитное поле судна в том месте, где установлен компас, искусственно создавая с помощью постоянных магнитов и брусков мягкого железа такие магнитные силы, которые равны по величине и противоположны по направлению силам, вызывающим девиацию. В этом и заключается принцип уничтожения девиации.

В прямом положении судна девиация магнитного компаса является результатом действия на компас пяти магнитных сил: А^/, В^/, С^/, D^/ и Е^/. Эти силы имеют различное происхождение и производят неодинаковую по характеру девиацию: постоянную, полукруговую и четвертную.

Силы А^/ и D^/, Е^/, вызывающие постоянную и четвертную девиацию, происходят от продольного и поперечного мягкого в магнитном отношении судового железа. Следовательно, и компенсация этих сил может быть осуществлена при помощи только мягкого в магнитном отношении железа. Например, если попытаться компенсировать силу D^/ при помощи постоянных магнитов, то компенсация не получится, так как при перемене курса судна направление силы D^/ относительно судна изменится, а направление сил образуемой постоянными магнитами, остается относительно судна неизменным.

Силы В^/ и С^/ вызывающие полукруговую девиацию, происходят главным образом от твердого в магнитном отношении судового железа (составляющие Р и Q) и частично от мягкого в магнитном отношении судового железа (составляющие сZ и fZ), расположенного перпендикулярно палубе. Следовательно, силы Р и Q надо компенсировать постоянными магнитами, а силы сZ и fZ - брусками мягкого железа.

Однако силы сZ и fZ от курса судна не зависят и в данной магнитной широте действуют подобно постоянным силам Р и Q. Поэтому силы В^/ и С^/ компенсируются при помощи постоянных магнитов. Но компенсация сил В^/ и С^/ постоянными магнитами справедлива лишь для какой-нибудь одной магнитной широты.

При перемене судном магнитной широты, составляющие сZ и fZ изменяются, вследствие чего компенсация сил В^/ и С^/нарушается. Однако при плавании судна в экваториальных и средних широтах силы сZ и fZ при перемене магнитной широты изменяются настолько незначительно, что этими изменениями можно пренебречь. Если в процессе плавания судно значительно изменяет магнитную широту, то изменением сил сZ и fZ пренебрегать нельзя, и в этом случае для обеспечения постоянства компенсации сил В^/ и С^/ принимают специальные меры.

Компенсация сил В^/ и С^/ магнитами-уничтожителями, которые придаются к компасу специально для этой цели.

Работа по уничтожению девиации магнитного компаса выполняется в следующем порядке: вначале уничтожается четверная девиация, затем креновая и наконец, полукруговая. Постоянная девиация вообще не уничтожается вследствие малости силы А^/ .

Такой порядок девиационных работ обусловлен следующими причинами. Для уничтожения четвертной девиации применяются бруски мягкого в магнитном отношении железа, которые устанавливаются в непосредственной близости от компаса. Однако это железо, как и любое железо, не является абсолютно мягким в магнитном отношении и обладает некоторой долей постоянного магнетизма. Следовательно, установкой брусков мягкого железа уничтожается четвертная девиация, но вводится полукруговая и креновая девиации. Поэтому креновую и полукруговую девиацию уничтожают после четвертной.

Креновая девиация уничтожается при помощи так называемого кренового магнита, помещенного вертикально в трубе девиационного прибора. Если ось кренового магнита не строго перпендикулярна плоскости картушки компаса или не проходит через центр картушки, то этот магнит, уничтожая креновую девиацию, вводит полукруговую. Поэтому полукруговую девиацию надо уничтожать после креновой.

Чаще всего на судне приходится уничтожать полукруговую девиацию совместно с креновой, так как обе они часто изменяются.

Ни одним из способов девиацию нельзя уничтожить до нуля. Поэтому после уничтожения девиации необходимо составить таблицу остаточной девиации и пользоваться ею для исправления показаний магнитного компаса.

Способ Эри является одним из наиболее распространенных способов уничтожения полукруговой девиации.

При уничтожении полукруговой девиации способом Эри силы В^/ и С^/ компенсируйте на четырех главных магнитных курсах по девиациям, наблюденным на этих курсах.

Основными достоинствами этого способа является простота его применения и высокая точность результатов. Этот способ не требует вспомогательных приборов и поэтому применим для компасов любых систем.

Однако способ Эри имеет некоторые недостатки. При работе способом Эри приходится ложиться на магнитные курсы и на каждом из них определять девиацию, что возможно лишь при наличии на берегу створа или в крайнем случае отдаленного ориентир.

Способ Колонга получил широкое распространение в практике девиационных работ так как он выполняется на компасных курсах и в процессе работы никакие ориентиры не нужны. В этом заключается существенное преимущество способа Колонга перед способом Эри.

Но для выполнения работ этим способом необходимо иметь вспомогательный прибор - дефлектор. И по своей точности способ Колонга уступает способу Эри.

Основной причиной неточности компенсации сил В^/ и С^/ способом Колонга является индукция измерительного магнита дефлектора на мягкое железо, которое находится нактоузе для уничтожения четвертной девиации.

Ни одним из способов девиацию нельзя уничтожить до нуля. Поэтому после уничтожения девиации необходимо составить таблицу остаточной девиации и пользоваться ею для исправления показаний магнитного компаса.

«Вега» является двухрежимным корректируемым гироскопическим курсоуказателем (ГКУ) с косвенным управлением. Этот малый по размерам прибор со сравнительно высокими точностными, параметрами рассчитан на работу в условиях больших инерционных возбуждений.

Подвес чувствительного элемента жидкостно-терсионный. Период незатухающих колебаний в расчетной (60°) широте «150 мин. Нормальная работа ГКУ возможна в широтах до 80° в одном из режимов: ГК (основной режим) при скорости до 50 уз и гироазимут (вспомогательный режим) до 70 уз.

Точность показаний ГКУ в режиме ГК при различных условиях плавания в широтах меньше 70° характеризуется следующими цифрами: погрешность на неподвижном судне ± 0,5°; погрешность на прямом курсе при постоянной скорости до 30 уз и качке с амплитудой 2°±0,8°, с амплитудой 25° ± 1,5°, погрешность при маневрировании на скоростях до 30 уз достигает ±2°. Вообще ГКУ выдерживает воздействие качки с амплитудой 45° и рыскания судна со скоростью 12° в секунду при амплитуде рыскания 30°. В режиме гироазимута допустимая скорость дрейфа ±1° в час. Время ускоренного приведения ГКУ в меридиан 60 мин. Предельная погрешность синхронной передачи ±0,1°. В связи с высокой рабочей температурой поддерживающей жидкости (75°С) введен электрический подогрев. Гарантийный срок работы гироблока 10000 ч. Время непрерывной работы ГКУ 2000 ч.

Питание ГКУ осуществляется от судовой сети трехфазного переменного тока (380 или 220 В, 50 Гц).

Принципиальное устройство двухрежимного курсоуказателя с электромагнитным управлением показано на рис. 2.

Гиромотор заключен в герметически запаянную сферу -- поплавок 1, состоящую из двух полусфер, соединенных между собой короткой цилиндрической шейкой. Гиросфера помещена во внешнюю следящую сферу 2, и пространство между ними заполнено тяжелой вязкой (поддерживающей) жидкостью 3. Плотность поддерживающей жидкости и вес гиросферы выбраны так, что при определенной температуре жидкости гиросфера приобретает нейтральную плавучесть. Рабочая температура поддерживается автоматически системой терморегулирования.

Гиросфера связана со следящей сферой двумя парами торсионов, которые служат для наложения на гироскоп управляющих моментов и центрирования гиросферы относительно следящей сферы. Вертикальные торсионы 6 одним концом закреплены в корпусе следящей сферы, а другим -- в кардановом кольце 9, свободно охватывающем шейку гиросферы. Горизонтальные торсионы 11 одним концом прикреплены к оболочке гиросферы, а другим--к карданному кольцу гироскопа. Жесткость на кручение пары вертикальных торсионов и жесткость пары горизонтальных торсионов рассчитаны определенным образом, исходя из конструктивных параметров прибора.

Все четыре торсиона установлены в плоскости, перпендикулярной оси собственного вращения гироскопа, и позволяют следящей сфере поворачиваться относительно гиросферы .вокруг горизонтальных или вертикальных торсионов и вместе с оболочкой гиросферы -- вокруг оси кинетического момента.

Питание на гиромотор и статоры двухкомпонентных датчиков угла 4, расположенных по оси собственного вращения гироскопа на противоположных сторонах гиросферы 1, подается по гибким спиральным токоподводам 8, свободно навитым вокруг торсионов или через сами торсионы.

Рис. 2. Схема гирокомпаса

Следящая сфера 2 имеет снаружи цапфы, расположенные параллельно оси собственного вращения гироскопа, посредством которых она свободно подвешена на подшипниках в горизонтальном внутреннем кольце 10 стабилизированного карданова подвеса.

Горизонтальное кольцо 10 подвешено по оси, параллельной оси горизонтальных торсионов, в вертикальном внешнем кольце подвеса 5, которое может поворачиваться вокруг вертикальной оси, образованной подшипниками, установленными в корпусе прибора. Прибор своим основанием крепится к палубе.

Вертикальное кольцо 5 приводится во вращение через зубчатую передачу двигателем азимутальной стабилизации 13, установленным в корпусе прибора. Это вращение передается на вертикальные торсионы, которые накладывают на гироскоп вертикальный момент. В вертикальном кольце .5 установлен двигатель горизонтальной стабилизации 12, который через зубчатую передачу поворачивает горизонтальное кольцо 10 вокруг его оси подвеса, закручивая горизонтальные торсноны и накладывая таким образом на гироскоп горизонтальный момент. Стабилизация следящей сферы в горизонте вокруг оси ее подвеса осуществляется смещением вниз центра тяжести сферы относительно оси подвеса.

Двухкомпонентные индукционные датчики угла, статоры которых расположены на гиросфере 1, а съемные (роторные) обмотки закреплены на следящей сфере 2, вырабатывают напряжения, пропорциональные углам рассогласования между гиросферой и следящей сферой относительно вертикальных и горизонтальных торсионов. Датчики угла включены по дифференциальной схеме, что исключает погрешности в измерении углов рассогласования, вызываемые линейными перемещениями гиросферы относительно следящей сферы. Сигналы рассогласования от датчиков угла через усилители стабилизации 14, расположенные в самом приборе, поступают на соответствующие двигатели, которые обеспечивают непрерывные согласования следящей сферы 2 с гиросферой /. Таким образом, прибор работает в режиме свободного гироскопа.

Для превращения свободного гироскопа в гирокомпас необходимо наложить на гироскоп моменты вокруг горизонтальной xx и вертикальной zz осей, пропорциольные углу отклонения главной оси гироскопа от плоскости горизонта.

Связь гироскопа с плоскостью горизонта осуществляется при помощи индикатора горизонта 7, представляющего собой высокочувствительный физический маятник с индукционным съемом сигнала, задемпфированный вязкой жидкостью.

Индикатор горизонта 7 можно установить непосредственно на гиросфере 1 или следящей сфере 2. Однако из конструктивных соображений он установлен на следящей сфере так, что реагирует только на отклонения оси подвеса yy следящей сферы от плоскости горизонта и вырабатывает напряжение, пропорциональное этому отклонению. Сигнал индикатора горизонта 7 суммируется в противофазе с сигналами датчиков угла, и разность этих сигналов подается через усилители на двигатели стабилизации 12 или 13.

Двигатели 12, 13 приводят во вращение следящую сферу 2 относительно горизонтальных и вертикальных торсионов до тех пор, пока сигнал индикатора горизонта 7, поданный в схему суммирования в определенном масштабе, не сравняется с сигналом от соответствующего датчика угла. Горизонтальные и вертикальные торсионы окажутся закрученными на углы, пропорциональные углу отклонения главной оси гироскопа от горизонта, что обеспечивается схемой суммирования сигналов. Момент, прикладываемый вследствие этого горизонтальными торсионами 11 к гироскопу, аналогичен маятниковому моменту обычных маятниковых гирокомпасов. Под действием этого момента гироскоп прецессирует в азимуте, совершая незатухающие колебания около меридиана.

Момент, прикладываемый вертикальными торсионами 6, аналогичен демпфирующему моменту маятниковых гирокомпасов, под действием которого гироскоп прецессирует к горизонту. В результате совместного действия этих моментов гироскоп, совершая затухающие колебания, период и фактор которых зависят от выбранных параметров прибора, будет приходить в меридиан.

Для перехода от режима гирокомпаса в режим гироазимута достаточно лишь отключить горизонтальный маятниковый момент, сохранив вертикальный момент, необходимый для удержания оси гироскопа в плоскости горизонта. Практически это осуществляется простым поворотом ручки переключателя режимов, установленного в приборе. Для компенсации методических ошибок, возникающих в показаниях прибора при работе в режимах гирокомпаса и гироазимута, в приборе имеется электромеханическое счетно-решающее устройство, которое вырабатывает необходимые сигналы, поступающие на двигатели стабилизации.

Величины корректирующих моментов, прикладываемых по обеим осям гироскопа в результате ввода сигналов в следящие системы, изменяются в зависимости от скорости, курса и широты таким образом, что главная ось гироскопа удерживается в направлении на N как в режиме гирокомпаса, так и в режиме гироазимута. Показания курса, выработанного прибором, транслируются датчиками грубого и точного отсчета, например сельсинами, связанными с двигателем азимутальной стабилизации.

В соответствии с международными стандартами, точность любого установленного на судне гирокомпаса должна отвечать следующим минимальным требованиям.

Установившаяся погрешность гирокомпаса -- это разность отсчетов истинного и установившегося курсов. Установившийся курс -- среднее значение из 10 отсчетов, взятых один за другим через 20 мни после того, как гирокомпас пришел в меридиан. Считается, что гирокомпас пришел в меридиан, если разность между значениями любых двух отсчетов, взятых через 30 мин, не превышает ±0,7°. Установившаяся погрешность на любом курсе в широтах ?<60° не должна превышать ±0,75° sec ??. Средняя квадратнческая погрешность разностей между отдельными отсчетами курса Vi его средним значением должна быть менее 0,25° sec ?.

Стабильность установившейся погрешности гирокомпаса от пуска к пуску должна быть в пределах 0,25° sec ?.

Стабильность установившейся погрешности основного прибора гирокомпаса должна быть в пределах ±1° sec?? в обычных условиях эксплуатации и вариациях магнитного поля, которые может испытывать судно.

Требуется также, чтобы в широтах ? <60°:

· включенный в соответствии с инструкцией гирокомпас пришел в меридиан за время не более 6 ч при бортовой и килевой качках с периодом колебаний от 6 до 15 с, амплитудой 5° и максимальном горизонтальном ускорении 0,22 м/с²;

· остаточная постоянная погрешность после ввода коррекции за скорость и курс при скорости 20 уз не должна превышать ±0,25° sec ?;

· погрешность, вызванная быстрым изменением скорости, при начальной скорости 20 уз не должна превышать ±2°;

· погрешности, вызванные бортовой и килевой качкой с периодом колебаний от 6 до 15 с, амплитудами 20°, 10° н 5° соответственно при максимальном горизонтальном ускорении, не превышающем 1 м/с², и рысканием судна должны быть не более 1° sec ?.

Максимальное расхождение в отчетах между основным прибором гирокомпаса и репитерами в рабочем состоянии не должно превышать ±0,5°.

По своему характеру погрешности гирокомпаса принято делить на методические и инструментальные. Основными методическими погрешностями являются скоростная и инерционная.

Скоростной погрешностью гирокомпаса называется постоянное в данной широте азимутальное отклонение осп гирокомпаса от истинного меридиана. происходящее вследствие движения судна с постоянной скоростью на по стоянном курсе.

Скоростная погрешность имеет полукруговой характер: для курсов северной половины горизонта она отрицательна, южной -- положительна. В большинстве конструкций гирокомпасов она исключается автоматическими или полуавтоматическими корректорами. В некоторых конструкциях скоростная погрешность исключается только из показаний принимающих.

Инерционные погрешности гирокомпаса вызываются возмущающими моментами сил инерции, возникающими при ускоренном движении судна. При появлении моментов этих сил ось гирокомпаса выходит из своего положения равновесия и совершает прецессионное движение со скоростью, зависящей от значения момента силы инерции. Инерционная девиация проявляется в форме затухающих колебаний после окончания маневра судна (курсом и/или скоростью).

Образующаяся в результате маневра переменная погрешность называется инерционной погрешностью гирокомпаса. Она свойственна большинству современных гирокомпасов независимо от их конструкции.

Различают инерционную погрешность с выключенным на время маневра успокоителем и инерционную погрешность с включенным успокоителем. Первую иногда называют баллистической погрешностью первого рода, вторую (в частном случае выполнения условия апериодических переходов) -- баллистической погрешностью второго рода, или погрешностью ускорения-затухания.

Наибольшее значение инерционная погрешность первого рода имеет в момент окончания маневра. Инерционная погрешность второго рода достигает наибольшей величины приблизительно через 20--25 чин после окончания маневра.

На практике в условиях часто повторяющихся маневров какие-либо расчеты по определению инерционных погрешностей производить нецелесообразно. Однако судоводитель должен критически оценивать их возможную величину и характер изменения.

Для этого необходимо учитывать следующее:

· инерционные погрешности носят гироскопический характер, т. е. возникают не сразу после появления инерционных возмущении и исчезают не сразу после их прекращения;

· изменение инерционных погрешностей во времени после прекращения действия возмущающих факторов происходит по законам собственных колебаний гирокомпаса, т. е. с тем же периодом и фактором затухания:

· для транспортных судов величина инерционной погрешности в средних широтах после однократных маневров обычно не превышает 2--3°;

· показания гирокомпаса следует считать ошибочными в течение 40--50 мин после окончания маневра. В особо сложных условиях (при плавании в высоких широтах и на больших скоростях) инерционная погрешность может сохраняться в течение 1,5 ч после маневрирования;

· существенные инерционные погрешности появляются при полуциркуляинн судна с курса 0° или 180°, а также при зигзагообразном маневрировании на четвертных генеральных курсах;

· при отсутствии выключателя затухания инерционная погрешность гирокомпаса принципиально не может быть устранена;

· выключение успокоителя колебаний гирокомпасов с нерегулируемым периодом целесообразно в широтах меньше расчетной (для отечественных конструкций меньше 60°);

· при пеленговании ориентиров с помощью гирокомпаса инерционная погрешность должна рассматриваться как систематическая (повторяющаяся) ошибка, если срок наблюдений значительно меньше периода собственных колебаний гирокомпаса;

· при счислении пути по гирокомпасу инерционная погрешность должна рассматриваться как случайная ошибка курсоуказання;

· при сложном маневрировании (плавании по извилистым фарватерам, во льдах и т. д.) возможно наложение инерционных погрешностей или накопление их до существенного значения, зависящего от широты плавания. В широтах 75-80° это значение может составлять ±10--15° для обычных неапериоднческих компасов.

Инструментальные погрешности гирокомпаса с жидкостным подвесом ЧЭ складываются из инструментальных погрешностей основного прибора, следящей системы, корректирующих устройств, дистанционной передачи и принимающих приборов.

Инструментальная погрешность основного прибора современных гирокомпасов обычно не превышает ±0,3°.

Погрешность, вносимая следящей системой, практически может рассматриваться как случайная, поскольку она зависит от многих, трудно учитываемых факторов.

В гирокомпасах с косвенным управлением основными источниками инструментальных погрешностей основного прибора являются дефекты следящих систем и устройства управления гироскопом.

Одногирсскопные гирокомпасы с торсионным подвесом могут иметь специфическую установившуюся погрешность, пропорциональную статической ошибке следящей системы. В реальных условиях плавания предельная величина случайной погрешности, которая может быть внесена следящей системой, не превышает ±1.0°.

Погрешность, вносимая корректором, складывается из случайной погрешности, нызываемой люфтами и несоответствием геометрических размеров передач, и систематических погрешностей за счет неточного ввода истинной скорости и широты.

Случайная погрешность корректора обычно оценивается предельными значениями ±(0,2--0.3)°.

Систематическая погрешность за счет неточного ввода истинной скорости, что может иметь место при неизвестном течении или неизвестной поправке лага, обычно невелика.

Систематическая погрешность за счет неточного ввода широты может достигать существенного значения.

Для ее уменьшения при плавании в высоких широтах следует производить установку корректора по широте через каждый градус изменения широты или менее.

Погрешность за счет дистанционных передач гирокомпаса обычно рассматривается как случайная. Ее предельное значение не превышает ±0,2° в статическом режиме, но может достигать нескольких градусов в динамическом режиме, что следует иметь в виду при пеленговании объектов на циркуляции или после резкого изменения курса.

Погрешности принимающих приборов могут быть разделены на систематические и случайные. Систематические обычно не превышают ±0,2° (без учета погрешности за счет неточной установки пелоруса). Предельное значение случайных погрешностей имеет такой же порядок.

К инструментальным погрешностям двухгироскопных компасов может быть отнесена и наблюдаемая на качке четвертная погрешность (у одногнроскопных гирокомпасов с гидравлическим маятником ее следует рассматривать как методическую). Причиной этой погрешности является перемещение ЦТ чувствительного элемента на качке за счет изменения уровня имеющихся внутри него жидких масс, главным образом уровня масла в успокоителе колебаний. Величина этой погрешности зависит от конструкции успокоителя и для отечественных гирокомпасов типа «Курс» не превышает ±0,5° (при отсутствии собственного движения судна).

Поправки и точность показаний гирокомпаса. Совокупность перечисленных выше погрешностей образует суммарную погрешность

гирокомпаса, подразделяемую на систематическую и случайную составляющие. Па практика такое разделение не имеет большого течения, поскольку, как правило, общая поправка определяется при однократных наблюдениях или в течение слишком коротких промежутков времени, чтобы можно было произвести эффективную обработку измерений .

Однако следует иметь в виду, что за счет случайных и переменных систематических ошибок значение общей поправки гирокомпаса в какой-либо момент времени может существенно отличаться от значения, выведенного при последних наблюдениях. По этой причине, в частности, при пеленговании объектов в условиях длительного маневрирования или вскоре после окончания маневра (например, после выхода из порта), не следует принимать во внимание общую поправку, определенную до производства маневра.

С другой стороны, изменение обшей поправки в течение некоторого времени после маневрирования не следует считать признаком неисправной работы гирокомпаса. Иногда допускается ошибка, когда общая поправка гирокомпаса определяется на полном ходу с введенным в корректор значением скорости, а затем этой поправкой пользуются на малом ходу, среднем или на стоянке (например, на якоре) без ввода нового значения скорости в корректор. Другая ошибка возникает и тех случаях, когда общая поправка определяется на стоянке, но с установленным на корректоре значением скорости, при этом ошибочно предполагается, что на ходу поправка компаса будет правильной

Во всех случаях следует руководствоваться следующим правилом: введенная в корректор скорость должна всегда соответствовать действительной скорости судна.

Общая поправка гирокомпаса определяется одним из принятых в навигации и мореходной астрономии методов, а также с помощью радиотехнических средств.

Величина средней квадратической погрешности общей поправки гирокомпаса составляет: по створам ±0,2°, по пеленгам береговых ориентиров ±0,4°, по небесным светилам ±0,4°. К радиотехническим способам следует прибегать только в тех случаях, когда вследствие плохой или ограниченной видимости другие способы определения поправки недоступны. Особенно ненадежны определения поправки гирокомпаса с использованием ненаправленных радиомаяков, находящихся за пределами оптической видимости.

Величина и характер изменения общей поправки гирокомпаса являются критерием точности его показаний.

Принцип действия гидроакустического корреляционного лага (ГКЛ) заключается и измерении временного сдвига между отраженным от грунта акустическим сигналом, принятым на разнесенные по корпусу судна антенны (рис. 3). Сигнал U₂(t), принятый задней приемной антенной, повторяет форму сигнала U₁(t), принятого передней антенной со сдвигом по времени ?? равным

где l -- расстояние между антеннами;

V -- скорость судна.

Рис. 3. Принцип действия корреляционного лага

Определение временного сдвига производится путем корреляционной обработки принятых сигналов. Для этой цели в тракт сигнала передней антенны вводится переменная временная задержка, производится вычисление взаимно-корреляционной функции огибающих сигналов разнесенных антенн и отслеживаются се максимальные значения.

На глубинах до 200 м ГКЛ измеряет скорость относительно грунта и одновременно указывает глубину под килем. На больших глубинах он автоматически переходит на работу относительно воды.

Достоинствами ГКЛ по отношению к ГДЛ являются независимость показаний от скорости распространения звука в воде и более надежная работа на качке.

Литература

1. Блинов И.А. , Жерланов А.В. и др. «Электро-навигационные приборы» Москва, «Транспорт», 1973

2. Ермолаев Г.Г. «Справочник капитана дальнего плавания» Москва, «Транспорт», 1988