Оценка эксплуатационных характеристик и точности навигационных параметров технических средств судовождения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

Введение

1. Гирокомпасы

1.1 Гирокомпас на неподвижном основании

1.2 Гирокомпас на подвижном основании

1.2.1 Влияние стационарного режима движения судна на параметры гирокомпаса

1.2.2 Влияние маневрирования судна на гирокомпас

2. Расчёт поправки гирокомпаса

3. Сличение компасов

4. Расчёт поправок к измеренным эхолотом глубинам

5. Магнитные компасы

5.1 Вычисление временной таблицы девиации

5.2 Предвычисление изменения полукруговой девиации

6. Контроль поправки лага

Литература

Введение

Курсовая работа по дисциплине “Технические средства судовождения” выполняется в соответствии с учебным планом специальности 180402.65 “Судовождение” на заключительном этапе изучения этой дисциплины.

Целью выполнения данной курсовой работы является закрепление навыков инженерных расчётов, связанных с оценкой точности гирокомпасов, эхолотов, магнитных компасов и лагов, а также формирование грамотного подхода к анализу их пригодности для использования в навигационных целях, чтобы обеспечить высокий уровень безопасности судовождения.

Будущий штурман в своей повседневной деятельности должен практически оценивать достоинства и недостатки этих приборов, уметь в любой момент времени проконтролировать их работоспособность. Поэтому выполнение данной курсовой работы можно рассматривать и как тренировку навыка принятия самостоятельных решений при несении ходовой вахты, как это требует Конвенция ПДНВ.

1. Гирокомпасы

1.1 Гирокомпас на неподвижном основании

гирокомпас судно девиация эхолот

Перед началом снятия показаний в ГАК «Вега» необходимо выставить нулевое значение скорости судна и широту, соответствующую широте расположения комплекта прибора. Значение широты вводится для создания моментов, корректирующих широтную девиацию. Значение скорости устанавливается на нулевой отсчет, так как рассматривается поведение гирокомпаса на подвижном основании (скоростная девиация отсутствует).

После подготовки гирокомпаса к пуску на него подается питание включением режима «Подготовка». После этого приближенно определяем значение истинного курса и отклоняем гиросферу от него на 90 - 100° . Для этого пользуемся системой ускоренного приведения гирокомпаса в меридиан

По окончании режима «Подготовка» устанавливаем режим «Работа» и после согласования системы синхронной передачи курса приступаем к снятию отсчетов курсов гирокомпаса. После снятия показаний для гирокомпаса типа «Курс» необходимо исключить из рассмотрения начальный участок кривой (около 60-80 мин), , так как на этом участке колебания чувствительного элемента носят сложный характер, представляющий собой сумму двух законов движения.Для ГАК «Вега» этого делать не нужно, т.к. у него нет масляного успокоителя и кривая представляет собой кривую затухающих колебаний.

Также необходимо отбрасывать последний участок кривой затухающих колебаний (40 - 50 мин), так как вследствие уже малых амплитуд колебаний трудно точно определить значение полупериода колебаний.

Снимем с графика значения периодов затухающих колебаний и определим его среднее значение:

 /3

Значения амплитуд затухающих колебаний гиросферы:

б1, б2, б3, б4, б5.

Рассчитаем значения факторов затухания и затем его среднее значение:

Полученные значения необходимо сравнить со стандартными табличными значениями, приведенном в заводском описании гирокомпаса в данной широте места. Для ГАК «Вега» для широты 60° период затухающих колебаний равен 156 минут, фактор затухания - не менее 6 (для экватора 100 минут и 3 соответственно).Полученное экспериментальным путем значениене входит в табличные пределы допустимых значений в данной широте места, поэтому чувствительный элемент можно считать непригодным к дальнейшей эксплуатации и необходимо заменить.

Среднее значение максимальных отклонений чувствительного элемента на участке оценки зоны «неустойчивости» сравнивается с допустимым значением. При этом должно соблюдаться условие:

.

В нашем случае нельзя определить значение максимальных отклонений ЧЭ, поскольку эксперимент не был проведен до конца.

Установившееся значение курса сравнивают с истинным курсом и определяют поправку гирокомпаса. Если поправка превышает допустимое значение 1,00. (Требования Регистра РФ), то необходимо уменьшить ее до необходимого значения.

Запись экспериментальных данных

Т (мин.)	ГКК	Т (мин.)	ГКК	Т (мин.)	ГКК
09.00	26,3	11.20	199,6	13.45	149,8
09.05	31,5	11.25	193,5	13.50	145,5
09.10	38,0	11.30	186,0	13.55	140,7
09.15	46,0	11.35	178,4	14.00	135,4
09.20	51,8	11.40	169,6	14.05	131,0
09.25	58,7	11.45	162,5	14.10	126,9
09.30	65,7	11.50	152,0	14.15	123,7
09.35	71,5	11.55	143,0	14.20	121,5
09.40	77,1	12.00	135,5	14.25	120,6
09.45	85,5	12.05	127,0	14.30	120,9
09.50	91,1	12.10	117,5	14.32	121,3
09.55	98,5	12.15	110,0	14.35	122,1
10.00	105,3	12.20	104,0	14.40	124,2
10.05	112,2	12.25	98,9	14.45	127,2
10.10	119,3	12.30	97,0	14.50	130,4
10.15	126,2	12.35	97,4	14.55	133,2
10.20	133,1	12.40	100,5	15.00	136,3
10.25	139,8	12.45	107,0	15.05	139
10.28	145,5	12.50	112,0	15.10	141,8
10.30	146,8	12.55	120,0	15.15	143,2
10.35	154,0	13.00	126,0	15.20	142,6
10.40	160,5	13.05	132,9	15.25	141,3
10.45	167,8	13.10	141,5	15.30	139,2
10.50	174,0	13.15	147,5	15.35	137,4
10.55	181,0	13.20	152,4	15.40	136
11.00	187,7	13.25	155,4	15.45	135,4
11.05	194,7	13.30	156,5	15.50	135
11.10	199,6	13.35	155,9	15.55	134,6
11.15	201,4	13.40	153,9	16.00	135,1

1.2 Гирокомпас на подвижном основании

1.2.1 Влияние стационарного режима движения судна на параметры гирокомпаса

При движении судна с постоянными скоростью и курсом изменяются такие параметры гирокомпаса как направляющий момент (R), период собственных незатухающих () и затухающих () колебаний, время прихода в меридиан и точность показаний. Рассчитаем некоторые параметры для гирокомпаса типа «Курс», используя следующие исходные данные курсовой работы:

· Широта ц = 75°N;

· Курс и скорость судна до маневра 145° - 13 уз (6,69 м/с);

· Курс и скорость судна после маневра 030° - 22 уз (11,32 м/с);

· Время маневра судна t1 = 45секунд;

· Угол отклонения главной оси гирокомпаса от плоскости истинного меридиана б = 14°.



Проанализируем приведенные выше формулы. Как видно, в них входят VN и VE, то есть величины R, Т0, 0,ч полностью зависит от скоростных составляющих VN и VE, и при изменении их величины параметров тоже меняются.

В рассматриваемом случае направляющий момент R зависит не только от горизонтальной составляющей вращения Земли ( Rz = Hcos *), но и от параметров движения судна. Следствием этого факта является важный вывод о возможности обращения в 0 направляющего момента, в широте отличной от 90, где выполняется равенство

cos + VE/R= 0 VE = -Rcos

При движении судна только на запад (VE/R<0, а VN=0) может наступить явление «Остановки земли», когда cos - VE/R = 0. В этом случае Rz=0. Это означает, что скорость судна равна линейной скорости любой точки данной параллели. Относительно инерционных координат судно становиться неподвижным, небесные светила наблюдаются постоянно в одном положении. Широта, в которой при данной скорости теряется направляющий момент вследствие эффекта «Остановки Земли», называется критической. Положение главной оси гиросферы в азимуте становится неопределенным и гирокомпас больше нельзя использовать в качестве курсоуказателя.Критическую широту можно рассчитать по формуле:

cosкр = - VE/R= - VsinИК/ R

Для широты 75 этот эффект возникает при VE = 120,339уз, т.е. невозможен для судов.

При движении судна с постоянными параметрами по сферической поверхности главная ось гиросферы отклоняется от плоскости истинного меридиана на угол, равный скоростной девиации. Скоростная девиация обусловлена наличием дополнительной угловой скорости, вызванной движением судна.

Судно перемещается с заданными параметрами 145° - 13 уз по сферической поверхности и, значит, приобретает угловую скорость собственного движения .

По линии N-Sнаправлена горизонтальная составляющая угловой скорости суточного вращения Земли щ1.

В результате геометрических построений и некоторых преобразований можно получить формулу для расчета скоростной девиации:

.

Рассчитаем значение скоростной девиации гирокомпаса для приведенных выше параметров :

до маневра ;

после маневра.

Следует иметь в виду, что более точное значение скоростной девиации рассчитывается по формуле:

.

Принципиальное отличие методов компенсации скоростной девиации у ГК «Курс» и ГАК «Вега» состоит в том, что у ГК погрешность v исключается только в репитерах, а на ЧЭ у ГАК v уничтожается непосредственно на ЧЭ, поэтому ГАК «Вега» называют корректируемым.

1.2.2 Влияние маневрирования судна на гирокомпас

Судно во время плавания может изменять параметры своего движения (курс и скорость), что приводит к появлению ускорений и обусловленных ими сил инерции. В результате чувствительный элемент гирокомпаса подвергается воздействию моментов сил инерции, которые выводят его из положения равновесия. Погрешности, появляющиеся при маневрировании судна вследствие указанных выше причин, называются инерционными.

На работу гирокомпаса типа «Курс» оказывают влияние девиации первого и второго рода.

Инерционная девиация первого рода - это угол, на который отклонится главная ось гиросферы в результате действия сил инерции, вызванных маневрированием, на устройство, превращающее свободный гироскоп в гирокомпас (для ГК «Курс» - на пониженный центр тяжести).

Инерционное перемещение первого рода - это угол, на который отклонится главная ось гиросферы в результате действия сил инерции на устройство, превращающее свободный гироскоп в гирокомпас (на пониженный центр тяжести) за время действия ускорения

Пример инерционной девиации первого рода и инерционного перемещения первого рода показаны на рисунке ниже:

Как видно из рисунка, связь между инерционной девиацией первого рода и инерционным перемещением первого рода можно представить формулой:

Используя исходные данные, рассчитаем величину инерционной девиации первого рода у гирокомпаса типа «Курс» на конец маневра:

Построим график характера движения чувствительного элемента ГК «Курс» и гирокомпасного меридиана при маневрировании судна для случаев при движении судна с заданными исходными параметрами.

1. Наносим на рисунок плоскость горизонта, истинный меридиан и - угол отклонения главной оси гиросферы от плоскости горизонта. Для северной широты главная ось гиросферы приподнята над плоскостью горизонта, а для южной широты - опущена за плоскость горизонта, что видно из формулы , (для S широтsinц< 0, значит вr< 0; для N широтsinц> 0, значит вr> 0).

2. Определяем положение гиросферы до маневра. Так как, перед маневрированием судно имело какую-то скорость (в нашем случае V1 = 13 уз), двигаясь ГКК= 1450, то в показаниях гиросферы будет присутствовать скоростная девиация, т.е. главная ось гиросферы будет находиться не в плоскости истинного меридиана (точка 1), а в гирокомпасном меридиане (Nточка 2),положение которого определяется величиной и знаком скоростной девиации () до маневра судна. Для нашего примера скоростная девиация до маневра имеет знак плюс. Поэтому главная ось гиросферы будет отклонена к Eна угол перед маневрированием судна.Т.к. имеет знак минус и <, то новый гирокомпасный меридиан будет отклонен к W на угол, меньший чем в предыдущем случае

3. Определяем положение гиросферы, которое она должна занять после окончания маневра. Так как после завершения маневрирования судно изменило параметры своего движения (V2 = 22уз, ГКК2 = 0300), главная ось гиросферы должна переместиться в новый гирокомпасный меридиан (N), т.е. в точке 3.

Однако на конец маневра главная ось гиросферы «обгонит» новый гирокомпасный меридиан (N) и на конец маневра окажется в меридиане N (точка 4). Это происходит вследствие того, что в широте маневрирования ниже расчетной период незатухающих колебаний гирокомпаса будет меньше, чем в расчетной широте (что видно из формулы ), соответственно угловая скорость прецессии главной оси гиросферы будет больше угловой скорости движения нового гирокомпасного меридиана (т.к. ). Если бы плавание происходило в широте выше расчетной, то наблюдалась бы противоположная ситуация ( главная ось гиросферы на конец маневра не дошла бы до нового гирокомпасного меридиана, т.к. угловая скорость прецессии гиросферы была бы меньше угловой скорости движения нового гирокомпасного меридиана). При маневрировании судна в расчетной широте инерционная девиация первого рода будет отсутствовать, и главная ось гиросферы на конец маневра окажется в новом компасном меридиане. Это объясняется тем, что в данной широте соблюдается условие апериодического (бесколебательного) перехода. Для ГК «Курс» расчетная широта равна 60°.

Затем, при включении масляного успокоителя ,главная ось гиросферы затухающими колебаниями , в плоскость новогогирокомпасного меридиана (N, точка 3). Начальная траектория движения гиросферы пойдет вниз, т.к. на конец маневра главная ось гиросферы оказалась к западу от нового гирокомпасного меридиана. Восточная часть плоскости горизонта в результате суточного вращения Земли опускается. Следовательно, ось гиросферы пойдёт вниз относительно плоскости горизонта.

Далее на рисунке обозначим углы, характеризующие инерционную девиацию первого рода () и инерционное перемещение первого рода (B).



Инерционная девиация второго рода - это угол, на который отклоняется главная ось гиросферы при маневрировании судна в результате действия сил инерции на устройство, обеспечивающее демпфирование незатухающих колебаний гиросферы (в ГК «Курс» - на масляный успокоитель).

Построим график характера движения главной оси гиросферы и нового гирокомпасного меридиана в случае инерционной девиации 2-ого рода для выше принятых параметров маневрирования. Поскольку в рассматриваемом случае маневрирование происходит не в расчетной широте, то мы будем иметь дело с суммарной инерционной девиацией (т.е. будет присутствовать инерционная девиация и первого, и второго рода). Момент, вызванный пониженным центром тяжести и момент от перетекания жидкости направлены в противоположные стороны, поэтому угловая скорость перемещения главной оси гиросферы будет меньше, чем перемещение плоскости нового гирокомпасного меридиана (щвкл = (Lм - Lж.у.)/Н). В связи с этим главная ось гиросферы на конец маневра не будет доходить до нового гирокомпасного меридиана независимо от широты маневрирования. Так как плавание происходит в широте ниже расчетной, то и будут иметь разные знаки, и суммарная инерционная девиация будет частично компенсироваться.

В данном случае положение гирокомпасных меридианов будут такими же, как в случае без использования масляного успокоителя, но положение оси гиросферы на конец маневра будет к западу от нового гирокомпасного меридиана (для наглядности положения гирокомпасных меридианов на рисунке изменены). Вследствие того, что избыток в одном из сосудов на конец маневра сохраняется, постепенно убывая, то и момент от этого избытка также будет существовать некоторое время. За счет этого ось гиросферы начнет отходить от нового гирокомпасного меридиана в ту сторону, где она находилась до маневра, а затем затухающими колебаниями приходить в плоскость нового гирокомпасного меридиана. Начальная траектория движения главной оси гиросферы пойдет вниз, т.к. ось гиросферы на конец маневра оказалась в западной части плоскости горизонта (точка 4) относительно нового гирокомпасного меридиана (а западная часть плоскости горизонта поднимается в результате суточного вращения Земли)

Рассмотрим влияние маневрирования на ГАК «Вега». Возникающие во время ускорения воздействуют на индикатор горизонта, который вырабатывает дополнительный сигнал, пропорциональный северной составляющей ускорения. Этот сигнал приведет к появлению дополнительных управляющих моментов, которые будут действовать в течение всего времени влияния ускорения и в результате приведут к отклонению гироскопа от положения равновесия, в котором он находился до начала маневрирования. По окончании влияния ускорения чувствительный элемент, совершая затухающие колебания, начнет возвращаться в прежнее положение равновесия. Возникающие при этом погрешности называются инерционными девиациями.

Используя исходные данные, рассчитаем величину инерционной девиации у гироазимуткомпаса «Вега» по формуле

;

Рассмотрим характер движения чувствительного элемента ГАК «Вега». Широтная и скоростная девиации скомпенсированы корректирующими моментами, следовательно, главная ось гиросферы до маневра будет находиться в плоскости горизонта. В результате маневра судно изменило курс и уменьшило скорость. Согласно заданным параметрам движения инерционная девиация будет со знаком минус, поэтому после маневра главная ось гиросферы будет в западной части плоскости горизонта.

Поскольку данный гирокомпас является корректируемым, и коррекция осуществляется непрерывно, без запаздывания, на основе точной информации о широте и скорости судна, положением главной оси гиросферы после маневра судна будет являться меридиан N(точка 2). То есть в данном случае инерционное перемещение и есть инерционная девиация. Так как главная ось гиросферы под действием горизонтального момента оказалась в западной части плоскости горизонта, которая в результате суточного вращения Земли поднимается, то она получит наклон вниз относительно плоскости горизонта. Момент по вертикальной оси также будет оказывать на гиросферу такое же воздействие. По окончанию маневра, когда исчезнет отклоняющая сила инерции, маятник достаточно быстро возвратится в исходное (вертикальное) положение благодаря суммарному наклону главной оси гиросферы. В этом случае по сигналу ИГ будут формироваться вертикальный и горизонтальный моменты противоположного направления, за счет которых гиросфера затухающими колебаниями возвратится в плоскость меридиана (N), то есть в положение до маневра.

Таким образом, главным отличием в движении главной оси чувствительного элемента у гирокомпасов «Курс» и «Вега» является то, что в ГК «Вега» постоянно поступает информация о широте и скорости судна, вследствие чего устраняются скоростная и широтная девиации на самом ЧЭ (а не в репитерах, как у ГК «Курс»), и главная ось гиросферы до маневра и через некоторое время после него находится в плоскости истинного меридиана. В ГК «Курс» корректирующих моментов нет, поэтому главная ось ЧЭ до маневра находится в одном гирокомпасном меридиане, а после маневра (после погашения инерционной девиации включением масляного успокоителя) переходит в другой гирокомпасный меридиан, и нахождение в плоскости истинного меридиана является редким частным случаем.

2. Расчёт поправки гирокомпаса

Пусть пелорус гирокомпаса и удалённый ориентир имеют следующие координаты в геодезической системе СК-95 на основе референц - эллипсоида WGS-84:

цp1 = 48є36,025ґN, лp1 = 160є05,881ґW; цop = 48є35,971ґN, лop = 160є04,045ґW

В результате измерений гирокомпасные пеленги удалённого ориентира получили следующие значения:

ГКП1 = 90,1°; ГКП2 = 89,8°; ГКП3 = 90,3°; ГКП4 = 89,9° .

1. Рассчитаем разность долгот в минутах. РД = 1,836ґ (к E).

2. Преобразуем значения широт ориентира и пелоруса в градусную меру делением минут на 60. Получим:

цop = 48є35,971ґN= 48,59951єN; цp1 = 48є36,025ґN= 48,60041єN

3. Рассчитаем значения SI, SII и SIII для широты ориентира, выбирая соответствующие коэффициенты k1 и k3для референц-эллипсоида WGS-84.

,

,

.

4. С учётом округления до третьего знака после запятой значение меридиональной части:

.

5. Рассчитаем значения SI, SII и SIII для широты пелоруса, выбирая соответствующие коэффициенты k1 и k3для референц-эллипсоида WGS-84

SI = 3345,6833ґ; SII = 17,2918ґ; SIII = 0,0073ґ

6. С учётом округления до третьего знака после запятой значение меридиональной части D1 = 3328,340ґN.

7. Вычислим

РМЧ = D2 - D1 = 3328,347ґN - 3328,340ґN=+ 0,007ґ (к N)

8. Рассчитаем

К = arctg(РД/РМЧ) = arctg(1,836/0,007) = 89,8° (NE)

Учитывая знаки РД и РМЧ, а также, следуя правилам перехода от четвертного счёта к круговому (если РД > 0 и РМЧ > 0, то Пр = К;), получим Пр = К =89,8°.

9. Получим осреднённое значение измеренных гирокомпасных пеленгов.

ГКПСР =(90,1° + 89,8° + 90,3° + 89,9°)/4 = 90,025°.

10. Найдём искомую поправку гирокомпаса

ДГК = Пр- ГКПср = 89,8°- 90,025° = -0,2°

Расчёт поправки гирокомпаса

РД	1,836ґ (к E)	СК - 95
Ориентир	Пелорус
ц?	48,59951є N	ц?	48,60041є N
SI	3345,6016ґ	SI	3345,6833ґ
SII	17,2616ґ	SII	17,2918ґ
SIII	0,0072ґ	SIII	0,0073ґ
D2	3328,347ґN	D1	3328,340ґN
РМЧ	+ 0,007ґ (к N)
К	89,8° (NE)	ПР	89,8°
ГКПСР	90,025°	ДГК	-0,2°

Вывод: так как полученная поправка гирокомпаса по абсолютной величине не превосходит 1°, то меры по её снижению не предпринимаются. Величина этой поправки принимается для дальнейшего использования.

3. Расчеты по сличению компасов

В результате сличения компасов в 2008 году плавания были получены следующие данные: ГКК = 60,1?; КК = 58,5?; ДГК = +0,4?; магнитное склонение карты (dк) = 0,6?w 1997 года; годовое изменение магнитного склонения (Дd) = 0,03? к E; д = -2,3?.

1. Приведём магнитное склонение к году плавания. В рассматриваемом случае

2. Рассчитаем истинный курс по магнитному компасу.

3. Рассчитаем истинный курс по гирокомпасу.

4. Рассчитаем разность по абсолютной величине между истинным курсом по гирокомпасу и истинным курсом по магнитному компасу.

Результаты расчётов по сличению компасов

d	д	ИКМК	ИКГК	Д
0,27?w	-2,3?	55,93?	60,5?	?

Вывод: точность работы курсоуказателей удовлетворительной считать нельзя, так как разница между курсами по магнитному и гирокомпасам превышает установленную РШС-89 величину в 3° и составляет +4,6°. Необходимо убедиться в отсутствии поблизости магнитных аномалий и проверить значения поправок курсоуказателей.

4. Расчёт поправок к измеренным эхолотом глубинам

Исходные данные курсовой работы:

· глубина, измеренная ЦУГ эхолота НЭЛ-М3Б Нэ = 8 м;

· температура воды t = +35°;

· соленость воды S = 39‰.

1. Получим поправку ДсtSк скорости звука за температуру t и

солёность S по табл. 2.9а МТ-2000. В результате интерполирования по

tпоправка ДсtSполучилась равной +63,8м/с.

2. Рассчитаем поправку ДсНк скорости звука в воде за глубинупо

табл. 2.9б МТ-2000. Для этого войдём в табл. 2.9б с глубиной8 м.В результате интерполирования поправка ДсНполучилась равной +0,18 м/с.

3. Вычислим фактическую скорость звука в воде по формулеЛероя:

c= c0+ ДctS+ ДcH = 1492,9+63,8+ 0,18 = 1556,88 м/с

4. Получим поправку ДН за отклонение фактической скорости

звука в воде от расчётной скорости:

.м

5. Так как в результате требуемого округления поправка ДН получилась равной 0,05, то значение исправленной глубины будет отличаться от глубины, измеренной эхолотом на 0,3м, т.е. Н = 8,3 м.

Нэ, м	ДсtS, м/с	ДсН, м/с	с, м/с	ДН, м	Н, м
8	+63,8	+ 0,18	1556,88	+0,3	8,3

Вывод:поправка к измеренной глубине не превышает по абсолютной величине допустимую инструментальную погрешность. Следовательно, её не надо учитывать при плавании на глубинах при данной температуре забортной воды и её солёности. Фактическая глубина воды под вибратором принимается равной глубине, измеренной эхолотом.

5. Магнитные компасы

5.1 Вычисление временной таблицы девиации

При несоответствии действительных значений девиации табличным значениям более допустимых величин (д > 2°), необходимопредварительно уничтожить девиацию (как правило, полукруговую).При этом предполагается, что технически курсоуказатели исправны.

Среди способов уничтожения полукруговой девиации наиболее известны способ Эри, метод Колонга и метод уничтожения полукруговой девиации на двух главных обратных обратных курсах.

Наиболее просто уничтожить девиацию можно способом Эри,используя гирокомпас для приведения судна на магнитные курсы N,S, E, W, а также для удержания судна на этих курсах во время выполнения процедуры уничтожения девиации. Также преимуществом способа является то,что в отличии от двух других способов для его выполнения не нужен дефлектор.

Расчет гирокомпасных курсов, соответствующих заданным магнитным курсам, производится поизвестной схеме:

ИК = ГКК + ДГК, ИК = МК + d, ГКК = МК + (d - ДГК)

После уничтожения производится определение остаточнойдевиации на восьми главных и четвертных курсах,судно поочередно направляют на компасные курсы N, NE, E, SE, S, SW, W, NW. Вэтом случае рулевому подаётся команда: «Лечь на компасный курс… по магнитному компасу». К процедуре определения девиацииприступают не ранее чем через 3 минуты после выхода судна накурс, необходимых для перемагничивания «мягкого» судового железа. На каждом компасном курсе в момент нахождения соответствующего румба картушки магнитного компаса напротив курсовой черты считывают или ОКП створа, если работают на девиационном полигоне, или показания с репитера гирокомпаса. Затем производят расчет девиации по формуле, представленной ниже, при работе на полигоне или посличению с гирокомпасом:

д = ОМП - ОКП

Чтобы повысить точность девиационных работ и, как следствие,точность определения девиации магнитного компаса при работе наполигоне или по сличению с гирокомпасом, необходимо измерять несколько величин ОКП или отсчетов по гирокомпасу в моменты нахождения судна на заданных ККГЛ. Затем полученные значения усредняют, а промахи отбрасывают. При девиационных работах рекомендуется маневрировать на малых ходах и избегать поворотов на большое число градусов, так как точность определения девиации зависитот стабильности поправки гирокомпаса. Практика работы с гирокомпасом показывает, что его поправка не является постоянной, а изменяется при маневрировании судна в зависимости от скорости и величины угла поворота. При определённом сочетании этих элементов маневрирования возможны весьма значительные изменения поправкигирокомпаса. Если позволяет навигационнаяобстановка, то на моментсличения необходимо определить ДГК.

Вычисление наблюдений девиации на 8 компасных курсах (до 0,10) при выполнении курсовой работы d = 7,90W

ПО ПЕЛЕНГАМ	ПО СЛИЧЕНИЮ	ПО ПЕЛЕНГАМ	ПО СЛИЧЕНИЮ
КК в момент пеленгования	МП или ОМП	КП или ОКП		ККгл или ГКК	гл илиГК	МК	КК		КК в момент пеленгования	МП или ОМП	КП или ОКП		ККглили ГКК	глилиГК	МК	КК
N				355,6	-0,3			+3,2	S				172,4	-0,3			0
NE				41,6	-0,3			+4,2	SW				217,4	-0,3			0
E				82,7	-0,3			+0,3	W				260,1	-0,3			-8,3
SE				125,7	-0,3			-1,7	NW				306,1	-0,3			-1,3

Примечание: в таблице для расчета девиации использовалась формула

= (ГКК + ГК) - (КК + d), ГК = -0,3°

Вычисление коэффициентов по девиациям, наблюдённым на 8 компасных

Вычисление таблицы девиации на компасные курсы через 150 (до 0,10)

Таблица девиации магнитного компаса

КК	д	КК	д
N 0°	+4,0	S 180°	+0,7
15°	+5,2	195°	+0,6
30°	+5,3	210°	-0,3
45°	+4,5	225°	-1,8
60°	+3,0	240°	-3,5
75°	+1,2	255°	-5,1
E 90°	-0,4	W 270°	-6,1
105°	-1,5	285°	-6,1
120°	-1,8	300°	-5,0
135°	-1,4	315°	-3,1
150°	-0,6	330°	-0,6
165°	+0,2	345°	+1,9

Коэффициенты

А = -0,45°

B = +2,82° C = +1,61° D = +1,8° E = +2,8°

График девиации магнитного компаса.

Контроль таблицы девиации на главных и четвертных компасных румбах.

N: |двыч - днаб| = |4,0-3,2| = 0,8> 0,2°

NE: |двыч - днаб| = |4,5-4,2| = 0,3> 0,2°

E:|двыч - днаб| = |-0,4-0,3| = 0,7> 0,2°

SE: |двыч - днаб| = |-1,4+1,7| = 0,3 > 0,2°

S: |двыч - днаб| = |0,7-0| = 0,7> 0,2°

SW: |двыч - днаб| = |-1,8-0| = 1,8> 0,2°

W:|двыч - днаб| = |-6,1+8,3| =2,2> 0,2°

NW: |двыч - днаб| = |-3,1+1,3| = 1,8> 0,2°

Вывод:в соответствии с требованиями правил Регистра РФ значения остаточной девиации не должны превышать ± 3° для основного магнитного компаса, Если превышают то они могут быть обусловлены несинхронностью снятия показаний с главного магнитного и гирокомпасов, неточностью средств коррекции девиации, изменением поправки гирокомпаса на различных курсах ,невыполнением рекомендаций касательно начала определения девиации (т.е. сличения компасов) через 3 минуты после выхода на курс (для перемагничивания мягкого железа), невыполнением основных проверок магнитного компаса (таких как проверка картушки на «застой», выверка призмы пеленгатора и т.д.), неточностью работы и возможными ошибками самого оператора компаса.

Таким образом, так как полученные требования не удовлетворяют требованиям Регистра, то есть необходимость повторно проводить компенсацию девиации.

5.2 Предвычисление изменения полукруговой девиации

Исходные данные (плавание из п. Владивосток в п. Панама):

л = 0,81; с = 0,012; f = 0,03; H1 = 0,28; Z1 = 0,225; B1 = -0,6; C1 = 0,6;

H2 = 0,30; Z2 = -0,4.

По исходным данным рассчитаем значения новых коэффициентов полукруговой девиации:

На основе полученных данных строится временная таблица девиации

Временная таблица девиации магнитного компаса

КК	Д	КК	д
N 0°	+4.7	S 180°	-3.1
15°	+1,5	195°	-7.2
30°	-1.3	210°	-10.4
45°	-3.0	225°	-11.7
60°	-3.1	240°	-10.9
75°	-1.6	255°	-8.1
E 90°	+0.8	W 270°	-.8
105°	+3.3	285°	+0.9
120°	+5.1	300°	+5.0
135°	+5.5	315°	+7.7
150°	+4.0	330°	+8.5
165°	+0.9	345°	+7.3

Коэффициенты

А = -0.39°

B = +2,3° C = +3,9° D = -6,98° E = +1,15°

График девиации магнитного компаса

Вывод: в данном случае получившиеся значения девиации магнитного компаса удовлетворяют требованиям Регистра морского судоходства РФ, то есть не превышают 3°. Полученные график и таблицу девиации можно принять к использованию в данном районе (на подходах к порту Панама).

6. Контроль поправки лага

Поправки лага определяются и устраняются на мерной линии. Остаточные поправки сводятся в таблицу, которая используется при ведении счисления. В процессе эксплуатации судна необходимо лишь контролировать установленное значение поправки, так как она может по различным причинам меняться (чаще всего это обусловлено некорректной работой лага). Поэтому судоводитель должен знать, как рассчитать поправку лага.

Исходные данные курсовой работы:

· координаты первой обсервации ц1 = 59°14,2' N, л1 = 179°36,5' W;

· координаты второй обсервации ц2 = 58°24,4' S, л2 = 179°48,3' W;

· разность отсчетов лага рол = 52,2;

· табличное значение Дл = +3,0%.

По исходным данным вычисляем разность широт и разность долгот:

РШ = ц2 -ц1 = 58°24,4' S - 59°14,2' N = 49,8' кS;

РД = л2 - л1 = 179°48,3' W - 179°36,5' W = 11,8' к W.

По Таблице 2.28 а) МТ-2000 интерполированием находим МЧ1 = 4416,8; МЧ2 = 4321,0 и определяем РМЧ = 8737,8.

Затем вычисляем значение путевого угла:

К = arctg (РД/ РМЧ) = arctg (11,8/8737,8) = arctg (0,001350) = 0,08° SW = 180,1°.

Sи = (РШ) / (cosК) = 49,8/cos0,001350 = 49,8 миль.

Вывод:рассчитанная поправка лага сильно отличается от табличной, следовательно его показаниям доверять нельзя. Необходимо произвести регулировку лага на мерной линии, а до тех пор принять к расчетам полученное выше значение поправки. Однако и его надо постоянно контролировать, так как вследствие неудовлетворительной работы лага поправка может постоянно изменяться.

Литература

1. Рекомендации по организации штурманской службы на судах Минморфлота СССР (РШС-89). - М.; В/О “Мортехинформреклама”, 1990. - 64 с.

2. Мореходные таблицы (МТ-2000). - С.-Петербург, ГУНиО, 2002. - 575 с.

3. American Practical Navigator. Vol. II. Pub. No. 9. Defense Mapping Agency Hydrographic/Topographic Center, 1981. - 961 p.

4. Справочник штурмана по математике. Вып. 1. Издательство Гидрографического Управления ВМС, 1948. - 355 с.

5. Комаровский Ю. А. Высокоточные вычисления меридиональных частей в навигационном обеспечении мониторинга загрязнений // Материалы межд. науч.-практич. конф. “Морская экология-2007”, 3-5 окт. 2007 г. Том I. - Владивосток: МГУ им. адм. Невельского, 2007. - с. 142 - 145.

6. Комаровский Ю. А. Определение поправки курсоуказателя по антенне приёмника СРНС НавстарGPS другого судна // Судовождение - 2004 // Сб. науч. тр. / Новосиб. гос. акад. вод. трансп. - Новосибирск, 2004. - с. 31 - 49.

7. Комаровский Ю. А. Погрешности расчётов направления на удалённый ориентир по координатам приёмника СРНС НавстарGPSGP-270ML // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока, Новосибирск, 2007. с. 57 - 60.

8. Кожухов В. П., Воронов В. В., Григорьев В. В. Девиация магнитного компаса. - Л.: Морской транспорт, 1960. - 286 с.

9. S. Macmillan, S. Reay. Space Weather. Navigation News. The Magazine of the Royal Institute of Navigation, September/October, 2013. - pp. 28 - 29.

10. A. McKay, S. Macmillan. Space Weather. Navigation News. The Magazine of the Royal Institute of Navigation, September/October, 2013. - p. 28.

11. Рекомендации по организации штурманской службы на судах Минморфлота СССР (РШС-89). - М.; В/О “Мортехинформреклама”, 1990. - 64 с.

12. Ермолаев Г. Г., Захаров В. К. Морская лоция. - М.: Транспорт, 1969. - 368 с.

13. Chart 5011 (INT 1). Symbols and Abbreviations used on Admiralty Charts. Edition 2 - December 1998. The United Kingdom Hydrographic Office. - 75 p.

14. Chart No. 1. United States of America Nautical Chart Symbols, Abbreviations and Terms. 11thEdition, LighthousePress, November 2013. - 99 p.

15. Комаровский Ю. А. Графический способ определения магнитного склонения. // Материалы XXV научно-методической конференции “Проблемы высшего морского образования”, Дальневосточная государственная морская академия им. адм. Г. И. Невельского, Владивосток, 2001. - 59 - 61 c.

16. Комаровский Ю. А. Аналитический способ определения магнитного склонения.// Материалы международной научно-практической конференции “Проблемы транспорта Дальнего Востока (FEBRAT-03)”, 1-3 октября 2003 г., МГУ им. адм. Г. И. Невельского, Владивосток, 2003. - 338 - 341 c.

17. Каманин В. И., Лаврентьев А. В., Скубко Р. А. Штурман флота. Справочник по кораблевождению / Под ред. А. Н. Мотрохова. - М.: Воениздат, 1986. - 539 с.

18. Справочник по морским средствам навигации. Том II. - С.-Петербург, ГУНиО МО РФ, 1997. - 285 с.

19. Кораблевождение. Практическое пособие для штурманов / Под ред. В. Д. Шандабылова. - ГУНиО МО СССР, 1972. - 648 с.

20. Соненберг Г. Д. Радиолокационные и навигационные системы. Л.: Судостроение, 1982. - 398 с.

21. Блинов И. А., Жерлаков А. В. и др. Электронавигационные приборы: Учебник для вузов ММФ - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1980. - 448 с.

22. Каманин В. И., Емец К. А. и др. Справочник штурмана / Под ред. В. Д. Шандабылова. - М.: Воениздат, 1968. - 544 с.

23. Коровин В. П., Чверткин Е. И. Морская гидрометрия. - Л.: Гидрометеоиздат, 1988. - 262 с.

24. Коломийчук Н. Д. Гидрография. Издание ГУНиО МО СССР, 1988. - 363 с.

25. Мореходные таблицы (МТ-2000). - С.-Петербург, ГУНиО МО РФ, 2002. - 575 с.

26. C. D. de Jong, G. Lachapelle, S. Skone, I. A. Elema. Hydrography. DUP Blue Print of Delft University Press, 2002. - 353 p.

27. Правила по оборудованию морских судов. Часть V. Навигационное оборудование / - СПб.: Российский Морской Регистр Судоходства, 2003. - С. 175-177.

28. Международная конвенция по охране человеческой жизни на море 1974 г. (с поправками 1988 г.) СОЛАС-74. - СПб.: ЗАО ЦНИИМФ, 2002.

29. Воронов, В.В. Магнитные компасы. Теория, конструкция и девиационные работы. / В. В. Воронов, Н. Н. Григорьев, А. В. Яловенко. Учебное пособие. - СПб.: "Эл-мор", 2004. - 192 с.

Размещено на Allbest.ru