Размещено на http://www.allbest.ru/

1

1. Общие замечания и основные аналитические зависимости, используемые при расчете инерционных девиаций гирокомпаса «Курс - 4»

В настоящее время большинство судов мирового флота оснащено гирокомпасами, в конструкции которых не предусмотрены какие либо устройства для вычисления и исключения инерционных девиаций, возникающих при маневрировании судна. Это касается и отечественного гирокомпаса “Курс - 4”. По этой причине судоводителю следует считаться с тем, что показания гирокомпаса в процессе манёвра и некоторое время после него будут неточными.

С целью снижения влияния возникающих инерционных девиаций на точность, а следовательно, и на безопасность судовождения необходима правильная организация наблюдений и исключение необоснованных действий. При этом следует принимать в расчёт:

факт существования инерционных девиаций и поперечного сноса в результате маневрирования судна;

качественную картину их развития во времени и в разных широтах плавания;

ориентировочную численную оценку пиковых значений девиаций;

условия, приводящие к накоплению инерционных девиаций и сноса.

Формула суммарной инерционной девиации гирокомпаса “Курс-4” для равноускоренного движения судна при постоянном курсе:

(1)

здесь V=const - северная составляющая линейного ускорения судна.

V= ;

G ;

G

G

Где - длительность маневра ;

- текущее время.

Значение коэффициентов град/уз в зависимости от широты места маневра следующие:

Таблица 1

	-0.019	-0.026	-0.035	-0.051	-0.081	-0.121	-0.130	-0.132
	-0.044	-0.027	-0.009	-0.023	0.081	0.181	0.251	0.374
	-0.055	0.061	0.071	0.070	0.037	0.037	0.003	-0.034

Если величину ускорения задать в уз/с , то будут вычисляться в градусах. Значения параметров в зависимости от широты места маневра приведены в следующей таблице:

Таблица 2

Формула для расчёта суммарной инерционной девиации гирокомпаса “Курс - 4”, возникающей при циркуляции судна с постоянной угловой скоростью:

(2)

где

В формуле (2):

- линейная скорость судна (18),уз.;

- угловая скорость циркуляции судна (),с;

- время поворота судна, с;

При , выраженном в град/уз, ответ вычисляется в градусах.

В формуле (1), (2) и (3) в течение времени маневра , а после окончания маневра остаётся фиксированным, значение непрерывно растёт (текущее время).

Для расчёта поперечного смещения судна при управлении по гирокомпасу “Курс-4” (для быстрого маневра) используется формула:

(3)

Здесь

скорость и курс до маневра,

после завершения маневра.

При в уз. и в град/уз,,результат для сноса будет выражен в милях.

2. Оценка погрешности гирокомпаса и её влияние на точность судовождения

Задание 2.1

Произвести оценку возможной погрешности в определении места судна, полученного способом пеленгования двух береговых ориентиров в условиях, когда гирокомпас вследствие состоявшегося маневрирования имеет инерционную девиацию.

Управление судном осуществляется по гирокомпасу «Курс - 4». Совершив маневр, характеристики которого указаны в таблице 3, в момент времени t2, считая после начала маневра, определили свое место способом пеленгования двух береговых ориентиров О1 и О2.

Таблица 3

Широта ?	75
Азимут А2	87
расстояние l, мили	10,5
Скорость V1=V2, уз	20
курс до манёвра КК1	0
курс после манёвра КК2	155
длительности манёвра t, с	11
компасный пеленг ориентира О1,КП1	133
компасный пеленг ориентира О2,КП2	190
время t2 ,мин	80
m	0,001172
n	0,0002
g	0,0006
А1 (град/рад)	-0,130
А2 (град/рад)	0,251
А3 (град/рад)	-0,003
Угловая скорость судна ?	0,005

В произвольном масштабе на плане нанесли ориентир О1 и построили относительно него ориентир О2. Проложили на плане компасные пеленги ориентиров и получили предполагаемое место судна (рис2.).

По формуле (2) рассчитали суммарную инерционную девиацию гирокомпаса «Курс - 4» в интервале времени от t=0 до t=7200 с (с шагом 180 с) в соответствии с исходными данными. Результаты расчетов представлены в таблице 4.

Таблица 4

t	б	L	11
0	0,868	?	75
180	1,172	w	0,0040700
360	1,361	m	0,0011720
540	1,457	t1	480
720	1,476	KK2	6,0213859
900	1,432	KK1	3,2288591
1 080	1,338	E1	65,381896
1 260	1,204	E2	-89,781302
1 440	1,041	E3	7,553229
1 620	0,855	A1	-0,13
1 800	0,654	A2	0,251
1 980	0,445	A3	0,003
2 160	0,232	n	0,0001642
2 340	0,021	V	8,745555556
2 520	-0,185	q	0,0006020
2 700	-0,383	?VN	17,159834
2 880	-0,568	d	0,0673026
3 060	-0,739	t2	4800,0000

По данным таблицы 4 строим зависимость дj(t) (рис 1.)

В соответствии с заданным значением t2 находим величину дj фактическое

дj= - 1,446

На основании найденного значения дj прокладываем исправленные значения пеленгов ориентиров и в линейных единицах оцениваем погрешность, допущенную в определении места судна (рис 2.).

Задание 2.2

Произвести оценку возможной погрешности в значениях поправки компаса при её определении по навигационным створам в условиях куда после манёвра судна в показаниях гирокомпаса существует инерционная девиация.

Управление судном осуществляется по гирокомпасу “Курс- 4”. Совершив маневр, легли на створы. Момент времени t 2 , считая после начала маневра, сравним курс судна с направлением линии створов и произвели определение поправки гирокомпаса. Характеристики для расчетов берем из таблицы 5.

Таблица 5

Широта места , ц	Компасный курс KK	Скорость до маневра V1	Скорость после маневра V2	Длительность маневра t1, мин.	Момент времени t2, мин.
75	15	4	19	12	90

Используя таблицу 6 рассчитанную по формуле (1), строим кривую суммарной девиации гирокомпаса для стандартного маневра VN = -25 узлов и других данных, соответствующих заданному варианту (рис 3.).

Выбирая дj(таб.) на данный момент времени t2 после начала маневра определяем фактическую величину девиации д j(факт) пересчетом по формуле:

дj(факт) = дj(таб.) * (V2 (факт.) - V1 (факт.) ) * cos KK / 25

Данные расчета приведены в таблице 6

Таблица 6

t	??таб)	??факт)	KK	0,261799388
0	0	0,000	V1	4
3	-3,13	1,895	V2	19
6	-6,39	3,869	длит.маневр	720
9	-6,59	3,990	t2	5400
12	-6,53	3,954	?j(таб)	2,74
15	-6,53	3,954	?	75
18	-6,32	3,826
21	-6,01	3,639
24	-5,63	3,409
27	-5,19	3,142
30	-4,72	2,858
33	-4,17	2,525
36	-3,61	2,186
39	-3,03	1,835
42	-2,44	1,477
45	-1,85	1,120
48	-1,26	0,763
51	-0,68	0,412
54	-0,11	0,067
57	0,44	-0,266
60	0,97	-0,587
63	1,48	-0,896
66	1,95	-1,181
69	2,39	-1,447
72	2,8	-1,695
75	3,18	-1,925
78	3,51	-2,125
81	3,81	-2,307
84	4,07	-2,464
87	4,28	-2,591
90	4,46	-2,700
93	4,6	-2,785
96	4,69	-2,840
99	4,75	-2,876
102	4,77	-2,888
105	4,75	-2,876
108	4,7	-2,846
111	4,62	-2,797
114	4,5	-2,725
117	4,35	-2,634
120	4,18	-2,531

По данным таблицы 6 строится график (рис 3.)

Сравнивая графики суммарной девиации гирокомпаса “Курс - 4” для стандартного маневра и данного варианта определяем, что величина дj(таб.) > дj(факт.) гирокомпас девиация судовождение

Задание 2.3

Произвести оценку максимально возможного значения результирующей инерционной девиации дj(мах), которая возникает в показаниях гирокомпаса в следствии её накопления при выполнении судном повторных манёвров, а также определить интервал времени между манёврами, при котором происходит максимально возможное накопление. Управление судном происходит по гирокомпасу “Курс-4”.

Управление судном происходит по гирокомпасу “Курс-4”.В силу сложившейся обстановки возникла необходимость двигаться переменными курсами и сделать последовательно несколько поворотов. Характеристики маневрирования определяются из таблицы (7).

Таблица 7

Широта места, ц	КК1	КК2	КК3	КК4	V1=V2=V3=V4, узлы
75	16	178	18	166	15

Предполагаем, что повороты делались достаточно быстро. При быстром манёвре оценивать его влияние на гирокомпас можно с помощью величины VN

VN =V2*cosKK2 - V1 * cosKK1

То есть, для оценки величины суммарной инерционной девиации при произвольном манёвре судна допустимо использовать её значение при равноускоренном движении судна в соответствующей широте места и длительностью манёвра t=1 мин. Используя таблицу (8) строим график суммарной инерционной девиации гирокомпаса “Курс-4” для стандартного манёвра на курсе 180⁰ (рис 4.), набор скорости от 0 до 25 узлов, т.е. для VN=25 узлов, широте места ц=75⁰ и времени t1=1мин.

Таблица 8

t	?	????	????	????	?	75
0	0	0,000	0,000	0,000	KK1	16
3	-3,4	-0,976	-2,325	3,133	KK2	178
6	-3,66	-1,050	-2,503	3,373	KK3	18
9	-3,76	-1,079	-2,571	3,465	KK4	166
12	-3,73	-1,070	-2,551	3,437	V 1,2,3,4	15
15	-3,59	-1,030	-2,455	3,308	?VN1	7,173311
18	-3,37	-0,967	-2,305	3,105	?VN2	17,096332
21	-3,08	-0,884	-2,106	2,838	?VN3	-23,03664251
24	-2,73	-0,783	-1,867	2,516
27	-2,34	-0,671	-1,600	2,156
30	-1,92	-0,551	-1,313	1,769
33	-1,49	-0,428	-1,019	1,373
36	-1,05	-0,301	-0,718	0,968
39	-0,61	-0,175	-0,417	0,562
42	-0,18	-0,052	-0,123	0,166
45	0,24	0,069	0,164	-0,221
48	0,64	0,184	0,438	-0,590
51	1,01	0,290	0,691	-0,931
54	1,35	0,387	0,923	-1,244
57	1,66	0,476	1,135	-1,530
60	1,93	0,554	1,320	-1,778
63	2,17	0,623	1,484	-2,000
66	2,36	0,677	1,614	-2,175
69	2,52	0,723	1,723	-2,322
72	2,64	0,758	1,805	-2,433
75	2,72	0,780	1,860	-2,506
78	2,77	0,795	1,894	-2,552
81	2,78	0,798	1,901	-2,562
84	2,75	0,789	1,881	-2,534
87	2,7	0,775	1,846	-2,488
90	2,61	0,749	1,785	-2,405
93	2,5	0,717	1,710	-2,304
96	2,36	0,677	1,614	-2,175
99	2,2	0,631	1,504	-2,027
102	2,03	0,582	1,388	-1,871
105	1,84	0,528	1,258	-1,695
108	1,63	0,468	1,115	-1,502
111	1,42	0,407	0,971	-1,308
114	1,21	0,347	0,827	-1,115
117	0,99	0,284	0,677	-0,912

Перестраиваем стандартный график девиации на три новые графика. Для этого используем следующие формулы:

дj(факт)= - дj(таб)* ДVN j (факт)

где ДVN j (факт)=Vj+1*cos KK j+1 - V1 cos KK j ( j =1,2,3)

Данные расчетов для новых графиков приведены в таблице (8) в интервале от t=0 до t=117мин.

По данным таблицы (8) строим графики девиации и совмещаем их в общее начало координат (рис 5.). Далее раздвигая второй и третий графики по времени, определяем интервал времени между маневрами, при которых произойдет максимальное по величине накопление результирующей девиации. Далее строим график результирующей девиации (Рис 6.).

При маневрировании судна в показаниях гирокомпаса в общем случае возникают одновременно инерционные девиации первого и второго рода. Судоводителю приходится иметь дело с суммарной инерционной девиацией, которая может накапливаться при повторном маневрировании. В нашем случае, в момент времени t=90 мин., при повторном маневре, инерционная девиация (результирующая) достигает величины д= , а в момент времени t =171 мин , при выполнении третьего маневра, результирующая инерционная девиация достигает д= , что крайне отрицательно влияет на точность судовождения. В этом случае судоводителю следует считаться с тем, что в течение нескольких часов показания гирокомпаса будут неточны. Необходимо стремиться к тому, чтобы маневры делались быстро и последующие маневры выполнялись через равные промежутки времени.

Из графика результирующей девиации (рис 6.) выбираем два пиковых значения девиации дмах= и дмин= .

Задание 2.4

Определить величину возможного бокового смещения судна, возникающего в результате проявления инерционной девиации гирокомпаса при маневрировании.

Находим значение первого и второго максимального бокового смещения (/d1 max /+/d_{2 max}/) ---Определяем ширину “коридора” (/ d1 max/ + / d2 max /). Расчеты выполняем по гирокомпасу “Курс-4”.

Судно перед входом в узкость совершает быстрый маневр, характеристики которого даны в таблице 9

Таблица 9

ц	KK1=KK 2	V1, узлы	V2, узлы	t1, мин.
75	20	22	6	5

По формуле (3) составляем программу и рассчитываем на ЭВМ зависимость поперечного линейного сноса в интервале времени от t=0 до t=7200c (шагДt=180с) в соответствии с исходными данными. Для ц=75?выбираем:

A1= -0,130 , A2=0,251, A3=0,003 ---град/уз.

m=11,72?10, n=1,642?10, g=0,602?10 c/-1

Получившиеся значения девиации представлены в таблице 10

Таблица 10

t	?	?	75
0	0	КК1,2	20
180	-0,001172001	V1	11,31777778
360	-0,002452559	V2	3,086666667
540	-0,003782469	t1	300
720	-0,005112412	A1	-0,13
900	-0,006401648	A2	0,251
1080	-0,007616925	A3	-0,003
1260	-0,008731574	m	0,001172
1440	-0,009724739	n	0,0001642
1620	-0,010580718	q	0,000602
1800	-0,011288391	?VN	-3,358968793
1980	-0,011840711	d1мах	-0,012546893
2160	-0,012234249	d2мах	0,005489875
2340	-0,012468779	Ширина "коридора"
2520	-0,012546893	0,018036768
2700	-0,012473647	33,40409463

По данным таблицы 10 строится график полученной зависимости ??от t.

Из графика (рис 7.) выбираем значения d1max и d2max и соответствующие им моменты времени td1 и td2.

d1max = - 0,012 d2max=0,005

td1= 2520 td2=7200

По этим значениям рассчитывается ширина «коридора»

|d1max| + |d2max | = |-0.012| + |0.005| = 0.017 мили

При этом необходимо помнить, что знак «плюс» означает снос «вправо» от линии курса, проложенного на карте, а знак «минус» - влево.

3. Оценка погрешности магнитного компаса

Магнитный компас является автономным, достаточно надёжным равно сумме магнитного компаса (?ГК) равна сумме магнитного склонения и девиации.

?ГК=d+?

d - магнитное склонение, для данного района плавания снимается с навигационной карты.

????девиация, берётся из таблицы в соответствии с компасным курсом.

Периодически производится уничтожение девиации магнитного компаса и составление новой рабочей таблицы остаточной девиации. Одна из методик предусматривает использование для этой цели гирокомпаса.

При производстве девиационных работ, маневрирование судна осуществляется на малом ходу, чтобы можно было не принимать в расчёт инерционную девиацию.

Задание 3.1

Определение девиации магнитного компаса по счислению с гирокомпасом и вычисление новой таблицы девиации.

Вахтенный помощник каждый час производит сличение магнитного компаса с гирокомпасом и делает соответствующие записи в судовом журнале. Если будет замечено, что табличные значения девиации магнитного компаса существенно отличаются от действительных необходимо вычислить новую таблицу девиации.

При очень большом несоответствии рекомендуется предварительно уничтожить полукруговую девиацию главного магнитного компаса способом Эри, направляя судно на магнитные курсы N,S,E,W используя гирокомпас и учитывая магнитное склонение для данного района плавания.

После этого производится определение остаточной девиации восьми компасных курсах: N, NE, E, SE, S, SW, W, NW. На каждом курсе синхронно сличается магнитный и гироскопический компасы и записываются отчеты курсов KГК и KМК . Затем производится расчет остаточной девиации по формуле:

д=(KГК -KМК) + (ДГK- d)

где K ГК - курс судна по гирокомпасу;

K МК- курс судна по магнитному компасу;

ДГK-поправка гирокомпаса;

d- магнитное склонение (с карты).

ДГK = +0,8 d = -2,6

Результаты наблюдений записываем в таблицу (11). Эта таблица является схемой для расчета девиации магнитного компаса по сличению его показаний с гирокомпасом.

Таблица 11

Курс	Кмк,°	Кгк,°	Кгк-Кмк	(?ГК-d)	д=(Кгк-Кмк)+ (?Гк-d)
N	360	356,3	-3,7	3,4	-0,3
NE	45	43,7	-1,3	3,4	2,1
E	90	88,3	-1,7	3,4	1,7
SE	135	132,4	-2,6	3,4	0,8
S	180	178,1	-1,9	3,4	1,5
SW	225	222,9	-2,1	3,4	1,3
W	270	275,3	5,3	3,4	8,7
NW	315	309	-6	3,4	-2,6
?ГК	0,8
d	-2,6

В последней графе таблицы получаем зависимость остаточной девиации от курса по магнитному компасу с интервалом 45 градусов. Более удобной для практики является таблица девиации с интервалом 15 градусов курса. Для этого, сначала вычисляют коэффициенты девиации A,B,C,D,E по данным таблицы (11), затем на основе полученных коэффициентов рассчитывают рабочую таблицу девиации с интервалом курса 10 градусов по формуле:

д=A+B*sinK+ C*cosK+D*sin2K+E*cos2K

где A,B,C,D,E- приближенные коэффициенты девиации.

Расчет коэффициентов девиации производится по схеме, представленной в таблице (12).

Рассчитанная девиация магнитного компаса считается остаточной и уничтожению не подлежит.

Таблица12

	d		d	0,5(I+II)	0,5(I-II)		Mн*IV
N	-0,3	S	1,5	0,6	-0,9	0	0	E
NE	2,1	SW	1,3	1,7	0,4	S45	0,28	D
E	1,7	W	8,7	5,20	-3,5	1	-3,5
SE	0,8	NW	-2,6	-0,9	1,7	S45	1,20
						S=...	-2,02
Район плавания		Антарктида				B	-1,01

На основании полученных данных рассчитывается девиация магнитного компаса. Результаты расчета представлены в таблице 13

Таблица 13

Кмк	??	Кмк	??
0	-1,56	180	0,26
10	-1,14	190	1,00
20	-0,48	200	1,92
30	0,33	210	2,92
40	1,19	220	3,88
50	1,97	230	4,69
60	2,60	240	5,25
70	2,99	250	5,51
80	3,11	260	5,41
90	2,94	270	4,96
100	2,53	280	4,20
110	1,94	290	3,21
120	1,26	300	2,09
130	0,58	310	0,96
140	0,02	320	-0,08
150	-0,34	330	-0,91
160	-0,44	340	-1,46
170	-0,24	350	-1,68
180	0,26	360	-1,56

По данным таблицы строится график девиации в полярной системе координат (рис 8.).

Задание 3.2

Расчет угла застоя магнитного компаса.

Угол застоя, являющийся статической погрешностью, характеризует чувствительность магнитного компаса. Для расчета угла cт. (в радианах) служит формула:

ст =Q / MH

где Q - момент сил трения в опоре картушки, МКН·М;

M-магнитный момент картушки компаса, А·М ;

H-горизонтальная составляющая индукция магнитного поля

Земли, МКТЛ.

Произведение М·Н является модулем направляющего момента магнитного компаса. По данному варианту Q= 0,11, H= 15, для магнитного компаса

КМ 145-8 M=2 A·М,, район плавания - Хельсинки.

ст= 0,11/(2·15) = 0,00367 рад. = 0,21°

Для данного компаса угол застоя равный 0,21°, по международным правилам превышает значения 0,2, т.е. компас не годен к эксплуатации.

4. Оценка погрешности навигационного гиротахометра

Навигационный гиротахометр - это гироскопический прибор, с помощью которого определяется угловая скорость (?z) поворота судна, например при циркуляции или рыскании. Гиротахометр широко используется в системах, автоматического управления курсом судна, но может быть использован и при ручном удержании судна на заданном постоянном курсе или, наоборот, на некоторой криволинейной траектории. Минимальное значение угловой скорости (?z min), которое регистрирует гиротахометр, является его чувствительностью. От величины ?z зависит качество управления судном, выраженное накапливающимся линейным боковым смещением судна (d) от линии заданного пути.

В общем случае величина бокового смещения d определяется по формуле 9:

d= тт VЧ--wz min dt

При постоянных значениях V и ?z можно записать:

d= VЧ--wz min ттdt

При плавании прямым курсом, когда управление осуществляется по гиротахометру, величина бокового смещения рассчитывается по формуле 11:

d= --wz min V t (4)

где wz min - чувствительность гиротахометра, град с.

t - время плавания прямым курсом, с.

V - скорость судна, мс.

В случае плавания по криволинейной траектории с помощью гиротахометра формула для расчёта бокового смещения имеет вид:

d = wz minЧ (DКЧ R)/V (5).

Здесь: DК - изменение курса судна за время поворота, рад.

R - радиус циркуляции, м.

Из приведённых формул для расчёта бокового смещения видно, что оно зависит от чувствительности гиротахометра.

Современные гиротахометры имеют порог чувствительности в пределах от 0,0003 до 0,01 град с.

Задание 4.1

Расчёт бокового смещения d при плавании прямым курсом и на циркуляции.

Исходные данные приведены в таблице 14:

Таблица 14

?z min	?К, град	R,кбт	V м/с	t, мин
0,0006 0,008	165	5	10,3	14

В варианте даётся два значения ?z min. Необходимо найти соответствующие им два значения бокового смещения d при прямолинейном движении и на циркуляции.

Считается, что гиротахометр отвечает навигационным требованиям, если боковое смешение d не превышает 100 м за 10 мин плавания.

1. Используя формулы (4), (5) вычислим величины боковых смешений возникающих при прямолинейном и криволинейном движении судна для случая когда ?z min =0,0006с.

dпрямол = 76,1 м dкриволин = 7,2 м.

Из полученных результатов видно что данный гиротахометр при

?z min =0,0006 град/с отвечает навигационным требованиям т.к. d<100 м за 10 мин плавания.

2. Величины боковых смешений при движении судна в случае когда

?z min= 0,008град/с будут:

dпрямол = 1014,7 м dкриволин = 96,4 м.

Из полученных результатов видно что данный гиротахометр при

?z min =0,008 град/с не отвечает навигационным требованиям т.к. d>100 м за 10 мин плавания.

5. Оценка погрешности лага

В настоящее время на судах морского флота самым распространённым лагом является лаг ИЭЛ-2М. Как и любой другой лаг, индукционный лаг ИЭЛ-2М измеряет скорость с некоторой погрешностью, которую желательно компенсировать поправкой.

В общем случае поправка лага является функцией скорости

DV =j (V)

Эту функцию обычно представляют суммой трёх составляющих.

DV = a+ bЧV+ c(V).

где а - постоянная составляющая,

b - линейная составляющая,

с(V) - нелинейная составляющая.

Постоянная составляющая поправки в индукционных лагах определяется и вводится при выполнении регулировки “ Установка рабочего нуля”. Определение линейной и нелинейной составляющих погрешности осуществляется при выполнении масштабирования, а нелинейной - компенсируется корректором.

Задание 5.1

Расчёт данных для масштабирования и набора корректора индукционного лага. Масштабирование выполняется после того, как произведена компенсация постоянной погрешности лага. На мерной линии на полном ходу судна определяют значение истинной скорости Vип и лаговой Vил.

Переключают лаг в режим “Масштаб”, при этом в схему лага поступает некоторое эталонное напряжение. Снимается отсчёт скорости М1, соответствующий этому эталонному напряжению. Рассчитывается отсчёт скорости М2, который должен показывать лаг при эталонном напряжении, с учётом введённой линейной поправки лага. Величина М2 определяется по формуле:

М2 =М1(Vип/Vил) (6)

Значение скорости М2 записывается на матовом стекле, расположенном на внутренней стороне крышки центрального прибора.

Исходные данные:

Vип =17 уз; Vил =16,5 уз. М1 = 44,3 уз.

Рассчитаем М2 по формуле (6): М2 = 45,6 уз.

Полученный результат записывается в таблицу 16.

Вторая часть задания по лагу касается определения установочных данных для корректора, с помощью которого вводится поправка нелинейной составляющей.

Исходные данные:

Таблица 15.

Малый ход(МХ)	Средний ход(СХ)	Полный ход(ПХ)
Vи1, уз	Vл1, уз	Vи2, уз	Vл2, уз	Vиз, уз	Vиз, уз
6,5	6,05	10,5	9,95	15,5	15,45

1. Рассчитаем погрешности DV1, DV2, DV3 пользуясь формулой:

DV=Vи - Vл

DV1 = 0,45 DV2 = 0,55 DV3 = 0,05

2. Построим на миллиметровке зависимость DV =¦(Vи) (рис 9.)

3. Нарисуем на кальке трафарет (рис 10.)

4. Наложим кальку с трафаретом (рис 10.) на миллиметровку, на которой изображена зависимость DV =¦(Vи) (рис 9.) и нанесём ломанную линию, состоящую из трёх участков. Каждый отрезок наносится под определённым наклоном. Наклоны подбираются так, чтобы все точки перегиба(А; В; С;) новой ломанной линии находились как можно ближе к точкам А; B; C; и их положение соответствовало целому числу узлов на шкале скорости Vи .

Так как Vи превышает 17 узлов, то начало ломанной линии должно начинаться с 2 уз. и точки перегиба должны соответствовать целым четным числам скорости. Каждая линия трафарета имеет свои весовые коэффициенты. После необходимо осуществлять коммутацию в корректоре для реализации участков. Коммутация осуществляется перемычками на технологической панели (рис 11.).

Заполним таблицу 16.

М2	38,9 уз
Поправка лага	V1=0,45; V2=0,55; V3=0,05
Зона	1
Узлы (истинная скорость на начало участка)	I участок	II участок	III Участок
	6,5	10,5	15,5
Знак	+	+	-
Коэффициенты	2;4	2	1;4

6. Оценка погрешности эхолота

Погрешность измеренных эхолотом глубин можно подразделить на две группы: инструментальные и методические.

Инструментальные погрешности обусловлены неправильной регулировкой эхолота. В эхолотах с электромеханическим индикатором инструментальная погрешность в основном обусловлена отклонением скорости вращения электродвигателя от расчетной. Если действительная скорость вращения N(об/мин) отличается от расчетной N0 , то измеренную эхолотом глубину необходимо исправить поправкой hN по формуле:

hN =h изм (N0 / N - 1)

Методические погрешности вытекают из принципа действия эхолота или обусловлены внешним фактором.

К ним относятся:

-погрешность, обусловленная отклонением скорости распространения звука в воде от расчетного значения;

-погрешность, обусловленная наклоном дна;

-погрешность обусловленная базой гидроакустических антенн (для эхолотов с двумя антеннами).

Если действительная скорость звука в воде V отличается от расчетной V0 , то измеренную эхолотом глубину hизм необходимо исправить поправкой, рассчитанной по формуле:

hV =hизм (V/V0 -1)

При измерении глубины до дна, имеющего некоторый наклон, возникает погрешность h, определяемая выражением:

h =hизм (sec - 1)

где hизм - глубина, измеренная эхолотом, м;

- угол наклона дна.

При работе эхолота с двумя антеннами, разнесенными на расстояние l , возникает погрешность, которая особенно ощутима при изменении малых глубин.

Ошибку можно рассчитать по формуле:

hl = hизм 1- ( l / 2hизм )І-1]

где l - база антенн, м.

Используя исходные данные таблицы 17 рассчитать поправки для эхолота НЭЛ - 5 для четырех ситуаций:

1. Несоответствие скорости вращения электродвигателя расчетной;

Расчетная скорость Vр=3150 об/мин.

2. Несоответствие скорости распространения звука в воде расчетной скорости V0=1500 м/с

3. Дно имеет наклон;

4. Эхолот работает на две антенны.

Таблица 17

1	2		3		4
hизм	250	hизм	200	hизм	1000	hизм	3,5
N, об/мин	3305	V, мс-1	1450	???град	7	l,м	1
Vр, об/мин	3150	Vо, мс-1	1500

Результаты расчетов (с точностью до 0,01 м) занесены в таблицу 18

Таблица 18

?hN	?hV	?h??	?hl
-11,72	-6,66667	7,510	-0,036

Размещено на Allbest.ru