第八章船用磁罗经.pptx

1)一台标准磁罗经 2)一台操舵磁罗经；若标准磁罗经为投影或反射式的，可免装操舵罗经 3)标准罗经与操舵位置间有可靠联络手段 4)备用一台标准罗经 5)正确校正磁罗经自差，并有剩余自差表和自差曲线 磁罗经作用磁罗经作用：指向及定位，与陀螺罗经一起相辅相成保证船舶安全航行第一节、磁基础知识第一节、磁基础知识第二节、船用磁罗经第二节、船用磁罗经第三节、磁罗经自差原理第三节、磁罗经自差原理第四节、磁罗经自差的测定与校正第四节、磁罗经自差的测定与校正 船用磁罗经船用磁罗经 一一、磁基本概念磁基本概念 二、二、磁铁磁铁三、三、磁铁的磁场磁铁的磁场四、四、磁铁体磁化磁铁体磁化五、五、地磁地磁第一节、磁基础知识第一节、磁基础知识FFm1m2r一一、磁基本概念、磁基本概念l磁量为m 1和m 2两磁极所产生的相互作用力为：F K（m1 m2）/r2 （m1m2）/r2(在真空，K1)两磁极间的作用力 F（库仑定律）单位磁量：若在真空中，m1=m2,r=1cm,F=1dyn，则该磁量称为单位磁量磁场强度H：在磁场中某点处，单位正磁量所受到的作用力，称为该点的磁场强度 H=m/r2(奥）磁感应强度B：磁感应强度等于磁化场的场强H和铁磁体被磁化后产生的附加磁场H之和，即 B=H+H（高）B=H 磁导率 l均匀磁场 若在一定范围内各点的场强大小相等，方向平行则称此范围内的磁场为均匀磁场。磁性，物体吸引铁镍等物质的性质。磁极：磁铁磁性最强处，磁极距端点处为L/12，磁量|-m|=|+m|。LSNll-m+mL/12L/12二、磁铁（二、磁铁（magnets）磁距(moment)：表示磁铁磁性的强弱。M2lm磁铁磁距为同名磁量与两磁间距的乘积。如何保持磁铁磁性：1)避免高温振动和恒定磁场干扰；2)异名极相靠。单位正磁量位于磁轴延长线上A点，N极在A点作用力为 FN m/(r-l)2 S极在A点作用力为 FS m/(r+l)2 则在A点的场强为：H1=FN+FS =m/(r-l)2m/(r+l)2 =4rlm/(r2-l2)2 当r l时，H1 2M/r3 H1指向：由S指向NrFN三、磁铁的磁场三、磁铁的磁场1.在磁轴延长线上某点场强FsH1A lS-m+mNlolSN-m+ml当l1；l 非磁性物质：铜，铝，木，纸，橡胶,等，磁导率1；l 磁性物质可被磁化：磁力线进端，呈现S极；磁力线出端，呈现N极。l 非磁性物质不能被磁化。SNH四、磁铁体磁化四、磁铁体磁化2磁性物质依据其保留磁性程度可分为：软铁：可在弱磁场中被磁化，但其磁性不固定，随外界磁化场的变化而变化，可达上万；硬铁：须在较强磁场中磁化，被磁化后可较长期保留磁性，可达数百至上千。HCHCHCHCOHBBrBr-HAHAOHB 硬铁 软铁-HAHA3磁滞回线 矫顽力Hc：使B（磁感应强度）减小至零的反向磁场Hc称为矫顽力。剩磁Br：当H变为零时，铁磁体所具有的磁感应强度Br称为剩磁。硬铁：Br大，Hc大，磁滞回线面积大，Hc通常大于50奥，如碳钢等。软铁：Br很小，Hc很小，磁滞回线面积狭小，Hc通常小于几奥，如矽钢等。1地磁极 N,S地磁极位于地球深处，与地理N，S极不重合。地磁极位置不固定，绕地理N，S极缓慢移动。磁北极具有负磁量磁南极具有正磁量。磁力线由南指向北五、地磁五、地磁（terrestrial magnetism)PNPs+m-mNSTHZ2地磁要素 地磁总力T：沿磁力线切线方向。磁倾角：地磁总力T与水平面之间的夹角，在北纬：，在南纬：地磁水平和垂直水平分力：HTcos ZTsin 磁差Var：磁子午面与地理子午面间水平夹角。有东西磁差之分 磁赤道：磁倾角为零点的连线 地磁三要素：H，Var 地磁要素地磁极处 磁赤道处 H（指北力）0 Hmax0.4奥 Z Zmax0.7奥 0 90 0 Var 变化范围0180 有东西磁差之分 一、船用磁罗经分类二、磁罗经结构三、磁罗经的安装四、磁罗经的检查第二节、船用磁罗经第二节、船用磁罗经1.按用途分类：1)标准罗经：安装在驾驶台顶的露天甲板上，因安装位置较高，受船磁影响小，故称为标准罗经。2)操舵罗经：安装在驾驶室内，用于读取船舶航向。3)应急罗经：安装在船尾应急舵前面，用于应急时操舵用。4)救生艇罗经：供操纵救生艇时使用。一、船用罗经分类一、船用罗经分类2.按罗盘直径分类：有190mm，165mm 和 130mm三种。3.按有无液体分类：液体罗经：罗盆内充满液体，罗经性能优良，故被广泛使用；干罗经：罗盘支在轴针上，当船舶摇摆时罗盘稳定性能差，该种罗经已被淘汰。组成：组成：罗经盆，罗经柜，自差校正器1.罗盆(compass bowl)二、磁罗经结构二、磁罗经结构罗经盆由罗盆本体与罗盘组成 罗盆本体罗盆盆体一般用铜材料制造。注液孔:用以消除罗盆内气泡。基线：首基线用于读取船航向。罗盆液体：多用酒精（45）和蒸馏水（55）的混合液体，酒精的作用是降低冰点（26）还有使用煤油和防冻液作为罗盆液体。采取防止液体热膨胀冷缩措施1)罗盆底部为铜皱片2)罗盆分为上下两室由毛细管连通，通过罗盆内的压力来调节。为保持罗盆的稳定性1)降低罗盆的重心，在罗盆底部加配重。2)罗盆架在常平环上。罗盘（compass card）罗盘是指示方向的灵敏部件.罗盘组成：刻度盘，浮室，磁钢和轴帽1)刻度盘由铜片,环氧玻璃布等非磁性材制作,上面刻有0360度刻度和方向点。2)浮室：为水密空气室以增加罗盘浮力减小轴针与轴帽之间的摩擦力。3)轴帽：轴帽中心处嵌有宝石，轴针尖端由铱金等硬金属制成，以减小与轴帽间的摩擦力。4)磁钢：磁钢轴线与刻度盘0180度对称平行罗盘磁钢有条形磁棒和环形磁钢两种类型。2.罗经柜罗经柜(binnacle stand)罗经柜由非磁性材料制作，用于放置罗盆和自差校正器。自差校正器类型放置位置校正自差 硬铁垂直磁棒(Heeling)罗盆中心正下方垂直铜管内倾斜自差纵向磁棒(Fore&aft)罗经柜内左右水平纵向架子半园自差（纵向硬铁力）横向磁棒(Athwardship)罗经柜内水平横向架子半园自差（横向硬铁力）软铁软铁球（片）(soft iron phere罗经柜左右正横支架上象限自差佛氏铁(Flinders bar)罗经柜正前方竖直筒内软铁半园自差（水平纵向软铁力）1.磁罗经安装位置应满足的条件:1)罗经应安装在船首尾面内，否则因船铁不对称，易使罗经产生较大的剩余自差；2)船舶上特别是顶甲板上的钢铁器件应尽量远离罗经，至少大于1米以上；3)罗经周围应是开敞的，以便于观测方位。三：磁罗经的安装三：磁罗经的安装 2、罗经的安装首先用尺测量将罗经 安放在船首尾面内利用方位圈，借助位 于船首尾内的桅杆和 烟囱等目标，校对罗 经的基线是否准确罗经基线误差小于0.5烟囱磁罗经桅杆1.罗盘灵敏度1)该项检查实际上是检查轴针与轴帽间摩擦力的大小；2)检查方法：用小磁铁将罗盘从原平衡位置向左和向右分别引偏23度，然后移去小磁铁，视罗盘是否恢复原位；3)要求与原航向读数相差小于0.2度。四、磁罗经的检查四、磁罗经的检查2、罗盘摆动周期1）测量罗盘的摆动半周期来检查罗盘 磁力大小。2）检查方法：用磁铁将罗盘从原来平衡位置分别向左右引偏40度，移去磁铁，用秒表测量罗盘的摆动半周期，取其平均值。罗盘摆动半周期应不小于 秒。（H微特，1奥100微特）3、排除罗盆气泡1）气泡产生的原因：a.因胶皮垫圈老化导致罗盆密封处漏水；b.浮室漏水。2）罗盆内有气泡，会影响观测航向和方位，应及时予以排除。3）消除气泡方法：a.先鉴别罗盆内是何种液体；b.配制相同的液体；c.注液孔朝上，用注射器注入液体，直至气泡完全消除为止。5.自差校正器的检查1)硬铁校正器：应无锈，磁棒的极性应与标记相符；2)软铁校正器：应不含永久性磁性；软铁球：将球贴近罗经柜原位转动，若基线所指的度数发生了变化，说明软铁球含有永久性磁性。佛氏铁：船位于东或西航向上，将佛氏铁分段正反向放入筒中，若航向发生变化，说明佛氏铁含有永久磁性。可采用敲击，加热的方法退磁。自差：指罗北偏离磁北的角度。自差产生的原因：由船磁力（硬铁船磁力和软铁船磁力）产生。一、波松方程二、船舶正平时自差三、倾斜自差第三节、磁罗经自差原理第三节、磁罗经自差原理1.坐标系（右手直角坐标系）：ox：向船首为正；oy：向右舷为正；oz：向下为正。x一、泊松方程一、泊松方程oNm H2.地磁场对罗经的作用力：地磁力在罗经三个坐标轴上投影力为：（“”使三角函数与坐标系正负号相一致）XYox：XHcos oy：YHsin oz：Z=Z3.永久船磁对罗经的作用力1）船硬铁力F在三坐标轴上投影力为：ox：P oy：Q oz：R2）相对于罗经坐标系，硬铁力的大小和方向固定不变，取决于造船时船首方向及罗经安装位置。软铁本身没有磁性。船上软铁可分解成纵向，横向和垂直向的软铁杆，它们分别被地磁力投影力X，Y和Z磁化后，才获得磁性，即对罗经产生作用力。4、感应船磁对罗经的作用力船上所纵向软铁杆被X力磁化后对罗经产生总作用力为lX系数l取决于罗经的位置，纵向软铁杆的数量和性质oxyzlxaxdxgx1)纵向软铁杆对罗经的作用将lX分解到罗经三个坐标轴上：OX：aX OY：dX OZ：gX 类似的，船上所有的横向软铁杆被Y力磁化后，对罗经产生的总作用力为mY，将其分解到三个坐标轴上：oxyzmybyeyhy2)横向软铁杆对罗经的作用 OX：bY ；OY：eY ；OZ：hY ；船上所有垂直向软铁杆被Z力磁化后，对罗经产生的总作用力为nZ，其在三个坐标轴上投影为：oxyznzczfzkz 3)垂直方向软铁杆对罗经的作用 OX：cZ ；OY：fZ ；OZ：kZ ；XX+aX+bY+cZ+PYY+dX+eY+fZ+Q Z Z+gX+hY+kZ+R地磁力硬铁力软铁力-YXHoNm4).柏松方程：5、软铁系数：a，b，c，d，e，f，g，h，k均称为软铁系数当罗经的位置和软铁数量不变时，软铁系数的大小和符号固定不变。系数a，e 1）船体结构可分解为很多纵横向软铁 因此a，e系数较大；2）大部分纵横向软铁是沿船首尾和左 右舷连续的，因此a，e均为负值；3）因为横软铁两端磁极比纵向软铁两端磁极至罗经的距离近。故|e|a|。系数c 船上罗经总是安装在顶甲板的前方，与烟囱较为接近，故系数c较大，且为负值。系数k 因罗经位置较高，位于罗经下面的垂直软铁较多，故系数k较大，且为正值。系数g 系数g较小，其符号随罗经安装位置而定。系数b，d，g，h 因船舶结构都是左右舷对称的，所以安装在船首尾面上的罗经系数b，d，f，h都是正负值同时存在，几乎可相互抵消，因此，一般船上的软铁系数b，d，f，h约为零。1、罗盘平面上作用力(1)船正平时，只有泊松方程中的X和Y 两个力对罗经产生影响。(2)把X 和Y 分别投影到磁子午线上和垂直磁子午线方向上。二、船舶正平时自差二、船舶正平时自差NmNm在磁子午线上的投影为：在垂直磁子午线上投影为：H-YX YXH Xcos代入以上两式整理后得：将：A，B，C，D，E 称为准确自差系数称为准确自差系数A B C=D E 软硬铁自差力大小比较软硬铁自差力大小比较 B H A H C H E H D H 2、各自差力作用方向及其产生的自差各自差力作用方向及其产生的自差与航向和船磁纬度之间的关系：与航向和船磁纬度之间的关系：1）指北力指北力H 由在磁子午线和垂直于磁子午线上由在磁子午线和垂直于磁子午线上的投影公式：的投影公式：HCOS =HHSin =02、各自差力作用方向及其产生的自差各自差力作用方向及其产生的自差与航向和船磁纬度之间的关系：与航向和船磁纬度之间的关系：1）指北力指北力H H沿磁子午线指向沿磁子午线指向磁北磁北，H不产不产生生 自差。自差。称为指北力系数，称为指北力系数，0 1，标标0.8 0.9 操操=0.6 0.8 0，AH指向东指向东；A 0，BH指向船首。指向船首。B 0,C H指向右舷，指向右舷，C 0,D H指向指向2 ;D 0,E H指向指向2 +90 E 0,E H 指向指向2 90 E H产生自差产生自差E：oHH E HE 当当E较小时：较小时：EE cos2 E随随2倍罗航向余弦关系变化，倍罗航向余弦关系变化，E称为象限自差，称为象限自差，E 称为象限自差系数。称为象限自差系数。E 因系数因系数d,b和和 与磁纬度变化无关与磁纬度变化无关 故故E 不随磁纬度发生变化。不随磁纬度发生变化。090180 270 E 3、正平时自差公式：正平时自差公式：磁罗经在某航向上的自差应是各种自差磁罗经在某航向上的自差应是各种自差的总和，即自差公式：的总和，即自差公式：A B C D E ABsin Ccos Dsin2 +Ecos2 自差公式应用的条件是自差较小，自差公式应用的条件是自差较小，要求要求:误差小于误差小于0.1时，时，3 误差小于误差小于0.2时，时，5 罗盘平面上共六罗盘平面上共六个力：一个指北个力：一个指北力力H，五个自，五个自差力差力A H，B H，C H，D H和和E H。Nm HHA HB HC HD HE H1.倾斜自差产生原因倾斜自差产生原因 船倾斜时，罗盘仍保持水平，船倾斜时，罗盘仍保持水平，磁化软铁的地磁力投影力发生变化磁化软铁的地磁力投影力发生变化,船船软硬铁力相对于罗盘的作用方向也发软硬铁力相对于罗盘的作用方向也发生变化生变化罗盘水平面上作用力与正平时相比发罗盘水平面上作用力与正平时相比发生了变化。生了变化。2.倾斜自差公式倾斜自差公式：ii 三、倾斜自差（三、倾斜自差（Heeling Error)3.纵横倾斜自差纵横倾斜自差：（1）横倾自差横倾自差 当船横倾时，纵向软铁仍被当船横倾时，纵向软铁仍被X力磁化，力磁化，而横向及垂直软铁则被地磁力而横向及垂直软铁则被地磁力Y和和Z的的投影力投影力Yi和和Zi磁化。磁化。（i倾斜角倾斜角 右倾为右倾为“”左倾为左倾为“”）YoZZiYil若船向右舷倾斜，船上的软硬铁相对于倾斜若船向右舷倾斜，船上的软硬铁相对于倾斜后的坐标系后的坐标系OXiYiZi的位置时不变的，软铁的位置时不变的，软铁系数和硬铁力与正平时相同，但磁化软铁的系数和硬铁力与正平时相同，但磁化软铁的力却为力却为Yi和和Zi;l对于倾斜后的坐标系对于倾斜后的坐标系OXiYiZi,泊松方程为：泊松方程为：Xi XaXcZiPYi YieYiQZi ZigXkZiRYoZZiYi 罗盘平面纵横轴上作用力的变化情况为：罗盘平面纵横轴上作用力的变化情况为：与正平时相比，罗盘平面上产生了横向附与正平时相比，罗盘平面上产生了横向附加力加力 ，罗经将产生横倾自差罗经将产生横倾自差代入代入Yi 和和Zi 得：得：仿照正平时横向自差力仿照正平时横向自差力CH的讨论，得横倾自的讨论，得横倾自差公式：差公式：iJicos 其中：其中：称为横倾自差系数称为横倾自差系数(2)仿照横倾自差仿照横倾自差,得纵倾自差公式：得纵倾自差公式：i Jisin 其中：其中：称为纵倾自差系数称为纵倾自差系数4.倾斜自差性质倾斜自差性质 随航向变化，随航向变化，N，S航向，横倾自差航向，横倾自差最大；最大；E，W航向，纵倾自差最大。航向，纵倾自差最大。随船所在磁纬度变化，因随船所在磁纬度变化，因J和和J中中H，Z均随磁纬度变化。均随磁纬度变化。与船的倾斜角度成正比，通常罗盘与船的倾斜角度成正比，通常罗盘均偏向高舷。均偏向高舷。因船左右摇摆具有周期性，故倾斜自因船左右摇摆具有周期性，故倾斜自差不用东或西表示，而用偏向哪一舷差不用东或西表示，而用偏向哪一舷来表示。来表示。一、自差校正的必要性二、自差测定方法三、自差校正原则四、倾斜自差校正五、半园自差校正六、象限自差校正七、校正前准备工作和校正自差顺序八、自差系数的计算和自差表第四节、磁罗经自差的测定与校正1.校正的必要性校正的必要性自差较大，使用磁罗经航行危险；自差较大，使用磁罗经航行危险；由于自差较大，罗盘可能无法克服由于自差较大，罗盘可能无法克服摩擦力而不能指示方向摩擦力而不能指示方向;或在某些航向上罗盘出现或在某些航向上罗盘出现“呆滞呆滞”现象现象;或在船舶转向后，罗盘大幅或在船舶转向后，罗盘大幅度摆动。度摆动。一、自差校正的必要性一、自差校正的必要性2.需校正自差的条件需校正自差的条件1）修船后，特别是驾驶台附近结构有较）修船后，特别是驾驶台附近结构有较大变动时；大变动时；2）船舶剧烈震动，碰撞，搁浅，或遭雷）船舶剧烈震动，碰撞，搁浅，或遭雷击后；击后；3）罗经移位后；）罗经移位后；4）装运磁性货物卸货后，或使用电磁吊）装运磁性货物卸货后，或使用电磁吊装卸货物后。装卸货物后。5）标准罗经自差大于标准罗经自差大于3，操舵罗经自差，操舵罗经自差大于大于56）每年重新校正一次自差。每年重新校正一次自差。1.利用叠标方位测定自差利用叠标方位测定自差 叠标方位准确，测量方便；叠标方位准确，测量方便；船需位于叠标线上才可测得方位，船需位于叠标线上才可测得方位，测定自差花费时间较多；测定自差花费时间较多；为方便测量，至少应选取互相垂直为方便测量，至少应选取互相垂直的两组叠标的两组叠标二、自差测定方法二、自差测定方法2.利用太阳方位测定自差利用太阳方位测定自差利用太阳方位测定自差准确度高，且可利用太阳方位测定自差准确度高，且可连续测定自差，操作快捷，方便。连续测定自差，操作快捷，方便。受天气影响大，阴天无法利用太阳方位受天气影响大，阴天无法利用太阳方位测定自差。测定自差。3.利用单一目标方位利用单一目标方位选择肉眼可见的远距离单一目标选择肉眼可见的远距离单一目标;由由GPS确定其真方位，修正磁差后得到确定其真方位，修正磁差后得到其磁方位其磁方位;与该目标的罗方位进行比对获得自差。与该目标的罗方位进行比对获得自差。4.与陀螺罗经航向比对求自差与陀螺罗经航向比对求自差 电电gVar 电电陀螺罗经航向陀螺罗经航向g 陀螺罗经误差陀螺罗经误差 利用航向比对法求自差，一定要注意利用航向比对法求自差，一定要注意同时观测陀螺罗经和磁罗经航向，否同时观测陀螺罗经和磁罗经航向，否则航向上的误差将全部反映在自差中。则航向上的误差将全部反映在自差中。5.无论上述哪种方法，船舶转至新航向无论上述哪种方法，船舶转至新航向后，必须待罗盘完全稳定时，方可进后，必须待罗盘完全稳定时，方可进行自差的测定。行自差的测定。校正罗经自差是用静力学力抵消的方校正罗经自差是用静力学力抵消的方法，即法，即以大小相等，方向相反，性质相以大小相等，方向相反，性质相同的校正磁力，去抵消相应的船磁力。同的校正磁力，去抵消相应的船磁力。性质相同是指船硬铁自差力须用校性质相同是指船硬铁自差力须用校正磁棒去抵消，软铁船磁力须用软铁校正磁棒去抵消，软铁船磁力须用软铁校正器去抵消。正器去抵消。三、自差校正原则自差校正原则1.校正原理校正原理 船倾斜后，罗盘平面上将产生：船倾斜后，罗盘平面上将产生：横向附加力：横向附加力：R+(k-e)zi 纵向附加力：纵向附加力：R+(k-a)zi四、倾斜自差校正四、倾斜自差校正-R+(k-e)ZiFsin iFii1.校正原理校正原理 船倾斜后，罗盘平面上将产生：船倾斜后，罗盘平面上将产生：横向附加力：横向附加力：R+(k-e)zi 纵向附加力：纵向附加力：R+(k-a)zi 要抵消纵，横向附加力，可使要抵消纵，横向附加力，可使 R0，k e，k a。若若D =0则则ae，即可使，即可使 R0，k e。四、倾斜自差校正四、倾斜自差校正 船正平时，船正平时，Z ZgXkZR 若船在磁若船在磁E，磁，磁W航向上：航向上：因因 X=H COS MC ；MC=90；则则 X=H COS MC 0 gX0则则 Z EWZkZRZ EWZkZR 在船正平时，调整垂直磁铁，在船正平时，调整垂直磁铁，若使若使Z EW中的中的 R=0，k=e 则：则：Z EW=Z+eZ=(1+e)Z=(1+a/2+e/2-a/2+e/2)Z =(-D)=Z 其中其中d=(a-e)/2；Z EW=(-D)其中其中D=(a-e)/2；通常，校正倾斜自差至少是在粗略校正通常，校正倾斜自差至少是在粗略校正象限自差系数象限自差系数D之后进行的，即之后进行的，即D0，实现了，实现了a=e；只要使罗盘的垂直作用力只要使罗盘的垂直作用力ZEW=Z，即，即不产生倾斜自差。不产生倾斜自差。因此，在消除了横倾自差的同时，纵倾因此，在消除了横倾自差的同时，纵倾自差也被消除了。自差也被消除了。2.校正方法校正方法 1）船正平时校正方法船正平时校正方法将将倾差仪倾差仪置于岸上，无磁性干扰的置于岸上，无磁性干扰的地方，离地一米以上，移动滑重，地方，离地一米以上，移动滑重，使磁针水平，测得地磁力使磁针水平，测得地磁力Z的格数的格数n。将倾差仪带回船上，将滑重移至将倾差仪带回船上，将滑重移至n 处，处，n Z EWZ n （标标0.8-0.9 操操0.6-0.8）船正平，航向为船正平，航向为E或或W，用倾差仪，用倾差仪取代罗盆，倾差仪磁针与罗盘磁针取代罗盆，倾差仪磁针与罗盘磁针在同一水平面上。在同一水平面上。调垂直磁铁直至倾差仪磁针水平。调垂直磁铁直至倾差仪磁针水平。恢复罗盆。恢复罗盆。2）船摇摆时校正方法船摇摆时校正方法：当船在风浪中航行，若随着船的当船在风浪中航行，若随着船的摇摆，罗盘也左右或前后来回摆动，摇摆，罗盘也左右或前后来回摆动，可直接调整垂直磁铁的位置，直至可直接调整垂直磁铁的位置，直至罗盘稳定为止。罗盘稳定为止。半圆自差力半圆自差力 BHcZP C HfZQ 一般船上一般船上fZ0，近似用佛氏铁消除，近似用佛氏铁消除cZ0则则 B HP C HQ 抵消抵消P，Q两力，采用爱利法，即在两力，采用爱利法，即在四个四个 主航向上通过观测自差，用纵主航向上通过观测自差，用纵横磁铁分横磁铁分 别抵消别抵消P，Q产生的自差。产生的自差。五、半圆自差校正五、半圆自差校正1.抵消抵消CHQ力力1)当当 0时，时，Nm0f2HBHD H（AE)HCHHSNH Ff1Nm0f2 HBHD H（AE)HCHHSNH Ff1Nm01.抵消抵消CHQ力力1)当当 0时，时，f2HBHD H（AE)HCHHSNH Ff1l 调整横向磁铁使调整横向磁铁使N=0，F（AE)HCH令令Ff1f2，则，则f1CH，f2（AE)Hl不能用硬铁力不能用硬铁力f2去抵消去抵消软铁力（软铁力（AE）H，为消除多余的为消除多余的f2力，力，将船转至将船转至 18002)180 D HHBHf2（AE)HNSCHf1H /2l 自差自差s是由是由大小相等，方大小相等，方向相同的软铁向相同的软铁力（力（AE）H和硬铁和硬铁力力f2共同产生共同产生的。的。0 D HHBHf2（AE)HNSCHf1H /202)180 D HHBHf2（AE)HNSCHf1H /2l调整横向磁铁，消调整横向磁铁，消除一半自差，即抵消除一半自差，即抵消了多余的硬铁力了多余的硬铁力f2，而仅由横向磁铁产生而仅由横向磁铁产生f1力抵消了力抵消了C H力。力。2.抵消抵消BHP力力1)在在 90 0HCHBHSNH f2(A-E)HD Hf1FE H0CHBHSNH f2(A-E)HD Hf1FE2.抵消抵消BHP力力1)在在 90 l 用纵向磁铁力用纵向磁铁力F将自差将自差E校为零，即：校为零，即：F（AE）HBH令令Ff1f2 则则f1 BH，f2（AE）Hl不能用硬铁力不能用硬铁力f2去抵消去抵消软铁力（软铁力（AE）H，为消除多余的为消除多余的f2力力将船转至将船转至 2700HCHBHSNH f2(A-E)HD Hf1FE2)270 0NmCHSNH BHf2Wf1 HD H(A-E)H 自差自差W是由大小是由大小相等，方向相同的软铁力（相等，方向相同的软铁力（AE）H和硬铁力和硬铁力f2共同产共同产生的生的2)270 调整纵向磁铁，消除调整纵向磁铁，消除一半自差，即抵消了硬一半自差，即抵消了硬铁力铁力f2，而仅由纵向磁，而仅由纵向磁铁产生铁产生f1力抵消了力抵消了B H力力.0NmCHSNH BHf2Wf1HD H(A-E)H3.校正口诀校正口诀：东东上，西西上，东西下，西东下东东上，西西上，东西下，西东下口诀中第一字表示自差的东或西；口诀中第一字表示自差的东或西；第二字表示磁棒红端的朝向；第二字表示磁棒红端的朝向；第三字第三字“上上”表示磁棒上移或增加磁表示磁棒上移或增加磁棒；棒；“下下”表示磁棒下移或减少磁棒；表示磁棒下移或减少磁棒；口诀亦可简化为：同名上，异名下。口诀亦可简化为：同名上，异名下。4.为节省校正时间，校正自差可采取顺时为节省校正时间，校正自差可采取顺时针或逆时针的顺序。针或逆时针的顺序。因商船上，因商船上，EH约为零，故只消除约为零，故只消除DH力。力。1.校正原理校正原理 象限自差力象限自差力 DH EH六、象限自差校正六、象限自差校正XYoaX+eYXX+eYX-aXl因商船上系数因商船上系数 a0，e|a|.故故D 0 0。若校正软铁的象限自若校正软铁的象限自差系数差系数D1 0时，时，当使当使D0+D1 0，象，象限自差为零。限自差为零。XYoaX+eYXX+eYX-aX软铁球或软铁片对软铁球或软铁片对罗经产生罗经产生a和和e系系数，其象限自差数数，其象限自差数为：为：D1 0 故满足消除象故满足消除象限自差的要求。限自差的要求。2.校正象限自差方法校正象限自差方法 在校正半圆自差后进行在校正半圆自差后进行 在两相邻的象限航向上在两相邻的象限航向上 校正校正 1)45 当用软铁力当用软铁力F把自差把自差NE 消除为零时，消除为零时，F AH DH令令Ff1f2 则则 f1 DH，f2 AHH D H0NmAHEHHNEf1f2FH D H0NmAHEH HNEf1f2F2.校正象限自差方法校正象限自差方法 在校正半圆自差后进行在校正半圆自差后进行 在两相邻的象限航向上在两相邻的象限航向上 校正校正 1)45 当用软铁力当用软铁力F把自差把自差NE 消除为零时，消除为零时，F AH DH令令Ff1f2 则则 f1 DH，f2 AHH D H0NmAHEHHNEf1f2FNm0AHEHSED H因因f2为象限自为象限自差校正力，差校正力，AH为船磁固为船磁固定自差力，定自差力，故故f2为多余的为多余的力，为去掉力，为去掉f2力，将船转力，将船转至至SE航向。航向。f1f2HNm0AHEHSED Hf1f2 HNm0AHEHSED Hf1f22)135 lSE是由大是由大小相等，方小相等，方向相同的多向相同的多余软铁力余软铁力f2和和AH力共力共同产生的，同产生的，H调整校正软铁，去掉一半自差，即抵调整校正软铁，去掉一半自差，即抵消了多余的软铁力消了多余的软铁力f2，而仅由软铁力，而仅由软铁力f1抵消了抵消了D H力力3.校正口诀：校正口诀：一，三象限，东近西远一，三象限，东近西远 二，四象限，东远西近二，四象限，东远西近 口诀中的东或西指自差的东或西；口诀中的东或西指自差的东或西；远或近指软铁球远离或靠近罗经柜。远或近指软铁球远离或靠近罗经柜。1.校正前准备工作校正前准备工作 在岸上用倾差仪测量地磁力在岸上用倾差仪测量地磁力Z的格的格数数n；检查罗盘灵敏度，摆动半周期，校检查罗盘灵敏度，摆动半周期，校对罗经首基线，若罗盆有气泡应予对罗经首基线，若罗盆有气泡应予以消除；以消除；准备好备用的软硬铁自差校正器；准备好备用的软硬铁自差校正器；七、自差校正前的准备和校正顺序七、自差校正前的准备和校正顺序1.校正前准备工作校正前准备工作船舶应保持正平，吊杆，舱盖特别船舶应保持正平，吊杆，舱盖特别是驾驶台附近可移动铁器设备应位是驾驶台附近可移动铁器设备应位于船正常航行状态；于船正常航行状态；确定校正自差区域，查出该区域的确定校正自差区域，查出该区域的经纬度和磁差。画出叠标草图，标经纬度和磁差。画出叠标草图，标上叠标磁方位或计算出校正自差时上叠标磁方位或计算出校正自差时间内的太阳磁方位表。间内的太阳磁方位表。七、自差校正前的准备和校正顺序七、自差校正前的准备和校正顺序2.新船校正自差的顺序新船校正自差的顺序：“先近似后精确先近似后精确”1）近似校正象限自差，使近似校正象限自差，使D0，目的是同，目的是同时校正纵横倾自差。时校正纵横倾自差。方法：把软铁校正器放在罗经左右支架中点。方法：把软铁校正器放在罗经左右支架中点。2）近似消除船近似消除船cZ力，因校正力，因校正BH力时，要力时，要求求cZ0，方法：参考同类型船佛式铁长度或放置约一方法：参考同类型船佛式铁长度或放置约一半数量的佛氏铁；半数量的佛氏铁；3）消除倾斜自差，以防船舶在风浪中）消除倾斜自差，以防船舶在风浪中摇摆，罗盘不稳定而影响自差校正；摇摆，罗盘不稳定而影响自差校正；4）消除半园自差；否则先消除象限自消除半园自差；否则先消除象限自差，在象限航向上的自差则为半圆差，在象限航向上的自差则为半圆和象限自差之和，无法用软铁校正和象限自差之和，无法用软铁校正器消除；器消除；5）消除象限自差；消除象限自差；6）自差校正完毕后，测定）自差校正完毕后，测定8个航向的剩个航向的剩余自差。余自差。校完罗经自差后，列出自差表，以校完罗经自差后，列出自差表，以供船舶航行使用。供船舶航行使用。1.自差系数的计算自差系数的计算：将在将在8个航向上测得的剩余自差个航向上测得的剩余自差N，NE，E，SE，S，SW，W，NW代入代入自差公式：自差公式：ABsin Ccos Dsin2 Ecos2 八、自差表及自差系数的计算八、自差表及自差系数的计算得到得到8个方程：个方程：NACENE ABsin45Ccos45DE ABESE ABsin135Ccos135DS ACESW ABsin225Ccos225DW ABENW ABsin315Ccos315D用最小二乘法求解，得用最小二乘法求解，得5个自差系数为：个自差系数为：2.自差表制作自差表制作：制作供船舶航行使用的自差表，先制作供船舶航行使用的自差表，先将计算的将计算的5个自差系数代入自差公式，个自差系数代入自差公式，求得每隔求得每隔15航向一个自差，自差表中航向一个自差，自差表中还画有自差曲线和记载着各种校正器还画有自差曲线和记载着各种校正器的位置以及五个自差系数值。的位置以及五个自差系数值。从自差表判断自差校正质量从自差表判断自差校正质量 自差曲线应顺滑，无明显的角点，自差曲线应顺滑，无明显的角点，否则该航向上的观测或计算自差有否则该航向上的观测或计算自差有误差；误差；各自差系数在各自差系数在0.5左右，一般小于左右，一般小于1，否则各航向自差也较大；，否则各航向自差也较大；8个实际观测的剩余自差与计算的该个实际观测的剩余自差与计算的该航向自差其比差值应小于航向自差其比差值应小于0.5返回返回