Расчет погрешностей гирокомпаса, базирующийся на использовании понятия «стандартный маневр»

РАСЧЕТ ПОГРЕШНОСТЕЙ ТСС И ОЦЕНКА ИХ ВЛИЯНИЯ НА ТОЧНОСТЬ СУДОВОЖДЕНИЯ

Расчет погрешностей гирокомпаса, базирующийся на использовании понятия «стандартный маневр»

Стандартным маневром называется такой маневр, при выполнении которого независимо от его характера приращение северной составляющей линейной скорости судна

Инерционные девиации, возникающие у гирокомпаса при совершении судном стандартного маневра в различных широтах, обсчитываются заранее. В этом случае возникает возможность при совершении судном любого произвольного маневра использовать для оценки значения суммарной инерционной девиации графики стандартного маневра с последующим расчетом по формуле:

Задание 1. Произвести оценку возможной погрешности в значении поправки гирокомпаса при ее определении по навигационным створам в условиях, когда после маневра судна в показаниях гирокомпаса существует инерционная девиация.

Исходные данные: совершив маневр, легли на створы. В момент времени t_з, считая после начала маневра, сравнили курс судна с направлением линии створов и рассчитали поправку гирокомпаса.

j	КК	Скорость, уз	Длительность маневра, мин	tз
до маневра	после маневра	г/к «Курс»	Гак «Вега»

 

А. Управление судном по гирокомпасу «Курс-4»

1) см. рисунок 1

2) d_j(ст) = 0,9°

3)

4) e_Drk = -d_j(факт) = 0,5°

Б. Управление судном по гирокомпасу «Вега»

1) см. рисунок 2

2) d_j(ст) = -0,4°

3)

4) e_Drk = -d_j(факт) = - 0,2°

Задание 2. Произвести оценку максимально возможного значения результирующей инерционной девиации d_j(max), которая возникает в показаниях гирокомпаса вследствие ее накопления при выполнении судном повторных маневров, а также определить интервал времени между маневрами, при котором происходит максимально возможное накопление.

А. Управление судном по гирокомпасу «Курс-4»

Исходные данные: в условиях ледового плавания в силу сложившейся обстановки возникла необходимость двигаться переменными курсами и сделать последовательно несколько поворотов.

j, град	КК1, град	КК2, град	КК3, град	КК4, град	V, уз

1) см. рисунок 3

2) ,

,

,

,

3)-4) см. рисунок 4

5) d_jmax1= 9,7°, d_jmax2= -11,0°, T₁= 70 мин, T₂= 80 мин

Б. Управление судном по гирокомпасу «Вега»

Исходные данные: в условиях ледового плавания в силу сложившейся обстановки возникла необходимость двигаться переменными скоростями.

j, град	V1, уз	V2, уз	V3, уз	V4, уз	КК, град	t1, мин

1) см. рисунок 5

2) ,

,

,

,

3)-4) см. рисунок 6

5) d_jmax1= 0,5°, d_jmax2= -0,55°, T₁= 45 мин, T₂= 45 мин

Задание 3. Произвести оценку возможного поперечного линейного сноса (бокового смещения) судна, возникающего в результате появления инерционной девиации гирокомпаса при маневрировании. Найти значения первого d_1max и второго максимального сноса d_2max и соответствующие им моменты времени. Определить ширину «Коридора» ½d_1max½ + ½d_2max½.

Управление судном по гирокомпасу «Курс-4»

Исходные данные: перед входом в стесненный в навигационном отношении район совершен быстрый маневр.

j, град	Г/к «Курс-4»
КК1 = КК2, град	V1, уз	V2, уз

2) уз

3) d_1max(ст) = -8 кбт, d_2max(ст) = 3 кбт, t_d1 = 50 мин, t_d2 = 120 мин

4) ,

,

½d_1max½ + ½d_2max½ = 4,2 + 1,6 = 5,8 кбт

Зад.1А	Зад.1Б	Задание 2А	Задание 2Б	Зад.3
eDrk	eDrk	djmax1	djmax2	T1	T2	djmax1	djmax2	T1	T2	½d1+d2½
0,5	-0,2	9,7	-11			0,5	-0,55			5,8

Магнитный компас

Задание 4. Определение девиации магнитного компаса по сличению с гирокомпасом и вычисление новой таблицы девиации во время рейса.

Судно поочередно направляют по магнитному компасу на курсы N, NE, E, SE, S, SW, W, NW. На каждом курсе синхронно сличают магнитный и гироскопический компасы и записывают отсчеты курсов К_гк и К_мк. Затем рассчитывают остаточную девиацию по формуле:

,

где К_мк – курс судна по магнитному компасу;

К_гк – курс судна по гирокомпасу (снятый синхронно с отчетом К_мк);

ГК – поправка гирокомпаса;

d – магнитное склонение (с карты).

Кмк	Кгк	Сличение Кгк - Кмк	DГК = -0,5 d = -4 DГК - d	d = Кгк - Кмк + + DГК – d
	2,2	+2,2	+3,5	+5,7
	48,4	+3,4	+3,5	+6,9
	92,3	+2,3	+3,5	+5,8
	137,7	+2,7	+3,5	+6,2
	181,7	+1,7	+3,5	+5,2
	223,2	-1,8	+3,5	+1,7
	272,6	+2,6	+3,5	+6,1
	315,9	+0,9	+3,5	+4,4

 

KK

I

KK

II

III

IV

n1

V

n2

VI

VII

VIII

IX

X

d

d

½(I+II)

½(I-II)

n1×IV

n2×IV

Верхняя половина ст.III

Нижняя половина ст.III

½(VII+VIII)

½(VII-VIII)

N

+5,7

S

+5,2

q1=+5,45

+0,25

0,25

q1=+5,45

q3=+5,95

+5,7

-0,25

=E

NE

+6,9

SW

+1,7

q2=+4,3

+2,6

0,71

1,85

0,71

1,85

q2=+4,3

q4=+5,3

+4,8

-0,5

=D

E

+5,8

W

+6,1

q3=+5,95

-0,15

-0,15

S

+10,5

SE

+6,2

NW

+4,4

q4=+5,3

+0,9

0,71

0,64

-0,71

-0,64

1/2S

+5,25

=A

+

2,49

+

2,1

-

0,15

-

0,64

S

2,34

S

1,46

B=

1/2S

1,17

½S

0,73

=C

 

D=-0,5	E=-0,25	III	IV	B=1,17	C=0,73	VII	KK	d	KK	d
m1	I	m2	II	A=5,25	m3	V	m4	VI	IV+VII	IV-VII
D×m1	E×m2	I+II	III+A	B×m3	C×m4	V+VI
			-0,25	-0,25	+5,00				0,73	0,73	N 0°	+5,7	S 180°	+4,3
0,5	-0,25	0,87	-0,22	-0,47	+4,78	0,26	0,30	0,96	0,70	1,00	15°	+5,8	195°	+3,8
0,87	-0,44	0,5	-0,12	-0,56	+4,69	0,5	0,58	0,87	0,64	1,22	30°	+5,9	210°	+3,5
	-0,5			-0,50	+4,75	0,71	0,83	0,71	0,52	1,35	45°	+6,1	225°	+3,4
0,87	-0,44	0,5	0,12	-0,32	+4,93	0,87	1,02	0,5	0,36	1,38	60°	+6,3	240°	+3,6
0,5	-0,25	-0,87	0,22	-0,03	+5,22	0,96	1,12	0,26	0,19	1,31	75°	+6,5	255°	+3,9
		-1	0,25	0,25	+5,50		1,17			1,17	E 90°	+6,7	W 270°	+4,3
-0,5	0,25	-0,87	0,22	0,47	+5,72	0,96	1,12	-0,26	-0,19	0,93	105°	+6,6	285°	+4,8
-0,87	0,44	-0,5	0,12	0,56	+5,81	0,87	1,02	-0,5	-0,36	0,66	120°	+6,5	300°	+5,2
-1	0,5			0,50	+5,75	0,71	0,83	-0,71	-0,52	0,31	135°	+6,1	315°	+5,4
-0,87	0,44	0,5	-0,12	0,32	+5,57	0,5	0,58	-0,87	-0,64	-0,06	150°	+5,5	330°	+5,6
-0,5	0,25	0,87	-0,22	0,03	+5,28	0,26	0,30	-0,96	-0,70	-0,40	165°	+4,9	345°	+5,7

Задание 5. Предвычисление изменения полукруговой девиации магнитного компаса для заданного района плавания.

При переходе судна из одного района в другой, в связи с изменением составляющих индукции магнитного поля Земли, в рабочей таблице девиации появляется несоответствие. Наибольшему изменению подвержен коэффициент полукруговой девиации В.

Пусть в начальном порту уничтожена полукруговая девиация:

,

где H₁, Z₁ – элементы магнитного поля Земли, мкТл;

l, с – безразмерные параметры Пуассона;

Р – продольная судовая сила, мкТл;

F – продольная компенсационная сила, создаваемая магнитами-уничтожителями, мкТл;

В₁ – остаточный коэффициент полукруговой девиации

С переходом судна в другой район (Н2, Z2) будет наблюдаться равенство

,

из которого можно найти выражение

.

С	l	Первый район	Второй район
Н1, мкТл	Z1, мкТл	B1, град	H2, мкТл	Z2, мкТл
0,013	0,89			1,6		-52

Задание 6. Расчет угла застоя магнитного компаса

,

где Q – момент сил трения в опоре картушки, мкН×м;

М – магнитный момент картушки компаса, А×м²;

Н – горизонтальная составляющая индукции магнитного поля Земли, мкТл.

.

Задание 4	Зад.5	Зад.6
A	B	C	D	E	кк=30°	кк=120°	кк=165°	кк=210°	кк=345°	B2	dст
5,25	1,17	0,73	-0,5	-0,25	+5,9	+6,5	+4,9	+3,5	+5,7	+0,2	0,005