双曲线导航系统

当船舶改建、扩修、厂修、装大件金属货物、新装无线电测 向仪、无线电测向仪大修以后，都必须进行无线电测向仪自差 的测定与消除。
正常运输的船舶按规定每年必须进行一次无线电测向仪自差 的测定与消除。
无线电自差测定方法有三种：目测法、方位角法和利用其它 无线电导航仪器测定法。
1．目测法
选择一个电台，它的天线能够用肉眼观测得到。测定自差的 船舶在电台附近旋回运动，或者测定自差的船锚泊，由辅助船 绕大船旋回。
第四节 无线电测向仪自差
无线电测向仪天线附近的导体(船体、烟囱、桅杆、通信天线、 金属索具等)，在高频电磁场中会感应电动势，产生高频电流， 在它周围产生二次感应场。
无线电测向仪自差：环状天线在收到无线电信标信号的同时， 又受到二次辐射的影响，使得测定电台方位时产生偏差。
设电台真舷角为p，无线电舷为q，无线电测向仪的自差为：
如果附近没有合适的测向电台可用，或航道狭窄，不允许大 船旋回，则可采用此法。
用一小船，装一发射台，本船抛锚不动，让小船绕大船转圈， 可测出各种不同舷角的自差，测定方法与本船旋转相同。
目测法测定无线电测向仪自差较为准确，比较常用。
2．方位角法
当远离无线电信标或受能见度条件限制时，可使用方位角法 测定无线电自差。
A为无线电自差固定系数；B、C为半圆无线电自差系数；D、E为 象限无线电自差系数。
象限误差是由无线电波在类似框状导体(主要是船体)内感应产生 回路电流，该电流反过来又产生二次场而引起的误差。
半圆误差是由类似垂直导体(桅杆、烟囱、升降索、稳索或天线等) 内感应产生电流，该电流反过来又产生二次场而引起的误差。
2．无线电自差消除方法
最需要注意的自差系数是A、D、E，它们是可以补偿的。
如果要消除自差系数A，可以移动指针加上一个常数修正量；
如果在纵向场圈(测角器)上并联一分流电感，可抵消白差D；
在横向场圈上并联一分流电感，可抵销自差-D；
在两个场圈之间跨接一电感，可抵销自差±E。
注意：
• 消除自差系数D、E的同时，将影响自差系数A发生变化。
7．海上天气及能见度良好．风浪不致使船舶摇摆4º以上，船体横 倾角不得大丁5º。
8. 校准频率应选航海无线电信标频率285~325kHz中的一种及 2182kHz频率。
船舶按每小时一圈的速度旋转，每隔10º～15º观测一次，最好旋 转两次。
第五节 测向定位方法
测定无线电信标的方位，可获得方位位置线。对两个以上无线电 信标进行测量，就可获得无线电测向船位。
f pq
船舶备有无线电测向仪自差曲线和自差表，记载着无线电测 向仪经补偿后测得的剩余自差值，该自差值的大小和方向随着 无线电舷角的变化而变化。
测向时，应将每次测得的无线电舷角读数加上自差值，才能 得到准确的无线电舷角值。
一、无线电测向仪自差测定
环状天线周围金属物体的变动，会使无线电测向仪自差发生 变化。
RLB RTB 近距离可忽略
(7)在墨卡托海图上，从无线电信标按恒向线方位的反方向(RBL ±180’)画出位置线。
同时测得两条(一般为三条)上述的无线电方位位置线，则其交点 (或小三角形)即为无线电测向船位(船位符号为“⃟D”)。
3．搜寻遇险船舶的操作步骤
(1)正确开启无线电测向仪使其调谐在遇险频率上(500kHz，2182kHz)；
为了提高测向定位精度，应注意下列事项：
(1)在测定前，首先检查无线电测向仪，确认工作状态良好。
(2)应尽可能选择100nmile以内的无线电信标进行测定，本船和无 线电信标之间不宜有其他船舶(近处)或明显高大建筑物，也不宜越 过陆Fra bibliotek、岛屿进行测定。
(3)当选用两个无线电信标测定时，其位置线交角以接近90º为最 佳，不得小于30º和大于150º；当选用三个以上无线电信标测定时， 应选择多个交点中间的最或然船位。
其主要的误差有直接接收效应、位移电流效应、测角器误差和垂 直天线效应等。
直接接收效应：因接收机的调谐线圈、导线等直接接收电波时产 生的误差。
位移电流效应：在两匝以上的环形天线中，因环圈间存在分布电 容而产生位移电流所引起的误差。
测角器误差： 因测角器的结构、耦合等因素所产生的误差。
垂直天线效应(即天线效应)：因环状天线非定向接收，引起哑点 偏移和哑点模糊的现象。
(4)本船收发信机及收音机天线均应处于绝缘状态。天线附近的金 属索具等均应保持在测定自差时的状态，以免产生误差。
(5)在夜间为了避免夜间效应，在离无线电信标30～50nmile范围 进行测向，其精度不低于白天；
• 距离增大时，由于夜间效应增大，使测向准确度大为降低；
• 日出前后1h内与日落前后1h内，夜间效应最甚，不宜进行测向；
(2)海岸效应 电波通过海岸时，电波等相位面发生扭曲引起测向误差的现象称 为海岸效应。
• 距离海岸愈近，海岸效应愈显著。 • 电波传播方向与海岸线的夹角愈小，海岸效应愈大。 • 电波频率愈高，海岸效应愈大。
为减小海岸效应，应尽量选择频率低，距离船舶大于10λ且电波 来向与海岸线夹角在20º~160º范围内的无线电信标。 4．测向定位误差
4．在本船和无线电信标之间不宜有其他船舶或高大建筑物，也 不宜在水陆交叉地带及海底电缆附近测定无线电自差。
5．在测定前，本船收发信机及收音机天线均应处于绝缘状态。 船上吊杆、索具、救生设备等甲板装置应处于航行状态。
6．本船与无线电信标之间的距离不宜太近，一般在1.5 nmile以上。 本船最好处于满载航行状态，没有甲板货。
(4)通知报务员将本船收发信机及收音机天线置于绝缘状态。
2. 无线电测向定位步骤
(1)查阅海图，选择适宜的无线电信标，尤其要注意方位线的交角。
(2)查阅无线电信号表，记录无线电信标的资料。
(3)测定无线电信标方位，在读取无线电舷角读数的同时，记下船 首向。
(4)以无线电测向仪所测得的无线电舷角读数qrr为引数，从无线电 自差表或无线电自差曲线中查出无线电自差f值，将测定的无线电舷 角读数换算为无线电舷角(qr)
这种方法比较经济，精度与无线电导航仪器的定位精度有关。 方位角法不需要很近的无线电台，可在船舶航行中进行，且不 受能见度条件的影响，但精度低。
二、无线电自差的消除
1．无线电自差产生的原因及特点
根据测定的自差值，可绘成自差曲线，分析自差产生的原因， 并计算自差系数，对自差进行消除与补偿，使无线电自差减小 到最低程度。
qr qrr f
(5)根据真航向TC将无线电舷角qr换算为无线电真方位RTB
RTB TC qr TC qrr f
(6)查大圆改正量图(表)或用公式计算出大圆改正量ψ0在北半球， 方位由000º~180º时， ψ为“+”，由180º~360º时， ψ为“-”；在南半 球时符号则相反。将无线电真方位(大圆方位)换算为恒向线方位 RLB
选择适于测定无线电自差的电台(无线电信标或无线电台)，将 其发射天线的位置标注在海图上。船舶缓慢旋转，用无线电测 向仪每隔10º或15º对该台进行测向，测出无线电舷角读数qrr，同 时记录船舶的位置与航向。
在海图上量取船舶至电台的真方位。计算出船舶与电台的真 舷角p。用同一时刻测得的无线电舷角及计算出的真舷角，求出 无线电测向仪自差f。
(2)正确测定遇险船舶的方位(包括定边)；
(3)调整航向至遇险船舶方向，进行无线电测向导航。注意了望、 守听并开启雷达，边航行边搜索，并做好救助准备工作。
二、无线电测向误差
无线电测向误差包括仪器误差、附近导体的干扰误差(无线电自 差)、电波传播误差和测定误差等。
1．仪器误差
仪器误差是无线电测向仪本身结构、电路的不完善及安装不当等 所产生的误差。
一、无线电测向定位
1. 无线电测向定位前的准备
(1)准备海图，无线电信号表，无线电自差曲线，有关大圆改正量 的图表及无线电测向仪使用说明书等资料。
(2)根据推算船位查取有关无线电信标的资料：包括名称，类型， 位置，作用距离，所属台链，发射频率，调制方式，发射格式及呼 号。
(3)检查无线电测向仪，使处于正常工作状态。
3．电波传播误差 主要有夜间效应(或称极化误差)及海岸效应两种。 (1)夜间效应 由于椭圆极化的天波对线极化的地波的干涉使测向产生的误差，
称为夜间效应，又称极化误差。
• 日出、日落前后1h内，夜间效应最严重，这时不宜进行测向。
• 距离愈远，夜间效应愈大。 • 电波频率愈高，夜间效应愈大。
减小夜间效应的根本方法是尽量避免接收天波，选择频率低、距 离近的无线电信标，并在测定无线电方位时注意读取平均值。
(1)本船旋转
被测无线电信标是固定的，本船旋转，信标舷角不断变化， 可测出各种不同舷角的自差，一般是每隔10º或15º测一次，即船 每转10º或15º时测一个p和q(要求同时测出)。
为提高测量精度，船旋转时不宜过快，一般转一圈的时间约 为1h。每转过10º或15º后要求把定航向，然后测出p和q。
(2)电台旋转
• 不同的测向仪，消除自差所用的具体方法也不同，不同的D或E 要用不同L值的线圈来消除。
• 在双波道目测式无线电测向仪中，可用改变两波道增益的方法来 补偿象限自差±D。
3．剩余无线电自差
无线电自差不可能完全消除干净，需要再进行剩余无线电自差的 测定，测定方法和第一次自差测定相同。
如果第一次测定并经计算后的无线电自差系数最大不超过5º，则 可不进行自差消除。
无线电自差是周期性函数，可将它展开成：
f A Bsin q C cos q Dsin 2q E cos 2q
其系数是无线电自差系数：
A 1 4
f0 f90 f180 f270

1
B 2
f90 f270

1