陀螺罗经误差及消除

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第一类冲击误差 设船舶在北纬某处，航向为C作加速机动航行。
机动前的航速为V1，则主轴的稳定位置为 r1 机动后的航速为V2，则主轴的稳定位置为 r2
船舶机动末了时刻主轴的位置为A点
速度误差之差： rv r2 v r1 v(V R 2e V e1 c )c o o C s sR e e V c N o
第二章 误差及消除
•纬度误差 •速度误差 •冲击误差 •其他误差
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纬度误差
一.纬度误差产生的原因： 垂直轴阻尼法是纬度误差产生的根本原因主轴在r点 获得稳定的物理意义 ：
(1)相对于水平面达到平衡:V1=u3 (2)相对于子午面达到平衡:V2=u2
r
r
MD M H 2 M
tg
r
船舶在地球上牵连动角速度在地理坐标中的分量
N
1
VE Re
W
VN Re
Z0
2
VE Re
tg
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三.速度误差的物理实质
航速的北向分量
主轴向西偏离一个 方位角
船舶所在的水平面 的北半部向下偏转
陀螺仪主轴产生 向上的视运动
注:本例为北半球航行 船舶且具有北向分速 度时的情况
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第一类冲击误差的特点及补偿法
1.发生在机动终了时刻
2.当 0时B 0
3.当 0时 B 0 约1小时左右自动消失
BI (rv2rv1)(ccoo0ss1)
B 的变化规律是：往北加速时，当航行纬度小于
设计纬度时为西误差；大于设计纬度时为东误 差；往南加速时情况与之相反。
一般不设校正装置
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把αrv按不同的航速V航向C和地纬度φ计算后绘成表格或图表
的形式,以便使用罗经时查用。 使用时注意: （1）据航速、航向和纬度来查速度误差值。
（2）在书中的表上，按航海习惯规定：正号为东差；负号 为西差。
（3）真航向＝罗经航向＋速度误差 （4）若表中无对应的V、C和纬度时，可用内插法或选取与 其接近的数值。
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四.大小及特性
在上图中根据V1=V3,有
VcoCs
(1
VE Re
)rv
wk.baidu.com
VN Re
rv
1
Re VsinC
Re
Ree
VcoCs
cosVs
inC
rv R V e c eco C os s9 V c0 co C o 0s 5 s.3 7 5 V c co C o(s 度s)
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速度误差的特点
•采用短轴阻尼法的罗经才有的误差
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三.补偿法
•外补偿法：转动罗经基线或刻度盘 •内补偿法：对罗经施加补偿力矩， 使主轴返回子午面
•两种方法下主轴稳定位置的区别？
补偿力矩的施加方案
A.施加垂直轴补偿力矩 (Sperry MK37型 )
B.施加水平轴补偿力矩 (阿玛—勃朗10型 )
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第二类冲击误差
1．定义：（强调是惯性力作用于陀螺罗经的阻尼设 备上引起的）
2．特点:
（1） 在机动终了后四分之一阻尼周期达最大值， 约1小时后自动消失。
（2）对摆式罗经而言， 与纬度无关，往北加速时 为东差；往南加速时为西差
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3.第二类冲击误差的补偿法： •高于和等于设计纬度时， BI与BII符号相同， B=BI+BII， •可关闭阻尼器，减小总的冲击误差。 •低于设计纬度时， BI与BII符号相反， B=BI－BII， •不关闭阻尼器，减小总的冲击误差。 •可以将设计纬度定为60°，则船舶大部分时 间使航行在低于设计纬度状态，因此可以不装 阻尼开关 。
冲击位移： BZH M gVcoCsH M gVN
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主轴冲击进动的三种情况
r 1.当船舶机动终了时,主轴正好进动到新的稳定位置 2,
图2－6
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2.当船舶机动终了时,尚未由r1转向r2,落后于r2位于1的位置
图2－7
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3.船舶机动终了时,主轴的进动超过了r2而抵达1处
1.任何罗经均会产生速度误差。仅取决于航速（V）、 航向（C）、和地理纬度（ ），与罗经结构参数无 关。 2.随船速（V） 、纬度（ ）的增大而增大。
3.航向偏北，αrv>0,西误差；
航向偏南， αrv<0,东误差。
东西航向无误差，南北航向误差最大。
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五.速度误差消除
1.速度误差校正表
2.外补偿法
转动罗经基线或刻度盘
3.内补偿法
施加垂直轴补偿力矩，产生V1`以抵消V3
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冲击误差
一．定义
船舶作机动航行时由于作机动航行的加速度引起 的惯性力作用于陀螺罗经上而使主轴偏离其稳定 位置所产生的误差B。
二．冲击误差的分类
第一类冲击误差：惯性力作用于控制设备上（BI）
第二类冲击误差：惯性力作用于阻尼设备上 （BII）
KZ KY
tg
r
H 2
KY
•垂直轴阻尼法是纬度误差产生的根本原因
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二.纬度误差的大小与方向：
由：V1=u3 , V2=u2
有：H1 αr=－MDθr
H 2=－M θr
求得： αr =－MD/M tg
•误差大小与罗经的结构参数有关，且 随纬度的增大而增大。
•北纬偏东误差，南纬偏西误差。
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速度误差(speed error)
一．定义： 船舶作恒速恒向航行时，罗经主轴的稳定
位置与罗经在静止基座上主轴的稳定位置之 间在方位上的偏差角. 影响因素：V、C、φ
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二.产生原因
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图2－3
船舶运动速度产生新的牵连动分量
VVEN
V cosC V sinC
(引起主轴作进动 新的视运动V3) (实际通常忽略)
图2－8
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舒拉条件：不产生第一类冲击误差的条件
T0 2
H 2 M1
Re 84.4min g
或: φ=φ0 （罗经的设计纬度）
结论： 当摆式罗经的等幅摆动周期等于84.4分钟时，
在船舶机动持续时间内罗经主轴将由旧的稳定位置非 周期地过渡到新的稳定位置而不产生第一类冲击误差
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摇摆误差 基线误差
其他误差
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摇摆误差
一.定义：
当船舶摇摆时，由于船舶摇摆加速度引起的惯性力 作用于单转子罗经的控制设备上而使主轴偏离其稳 定位置所产生的误差。
二.特点：
•与罗经的结构参数、罗经的安装位置、船舶的摇摆 姿态、地理纬度和船舶的摇摆方向等参数有关。
•在象限航向上航行且横摇时，摇摆误差最大。