第二章 陀螺罗经误差及其消除
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第二章 陀螺罗经误差及其消除
电罗经误差
电罗经误差之产生
陆地上：地心引力、地球自转
船舶在海上：除了地心引力、地
球自转外，还有船的左右摇动、 前後俯仰、船舶转向、航速及所 在纬度等。
1.纬度误差(latitude error， ) 采用垂直轴阻尼法的陀螺罗经，稳定时 其主轴不是指向子午面，而是偏离子午 面一个方位角。 消除纬度误差的方法： （1）外补偿法(out-compensation) （2）内补偿法(into-compensation)
4.摇摆误差
船舶在海上航行受风浪的影响而产生摇 摆，安装在船上的陀螺罗经就会受船舶 摇摆产生的惯性力的影响而产生指向误 差。
安许茨系列陀螺罗经将灵敏部分制成双 转子陀螺球 。 斯伯利系列罗经采用在液体连通器内充 入高粘度液体 。 阿玛勃朗系列电控罗经把电磁摆密封 在盛有高粘度硅油的金属容器内。
速度误差 α
=VcosC/(Reω ecosφ ) 校正方法： 1）查表法 2）外补偿法 3）内补偿法
3.冲击误差
船舶机动航行（变速变向）时，船舶的机 动惯性力作用于罗经，使罗经主轴在船舶 机动过程中和机动终了后的一段时间内偏 离其稳定位置而产生的指向误差。 第一类冲击误差：误差惯性力作用在陀螺 罗经重力控制设备上而产生的冲击误差。 第二类冲击误差：惯性力作用在阻尼设备 上而产生的冲击误差。
主要技术数据 直航时指向误差小于0.5； 工作电源为115V/400Hz的三相交流电和 70V（或35V）的直流电； 主罗经正常工作环境温度5C ～45C 范围内； 适用航速为0 ～40 kn；
适用纬度为80N 80S； 正常启动约需4h稳定指北，快速启动约 1.5h稳定指北； 陀螺球寿命为20000h。
斯伯利系列 α
=-MD/Mtgφ 阿玛-勃朗系列 α =-KZ/KYtgφ
2.速度误差(speed error，rv) 当船舶恒速恒向航行时，船上的陀螺罗 经主轴由静止基座（船速为零）时的稳 定指北状态，改变为航速为 V 时的新的 稳定指北状态，主轴两种指北状态之间 的水平夹角。
陀螺球高度： ±1mm 工作温度： 液面高度： 稳定时间： 陀螺球寿命： 40000 h） 适用纬度：
高2mm 52±1C 4cm～5cm 约4h 20000h（新球 75N～75S
Hale Waihona Puke Baidu
斯伯利37型陀螺罗经（SPERRY MK37） 斯伯利37型陀螺罗经是美国SPERRY公 司生产的斯伯利系列罗经之一，斯伯利 系列罗经的典型型号，是目前商船上使 用较多的一种罗经。
适用航速为0 ～60kn； 快速启动时，若陀螺球主轴偏北小于 10，约40min可稳定指北（误差小于 0.5）。 一般启动时间不超过6h； 陀螺球寿命约40000h； 最多可以带20个分罗经。
阿玛勃朗10型（ARMABROWN MK10）陀螺罗经 美国ARMA公司和英国BROWN公司联 合研制生产的电磁控制式系列陀螺罗经 之一，是阿玛勃朗系列的典型型号。
主要技术数据 在恒速恒向航行条件下，其指向误差小 于0.75； 罗经工作电源为26V/400Hz 的三相交流 电和35V直流电； 主罗经正常工作的环境温度为0 ～55C； 适用纬度为80N ～80S；
第一类冲击误差
图 2－ 6
图 2－ 7
图 2－ 8
舒拉条件： To =84.4min
机械摆拭罗经在某一特定纬度轴上其等 幅摆动周期为84.4min,以此来确定罗经 的动量矩H和最大摆性力矩M等罗经结 构参数,该纬度φ0称为机械摆式罗经的设 计纬度。
第二类冲击误差在船舶机动终了时较小， 其最大值约在机动终了后经1/4阻尼周期 时出现，经1h左右即可消失 。 对于摆式罗经,第二类冲击误差有如下特 点:当船舶所在纬度低于设计纬度时,第 二类冲击误差和第一类冲击误差的符号 相反:当船舶所在纬度高于设计纬度时, 第二类冲击误差和第一类冲击误差的符 号相同。
电罗经组成结构
1.安许茨4型陀螺罗经 德国生产，是安许茨系列罗经的典型型 号。 下重式、水平轴阻尼的双转子摆式罗经 (two-gyro of pendulous gyrocompass)。 具有结构比较简单、使用寿命长、指向 稳定等优点。
安许茨4型罗经主要技术参数 指向精度（直航）： ≤±1° 三相交流电：110V/330Hz（±3%） 单相交流电：50V/ 50Hz或60V/60Hz （±10%） 启动电流： 约3.5A
电罗经误差
电罗经误差之产生
陆地上：地心引力、地球自转
船舶在海上：除了地心引力、地
球自转外，还有船的左右摇动、 前後俯仰、船舶转向、航速及所 在纬度等。
1.纬度误差(latitude error， ) 采用垂直轴阻尼法的陀螺罗经，稳定时 其主轴不是指向子午面，而是偏离子午 面一个方位角。 消除纬度误差的方法： （1）外补偿法(out-compensation) （2）内补偿法(into-compensation)
4.摇摆误差
船舶在海上航行受风浪的影响而产生摇 摆，安装在船上的陀螺罗经就会受船舶 摇摆产生的惯性力的影响而产生指向误 差。
安许茨系列陀螺罗经将灵敏部分制成双 转子陀螺球 。 斯伯利系列罗经采用在液体连通器内充 入高粘度液体 。 阿玛勃朗系列电控罗经把电磁摆密封 在盛有高粘度硅油的金属容器内。
速度误差 α
=VcosC/(Reω ecosφ ) 校正方法： 1）查表法 2）外补偿法 3）内补偿法
3.冲击误差
船舶机动航行（变速变向）时，船舶的机 动惯性力作用于罗经，使罗经主轴在船舶 机动过程中和机动终了后的一段时间内偏 离其稳定位置而产生的指向误差。 第一类冲击误差：误差惯性力作用在陀螺 罗经重力控制设备上而产生的冲击误差。 第二类冲击误差：惯性力作用在阻尼设备 上而产生的冲击误差。
主要技术数据 直航时指向误差小于0.5； 工作电源为115V/400Hz的三相交流电和 70V（或35V）的直流电； 主罗经正常工作环境温度5C ～45C 范围内； 适用航速为0 ～40 kn；
适用纬度为80N 80S； 正常启动约需4h稳定指北，快速启动约 1.5h稳定指北； 陀螺球寿命为20000h。
斯伯利系列 α
=-MD/Mtgφ 阿玛-勃朗系列 α =-KZ/KYtgφ
2.速度误差(speed error，rv) 当船舶恒速恒向航行时，船上的陀螺罗 经主轴由静止基座（船速为零）时的稳 定指北状态，改变为航速为 V 时的新的 稳定指北状态，主轴两种指北状态之间 的水平夹角。
陀螺球高度： ±1mm 工作温度： 液面高度： 稳定时间： 陀螺球寿命： 40000 h） 适用纬度：
高2mm 52±1C 4cm～5cm 约4h 20000h（新球 75N～75S
Hale Waihona Puke Baidu
斯伯利37型陀螺罗经（SPERRY MK37） 斯伯利37型陀螺罗经是美国SPERRY公 司生产的斯伯利系列罗经之一，斯伯利 系列罗经的典型型号，是目前商船上使 用较多的一种罗经。
适用航速为0 ～60kn； 快速启动时，若陀螺球主轴偏北小于 10，约40min可稳定指北（误差小于 0.5）。 一般启动时间不超过6h； 陀螺球寿命约40000h； 最多可以带20个分罗经。
阿玛勃朗10型（ARMABROWN MK10）陀螺罗经 美国ARMA公司和英国BROWN公司联 合研制生产的电磁控制式系列陀螺罗经 之一，是阿玛勃朗系列的典型型号。
主要技术数据 在恒速恒向航行条件下，其指向误差小 于0.75； 罗经工作电源为26V/400Hz 的三相交流 电和35V直流电； 主罗经正常工作的环境温度为0 ～55C； 适用纬度为80N ～80S；
第一类冲击误差
图 2－ 6
图 2－ 7
图 2－ 8
舒拉条件： To =84.4min
机械摆拭罗经在某一特定纬度轴上其等 幅摆动周期为84.4min,以此来确定罗经 的动量矩H和最大摆性力矩M等罗经结 构参数,该纬度φ0称为机械摆式罗经的设 计纬度。
第二类冲击误差在船舶机动终了时较小， 其最大值约在机动终了后经1/4阻尼周期 时出现，经1h左右即可消失 。 对于摆式罗经,第二类冲击误差有如下特 点:当船舶所在纬度低于设计纬度时,第 二类冲击误差和第一类冲击误差的符号 相反:当船舶所在纬度高于设计纬度时, 第二类冲击误差和第一类冲击误差的符 号相同。
电罗经组成结构
1.安许茨4型陀螺罗经 德国生产，是安许茨系列罗经的典型型 号。 下重式、水平轴阻尼的双转子摆式罗经 (two-gyro of pendulous gyrocompass)。 具有结构比较简单、使用寿命长、指向 稳定等优点。
安许茨4型罗经主要技术参数 指向精度（直航）： ≤±1° 三相交流电：110V/330Hz（±3%） 单相交流电：50V/ 50Hz或60V/60Hz （±10%） 启动电流： 约3.5A