第二章陀螺罗经误差分析

第二章 陀螺罗经误差及其消除
第二节 速 度 误 差(speed error)
四、速度误差的数学表达式及速度误差的特性
根据V3=V1有：
H V CosC/Re = H 1 arv
则：arv=VCosC/Re eCos E
V3 u2 r V 1 V2 u2 r
V3
V2 W
rv
V cos C Re e cos
（W） （E） r
（方位误差）
α
南纬
第二章 陀螺罗经误差及其消除
第一节 纬 度 误 差(latitude error)
N
三、纬度误差的消除
0
1.外补偿法：转动罗经基线或刻度盘。
2.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：
V1` V1 A.施加垂直轴 补偿力矩；
二、冲击误差的分类：
第一类冲击误差（BI ）： 惯性力作用于控制设备上。
第二类冲击误差（BII ）： 惯性力作用于阻尼设备上。
S （BⅡ ）-J
N
O
G
-J （BⅠ ）
J
第二节
冲 击 误 差(Ballistic error)
rv:速度误差 BZ:冲击位移 BI:冲击误差
三、第一类冲击误差： （以下重式罗经为例）
第二章 陀螺罗经误差及其消除
第二节 速 度 误 差(speed error)
二、船舶作恒速恒向运动时的旋转角速度及其在
地理坐标系各坐标轴上的分量；
N VN C O
V
•设船偏北航行，航速V， 航向C。 VN=VCosC VE=V SinC
VE
E
•VN引起的角速度：
VN
Wห้องสมุดไป่ตู้
•VE引起的角速度：
Φ e
arv
1。北纬东偏，南纬西偏；
V1
2。东升西降，全球一样。
Ｖ２
1.什么叫纬度误差？纬度误差产生的原因是什么？其 符号如何确定？ 2 .有哪两种消除纬度误差的方法？两种方法下主轴稳 定位置的区别？
3 .液体连通器罗经采用的内补偿法施加的补偿力矩作 用在什么轴上？（水平轴OY上）；稳定位置是什么？
（北纬指北偏上；南纬指北偏下）
电航仪器
大连海事大学
航海类专业“航海仪器(电)”课 程教案
• • • • • • • • 第一章 陀螺罗经指北原理 第二章 陀螺罗经误差及其消除 第三章 安许茨4型陀螺罗经 第四章 斯伯利37型陀螺罗经 第五章 阿玛——勃朗型陀螺罗经 第六章 回声测深仪 第七章 船用计程仪 第八章 磁罗经自差校正
u2
（ W）
r
u3
V2 u2 r
V2
u3 （E）
αr Φ
V1 u2 V2` （W）
r
u3
V2 （E）
r
V2
B.施加水平轴 补偿力矩；
第二章 陀螺罗经误差及其消除
第二节 速 度 误 差(speed error)
一、速度误差的定义
船舶作恒速恒向航行时，陀螺罗经主 轴稳定位置与船静止时稳定位置的方位 差角。
•设船北纬、加速、 北航（V2>V1）
e
VE
Re
=VN/Re=VCosC/Re
W
Φ =VE/ReCos （ Φ相对于 e很小， 可忽略不计。）
w对主轴的影响 VN 2 1 e
使水平面北端 不断下沉，而主轴 指北端由于定轴性， 故产生了相对水平 面不断上升的视运 动线速度。
W
V3=H
W
W
=H VCosC/Re
第二章 陀螺罗经误差及其消除
第一节 纬 度 误 差(latitude error)
二、纬度误差产生的原因
M V1
u2
r （W）
r
u3
V2 u2 r
u3
V2
（方位误差）
M`
α
（E）
垂直轴阻尼法是纬度误差产生的根本原因
第二章 陀螺罗经误差及其消除
第一节 纬 度 误 差(latitude error)
1.查表法： 2.外补偿法：移动刻度盘。 V3 u2 r V1 （ W） V2 u2
五、速度误差的消除
3.内补偿法：施加补偿力矩。 V3
r
V1`
V2
•可施加垂直轴补 偿力矩，产生V1` （E） 以抵消V3。
第二节
冲 击 误 差(Ballistic error)
一、冲击误差的定义：
船舶在机动航行过程中，由于惯性对 陀螺罗经的影响而引起的误差。
V1 u2 r r （W）
三、纬度误差的大小与方向 由：V1=u3 , V2=u2
V2 u3
有：H1 αr=MDθr
H 2=-M θr
（E） （方位误差）
α
求得： αr =-MD/M tg
二、纬度误差的性质：
αr Φ =-MD/M tgΦ
1.采用垂直轴阻尼法的罗经所具有的误差。
2.北纬偏东误差，南纬偏西误差。 3.误差大小随纬度的增大而增大。
1.仅取决于航速（V）、航向（C）、和地理纬度（ ）， 与罗经结构参数无关。任何罗经均会产生速度误差。 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。 4 . 东西航向无误差，南北航向误差最大。
第二章 陀螺罗经误差及其消除
第二节 速 度 误 差(speed error)
4 .电控罗经采用的内补偿法施加的补偿力矩作用在什 么轴上？（垂直轴OZ上）；稳定位置是什么？（水 平指北）。 5.什么叫速度误差？速度误差产生的原因是什么？
6 .速度误差的表达式是什么？
rv
V cos C Re e cos
四、速度误差的数学表达式及速度误差的特性
rv
V cos C Re e cos
第二章 陀螺罗经误差及其消除
重点是使学生清晰理解船用陀螺罗经的
误差，了解在航海实践中的消除及补偿方法 • • • • 第一节 纬度误差 第二节 速度误差 第三节 冲击误差 第四节 其他误差
第二章 陀螺罗经误差及其消除
第一节 纬 度 误 差(latitude error)
一、纬度误差的定义： • 采用垂直轴阻尼的罗经，其主轴指北端的稳定 位置不在子午面内，而是偏离子午面一个角度， 该角度在罗经参数确定后，将随罗经所在纬度 的正切变化而变化 ，故称为纬度误差。
第二章 陀螺罗经误差及其消除
第二节 速 度 误 差(speed error)
•V3打破了原有的平衡， 迫使主轴必须偏向子午 面的西侧，利用西降的 视运动（V1）与V3抵消。
以北纬下重式罗经为例： V3 u2 r V2 u2 r V1
V3
V2
（ W）
（E）
arv
•因此而产生了一个方位 偏差—速度误差（arv）。