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大副《航海学》仪器部分 九、地磁的基本知识 十、磁罗经自差原理与校正 十一、VDR简介 十二、远程识别与跟踪系统 九、地磁的基本知识 磁罗经（Magnetic compass）：借助于地球磁场吸引磁针使罗盘指示磁北的指向仪器，是船舶最古老的航海仪器之一。 磁罗经自差理论和自差校正已形成了一门专门的学科。 磁罗经结构简单、性能可靠、坚固耐用、维护方便，是现代船舶必备的基本航海仪器。 （－）磁的基本概念 磁性：能吸引铁、钴、镍等物质的性质，带有磁性的物体叫做磁铁。 磁极：磁铁两端磁性最强处。磁铁两极的连线称磁轴。 北磁极（“N”或红色）：磁铁自由悬挂时指北的极；另一极称为南磁极（“S”或蓝色）。 同性极相斥、异性极相吸，没有单一磁极存在。 磁量（m）：表示磁极的磁性强弱，规定北磁极的磁量为正 ，南磁极为负。 磁矩（M）：表示整根磁棒的磁性大小M=2ml 磁极：磁铁磁性最强处，磁极距端点处为L/12 （二）地磁场 地球似一个均匀的磁化球体，磁化轴与地球旋转轴交角约为11°.5。 1、地磁磁极： 处于地球深处，地理位置每年都在缓慢地变化，地磁北极（2001年）81.3°N，110.8°W；地磁南极（1998年） 64.6°S，138.5°E。 地磁南极附近集中的是正磁量，地磁北极附近集中的是负磁量，围绕地球空间的地磁力线的方向是从南半球指向北半球的。 2、磁差 地面上磁针指示的是磁北（N）。真北与磁北之间的夹角称为磁差（variation）。东磁差用“E”或“＋”或“Low”表示；西磁差用“W”或“－”或“High”表示。 磁差的变化在磁差图和海图上均有详细记载。磁差值每年的变化量称为“年差”。 3、地磁倾角 将地磁总力T分解为水平分量H和垂直分量Z，即： 地磁倾角? ：水平分量H与总力T之间的夹角θ。各地地磁倾角的大小和方向都不同。 在北半球， θ在水平之下，倾角为正值；在南半球，θ在水平之上，倾角为负值。 4、磁赤道： 地磁倾角?为零（Z＝0）的各点连线。 不规则曲线，北磁性与南磁性的分界线，与赤道不一致，倾角值相等的各点连线称为磁纬度，磁纬度与地理纬度也不一致。 5、指北力： 地磁总力T的水平分量H。 是使磁针指北的力，在磁赤道上，T的水平分量H最大，随着磁纬度的增高，H力逐渐减小，在磁极附近几乎等于零。 磁罗经在磁极附近不能指向。Z力在北纬向下，在南纬向上，在磁赤道上等于零，而在两极最大，Z力无指向作用。 6、地磁三要素： 指北力H、地磁倾角θ和磁差Var。 我国沿海各地地地磁倾角θ最大7°左右，海南岛一带几乎等于零，给磁罗经的应用带来了很大的方便。 7、磁暴与异常磁区 磁暴：太阳黑子发生突变的现象，影响时间很短。 异常磁区：个别地区由于有铁磁矿藏，该地区的磁差与附近地区有显著的差异，甚至出现不稳定的现象。 海图和航路指南中通常都有记载和说明，在这些海区使用磁罗经航行时应特别注意，如我国鸡鸣岛等地区。 十、磁罗经自差原理与校正 要点:永久船磁对罗经的作用力；感应船磁对罗经的作用力及软铁系数；自差类型及特性；自差计算、自差系数计算及自差表制作 。 岸上磁罗经受地磁水平分力H作用指向磁北，钢质船上的磁罗经除受地磁力作用外，还受到船磁力的作用。 船磁：船舶的永久磁性（硬铁磁力）和由地磁场磁化软铁而产生的感应磁性（软铁磁力）。 船磁力：船磁对磁罗经磁针的作用力。 磁罗经自差（Dev.）：受船磁力的影响，罗北（Nc、）偏离磁北（Nm）的角度。 Nc偏离Nm之东时，称为东自差；反之为西自差。 自差的大小和性质，与船舶所在的磁纬度、航向及是否倾斜均有关。 （一）作用于船用磁罗经的磁力 1、地磁力对磁罗经的作用 船轴右手坐标系Oxyz。 以罗盆磁针系统的中心为原点O，x轴：水平纵轴且船首的方向为正；y轴：水平横轴且指向右舷的方向为正；通过罗经中心的垂直轴为z，向下为正。 地磁水平分力H和垂直分力Z在船轴坐标轴上的分解为： ? =MC：船舶磁航向。 H力和Z力随磁纬度的变化而变化，因此X力和Y力随磁纬度和航向而变化。 2、永久船磁力（硬铁力）对磁罗经的作用 船舶在船坞建造或长期停泊时，船首长期朝着同一个方向，船上硬铁部分受地磁的磁化会变成了磁体。 该磁性在相当长的时间内稳定性良好，故称为永久船磁，其磁场特点与建造地点及当时船首向有关。 把船上所有永久磁力对磁罗经中心点O的合作用力F投影到xyz轴上，得到硬铁产生的纵力P、横力Q和垂直力R。P、Q、R 三力与船体剩磁、硬铁的数量、硬铁与罗经的距离和相互位置均有关，正负号取决于造船时的船首向及磁罗经在船上的安装位置。 罗经位置不变，P、Q、R三个力的方向和大小就不会变，即不会随航向和纬度而变化。 3、感应船磁力（软铁力）对磁罗经的作用 船上软铁受地磁场磁化而获得