航海学 模块七 航海仪器 第3章_船用磁罗经_第四节 船正平时的自差理论.pptVIP

自差：指罗北偏离磁北的角度δ。 自差产生的原因：由船磁力（硬铁船磁力和软铁船磁力）产生。 一、波松方程 二、 软铁系数 三、船舶正平时自差 1.坐标系（右手直角坐标系）： ox：向船首为正； oy：向右舷为正； oz：向下为正。 3.船硬铁力(永久船磁)对罗经的作用 软铁本身没有磁性。 船上软铁可分解成纵向，横向和垂直向的软铁杆，它们分别被地磁力投影力X，Y和Z磁化后，才获得磁性，即对罗经产生作用力。 船上所有纵向软铁杆被X力磁化后对罗经产生总作用力为lX 系数l 取决于罗经的位置，纵向软铁杆的数量和性质 类似的，船上所有的横向软铁杆被Y力磁化后，对罗经产生的总作用力为mY，将其分解到三个坐标轴上： 船上所有垂直向软铁杆被Z力磁化后，对罗经产生的总作用力为nZ，其在三个坐标轴上投影为： X′＝X+aX+bY+cZ+P Y′＝Y+dX+eY+fZ+Q Z′ ＝Z+gX+hY+kZ+R a，b，c，d，e，f，g，h，k均称为软铁系数 当罗经的位置和软铁数量不变时，软铁系数的大小和符号固定不变。 1、系数a，e 1） 船体结构可分解为很多纵横向软铁（龙骨、纵梁、横梁）， 因此a，e系数较大； 2）大部分纵横向软铁是沿船首尾和左右舷连续的，因此a，e均为负值； 故|e||a|。 2、系数c 船上罗经总是安装在顶甲板的前方，与烟囱较为接近， 3、系数k 因罗经位置较高，位于罗经下面的垂直软铁较多， 系数g较小，其符号随罗经安装位置而定。 1、罗盘平面上作用力 (1) 船正平时，只有泊松方程中的X和Y 两个力对罗经产生影响， (2) 为避免地磁力X和Y随航向发生变化以及合并性质相同的自差力，把X 和Y 分别投影到磁子午线上和垂直磁子午线方向上。 A ，B，C ，D，E 称为准确自差系数 罗盘平面上共六个力： 一个指北力λH， 五个自差力 A λH， B λH， C λH， D λH E λH。 1）指北力λH 由在磁子午线上的投影公式:(2-11) λH沿磁子午线指向磁北， λH不产生 自差，但会间接影响自差的大小。 λ称为指北力系数，0 λ1， λ标＝0.8?0.9 λ操=0.6 ?0.8  λ0.3 罗经不能正常工作 由垂直磁子午线上投影公式: (2-12) A λH力作用方向垂直于磁子午线，与航向无关； A 0， AλH指向东；A 0, AλH指向西。 A λH力大小和方向不变，故产生恒定自差δA tgδA＝ AλH / λH =AA－恒定自差系数 由在磁子午线和垂直磁子午线上投影公式： B λH指向磁航向 B 0， BλH指向船首。 B 0， BλH指向船尾。 BλH产生自差δB 由在磁子午线和垂直磁子午线上投影公式： C λH指向? ±90°， C 0, C λH指向右舷， C 0, C λH 指向左舷。 由在磁子午线和垂直磁子午线上投影公式： D λH指向2 ? 或2? ±180° D 0, D λH指向2? ; D 0, D λH指向2?±180° D λH 产生自差δD δD随航向2倍正弦函数关系变化 因航向每变化一个象限，自差变号一次故 δD称为象限自差 D 称为象限自差系数。 由在磁子午线和垂直磁子午线上投影公式： E λH指向2 ? ±90°，E0, EλH指向2 ? +90° E 0, EλH 指向2 ? –90° E λH产生自差δE： δE＝E cos2 ? δE随2倍罗航向余弦关系变化，δE称为象限自差，E 称为象限自差系数。 E ＝ 磁罗经在某航向上的自差应是各种自差的总和，即自差公式： δ＝ δA＋ δB＋ δC＋ δD＋ δE ＝A＋Bsin? ＋Ccos? ＋Dsin2?  +Ecos2? A、B、C、D、E称为近似自差系数 自差公式应用的条件是自差较小， 要求:误差小于0.1°时， δ3 ° 误差小于0.2°时， δ5 ° * * 第四节 船正平时的自差理论 退出 x 一、泊松方程 思考题：地磁力和船上硬铁力在罗经三个坐标轴上分力有哪些？它们大小如何？ 1982年法国数学物理学家泊松提出了均匀磁体的磁场方程，即泊松方程，为罗经自差学奠定了理论基础。 o Nm ? H 2.地磁场对罗经的作用： 地磁力在罗经三个坐标轴上投影力为