第二章陀螺罗经误差及其消除.

四、速度误差的消除
1.查表法：速度误差校正表 u2 W V3 r u3 V2 V1 V3 r u3 V2 V1` 2.外补偿法：移动刻度盘。
u2
3.内补偿法：施加补偿力矩。 E •可施加垂直轴补 偿力矩，产生V1` 以抵消V3。
问题：
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）
4.什么叫速度误差？速度误差产生的原因是什么？ 5.速度误差的表达式是什么？
rv
V cos C Re e cos
w对主轴的影响：
主轴
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
W
V3=H
W
=H VCosC/Re
以北பைடு நூலகம்下重式罗经为例：
V3 V3 u3 u2 r V2 u2 r V2 u3 V1
•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。
理坐标系各坐标轴上的分量； •设船偏北航行，航速V、
V
N
VN
C O
航向C。 船速V在子午圈和纬度 圈的切线上的分量： VN=VCosC（北分量） VE=V SinC（东分量）
VE
E
•VN引起的角速度：
e
W
•VE引起的角速度：
Φ e
Re
VE
Re
=VN/Re=VCosC/Re
W
Φ =VE/ReCos Φ相对于 e很小， 可忽略不计
0
轴返回子午面。
两种方法下主轴稳定位置的区别？ 外补偿法仅从罗经刻度盘中扣除误差值，并 未改变罗经主轴的稳定位置；内补偿法从根 本上消除了误差。
补偿力矩的施加方案：
V1` V1 A.施加垂直轴
u2
（ W）
r
u3
V2 u2 r
V2
u3 （E）
补偿力矩。
αr Φ
V1 u2 V2` （W）
r
u3
V2 （E）
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 α γ ，该角度在罗经参数M、MD确定后，将随罗 经所在地理纬度的正切变化而变化 ，故称为纬 度误差。
α = -M /M×tanφ
W
E
arv
•因此而产生了一个方位偏 差—速度误差（arv）。
三、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 V3 V3 u3 u2 r V2 u2 r V2 V1 u3 E W
VcosC α rv R e ωe cos
BI在加速终了后经过约3/4个TD （约1小时）自动消失。
rv:速度误差 BZ:冲击位移 BI:冲击误差
不产生第一类冲击误差的舒拉条件：
当罗经的等幅摆动周期等于一摆长为地球半径 的数学摆的摆动周期时，不产生第一类冲击误差。
Re H T0 2 2 84.4 min M e cos g
γ D
θ γ = -Hω2/M
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
三、纬度误差的大小与方向
由：V1=u3 , V2=u2
V1 u2 r r W 方位误差 u3
有：H1 αr=MDθr
H 2=-M θr
电航仪器
大连航运职业技术学院
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
概 述
• 陀螺罗经误差：陀螺罗经的主轴在方位上 偏离地理真北方向的角度。 • 陀螺罗经误差有：纬度误差、速度误差、 冲击误差、摇摆误差、基线误差。
船舶加速度方向
南容器
北容器
O S N G
惯性力方向 船加速度方向
S （BⅡ ）-J （BⅠ ）-J G
N
O
J
三、第一类冲击误差（BI ）： （以下重式罗经为例）
•设船北纬、加速、 北航（V2>V1）
b
2
a
1
c
BI BI
rv1 ∆rv rv2
•主轴由稳定位置 1向2进动： a:冲击不到，有BI b:冲击过头，有BI c:冲击正好，无BⅠ
第三节
冲 击 误 差(Ballistic error)
一、冲击误差的定义：
船舶在机动航行过程中，由于惯性力对陀螺 罗经的影响而引起的误差。
二、冲击误差的分类：
第一类冲击误差（BI ）： 惯性力作用于重力控制设备上。
第二类冲击误差（BII ）： 惯性力作用于阻尼设备上。
西 向西进动
南 G
北
惯性力
东
arv
rv
V cos C Re e cos
1.速度误差仅与航速（V）、航向（C）、和地理纬度 （ ），与罗经结构参数无关，只要船舶运动，任何 罗经均会产生速度误差。（原理性误差） 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。
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。
速度误差是与船舶速度、航向和地理纬度有关
的指向误差。（不考虑任何加速度）
二、船舶作恒速恒向运动时的旋转角速度及其在地
V2
α
E
求得： αr =-MD/M× tan
北纬
四、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。
（W） （E） r
方位误差
α
南纬
N
五、纬度误差的消除
1.外补偿法：转动罗经基线或刻度盘，使基 线与转动的角度等于误差值， 或罗经刻度盘使其转动的角度 与纬度误差等值反向。 2.内补偿法：对罗经施加补偿力矩，使主