航海仪器期末复习资料

1．简述软铁系数a和e的特点及相互关系，并讲明原因。

1）船体结构可分解为很多纵横向软铁,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；
3）因为横软铁两端磁极比纵向软铁两端磁极至罗经的距离近。

故|e|>|a|
2．简述电控罗经中金属扭丝的作用及随动敏感线圈串联反接的作用。

金属扭丝的作用
①无摩擦支承
②定中心
③力矩器：水平扭丝（水平力矩器）－控制力矩
垂直扭丝（垂直力矩器）－阻尼力矩
串联反接其作用为：①使输出的随动信号增加一倍，提高系统的灵敏度；②当主轴相对于贮液缸有平移而无转动时，不会产生随动信号；
3．试述GPS卫星导航仪冷启动的定义及初始化输入的内容。

GPS卫星导航仪安装后第一次启动；GPS卫星导航仪所存历书太陈旧或者所有数据被清除；船舶航行100n mile，3个月以上该GPS卫星导航仪没有通电接受卫星信号进行定位，在进行启动称为冷启动。

（1）核对年、月、日和时间，如与当时不符，应重新输入。

（2）输入概略船位的经纬度；（3）置定HDOP数值，一般置10（二维定位是用）；（4）输入天线高度（二维定位是用）；（5）置定测地系。

使卫星导航仪计算所用的测地系坐标尽量接近于所使用的海图的测地坐标系；（6）置定所在区时；（7）置定各种报警范围或距离；（8）时间输入误差不超过15min(或者1h,请参阅仪器使用说明书)；（9）经、纬度输入误差应不超过1°（或者10°，请参阅仪器使用说明书）。

4．简述广域差分GPS的定义及其与单台差分GPS比较的优点。

广域差分GPS（WADGPS）是一种对GPS观测量的误差源分别加以区分和"模型化",然后将计算出来的每一个误差源的误差修正值(差分值)通过数据通讯链传输给用户,对用户在GPS定位中的误差加以修正,以达到削弱这些误差源和改善用户GPS定位精度的目的的技术.
5. 简述磁罗经半圆自差的校正方法和校正口诀。

半圆自差校正
1.校正方法——爱利法（在任一航向上测出自差，首先全部消除之，然后在相反的航向上测出自差，消除一半，保留一半）校正口诀
1）放置磁铁的口诀
东红东，西红西；
2）移动磁铁的口诀
东东上，东西下，西东下，西西上；
下图为下重式罗经置于北纬某处的等幅摆动的轨迹图，试分析：
1）简述影响主轴指北端运动的线速度V1，V2及U2的运动规律。

2）指出A、B、D、E四点各线速度的特征及变化趋势。

1．在计算和制作磁罗经自查表的过程中，如何判断罗经的校正质量？
(1)自差曲线是否顺滑；
(2)自差系数的大小。

在标准罗经剩余自差不大于±3 °和操舵罗经的剩余自差不大于± 5°的情况下算出的自差系数应不大于±1°；
(3)比差值的大小。

测定自差和计算自差之间的比值不应超过0.5 °；
2．简述安许茨4型罗经陀螺球高度的检查条件、方法及高度的调整。

(1)条件：陀螺球高度不正常，造成陀螺球于随动球顶部或底部摩擦，引起不定误差陀螺求高度的检查方法：在罗经已经稳定，液温正常，罗经桌水平，打开主罗经尾部的小门，使眼睛与随动球透明玻璃块内外表面的两条水平线位于同一平
面。

以此为基准，观察陀螺球赤道线的高度。

正常时赤道红刻线高出2mm，允许偏差±1mm。

陀螺球高度的调整
一般：陀螺球位置偏高时，加蒸馏水；
陀螺球位置偏低时，添加甘油；
特殊：他若发现陀螺球位置甚低，首先检查支承液体的比重，如比重偏小则加甘油调整；若比重正确，则陀螺球下沉主要是其本身的原因：①陀螺球出现裂缝而渗进支承液体；
②电磁上托线圈电源通路断路；
③电源电压太低。

3．简述GPS卫星导航电文中，P码和CA码的定义及优点。

P码：一种连续，快速，长周期的伪随机二进制序列码。

CA码：一种低速，短周期的伪随机二进制序列码。

CA码与P码技术的优点。

（1）抗干扰（采用扩频技术改善信噪比）；（2）用码分多址识别卫星；
（3）伪码（CA码与P码）加密；（4）精确测时和测距
4．简述与雷达和ARPA相比，AIS的优越性？
⑴AIS自动进行船到岸和船到船间通信。

使雷达和APAR自动获得交通信息，增强了雷达和ARPA的功能，提高了使用雷达和APAR获得交通信息的可靠性；
⑵AIS自动观测和监视装有AIS的船舶，进行船对船和船对岸的识别，显著地提高了目标识别与监视能力，有助于看清现场的运动态势，高效地协助驾驶员瞭望和避碰；
⑶AIS自动为雷达和ARPA交换CPA TCPA等避碰数据，使雷达和APAR快速、直观、准确地判断本船与相遇船舶是否存在碰撞危险，能应付多船相遇、快速逼近及机动频繁等场合；
⑷AIS探测远距离目标的能力强，借助中继差转方式，可进行越障传输。

AIS信号传输有一定的绕越障碍的能力，可探测到雷达探测不到的障碍物后的物标；
⑸AIS探测近距离目标的能力强，没有近距离盲区。

AIS信号传输覆盖范围扩大到雷达盲区，可以观测到雷达近距离盲区的物标，能够显示靠在大船旁边的引航船的位置，这一点雷达做不到，可以避免“雷达近距离目标引起的碰撞”事故；
⑹AIS使雷达与ARPA减少或者消除了目标交换、误跟踪与丢失问题。

⑺AIS抗气况和海况的干扰强。

AIS基本不受海浪和暴雨等恶劣天气的影响，无杂波干扰，不丢失小目标，改善了气况和海况等外界因素对雷达和ARPA图像的影响，实现了高亮度、高质量显示目标，可以确保在杂波干扰中可靠识别回波；
⑻AIS与雷达和ARPA相比响应更及时，能快速、自动的识别装有AIS的物标，比雷达和ARPA提供的跟踪更高的更新率；当一个船舶改变航向时，需1~3min才能在雷达和ARPA上显示出相关的数据，而AIS响应速度不多于3s；
⑼AIS减少了工作强度和工作差错，在传输时刻存储信息，以便事后查询和分析；
5.简述磁罗经的灵敏度检查及半周期检查的目的和操作方法。

罗盘灵敏度的检查
目的：检查轴针与轴帽间的摩擦力；
检查方法：用小磁铁或铁器将罗盘从原来的平衡位置向左引偏2°～3 °，然后移去小磁铁或铁器，让罗盘恢复其原位；再用同样的方法，使罗盘向另一方向上引偏2°～3 °，再视其能否回到原位置；若与原位置航向读数相差大干0.2 °，则表示轴针与轴帽之间摩擦力大了；
半周期检查
目的：检查罗盘磁力的大小是否满足要求；
检查方法：先将罗盘搬至岸上无磁性干扰的地方，使罗盆离地面1m；转动罗盆使船首线对准罗盘0°，然后用小磁铁将罗盘引偏40°，移去小磁铁，罗盘开始摆动．用秒表测量罗盘上0°两次通过船首基线的时间，即为罗盘摆动半周期。

下图为下重式罗经置于北纬某处的等幅摆动的轨迹图，试分析：
1）如置于南纬，影响主轴指北端运动的线速度V1，V2及U2的运动规律。

2）如置于北纬，指出F、G、H、I四点各线速度的特征及变化趋势。