1. 船用磁罗经的认识与使用
磁罗经 利用自由支持的磁针在地磁作用下稳定指北的特性而制成的罗经。
磁罗经由中国的司南、指南针逐步发展而成掌握方向用的测定方向基准的仪器。船舶用罗经以确定航向和观测物标方位。罗经分为磁罗经和陀螺罗经两种。航海船舶通常都装有两种罗经。磁罗经是利用磁针指北的特性而制成。指南针即是原始型式的磁罗经,是中国古代四大发明之一。用于航海的指南针又称罗盘。中国明代水罗盘用八干、十二支、四维卦位名称标出24个方位。铁船出现后,磁经产生了自差。19世纪以后,先后提出消除自差的方法,至20世纪初,性能稳定、轴针摩擦更小的液体罗经制成,已用于大部分船舶。罗经差还有磁差,是由于地磁极与地极不一致而存在于磁北和真北之间的夹角,即磁偏角。海图上的罗经花均标注有本地磁差和年变化率,使用磁罗经时可据以修正读数。罗经结构主要由罗经柜和罗经盆组成,带有磁针的罗经卡安装在盆内。磁罗经按结构又可分为干罗经和液体罗经两种。陀螺罗经又称电罗经,是利用陀螺仪的定轴性和进动性,结合地球自转矢量和重力矢量,用控制设备和阻尼设备制成以提供真北基准的仪器。陀螺罗经是由主罗经与分罗经、电源变换器、控制箱和操纵箱等附属设备构成。按对陀螺施加作用力矩的方式可分为机械摆式与电磁控制式两类陀螺罗经:机械摆式陀螺罗经按产生摆性力矩方式分为用弹性支承的单转子上重式液体连通器式罗经和将陀螺仪重心放在支承中心以下的下重式罗经;电磁控制式陀螺罗经是在两自由度平衡陀螺仪的结构上,设置电磁摆和力矩器组成的电磁控制装置,通过电信号给陀螺施加控制力矩。航行船舶上的陀螺罗经会因船舶运动而产生很多误差,如速度差、冲击误差、摇摆误差、纬度误差等;由于安装原因又有基线误差等。因此,均需采用相应措施加以消除或校正。
2. 船舶磁罗经
真航向=磁罗经航向+自差+地区磁差 ,真方位(TB)=真航向(TC)+舷角(Q) 或 真方位(TB)=真航向(TC)±舷角(Q)( Q右Q左)
推算航向是经过计算加入了风流压差的影响后的航向,真航向是船舶实际走的航向。
真航向和磁航向的计算公式?真航向和磁航向的计算公式?真航向和磁航向的计算公式?
3. 船用磁罗经方位圈怎么使用
海上船舶方向是通过罗经来确定的。船舶在海上航行需要制定航行计划,航行计划包括在海图上标识航线,转向点等。
在航行过程中航向角是通过罗经来确定并在航行过程中不断修正角度确保航行不出现大的偏差。这样能够保证航线正确,使船舶按照既定计划由始发港准确到达目的港。
4. 船用磁罗经的认识与使用教程
坐在古代海船上,航海家是靠观测日月星辰来估测方向的。要是遇上了阴雨天,看不见日月星辰,就靠指南针来定向。指南针是由中国古代劳动人民所发明的,很早就应用于航海事业。在宋代,指南针已作为一种测向工具应用于海船上。
在古代,水手们使用的指南针是一种水罗盘,它是由指南磁针与方向盘组成的。中国明代航海家郑和七次下西洋,远航东南亚、阿拉伯和东部非洲,乘坐的宝船上就装有水罗盘。
现代船舶上装备的测向仪器则是罗经,它包括磁罗经和电罗经两种。
磁罗经是在罗盘基础上发展而成的,磁针由永久磁铁制造,具有磁性,在地球磁场作用下能指示南北方向。但磁罗经易受钢铁船体的磁性及船上电气设备磁性的干扰,因而产生误差,影响到测向的精度。
电罗经是利用陀螺原理制成的,它的“心脏部位”是陀螺仪,陀螺用高速电机驱动,一经启动,便绕着自己的轴线高速转动,固定地指向正北,并不受地磁的影响,所以可用来指示方向。
船舶在海上航行,必须随时知道自己的船位,并随时检测船位是否在预定的航线上,这项工作就是船舶的导航。船舶是怎样确定自己的船位,并确保在预定航线上航行的呢?
测定船位的方法有两种,一种被称作航行推算法,从航行的起点算起,根据罗经指示的航向,计程仪提供的里程数,在海图上推算船舶的位置。第二种则是船位测定法,它包括观测天体定位的天文导航和接收无线电波定位的无线电导航。
所谓天文导航就是利用观测天体
5. 船用磁罗经的作用
船用磁罗经是用来指示船舶航向和观测物标方位的仪器。它通常和方位盘配合使用,方位盘又称方位仪、方位圈,是一种测向工具,呈圆形,上面刻有方位度数。这样,只要看一看磁针在方位盘上的位置,就能断定出方位来。 船用磁罗经它具有构造简单、不依赖于电源、不易损坏和价格低廉等优点,所以它至今仍然是不可缺少的航海仪器之一。 船用磁罗经又有驾驶罗经和标准罗经之分,其中标准罗经上装有方位盘,用来观测船位、太阳和物标方位等。
磁罗经通常安装在船的首尾线上,其基线应与船的首尾线重合或平行,罗经台座应安装平正,罗经周围不应放置铁磁物件,这样才能保证观测精度。
6. 船用磁罗经液体成分
自组织时分多址接续(SOTDMA)”方式进行信息交换。
一、AIS系统的组成
一个典型的AIS 系统由两大分系统组成,一个是岸基AIS 系统,
再是船用AIS 设备,岸基AIS 系统比较复杂,典型的AIS 岸基系统是由一定数量的AIS 基站和
AIS 中心组成,系统通过各种方式与VTS 中心,船舶报告系统、港口信息网、海事系统以及船
舶调度等网络相连接,同时也可以与相关航运公司联系,提供相应的信息服务,使上述主管部门
及时得到所有船舶的动态,使航运公司了解到本公司船舶的位置。
AIS 中心也可以与互联网相连,使用户范围进一步扩大,通过设置一定的权限范围,各用户
可以在自己的权限范围内查看相应的船舶信息,得到相应的服务。
AIS 中心之间可以相互连接,进行信息交换,各AIS 中心连接成网,在一个国家和地区范围
内,就可以实时了解沿岸所有船舶的动态,这对船舶航行管理、船舶追踪以及防止海洋污染具有
非常重要的意义。
AIS 船用设备,我们将在下面做详细讨论。
二、AIS船用设备的组成
一个典型的AIS 船用设备是由一台VHF 发射机、二台VHF TDMA 接收机、一台VHF DSC
接收机、一台内置GPS 接收机(作为备用)以及AIS 信息处理器、电源和各种必要的外围设备
接口组成。
VHF 收发由系统信息处理器控制,用VHF CH87B、88B 两个国际专用频道自动发射本船的
相关信息,接收周围其它船舶的AIS 信息,频带为25KHZ。
AIS 工作的特点是同时在这两个频率上接收信息,而发射信息一般是在这两个频率上交替进
行,在人工的干预下,也可以用其它的方式发射。此外,主管部门还可以指配AIS 的区域性频
率,AIS 设备应在指定的区域性频率上工作。
VHF DSC 接收机的主要目的是接收岸台的频率控制信息,实现AIS 工作频率在不同区域的
自动切换,当接收到岸台的频率信息后,AIS 设备将自动地将频率转换到岸台的工作频率上,例
如,当我们到达美国水域时,AIS 设备就在DSC 信息的控制下,自动地将工作频率从通用频道
转换到28B 频道。
船舶AIS 的GPS 信号通常情况下是由船舶GPS 接收机提供,AIS 设备自带的GPS 接收机主
要是作为备用设备接收GPS 信号,当船舶GPS 由于其它原因不能提供信号时,AIS 设备自带的
GPS 接收机才开始工作,其主要作用是确定本船船位,同时接收GPS 时钟信号,而使每个AIS
设备时间一致,实现帧同步。
AIS 信息处理器是AIS 的核心部分,用于存储本船识别码、船名、呼号、船型等静态信息与
船舶吃水、危险货类、航线等航行相关的信息;处理、存储本船动态信息;将存储的本船最新动
态信息、必要的静态信息以及与航行相关的其他信息进行编码后送发射机;对接收来自周围其他
船舶的航行数据进行解码并存储解码后的数据;并对接收到的相关数据进行计算得出CPA、
TCPA、距离和方位;将本船和其他船舶数据以及计算出的数据信息送信息显示器显示。
AIS 的接口主要作用是连接外围设备,目前主要连接的设备有GPS、电罗经、计程仪等设备,
目的是获取本船的船位、航向、航速等重要信息,通过接口可以扩充的设备还有电子海图
(ECDIS)、雷达、远距离识别和跟踪设备、声光报警设备以及外接计算机,主要是实现综合导
航和远距离跟踪和控制等功能,外接计算机主要供引水员使用。
电源部分主要为AIS 设备提供所需的电源,目前一般使用直流电源。
三、工作原理
船舶配备了AIS 设备以后,设备一方面需要向外发送本船的相关信息,同时也要接收在VHF
有效作用距离之内其他船舶的信息。接收到的信息一方面用文字的方式表示出来,另一方面可以
形象地用雷达图表示,AIS 船舶全部用三角符号“△”表示,直观地显示船舶的相对位置,和运
动方向,在电子海图上,可以用矢量线表示船舶的速度,必要时利用尾迹线表示船舶航行的痕迹,
船位数据取自GPS 乃至差分GPS,其精度很高。要是在AIS 设备上选择一个目标或者在电子海
图中从船舶标志处用鼠标点击一下,便可瞬时显示对应的船名、呼号、MMSI 注册号以及航向、
航速、CPA、TCPA 等重要的航行信息,驾驶员了解了这些信息后,就可以非常方便地判断周围
其它船舶的运动情况,确保航行安全,同时在进行相互通信可以直呼其船名,信息交流非常方便。
AIS 工作在VHF 航海频段,国际电信联盟1997 年无线电大会指定了161.975MHz(87B 频道)
和162.025MHz(88B)频道二个VHF 频率作为AIS 工作频道。就完成通信而言,一个无线电频道
已经足够了,但是为了防止干扰和转换频道时造成通信损失,每个AIS 站均使用二个频道进行
收发。
除人工干预外,AIS 应答器都工作在自主连续模式,发射方式是9.6Kb GMSK FM 带宽25KHz
或者12.5KHz 数据采用HDL 包协议。
根据船— 船通信这样的实际条件,AIS 使用了自组织时分多址技术(SOTDMA)这一核
心技术。根据IMO 的AIS 性能标准对要求船舶报告的容量的要求,系统每分钟应有2000 个时
隙,但实际上,系统的设计是每分钟4500 时隙,每一帧60 秒,即每60 秒钟建立2250 个时隙,
每个时隙约26.67ms, 可传输256bits 的信息,每个AIS 站的船舶报告根据信息的容量自动选择一
到三个时隙,分一帧和数帧发射或接收AIS 信息。系统实时动态地调整信道分配
具体工作中,在一个AIS 站开始发送之前先要对当时信道的使用状态观察一段时间,搞清
时隙使用情况,然后可以选择未占用的时隙,标明需占用的帧数,再发送数据,各AIS 站持续
地保持同步,可避免发送时间重叠,新加入AIS 站也不会发生冲突。在数据链负荷超过理论值
的90%时,新加入的站可以占用距离最远的台所遥的时隙,从而保证系统有很的过载能力。
自组织分时多址技术可以自动解决本台与其他台的竞争问题,即使系统过载、通信仍能保持
完好;系统每分钟可以处理2000 个以上报告,本船接收到的数据间隔2 秒可以更新一次。
AIS 对DSC 向下兼容,因此岸基的GMDSS 系统可以对装备AIS 的船舶进行识别、跟踪和
控制。
AIS 采用VHF 频段,它的覆盖距离与其他VHF 设备一样,电波直线传播。距离取决于天线的高
度,在海上通常为20 海里左右。由于其波长较雷达长,波的绕射以及衍射作用较强,所以“可
视距离”较雷达要好,在地面上的障碍物不太高的情况下,能“看到”障碍物或岛屿背面的AIS
站。借助于中继站,可以显著扩大船台和VTS 站的覆盖范围。
AIS的应用分析:
1、自动发送本船信息,包括本船静态、动态和航次信息;
2、自动接收装有AIS 设备它船或VTS 岸站的AIS 信息;
3、提供本船操纵信息,以提供VTS 或其它船舶追踪或避让;
4、船—船、船—岸之间的短信息交流;
5、提供其它辅助信息以避免碰撞发生;
6、可以与INMARSAT 移动站、INTERNET 连接,实现信息的远距离传输和管理。
应当注意到,IMO
为了船舶安全,建议最好不要把AIS系统与国际INTERNET连接。
7. 船用电罗经的使用方法
使用电罗经主罗经,精度高
电罗经,又称罗经的基本概念,是一个重要的帆船设备,导航仪器;在未受到磁场和船体,精确定位,一个应用陀螺导航已被广泛使用。
陀螺作品不转动,其轴是可以改变的。当其由外部影响高速旋转,但没有,它不改变轴的方向,保持一定的点空间,这个功能称为陀螺的定轴。当达到一定的外力由陀螺仪的旋转,根据依次一定规则不断地改变其指向轴的,被称为陀螺仪的进动。罗经被应用到固定轴陀螺进动和准确地跟踪子午面的旋转地球的轴,并指向地理北极始终是准确的,因此,无论在船舶航行,可以这么决心课程。
回转罗盘组合物,也被称为回转罗盘,从而自动和连续地提供船舶的航向信号,并把传送到设备的信号将船舶航向所需要的过程中的各个部分的标题信号。为了满足船舶航行和武器系统的要求,是必不可少的精密导航设备船舶,船被称为“眼球”。所有的主要指南针,罗盘方位及附属仪器设备由三部分组成,其核心部件是主要的陀螺罗盘内的球。该产品的18,361部,其中超过12,000件自制件,特殊件的5717,要求精度高,涉及技术类,更难以制造。
8. 磁罗经在船上的主要功能
陀螺罗经差是指电罗经由于技术问题造成的误差,通常受纬度和速度的影响,但是变化不大。在电罗经出厂的时候厂家就给测量好 了。罗经差是通常是指磁罗经差,他有包含两部分:磁差和自差。
磁差是磁罗经具有磁性的罗盘受地磁场影响偏离真北的角度,而自差是指放在钢铁船舶上的磁罗经受船磁影响,偏离磁北的角度。磁罗经差就是磁差和自差的和。当然,从理论的角度说,罗经差既包含陀螺罗经差,有包含磁罗经差的。我说的是船上通常的说法。
9. 船舶电罗经的作用
罗经的左右一般是定位和指明方向的,注意的是只能指明方向,但如果电罗经和磁罗经配合海图的话可以进行定位,也就是可以测经纬度,gps可以直接显示经纬度 其中磁罗经是任何情况下都可以使用的,因此称为标准罗经。 电罗经比磁罗经更精确,因此平时都用电罗经进行指向,但是电罗经的前提是有电,而且电罗经的控制系统很复杂,这些都不能出问题,一旦出问题,电罗经就不可用。这时就要用磁罗经。 磁罗经是一个自主系统,对外界的依赖小。但是船磁和地磁会使磁罗经产生一定的误差,两三度,或三五度的样子,但一般不至于让其失去指向性。这是和电罗经的区别,电罗经一旦失电或者故障,就不能指向了。 在救生艇里是要用磁罗经的,没有电罗经的条件。因此每个救生艇里配备了一个小的磁罗经。救生艇维护保养中就要求校对该磁罗经。 船舶上一般365天都用的是电罗经,但是每个航行班都需要检查磁罗经并和电罗经进行校对以测定罗经差,记入航海日志,这是为什么呢。一方面是保证磁罗经是正常的,如果不检查,真正电罗经坏的时候要用磁罗经再发现磁罗经也是坏的,那就完了;每班检查,可以记录下罗经差,因为有经纬度,有航向,有罗经常,这样磁差和自差都容易算出来。虽然我们不会去算,但真的哪一天电罗经坏了,这些所有的记录在航海日志上的罗经差都是十分宝贵的,可以帮助我们分析罗经差中磁差和自差情况,因为磁差是与地域有关的,罗经差是与航向相关的,所以我们记录的船位、航向、罗经差,那时候就有用了。
10. 船用磁罗经的使用方法
船用罗经有三种,分别是电罗经、磁罗经和电磁罗经。其中电罗经和磁罗经基本上不用校对,由于陀螺仪高速旋转的先天作用,电罗经和电磁罗经基本上方向是准确的。
要校对的是磁罗经,校对磁罗经一般有两种方法,一个是跟电罗经方向进行比较,还有一种是利用北极星。不管是哪种办法,都有一个计算公式:磁航向=真航向+磁偏角+累积年差。