Файл: Нечаев П.А. Электронавигационные приборы учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 209

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

С целью упрощения перепишем полученное выражение в следующем виде:

А л .

/

ч0 sin ИК \

vc cos ИК

 

---- sin tp

со * + —----------

 

 

Сэл

V 5

tf*cosg>/

 

 

ar

 

Vn sin ИК

cog c c ^ + t>csin#/C

 

(

со* +

 

cos ф

—----------

 

 

V s

R ^ cos ф

 

 

После сокращения получим:

 

 

 

 

v0 cos ИК

(40)

аr - ^ t g c p -

 

 

Ал

R 6 со5 cos ф -(- ч0 sin ИК

 

Первый член выражения (40) представляет собой конструктивную погрешность гирокомпаса, которая исключается из его показаний кор­ ректирующим устройством, вырабатывающим сигнал (см. § 12):

, Н

uKy = —-(o6 sin ф.

«дг/

Второй член выражения (40) является скоростной погрешностью гирокомпаса.

Для облегчения вычисления скоростной погрешности гирокомпаса на судах имеются специальные таблицы и диаграммы.

<Таблицы вычислены для различных широт, скоростей и истинных

курсов судна через промежутки: по широте — десять,

пять, четыре,

два и один градус, по

скорости — четыре узла

и по

курсу — пять

градусов. Чем

выше широта, тем чаще дается ее значение, так как

с увеличением

широты

скоростная погрешность

значительно возра­

стает.

 

 

 

 

Такие таблицы, но в упрощенном виде в специальных планшетах выдаются вместе с комплектом некоторых гирокомпасов. Пользование таблицами весьма просто и не требует особых пояснений.

Для сокращения объема таблиц можно рассчитать отдельную таб­

лицу для определенной скорости судна,

например для v0 = 10 узлам

(табл. 2).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 2

 

Курсы по гирокомпасу (К К р)

 

 

 

Широта ф, град

 

 

 

+

 

0

20

30

40

45

50

360°

180°

180°

0,64°

0,68°

0,74°

0,83°

0,90°

0,99°

15

345

165

195

0,62

0,65

0,72

0,80

0,87

0,96

30

330

150

210

0,54

0,59

0,64

0,72

0,78

0,86

45

315

135

225

0,45

0,48

0,52

0,59

0,64

0,70

60

300

120

240

0,30

0,34

0,37

0,41

0,45

0,50

75

285

105

255

0,16

0,17

0,19

0,22

0,23

0,26

90

270

90

270

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

63


Продолжение

 

Курсы по гирокомпасу (К К р)

 

 

Широта ф, град

 

 

-

 

+

55

60

65

70

73

75

360°

180°

180°

1,11°

1,27°

1,51°

1,86°

2,18°

2,46°

15

345

165

195

1,07

1,23

1,45

1,80

2,10

2,38

30

330

150

210

0,96

1,10

1,30

1,61

1,89

2,13

45

315

135

225

0,78

0,90

1,06

1,32

1,54

1,74

60

300

120

240

0,56

0,64

0,75

0,93

1,09

1,23

75

285

105

255

0,29

0,33

0,39

0,48

0,56

0,64

90

270

90

270

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

Для этого напишем формулу (39) в следующем виде:

— • 10cos ККт

 

J0

__________Уд

 

900 cos ф

10 ’

где

 

 

10cosK/Cr __

cos, ККт

 

900 cos ф

90 cos ф

Коэффициент А отрицательный (—) на курсах судна 0—90, 270— 360° и положительный (+) на курсах 90—270° (см. табл. 2).

Выбрав из табл. 2 коэффициент А по аргументам ср и ККГ, легко получить скоростную погрешность для любой скорости судна по фор­ муле

В табл. 2 можно входить как с гирокомпасными, так и с истинными курсами.

Пример. Дано: ф = 74°, vc = 22

узла, ККГ = 10°. Найти б„.

Решение. Из табл. 2 выбираем А

 

А = 2,3°,

тогда

 

 

vr

22

,3 ° = - 2 ,2 .2 ,3 0^ - 5 ,1 ° .

6^=-^-Л = -

— .2

Для вычисления скоростных погрешностей можно пользоваться также диаграммами, которые прилагаются к комплектам некоторых гирокомпасов.

В заключение отметим, что при наличии течения или дрейфа вы­ численные по данным формулам скоростные погрешности не будут от­ вечать их действительной величине, так как в этом случае направление перемещения судна не будет совпадать с истинным курсом. Поэтому

64


при вычислении скоростной погрешности гирокомпаса с учетом тече­ ния и дрейфа нужно пользоваться формулой

 

g =

_________ Ус cos ПУ

 

 

900 cos ф + vc sin ПУ

где П У — путевой

угол

судна (угол между истинным меридианом

и линией перемещения судна);

ис '— скорость

судна относительно грунта.

§ 16. ИСКЛЮЧЕНИЕ СКОРОСТНОЙ ПОГРЕШНОСТИ ГИРОКОМПАСА

В некоторых конструкциях гирокомпасов для исключения скорост­ ной погрешности имеется специальное приспособление, называемое к о р р е к т о р о м .

Рассмотрим принцип устройства корректора, применяемого в гиро­ компасах типа «Курс».

Предположим, что мы имеем два диска, один из которых А (рис. 41) каким-то образом (не механически) связан с чувствительным элемен­

том гирокомпаса

и при

 

 

 

 

 

повороте последнего по­

 

 

 

 

 

ворачивается

на

такой

 

 

 

 

 

же угол вокруг оси, про­

 

 

 

 

 

ходящей через его центр

 

 

 

 

 

Ov

Тогда,

разбив этот

 

 

 

 

 

диск на градусы, можно

 

 

 

 

 

снимать с него

гироком-

 

 

 

 

 

пасные курсы. На этом

 

 

 

 

 

основании назовем диск

 

 

 

 

 

А

диском

гирокомпас-

 

 

 

 

 

ных

курсов,

а

линию

 

 

 

 

 

Nr — Sr этого

диска,

 

 

 

 

 

совпадающую по направ­

 

 

 

 

 

лению в каждый момент

 

 

 

 

 

с главной осью чувстви­

 

 

 

 

 

тельного

элемента, ■—

 

 

 

 

 

гирокомпасным

мери­

Рис. 41.

Принцип устройства корректора

гироком­

дианом.

 

 

далее,

 

 

пасов типа «Курс»

 

 

что

Предположим

 

соединен другой диск

В,

причем

с

диском

А

эксцентрически

линия OjOa, проходящая через центры дисков, совпадает

с

диамет­

ральной плоскостью (Д П )

судна,

а

линия Nn — S„ диска В всегда

составляет

с линией Nr — Sr диска

А угол е0, равный

скоростной

погрешности гирокомпаса. Тогда курсы, снимаемые с диска В, также разделенного на градусы, будут истинными. На этом осно­ вании назовем диск В диском истинных курсов, а линию N„ — S„ этого диска — истинным меридианом.

Рассмотрим теперь, как обеспечивается в этом устройстве равенство угла е0 скоростной погрешности гирокомпаса, т. е. е0 = 8В.

3 П. А. Нечаев, Н. Б. Кудревич

65


Верхний диск В может вращаться вокруг центра 0 2 и одновремен­ но перемещаться в направлении диаметральной плоскости судна, т. е.

в направлении нос— корма. На линии

— W„ этого диска, с нижней

стороны, укреплен штифт D, который входит в радиальный паз диска

А, вырезанный по линии О*1— Wr.

в направлении нос •— корма

При перемещении верхнего диска

штифт упирается в срезы паза нижнего диска и заставляет последний поворачиваться соответственно против часовой стрелки или по часовой стрелке. После поворота нижнего диска на угол е0 следящая система гирокомпаса возвращает его в первоначальное относительно чувстви­ тельного элемента положение и поворачивает одновременно верхний диск на угол е 0 . Величина угла е0 ■— поворота нижнего диска ■— за­ висит от расстояния между центрами дисков, что видно непосредствен­ но из рисунка.

Таким образом, величину угла е0 можно регулировать, меняя рас­ стояние 0 Х0 2 между центрами дисков.

Определим величину 0Х0 2, необходимую для выполнения равенства

По рисунку из треугольника OxCD имеем:

 

 

tge0 =

ОуС

 

 

 

 

02 С + г

 

где г — постоянное расстояние между центрами штифта D и верхнего

диска

В.

 

 

 

 

Из

треугольника 0 ХС02 имеем:

 

 

 

ОхС = 0 Х0 2 • cos ИК\

0 2С = 0 Х0 2 • sin ИК,

тогда

 

 

 

 

 

 

tg %

Оу 0 2 • cos ИК

 

 

Оу 02-s\n ИК + г

 

 

 

 

Таким образом, равенство е0 =

6.0,

или, что то же самое, tg е0

= tg б„ будет выполнено, если

 

 

 

 

vc cos ИК

 

_

Oy02-cosHK

 

900 cos ф + vc sin ИК

Oy 0 2-sin ИК + г

Решим последнее уравнение относительно

0 Х0 2:

0у02 ■v(. sin И К + vjr =

0 Х0 2 • 900 cos ср

+ 0 Х0 2 vc sin ИК,

откуда

 

 

 

 

 

 

v.',

------ •------ .

 

 

,,

 

900 cosrp

 

Итак, для того чтобы угол е0 был равен скоростной погрешности гирокомпаса, надо установить расстояние между центрами дисков в не­ котором масштабе пропорционально скорости судна и широте. Рас­

66


стояние между центрами дисков

называется

у с т а н о в о ч н ы м

ч и с л о м к о р р е к т о р а . Это

число для

различных скоростей

и курсов судна выбирают по специальной номограмме (рис. 42), кото­ рая укреплена на корпусе корректора. Для этого на нижней шкале но­ мограммы находим точку, соответствующую скорости судна, и от нее проводим линию, параллельную боковой рамке, до пересечения с пря­

мой, соответствующей широте места. Из полученной точки пересече­ ния проводим линию, параллельную нижней рамке, до пересечения со шкалой установочных чисел (левая шкала) и снимаем с нее устано­ вочное число.

Из формулы для определения величины установочного числа 0 х0 а видим, что последнее не зависит от курса судна. Следовательно, при изменении курса судна менять установку корректора нет необходи­ мости (изменение курса учитывается корректором автоматически).

k p z U KZ
vc sin ИК
R *

Рассмотренный нами корректор рассчитан на широты от 0 до 82° и на скорости судна до 50 узлов.

Номограмма корректора гирокомпаса «Курс-3» рассчитана на ши­ роты от 0 до 75°.

В гирокомпасах с электромагнитным управлением для исключения скоростной погрешности на датчик вертикального момента подаются сигналы коррекции икг. При таком условии величина вертикального момента, вводимого датчиком, будет (см. § 11):

^ Д 2 = ^ Д 2 ( м у с ~ Ь н кг)-

Под действием этого момента прибор прецессирует вокруг оси Y Y

с угловой скоростью

 

 

 

0)„

«дг ЧуС

 

^ Д 2 UKZ

~ н

 

н

 

 

Из § 11 известно, что kRzuyc = Dan|3, поэтому

ф

_ DiiЛ Р

I

^дг цкг

Д

И

'

И

Как известно из § 12, для исключения погрешности затухания вво­ дится сигнал коррекции, подаваемый на датчик горизонтального мо­

мента.

С учетом этого сигнала

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сэл Р

у ику

 

 

 

 

 

Подставляя эти значения

сод и сор в условия равновесия оси гиро­

компаса с электромагнитным управлением

(см. стр. 62), получим:

 

Сэл Рг

&Щ) ину

 

 

vc sin ИК

 

 

 

И

И

coj sin cp Н----- ------ tg cp;

 

 

 

 

 

 

R i

 

 

Р'т Pr

I &Дг икг = со6 cos ф sin а.

ocsinjqйш ИКш \

.

.

Vqcos ИК

cos aT.

R>

■ s in

Otr - j-

R*

Н

И

 

 

 

 

 

 

Решив последние уравнения относительно а г и рг, будем иметь:

 

/

 

vc sin ИК

 

 

\

 

 

 

 

Н ^со6 sin <р + —

------ tgcpj— kWJ«кг/

 

 

 

 

 

Сэл

 

 

 

 

 

 

 

Н

со* sin ф + vc sin ИК

 

 

—&ду ику

 

 

а. . ^Дг

 

 

Rx

vc sin ИК ,

 

 

 

^ЯУ

Н

sin ф +

 

 

 

 

 

 

*

)

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

Н vc cos ИК

R,

Н и , cos ф +

68