Б. Определение поправки гирокомпаса «Вега»

Исходные данные такие же как в задании 2.1.2, дополнительно задаётся лишь время t_{Δ ГК}.

Порядок выполнения такой же, как и в пункте А, за исключением: значение δ _ј _{(tΔ ГК)} выбирается по графику суммарной инерционной погрешности для гирокомпаса «Вега», пункт 2 не выполняется, полагая δ _ј _{(tΔ ГК)} = δ _ј _{(tΔ ГК)ф}.

По заданию 2.2.2 представить:

а) значения Δ V ^′ _N и ε _{Δ ГК} для гирокомпаса «Курс-4»;

б) значение ε _{Δ ГК} для гирокомпаса «Вега».

Пример выполнения задания 2.2.2 (пункт А)

Исходные данные: φ = 0, V₁= 17 уз, ГКК₁ =343⁰, V₂= 23 уз, ГКК₂= 169⁰, t_{Δ ГК} = 180 с.

1. По графику изменения суммарной инерционной погрешности для гирокомпаса «Курс-4» (рис. 1) на момент времени t_{Δ ГК} = 180 с выбираем δ _ј _{(tΔ ГК)} = 1, 2⁰ (значение погрешности округляем до десятых).

2. Вычисляем значение Δ V ^′ _N по формуле (2):

Δ V ^′ _N = 23cos169⁰ – 17cos343⁰ = -38, 8 уз,

и определяем фактическую величину погрешности по формуле (7):

δ _ј _{(tΔ ГК)ф} = 1, 2⁰· .

3. Оцениваем величину погрешности по формуле (8):

ε _{Δ ГК} = -1, 5⁰.

Задание 2.2.3. Оценить возможную величину поперечного линейного смещения судна, возникающего в результате инерционной погрешности гирокомпаса после маневрирования.

Найти значения первого и второго максимальных смещений d₁ и d₂, а также определить ширину безопасной полосы движения Δ по формуле:

Δ = | d₁| + | d₂|. (9)

Исходные данные: перед входом в стеснённый в навигационном отношении район судном совершён манёвр, характеристики которого и широта такие же, как в задании 2.1.1 для гирокомпаса «Курс-4» и в задании 2.1.2 для гирокомпаса «Вега».

А. Управление судном производится по ГК «Курс-4»

Порядок выполнения задания

1. С кривой суммарной инерционной погрешности гирокомпаса «Курс-4» (задание 2.1.1) снять значения времени первого и второго максимального смещения t_d1 и t_d2, которые равны моментам времени первого и второго обращения в нуль суммарной инерционной погрешности. Пояснение на рис. 4.

Рис. 4

2. По формуле:

(10)

подставляя вначале t = t_d1, а затем t = t_d2, рассчитать значения d₁ и d₂.

Значения m, h, ω _d выбираются из табл. 1 в зависимости от φ, а постоянные интегрирования А и С такие же, как в задании 2.1.1. Смещения d₁ и d₂ выражаются в метрах при единицах скорости Δ V_N и V₂ в м·с^-1. Необходимо помнить, что знак «плюс» соответствует вправо от линии курса, а знак «минус» – влево.

3. Рассчитать ширину безопасной полосы движения по формуле (9).

4. Охарактеризовать действия судоводителя для обеспечения безопасности судовождения.

Пример выполнения задания 2.2.3 (А)

Исходные данные: φ, V₁, V₂, ГКК₁, ГКК₂аналогично заданию 2.1.1.

1. С кривой суммарной инерционной погрешности гирокомпаса «Курс-4» (рис. 1) снимаем значения t_d1 = 640 с, t_d2 = 2580 с.

2. Из табл. 1 выбираем для φ = 0 значения m = 7, 276·10^-4с^-1, h = 3, 862·10^-4с^-1, ω _d = 14, 64·10^-4с^-1, а из примера задания 2.1.1 коэффициенты А= -5, 18·10^-4с·м^-1, С = 21, 2·10^-4с·м^-1, ψ = -42⁰, Δ V_N= -15, 5 мс^-1, V₂ = 7, 72 мс^-1.

По формуле (10) вычисляем вначале значение d₁, принимая t = 640 с.

(м).

Подставляем t_d2 = 2580 с в формулу (10), аналогично вычисляем d₂ = -78 м.

3. Ширина безопасной полосы движения вычисляется по формуле (9):

Δ = |102| + |-78| = 180 м.

Б. Управление судном производится по гирокомпасу «Вега»

Исходные данные такие же, как в задании 2.1.2.

Порядок выполнения задания

1. Аналогично пункту А определить t_d1 и t_d2, используя график суммарной инерционной погрешности для гирокомпаса «Вега».

2. Максимальные смещения d₁ и d₂ рассчитать по формуле:

(11)

путём подстановки соответственно значений t = t_d1 и t = t_d2.

Численные значения ω, N, M, ψ, h, ω _d, m такие же, как в задании 2.1.2. Смещения d₁ и d₂, рассчитанные по формуле (11), выражаются в метрах.

3. Ширина безопасной полосы движения определяется аналогично пункту А.

По заданию 2.2.3 представить:

а) для гирокомпасов «Курс-4» и «Вега» время t_d1 и t = t_d2, численные значения d₁ и d₂ и Δ;

б) максимальные смещения для обоих гирокомпасов;

в) действия судоводителя для обеспечения безопасности судовождения.

Пример выполнения задания 2.2.3 (Б)

1. Используя график суммарной инерционной погрешности (рис. 2), находим t_d1 = 1800 с, t_d2 = 4750 с.

2. Из примера задания 2.1.2 m = 0, 02565 с^-1, h = 3, 875·10^-4 с^-1, N= 0, 0356 с²м^{-1, M = 0, 108 с2}м^-1, ψ = 70⁰, ω = -0, 035 с^-1, V=7, 72 м с^-1, ω _d = 10, 64·10^-4 с^-1.

3. Подставляя приведённые данные в формулу (11) для t = 1800 с, находим d₁ = 224 м. Аналогично пункту А находим d₂ и Δ.

Магнитный компас

Магнитный компас является автономным высоконадёжным датчиком направления, поправка которого равна сумме магнитного склонения d и девиации δ:

Δ МК = d + δ. (12)

Величина d для данного района плавания снимается с навигационной карты и приводится к году плавания, а δ выбирается из таблицы девиации в зависимости от компасного курса.

Периодически производится уничтожение девиации магнитного компаса и составление новой таблицы остаточной девиации. При необходимости (когда фактическая девиация отличается более чем на 2⁰ от табличной) производится исправление таблицы девиации. В обоих случаях широко используется гирокомпас. При выполнении девиационных работ маневрирование судна выполняется на малом ходу, поэтому инерционные девиации гирокомпаса пренебрежимо малы и их в расчёт не принимают.

В данном разделе предусмотрены два задания, связанные с расчётом девиации магнитного компаса.

Задание 2.3.1. Определить девиацию магнитного компаса по сличению с гирокомпасом и рассчитать таблицу остаточной девиации.

Исходные данные: после уничтожения полукруговой девиации судно поочерёдно приводится по магнитному компасу на курсы N, NE, E, SE, S, SW, W, NW. На каждом курсе синхронно производится сличение магнитного и гироскопического компасов, отсчёты курсов К_ГК и К_МК записываются в таблицу расчета (5). Известно значение склонения d, снятое с карты и приведённое к году плавания, а также поправка гирокомпаса Δ ГК.

Порядок выполнения задания:

1. Рассчитать остаточную девиацию магнитного компаса для восьми главных и четвертных курсов по формуле:

δ = К_ГК – К_МК + Δ ГК – d. (13)

Расчет представить в табличной форме по образцу табл. 5.

Таблица 5

Расчёт девиации по сличению

К_МК	N (0⁰)	NE (45⁰)	E (90⁰)	SE (135⁰)	S (180⁰)	SW (225⁰)	W (270⁰)	NW (315⁰)
К_ГК
δ i

2. Для расчёта таблицы остаточной девиации магнитного компаса на 36 равноотстоящих компасных курсах (с интервалом 10⁰) необходимо вначале вычислить значения коэффициента девиации А, В, С, Д, Е по формулам:

А = (δ _N+ δ _NE+ δ _E+ δ _SE+ δ _S+ δ _SW+δ _W+ δ _NW);

В = [(δ _E – δ _W)+ 0, 71·(δ _NE+ δ _SE–δ _NW– δ _SW)];

С = [(δ _N– δ _S)+ 0, 71·(δ _NE– δ _SE– δ _SW+ δ _NW)];

Д = (δ _NE – δ _SE+ δ _SW– δ _NW);

Е = (δ _N– δ _E+ δ _S– δ _W),

где δ _N, δ _NE, … δ _NW– значения девиаций из табл. 5 соответственно для курсов N, NE, … NW.

3. По полученным значениям коэффициентов девиации А, В, С, Д, Е рассчитать таблицу остаточной девиации для 36 компасных курсов (через 10⁰), используя основную формулу девиации:

δ = А+В sinК+C cosК+Д sin2К+Е cos2К, (14)

где К = К_МК (обозначение в целях удобства дальнейшей записи).

Результаты расчёта представить в табличной форме по образцу табл. 6.

Таблица 6

Таблица остаточной девиации

К	δ	К	δ	К	δ	К	δ

По заданию 2.3.1 представить:

а) значения девиации магнитного компаса для восьми главных и четвертных курсов, полученные по сличению магнитного и гироскопического компасов (в форме табл. 5);

б) значения коэффициентов девиации А, В, С, Д, Е;

в) расчёт таблицы остаточной девиации по форме табл. 6.

Пример выполнения задания 2.3.1

Исходные данные: отсчёты курса по гирокомпасу при заданных курсах по магнитному компасу приведены в табл. 7, склонение d = 0, 6⁰; Δ ГК = 0, 3⁰.

Таблица 7

Значения курса по магнитному и гирокомпасу

К⁰_МК
К⁰_ГК	1, 2⁰	46, 1	91, 3	135, 8	180, 3	224, 3	269, 1	314, 6

1. Рассчитываем остаточную девиацию для восьми главных и четвертных курсов по формуле (13), результат представляем в табл. 8 (по форме табл. 5).

Таблица 8

Расчёт девиации по сличению

К⁰_МК
К⁰_ГК	1, 2	46, 1	91, 3	135, 8	180, 3	224, 3	269, 1	314, 6
δ _i	0, 9	0, 8	1, 0	0, 5	0, 0	-1, 0	-1, 2	-0, 7

2. Находим значения коэффициентов девиации по формулам:

А = (0, 9+0, 8+1, 0+0, 5+0, 0+-1, 0-1, 2-0, 7) = 0, 03⁰;

В = [(1, 0+1, 2)+0, 71·(0, 8+0, 5+1, 0+0, 7)] = 1, 08⁰;

С = [(0, 9-0, 0)+0, 71·(0, 8-0, 5+1, 0-0, 7)] = 0, 33⁰;

Д = (0, 8-0, 5-1, 0+0, 7) = 0, 00⁰;

Е = (0, 9-1, 0+0, 0+1, 2) = 0, 28⁰.

3. Рассчитываем таблицу остаточной девиации по формуле (14), используя коэффициенты девиации А, В, С, Д, Е, полученные в предыдущем пункте. Результаты представляем в табл. 9 (по форме табл. 6).

Таблица 9

Таблица остаточной девиации

К⁰	δ ⁰	К⁰	δ ⁰	К⁰	δ ⁰	К⁰	δ ⁰
	0, 6		0, 8		0, 0		-1, 3
	0, 8		0, 8		-0, 2		-1, 2
	0, 9		0, 7		-0, 4		-1, 1
	1, 0		0, 7		-0, 7		-0, 9
	1, 0		0, 6		-0, 9		-0, 6
	1, 0		0, 5		-1, 0		-0, 4
	1, 0		0, 4		-1, 2		-0, 1
	0, 9		0, 3		-1, 3		0, 2
	0, 9		0, 2		-1, 4		0, 4
	0, 8		0, 0		-1, 3		0, 6

Задание 2.3.2. Произвести исправление таблицы остаточной девиации методом уточнения коэффициентов полукруговой девиации.

Исходные данные: в рейсе обнаружено, что фактическое значение наблюдаемой девиации магнитного компаса отличается от табличного более чем на 2⁰. На двух взаимоперпендикулярных курсах К₁ и К₂ определяется девиация δ ₁ и δ ₂. В качестве исходной используется таблица остаточной девиации предыдущего задания 2.3.1. (табл. 6).

Порядок выполнения задания

1. Найти изменение девиации Δ δ ₁ и Δ δ ₂ по формулам:

Δ δ ₁ = δ ₁ – δ _1Т; Δ δ ₂ = δ ₂ – δ _2Т; (15)

где δ _1Т и δ _2Т – значения девиации из табл. 6, соответствующие курсам К₁ и К₂.

2. Вычислить изменение коэффициентов полукруговой девиации Δ В и Δ С по формулам:

Δ В = Δ δ ₁ cosК₂ – Δ δ ₂ cosК₁, (16)

Δ С = Δ δ ₂ sinК₁ – Δ δ ₁ sinК₂. (17)

3. Найти исправленные значения коэффициентов полукруговой девиации по формулам:

В = В_Н + Δ В, С = С_Н + Δ С, (18)

где В_Н и С_Н – коэффициенты полукруговой девиации, полученные в п. 2 задания 2.3.1.

4. С учётом полученных исправленных значений В и С, используя значения коэффициентов А, Д и Е из задания 2.3.1 (т.е. полагая их неизменными), рассчитать исправленную таблицу остаточной девиации аналогично п. 3 задания 2.3.1.

По заданию 2.3.2 представить:

а) значения Δ δ ₁, Δ δ ₂, Δ В, Δ С, В и С;

б) исправленную таблицу остаточной девиации (аналогичную по форме табл.6).

Пример выполнения задания 2.3.2

Исходные данные: К₁ = 45⁰, К₂ = 135⁰, δ ₁ = -1, 3⁰, δ ₂ = -0, 9⁰, исходная таблица девиации – табл. 9.

1. Находим изменение девиации Δ δ ₁ и Δ δ ₂ по формуле (15):

Δ δ ₁ = -1, 3⁰ - 1⁰ = -2, 3⁰; Δ δ ₂ = -0, 9⁰ – 0, 6⁰ = -1, 5⁰.

2. Вычисляем изменение коэффициентов полукруговой девиации по формулам (16, 17):

Δ В = -2, 3⁰ cos135⁰ + 1, 5⁰ cos45⁰ = 2, 7⁰

Δ С = 1, 5⁰ sin45⁰ + 2, 3⁰ sin 135⁰ = 2, 7⁰

3. Находим исправленные значения коэффициентов полукруговой девиации по формуле (18):

В = -1, 08⁰ + 2, 7⁰ = 3, 85⁰; С = 0, 33⁰ + 2, 7⁰ = 3, 03⁰.

4. Аналогично примеру задания 2.3.1 для значений коэффициентов В = 3, 85⁰, С = 3, 03⁰ и заимствованных из примера задания 2.3.1 (полагая их неизменными) коэффициентов Д = 0, 00⁰, Е= 0, 28⁰ и А = 0, 03⁰, рассчитываем таблицу остаточной девиации по форме табл. 6.

1 234 5