2. Магнитное поле Земли и его характеристика. Понятие магнитного склонения.

Магнитное поле земли наблюдается на ее поверхности, в недрах и под водой.

Магн.поле – особая форма материи – создается упорядоченным движением электронов.

Магнитное поле Земли характеризуется следующими основны­ми элементами: полным вектором напряженности (или индукции) Т; горизонтальной H и вертикальной Z составляющими полного вектора; магнитным наклонением J; магнитным склонением d. Ве­личины Т, H, Z характеризуют магнитную индукцию и выражаются в теслах.

Свободно подвешенная магнитная стрелка показывает направ­ление вектора Т в рассматриваемой точке магнитного поля Земли. Угол магнитного наклонения J лежит в вертикальной плоскости и измеряется от горизонтальной линии (магнитного меридиана) до вектора Т. Магнитное склонение d — это горизонтальный угол ме­жду географическим и магнитным меридианами. Элементы земно­го магнетизма связаны следующими соотношениями:

H=T·cosJ; Z=T·sinJ; ;

Т2=Н2·Z2; х=Н·cosd; y=H·sind

Магнитное склонение указывается на навигационных картах и учитывается как часть общей поправки магнитного компаса.

Магнитное поле земли постоянно изменяется, поэтому d – склонение – на карте привязано к определенному году и на ней указывается годичное изменение склонения.

Билет №4

1.Спутниковые рнс: источники погрешностей, пути повышения точности срнс.

РНС это радиотехнический комплекс включающий в себя систему береговых или космических синхронизированных излучателей и бортовых приёмоиндикаторов.

Источники погрешностей:

Координатная – (связана с математической моделью земной поверхности (ПЗ-90, WGS-94). -Зависят от нестабильности генераторов спутников; -От способов измерения параметров орбиты спутников, их обработки, прогнозирования и закладки.)

Временная – (каждый спутник имеет своё время его каждый раз приводят к стандарту. Страны стремятся к тому, чтобы время на спутниках было одинаково.)

Потребителя – (нестабильность питания, - алгоритм обработки,- количество используемых спутников, и.т.п)

Повышение точности навигационных определений до предельно малых значений. Эта проблема решается прежде всего использованием дифференциальных и относительных методов навигации, в значительной степени обеспечивающих компенсацию общих для всех потребителей систематических ошибок. Основное направление повышения точности связано с использованием, наряду с информацией принимаемого сигнала, фазовой информации. При этом главная возникающая трудность состоит в разрешении неоднозначности измерений.

2.Магнитное поле судна. Уравнение Пуассона, сущность входящих составляющих.

Корпус современного судна изготовлен из спец.сталей, а также его машины и механизмы. Разные сорта сталей намагничиваются по разному, поэтому в целом судно обладает свойствами как магнитотвердого так и магнитомягкого железа.

Мягкое железо в магнитном поле Земли приобретает индуктив­ный (временный) магнетизм. При изменении курса судна элемен­ты из мягкого ферромагнитного материала перемагничиваются, а при отсутствии внешнего (намагничивающего) поля теряют свои остаточный магнетизм. Твердое железо имеет постоянную намаг­ниченность, которая возникает в процессе постройки судна под влиянием сильных намагничивающих полей. Постоянный магне­тизм в дальнейшем не зависит от курса судна и стабильно сохра­няется в течение длительного времени.

Полный вектор индукции земного поля можно представить в виде трех составляющих: X (продольной), У (поперечной), Z (вер­тикальной). Продольная X и поперечная Y составляющие при гео­метрическом сложении образуют горизонтальную составляющую Н. Вектор индукции Н определяет направление магнитного мери­диана, от которого отсчитывается магнитный курс k судна.

Необходимо поместить судно в магнитное поле земли.

Поле X намагничивает все продольные элементы судна. Суммарная продольная намагниченность судна характеризуется магнит­ным моментом М_х = п₁Х, пропорциональным индукции намагничивающего поля X. Аналогично поперечное поле Y создает попереч­ную намагниченность — магнитный момент M_y = n₂Y, а поле Z — вертикальный магнитный момент M_z=n₃Z. В этих выражениях n₁ п₂ и п₃ — коэффициенты пропорциональности, зависящие от раз­меров и формы элементов судна, а также от магнитной восприим­чивости мягкого судового железа.

Помимо трех векторов М_х, М_у и М_z, характеризующих индук­тивное намагничивание, можно также представить вектор М_п — магнитный момент, характеризующий постоянный магнетизм твер­дого судового железа. Направление вектора М_n в общем случае не совпадает ни с одной из осей (х, у, z). Вектор М_n не зависит ни от курса судна, ни от магнитной широты.

Каждым из четырех магнитных моментов (М_х, М_у, М_z, Мn)имеет по три составляющих индукции магнитного поля, причем каждая составляющая будет пропорциональна соот­ветствующему магнитному моменту. Например, магнитный момент М_х в общем случае образует три составляющих индук­ции: а₀М_х (по оси х), d₀M_x (по оси у), goM_x (по оси z).

Коэффициенты пропорциональности а₀, d₀, g₀ зависят от того, где установлен компас: чем более он удален от судового железа, тем меньше значения этих коэффициентов.

Суммируя составляющие векторы индукции по трем направлениям, получаем уравнения Пуассона.

X΄=X+aX+bY+cZ+P

Y΄=Y+dX+lY+fZ +Q

Z΄=Z=gX+hY+kZ+R

Слагаемые P,Q,R – выражают проекции напряженности магнитного поля постоянного судового магнетизма (от твердого железа).

Билет №5