Требования Международных стандартов ИСО к магнитному компасу

Стандарт ISO 449:1979 содержит международные требования к магнитным компасам и нактоузам, а именно требования: к материалам, из которых они должны изготавливаться; к обеспечению надежной работоспособности в различных условиях эксплуатации; к удобству и точности считывания информации; к компенсаторам девиации.

Рекомендации ISO R 694 к размещению магнитных компасов на борту судна. Суть рекомендаций сводится к тому, что необходимо минимизировать влияние посторонних магнитных полей на магнитную систему компаса за счет удаления от него электрического и магнитного судового оборудования.

Стандарт ISO/DIS 11606 касается морских электромагнитных компасов, работающих за счет того, что магнитный сенсор (датчик) реагирует на магнитное поле Земли и обеспечивает выходной сигнал для процессора. В Стандарте закреплены требования относительно того, что электромагнитный компас, так же как и традиционный магнитный, должен иметь устройство для компенсации девиации.

Требования ИМО к магнитным компасам

(Резолюция ИМО А.382 (10))

В Резолюции ИМО А.382 (10) (см. Приложение 2) даны рекомендации Администрациям в отношении оснащения судов магнитными компасами с указанием их предназначения: главный, путевой, аварийный. Кроме того, в Резолюции указана необходимость уничтожать девиацию и обеспечивать наличие сведений об остаточной девиации в табличной или графической форме.

1.2 Возникновение девиации.

Корпус транспортного судна, двигатель, судовые механизмы и другие части изготовляют из специальных сталей и иных материалов, которые обладают определенной намагниченностью. Судовое железо в магнитном отношении принято разделять на жесткое и мягкое.

Кроме приобретенной во время постройки постоянной намагниченностью, корпус судна имеет свойство намагничиваться в магнитном поле земли, которое постоянно действует на судно. Постоянный судовой магнетизм жесткого железа и временная намагниченность мягкого железа, возникшая под воздействием земного магнитного поля, будут оказывать влияние на любой помещенный на судне магнитный прибор причем влияние их различно. Кроме того на магнитный компас действует магнитное поле возникающее от работающих механизмов и электрических токов.

Все эти силы вызывают девиацию и заставляют магнитную стрелку компаса отклоняться от магнитного меридиана.

И так девиация δ - это угол в плоскости истинного горизонта между магнитным и компасным меридианом. Этот угол отсчитывается от нордовой части магнитного меридиана к E или W от 0 до 180 . Девиацию называют восточной (остовой), если северная часть компасного меридиана отклоняется от северной части магнитного меридиана к востоку, западной (вестовой), если северная часть компасного меридиана отклоняется от северной части магнитного меридиана к западу. Остовой девиации приписывают знак «плюс», а вестовой – знак «минус». Величина и знак девиации зависят от влияния, которое оказывает на магнитную стрелку компаса магнитное поле судно совместно с земным магнитным полем.

В зависимости от характера возникновения девиацию различают :

1.Постоянная

2.Полукруговая

3.Четвертная

4.креновая

Полукруговая возникает от воздействия жесткого в магнитном отношении железа. Четвертная от мягкого железа. Креновая возникает во время качки.

1.3Судовые магнитные силы.

Магнитный компас устроен так, что его стрелками в горизонтальной плоскости управляет горизонтальная проекция вектора напряженности внешнего магнитного поля Н равная горизонтальной составляющей магнитного поля земли. Если компас находится вдали от скопления железных масс, то на него действует только магнитное поле земли и картушка компаса лежит в плоскости магнитного меридиана.

Если же компас находится на судне, то на него действует не только поле земли, но и поле судна. Следовательно, компасными стрелками управляет горизонтальная составляющая суммарного поля , что бы установить связь между девиацией и магнитным полем судна.

После преобразований уравнения Пуассона получаем уравнения суммарной напряженности магнитного поля судна и земли, где в одной части будет девиация, а в другой – элементы, характеризующие это поле на направление магнитного меридиана

(1)

И на направление, перпендикулярное магнитному меридиану

(2)

где A, B, C, D, E – точные коэффициенты девиации,

К-курс судна

Силы , , , называются судовыми магнитными силами. Именно они характеризуют девиацию магнитного компаса.

Рассмотрим каждую силу отдельно, определим направление и виды девиаций, создаваемые этими силами.

Сила Вектор силы всегда направлен по . Совпадая с магнитным меридианом, эта сила не оказывает отклоняющего действия на стрелку компаса, т. е . сама не производит девиации. Она является полезной силой, и нужно стремиться, чтобы она была как можно больше путем увеличения коэффициента λ.

Сила . Эта сила направлена перпендикулярно силе и не зависит от курса судна. Различие силы от в том что она отклоняет стрелку компаса и самостоятельно вызывает девиацию.

Сила . Возникает от воздействия жесткого в магнитном отношении железа. Сила действует относительно магнитного меридиана под углом равным магнитному курсу судна. Если же сила отрицательная, то угол, образуемый ею с магнитным меридианом, равен

( к ). В зависимости от курса, эта сила на разных курсах будет принимать различные значения, вызывая различную девиацию.

Максимальное значение сила принимает на курсах 9 и 27 . Уничтожается продольными магнитами.

Сила . Возникает от воздействия жесткого в магнитном отношении железа. Она всегда направлена перпендикулярно силе и зависит от курса судна. Если сила положительная, то ее направление относительно магнитного меридиана составляет угол ( к+9 ), если отрицательная (к-9 ). Максимального значения достигает на курсах и 18 . Устраняется поперечными магнитами.

Сила . Возникает от мягкого железа. Образует с магнитным меридианом угол равный удвоенному курсу судна 2к. В случае отрицательного значения ее направление с магнитным меридианом составляет угол равный (2 18 . Максимальную девиацию вызывает на углах 4 ,13 ,22 ,31 .Устраняется мягким железом.

Сила . Возникает от мягкого железа. Всегда направленна перпендикулярно силе и составляет с магнитным меридианом угол равный (2к+9 ). Если сила отрицательна, то ее направление определяется направлением (2к-9 ).Максимальную девиацию вызывает на курсах 9 , 18 , 27 ,36 .Устраняется мягким железом.

1.4.Общие принципы уничтожения девиации.

Основной принцип уничтожения девиации заключается в компенсировании сил, отклоняющих картушку компаса из плоскости магнитного меридиана. Например, уничтожение полукруговой девиации достигается путем компенсации сил и , а четвертной - компенсации сил .

Для того что бы компенсировать ту или иную силу, необходимо приложить к картушке силу равной величины но противоположно направленную. Такую силу можно создать с помощью установленных вблизи картушки магнитов или брусков мягкого железа. При этом следует руководствоваться следующим правилом: силы, действующие на компас от твердого железа, нужно компенсировать с помощью магнитов, а силы, возникающие от индуктивного намагничивания корпуса и судовых устройств - с помощью брусков или шаров мягкого железа.

Направление и величина компенсирующей силы зависят от положения магнитов и брусков относительно диаметральной плоскости судна и расстояния от них до центра магнитной системы компаса. Правильная установка магнитов и брусков и есть та задача, которая решается во время уничтожения девиации тем или иным способом.

Четвертная девиация более стабильна, и как правило уничтожается один раз- после постройки судна.

Из всех видов девиации чаще всего приходится уничтожать полукруговую девиацию, так как она превосходит другие девиации и подвержена частым и значительным изменениям. Под уничтожением полукруговой девиации подразумевают компенсацию сил и .

Каждая из сил представляет собой сумму двух составляющих:

, (3)

причем силы P и Q порождаются твердым судовым железом и имеют постоянные значения и направления; силы и возникают от мягкого судового железа и их величина изменяется при перемене широты. Однако силы сравнительно малы, и при плавании ими можно пренебречь. Поэтому, силы и компенсируются с помощью магнитов, причем продольная сила компенсируется продольными магнитами – уничтожителями, а поперечная – поперечными.

1.5. Вычисление коэффициентов и составление таблицы девиации.

Определение девиации магнитного компаса является важной составной частью девиационных работ. Девиационные работы выполняются на малом ходу, причем на каждом новом курсе можно приступать к наблюдениям лишь через 2-3 мин, необходимые для перемагничивания судового железа и успокоения картушки.

На практике применяют следующие способы определения девиации:

- по пеленгам одного створа с известным истинным направлением

- по вееру створов

- по сличению магнитного компаса с гирокомпасом

- по пеленгу небесного светила

- по пеленгу естественного створа , не обозначенного на карте

- по сличению с другим компасом, девиация которого известна

- по силам, измеренным дефлектором

Девиационные работы часто выполняются на магнитных курсах. Для приведения судна на заданный магнитный курс может быть выполнено

следующими способами:

- по курсовому углу створа или отдаленного предмета

- последовательными приближениями

- по показаниям курсоуказателя с известной поправкой

После определения и уничтожения девиации, т. е после того как путем применения компенсаторов она будет доведена до минимальных значений определяют остаточную девиацию. Величину остаточной девиации заносят в таблицу и используют как поправку при исправлении курсов и пеленгов. Остаточная девиация очень мала. Максимальная величина остаточной девиации, по Эксплуатационно-техническим требованиям, предъявляемые к навигационному оборудованию морских судов Российским морским регистром судоходства, у главных компасов и у компасов, находящихся в благоприятных магнитных условиях, не должна превышает ±3 , а у путевых компасов не должна превышать ±5 .

Принятый на практике метод составления таблиц разделяют на три этапа: первый – определение остаточной девиации компаса на не большом числе равностоящих курсов; второй – вычисление коэффициентов девиации по ее наблюденным значениям; третий – вычисление девиации на любое число курсов по известными коэффициентов.

В настоящее время девиация определяется на пяти или восьми равноотстоящих компасных курсах, что вполне достаточно для составления таблиц на любое число курсов.

Наиболее подходящим числом курсов для составления таблиц является 24 или 36, начиная с 0 через 10 - 15 .

Остаточная девиация мала, поэтому все пять точных коэффициентов остаточной девиации являются величинами второго порядка малости и равны соответствующим приближенным коэффициентам с точностью до величины третьего порядка малости включительно, а остаточная девиация с такой же точностью выражается формулой:

где:A, B, C, D, E–приближенные коэффициенты;

КК – компасный курс.

Значения приближенных коэффициентов A, B, C, D, E могут быть вычислены, если предварительно были определены девиации на пяти или восьми равностоящих курсах. Для удобства этих вычислений применяются таблицы 5, представленных в разделе 3 данной работы.

2.Теоретическое пояснение способов уничтожения полукруговой девиации.

2.1 Способ Эри

Способ Эри выполняется на четырех главных магнитных курсах. Он заключается в уравнивании девиации на противоположных курсах или, в доведении девиации до среднего значения на противоположных курсах. Работая на главных магнитных курсах, наблюдатель имеет возможность непосредственно «видеть» девиацию и зная ,какие силы ее создают , принять меры к их компенсации.

Для теоретического обоснования способа обратимся к точной формуле тангенса девиации:

Задача состоит в том, чтобы в результате наблюдений найти такое положение для магнитов-уничтожителей, при котором продольные магниты компенсируют силу а поперечные — . При этом другие силы должны оставаться неискаженными, с их первоначальными значениями.

Напишем формулу для курса 0

Если поперечным магнитом уничтожить девиацию до 0, то

откуда

где F- сила, с которой поперечные магниты действуют на картушку.

После этого на курсе 180° будет

Если изменить положение поперечных магнитов так, что уменьшить вдвое, то

что возможно при новом значении F

как это видно из формулы (4).В этом случае полукруговая девиация от поперечной силы будет точно уничтожена поперечными магнитами. Если уменьшить вдвое не а , то уничтожение будет произведено с некоторой ошибкой, величина которой лежит в пределах точности наблюдений и, следовательно, не имеет практического значения.

Напишем формулу для курса 90

Если на магнитном курсе 90° продольными магнитами уничтожить девиацию до 0, то

откуда

После этого на магнитном курсе 270° будет

Если изменить положение продольных магнитов так, что уменьшится вдвое, то

что возможно при новом значении Q':

как это видно из формулы (8). В этом случае полукруговая девиация от продольной силы будет точно уничтожена продольными магнитами. Если уменьшить вдвое не , а наблюдаемую , то уничтожение полукруговой девиации от силы будет произведено с ошибкой, величиной которой можно пренебречь.

Достоинства способа:

-не требует применения вспомогательных приборов

-является точным способом

-не требует каких- либо вычислений на бумаге или по таблицам в процессе выполнения способа.

Недостатки способа:

-требует определения магнитных курсов.

2.2 Способ среднего курса.

Этот способ уничтожения применяется в том случае, когда нельзя применить способ средней девиации из-за отсутствия створов с определенными магнитными направлениями и когда отсутствует возможность пеленгования и измерения сил.

Способ среднего курса выполняется на главных компасных курсах и основан на наблюдениях за изменением девиации по изменению компасного курса при повороте корабля на 180° относительно неподвижного направления.

Поворот корабля на 180° осуществляется при помощи гирокомпаса или при помощи любого другого приспособления и ориентира, играющего роль неподвижной линии относительно земли или воды.

Поворот так же можно осуществить при помощи кильватерной струи: на обратном курсе войти в свою кильватерную струю.

Выполнение способа удобно начинать с одного из главных курсов,

Например: с курса 0°. Тогда обратный курс после поворота на 180°, при отсутствии девиации должен быть 180°. При наличии девиации обратный курс по компасу будет отличаться например 195°. Тогда движением поперечных магнитов курс доводится до среднего значения, равного 187,5°.

Формул (4) показывает, что при уничтоженной полукруговой девиации, когда девиация для двух обратных курсов k и k+180° остается одной и той же, т. е. не изменяется. Наоборот, при неуничтоженной полукруговой девиации на тех же двух обратных курсах будет наблюдаться разная девиация, и изменение девиации будет выражаться с точностью до величин первого порядка малости следующей формулой:

где – значение девиации на начальном и обратном курсах;

и –коэффициенты полукруговой девиации в разложении девиаций в ряд по магнитным курсам.

Из формулы (16) видно, что для обратных магнитных курсов 0 и 180

изменение девиации будет =2 и для обратных курсов 90 и 270 будет =2 .

Эти формулы представляют приближенное выражение изменения девиации при повороте на 180 относительно неподвижного направления на магнитных курсах 0 , 90 , 180 , 270 .

Пусть начальному курсу соответствует компасный курс , и обратному курсу соответствует компасный курс .

Тогда имеют место следующие соотношения:

Если довести магнитами уничтожителями обратный курс до значения

то в первом приближении полукруговая девиация будет уничтожена.

Для более точного рассмотрения вопроса обратимся к формуле тангенса девиации и напишем ее для начального курса 0 по компасу, соответствующему магнитному курсу и для обратного курса

к+180 :

Отсюда

Полагая с точностью до величины первого порядка малости sin =С и =1, получим с точностью до величины второго порядка малости

Подставляя это выражение в последнюю формулу (19) вместо разности , получим выражение для обратного компасного курса

Когда поперечными магнитами доводят до среднего значения

то поперечными магнитами создают коэффициент

тогда как требуется создать коэффициент = - С, делая таким образом ошибку в уничтожении девиации от силы ,

численно равную величине-ВС.

Аналогично применяя формулу (4) для начального компасного курса 90 , соответствующего некоторому курсу к, и для обратного курса к+180 , получим точную формулу

Полагая с точностью до величин первого порядка малости

и =1,

Из формулы (28) получим с точностью до величины второго порядка малости включительно

Если начальный компасный курс был 90 , то подставляя в формулу (19), вместо его значение 90 и вместо разности ее выражение по формуле (29), получим выражение для обратного компасного курса

Когда продольным магнитом доводят курс до среднего значения

то задают этими магнитами коэффициент

Вместо требующегося коэффициента = -В, делая таким образом ошибку в уничтожении девиации от силы , численно равную +СВ.

Достоинства способа:

- выполняется на компасных курсах без расчета соответствующих магнитных курсах;

- не требует применения вспомогательных приборов;

-является точным способом;

-не нуждается в видимости створов и других береговых предметов или небесных светил:

-не требует, каких либо вычислений на бумаге или по таблицам в процессе выполнения способа.

2.3 Уничтожение полукруговой девиации на двух главных обратных магнитных курсах.

Способ двух главных обратных магнитных курсов E–W или N–S является сочетанием двух основных методов уничтожения полукруговой девиации – Эри и Колонга. Например, работая на магнитных курсах E и W, продольную силу компенсируют по наблюдениям девиации, то есть методом Эри, а поперечную – по результатам измерений сил и c помощью дефлектора, то есть методом Колонга.

Если же местные условия вынуждают производить уничтожение на магнитных курсах N и S, то по наблюдениям девиации компенсируются поперечная сила С'λH, а по измерениям сил – продольная сила B'λH.

Рассмотрим теоритическое основания уничтожения полукруговой девиации на главных магнитных курсах E и W.

Пусть судно лежит на магнитном курсе 90°. Возьмем по компасу пеленг створа, или отдаленного предмета и, сопоставив его с известными магнитным пеленгом, определим девиацию. Ее величина характеризуется выражением

Введем в нактоуз продольные магниты-уничтожители и с их помощью доведем до нуля. Тогда магниты будут действовать на картушку компаса с силой

Таким образом, при =0 сила F продольных магнитов-уничтожителей компенсирует, наряду с силой B'λH, производящей полукруговую девиацию, силы A'λH и E'λH от мягкого судового железа.

Следовательно, компенсация силы B'λH выполнена на курсе 90° с ошибкой, равной силе .

Чтобы на этом же курсе получить исходные данные для компенсации силы C'λH, измерим дефлектором поперечную проекцию :

После этого приведем судно на магнитный курс 270° и прежде всего сведем к нулю силу . Для этого определим девиацию :

где Δ – девиация от силы .

Считая, что девиация пропорциональна силе ее создающей, уменьшим в два раза с помощью продольных магнитов. Тогда сила уничтоженной, и продольные магниты-уничтожители будут действовать на компас только силой . Компенсирующей судовую силу

Теперь измерим дефлектором проекцию равнодействующей силы на судовую ось y (поперечную проекцию ):

Среднее арифметическое измеренных проекций и будет

Доведя проекцию (или ) до величины с помощью поперечных магнитов-уничтожителей, компенсируем силу

Достоинства способа:

-является точным способом

Недостатки:

-нуждается в определении магнитных направлений;

-требует применения вспомогательных приборов (дефлектора)

3.Практическое выполнение способов уничтожения полукруговойдевиации

3.1.Определение магнитного пеленга предмета (створа) и приведения судна на заданный магнитный курс

Для устранения девиации способом Эри и на двух обратных магнитных курсах нам нужно знать магнитные направления и привести судно на заданный магнитный курс. В данной работе приводим судно на заданный магнитный курс по курсовому углу створа или отдаленного предмета.

КУ получается в круговом счете от 0° до 360°. На полученный отсчет по азимутальному кругу устанавливается пеленгатор и судно поворачивает до тех пор, пока отдаленный предмет не придет в визирную плоскость на нить пеленгатора. При этом судно будет находиться на заданном МК.

Определим МП отдаленного предмета и девиации на восьми компасных курсах. Для этого последовательно ложимся на восемь главных и четвертных компасных курса (КК) и на каждом из них берем обратный компасный пеленг (ОКП) двух предметов с точностью до 0,2°. Результаты измерений приведены в таблице 1.

ОМП предмета рассчитывается по формуле(39) и округляется да 0,1°:

После выполнения пеленгования на каждом курсе для контроля рассчитываем угол , который не должен превышать 1 .

Девиация рассчитывается на 8 компасных курсах по формуле

И со своим знаком заносятся в таблицу 1.

Алгебраическая сумма всех девиаций ∑δ не должна превышать 0,4°. В противном случае необходимо проверить все вычисления, начиная с расчета ОМП.

Приводим судно на магнитные курсы, и определяем девиацию. Для этого рассчитываем МП по формуле

Вычисляем курсовые углы двух объектов для МК равного 0°, 90°, 180°, 270°. По вычисленному КУ первого объекта поочередно лечь на заданные МК, проверяя правильность привидения по КУ второго объекта. не должен отличаться от расчетного более чем на 1°, в противном случае следует проверить все расчеты. После приведения судна на заданный МК снимается отсчет КК и берется отсчет первого предмета. Все значения заносятся в таблицу 2.

Для каждого из заданных МК рассчитывается девиация по двум формулам:

Для контроля наблюдений вычисляются:

При хорошей точности наблюдений разница между девиациями на одном курсе, а также между и не будет превышать 0,2° - 0,3°

32

3.2.Уничтожение полукруговой девиации способом Эри

МП двух предметов берем из предыдущего расчета. Вычисляем курсовые углы для магнитных курсов 0°, 90°, 180°, 270° по формуле (38). Все данные расчетов и наблюдений занесем в таблицу 3.

Практическое выполнение:

Ложимся на МК=0 по К проверяем правильность положения судна по КУ второго ориентира. Поперечными магнитами уничтожаем наблюдаемую девиацию до нуля.

Ложимся на МК =180 . С помощью тех же магнитов уменьшаем девиацию в два раза. Сила уничтожена.

Ложимся на МК =90 . С помощью продольных магнитов уничтожить девиацию до нуля.

Ложимся на МК=270 . С помощью тех же продольных магнитов уничтожаем девиацию наполовину. Сила уничтожена.

На восьми главных и четвертных курсах определяем остаточную девиацию. Возьмем ОКП трех отдаленных предметов, контролируя точность по разностям ОКП. Вычислить ОМП и девиацию на каждом курсе. Вычисление проконтролируем расчетом суммы девиаций для каждого объекта, величина, которой не должна превышать 0,4° по абсолютной величине. Все данные занесем в таблицу 4.

Вычисляем коэффициенты девиации с точностью до 0,01по средним арифметическим значениям девиации на каждом курсе. Расчеты выполняются по таблице 5.

По полученным коэффициентам рассчитывается остаточная девиации на 24 компасных курсах .Все расчеты сводим в таблицу 6.

34

35

36

3.3.Уничтожение полукруговой девиации способом среднего курса

Практическое выполнение способа:

Ложимся на компасный курс0 , замечаем курс по гирокомпасу.

Разворачиваем судно на 180 по гирокомпасу, замечают курс по магнитному компасу и движением поперечных магнитов устраняем девиацию до среднего значения.

Ложимся на главный компасный курс, перпендикулярный начальному курсу, замечаем курс по гирокомпасу.

Разворачиваем судно на 180 , замечают курс по магнитному компасу и движением продольных магнитов доводят его до среднего значения.

Полукруговая девиация уничтожена. Все наблюдения по устранению девиации сводим в таблицу 7.

По аналогии раздела 3.2 рассчитываем остаточную девиацию. Все расчеты сводим в таблицы 8, 9,10 .

38

39

40

3.4.Уничтожение полукруговой девиации на двух главных магнитных курсах (способ e –w магнитных)

МП двух предметов берем из предыдущего расчета. Вычисляем курсовые углы для магнитных курсов, 90°, 270° по формуле (38). Все данные расчетов и наблюдений занесем в таблицу 11.

Практическое выполнение способа:

По курсовому углу первого ориентира приводим судно на магнитный курс 90 , проконтролировать приведение по курсовому углу второго объекта. Определяем девиацию и уничтожаем ее с помощью продольных магнитов до нуля.

На этом же курсе измеряем дефлектором .

Ложимся на магнитный курс 270 , и с помощью тех же продольных магнитов уменьшаем девиацию в два раза. Сила будет уничтожена.

Продолжая лежать на магнитном курсе 270 , измеряем дефлектором

Не снимая дефлектора, устанавливаем на его шкале отсчет равный

И с помощью поперечных магнитов подводим под призму пеленгатора отсчет 270 картушки. Сила будет уничтожена.

Рассчитываем остаточную девиацию. Полученные результаты заносим в таблицы 12, 13, 14.

43

44

45

4.Точность способов уничтожения полукруговой девиации.

4.1Точность способ Эри.

Теоретическое обоснование способа предусматривает практически точное уничтожение сил и , и теоретические предпосылки способа соответствуют реальным условиям практического выполнения, поэтому этот способ относится к разряду точных способов.

Исследуем точность способа в зависимости от применяемых технических средств. Теория способа требует выполнения его на главных магнитных курсах, но существующие рулевые управления не могут точно удержать судно на заданном курсе. В момент уничтожения девиации всегда возможно отклонение до 3 от заданного курса. Чтобы исследовать, какая ошибка возможна в уничтожении девиации, обратимся к точной формуле тангенса девиации (5)и положим, что судно лежит не точно на магнитном курсе, а уклонился на некоторый курс k в NE четверти, причем величина k малая, так что можно положить: sink=k, cosk=1, тогда

Уничтожая на этом курсе девиацию до нуля поперечными магнитами, создают ими коэффициент так, что

Пусть после этого судно развернулось точно на 180 , тогда обратный курс будет 180 +k и числитель в формуле тангенса будет

Уменьшая девиацию до половины, изменяют коэффициент так, что новое его значение, как показывает формула (47), будет

Следовательно, поперечный магнит будет не точно уничтожать девиацию от силы , а с некоторой ошибкой, равной Bk. Если перед уничтожением девиации от силы не была уничтожена сила , то величина коэффициента В может быть большой и ошибка Вk может иметь ощутимую величину. Пусть в радианах, а отклонение от курса

k= 3 , тогда (в радианах), что в градусной мере 0, 8 . Следовательно величина ошибки в уничтожении коэффициента С зависит от величины коэффициента В.

Аналогично можно сказать, что величина ошибки в уничтожении коэффициента В зависит от величины коэффициента С. Поэтому уничтожение девиации по способу Эри желательно делать не на 4 а на 6 курсах, повторив работу на первом курсе и ему обратном.

Если после уничтожения до нуля на курсе N судно развернется не точно на 180 , а ляжет на курс 180-k, то тогда числитель в формуле тангенса будет

Уменьшая девиацию до половины, изменяют коэффициент так, что новое его значение, как это видно из формулы (48), будет

Следовательно, поперечный магнит будет не точно уничтожать девиацию от силы , а с некоторой ошибкой, равной D2k.

Так как четвертная девиация обычно уничтожается заранее, то величина коэффициента D невелика (не более 2 ) и величина ошибки D2k будет небольшой. После подсчетов видно, что ошибка в уничтожении девиации от не точного удержания судна на курсе, не будет превышать одного градуса, а в большинстве случаев величину этой ошибки с большой степенью вероятности можно положить равной 0,5 -0,3 .

4.2Точность способа двух главных обратных магнитных курсов.

В данном способе силы и компенсируются точными способами, так включает в себя способ Эри и способ среднего силы. Не смотря на то что способ средней сил считается больше приближенным способом, способ Эри обладает высокой точность и его практическая точность описывается в пункте 4.1.

4.3Точность способа среднего курса

Теоретическое обоснование способа предусматривает приближенную компенсацию силы и , если наблюдения наблюдения ограничиваются двумя курсами и компенсация сил производится только один раз. Таким образом, данный способ относится к разряду приближенных способов. При повторении работы на первых двух курсах точность уничтожения девиации повышается. Теоретическая погрешность способа оценивается произведением коэффициентов В и С. Практическая точность оценивается величиной ВС , где - средняя квадратическая ошибка уничтожения девиации.

Начальный курс определяется с ошибкой .Обратный курс

=180 + определяется с ошибкой . Следовательно, ошибка обратного курса

В определении среднего значения курса делает ошибка . Кроме того, курс доводится до срелнего значения магнитами с ошибкой , и в этот момент возможно отклонение от курса, характеризуемое ошибкой . Таким образом, ошибка в уничтожении девиации

Пусть, например, = = 1,0 , = , тогда:

Практически после в большинстве случаев при любых начальных значениях коэффициентов В и С до после двукратного применения данного способа остаточные коэффициенты полукруговой девиации не превышают 0,5 .

Рис.1.График остаточной девиации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе я определял и уничтожал на практике девиацию магнитного компаса. А именно полукруговую. В одинаковых условиях я уничтожил девиацию тремя известными способами .такими как: способ Эри; способ двух главных обратных магнитных курсов и способ среднего курса. Так же я рассчитали коэффициенты девиации и составил таблицы остаточной девиации.

В конце проделанной работы оценил точности уничтожения полукруговой девиации выбранных мной способов, а так же сравнил все их достоинства и недостатки.

Из графика остаточной девиации видим, что точнее получился способ среднего курса.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Курс кораблевождения Том «Магнитные компасы» / Терехов И. Н и Вешняков Н. И. –Ленинград 1959 г.

3.Магнитные компасы / Кожухов В. П, Воронов В. В, Григорьев Н. Н-Москва 1981 г.

4.Методические указания для выполнения лабораторных работ «Магнитно-компасное дело»/ Бажанкин Ю. В - Н. Новгород 2011 г.

5. 5.Методические указания по оформлению дипломных работ / . Клементьев А.Н, Тихонов В. И, . Токарев П. Н - Н. Новгород : Изд-во ФГОУ ФПО «ВГАВТ», 2010 г.

2.Судовые магнитные компасы/ Воронов В. В, Григорьев Н. Н, Яловенко А. В-Санкт-Петербург 2006 г.