МК / Л.р.№10

Лабораторная работа № 10.

СОСТАВЛЕНИЕ ТАБЛИЦЫ ОСТАТОЧНОЙ ДЕВИАЦИИ

МАГНИТНОГО КОМПАСА

Цель работы : приобретение навыков составления таблицы остаточной девиации магнитного компаса.

Содержание работы :

1. Вычисление коэффициентов девиации магнитного компаса.

2. Составление таблицы остаточной девиации.

Содержание самостоятельной работы: анализ формулы, аппроксимирующей остаточную девиацию магнитного компаса, ознакомление с методами вычисления коэффициентов девиации и самой девиации.

1. Общие положения

Таблица остаточной девиации используется судоводителями для определения магнитного курса судна по известной величине компасного курса. В неё заносятся значения девиации с дискретностью изменения курса судна 10, 15 или, в исполнении некоторых зарубежных девиаторов, 45 градусов.

Принятый на практике метод составления таблицы складывается из трёх операций:

1. Определение остаточной девиации компаса на небольшом числе равноотстоящих курсов (обычно на главных и четвертных компасных или магнитных курсах).

2. Вычисление коэффициентов девиации по данным пункта 1.

3. Вычисление девиации на любое число курсов по известным коэффициентам. Такой метод составления таблицы сокращает время, затрачиваемое на девиационные работы, т. к. измеряется девиация на малом числе курсов.

Вычисление коэффициентов девиации производится по следующим выражениям:

Значения девиации на интересующих нас курсах рассчитываются на основании следующего равенства:

δ_i = A + BsinKK_i+CcosKK_i+Dsin2KK_i+Ecos2KK_i

Таблицу остаточной девиации предлагается вычислять с помощью современных программных продуктов, к примеру, MS Exсel, OpenOffice.org Calc и т.д.

Внимание: вычисление тригонометрических функций в большинстве программ производится от величины, указанной не в градусах, а в радианах.

Рассмотрим пример в среде MS Exсel.

1

Табл. 1 Выбор ячейки

. Допустим, дано 8 курсов: 0, 45, 90… 315. Необходимо от этих курсов вычислить синус. Выберем для этого любую подходящую ячейку, скажем, третью строку из ряда E (табл.1)

2

Табл. 2 Функция радианов

. Сначала необходимо преобразовать угол в радианную величину соответствующей функцией. Важно! Имена функций могут быть различными для различных языковых пакетов программы. В примере использованы русские обозначения (табл. 2).

3 . Во избежание многократного повторения набора одних и тех же формул вы можете воспользоваться функцией автозаполнения. Для этого нужно выделить ячейку с нужной формулой и подвести указатель мыши на правый нижний угол этой ячейки. При правильном положении курсор изменит свою форму и цвет. Когда это произойдёт, щелкните левой кнопкой мыши, и, не отпуская её «протяните» ячейки в требуемом направлении (табл. 3).

Табл. 3 Автозаполнение

4

Табл. 4 Результат автозаполнения

. Обратите внимание на то, что автозаполнение формул произошло по принципу относительного положения исходных ячеек (грубо говоря, каждая формула для расчётов берет ту ячейку, что на две ячейки левее и стоит в том же ряду – потому, что такие ячейки относительно своего положения использовались в исходной формуле (см. табл. 4)).

5. Если же нам необходимо использовать в каждой формуле, создаваемой автозаполнением, какую-то одну, постоянную ячейку, то перед координатой, которая не должна меняться ставим знак доллара, к примеру, $A$1.

Далее можно приступать к вычислению самих функций синусов.

У нас есть два пути:

– в первом, аналогично вышеприведенному примеру мы будем использовать функцию, прописанную, скажем, в ячейке F3:

=sin(E3), а затем применить автозаполнение.

– можно сделать и иначе: формулу, которая у нас уже содержится в ячейке E3 мы можем дополнить следующим образом:

Т

Табл. 5 Полная формула.

о есть, получается в ячейке E3 вычисляется функция sin {то есть, синус} от получившегося результата вычислений функции РАДИАНЫ от ячейки C3 (см. табл. 5).

Какой подход выбрать, использовать ли автозаполнение или нет, даётся на выбор курсантов.

ВАЖНО! Перевод в радианы необходимо осуществлять только для вычисления тригонометрических функций. Девиацию необходимо оставить в градусах – от её значения в долях π на практике толку не будет .

Аналогичным способом составляется вся программа. Для контроля правильности вычислений нужно сравнить вычисленную и наблюдаемую девиации на основных и четвертных курсах судна. Если разность девиаций хотя бы на одном из 8 курсов превосходит 0,5° , то это свидетельствует о наличии значительных ошибок в наблюдении или её вычислений. В этом случае необходимо найти источник ошибок и устранить неточность. Для обнаружения ошибок измерений следует вычертить кривую девиации и отбраковать точки, значительно не совпадающие с кривой. Во внимание необходимо принять имеющуюся точность измерений. После вычислений значений девиации составляется рабочая таблица девиации по образцу, соответствующему таблице 6.

2. Порядок выполнения работы

Используя данные, полученные в предыдущей лабораторной работе после устранения полукруговой девиации, рассчитать значения остаточной девиации на курсах, отличающихся друг от друга на 10° и составить рабочую таблицу девиации.

Содержание отчёта:

1. Формулировка цели работы .

2. Расчётные данные.

3. Таблица и график девиации.

4. Заключения о возможности использования магнитного компаса.