|
φ
|
V уз
|
ГКК1
|
ГКК2
|
Δt
|
tоб
|
L
|
A12
|
tΔгк
|
ИПС
|
0
|
0
|
33
|
340
|
170
|
95
|
2100
|
210
|
115
|
165
|
1. Произвести расчёт
кривой суммарной инерционной погрешности гирокомпаса «Вега», возникающей при
маневрировании
Расчёт кривой суммарной инерционной
погрешности гирокомпаса «Вега» производится по формуле:
δј = - Vω[Nе-mt + Mе-ht
sin(ωdt + ψ)]·57.30, (1)
гирокомпас судно маневрирование
где m - коэффициент апериодического
члена, не зависящий от широты (25,65·10-3с-1);
h - коэффициент затухания, также не
зависящий от широты (3,85·10-4с-1);
ωd - частота затухающих
колебаний (с-1), значение которой в зависимости
от широты выбирается из табл. 3; ωd=1,064×10-3
ω - угловая
скорость поворота (с-1);, M - постоянные интегрирования (с2,
м-1);
Ψ - начальная
фаза (градусы);- скорость судна (м·с-1).
Значения ωd
φ
|
|
0
|
10
|
20
|
30
|
40
|
50
|
60
|
70
|
80
|
ωd
|
×10-3
|
1,064
|
1,036
|
1,008
|
0,98
|
0,91
|
0,82
|
0,70
|
0,54
|
0,27
|
Исходные данные
|
|
|
|
|
|
N=
|
0,0356
|
|
Δtм=
|
95
|
ГКК1=
|
340,00
|
M=
|
0,108
|
|
V=
|
33,00
|
ГКК2=
|
170,00
|
Ψ=
|
70
|
|
φ =
|
0
|
|
|
ω = с-1
Выражаем V в м·с-1:
V = 33=
16,98 м·с-1.
По формуле (1)
рассчитываем δј Результаты расчёта представлены в Табл.
t, сек
|
δi, град
|
0
|
0,00
|
115
|
0,92
|
180
|
1,05
|
360
|
0,91
|
540
|
0,73
|
720
|
0,56
|
900
|
1080
|
0,23
|
1260
|
0,09
|
1440
|
-0,04
|
1620
|
-0,14
|
1800
|
-0,24
|
1980
|
-0,31
|
2160
|
-0,36
|
2340
|
-0,40
|
2520
|
-0,42
|
2700
|
-0,43
|
2880
|
-0,43
|
3060
|
-0,41
|
3240
|
-0,39
|
3420
|
-0,36
|
3600
|
-0,32
|
3780
|
-0,28
|
3960
|
-0,23
|
4140
|
-0,19
|
4320
|
-0,15
|
4500
|
-0,11
|
4680
|
-0,07
|
4860
|
-0,03
|
5040
|
0,00
|
5220
|
0,03
|
5400
|
0,05
|
5580
|
0,07
|
5760
|
0,08
|
5940
|
0,10
|
6120
|
0,10
|
6300
|
0,10
|
6480
|
0,10
|
6660
|
0,10
|
6840
|
0,10
|
7020
|
0,09
|
7200
|
0,08
|
0,07
|
7560
|
0,06
|
7740
|
0,05
|
7920
|
0,04
|
8100
|
0,03
|
8280
|
0,02
|
8460
|
0,01
|
8640
|
0,00
|
8820
|
0,00
|
9000
|
-0,01
|
1340
|
0,03
|
1315
|
0,05
|
По данным таблицы построен график
суммарной инерционной девиации
2. Произвести оценку
погрешности определения поправки гирокомпаса по створу после маневра судна
|
φ
|
V уз
|
ГКК1
|
ГКК2
|
Δt
|
tоб
|
L
|
A12
|
tΔгк
|
ИПС
|
0
|
0
|
33
|
340
|
170
|
95
|
2100
|
16
|
210
|
115
|
165
|
Исходные данные такие же как в
задании 2.1.2, дополнительно задаётся лишь время tΔГК.
Значение δј (tΔГК) выбирается по графику
суммарной инерционной погрешности для гирокомпаса «Вега», пункт 2 не
выполняется, полагая δј (tΔГК) = δј (tΔГК)ф.
. По графику изменения суммарной
инерционной погрешности для гирокомпаса
на момент времени tΔГК = 115 с
выбираем δј (tΔГК) ≈ 1,80
. Оцениваем величину погрешности по
формуле:
εΔГК = -δј (tΔГК)ф.
εΔГК = - 1,80.
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|.
Исходные данные: перед входом в
стеснённый в навигационном отношении район судном совершён манёвр,
характеристики которого и широта такие же, как в задании в задании 2.1.2 для
гирокомпаса «Вега».
. Используя график суммарной
инерционной погрешности для гирокомпаса «Вега».d1= 1260d2=
4140
. Максимальные смещения d1
и d2 рассчитываем по формуле:
путём подстановки соответственно
значений t = td1 и t = td2.
Численные значения такие же, как в
задании 2.1.2.
m - 25,65·10-3с-1;
h - 3,85·10-4с-1;
ωd - 1,064 х ×10-3;
ω -
(с-1);-
0,0356;- 0,108;
Ψ - 70 (градусы);- 16,97 м·с-11
= -103,22 = - 81
Ширина безопасной полосы движения
4. Рассчитать боковое
смещение d1 при плавании судна постоянным курсом
d1 = ωZmin·Vt2Г
Исходные данные:
ωZmin = 2,1·10-6с-1,=
33 уз,Г = 1 ч.
. Выражаем V в м с-1:
V = 33*=
16,98 м с-1Г в секундах: tГ = 1·3600 = 3600 с.
. Рассчитываем боковое смещение d1 по формуле (19):1
= 2,1·10-6с·16,98·(3600)2 = 462 м.
5. Рассчитать смещение d2
при плавании судна на циркуляции
Расчёт бокового смещения
производится по формуле:
d2 = .
Исходные данные:
ωZmin = 2,1·10-6с-1,=
18 уз,
ΔK = 950,= 0,9 мили.
. Выражаем V, ΔK, R в системе СИ:= 16,98 м с-1;
ΔK = =
18,52·0,9 = 1667 м.
. Рассчитываем боковое смещение d2 по формуле (20):2
= .2
= 10,7 м.
6. Расчёт потери
скорости при управлении судном по данным авторулевого
1 = 1;2 = 0,1;3 = 200 с;
ТR = 2 с;R =
0,1 с;= 0,1 с-1 и 1,0 с-1;
ƒq=0,1 = 1 с-1,
ƒq=1,0 = 80 с-1,
ТС = 100 с,
τ = 0 и 90 с.
. Рассчитываем по формулам
значения ψ
и β для τ = 0, когда q = 0,1 с-1 и ƒq=0,1
= 1 с-1, для чего предварительно
вычисляем значения b, c,
d, e; m и n (имеющие размерность с-1):
b = ƒ·(1 - ТR
τ q2);
с = ƒ·(τ
+ ТR) q;
d = ƒ;
е = ƒ(k2
k3 + τ) q;= ТС ТR
τ q4 - (ТС+ТR+
τ) q2 + kR;= [(ТR + ТС)τ
+ ТСТR] q3 - (1+ kR k2
k3+ k2 τ) q
b = 1; c = 0,2; d = 1; e = 2; m =
1,12; n = -0,3.
Ψ = 0,707·
β = 0,707·.
При тех же значениях q =
0,1 с-1 и ƒq=0,1 = 1 с-1, но принимая τ = 90 с,
снова вычисляем b, c, d, e; m и n, а затем ψ и
β:= -0,8; c = 9,2; d = 1; e = 11; m = -0,02; n = 8,18.
Ψ = 0,707·;
β = 0,707·.
2. Находим потери скорости судна при
различных значениях τ. Для чего из табл. по значениям ψ и β выбираем значения Δψ,
Δβ.
ψ
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
Δψ
|
0,5
|
0,9
|
2,1
|
3,8
|
5,8
|
7,9
|
10,9
|
15,3
|
β
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
Δβ
|
0,05
|
0,15
|
0,25
|
0,4
|
0,9
|
1,25
|
1,4
|
Для τ
= 0, используя линейную интерполяцию, находим:
Δψ = 0,3%, Δβ = 0,09%, ΔV = 0,3% + 0,09% = 0,39%.
Для τ
= 90 с, аналогично находим:
Δψ = 0,4%, Δβ = 0,05%, ΔV = 0,4% + 0,05% = 0,45%.
. Для τ
= 0, но для q = 1,0 с-1 и ƒq=1,0= 80 с-1
с учётом данных находим:= 80; c = 160; d = 80; e = 1600; m = -102,1; n = 198;
Ψ = 0,707·;
β = 0,707·.
. При тех же значениях q
= 1,0 с-1 и ƒq=1,0= 80 с-1, но для τ
= 90 с опять рассчитываем:= -14320; c = 7360; d = 80; e = 8300; m =
17808,1; n = 9368;
Ψ = 0,707·;
β = 0,707·.
. Используя табл. 10 и
формулу ΔV = Δψ+Δβ.,
находим:
для τ
= 0; Δψ = 0,23%,
Δβ = 0,68%, ΔV
= 0,23% + 0,68% = = 0,91%.
для τ
= 90 с; Δψ = 0,29%,
Δβ = 0,02%, ΔV
= 0,29% + 0,02% = = 0,31%.
7. Рассчитать общую
поправку эхолота НЕЛ-М-3Б
hИЗМ = 1620 м,= 3215
об/мин,
С = 1480 м/с,
γ = 360.
1. Вычисляем ∆hN
по формуле :
∆hN =
-32,8 м.
. Рассчитываем ∆hС
по формуле :
∆hС =
-21,6 м.
. Находим значение
поправки ∆hγ по формуле :
∆hγ = 382,4 м.
4. Определяем общую
поправку ∆h по формуле :
∆h = 328 м.
Общий вывод
Рассмотренный в данной работе
гирокомпас (ГАК «Вега-М»), как и многие приборы,
используемые для нужд судовождения, подвержен различным динамическим
воздействиям (маневры судна, качка и т.д.), вследствие чего в его показаниях
неизбежно возникают погрешности. Причины появления этих погрешностей необходимо
понимать, чтобы своевременно их компенсировать.
Суммарная инерционная девиация,
неизбежно возникающая после маневрирования, может оказывать существенное
влияние на показания гирокомпаса, поэтому к ним нужно относиться критически, в
частности при определении места судна и поправки ГК (разделы I-II).
Также имеет место поперечное
линейное смещение, в результате чего фактический курс судна находится на
некотором расстоянии от проложенного на карте.
Список использованной
литературы
1. Смирнов Е.Л., Яловенко А.В., Якушенков А.А., «Технические
средства судовождения» Теория. Учебник для вузов. Под редакцией Смирнова Е.Л.
Транспорт - М.: 1988.
2. «Технические средства судовождения» Учебник для вузов.
В.И. Дмитриев, В.Ф. Ефремов, О.Г. Каратаев, В.Д. Ракитин, Под ред. О.Г.
Каратаева Транспорт - М.: 1990.
. «Электронавигационные приборы» Учебник для
судоводительской специальности высших инж. мор. уч-щ. И.Ф. Блинов, А.В.
Жерлаков, В.К. Перфильев и др. 4-е изд. М. Транспорт 1980.
. Смирнов Е.Л., Яловенко А.В., Воронов В.В. «Технические
средства судовождения» Теория Учебник для вузов. - СПб «Элмор» 1996.
. «Технические средства судовождения» Смирнов Е.Л., Воронов
В.В. и т.д. «Часть 2. Устройство и эксплуатация»