基于MATLAB的不校正自差的磁罗经使用研究

磁罗经是船舶必备的导航仪器,由于船磁的影响,要使用磁罗经需要先校正磁罗经自差。为达到不校正自差而使用磁罗经,通过采集船舶转向一周里部分罗航向对应的自差,根据磁罗经自差基本公式建立方程组,利用MATLAB软件求得自差系数。然后把自差系数代入自差基本公式求解出任意航向上的自差。结果表明,利用自差基本公式求解出的航向自差与在该航向上进行的实测自差在1°以内,能够很好地代替实测自差来使用磁罗经。     

基于磁阻传感器的磁罗经实验室训练方法改进设计

利用磁阻传感器感知磁航向,对此航向加入误差模拟电罗经航向,磁罗经与此航向比对,模拟实际工作环境中磁罗经与电罗经比对测定消除磁罗经自差,解决了实验室无法进行此项目相关教学训练的问题。     

磁罗经北极高纬海区航向误差分析与补偿

针对舰船高纬海区航行时磁罗经指北力减弱,指向精度降低的问题,将船舶在白令海至北极东北航道实测的磁罗经指向数据与高精度GPS光纤罗经指向数据对比,分析舰船磁罗经在北极高纬地区指向的稳定性和自差变化特性,构建误差拟合曲线并基于拟合参数建立北极高纬海区磁罗经指向误差补偿模型,仿真结果表明,通过误差补偿,磁罗经在北极高纬海区的...     

对“显示角法消除与测定磁罗经自差”的意见

为了保障百分之百的船舶安全航行和提倡学术上百家争鸣的精神,对81年7月底在天津进行的“显示角法”消除与测定磁罗经自差方法的鉴定,有些保留意见如下: 一、“显示角法”假定磁罗经自差系数A、E=0,在测定剩余自差时也假定A=0为条件,实际上有些船存在一定大小的A误差值而不能测出,尤其对新船、大、中修后的     

小型船舶磁罗经自差智能校正系统的设计与实现

针对未安装电罗经的小型船舶,提出一种磁罗经自差校正方法,研制磁罗经自差测量及校正系统,通过观测已知位置的物标自动测量任意航向上的罗经自差,采用高斯消元法计算出准确自差系数,逐一消除船舶自差。     

利用GPS测定罗经差的方法及其精度分析

磁罗经是IMO规定的海船必备的导航仪器。由于地磁场、船磁场的变化等会造成磁罗经差的变化,因此,船舶驾驶员须进行磁罗经差的测定,正确引导船舶航行。目前,海上测定罗经差的方法有观测陆标方位法、罗经航向比对法、GPS船位法和天测罗经差法等。其中,天测罗经差是最常用的方法,也是IMO对船舶驾驶员晋级考试与评估的重要内容。     

航海液体磁罗经的周期选择

液体磁罗经的周期问题,是磁罗经安装于船上是否稳定的主要因素之一。目前各国对罗经周期制订的标准不一,现有资料所能提供的理论根据较少。我国罗经制造,对周期也只在摸索、试验过程中。本文主要论述两个方面:1.推导出比较实用的罗盘阻尼摆动周期计算公式。在摆动的基础上,测定罗盘摆动角度之振幅比f,就可以求得液体罗盘摆动周期,式中:f——振幅此;I——通过罗盘中心垂直轴的罗盘转动惯量;M——罗盘磁针组的磁矩;H——当地的地磁水平分力。2.从理论上推论了磁罗经应选择什么周期,才能使它在船摆动的情况下,罗盘几乎保持稳定,以便观测航向与方位;同时,提出罗经在我国上海地区所应有的周期值。     

对“显示角法消除与测定磁罗经自差”的见解

我认为鉴定会对“显示角法”消除与测定磁罗经自差的科学性、精确性、可靠性和操作简繁程度的鉴定意见是客观的、正确的。下面我根据显示角法误差理论和实际应用效果提出我的见解: (1) 关于“显示角法”在消除磁罗经自差时,设A=0、E=0时的误差讨论: 根据显示角法的理论误差公式(与科伦克法理论误差相同),若以南北航向为例,则:     

论在任意向上校正磁罗经倾斜自差

这了通常船舶在海上在东或西航向上校正磁罗经倾斜自差，当船离开东或西一，仍存在倾斜自差以及船在偏开东或西向上的任意航上上校正倾斜自差的可行性。     

高纬度区域的地磁导航技术研究

高纬度区域地磁场变化特性导致罗盘式磁罗经无法满足船舶在此区域的地磁导航,采用磁场传感器为核心部件的捷联式地磁导航系统是解决这一问题的有效方法.通过理论分析结果表明:采用旋回式自差校正方式是快速消除船磁影响的有效手段,在一定程度上能够避免船磁分离的理论难题.通过分析一次自差校正后校差系数的适应范围,为有效提高高纬度区域地磁导航的能力提供了依据.     

如何使磁罗经指向稳定

我国千吨以下船只,安装有电罗经者较少,大多只有一个磁罗经,安装在驾驶室内。而在这些船上,装有最先进的GPS导航仪者不少。它既可以用于定位、航路点导航等,又能显示船行方向。有些船主就认为有了GPS导航仪,磁罗经作用不大了;罗经的自差也不消除。而有些船长,从实际操船中体会到,磁罗经对于操纵船只保持航向,或转入新航向等是不可缺少的。GPS是将导航仪自身测定的几个连续的(不一定是在一条直线上)船位连线平滑以后,得到平滑后的连线方向,作为这段时间的航行方向。     

对校正磁罗经自差新方法—“显示角法”的意见

对于校正磁罗经自差的“显示角法”(以下称“显法”),经初步阅读“显法”的原理论文和有关资料后提出如下见解: (1) “显法”所用的理论及校正原理和科仑克法相同,是同属测力法校正磁罗经自差,所不同的是观测力的方法不同,科仑克法是观测力的标尺,“显法”是观测力的偏角。“显法”与科仑克法还有不同的是科仑克法只能消除半圆自差力B′λH和C′λH,而“显法”不但能消除半圆自差力B′λH和C′λH,而且还能消除象限自差力D′λH。(2) “显法”虽能测出8个航向的显示角,但它有很大的缺陷,即:不能求出恒定自差系数A。正因为它求不出系数A,所以它也无法准确的计算出每10°或15°航向的剩余自差。如果“显法”要计算出它的剩余自差,就要受到A=0的条件限制,实际上A是不可能等于零的,有时甚至较大。如果有A而不计A,则“显法”的计算方法是错误的。而传统的爱利法在8个航向上测出剩余自差后,就能马上计算出A、B、C、D、E五个自差系数,并能迅速     

船载数字磁罗盘系统设计与校正

介绍所设计的基于磁阻罗盘HMR3000和微处理器MSP430的新型数字磁罗经系统,该系统应用一种新颖的椭圆拟和自差校正方法,实现自动消除自差,避免船舶导航中繁琐的自差修正,实船验证,在航行途中最大误差角小于1.9°,均方差误差角小于1.0°.     

基于数字磁力检测仪的磁罗经自差校正方法

为了能使船舶在锚泊或停靠码头的状态下就能实现磁罗经自差校正的目的,通过安装在罗盆底部的一种数字磁力检测仪测量并存储船舶正常航行时3个航向磁罗经自差力的大小与方向,在校正自差时利用存储的数据可计算出半圆自差系数和象限自差系数,完成磁罗经自差的校正工作.从理论上论述了依靠数字磁力检测仪校正磁罗经自差的原理,阐述了数字磁力检测仪组成以及船舶在锚泊或停靠码头时利用数字磁力检测仪校正自差的方法.经过实践验证了校正方法的正确性,用计算机及传感器技术为磁罗经自差校正提供一种高效便捷方法,节省时间和费用.     

会务消息

中国航海学会参与了对“显示角法消除与测定磁罗经自差”的学术技术鉴定。参加鉴定的代表认为:“显示角法消除与测定磁罗经自差”是高承斌同志经过长期刻苦钻研革新创造的一种新方法。其原理是成立的,方法是可行的。该方法不需要岸标或太阳方位,采取了以偏转角测力的方法来消除自差,并基本解决了“汤姆逊法”和“科伦科法”所未能解决的剩余自差的测定问题。其精度在确知A系数或     

北极地区磁罗经适用能力

针对磁罗经在北极地区的适用能力问题,根据世界地磁模型(World Magnetic Model,WMM)2019,通过分析极区地磁场、地磁场水平分量和磁差等要素在极区的大小分布和变化趋势,以地磁水平分量6 000 nT为界,指出磁罗经在极区的适用范围,特别是东北航道附近海区可正常使用磁罗经;分析"雪龙"号科考船在2017年北极考察的磁罗经和陀螺罗经数据。研究结果表明:地磁水平分量大于6 000 nT的区域,磁罗经是可正常使用的;为保证北极地区正常使用磁罗经,纬度每变化5°,应重新组织校正剩余自差工作;为应对北极地区磁差随经度变化的速率较大的问题,在磁航向转真航向过程中,应根据WMM自动计算并补偿磁差。     

船靠码头校正磁罗经自差的实施

从理论上论述了利用自差系数在船靠码头时校正磁罗经自差的原理,以及靠码头时校正磁罗经自差的操作方法和注意事项,并举例加以说明。船靠码头校正磁罗经自差不仅简化了操作,而且节省了时间和费用,是值得推广的校正罗经自差的实用方法。     

基于泊松方程的磁罗盘磁域自差修正

电子磁罗盘是现代车辆导航中重要设备,但至今尚未应用到船舶导航上。针对船载磁航向测量中存在的各种误差,分析了船载情况磁罗盘系统误差的形成原因和机理,在此基础上系统地研究了船载特殊情况中数字磁罗盘误差校正问题,并且具体给出基于泊松方程的磁域的误差修正方法,实验结果表明,该方法简单有效地实现磁航向误差校正,且补偿精度高、成本低。     

基于最小二乘法的电罗经匀转向航向误差修正方法

为减小舰船匀转向情况下电罗经的航向误差,提高电罗经指向精度,在分析某型罗经实测数据基础上,利用最小二乘法建立其误差模型,并对模型参数进行了估计。实践表明,该方法用于电罗经航向误差补偿效果较好。     

舰艇直航时电罗经航向自抗扰控制方法研究

为减小舰船直航向运动情况下风、流、摇摆等对电罗经航向造成的随机误差影响,提高舰船直航向运动时电罗经指向精度,采用高阶AR模型对其随机误差进行建模,确定模型阶数,获得了较为准确的误差模型.同时,基于建立的模型,对电罗经航向随机误差进行预测,利用前期预测值结合自抗扰控制技术对随机扰动进行抑制.通过与H∞ Kalman滤波器进行对比表明,采用自抗扰控制技术与高阶AR模型结合的方法较为有效地抑制了电罗经航向随机误差过程,为减小电罗经直航向误差提供一种行之有效的方法.