V N = V cos C VE = V sin C
(引起主轴作进动 新的视运动V3) (实际通常忽略)
船舶在地球上牵连动角速度在地理坐标中的分量
VE ω N = ω1 + Re VN ω W = Re VE ω Z 0 = ω 2 + R tgϕ e
三.速度误差的物理实质
基线误差
定义： 一.定义： 定义 罗经的基线与船舶首尾线不平行引起的读数 误差。包括主罗经基线误差、 误差。包括主罗经基线误差、分罗经基线误 差和传向误差。 差和传向误差。 特点： 二.特点： 特点 大小、符号不随时间、航向而变化， 大小、符号不随时间、航向而变化，与罗经 本身无关,是固定值 又称为固定误差。 是固定值， 本身无关 是固定值，又称为固定误差。
(度) 度
α rv
V cos C V cos C V cos C = = ⋅ 57.3° = Reω e cos ϕ 900 cos ϕ 5π cos ϕ
速度误差的特点
1.任何罗经均会产生速度误差。仅取决于航速（V）、 任何罗经均会产生速度误差。仅取决于航速（ ）、 任何罗经均会产生速度误差 航向（ ）、和地理纬度（ ），与罗经结构参数无 ）、和地理纬度 航向（C）、和地理纬度（ ϕ ），与罗经结构参数无 关。 2.随船速（V） 、纬度（ ϕ ）的增大而增大。 随船速（ ） 纬度（ 的增大而增大。 随船速 3.航向偏北 3.航向偏北，αrv>0,西误差； 航向偏北， rv>0,西误差 西误差； 航向偏南， 东误差。 航向偏南， αrv<0,东误差。 东误差 东西航向无误差，南北航向误差最大。 东西航向无误差，南北航向误差最大。
其他误差
摇摆误差 基线误差
摇摆误差
定义： 一.定义： 定义 当船舶摇摆时， 当船舶摇摆时，由于船舶摇摆加速度引起的惯性力 作用于单转子罗经的控制设备上而使主轴偏离其稳 定位置所产生的误差。 定位置所产生的误差。 特点： 二.特点： 特点 •与罗经的结构参数、罗经的安装位置、船舶的摇摆 与罗经的结构参数、罗经的安装位置、 与罗经的结构参数 姿态、地理纬度和船舶的摇摆方向等参数有关。 姿态、地理纬度和船舶的摇摆方向等参数有关。 •在象限航向上航行且横摇时，摇摆误差最大。 在象限航向上航行且横摇时， 在象限航向上航行且横摇时 摇摆误差最大。
第一类冲击误差的特点及补偿法 1.发生在机动终了时刻 发生在机动终了时刻 2.当 当
φ = φ0时 BΙ = 0
约1小时左右自动消失 小时左右自动消失
3.当 φ ≠ φ 0时 BΙ ≠ 0 当
cos ϕ BI = (α rv 2 − α rv1 )( − 1) cos ϕ 0 的变化规律是：往北加速时， BΙ 的变化规律是：往北加速时，当航行纬度小于
第一类冲击误差 设船舶在北纬某处，航向为C作加速机动航行 作加速机动航行。 设船舶在北纬某处，航向为 作加速机动航行。 机动前的航速为V1， 机动前的航速为 ，则主轴的稳定位置为 r1 机动后的航速为V2， 机动后的航速为 ，则主轴的稳定位置为 r2 船舶机动末了时刻主轴的位置为A点 船舶机动末了时刻主轴的位置为 点 速度误差之差： 速度误差之差： α rv = α rv 2 − α rv1 = (V2 − V1 ) cos C = ∆
MD α r = − M tgϕ Hω 2 θ r = − M
KZ αr = − tgϕ KY
Hω 2 θr = − KY
•垂直轴阻尼法是纬度误差产生的根本原因 垂直轴阻尼法是纬度误差产生的根本原因
纬度误差的大小与方向： 二.纬度误差的大小与方向： 纬度误差的大小与方向
由：V1=u3 , V2=u2 有：Hω1 αr=－MDθr － H ω 2=－M θr － 求得： αr ϕ =－MD/M tg ϕ 求得： － •误差大小与罗经的结构参数有关，且 误差大小与罗经的结构参数有关， 误差大小与罗经的结构参数有关 随纬度的增大而增大。 随纬度的增大而增大。 •北纬偏东误差，南纬偏西误差。 北纬偏东误差， 北纬偏东误差 南纬偏西误差。 •采用短轴阻尼法的罗经才有的误差 采用短轴阻尼法的罗经才有的误差
第二章 误差及消除
•纬度误差 纬度误差 •速度误差 速度误差 •冲击误差 冲击误差 •其他误差 其他误差
纬度误差
纬度误差产生的原因： 一.纬度误差产生的原因： 纬度误差产生的原因 垂直轴阻尼法是纬度误差产生的根本原因主轴在r点 垂直轴阻尼法是纬度误差产生的根本原因主轴在 点 获得稳定的物理意义 ： (1)相对于水平面达到平衡 相对于水平面达到平衡:V1=u3 相对于水平面达到平衡 (2)相对于子午面达到平衡 相对于子午面达到平衡:V2=u2 相对于子午面达到平衡
速度误差(speed error) 速度误差
一．定义： 定义： 船舶作恒速恒向航行时， 船舶作恒速恒向航行时，罗经主轴的稳定 位置与罗经在静止基座上主轴的稳定位置之 间在方位上的偏差角. 间在方位上的偏差角 影响因素： 、 、 影响因素：V、C、φ
二.产生原因
图2－3 －
船舶运动速度产生新的牵连动分量
五.速度误差消除
1.速度误差校正表 速度误差校正表 把αrv按不同的航速V航向C和地纬度φ计算后绘成表格或图表 的形式,以便使用罗经时查用 以便使用罗经时查用。 的形式 以便使用罗经时查用。 使用时注意: 使用时注意 （1）据航速、航向和纬度来查速度误差值。 ）据航速、航向和纬度来查速度误差值。
（2）在书中的表上，按航海习惯规定：正号为东差；负号 ）在书中的表上，按航海习惯规定：正号为东差； 为西差。 为西差。 （3）真航向＝罗经航向＋速度误差 ）真航向＝罗经航向＋ （4）若表中无对应的V、C和纬度时，可用内插法或选取 ）若表中无对应的 、 和纬度时， 和纬度时 与其接近的数值。 与其接近的数值。 2.外补偿法 转动罗经基线或刻度盘 3.内补偿法 施加垂直轴补偿力矩，产生V 以抵消 以抵消V 施加垂直轴补偿力矩，产生 1`以抵消 3
三.补偿法 补偿法 •外补偿法：转动罗经基线或刻度盘 外补偿法： 外补偿法 •内补偿法：对罗经施加补偿力矩， 内补偿法： 内补偿法 对罗经施加补偿力矩， 使主轴返回子午面 •两种方法下主轴稳定位置的区别？ 两种方法下主轴稳定位置的区别？ 两种方法下主轴稳定位置的区别
补偿力矩的施加方案 A.施加垂直轴补偿力矩 (Sperry MK37型 ) 施加垂直轴补偿力矩 B.施加水平轴补偿力矩 (阿玛—勃朗10型 ) 施加水平轴补偿力矩
图2－7 －
3.船舶机动终了时 主轴的进动超过了r2而抵达 处 船舶机动终了时,主轴的进动超过了 而抵达1处 船舶机动终了时
图2－8 －
舒拉条件：不产生第一类冲击误差的条件
Re H T0 = 2π = 2π = 84.4 min Mω1 g
或:
φ =φ 0
（罗经的设计纬度） 罗经的设计纬度）
结论： 结论： 当摆式罗经的等幅摆动周期等于84.4分钟时， 分钟时， 当摆式罗经的等幅摆动周期等于 分钟时 在船舶机动持续时间内罗经主轴将由旧的稳定位置非 周期地过渡到新的稳定位置而不产生第一类冲击误差
三、摇摆误差的消除： 摇摆误差的消除： 下重式（安许茨）罗经：采用双转子。 下重式（安许茨）罗经：采用双转子。 液体连通器（斯伯利）罗经：采用高粘性的硅油。 液体连通器（斯伯利）罗经：采用高粘性的硅油。 电控式罗经： 电控式罗经：采用在强阻尼电磁摆内设置高粘性 硅油。 硅油。
总的消除原则:增长陀螺球的摇摆周期 总的消除原则 增长陀螺球的摇摆周期
消除方法（ 三.消除方法（大于 消除方法 大于0.5º时） 时 消除步骤： 消除步骤： （1）先消除分罗经基线误差 ） （2）后消除主罗经基线误差 ） 基线偏左舷，罗方位<真方位，东误差；基线偏右 真方位， 基线偏左舷，罗方位 真方位 东误差； 罗方位>真方位 西误差。 真方位， 舷，罗方位 真方位，西误差。 罗经误差的修正公式： 罗经误差的修正公式： 真航向（ ） 罗航向 罗航向（ ） 误差（ 真航向（TC）=罗航向（CC）±误差（△C） ） 东误差取+，西误差取-） （东误差取 ，西误差取 ）
3.第二类冲击误差的补偿法： 第二类冲击误差的补偿法： 第二类冲击误差的补偿法 •高于和等于设计纬度时， BI与BII符号相同， 高于和等于设计纬度时， 与 符号相同， 高于和等于设计纬度时 符号相同 B=BI+BII， ， •可关闭阻尼器，减小总的冲击误差。 可关闭阻尼器， 可关闭阻尼器 减小总的冲击误差。 •低于设计纬度时， BI与BII符号相反， 低于设计纬度时， 与 符号相反， 低于设计纬度时 符号相反 B=BI－BII， － ， •不关闭阻尼器，减小总的冲击误差。 不关闭阻尼器， 不关闭阻尼器 减小总的冲击误差。 •可以将设计纬度定为 °，则船舶大部分时 可以将设计纬度定为60° 可以将设计纬度定为 间使航行在低于设计纬度状态， 间使航行在低于设计纬度状态，因此可以不装 阻尼开关 。
冲击误差
一．定义 船舶作机动航行时由于作机动航行的加速度引起 的惯性力作用于陀螺罗经上而使主轴偏离其稳定 位置所产生的误差B。 位置所产生的误差 。 二．冲击误差的分类 第一类冲击误差：惯性力作用于控制设备上（ ） 第一类冲击误差：惯性力作用于控制设备上（BI） 第二类冲击误差： 第二类冲击误差：惯性力作用于阻尼设备上 （BII） ）
航速的北向分量 船舶所在的水平面 的北半部向下偏转 陀螺仪主轴产生 向上的视运动
主轴向西偏离一个 方位角
注:本例为北半球航行 船舶且具有北向分速 度时的情况
四.大小及特性
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ在上图中根据V1=V3,有
VN VE (ω1 + )α rv = Re Re
V cos C Re V cos C = α rv = V sin C Reω e cos ϕ + V sin C ω1 + Re
Reω e cos ϕ ∆V N Reω e cos ϕ