Уничтожение девиации магнитного компаса способом эри

Лабораторная работа №7: Уничтожение полукруговой девиации способом средней девиации (способом Эри)

Перед выполнением работы студентам следует ознакомиться с материалами пособия [1] стр. 54 – 60 и настоящими методическими указаниями.

Лабораторная работа выполняется в следующей последовательности:

1. Определить МП двух предметов или взять их из предыдущей работы (см. работу №6) согласно указаниям преподавателя.

2. Вычислить курсовые углы предметов для магнитных курсов 0, 90, 180 и 270 по формуле КУ = МП – МК. Все данные расчетов и наблюдений внести в табл.9.

3. Лечь на МК = 0 по КУ₁ и проверить правильность положения судна по КУ второго объекта; поперечными магнитами в нактоузе уничтожить наблюдаемую девиацию до нуля.

4. Лечь на МК = 180; с помощью тех же магнитов уменьшить девиацию в два раза. Сила C’lH уничтожена.

5. Лечь на МК = 90; С помощью продольных магнитов уничтожить девиацию до нуля.

6. Лечь на МК = 270 по вычисленному курсовому углу. Перемещая те же продольные магниты уничтожить девиацию наполовину. Сила B’lH уничтожена.

7. На восьми главных и четвертных курсах взять ОКП трех отдаленных предметов, контролируя точность по разностям ОКП и данные занести в табл. 10. Вычислить ОМП и девиацию на каждом курсе. Вычисление проконтролировать расчетом суммы девиаций для каждого объекта, величина которой не должна превышать 0,4° по абсолютной величине.

Пример заполнения таблицы при уничтожении девиации

Источник

Магнитные компасы. Уничтожение девиации способом Эри

Магнитные компасы используются наряду с гирокомпасом на судах в качестве курсоуказателя, а также для определения места судна в море по пеленгам береговых ориентирах и небесных светил. Компас, используемый для пеленгования и для контроля курса, наз. главным. Компас , находящейся в рулевой рубке, по показаниям которого рулевой удерживает судно на заданном курсе, наз. путевым.

Уничтожение девиации способом Эри.

Этот способ предусматривает компенсацию двух сил: ВλН и СλН. Задача состоит в том, чтобы в результате наблюдений найти такое положение магнитов-уничтожителей, при котором продольные магниты будут компенсировать силу ВλН, а поперечные — силу СλН.

Рассмотрим самый распространенный вариант применения способа Эри, когда приведение судна на заданный магнитный курс осуществляется с помощью гирокомпаса. В этом случае рекомендуется такая последовательность действий:

привести судно на магнитный курс N (0 0 ) . для этого надо лечь по гирокомпасу на курс

В данном случае ( при МК =0 0 ) K_r.k=d- Δ_rk

выдержав судно на магнитном курсе N (0 0 ) в течение нескольких минут , заметить отсчет курса K_м.k судна по магнитному компасу и вычислить девиацию δ _N по формуле

Для магнитного курса МК = 0 0 формула δ _N= МК — K_м.k принимает вид:

продолжая лежать на магнитном курсе N (0 0 ) и действуя поперечными магнитами-уничтожителями , добиться, чтобы отсчет курса К _м.к судна по картушке магнитного компаса стал равен 0 0 . т.е. надо довести значение девиации δ _N до нуля.

привести судно на магнитный курс S ( 180 0 ) . для этого надо лечь по гирокомпасу на курс K_r.k=MK+d- Δ_rk= 180 0 + d- Δ_,

выдержав судно на магнитном курсе в течении нескольких минут, заметить отсчет К_м.к курса по магнитному компасу и определить девиацию δ_S по формуле δ_S=180 0 — К_м.к

действуя поперечными магнитами –уничтожителями, добиться, чтобы девиация δ_S уменьшилась в два раза. При этом сила СλН будет скомпенсирована.

привести судно на магнитный курс Е ( 90 0 ), т.е. лечь по гирокомпасу на курс K_r.k=90 0 +d- Δ_rk

спустя несколько минут определить девиацию δ_Е (δ_Е=90 0 — К _м.к) и, действуя продольными магнитами-уничтожителями, довести наблюдаемую девиацию δ_Е до нуля ( отсчет курса по картушке магнитного компаса при этом должен стать равным 90 0 ).

привести судно на магнитный курс W (270 0 ) т.е. лечь по гирокомпасу на курс K_r.k=270 0 +d- Δ_rk.

Спустя несколько минут определить девиацию δ_w (δ_w=270 0 — К _м.к) и действуя продольными магнитами-уничтожителями довести наблюдаемую девиацию δ_w до половинного значения. При этом сила ВλН будет скомпенсирована. Полукруговая девиация уничтожена.

При применение способа Эри без использования гирокомпаса сущность действий остается такой же, отличие состоит в том, что приведение судна на магнитные курсы N S E W осуществляются иным путем, например по курсовому углу отдаленного предмета или створа, магнитный пеленг (МП) которого известен. Предварительно вычисляют значение курсового угла.

Для магнитных курсов N (0 0 ), Е (90 0 ), S(180 0 ), W(270 0 ), эта формула принимает вид КУ _N = МП — 0 0 , КУ _Е = МП — 90 0 , КУ _S = МП — 180 0 , КУ _W = МП — 270 0 ,

Следует иметь в виду , что азимутальный круг магнитного компаса как и картушка , имеет разбивку на 360 0 поэтому отсчет КУ должен быть всегда положительным в пределах от 0 до 360 0 .

Чтобы лечь на заданный магнитный курс надо заранее установить пеленгатор компаса по азимутальному кругу на отсчет курсового угла расчитаного по формулам КУ _N = МП — 0 0 , КУ _Е = МП — 90 0 , КУ _S = МП — 180 0 , КУ _W = МП — 270 0 .

Магнитное направление на отдаленный предмет должно быть известно. Оно , в частности, может быть предварительно определено путем пеленгования отдаленного объекта (или створа) на восьми компасных курсах судна и расчета МП по формуле

также возможно уничтожение полукруговой девиации способом Колонга, основанного на измерении горизонтальных магнитных сил при помощи дефлектора. В настоящее время применяется два типа этого прибора: дефлектор Колонга и дефлектор с равномерной шкалой.

Источник

69. Магнитные компасы. Уничтожение девиации способом Эри.

Магнитные компасы используются наряду с гирокомпасом на судах в качестве курсоуказателя, а также для определения места судна в море по пеленгам береговых ориентирах и небесных светил. Компас, используемый для пеленгования и для контроля курса, называется главным. Компас , находящейся в рулевой рубке, по показаниям которого рулевой удерживает судно на заданном курсе, называетсяпутевым.

Начиная с 1985 г. на судах Минморфлота устанавливается только компас КМ145-С. Компасы УКП-М, КМО-Т и «Сектор» снимаются с производства.

Компас КМ145-С имеет четыре модификации. В трех (КМ145-С1, КМ145-С2, КМ145-СЗ) передача показаний компаса с ходового мостика к рулевому выполнена на базе геометрической оптики (зеркал), подобно компасу КМО-Т. В модификации КМ145-С4 для дистанционной передачи показаний используется стекловолокно. Последние две модификации имеют дополнительно электрическую дистанционную передачу показаний и предназначаются для работы в составе модуля курсоуказания навигационного комплекса.

Уничтожение полукруговой, четвертной и креновой девиаций и определение остаточной девиации у всех компасов производятся по одинаковой методике. Для упрощения и экономии ходового времени уничтожение полукруговой девиации и определение остаточной следует производить по сличению с гирокомпасом. Перед уничтожением девиации и ее определением судно должно лежать на курсе в течение 2—3 мин, все подвижное железо вблизи компаса (стрелы, краны, шлюпбалки и т. п.) должно быть закреплено по-походному.

Если уничтожение девиации или ее определение производится после длительной стоянки в порту на одном курсе, то до начала девиационных работ следует описать одну-две циркуляции, давая машине переменные хода. Девиационные работы следует выполнять на среднем или малом ходу. Производить пеленгования и сличение на циркуляции недопустимо.

Во время пеленгования необходимо следить за горизонтальностью котелка.

Определение и вычисление коэффициентов и таблицы девиации следует производить с точностью 0,5°.

При правильной установке котелка в нактоузе отсчет 0° по азимутальному кругу должен быть обращен в корму.

Уничтожение девиации способом Эри.

Этот способ предусматривает компенсацию двух сил: ВλН и СλН. Задача состоит в том, чтобы в результате наблюдений найти такое положение магнитов-уничтожителей, при котором продольные магниты будут компенсировать силу ВλН, а поперечные — силу СλН.

Рассмотрим самый распространенный вариант применения способа Эри, когда приведение судна на заданный магнитный курс осуществляется с помощью гирокомпаса. В этом случае рекомендуется такая последовательность действий:

привести судно на магнитный курс N(0 0 ) . для этого надо лечь по гирокомпасу на курс

выдержав судно на магнитном курсе N(0 0 ) в течение нескольких минут , заметить отсчет курсаK_м.kсудна по магнитному компасу и вычислить девиацию δ_N по формуле

Для магнитного курса МК = 0 0 формула δ_N= МК -K_м.k принимает вид:

продолжая лежать на магнитном курсе N(0 0 ) и действуя поперечными магнитами-уничтожителями , добиться, чтобы отсчет курса К_м.ксудна по катушке магнитного компаса стал равен 0 0 . т.е. надо довести значение девиации δ_Nдо нуля.

привести судно на магнитный курс S( 180 0 ) . для этого надо лечь по гирокомпасу на курсK_r.k=MK+d-Δ_rk= 180 0 +d-Δ_,

выдержав судно на магнитном курсе в течении нескольких минут, заметить отсчет К_м.ккурса по магнитному компасу и определить девиацию δ_Sпо формуле δ_S=180 0 — К_м.к

действуя поперечными магнитами –уничтожителями, добиться, чтобы девиация δ_Sуменьшилась в два раза. При этом сила СλН будет скомпенсирована.

привести судно на магнитный курс Е ( 90 0 ), т.е. лечь по гирокомпасу на курсK_r.k=90 0 +d-Δ_rk

спустя несколько минут определить девиацию δ_Е(δ_Е=90 0 — К_м.к) и, действуя продольными магнитами-уничтожителями, довести наблюдаемую девиацию δ_Едо нуля (отсчет курса по картушке магнитного компаса при этом должен стать равным 90 0 ).

привести судно на магнитный курс W(270 0 ) т.е. лечь по гирокомпасу на курсK_r.k=270 0 +d-Δ_rk.

Спустя несколько минут определить девиацию δ_w(δ_w=270 0 — К_м.к) и действуя продольными магнитами-уничтожителями довести наблюдаемую девиацию δ_wдо половинного значения. При этом сила ВλН будет скомпенсирована. Полукруговая девиация уничтожена.

При применении способа Эри без использования гирокомпаса сущность действий остается такой же, отличие состоит в том, что приведение судна на магнитные курсы NSEWосуществляются иным путем, например по курсовому углу отдаленного предмета или створа, магнитный пеленг ( МП) которого известен. Предварительно вычисляют значение курсового угла.

Для магнитных курсов N(0 0 ), Е (90 0 ),S(180 0 ),W(270 0 ), эта формула принимает вид КУ_N= МП — 0 0 , КУ_Е= МП — 90 0 , КУ_S = МП — 180 0 , КУ_W = МП — 270 0 ,

Следует иметь в виду, что азимутальный круг магнитного компаса как и катушка, имеет разбивку на 360 0 поэтому отсчет КУ должен быть всегда положительным в пределах от 0 до 360 0 .

Чтобы лечь на заданный магнитный курс надо заранее установить пеленгатор компаса по азимутальному кругу на отсчет курсового угла расчитаного по формулам КУ_N= МП-0 0 , КУ_Е= МП — 90 0 , КУ_S = МП — 180 0 , КУ_W = МП — 270 0 .

Магнитное направление на отдаленный предмет должно быть известно. Оно, в частности, может быть предварительно определено путем пеленгования отдаленного объекта (или створа) на восьми компасных курсах судна и расчета МП по формуле

также возможно уничтожение полукруговой девиации способом Колонга, основанного на измерении горизонтальных магнитных сил при помощи дефлектора. В настоящее время применяется два типа этого прибора: дефлектор Колонга и дефлектор с равномерной шкалой.

Источник

almukantarat

almukantarat

В предыдущих частях мы получили ответ на вопрос, можно ли использовать магнитный компас, девиация которого составляет несколько десятков градусов. Правильный ответ – нет. Девиацию нужно уничтожать. Как об уничтожении девиации говорит теория, что мы имеем на практике. Обо всем об этом читайте далее…

Итак, подытожим выводы, которые мы получили в предыдущих частях конспекта по магнитно-компасному делу. Прежде всего, еще раз давайте детально разберемся, зачем нужно обязательно уничтожать девиацию, почему ее нельзя просто учесть в виде поправки.

Причина первая – огромные погрешности при определении девиационных поправок. Как мы помним, девиация – величина переменная и зависит от курса судна. Для ее определения необходимо, чтобы судно двигалось известным магнитным курсом. Но проблема состоит в том, что управление судном осуществляется по компасному курсу, а девиация для одних и тех же компасных и магнитных курсов будет значительно отличаться по величине. Поэтому, при большой девиации потребуется иметь две таблицы поправок – одну для магнитных курсов, другую – для компасных. Кроме того, при выборе девиации из таблиц для промежуточных курсов, что делается всегда простым интерполированием, может быть допущена значительная ошибка, в виду того, что при большой девиации непропорциональность ее изменения от курса не особенно заметна. Еще один подвох может состоять в том, что изменение курса по компасу при большой девиации может не соответствовать действительному повороту судна: повернули по компасу на 20°, а в реальности, за счет изменения девиации – на все 40°. А в отдельных случаях можно вообще увидеть парадоксы, например, когда при повороте судна вправо компасный курс будет уменьшаться, вместо того, чтобы увеличиваться.

Но есть другая, главная причина необходимости уничтожения девиации. Если у компаса девиация велика, то это означает, что силы, вызывающие девиацию, соизмеримы с направляющей силой магнитного поля Земли. При этом может оказаться, что эти силы на некоторых курсах будут так направлены относительно магнитного меридиана, что их равнодействующая окажется равной нулю, и картушка компаса при изменении курса просто будет поворачиваться вместе с судном. Таким компасом станет невозможно пользоваться. Поэтому вывод однозначен. При больших значениях девиации ее нужно уничтожать.

Принципы уничтожения девиации

Для уничтожения девиации используются постоянные магниты и мягкое железо, с помощью которых создают силы, компенсирующие влияние «судового железа». Как я уже писал ранее, при уничтожении девиации руководствуются следующим правилом: силы, происходящие от твердого судового железа, нужно компенсировать с помощью постоянных магнитов, а силы от индуктивного магнетизма мягкого судового железа — с помощью элементов из мягкого ферромагнитного материала. Правильная установка компенсаторов — это и есть задача, которую требуется решать для уничтожения девиации.

Для капитана яхты актуальным является уничтожение только полукруговой девиации. Основным способом уничтожения полукруговой девиации, в данном случае, будет так называемый «способ Эри», названный так в честь Джоржа Бидля Эри (George Biddell Airy), британского математика и астронома, директора Гринвичской обсерватории. В 1839 году Джорж Эри опубликовал обоснование данного способа в своей работе «Experiments on Iron-built Ships, instituted for the purpose of discovering a correction for the deviation of the Compass produced-by the Iron of the Ships».

George Biddell Airy

Суть способа предельно проста. Сначала судно ложится на один из главных магнитных курсов, например 0° и на этом курсе девиация уничтожается до нуля с помощью компенсационных магнитов-уничтожителей перпендикулярных меридиану. Затем судно ложится на обратный курс, на котором девиация уменьшается до половины теми же магнитами. После чего судно ложится на курс, перпендикулярный предыдущему, где девиация опять уничтожается до нуля, с помощью магнитов опять-таки перпендикулярных меридиану, после чего судно ложится на обратный курс и компенсирует девиацию до половины. Таким образом, яхта последовательно ложится на четыре главных магнитных курса. Поэтому способ Эри еще называют способом уничтожения девиации «Четырех главных магнитных курсов».

Очевидно, что для определения девиации необходимо знать магнитное направление – ложиться не на компасный, а на магнитный курс. В условиях яхты его можно определить с помощью ручного магнитного пеленгатора, если поместить его вдали от источников девиации.

При больших значениях девиации, рекомендуется, перед тем как приступать к уничтожению, сначала уменьшить ее значение способом «полу-Эри». Суть этого способа заключается в том, что на любых двух перпендикулярных главных магнитных курсах соответствующими магнитами девиация уничтожается до нуля. Например, на курсе 0° и 90°. После этого уже приступают к уничтожению девиации основным способом на четырех главных магнитных курсах.

Несмотря на то, что яхтенные компасы не оборудуются классическими нактоузами, тем не менее, большинство из них укомплектовано соответствующими компенсационными устройствами, состоящими из двух перпендикулярных магнитов. Перемещая эти магниты и добиваются уничтожения девиации.

Яхтенный магнитный компас Plastimo 135 с компенсационным устройством в нижней части

Полностью уничтожить девиацию невозможно, поэтому остаточные значения определяют, сводят в таблицы и используют в виде поправок компаса.

Определить остаточную девиацию и составить девиационные таблицы не сложно. Для этого достаточно на главных восьми магнитных курсах сличить измеренный пеленг на некоторый объект с известным магнитным пеленгом. Так гласит теория. Основная сложность для проведения этой операции на яхте – это отсутствие пеленгаторного устройства на яхтенных магнитных компасах. Решить эту проблему можно несколькими способами. Самый очевидный – это использовать ручной магнитный компас-пеленгатор. Выбрав место на яхте, где девиационные силы минимальны, можно добиться того, чтобы яхта следовала заданным магнитным курсом, снимая показания с путевых магнитных компасов яхты. По результатам наблюдений строим график по полученным точкам. На основании графика строим девиационную таблицу. Учитывая, что цена деления типовых магнитных яхтенных компасов 2-5 градусов, этот способ даст вполне удовлетворительный результат, т.к. погрешности удержания яхты на курсе и погрешности определения этого курса с помощью ручного магнитного компаса-пеленгатора будут одного порядка.

Ручной магнитный компас-пеленгатор

В качестве альтернативы ручному магнитному компасу-пеленгатору можно использовать GPS навигатор. При точности определения места с погрешностью 5 метров можно по известному местоположению рассчитать магнитные направления на береговые ориентиры и использовать их для покладки яхты на нужный курс.

На крайний случай, в условиях отсутствия заметного дрейфа и течения, можно использовать значения путевого угла по показаниям GPS навигатора для расчета необходимого магнитного курса. Тут как подскажет капитану его изобретательность.

В любом случае знание достоверной поправки компаса, регулярный контроль показаний компаса всеми доступными способами являются обязательными составляющими хорошей морской практики. И наоборот, пренебрежение этими элементарными вещами может привести к неожиданным последствиям, например, как пятнадцатилетнего капитана из одноименного романа Ж.Верна. Кстати, напомню, что когда-то я писал об этом эпизоде в статье «Ошибка Жюля Верна» на нашем сайте.

Удачи вам на морских просторах! Мореплавание должно быть безопасным.

П.А. Нечаев, В.В. Григорьев «Магнитно-компасное дело»
В.В. Воронов, Н.Н. Григорьев, А.В. Яловенко «Магнитные компасы»
NATIONAL GEOSPATIAL-INTELLIGENCE AGENCY «HANDBOOK OF MAGNETIC COMPASS ADJUSTMENT»

Источник