Электронные приборы

1. РАСЧЕТ ПОГРЕШНОСТЕЙ  ТСС И ОЦЕНКА ИХ ВЛИЯНИЯ  НА ТОЧНОСТЬ СУДОВОЖДЕНИЯ

Исходные данные для курсового  проекта по ТСС

n=

6

порядковый номер в  списке группы

l=

3

последняя цифра номера группы

m=

9

r=

1

1.1 Расчет кривой  суммарной инерционной погрешности  гирокомпасов 

Курс-4  и "Вега".

ЗАДАНИЕ 1.1.1.

Произвести  расчет и построение кривой суммарной  инерционной погрешности 

гирокомпаса "Курс-4"

Исходные данные:

j=

0

град

A=

-5,185E-04

с/м

ГКК1=

9

град

C=

1,476E-03

с/м

V1=

16

уз

Y=

74,31

град

ГКК2=

174

град

V2=

19

уз

DVN=

V2cosГКК2-V1cosГКК1=

-17,83525

м/с

Рассчеты:

1)расчет суммарной инерционной  погрешности производится по  формуле:

DVN

изменение северной составляющей скорости судна

м/с

Wd

частота затухающих колебаний гиросферы

1/с

h

коэффициент затухания

1/с

m

коэффициент апериодического члена

1/с

A,C

постоянные интегрирования

с/м

Y

начальная фаза

град

Таблица 1.1

Зависимость параметров от широты

j

0

10

20

30

40

50

60

70

80

m

*10-4

7,276

7,33

7,391

7,563

7,852

8,312

9,245

10,65

12,76

h

*10-4

3,862

3,835

3,805

3,718

3,575

3,344

2,878

2,175

1,12

Wd

*10-4

14,64

14,54

14,11

13,42

12,39

11,05

9,279

7,213

4,807

m=

0,0007276

1/c

Wd=

0,001464

1/c

h=

0,0003862

1/c

2) используя значения DVN , A , C , Y ,  а также данные табл. 1 рассчитаем суммарную инерционную

погрешность гирокомпаса "Курс-4" в интервале времени от t=0 до t=7200 c шагом 180 с.

Результаты расчетов представим в виде таблицы 1.2 и графика 1.1.

Результаты расчета  dj

Таблица 1.2

t

0

180

360

540

720

900

1080

1260

1440

1620

 dj

-0,922

-0,942

-0,863

-0,707

-0,498

-0,261

-0,018

0,212

0,411

0,569

t

1800

1980

2160

2340

2520

2700

2880

3060

3240

3420

 dj

0,678

0,736

0,744

0,708

0,633

0,531

0,410

0,282

0,154

0,036

t

3600

3780

3960

4140

4320

4500

4680

4860

5040

5220

 dj

-0,067

-0,149

-0,207

-0,242

-0,254

-0,245

-0,219

-0,180

-0,133

-0,082

t

5400

5580

5760

5940

6120

6300

6480

6660

6840

7020

 dj

-0,031

0,016

0,057

0,089

0,111

0,123

0,125

0,119

0,106

0,087

t

7200

 dj

0,065

Задание 1.1.2

Произвести расчет кривой суммарной инерционной погрешности  ГАК "Вега",

возникающей при маневрировании

Исходные данные:

N=

-2,324E-01

Dt_м=

49

M=

2,72E-01

Y=

-60,65

1.1 Рассчитываем значение  средней угловой скорости поворота  судна по формуле:

w=

    (ГКК2-ГКК1)  /  57.3 * Dtм =

0,058767

1/с

1.2 Выражаем скорость судна  в м*с-1

V=

8,23

м/с

1.3 Рассчитываем значение  суммарной инерционной погрешности  ГАК "Вега":

m=

0,02565

h=

0,0003875

Вычисленные значения d_j сведем в таблицу 1.3

Таблица 1.3

t

d_j

t

d_j

t

d_j

t

d_j

0

13,017

1800

-2,711

3600

-0,848

5400

0,916

180

-5,509

1980

-2,934

3780

-0,489

5580

0,868

360

-3,247

2160

-3,020

3960

-0,158

5760

0,794

540

-1,975

2340

-2,983

4140

0,135

5940

0,700

720

1,755

2520

-2,841

4320

0,385

6120

0,593

900

0,669

2700

-2,613

4500

0,588

6300

0,478

1080

-0,300

2880

-2,318

4680

0,743

6480

0,360

1260

-1,132

3060

-1,976

4860

0,851

6660

0,244

1440

-1,813

3240

-1,606

5040

0,913

6840

0,135

1620

-2,339

3420

-1,224

5220

0,933

7200

0,034

По данным таблицы 1.3 построен график суммарной инерционной девиации, представленной на рис. 1.2

1.2 Оценка влияния погрешностей  гирокомпасов на точность судовождения.

Задание 1.2.1

Произвести оценку возможной  погрешности определения места  судна по двум пеленгам после маневра,

обусловленную инерционной девиацией гирокомпаса.

Исходные данные:

j=

0

град

L=

20,9

миль

V1=

16

уз

A12=

69

град

V2=

19

уз

ГКП1=

193

град

ОГКП1=

13

град

373

ГКП2=

125

град

ОГКП2=

305

град

305

Задание 1.2.1 (А)

Работа с гирокомпасом "Курс-4 "

  Порядок выполнения и начальные  данные такие же как и в  пункте А, за исключением того , что значение

суммарной инерционной погрешности  определяется по кривой суммарной инерционной  погрешности

для ГК "Курс-4"

''+''

''-''

d_j(t_об)=

0,7

град

t_об=

5760

сек

0,744

-0,942

ОИП1

536,80

ИП₁=

356,8

град

ИП₂=

125,7

град

ОИП2

305,74

ОИП₁=

176,8

град

ОИП₂=

305,7

град

ОИП1

536,80

ОИП2

305,74

Результаты определения места судна

Таблица 1.4

t_об

d_j

ИП₁

ИП₂

r

сек

град

град

град

мили

5760,00

0,744

356,8

125,7

4,70

Задание 1.2.1 (Б)

Работа с гирокомпасом "Вега "

Используя график суммарной инерционной  девиации, на момент времени t_об=t_мах сек. , находим

величину суммарной инерционной девиации:

d_j(t_об)=

-5,509

t_об=

2180

cek

''+''

'-''

13,017

-5,509

2.2 Определение величины погрешности,  допущенной при определении места  судна,

обусловленной инерционной девиацией:

Определим вначале обратные пеленга  ориентиров, исправленные значением d_j(t_об)

по формуле:

ИП1=ГКП1+dj(tот)

ИП2=ГКП2+dj(tот)

ИП₁=

187,5

ИП₂=

119,5

ОИП1

367,5

ОИП1

367,5

ОИП₁=

7,5

ОИП₂=

299,5

ОИП2

299,5

ОИП2

299,5

Сняв расстояние r, которое будет между точками М1 и М2, получим величину погрешности определения

места судна после выполнения маневра. Представим полученные данные в таблице:

Результаты определения места судна

Таблица 1.5

t_об

d_j

ИП₁

ИП₂

r

сек

град

град

град

мили

2180

-5,509

187,5

119,5

1,3

Графическое решение задач А  и Б представлено соответственно на рисунке 

Задание 1.2.2.

  Произвести оценку  погрешности определения поправки  гирокомпаса по створу после  маневра.

Исходные данные:

j=

0

град

ГКК1'=

189

град

V1=

16

уз

ГКК2'=

354

град

V2=

19

уз

V1'=

21

уз

V2'=

14

уз

Задание 1.2.2.(А)

Определение поправки ГК "Курс-4"

В момент времени t_DГК = 0 сек., т.е. Сразу после маневра, произвели определение DГК. Используя график

суммарной инерционной девиации ГК из задания 1.1.1(рис1.1) выбираем величину суммарной инерционной девиации

на момент времени t_DГК =0 сек. Величина погрешности E_DГК, допущенной в определении величины поправки ГАК

в момент времени t_DГК = 0 сек., определяется по формулам:

EDГК= - dj(tDГК)ф

dj(tDГК)ф=dj(tDГК) * DVN' / DVN

dj(tDГК)=

-0,922

град

DV'N=V'2 cos(ГКК'2) - V'1 cos(ГКК'1)=

34,664762

уз

dj(tDГК)ф=

0,92

град

EDГК=

-0,92

град

Полученные данные представим в  таблице:

Погрешность определения DГК по створу после маневра судна

Таблица 1.7

t_DГК=0 сек

j, град

Vo, уз

ГКК₁, град

ГКК₂, град

E_DГК, град

0

0

21

189

354

-0,92

Задание 1.2.2.(Б)

Определение поправки ГК "Вега"

В момент времени t_DГК = 0 сек., т.е. Сразу после маневра, произвели определение DГК. Используя график

суммарной инерционной девиации ГАК  из задания 1.1.1  (рис. 1.2) выбираем величину суммарной инерционной девиации

на момент времени t_DГК =0 сек. Величина погрешности E_DГК, допущенной в определении величины поправки ГАК

в момент времени t_DГК = 0 сек., определяется по формуле:

E_DГК=

13,017

Полученные данные представим в  таблице:

Погрешность определения DГК по створу после маневра судна

Таблица 1.6

t_DГК=0 сек

j, град

V, уз

ГКК₁, град

ГКК₂, град

E_DГК, град

0

0

21,00

189

354

13,01731

Задание 1.2.3.

Оценить величину поперечного  линейного смещения судна, возникающего в результате

инерционной погрешности  гирокомпаса после маневрирования.

Задание 1.2.3.(А)

Управление судном производиться  по ГК "Курс-4"

  С кривой суммарной девиации (рис. 1.1) ГАК  "Курс-4" снимаем  значение времени, соответствующее  первому и 

второму максимальным смещениям t_d1 и t_d2 сек., которые равны моментам времени первого и второго

обращения в нуль суммарной инерциальной девиации.

 По полученным значениям  времени t_d1 и t_d2 рассчитываем величину максимального смещения d₁ и d₂ по формуле:

d₁=

57,411412

t_d1=

2970

d₂=

0

t_d2=

0

D=

57,411412

Представим полученные данные в  таблице:

Результаты рассчета поперечного  линейного сноса судна

Таблица 1.9

t_d1 сек

t_d2 сек

d₁,  метр.

d₂,  метр.

D, метр.

2970

0

57,4

0

57,4

Задание 1.2.3.(Б)

Управление судном производиться  по ГК "Вега"

Исходные данные:

j, град

V, уз

ГКК₁, град

ГКК₂, град

Dt_м, сек

0

16

9

174

49

  С кривой суммарной девиации (рис. 1.2) ГАК  "Вега" снимаем  значение времени, соответствующее  первому и 

второму максимальным смещениям t_d1 и t_d2 сек., которые равны моментам времени первого и второго

обращения в нуль суммарной инерциальной девиации.

 По полученным значениям  времени t_d1 и t_d2 рассчитываем величину максимального смещения d₁ и d₂ по формуле:

d₁=

492,23402

t_d1=

990

d₂=

-312,5221

t_d2=

4060

D=

804,75615

Представим полученные данные в  таблице:

Результаты рассчета поперечного  линейного сноса судна

Таблица 1.8

t_d1 сек

t_d2 сек

d₁,  метр.

d₂,  метр.

D, метр.

990

4060

492,2

-312,5

804,8

1.3 Магнитный компас.

Задание 1.3.1

  Определить девиацию  магнитного компаса по сличению  с гирокомпасом и рассчитать 

таблицу остаточной девиации

Исходные данные :

DГК=

0,09

град

a=

-0,03

град

1)  Рассчитаем остаточную девиацию  магнитного компаса для восьми  главных и четвертных курсов  по ф-ле

d = Кгк - Кмк + DГК - a

Расчет представим в форме таблицы 1.10

Расчет девиации по сличению

Таблица 1.10

Кмк

N (0)

NE (45)

E (90)

SE (135)

S (180)

SW (225)

W (270)

NW (315)

Кгк

1,70

46,84

90,90

134,43

178,30

223,16

269,10

315,56

dj

1,82

1,96

1,02

-0,45

-1,58

-1,72

-0,78

0,68

B=

0,9

C=

1,7

2) Для расчета таблицы остаточной  девиации магнитного компаса  с интервалом 10 градусов рассчитаем 

значения коэффициентов девиации

A=

1/8*(d1+d2+d3+d4+d5+d6+d7+d8)=

0,12

B=

1/4*(d3-d7+0.71*(d2+d4-d6-d8))=

0,90

C=

1/4*(d1-d5+0.71*(d2-d4-d6+d8))=

1,70

D=

1/4*(d2-d4+d6-d8)=

0,00

E=

1/4*(d1-d3+d5-d7)=

0,00

3) По полученным значениям коэффициентов  девиации A,B,C,Д,Е рассчитаем таблицу

остаточной девиации через 10 градусов используя основную формулу девиации:

d=A+ВsinK+CcosK+Dsin2K+Ecos2K

где К=Кмк

Результаты рассчета представим в  форме таблицы 1.11

Таблица 1.11

Кмк

d

Кмк

d

Кмк

d

Кмк

d

0

1,8

90

1,0

180

-1,6

270

-0,8

10

2,0

100

0,7

190

-1,7

280

-0,5

20

2,0

110

0,4

200

-1,8

290

-0,1

30

2,0

120

0,0

210

-1,8

300

0,2

40

2,0

130

-0,3

220

-1,8

310

0,5

50

1,9

140

-0,6

230

-1,7

320

0,8

60

1,8

150

-0,9

240

-1,5

330

1,1

70

1,6

160

-1,2

250

-1,3

340

1,4

80

1,3

170

-1,4

260

-1,1

350

1,6

90

1,0

180

-1,6

270

-0,8

360

1,8

Полученные результаты из таблицы 1.11 Таблица остаточной девиации

строим график остаточной девиации рис. 1 .5 график зависимости девиации от компасного курса