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В.Ю. РЕВЕНКО ЭЛЕКТРОНАВИГАЦИОННЫЕ ПРИБОРЫ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ РАЗДЕЛ ГИРОКОМПАСЫ Одесса-2011
313

гирокомпасы ревенко в.ю.

Sep 22, 2014

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    ISBN 978-966-2361-45-2

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    1 ( . 2.8, 1). , , .. - 1/4 .

    1) , - , .. - - .

    -

    Y-Y, . - Z-Z, - W, .. v4 = (), .

    N

    1

    2

    34

    5

    67

    8 v2v4

    v2

    v2

    v2

    v2

    v2

    v1

    v1

    v1

    v1

    v1

    v3v3

    v3

    v3

    o

    M

    M

    v4

    v3

    v2

    v4v4

    v4v1

    v2

    v3v4

    W E

    12

    r

    3

    6S N

    H

    P

    P

    5S

    N

    P

    P

    H

    4N

    S

    P

    P H

    3N

    S

    H

    P

    2NS

    P

    P

    H

    1NS

    P

    P

    H

    8NS

    P

    P

    H7H

    P

    NS

    . 2.11.

    41

  • - :

    v1 = () ; v2 = const W (

    ), - 2;

    v3 = () , - ( );

    v4 = () -.

    : v2; v1; - v4. v4 > v2 -, , .

    2) , .. . , , v4.

    , v3 + v4 (v3 ), v3 , v4 .

    3) 1/4 - , , , :

    = 0; = 0 v4 = 0, v3 = max .. = max. 4) -

    , . - , - . , , -, v4 -. v4 -.

    5) - , . , - , , -

    42

  • . 5 v3 = v2 + v4 - .

    6) , :

    = max, .. = max; v4 = max; v3 = 0, .. = 0. .2.11 ,

    W (2) (1), .. .

    7) 6) . . - , v4 . :

    = max v3 = max; = 0 .. = 0 , , v4 = 0. 8) -

    . , , . , ( 8), ( - 2). 3 , 2. .

    , - -, .

    2.3.3. . -

    -, , :

    (2.8)

    =++=

    =++

    0.)F(;0cos ~HH

    ;sin ~HCBH

    43

  • , - (2.1) (2.6), - , - (2.7).

    - (2.8) :

    = r = const; = r = const; = r = const. 0rr === , .. ,

    (1- ) . , :

    (2.9)

    (2.9) : r = 0. -, , .

    , r = r ( F 0) , , :

    r (B C) = sin~H . (2.10) (2.10), .. , 0:

    Bsin~H

    BCB

    r= .

    SB

    CB = (S

  • r ( 2.11) , - r, 1/S -, .

    , * = 60 r() = 0,1, r() = 0,23. r = r , -

    , , , r r, .

    r r Ly = Br + Cr, Y-Y . ( 2.11 2.12) :

    ( ) ( )

    ( ) ,sin~HCBsin~CB

    HCB

    HL

    2

    rryp ==

    =+== .. , , , - .

    . - (2.8) - , , . , .. - .

    , - :

    = C1 e mt + A e ht sin( dt + ), (2.13)

    C1 ; , -

    ; m, h ; d ; .

    45

  • . 2.12 .

    (2.13) C1 e mt - , -, . - A e ht sin(dt + ) - , . - - t .

    m > h, - (2.13) : 80 . - 100 . , , , .. , :

    = A e ht sin(dt + ).

    hte

    1C A

    1

    dT

    mteC1

    t

    2

    0

    1

    + = )tsin(eA dht +mteC1

    )tsin(eA dht +

    A

    sin

    . 2.12.

    46

  • Td d :

    == cos~C)(BH2

    2T

    dd ;

    Hcos~C)(B

    d= .

    , t

    ( ). - 30 40 . . - . 1,5 2,0 , . 2.12.

    Td f, - : f = 1/2 = 2/3 = 2 6 ( ), -. , - .

    2.4. 2.4.1. ,

    ( , , .) - .

    , Ly = B, -

    sincos~ 13 == . , ,

    , 1. - r=0.

    47

  • . , - , , , .. , - .

    , - . , , - .

    (. 2.13).

    N - Vc. W ( - Vc ). R

    ~/Vc .

    ~

    1cV

    R~NP

    E W

    N

    S

    R~1 1

    vH

    cV

    c

    c

    c

    cV

    W E

    S

    N

    1

    v

    cV

    H

    R~

    R~c

    .2.13.

    48

  • , - - 1. -, , . 1 . , , - v W (v ). -, .. - EW.

    , S v , - v .

    , .2.13, 1 , W , . - - NS, - . , -.

    - .

    - c Vc (. 2.14). :

    VN =Vc cos ; VE =Vc sin. . 2.15 -

    , , VN VE.

    cV

    EW

    N

    SEV

    NV

    .2.14

    49

  • . - VN R

    ~ . :

    .cosR~V

    R~V

    cNN == (2.14)

    r VE, :

    cosR~sinV

    rV

    ccE ==

    , -

    ~ ( ~ 1 2 N). , ,

    ~ENP N

    ~

    21

    NV

    EV

    N

    R~

    E

    W

    S

    R~

    r

    . 2.15.

    50

  • - . N (. 2.1 . 2.2) - , NS zn (. 2.16). :

    ;sinR~Vcos cE1E == .sintgR~

    Vsin cE2E ==

    EW N (2.14).

    , - , .

    - , 1 ( ) .

    , 1, - (. 2.17). , .. .

    z

    S

    W

    E

    PN

    n

    O

    ~2

    1

    E

    1E

    NN

    2E

    .2.16.

    N N

    11E

    N

    v

    W ES

    H

    .2.17.

    51

  • v , , N -, v :

    .sinVcos~R~

    cosV

    sinR~Vcos~

    cosR~V

    tgc

    cc

    c

    v1E1

    N

    +=+=+= (2.15)

    2.4.2. (2.15), , -

    , v -. - () (2.15) osv - = +v.

    , :

    = cos~R~cosV

    sin cv . (2.16)

    , 25 ., 80 , 10. , vv sin , , ~R~ =900 .,

    : 57,3

    cos900cosV

    cv = . (2.17)

    v - :

    sinVcos900cosV

    c

    cv += ,

    Vc ( ); (

    ). 52

  • , (2.17), .

    1. VN : -; .

    2. V. 3. -

    : 0 180; 90 270.

    4. = seccos/1 ,

    70. 5. , -

    - .

    . , -4, -4 - . , ( ), , , .

    , - - , .

    2.5. 2.5.1. , -

    . - . , , .

    53

  • . .

    -, .

    , - . , - , .

    , ( - ) . , - - , .. - , v.

    . 2.18 - . jN - N. , - -, - G.

    FS, - NVjN = , - , -, -

    ( -): NVmFS = , m .

    a ( ) - G FS Y-Y , , :

    GFS

    Oa

    LY

    '

    S

    y

    x

    z

    y

    x

    z

    N

    W

    E jN

    N'

    . 2.18.

    54

  • Ly = FS a = ma NV , NNy VgB

    gV

    gamL == , B = mga = const (. .2.1.4).

    ( ) Ly Y-Y (, Ly FS - ) - Z-Z Ly (. .1.2.1, .1.2.2).

    , - , . (1.1):

    Ny

    pz VgHB

    HL

    == . ,

    t ( ) - :

    ( ) N

    N1N2

    VgH

    BVVgH

    Bt

    gHB

    === NV , (2.17) NVjN = = (VN2 VN1)/t -

    VN t t1 t2.

    , - . N'.

    , , -.

    2.5.2. , -

    -

    55

  • V, - .

    , - . , t1 1 V1, V1, t2 2, V2, V2 - (.2.19). - , (2.16) (2.17):

    cos~R~V

    cos~R~cosKKV

    cos~R~cosKKV

    N1122V1V2V =+== , (2.18)

    = 1122N cosKKVcosKKVV - t.

    , : v, .. -

    - v;

    . , ( VN)

    v - , .. .

    , - - v - - (VN), , v . - - v , . 2.19:

    1V2VV =2V

    1V

    43

    2

    1

    2 3

    NN1N2

    t2

    t1

    t3

    t

    >

  • 4 > v; 3 < v; 2 = v. t2

    :

    jI = v.

    ,

    v, .. - t2 j

    I , . , t3

    . jI = v = 0 -

    - . - .

    v -, = v, .. jI = 0, . , (2.17) (2.18):

    cos~R~V

    gHVB; N

    NV == . (2.19)

    VN

    , , , , , .. - , .

    (2.19) :

    gR~

    cos~BH = .

    , ,

    2, :

    gR~2

    cos~B2 = . (2.20)

    57

  • (2.20) . , * - , R~l= .

    (2.20) :

    = *

    -.

    , , - - , - -, .

    , , 1910 . , (1882 1972) - () ..

    (2.20) R~ =6378 . g = 9,81/2, - . * = 84,4 .

    -, - .

    (2.20) , ., , - , - *. - 4 - * = 60. * - 54, 52, 40.

    , .

    , . , - 5, - 10 , 1 = 20 2 = 80. - .

    58

  • 2.5.3.

    , , *. *, * v. -, t1 - jI , t2 ( 3 4 . 2.19). N2, .

    , > * - - : > *. , N2 ( 3) - < *, < *, -, ( 4).

    , jI = v cos~R~

    VgH

    VB N

    N

    += . (2.21) (2.21) -

    (2.20), :

    ( )

    = 1

    TT

    2o

    2I

    j V1V2 .

    jI

    , - . *.

    (2.21) , :

    ( )

    =

    1coscos

    V1V2I

    j .

    59

  • jI - , - .

    .

    1. , - , .

    2. , ( *) , VN .

    3. , - .

    4. VN , - *, VN > *.

    5. N S ; - 5 6 .

    6. jI - , d .

    7. * = 60 ( = 84,4 ).

    8. .

    9. = *. 2.5.4.

    - , , - .

    , - - , .

    60

  • , (. 2.18) , - . ( = 84,4 .). FS, G , Ly Y-Y. - () NK2 2 . 2.21.

    , , FS - . - , L - Y-Y, Ly . , ( Ly) NK2, 3. - jII.

    FS , , Ly, - NK2. , - L, -

    GFS

    O LYS

    y

    x

    z

    y

    x

    z

    N

    W

    EjN

    . 2.20.

    L

    NS

    V=

    2V1V

    1

    2 3

    NN1N2

    t2

    t1

    t3

    t=W E

    maxjII

    4

    . 2.20. .2.21.

    61

  • ( - ) , .

    (Td/4) - NK1, . - - ( ) ( 4); - jIImax. - - NK2.

    - 0,5, - 5. (), - .

    .

    1. - ( -).

    2. - (1/4 d) .

    3. .

    4. -

    5. - .

    6. - : > *, ; < * .

    62

  • 2.5.5. , -

    , - , , , -. , - - - . - j, -

    - - .

    2.22 - , - - - - 4 , - 0 25 180 360 .

    j , : * -.

    < * jI jII - , . ,

    -1,5

    -1,0

    -0,5

    0,5

    0

    ,j

    0

    -0,5

    -1,5

    -1,0

    ,j

    0,5

    1,0

    t, 40 80 120 160

    t, 40 80 120 160

    )

    ) =60

    =30

    0

    -1

    1

    -2

    -3

    -4

    2

    ,j

    80 160 240 320 t,

    ) =75

    .2.22.

    63

  • .

    > *, - jI jII - . .

    , , .

    j, - , , . j - - .

    - , j -.

    , .

    j , - :

    1122 cosKKVcosKKVVN = (2.22)

    V2, KK2 V1, KK1 - .

    VN = 5 7 , - . VN > 7 ., - j , .

    . , , , j , -

    64

  • . j - .

    , , j () 2 2,5 j . - , VN , - d .

    , , 180 = 70 V=22 ., : 1 = 180 2 =0. (2.22) VN = 44 . 1 -, . 2.23. , - 70 . .

    ( ) - , -, 0 180, 2 , .

    1 2 , , - . ( - 180 0). ( 3).

    - 4. , , , ( -) - .

    65

  • -

    , , - - .

    . , , , (. 2.23, 1), , - 1,5 2 . , - , - .

    - - ( ), j - .

    0

    - 2

    - 4

    2

    ,j

    80 160 240t,

    =70

    40 120 200

    41

    3

    2

    - 6

    - 8

    6

    8

    1

    4

    .2.23.

    66

  • - N, - - (. 2.24). , - , - , - - - j .

    - j - . -

    m=0,7 ( 98).

    - , -. ( - ) :

    eccosD

    3,571MM1 = ,

    1 ; D ; . , (

    10 . j 1 2.23) 4,0. D = 10 = 50 -

    M1

    M

    1

    2

    1

    2

    *

    *

    1

    2

    N N

    D

    .2.24.

    67

  • 1, , :

    1 = 1/57,34,0cosec50 = 0,9 .

    -

    . j - , - 1,5 2,0 .

    . - - , , , , . - , , - , .

    (. 2.25,) - t1 t2 , - (.2.25,).

    ,j

    .2.25.

    68

  • -, , - . t1, , d1max .

    t2, , , , t1, d2max. .

    d1max d2max t1 t2 -, dmax = d1max + d2max, (. 2.25,).

    , () , , , . , , , .

    -. 1,5 5,0 - 0 80 .

    -. , 98.

    1. , .

    2. - , 1,5 2,0 ., 3,0 ., - .

    3. - , , . -

    69

  • 1,5 2,0 . .

    4. 1,5 2,0 . , , .

    5. , , .. .

    6. , , , , . - , - 180.

    7. , , , , . , - .

    , VN 5 7 . VN .

    2.6. 2.6.1. , ,

    , , - . , , - . - . .

    70

  • , - , () . - , - .

    l G (. 2.26). - () - :

    = sin t, , .

    = 2/ - - 3 15 .

    j - -. , . - : j = j cos j, , (cos 1).

    -,

    O

    j

    j

    jl

    G'

    .2.26.

    )

    W E

    S

    N

    Fx

    Fy

    F

    j

    )

    W E

    S

    N

    Fx

    Fy

    F

    j

    jy

    jx

    jy

    jx

    .2.27. , :

    ) ; ) -

    71

  • N (. 2.27). j - , . F j .

    j jx jy , F (F F), - , X-X Y-Y.

    - (. 2.28).

    -

    . - , - , . , G z-n.

    , 2.27, 2.28, , , F, W, - -, ( - ). , .

    ) )

    y

    z

    y

    P

    O

    z

    Ly

    EW

    G

    n

    Fx

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    z

    Lz

    LE

    y

    z

    y

    P

    O

    z

    Ly

    EW

    G

    n

    FxFy

    z

    Lz

    Lw

    .2.28. :

    ) ; )

    72

  • F F N. Y-Y ( F . 2.28, ), - Ly, .

    , - , . , F, , , ; - Fx Y-Y ( Fx - . 2.28, ) Ly - W.

    Ly LE (LW) Lz . , - -. . - LE (LW) . , (3 15 .) , , LE (LW).

    Lz . Lz (. 2.29,). , Lz .

    Lz

    Lz

    t

    E

    W

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    N

    n

    z

    y

    y

    x

    x

    Lz

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    zP

    LyG

    O

    . 2.29. :) - Lz ;

    ) -

    ) )

    . 2.29. - : ) Lz; )

    73

  • . Lz , -

    . - Lz, .. W E , . 2.29,. - G - z-n. , Y-Y, Ly, ( ) , - , .

    , Lz , - 2.27, . , , Ly , , - W.

    , - .

    , :

    1. E-W ( Y-Y); 2. -

    Fy; 3. Lz, ;

    4. Lz - ;

    5. L; 6. , -, .. .

    , :

    = cos~g4sin2KKlB

    2

    242o

    , (2.23)

    .

    74

  • - .

    1. . 0, 90, 180 270 = 0, .. sin2KK = 0.

    45, 135, 225 315 = max, .. sin2KK = 1. -

    .

    : - 0 180, - Fx=0, L = 0, Lz =0 ;

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    , , -;

    0,5 40-50 14,3 . , - ;

    . - , . 20 1,042 / , 15 1,043 /, 25 1,040 /. 0,005 /. , -. 4 . - 1 .

    , - , .

    1 : , -

    ;

    , , , , - ;

    , - ;

    183

  • - 28 ;

    , ;

    , - , - , ;

    , , - ;

    - , - ;

    , - ( );

    ; ;

    .

    5.4. - -

    - -, - - -, - , - -

    .5.4.

    184

  • -. :

    ;

    -;

    , ( ).

    (. 5.4), , - 60-80 , - (

    1,

    2, . . ,

    n) (f

    1, f

    2 , . . , f

    n). -

    - .

    ;

    f...ffff;f;...;f;f;f 321cp

    1n

    4

    32

    3

    22

    2

    11 n

    n

    n

    n ++++=====

    .T...TTT

    T n321cp n++++=

    -

    , - .

    - , .

    - ( ), - 34 1 .

    f -, -. , = 120 , f = 3, - 30, 1.

    : 1/2 = 60

    : ;10/330/f1oo ===

    185

  • 1/2 = 60 - :

    ;3,3/301/f 12oo ===

    1/2 = 60 :

    ;1,1/33,3/f 23oo ===

    ,

    1,1 60+60+60 =180 = 3 , 80 - 260 4 . , . . , - . - 10-20 0,1. 0,35 sec ( ) 1 sec (- ).

    - , - , . 0,5, -, 1 . 1 - .

    186

  • 6. ANSHUTZ "-14" 6.1. 6.1.1.

    " 14"

    Technical Data Accuracies Static error Dynamic error

    0,15o sec.lat.RMS (incl.threshold 0,15o sec.lat. of the followup system)

    Supply voltage/ Power consumption STD 14 STD 14 with course transducer

    24 V DC (+33% - 20%) 110, 220 V optional 65 VA incl.3 Anchutz repeater com-passes 110, 220,380, 440 V AC 230 VA incl.7 Anchutz repeater compasses 24 V C for gyrosphere back-up

    /

    14 14

    General data Permissible ambient Temperature during operation Permissible ambient in storage Setting time Rate of follow-up Permissible roll - and pitch angle Permission ships rate of turn

    0oC to + 50oC -25oC to + 70oC 3 hrs 8o/S 40o - unlimited

    ( -)

    187

  • Heading signal outputs

    - max.4 Anschutz repeater compasses (step motor 192 steps/degree) - 3 oupputs for Sperry Step - 6 step/degree 35 V DC (Plus-Common) (control signal max/ 180 mA) - 2 rate-of-turn outputs (30o/min, 100o/min, 300o/min) - 1 serial output 20 mA or NMEA optional

    - . 4 ( 192 1)

    - 3

    - 6 1, 35

    - 2 (30/, 100/, 300/). - 1

    6.1.2. -

    . 6.1 "-14".

    . 6.1

    : 1 "-14"; 2 ; 3 ; 4 ; 5 ; 6 , , ; 7 - ; 8 ; 9 ( ); 10 ; 11 .

    188

  • . 6.2 - () "-14".

    . 6.2

    , 1, -, , - :

    189

  • 1 192 1 ( );

    2 1 360 ; 3 6 1 ( -

    Sperry) 4 ; 5 (Rate of Turn)

    0 30/, 0 100/, 0 300/ (10B .); 6 192 1 . -

    , ( ) - "-14". - , . , , -.

    6.1.3. -

    -14 6.1.3.1.

    -14 . 6.3 6.4

    . ,

    . . (-). () ( ) - ( ). - .

    190

  • 6.3. .

    191

  • 6.4.

    , 360, -

    . 360- 0,1 ( ) . .

    6.1.3.1.1. 6.5 .

    192

  • . 6.5.

    : 360-

    1; 2; 3; - 7; - 8; 4; ( ), 5

    6, . 6.1.3.1.2.

    , - () . ( - ) . - , - (. 6.6).

    193

  • . 6.6.

    - Z1 -

    5 : 1 Z2, - Z3. () 360- - Z4. () - Z4, Z3 Z4 36 :1.

    . 360- Z5, -

    - Z6, - . Z5 Z6 (. 6.6) 1:1. - , , .

    6.1.3.1.3. ( )

    . 6.7.

    194

  • . 6.7.

    8, -

    . 11, 5 2 (- ).

    1. . () . .

    () 3; 10 - 4; 9 . 7; 6 . .

    ( ) 12.

    6.1.3.1.4. ( ) . 6.8.

    195

  • . 6.8. .

    ( )

    1,3. 2 . - (. 6.8 6.11). - .

    6.1.3.1.5.

    -

    - . , (. 6.9).

    6.1.3.1.6. -

    -

    , , .

    . 6.9.

    196

  • +52, :

    , - , 24 - ;

    . - - , . - ( +52) - .

    6.1.3.1.7.

    (). .

    - . -.

    6.1.3.1.8. ( )

    - . 48- , . SMO, SM1 0 .

    6.1.3.1.9. , NB 23-167-4 ( -

    ) -

    , (FEM). , , , - , D. 360 1 : 1 -- . - .

    197

  • 6.1.3.2. 14 ,

    , , - . , , , N-S. - , - .

    - . , - , -, , , .

    6.1.2.2.1. ()

    ,

    ( ).

    1. - +52.

    2. , - , .

    - , +52 - . , , ( ) -.

    6.1.3.2.2. ,

    , 400 - 55 , , - , 12000 /.

    198

  • () , - (-) . .

    - . 6.10.

    . 6.10.

    6.1.3.2.3.

    , , - .

    - W1 W2 . (. . 6.10). , -, - 1, -, , - (192 / 1) - .

    199

  • 6.2.2.4. ( )

    . 6.11.

    . 6.11

    I ; II ; N . , -

    N-S. , - , () 35 ( N-S) - ( N) N-S, .. (. 6.12).

    200

  • . 6.12

    6.12

    . 2.1.3.2.5. -

    . , (- ) . - cos. , - .

    201

  • 6.1.3.3. 121-043 NG001

    .6.13.

    202

  • 6.1.3.3.1. -

    -14. 6.1.3.3.2. 121-043 NG001/NG003 , 121-043

    : , 121-043 NG001 ( , IP 23); , 121-043 NG003 ( , IP 00). , 121-043 NG001 (. . 6.13)

    . - 16- () (6), .

    , 121-043.05, ( ): , 121-043.04;

    , 121-043.06. -, 121-043.02 -:

    , 132-603 NG001/NG002; 24 ( ) - ( 24 );

    ; ; ;

    . 5 , 25 , - . 5, 1 2. ( ).

    , 121-043 NG003. ,

    . , 5, 1 2. (NG001). .

    121-043 NG001/NG003

    203

  • : (24 )

    24 - .

    :

    192 /1; 6 /1.

    ; : (+52); 24 ; . ( -

    ) : ; . "" ""; ; ; ; .

    : 1. -

    , . 2. -