航海仪器 阿玛-勃朗系列陀螺罗经
航海仪器题库(DOC)
1、GPS卫星导航系统分为距离型、多普勒型和距离多普勒混合型系指按( )分类。 A．工作方式 B．工作原理 C．测量的导航定位参量 D．用户获得的导航定位数据 2、GPS卫星导航系统是( )导航系统。 A．近距离 B．远距离 C．中距离 D．全球 3、GPS卫星导航系统是一种( )卫星导航系统。 A．多普勒 B．测距 C．有源 D．测角 4、GPS卫星导航仪可为( )定位。 A．水上、水下 B．水下、空中 C．水面、海底 D．水面、空中 5、卫星的导航范围可延伸到外层空间，指的是从( )。 A．地面 B．水面 C．近地空间 D．A+B+C 6、GPS卫星导航系统可为船舶在( )。 A．江河、湖泊提供定位与导航 B．港口及狭窄水道提供定位与导航 C．近海及远洋提供定位与导航 D．A+B+C 7、GPS卫星导航仪可为( )。 A．水下定位 B．水面定位 C．水面、空中定位 D．水下、水面、空中定位8、GPS卫星导航可提供全球、全天候、高精度、( )。 A．连续、不实时定位与导航 B．连续、近于实时定位与导航 C．间断、不实时定位与导航 D．间断、近于实时定位与导航 9、GPS卫星导航系统可提供全球、全天侯、高精度、连续( )导航。 A．不实时 B．近于实时 C．水下、水面 D．水下、水面、空中 10、GPS卫星导航系统可提供全球全天侯高精度( )导航。 A．不实时 B．连续近于实时 C．间断不实时 D．间断近于实时 11、GPS卫星导航系统与NNSS卫星导航系统相比较，其优点是( )。 A．连续定位 B．定位精度高 C．定位时间短 D．A+B+C 12、GPS卫星导航系统由( )部分组成。 A．2 B．3 C．4 D．5 13、GPS卫星导航系统由( )颗卫星组成。 A．24 B．18 C．30 D．48 14、GPS卫星分布在( )个轨道上。 A．3 B．6 C．18 D．24 15、GPS卫星导航系统共设置( )颗GPS卫星，分布在( )个轨道上。 A．21+3，8 B．18+3，6 C．21+3，6 D．18+3，8 16、GPS卫星的轨道高度为( )千米。 A．1946 B．1948 C．1100 D．20183 17、GPS卫星运行的周期为( )。 A．3小时 B．6小时 C．12小时 D．106分钟
航海仪器
目录 第一篇船用陀螺罗经 第一章陀螺罗经指北原理 (1) 第一节陀螺仪及其特性 (1) 第二节自由陀螺仪在地球上的视运动 (7) 第三节变自由陀螺仪为陀螺罗经的方法 (9) 第四节摆式罗经等幅摆动和减幅摆动 (14) 第五节电磁控制式陀螺罗经 (20) 第六节光纤陀螺罗经 (21) 第二章陀螺罗经误差及其消除 (24) 第一节纬度误差(latitude error) (24) 第二节速度误差(speed error) (25) 第三节冲击误差(ballistic error) (28) 第四节其他误差 (30) 第五章磁罗经 第一节磁的基本概念 (61) 第二节船用磁罗经 (64) 第三节磁罗经的检查、保管与安装 (66) 第四节船正平时的自差理论 (68) 第五节倾斜自差理论 (75) 第六节罗经自差校正 (77) 第七节自差的测定和自差表计算 (83) 第二篇水声导航仪器 第六章回声测深仪 (86) 第一节水声学基础 (86) 第二节回声测深仪原理 (87) 第三节回声测深仪误差 (89) 第四节IES-10型回声测深仪 (91) 第七章船用计程仪 (94) 第一节电磁计程仪 (94) 第二节多普勒计程仪 (96) 第三节声相关计程仪 (99)
第一篇 船用陀螺罗经 第一章 陀螺罗经指北原理 陀螺罗经是船舶上指示方向的航海仪器。其基本原理是把陀螺仪的特性和地球自转运 动联系起来，自动地找北和指北。描述陀螺罗经指北原理所涉及的内容用式（1－1）表示: 陀螺罗经=陀螺仪+地球自转+控制设备+阻尼设备 （1－1） 第一节 陀螺仪及其特性 一. 陀螺仪的定义与结构 凡是能绕回转体的对称轴高速 旋转的刚体都可称为陀螺。所谓回 转体是物体相对于对称轴的质量分 布有一定的规律,是对称的。常见的 陀螺是一个高速旋转的转子。回转 体的对称轴叫做陀螺转子主轴,或 称极轴。转子绕这个轴的旋转称为 陀螺转子的自转。陀螺转子主轴相 当于一个指示方向的指针，如果这 个指针能够稳定地指示真北，陀螺 仪就成为了陀螺罗经。 如图1-1所示，一个陀螺用一 个内环（视其水平放置，也可称水平环）支承起来，在自转轴（主轴）水平面内，与主轴 相垂直的方向上，用水平轴将内环支承在外环（垂直环）上，而外环则用与水平轴相垂直 的垂直轴支承在固定环及基座上。把高速旋转的陀螺安装在这样一个悬挂装置上,使陀螺主 轴在空间具有一个或两个转动自由度,就构成了陀螺仪。可以看出高速旋转的转子及其支承 系统是构成陀螺仪的两个要素。 实用罗经中，陀螺仪转子的转速都是每分钟几千转到每分钟几万转。陀螺仪的支承系 统应具有这样的特点，即它应保证主轴在方位上指任何方向，在高度上指示任何高度，总 之，能指空间任何方向。由此，我们可以将陀螺仪概述为：陀螺转子借助于悬挂装置可使 其主轴指空间任意方向，这种仪器就叫陀螺仪。 实用陀螺仪，其转子、内环及外环等相对主轴、水平轴以及垂直轴都是对称的，无论 几何形体或质量都是对称的。重心与几何中心相重合的陀螺仪称为平衡陀螺仪。不受任何 外力矩作用的陀螺仪称为自由陀螺仪。工程上应用的都是自由陀螺仪。陀螺仪的转子能绕 一个轴旋转，它就具备了一个旋转自由，也就是具有一个自由度。像图1-1所示的陀螺仪，1－转子；2－内环；3－外环；4－固定环；5 －基座 图1－1
航海仪器的正确使用
浙江交通职业技术学院 《航海仪器的正确使用》评估实训指导
书
任松涛主编 戴耀存主审 浙江交通职业技术学院海运学院
前言 《1978年海员培训、发证和值班标准国际公约》(简称STCW公约)于1978年7月7日在国际海事组织总部召开的国际海员培训，发证外交大会中得以通过，我国是该公约的签字国。 1993年,国际海事组织着手对STCW公约进行全面的修改。1995年6月26日到7月7日，在伦敦国际海事组织总部召开了STCW公约的缔约国大会。1995年7月7日，包括中国在内的缔约国代表在通过1995年STCW修正案和STCW 规则的1995STCW缔约国大会最终文件上签字。1995年STCW 修正案和STCW规则已于1997年2月1日生效。 我国政府对STCW公约给予高度重视。交通部和国家海事局相继颁布了船员考试、发证规则和相应的培训纲要，2004年6月22日交通部第15次部务会议通过了新的《中华人民共和国海船船员适任考试、评估和发证规则》，已于2004年8月1日起施行。新规则对申考甲类、乙类及丙类三副者在航海仪器的正确使用方面作了详细规定。 《航海仪器的正确使用》评估实训指导书是根据交通部和国家海事局颁布了的《船员考试、发证规则》和相应的培训纲要编写的，适用于甲类、乙类及丙类三副的考前培训。
实训一安许茨系列罗经（航海I型）的正确使用 一、目的与要求 掌握航海I型罗经的组成及各部分的作用，掌握航海I 型主罗经的组成及各部分的作用，掌握航海I型罗经启动前的准备工作及启动的过程，掌握航海I型罗经使用中的检查事项。 二、设备 航海I型陀螺罗经 三、组织与实施 先教师集中讲解，后分组进行实训 四、方法与步骤 1．罗经的组成及各部分的作用 1）主罗经：指示航向； 2）航向记录器：记录航向； 3）变流机组：将船电转变成罗经各部分需要的电源； 4）变压器箱和报警装置：对罗经进行启动，关闭和监视其工作； 5）分罗经：复示主罗经的航向。 2．主罗经的组成及各部分的作用 1）灵敏部分：陀螺球；找北、指北； 2）随动部分：跟踪灵敏部分一起转动，使航向刻度盘上0°～180°的刻度线与陀螺球主轴南北线始终保持一致； 3）固定部分：由罗经桌、罗经箱等组成，提供灵敏部分正常工作的外部条件。
第六节 陀螺罗经(已签批)
第六节陀螺罗经 1、安许茨4型罗经，在纬度20°处起动时达稳定指北需3h，若起动状态一样，则在纬度60° 处达稳定指北的时间 B 。 A．仍为3h B．大于3h C．小于3h D．A、B、C皆可能 2、在北纬静止基座上，下重式罗经主轴指北端的稳定位置是 A 。 A．子午面内水平面之上 B．子午面内水平面之下 C．子午面之东水平面之上 D．子午面之 西水平面之下 3、把自由陀螺仪改造为陀螺罗经，关键是要 B 。 A．克服地球自转 B．克服地球自转角速度垂直分量所引起的主轴视运 动 C．克服地球自转角速度水平分量所引起的主轴视运动 D．克服陀螺仪的定轴性 4、一个自由陀螺仪要成为实用的陀螺罗经，必须对其施加 D 。 A．进动力矩和稳定力矩 B．控制力矩和稳定力矩 C．进动力矩和阻尼力矩 D．控 制力矩和阻尼力矩 5、液体连通器式陀螺罗经在起动过程中，当主轴指北端向水平面靠拢时，阻尼力矩起到 A 的作用。 A．增进其靠拢 B．阻止其靠拢 C．不起作用 D．以上都不对 6、下列何种陀螺罗经采用西边加重物的垂直轴阻尼法 B 。 A．安许茨4型罗经 B．斯伯利37型罗经 C．航海1型罗经 D．阿 玛一勃朗10型罗经 7、在北纬，船用陀螺罗经在稳定位置时，为什么其主轴要在水平面之上有一高度角，主要 用于产生 A 。 A．控制力矩 B．阻尼力矩 C．动量矩 D．以上 均错 8、当陀螺罗经结构参数一定时，罗经等幅摆动的周期为84.4min所对应的纬度被称为 B 。 A．标准纬度 B．设计纬度 C．20° D．固定 纬度 9、高速旋转的三自由度陀螺仪其进动性可描述为 C 。 A．在外力的作用下，陀螺仪主轴的动量矩矢端将以捷径趋向外力方向 B．在外力矩的作 用下，陀螺仪主轴的动量矩矢端力图保持其初始方位不变 C．在外力矩的作用下，陀螺 仪主轴的动量矩矢端将以捷径趋向外力矩 D．在外力矩的作用下，陀螺仪主轴即能自 动找北指北
航海仪器
1.简述什么是平衡陀螺仪，什么是自由陀螺仪？ 答：3自由度陀螺仪的重心与中心点相重合，称为平衡陀螺仪。不受任何外力矩作用的平衡陀螺仪称为自由陀螺仪。 2.简述自由陀螺仪的定轴性。 答：在不受外力矩的作用时，高速旋转的自由陀螺仪主轴将保持它在空间的初始方向不变。 3.简述自由陀螺仪外力矩作用下主轴的进动规律。 答：在外力矩的作用下，陀螺仪主轴的动量矩矢端将以捷径趋向外力矩矢端。当动量距为一定值时，进动角速度的大小与外力距的大小成正比;当外力距为一定值时，进动角速度的大小与动量距的大小成反比.公式为：ωp=M/H 4．陀螺罗经如何克服地球自转角速度垂直分量的影响? 答：对陀螺仪水平轴施加一力矩M Y，利用陀螺仪进动性从而抵消地球自转角速度垂直分量的作用效果，并满足ωPZ =M Y/H=ω2 5 简述地球上自由陀螺仪的视运动的规律 答：北纬东偏南纬西偏东升西降全球一样（除赤道外） 6 简述变自由陀螺仪为摆式罗经的两种方法。 实践中，一种方法是重心下移法,是将陀螺仪的重心沿垂直轴下移,使重心不与支架点O重合。另一方法是液体连通器法,在平衡陀螺仪上挂上盛有液体的容器，用以产生控制力矩 7 何谓罗经阻尼因数和阻尼周期? 阻尼因数f又称衰减因数,它表示主轴在方位角上减幅摆动过程的快慢程度。 阻尼周期Tn表示罗经作减幅摆动时,主轴作阻尼摆动一周所需的时间。 8 为何双转子摆式罗经与液体连通器罗经二者的动量矩H的指向不同？施加力矩指向不同（为了使主轴得到相同的进动方向） 9 安许茨系列陀螺罗经采用何种阻尼设备? 安许茨系列陀螺罗经采用液体连通器产生水平阻尼力矩。 10 Sperry系列陀螺罗经采用何种阻尼设备? Sperry系列陀螺罗经采用阻尼重物产生垂直阻尼力矩。 11 摆式罗经减幅摆动的运动轨迹是什么曲线? 收敛螺旋线轨迹。 12 何谓水平轴阻尼法?它有何特点? 定义:由阻尼设备产生的阻尼力矩作用于陀螺仪的水平轴OY上而得名。特点：不会引起罗经在稳态时产生附加方位角α偏差（αr＝0）,但阻尼装置的结构比较复杂。
航海仪器习题集
1.GPS接收机显示的卫星数据主要有： (D) A. 卫星编号 B. 卫星仰角 C. HDOP D. 以上都是 2. GPS接收机的HDOP设定值小于定位的HDOP值时，接收机显示的船位是----船位。 (B) A. GPS解算 B. GPS推算 C. 错误的 D. 上次定位 3. GPS定位的海图标绘误差，除了与海图比例尺大小和标绘技能有关外，还与下列哪种因素有关？（B） A. 位置线交角 B. 海图测地系与GPS测地系是否相同 C. 船与卫星的相对位置 D. HDOP值的设定 4. GPS接收机初次开机时需----后，方能预报卫星在各地的覆盖情况，以便进行最佳卫星配置的选择。 (C) A. 15 min B. 25 min C. 12.5 min D. 15.5 min 5. 卫星信号的覆盖面积主要取决于：----。 (C) A. 发射功率 B. 卫星天线高度 C. 轨道高度 D. 地面接收站的高度 6. GPS接收机中，HDOP是什么含义? (B) A. 水平方向精度几何因子，越大越好 B. 水平方向精度几何因子，越小越好 C. 水平方向误差系数，越大越好 D. 水平方向误差系数，越小越好 7. 由于GPS接收机测得的卫星信号的传播延时不是真正的传播延时，所以由此算出的距离称为： -----。 (D) A. 初次距离 B. 粗测距离 C. 真距离 D. 伪距离 8. GPS导航仪等效测距误差为8.6米（CA码），GPS 导航仪显示TDOP = 1.2，其时间误差为-----纳秒。(A) A. 34.4 B. 0.03 C．10.32. D. 7.2 9. 在GPS卫星导航仪冷启动时，所输入的世界时误差不大于-----。 (B) A.10 B.15 C.20 D.30 10. GPS卫星导航仪采用---。(C) A. 码片搜索方式搜索GPS卫星信号 B. 频率搜索方式搜索GPS卫星信号 C. A+B D. A、B均不对 11. GPS卫星导航仪在定位过程中根据---识别各颗GPS卫星。 (A) A. 伪码 B. 频率 C. 莫尔斯码呼号 D. 时间频率 12. GPS卫星导航系统共设置颗GPS卫星，分布在----个轨道上。 (C) A. 21+3，8 B. 18+3，6 C. 21+3，6 D. 18+3，8 13. 在GPS卫星导航系统中，卫星的轨道高度为---。 (C) A. 1948千米 B. 1946千米 C. 20200千米. D. 19100千米 14. 通常，商船上使用码的GPS卫星导航仪定位与导航，其码率为---。 (D) A. P，10．23兆赫 B. P，1．023兆赫 C. C A，10．23兆赫 D. CA，1．023兆赫 15. GPS卫星导航系统发射信号的频率是-----。 (A) A. 1575．42兆赫，1227．60兆赫 B. 399．968兆赫，149．988兆赫
航海仪器课后解答
航海仪器课后复习题 第一章陀螺罗经 1.叙述陀螺仪的定义及其基本特性。 定义：工程上将高速旋转的对称刚体（转子）及其悬挂装置的总称叫做陀螺仪。基本特性：定轴性进动性 2.何谓平衡陀螺仪和自由陀螺仪？ 平衡陀螺仪：陀螺仪的中心和其几何中心相重合的陀螺仪。 自由陀螺仪：不受任何外力矩作用的平衡陀螺仪。 4.位于地球上的自由陀螺仪的视运动有何规律？如何解释其物理实质？ 自由陀螺仪在地球上的视运动规律： 北纬东偏南纬西偏，（偏转角速度为w2）东升西降南北一样（升降角速度为w1a） 物理实质：当地球自转时，在北纬子午面北点N向西偏转，由于陀螺仪的定轴性，主轴空间指向不变，跟地球一起运动的观察者看到主轴北端在不断向东偏转。同理在南纬，主轴指北端向西偏转。当陀螺仪主轴指北端偏离子午面以东时，受w1的影响，水平面东半平面下降，陀螺仪主轴的指北端相对水平面产生上升的视运动；当陀螺仪主轴的指北端偏离子午面以西时，由于水平面西半平面上升，陀螺仪主轴则产生下降视运动。 5.影响自由陀螺仪主轴不能稳定指北的主要矛盾是什么？克服该主要矛盾对自由陀螺仪影响的基本原则是什么？ W2是影响自由陀螺仪主轴不能指北的主要矛盾。克服该矛盾对自由陀螺仪影响的基本原则是利用陀螺仪的进动性，对陀螺仪水平轴施加一个外力M，使陀螺仪周周绕OZ轴进动，并满足w’=M/H=w2 6.叙述变自由陀螺仪为摆式罗经的两种方法。 第一种是重力下移法。将陀螺仪的重心沿垂直轴下移，时重心不与支架中心O 重合，当主轴不水平时，产生控制力矩。根据这种方法制成的罗经称为下重式罗经。 第二种是水银器法或液体连通器法。在平衡陀螺仪上悬挂液体连通器，液体连通器中注入适量的高比重液体（如水银或其他化学溶剂），用以产生控制力矩。这类罗经一般被称为水银器罗经或称液体连通器罗经。 7.为何双转子摆式罗经与液体连通器罗经二者的动量矩H的指向不同？ 由于地球自转，双转子摆式罗经主轴指北端偏离水平面后产生的重力控制力矩My使陀螺仪主轴指北端向子午面北端靠拢，自动找北。而液体连通器罗经随地球自转产生的控制力矩和双转子摆式罗经产生的控制力矩方向相反，要实现与双转子罗经同样的自动找北功能，只有两者动量矩H指向相反。
陀螺罗经
陀螺罗经 B1、安许茨4型罗经，在纬度20°处起动时达稳定指北需3h，若起动状态一样，则在纬度60°处达稳定指北的时间。 A．仍为3h B．大于3h C．小于3h D．A、B、C皆可能 A2、在北纬静止基座上，下重式罗经主轴指北端的稳定位置是。 A．子午面内水平面之上 B．子午面内水平面之下 C．子午面之东水平面之上 D．子午面之西水平面之下 B3、把自由陀螺仪改造为陀螺罗经，关键是要。 A．克服地球自转B．克服地球自转角速度垂直分量所引起的主轴视运动 C．克服地球自转角速度水平分量所引起的主轴视运动 D．克服陀螺仪的定轴性 D4、一个自由陀螺仪要成为实用的陀螺罗经，必须对其施加。 A．进动力矩和稳定力矩 B．控制力矩和稳定力矩 C．进动力矩和阻尼力矩 D．控制力矩和阻尼力矩 A5、液体连通器式陀螺罗经在起动过程中，当主轴指北端向水平面靠拢时，阻尼力矩起到的作用。 A．增进其靠拢 B．阻止其靠拢 C．不起作用 D．以上都不对 B6、下列何种陀螺罗经采用西边加重物的垂直轴阻尼法。 A．安许茨4型罗经 B．斯伯利37型罗经 C．航海1型罗经 D．阿玛一勃朗10型罗经 A7、在北纬，船用陀螺罗经在稳定位置时，为什么其主轴要在水平面之上有一高度角，主要用于产生。 A．控制力矩 B．阻尼力矩 C．动量矩 D．以上均错 B8、当陀螺罗经结构参数一定时，罗经等幅摆动的周期为84.4min所对应的纬度被称为。 A．标准纬度 B．设计纬度 C．20° D．固定纬度C9、高速旋转的三自由度陀螺仪其进动性可描述为。 A．在外力的作用下，陀螺仪主轴的动量矩矢端将以捷径趋向外力方向 B．在外力矩的作用下，陀螺仪主轴的动量矩矢端力图保持其初始方位不变C．在外力矩的作用下，陀螺仪主轴的动量矩矢端将以捷径趋向外力矩 D．在外力矩的作用下，陀螺仪主轴即能自动找北指北 C10、舒拉条件是指当陀螺罗经的等幅摆动周期为，陀螺罗经不存在第一类冲击误差。 A．6h B．90min C．84.4min D．60min B11、陀螺罗经的阻尼因数表示主轴减幅摆动过程快慢程度，其大小在范围。 A．1～2 B．2.5～4 C．5～10 D．以上均错 D12、根据“海船航行设备规范”的要求，一般要在开航前4～6h起动陀螺罗经，这是因为。 A．罗经约经3个周期的阻尼摆动才能达到其正常工作温度 B．罗经约经3个周期的阻尼摆动才能达到其正常工作电流 C．罗经约经3个周期的阻尼摆动才能达到稳定
航海仪器实操_安许茨4型陀螺罗经
安许茨(ANSCHUTZ)系列陀螺罗经 1、罗经开机前的检查与准备 （1）从罗经桌注液孔测量贮液缸液面高度，液面到注液孔上沿的距离不应大于4cm~5cm，否则液体数量不够，应添加液体。 （2）检查并调整各分罗经航向与主罗经航向相等。 （3）检查变压器箱上的“电源开关”和主罗经箱上的“随动开关”应放在“Off”位置。 （4）检查各接线板、插头插座、保险丝应无损坏并接触良好。机械转动部分的转动应正常。 （5）检查并调整航向记录器的记录笔所在记录纸上的航向等于主罗经航向，时间等于船钟时间。 （6）检查主罗经及各分罗经的照明灯及调节应正常，并调节亮度适当。 2、开机步骤 （1）接通变压器箱上的“电源开关（main witch）”。 应做如下检查： ①三个三相电流指示灯应较亮； ②从罗经箱观测窗口观察陀螺球应开始缓慢转动，说明陀螺电机三相电已接通，陀螺球已工作。（2）20min后，接通主罗经上的“随动开关（follow-up switch）”。 应做如下检查： ①再次检查并调整分罗经航向与主罗经航向相等； ②约30min左右，三相电流指示灯亮度变暗，其中第一相电流指示灯最亮、第二相电流指示灯亮最 暗、第三相电流指示灯亮度适中，说明三相电流已达到正常值； ③当支承液体温度达到52?C，陀螺球稳定指北时，检查陀螺球高度应符合要求，检查陀螺球高度 时罗经桌应水平。 3、罗经读数 读出航向刻度盘上的航向数据（精确到0.5度） 4、关机 （1）关闭“随动开关”。 （2）关闭“电源开关” 使用注意事项： （1）经常检查罗经的各项参数（三相和单相电压、三相电流、陀螺球高度、支承液体温度、支承液体液面高度、分罗经航向）均应正常。 （2）航行中若有速度误差，观测的航向和方位应通过查表计算消除速度误差。 （3）当报警器报警时，必须对支承液体采取降温措施。当支承液体温度达到60?C时，罗经已不能正常工作，应关闭罗经。 （4）按要求定期清洁主罗经汇电环、变流机汇电环，保证其接触良好。 （5）对机械转动部分应按要求定期进行清洁并加润滑油，保证其转动灵活。 （6）当罗经不工作时，避免大幅度摇动主罗经，以免因陀螺球不工作而无聚中力，与随动球碰撞损坏。 同样原因，罗经不工作时若船舶摇摆较大，应启动罗经使其工作，避免损坏陀螺球。
航海仪器B
广东海洋大学2006 —— 2007学年第一学期 《 航海仪器 》课程试题 课程号： 1810026 √ 考试 □ A 卷 √ 闭卷 □ 考查 √ B 卷 □ 开卷 一、选择题（每题1分，共60分） 1.在北纬自由陀螺仪主轴相对于午面向东做视运动，这是由于_____作用。 A ．地球自转角速度 B ．地球自转角速度的水平分量 C ．地球自转角速度的垂直分量 D ．主轴高速旋转的角速度 2.从工程技术角度，陀螺仪的定义为_____。 A ．高速旋转的对称转子及保证转子主轴指向空间任意方向的悬挂装置 B ．转子及其悬挂装置的总称 C ．具有三自由度的转子 D ．高速旋转的对称刚体 3.下列罗经中，_____罗经采用长轴阻尼法；_____罗经采用短轴阻尼法。 A ．阿玛一勃朗系列；安许茨系列 B ．斯伯利系列；阿玛一勃朗系列 C ．阿玛一勃朗系列；斯伯利系列 D ．安许茨系列；斯伯利系列和阿玛一勃朗系列 4.舒拉条件是指当陀螺罗经的等幅摆动周期为_____，陀螺罗经不存在第一类冲击误差 A ．6小时 B ．90分钟 C ．84.4分钟 D ．60分钟 5.启动斯伯利罗径后，如果主轴（OX 正向）偏高欲使其水平，则应在主轴的什么方向施加外力 A ．上方 B ．左方 C ．右 方 D ．下方 6.陀螺罗经在高纬度区使用时，其指向精度下降是由于_____变小的缘故 A ．动量矩 B ．控制力矩 C ．阻尼力矩 D ．指向力矩 7.当船舶变速变向运动时，陀螺罗经受到惯性力矩的作用，使主轴偏离_____形成 班 级 ： 姓名： 学号： 试题共 页 加 白纸 张 密 封 线 GDOU-B-11-302
航海仪器题库旧
第七章航海仪器 7.1 现代定位电子仪器 7.1.2 GPS/DGPS卫星导航系统 7.1.2.1 GPS/DGPS卫星导航系统工作原理、精度及在航海上的使用注意事项 2713. GPS卫星导航系统分为距离型、多普勒型和距离多普勒混合型系指按分类。 A．工作方式 B．工作原理 C．测量的导航定位参量 D．用户获得的导航定位数据 2714. GPS卫星导航系统是导航系统。 A. 近距离 B．远距离 C．中距离 D．全球 2715. GPS卫星导航系统是一种卫星导航系统。 A．多普勒 B．测距 C．有源 D．测角 2716. GPS卫星导航仪可为定位。 A．水上、水下 B．水下、空中 C．水面、海底 D．水面、空中 2717. 卫星的导航范围可延伸到外层空间，指的是从。 A．地面 B．水面 C．近地空间 D．A+B+C 2718. GPS卫星导航系统可为船舶在。 A．江河、湖泊提供定位与导航 B．港口及狭窄水道提供定位与导航 C．近海及远洋提供定位与导航 D．A+B+C 2719. GPS卫星导航仪可为。 A．水下定位 B．水面定位 C．水面、空中定位
D．水下、水面、空中定位 2720. GPS卫星导航可提供全球、全天候、高精度、。 ．连续、不实时定位与导航A B．连续、近于实时定位与导航 C．间断、不实时定位与导航 D．间断、近于实时定位与导航 2721. GPS卫星导航系统可提供全球、全天侯、高精度、连续导航。 A．不实时 B．近于实时 C．水下、水面 D．水下、水面、空中 2722. GPS卫星导航系统可提供全球全天侯高精度导航。 A．不实时 B．连续近于实时 C．间断不实时 D．间断近于实时 2723. GPS卫星导航系统与NNSS卫星导航系统相比较，其优点是。 A．连续定位 B．定位精度高 C．定位时间短 D．A+B+C 2724. GPS卫星导航系统由部分组成。 A．2 B．3 C．4 D．5 2725. GPS卫星导航系统由颗卫星组成。 A．24 B．18 C．30 D．48 2726. GPS卫星分布在个轨道上。 A．3 B. 6 C．18 D．24 2727. GPS卫星导航系统共设置颗GPS卫星，分布在个轨道上。 A．21+3，8 B．18+3，6 C．21+3，6 D．18+3，8 2728. GPS卫星的轨道高度为千米。 A．1946 B．1948
陀螺罗经
20世纪70年代，伴随着光纤通信技术的发展，光纤传感技术也迅速发展起来。该技术是以光波为载体，光纤为媒质，感应和传输外界被测量信号的新型传感技术，以独特的优良性能赢得极大的重视，并在各个领域中广泛应用。光纤陀螺技术是光纤传感技术的一个特例，是利用光学传输特性而非转动部件来感应角速率和角偏差的惯性传感技术。 1 光纤陀螺的结构 按照元器件类型，光纤陀螺分为分立元件型、集成光学型和全光纤型。由于分立元件型光纤陀螺存在体积较大、可靠性较差、误差较大等缺点，现在世界各国都已停止发展。集成光学型光纤陀螺将主要光学元件如耦合器、偏振器、调制器都集成在一块芯片上，将光纤线圈、光源、检测器接在芯片适当的位置，就构成了实用的集成光学型光纤陀螺。从光纤陀螺的发展方向来看，集成光学型光纤陀螺是最有发展前途的光纤陀螺形式。全光纤陀螺是将主要的光学元件都加工在一条保偏光纤上，从而可以避免因元器件连接造成的误差。目前，全光纤陀螺技术比较成熟，其性能在三种中最好，适合在现阶段研制实用的商品光纤陀螺。 根据干涉型光纤陀螺的信号检测方式的不同，可以分为开环式和闭环式两大类。开环式光纤陀螺直接检测干涉条纹的相移，因而动态范围较窄，检测精度较低。闭环式系统采取相位补偿的方法，实时抵消萨格奈克相移，使陀螺始终工作在零相移状态，通过检测补偿相位移来测量角速度，其动态范围大，检测精度高。此外，闭环式光纤陀螺对环境尤其是对振动不敏感，是研制高精度光纤陀螺仪的理想形式。开环式全光纤陀螺是中低精度、低成本光纤陀螺中比较流行的结构。目前，在中高精度光纤陀螺仪领域，最为流行的设计结构为全数字闭环式光纤陀螺仪。 光纤陀螺示意图 2 光纤陀螺的特点 光纤陀螺的主要特点是：①无运动部件，仪器牢固稳定，耐冲击且对加速度不敏感；②结构简单，零部件少，价格低廉；③启动时间短(原理上可瞬间启动)；④检测灵敏度和分辨率极高；⑤可直接用数字输出并与计算机接口联网；⑥动态范围极宽；⑦寿命长，信号稳定可靠； ⑧易于采用集成光路技术；⑨克服了因激光陀螺闭锁现象带来的负效应；⑩可与环形激光陀螺
航海仪器
1.陀螺仪的定义及基本特性？答：凡能产生陀螺效应的装置都可称谓陀螺仪。特性：定轴性和进动性。 2.何谓平衡陀螺仪和自由陀螺仪？答：平衡陀螺仪：陀螺仪的重心与其几何中心相重合的陀螺仪。自由陀螺仪：不受任何外力矩作用的平衡陀螺仪。 4．位于地球上的自由陀螺仪的视运动有何规律？如何解释其物理性质?答：北纬东偏南纬西偏，东升西降，南北一样。 5．影响自由陀螺仪主轴不稳定指北的主要矛盾是什么？克服其的基本原则是？答：自由陀螺仪主轴不稳定指北是受地球自转角速度的垂直分量w2和水平分量w1y的影响。用陀螺仪的进动特性，对陀螺仪水平轴施加一个外力My，使陀螺仪主轴绕OZ轴进动，满足wPZ=My/H=w。陀螺仪主轴将在子午面稳定，即陀螺仪主轴指向真北方向，此时方位角为零。 8.何谓水平轴阻尼法？它有何特点？答：压缩椭圆长轴的方法,阻尼力矩应施加于陀螺仪的水平轴上. 特点:罗经稳定时株洲稳定在子午面内,但阻尼装置结构复杂. 9.何谓垂直轴阻尼法？它有何特点？ 答：压缩椭圆短轴的方法,阻尼力矩应施加于陀螺仪的垂直轴上.特点:阻尼效果好,垂直轴阻尼法实现起来比较方便,但使用垂直轴阻尼法的罗经 在稳态时要产生一个附加方位偏差,需要设置附加的补偿装置 10.双转子摆式罗经的之北原理？答：双转子摆式罗经是具有三自由度的陀螺仪，在地球上会发生视运动，其主轴在控制力矩及地球自转的影响下，主轴有北纬东偏视运动，随着主轴升高，便产生向子午面的进动，主轴指北端相对水平视运动西向上运动，主轴开始自动找北；欲使主轴能够自动的找北且稳定指北，采用水平阻尼法或垂直阻尼法使其稳定指北. 11.叙述液体连通器罗经的之北原理？ 答：液体连通器由主轴南北两侧容器及连通管组成，陀螺仪动量矩沿主轴指负向即指南，把罗经主轴水平放在赤道上，主轴动量距指西，主轴正向之东，水平指东，主轴正端指西，控制力矩仍垂直水平面向外，主轴正向向北进动 12.简述电磁控制式的指北原理？ 答：电磁控制式罗经是通过一套电磁控制装置间接地给陀螺仪施加力矩，三自由度平衡陀螺仪的主轴OX水平放置，其动量距H失端沿主轴OX的正端，即指北。 13.不同类型的陀螺罗经在指北原理方面有哪些共性？ （1）都必须具有三自由度的陀螺仪，且在地球上都会发生视运动（2）都必须具备控制力矩设备（3）都必须具备阻尼力矩设备 15.何谓阻尼因数和阻尼周期？ 答：阻尼因数f又称衰减因数，它表示主轴在方位上减幅摆动的快慢程度。 阻尼周期T表示罗经作减幅摆动时，主轴作阻尼摆动一周所需的时间。 16何谓稳定时间？他与哪些因素有关？ 自罗经启动主轴经减幅摆动到其指向精度满足航海精度要求所需的时间称为罗经稳定时间。稳定时间的长短取决于罗经的结构参数和所在地的纬度，还与罗经启动时主轴指北端的初始位置有关。 17何为纬度误差，该误差如何消除？具有阻尼重物的液体连通器罗经，稳定后罗经主轴并不恰好位于子午面内，而是偏离子午面一个角度a，当罗经的结构参数确定后，a仅与地理纬度有关，故称为纬度误差。消除方法有两种：外补偿法和内补偿法。 18何为速度误差，与哪些因素有关，如何消除？ 船舶以恒向恒速运动时，陀螺罗经的主轴位置与航速为零时主轴的稳定位置两者在方位上的夹角称为速度误差。速度误差与船舶航速，航向，及所在纬度有关。消除方法：查表法,外补偿法,内补偿法。19何为冲击误差，何为第一类冲击误差和第二类冲击误差？ 船舶做机动航行时产生的惯性力对罗经作用引起罗经主轴偏离新的稳定位置形成的误差，叫冲击误差.第一类冲击误差:惯性力作用在陀螺罗经重力控制设备上而产生的冲击误差 第二类冲击误差：惯性力作用在陀螺罗经阻尼设备上而产生的冲击误差 21摆式罗经在船舶机动航行时不产生第一类冲击误差的非周期过度条件是什么? 凡是摆式罗经其等幅摆动的周期T=84.4min时，在船舶机动航行时间内，主轴将由机动开始时的旧稳定位置非周期地过渡到机动终了时的稳定位置，而不产生第一类冲击误差。
陀螺罗经
陀螺罗经 1．安许茨系列陀螺罗经开机前的检查与准备。（10分）（口述+实操） 2．读取安许茨系列陀螺罗经航向。（10分）（实操） 1．安许茨系列陀螺罗经开机步骤。（10分）（口述+实操） 2．读取安许茨系列陀螺罗经航向。（10分）（实操） 1．安许茨系列陀螺罗经关机步骤。（10分）（口述+实操） 2．读取安许茨系列陀螺罗经航向。（10分）（实操） 1．安许茨系列陀螺罗经主要开关控钮的作用。（10分）（口述）罗经电源主开关；随动开关 2．读取安许茨系列陀螺罗经航向。（10分）（实操） 1．斯伯利系列陀螺罗经开机前的检查与准备。（10分）（口述+实操） 2．读取斯伯利系列陀螺罗经航向。（10分）（实操） 1．斯伯利系列陀螺罗经开机步骤。（10分）（口述+实操） 2．读取斯伯利系列陀螺罗经航向。（10分）（实操） 1．斯伯利系列陀螺罗经关机步骤。（10分）（口述+实操） 2．读取斯伯利系列陀螺罗经航向。（10分）（实操） 1．斯伯利系列陀螺罗经主要开关控钮的作用。（10分）（口述）罗经电源主开关；方式转换开关；旋转控钮与开关；补偿器； 2．读取斯伯利系列陀螺罗经航向。（10分）（实操） 1．阿玛-勃朗系列陀螺罗经开机前的检查与准备。（10分）（口述+实操） 2．读取阿玛-勃朗系列陀螺罗经航向。（10分）（实操） 1．阿玛-勃朗系列陀螺罗经开机步骤。（10分）（口述+实操） 2．读取阿玛-勃朗系列陀螺罗经航向。（10分）（实操） 1．阿玛-勃朗系列陀螺罗经关机步骤。（10分）（口述+实操） 2．读取阿玛-勃朗系列陀螺罗经航向。（10分）（实操） 1．阿玛-勃朗系列陀螺罗经主要开关控钮的作用。（10分）（口述）罗经电源主开关；方位(AZIMUTH)按钮；倾斜(TILT)按钮；补偿器 2．读取阿玛-勃朗系列陀螺罗经航向。（10分）（实操）
第四章单转子陀螺罗经
第二节ES-110型陀螺罗经 一、主罗经 主罗经核心部分为陀螺马达,由100V、400Hz、3相驱动，转速为12000r/min, 动量矩指南。陀螺房以6根吊钢丝悬吊在垂直环内，垂直环通过东西轴承装在水平环上并可绕水平轴作俯仰转动。这样，构成了具有三自由度陀螺仪。整个灵敏部分由水平环通过南北轴承支承在外侧的随动部分的随动环上。随动变压器初级绕组装在陀螺房的东侧，而次级绕组装在与其对应的垂直环上。当灵敏部分与随动部分有失配角，则随动变压器输出随动信号，以放大器放大后，驱动随动电机，带动方位齿轮转动，使随动环能绕垂直轴转动而跟踪灵敏部分随动。在陀螺房的西侧装有16g的生物，作为陀螺罗经阻尼摆动的阻尼重物。当主轴有倾斜时，该重物产生绕垂直轴的阻尼力矩，故ES-110型陀螺罗经亦属于短轴阻尼陀螺罗经。 在垂直轴的SN两侧以螺钉固紧一对塑料制成液体稳定器。这对液体稳定器，由塑料制成液体杯及连通管与空气管组成。于是，当陀螺主轴相对水平面倾斜时，液体稳定器也跟着倾斜；杯中的液体沿着连通管作南北流动，随着液体的流动、重量的改变，便产生与倾斜角方向和大小成正比的水平轴摆性力矩，陀螺罗经在此力矩的作用下作找北运动。 二、使用与调整 1、一般使用 （1）设置纬度在船舶所在的纬度上，当纬度每变化5°时调整一次。 （2）打开电源开关。 （3）启动指示灯亮并开始找北。 （4）启动指示灯亮，等待5min；运转指示灯亮，此时陀螺马达转数达到正常转数。 （5）当主罗经上的分罗经指示灯亮，方可设置每一个分罗经与主罗经一致。对于同步分罗经，将分罗经开关放到“OFF”位置，调整分罗经的航向与主罗经一致后，将分罗经开关放在“ON”位置。 （6）大约4h 罗经稳定，此时其精度满足航海要求。 （7）重新确定分罗经的航向读数是否与主罗经一致，如果有误差，重新调整。 2、快稳启动罗经 当船舶真航向为已知时，启动罗经约20min后，握住液体连通器和水平环轻轻地向上或向下压，使罗经在方位上进动直至刻度盘的读数为真航向，然后在水平方向推陀螺房，直至水准器上气泡停留在上次关机时的气泡位置上。 3、停机 （1）将主罗经上电源开关放在“OFF”位置。 （2）将每个分罗经的开关也都放在“OFF”位置上。 4、调整 该设备电子调整点都在逆变器板伺服放大板和母板上。 （1）逆变器板：逆变器板上，陀螺马达的电压和频率是可调整的。 1）电压调整（RV1）：当主罗经供电24V±20%供电时，等待陀螺马达转数上升，约5min后，调整RV1，使8-9、9-10、8-10之间电压为100V。 2）频率调整（RV2）：调整RV21使8-9之间频率为400Hz±2Hz。 （2）伺服放大器板有两处调整 1）相位调整1（R61）： ①调整伺服增益到最小值; ②启动主罗经和调整逆变器; ③将转子壳慢慢地顺时针转动； ④测定TP5-TP1、TP6-TP1之间的小型。
第二章 陀螺罗经误差及其消除
第一章 陀螺罗经误差及其消除 陀螺罗经的主轴在方位上偏离地理真北方向的角度称为陀螺罗经误差。陀螺罗经误差也是船舶真航向与陀螺罗经航向之间的差值或真北与陀螺罗经北之间的差角。陀螺罗经误差有纬度误差、速度误差、冲击误差、摇摆误差和基线误差。 第一节 纬度误差 (latitude error) 一. 纬度误差产生的原因 在第一章讨论具有阻尼重物的液体连通器单转子式陀螺罗经时指出,在北纬φ处的静止基座上稳定位置为 ?? ???-=-=M H tg M M r D r 2ωθ?α （2－1） 由(2－1)式可见,位于北纬φ处的具有阻尼重物的水银器式罗经,稳定后罗经主轴并不恰好位于子午面内,而是偏离子午面一个角度αr ,当罗经的结构参数M 、M D 确定后, αr 角仅与地理纬度φ有关,故称为纬度误差。 以具有阻尼重物的液体连通器式罗经为例,分析纬度误差产生的原因消除方法。当罗经稳定后,罗经主轴指北端自水平面升高θr 角,产生沿水平轴OY 负向的控制力矩M Y =-Mθr ,使主轴产生绕垂直轴OZ 正向的主进动角速度ωPZ ,主轴指北端向西主进动的线速度u 2= Mθr ,与位于北纬φ处因地球自转角速度垂直分量ω2的影响,使主轴指北端东偏的线速度V 2=Hω2等值反向,亦即u 2＝V 2。于是,罗经主轴相对于子午面获得稳定。由于罗经主轴指北端自水平面升高θr 角,阻尼重物则产生与θr 角成正比的阻尼力矩M D θr 沿垂直轴OZ 作用,指OZ 轴的正向。因此,阻尼力矩M Z 将引起罗经主轴绕水平轴OY 的阻尼进动角速度ωPY ＝M D θr /H ,亦即主轴指北端以阻尼进动线速度u 3= M D θr 向下运动,罗经主轴不能在子午面内r 点稳定。欲使罗经主轴获得相对于水平面的稳定。只有借助于主轴相对于水平面的升降视运动的线速度V 1=Hω2α与阻尼进动线速度u 3的平衡。 为此,主轴指北端只有自子午面向东偏 离适当的方位角αr ,并满足条件: ???==r D r M H u V θαω131 （2－2） 即阻尼力矩M D θr 使主轴指北端向 下进动的线速度u 3与视运动线速度V 1 等值反向。在高度上获得稳定,如(图 2-1)所示。 不难看出,产生纬度误差的原因是 由于了采用垂直轴阻尼法。因此,纬度误 差是采用垂直轴阻尼法罗经特有的误差;它属于垂直轴阻尼法陀螺罗经固有的特性。 二. 纬度误差的消除方法 为了提高陀螺罗经的使用精度,应想方设法对纬度误差进行补偿,最好完全予以消除。实践中,对纬度误差的补偿方法有两种——外补偿法和内补偿法。 水平面
航海仪器见习报告
航海仪器见习报告 本次航海仪器见习，虽然时间不是很长，但是意义很重大，主要可以从以下几个方面进行阐述。首先，航海见习是一次理论联系实际的活动，通过本次航海仪器见习，让我们对于之前课堂上所学的专业知识有了更深刻的理解。同时，有幸倾听船上大副等相关工作人员的精彩讲座和陪同参观，让我们对船舶的各部分结构和设备仪器有了更为清晰的认识。当然，从中也学习到了很多课本中未涵盖到的专业知识，最重要的是本次航海仪器见习真真切切的拓展了我们的见识。 其次，本次锻炼了我们一种短时间内适应全新环境的能力，毕竟船上的生活和陆地上相比，还是有许多不同之处的，特别对于我们这些初次体验海上航行人而言，可以说是一个不小的挑战。比如说，海上航程中碰到大浪，我们如何更好的去克服晕船、呕吐等一些不良反应，并尽快的调整好状态去面对接下来的挑战。值得庆幸的是，本次航行天公作美，并未遇到恶劣天气，同学们的适应能力集体表现良好。 最后，本次航海航海仪器见习，通过参观模拟海上风景，让我们对日本的风土人情和当地人的精神风貌有了更为清晰的认识。一个民族的强大很大程度上可以从一些小细节中得到体现，半个小时的模拟航行很快就过去了，却在我的脑海中留下了很深的印象，在家的很多天还在回想着在船的画面，可以用受益匪浅来形容此次的见习，通过模拟在船生活，基本上完成了学院老师交予的任务，同时巩固了一些专业知识，并且更进一步的了解了船员生活，我想通过此次实习以后，我对以后的目标更加明确了。在电影中看到过很多航海的画面，自己
也曾幻想着有一天能够驾船远航，通过亲身的体验，虽然没有脑海中想象的那般美妙，但是我在船上明白了一个道理：其实任何工作都是平凡的，不平凡的是我们能认真对待这份平凡的工作，船上的每一件事情都不能小视，每一个微小的细节都关乎于整条船的安危。 虽然船上生活空间有限，活动较少，生活相对比较枯燥，但是提前有了思想准备，加上航海心理学课程先前的指导，基本上能够适应船上的生活。感谢学院给我们创造的这次实习机会，经过了本次实习我更加坚定了自己的学习目标，对自己所学的专业也有更深的认识，我想以后我会更加重视专业课的理论学习，以便在以后的实践中得到灵活运用
航海仪器实操评估各个仪器的使用
一．磁罗经 1.读取航向（误差允许±2） 2.指出磁罗经主要部件的位置及作用。 罗经框：（非磁性材料）支撑罗盘；安装校正器。 罗经盘：指示航向。 垂直磁棒：校正倾斜自差。 水平（横向；纵向）磁棒：校正半圆自差。 半圆自差校正口诀： ①放置磁棒的口诀：东红东；西红西—东差时使用红端向东的磁棒校正；西差的时候 使用红端向西的磁棒。 ②移动磁棒的口诀：东东上，西西上；东西下，西东下—如东自差，放置的磁棒红端 也朝向东则应向上移动…其它类似。 PS：当船为东西航向时调整纵向磁棒；当船为南北航向时调整横向磁棒。半圆自差校正分四次（4个基点）东北全校正；南西只校正一半。 软铁片：校正象限自差 PS：一三象限，东近西远。二四象限，东远西近。航向为一三象限则东差将软铁靠近，西差则将软铁远离。二四象限则与之相反。 正正靠，正负离；负负靠，负正离。 PS：此时每组第一个字表示磁航向，一三象限为正，二四象限为负；第二个字表示所测的自差的正负；第三个字表示移动软铁的方向。 软铁校正分两步，第一步全校正，第二部校正一半。 液体酒精的作用是降低冰点。 3.对磁罗经的检查（灵敏度） 灵敏度的检查：检查罗盘轴针与轴冒间的磨损情况（摩擦力） 方法：记下基线所指的航向，然后用一小磁铁或铁器将罗盘从原来的地方向左引偏2°～3°，移开小磁铁，观测罗盘是否返回原航向。（相位自差0.2°以内） 4.对磁罗经办周期的检查。 用小磁铁将罗盘引偏40°，移开小磁铁，用秒表测量罗盘上的0°连续两次过船首基线的时间，即为罗盘摆动半周期。实测半周期小于标准半周期。（12秒±0.5） 5.磁罗经气泡消除。 PS：气泡不影响自差，影响观察 注液孔：向罗盘注入液体的孔 液体成分：45%的酒精，55%的蒸馏水。 将罗经盘的注液孔朝上，旋出螺盖，将配好的液体注入罗盘内至气泡消失为止。 6.叙述磁罗经校正器的保存要求。 磁棒的保存：异名端相靠，避免高温，避免振动，避免恒定磁场影响。 软铁校正器的保存：应保证不具有永久磁性。