Способ измерения погрешности магнитного компаса при качке

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик Г /Г - = К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(088,8) Дата опубликовании описания 07,09,82(72) Автор изобретения гтерев 1) Заявитель ОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОГРЕШНОСТИ МАГНИТ КОМПАСА НРИ КАЧКЕ в пло тном пл кома.выИзобретение относитсяционной технике и может бэовано, в частности, приизготовлении и испытаниикомпасов.Известен способ измерения погреш ности магнитного компаса при качке, характеризующийся установкой его на качающийся стенд, съемом первоначаль ного отсчета в статическом положении, выдержкой в состоянии качки по следовательно в двух взаимно перпен дикулярных направлениях, снятием от счетов во время действия качки, определением погрешности при качке как разности отсчетов, полученных в статическом состоянии и при качке 1 .Недостатком этого способа измере ния погрешности является то, что при выдержке компаса в состоянии качки последовательно в двух взаимно перпендикулярных направлениях из результата измерений выпадает составляющая погрешности, зависящая от совместного действия качки в дву взаимно перпендикулярных направлени ях, определяемая произведением амплитуд а а совместной качки, где а, и а - амплитуды качки в плоскости магнитного меридиана и скости, перпендикулярной магии умеридиану.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности являетсяспособ измерения погрешности на качке, согласно которому качку осуществляют в полости, составляющей с оокостью магнитного меридиана угол,равный агс 1 Ч а/а с амплитудой,равной а+ а, где а и а - упомянутые амплитуды качкй, соответствующие максимальным эксплуатацион ным амплитудам килевой и бортовойкачки компаса, причем а а 2,Однако известный способ не полностью имитирует наиболее неблагоприятный эксплуатационный режим, в ко тором наряду с горизонтальной (бортовой и килевой) качкой имеет место вертикальная качка а, обусловленная, в частности, установкойпаса не над центром качания судн 25 В итоге из результата измеренийпадает составляющая погрешности, определяемая произведением амплитудата совместной качки.Целью изобретения является повышение достоверности лабораторных иэ,+а +а В г 5 качки в н итногс ме качки в н пендикуля ридиану; вертикаль амплитудалении магнамплитудаленин, пернитному ме- амплитудаки 1- радиус качки,а а равдиана; равом маг 3 й качч 2 445 Это следует из формулы погрешносмагнитного компасапри качке с ными частотами и равными начальи сдвигами фаз колебаний а д Ьусоз (Рй+ 3, ) а а4 д сов (2 РС+ 32) -Р 1 -1 й 2К 1)соз(Е Е )45 2 д Р 1 дусоз (Е-Е 4 итног маг,н качк нача ий п лени диан пер нитн погрешность компаса при амплитуды и фазы колеба чке в напра нитного мер направлении кулярном ма меридиану.ьном направ а,иЕ;а и ЕС" э льные ри каи маг-. пендому т ен соотоветств но: Р - частот качки;1, - время;ф - угол наклоненинапряженностиполя Земли;д " ускорение силы 6 а я вектора магнитног ести; мерений погрешности магнитного ком-паса при качке.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающем снятие показаний в статическом положении компаса, затем при качке, соответствующей максимальным эксплуатационным амплитудам, в плоскости, составляющей с плоскостью магнитного меридиана угол равный арктан- О генсу отношения амплитуды качки в направлении, перпендикулярном магнитному меридиану, к амплитуде качки в направлении магнитного меридиана, и вычисление разности показаний компаса в статическом положении 15 и при качке, статическое положение компаса смещают в плоскости угла у=агсСд а/а, на угол к, равный агсз 1 п Т20 К - собственная частота колебаний магнитного чувствительного элементавокруг вертикальной оси;1,1,1 - моменты инерции магнитного чувствительного элемента вокруг взаимно перпендикулярных продольной, поперечной и вертикальной его осей, проходящих через точку опоры,соответственно;5 и 3, - сдвиги фаз колебаний.Действительно, благодаря такому способу измерения погрешности магнитного компаса, в результат измерения входят не только периодические составляющие с частотой и двойной частотсй качки, а также систематическая составляющая, зависящая от совместной качки в ортогональных горизонтальных направлениях, но и систематическая составляющая, определяемая совместной качкой в направлении,перпендикулярном магнитному меридиану, и в вертикальном направлении.Так как качка осуществляется с линейной амплитудой, равнойа+а+а, то проекция качки на направление меридиана, направление, перпендикулярное меридиану, и вертикальное направление равны а , а 2 и а 1, что соответствует заданным максимальным эксплуатационным амплитудам качки. При этом способе периодическая с частотой качки составляющая погрешности ( первое слагаемое) будет максимальна, так как в направлении, перпендикулярному магнитному меридиану, действует качка с амплитудой а, которая больше или равна ампдитуде а. Размер составляющей погрешности с двойной частотой качки (второе слагаемое) также максимален, так как не зависит от ориентации направлений качки и фазовых сдвигов между ними.Поскольку качка практически лйнейна, т.е. сдвиг между начальными фазами ортогональных пространственных колебаний равен нулю (Е 4-Е= О; Е-К=О), то систематическйе составляющие погрешности, определяемые третьим и четвертым слагаемыми, такжеомаксимальны.На фиг.1 показана векторная схема перемещения компаса при переводе качки судна на курсе, близком к четвертому; на фиг.2 - система отсчета О,на фиг.З - векторная схема перемещения компаса при качке корпуса в плоскостиу.Для осуществления способа достаточно использовать однокомпонентный стенд, плоскость качки которого составляет с плоскостью магнитногомеридиана угол. Этот угол может быть получен или разворотом плоскости качания стенда относительно плоскости меридиана, или разворотом (например, кольцами Гельмгольца) вектора напряженности магнитного поля относительно плоскости стенда. Для смещения статического положения компаса на угол Ж относительно вертикали может быть использован кронштейн, закрепленный на столестенда, к верхней наклонной плоскости которого закрепляется компас. Угол , определяемый заданными параметрами качки, устанавливается регулировочными органами провода качки.Способ представляет следующую совокупность и последовательность операций. Плоскость качки стенда устанавливают под углом Ч к плоскости магнитного меридиана, причем аа, обеспечивают наклон Ж статического положения.закрепляемого на стенде компаса. На стенде устанавливают линейную амплитуду качки, рав 25 ную а 1 +а 2 +а . В статическом положении стейда при наклонном на угол рб положении компаса снимают показание компаса. Затем компас подвергают воздействию качки, при этом также сни мают показания компаса. Погрешность компаса определяют как разность между показаниями в статическом положении и полученными при воздействии качки. 35Использование предлагаемого спосо. ба позволяет повысить достоверность оценки эксплуатационной погрешности магнитного компаса по результатам ее. измерения в лабораторных условиях, 40 так .как регистрируемая погрешность включает в себя максимальные составляющие, пропорциональные ортогональным составляющим пространственной качки. 45 Формула изобретенияСпособ измерения погрешности магнитного компаса при качке, включающий снятие показаний в статическомположении компаса, снятие показанийпри качке, соответствующей максимальным эксплуатационным амплитудам, вплоскости, составляющей с плоскостьюмагнитного меридиана угол, равныйарктангенсу отношения амплитуды качки в направлении, перпендикулярноммагнитному меридиану, к амплитудекачки в направлении магнитного меридиана, и вычисление разности показаний компаса в статическом положении и при качке, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности измерения, статическое положение компаса смещаютв плоскости угла У = агсСд а/а, наугол М; равныйазаксакала+а+аа амплитуду качкиустанавливаютравнойа+а +агсэ 1 пгде а - амплитуда качки в направлении магнитного меридиана;а - амплитуда качки в направлении, перпендикулярноммагнитному меридиану;а - амплитуда вертикальной кач 3ки;В - радиус качки,причем а,а,.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Отраслевой стандарт Судоваянавигационная техника. Компасы магнитные. Общие технические условия",ОСТ 5.8415-76 п.5.21.2. Авторское свидетельствоР 609952, кл. С 01 С 17/38, 03.01.77Тираж 614осударственного комите лам изобретений и откр Москва, Ж, Раушская ПодпСССРийаб., д