磁罗经自差的数字化校正法

经过长期的理论研究与实践探索,制作了磁罗经数字校正仪,提出了磁罗经自差数字化校正法,并完成了船舶在锚泊状态时就能校正磁罗经自差的实际校正工作,能够满足校正工作的要求。为磁罗经校正工作提供一种高效便捷的方法,确保船舶的航行安全。

基于单片机的智能化磁罗经自差自测自校系统设计

为实现磁罗经自差自动校正的目的,在总结国内外磁罗经自差校正方法的基础上,通过理论研究和实践探索,提出磁罗经自差自测自校系统的设计方案,并保持磁罗经原有的优点。系统利用船舶在航状态时的航向,自动调整磁棒和软铁片(球)的位置,完成磁罗经自差校正过程,并达到规范所要求的精度。提出的磁罗经自差校正方法是一种高效的智能方法,省工省时省油,能确保船舶航行安全。

基于VR船舶磁罗经自差校正训练系统的设计

为提高船舶磁罗经校正项目的培训水平,利用VR技术开发设计船舶磁罗经自差校正训练系统.通过合理设置船舶软硬件参数和系数预置磁罗经自差,建立各种磁罗经自差校正模型,再利用对所构建的数学模型进行仿真验证的方法,使所开发的系统能够贴合磁罗经实际校正工作过程.

基于事故树理论的邮轮磁罗经系统替代设计方案风险分析

在罗经系统工程设计中,国际海事组织强制要求除常用的船用电罗经系统外,船舶还需配置无须外接电源的磁罗经设备。而邮轮作为布置紧凑型船舶可能无法满足磁罗经苛刻的安装条件,进而采用磁罗经系统的替代设计。基于事故树理论,对邮轮磁罗经系统替代设计方案进行风险分析,结合分析结果提出优化设计的意见与建议,为进一步提高邮轮罗经系统的安全水平提供了重要参考。

利用磁罗经自动导航

现代化船舶离不开罗经导航,既需要指向精度高、使用方便的陀螺罗经,也还离不开传统的磁罗经。但磁罗经不能用于船舶自动航行。目前,当船上陀螺罗经发生故障不能导航时,只好采用人工操舵航行。本文所讲的是一种能够代替陀螺罗经进行自动导航的磁罗经,即电子磁罗经。

建设磁罗经综合实验室提高磁罗经自差消测能力

磁罗经是船舶装备的主要指向性航海仪器之一,磁罗经自差的大小将直接影响船舶的航行安全。针对当前院校在实验室进行磁罗经自差测定与消除训练中存在的一些弊端,提出开发研制磁罗经自差测定与消除模拟训练系统,建设磁罗经自差测消训练综合实验室,以提高航海人员对磁罗经自差的消测能力。

数字磁罗经系统的设计

介绍以磁阻罗盘HMR3000和微处理器为基础的数字磁罗经系统的硬件组成、软件设计原理及其在船只导航中的应用。该系统可以自动消除自差,以便于避免船只导航中繁琐的自差修正,同时增强航向的准确度,减少海事事故的发生,系统可以实现导航数据的精确、实时测量,对航行方向可以设置预警功能,及高清晰显示航向数据。

高精度磁罗经传感器设计

设计了一种基于磁感效应的磁罗经传感器,该传感器采用了纳米坡莫合金材料模压形成单轴向磁芯,并在磁芯上采用密绕法缠绕漆包线形成磁感应传感器。磁感应传感器通过LR谐振施密特触发器电路处理,将磁场强度信号转换为频率信号。通过基于现场可编程门阵列(FPGA)的高精度频率计提取磁罗经频率信号。磁罗经传感器采用四点修正法来补偿背景磁干扰信号,同时采用数字信号处理器(DSP)采集三维加速度传感器信号进行智能姿态自补偿,使传感器具有较好的环境适应能力。经测试,该罗经具有精度高,稳定性高,功耗低,体积小,且具备智能自补偿功能等特点。

基于GPS辅助以实现捷联式数字磁罗经自动消差的研究

针对目前使用的磁罗经体积重量大,消差操作依赖人工进行的不足,提出一种能够自动测校误差的数字式磁罗经系统。利用椭圆假设求解数字磁罗经的自差及相应的误差补偿方法,同时基于GPS信号的辅助,将船舶位置信息引入描述地球地磁磁差的八阶泰勒多项式中,得到在不同位置时的磁差修正值。然后经过计算机处理求得真实航向,完成对数字磁罗经的自动消差。

磁罗经自差半自动测校装置

提出一种磁罗经自差半自动测校方法，并从旋回法测定自差原理计算自差系数、安放磁棒位置和软铁数量、所用磁场传感器基本原理、罗经涡动误差的影响、半自动测校装置组成等方面，论证了研制磁罗经自差半自动测校装置的可能性。

北极地区磁罗经适用能力

针对磁罗经在北极地区的适用能力问题,根据世界地磁模型(World Magnetic Model,WMM)2019,通过分析极区地磁场、地磁场水平分量和磁差等要素在极区的大小分布和变化趋势,以地磁水平分量6 000 nT为界,指出磁罗经在极区的适用范围,特别是东北航道附近海区可正常使用磁罗经;分析"雪龙"号科考船在2017年北极考察的磁罗经和陀螺罗经数据。研究结果表明:地磁水平分量大于6 000 nT的区域,磁罗经是可正常使用的;为保证北极地区正常使用磁罗经,纬度每变化5°,应重新组织校正剩余自差工作;为应对北极地区磁差随经度变化的速率较大的问题,在磁航向转真航向过程中,应根据WMM自动计算并补偿磁差。

直感式磁罗经一纬度上自差校正的适应范围

磁罗经自差中含有不随磁纬度变化和随磁纬度变化两部分,而在某一纬度进行的自差校正仅消除了不随磁纬度变化的部分;随地理纬度或磁纬度变化导致的自差发生变化部分并没有得到有效的消除。因此,磁纬度变化在一定程度上影响了磁罗经的正常使用,必须对在完成一次自差校正后,自差系数能够适应的磁纬度范围进行研究。基于磁罗经自差理论中的泊松方程,分析和研究了直感式磁罗经由于磁纬度变化导致航向产生误差的问题,提出了在给定指向误差的前提条件下,建立了完成一个纬度上自差校正后自差系数的磁纬度适应范围的分析方法。理论分析和实测试验结果表明,所建立的自差系数与航向误差间关系,对于为把握自差校正时机和正确使用自差系数数据提供了可靠的理论依据。

铁质船体对磁罗经海流计流向影响分析

在铁质船体周围进行海流观测,在没有外部罗经输入的情况下需要由仪器内部磁罗经确定海流方向,必然会受到船体磁场的影响。利用多组实测数据比较了由于船体影响产生的流向偏差,分析了偏差产生的原因以及可能的解决办法。

磁罗经校正人员培训考试发证管理的历史沿革及现状

阐述磁罗经校正人员培训考试发证政策制度的历史沿革,对各阶段的管理规定进行总结归纳和比较分析,就促进磁罗经校正人员培训考试发证工作正规化、规范化提出意见和建议,供海事管理机构、航海院校以及相关单位和人员参考和借鉴。

GPS/磁罗经导航系统应用研究

以HMR3000磁罗经和BeeL ine GPS组成组合导航系统,对系统功能和其中的关键难题进行了研究。推导了HMR3000误差模型,根据误差模型与BeeL ine GPS系统进行最优组合;针对此系统及组合算法,进行了一系列的试验测试。试验数据表明,组合导航系统在天线基线长度大于5m时,航向误差小于0.05°,其精度优于单独的BeeL ine和HMR3000;并解决了该组合系统航向连续性等难题。

磁罗经/GPS系统中调频高斯小波变换的应用

提出了一种基于调频高斯小波变换的GPS软故障诊断算法.该算法可以对GPS失锁、方差奇异等软故障进行在线检测.以HM R 3000磁罗经和B eeL ine GPS实际系统跑车试验数据显示,利用调频高斯小波变换方法后,系统航向可用性从原来的72%提高到了100%;系统的误差减小到原来的60%.因此,调频高斯小波变换方法有效地解决了磁罗经/GPS中在线软故障检测的难题.

磁罗经校正人员培训考试发证管理的历史沿革及现状

文中阐述了磁罗经校正人员培训考试发证政策制度的历史沿革,对各阶段的管理规定进行总结归纳和分析比较,就促进磁罗经校正人员培训考试发证工作更加正规化、规范化提出意见和建议,可供海事管理机构、航海院校以及相关单位和人员参考和借鉴。

磁罗经自差校正准确性评估软件设计

针对传统方法计算磁罗经自差系数效率低、描绘自差曲线不平滑、制定自差表不准确等问题,以自差原理和爱利法为基础,设计并实现了磁罗经自差校正准确性评估软件,采用广义最小二乘估计方法求解自差系数,自动绘制自差曲线和生成自差表,并可根据训练与考核大纲中相关标准评估自差消测效果,具有简便准确高效的特点;已应用于教学及出海实习训练,对于提高学员的任职能力具有较强实用性,并可为舰船消测磁罗经自差等科目训练考核提供辅助和参考,对保证磁罗经工作精度具有重要作用。

基于磁罗经的船舶艏向发送器设计

船舶艏向发送器是通过磁场强度传感器将磁罗经的指针航向转换为数字化的船舶艏向电信号,传送给如雷达或电子海图仪等显示设备,实现航行信息的数字化集中显示,提高航行安全性。设计中使用了高性能的模拟混合信号集成电路C8051F350,通过芯片内部的运算放大器对磁阻传感器输出的微小磁场电压信号进行放大,再经过24位的AD变换器,转变为数字化的磁场强度数据,从而计算出磁罗经指针的航向角并通过串口发送给显示设备。船舶艏向发送器产品经测试,输出的艏向数据稳定可靠,显示分辨率为0.1度,并具有LED数码管直接显示、输出波特率可调、信息输出速率可调、安装位置误差可调等功能优点。

磁罗经北极高纬海区航向误差分析与补偿

针对舰船高纬海区航行时磁罗经指北力减弱,指向精度降低的问题,将船舶在白令海至北极东北航道实测的磁罗经指向数据与高精度GPS光纤罗经指向数据对比,分析舰船磁罗经在北极高纬地区指向的稳定性和自差变化特性,构建误差拟合曲线并基于拟合参数建立北极高纬海区磁罗经指向误差补偿模型,仿真结果表明,通过误差补偿,磁罗经在北极高纬海区的指向误差明显减小,在纬度70°以下海区补偿残差不超过3°,在78°以下海区补偿残差不超过5°,满足舰船北极高纬海区航行时磁罗经指向精度要求。