航行设备与信号设备

1、 第一节第一节 航行设备航行设备 第二节第二节 信号设备信号设备航行设备航行设备航行、信号设备是船舶用以观察识别、通信联络和导航的设备。它是保证船舶航行安全的重要设备。根据船舶的用途、航区、船舶总长和主机功率等，不同船舶应配备不同的航行设备，大致可分为普航仪器设备、无线电航仪器设备、电航仪器设备三大类。一、磁罗经磁罗经是用来指示航向的重要仪器。它是利用磁针在地磁作用下，能指向地球磁极方向的原理制成的。磁罗经按结构的不同，可分为：液体罗经和干罗经。磁罗经按其装置的位置以及使用范围，可分为：标准罗经、操舵罗经、应急罗经和救生艇罗经。标准罗经作为航向和方位测定的基准罗经，安装在驾驶室露天顶甲板首尾线

2、上。航行设备航行设备原理：它是利用地球磁场作为基准测定航向的一种仪器，它是由若干个平行装置的磁棒与一个罗经卡即航向标线盘连成一体，罗经卡的盘面上刻有0度到360度的方向刻度。罗经卡和磁棒都安装在液缸即浮室上，浮室中央凹处顶部是镶有铱金尖的轴针支撑，可绕轴针自由旋转，在地磁作用地磁作用下始终维持指向北方下始终维持指向北方。浮室提供的浮力可减小轴帽与轴针的摩擦力而提高罗经指向的灵敏性。航航向标线代表船体中心线，反映出船体当时的实际向标线代表船体中心线，反映出船体当时的实际航向。航向。航行设备航行设备磁罗经磁罗经主要由罗经盆和罗经柜两大部分组成。盆内装有罗经盘，轴帽，轴针和毛细管等。罗经盘由刻度盘，

3、浮室和磁针等组成。罗经柜是非磁性体制成的柜子，柜上部装设平衡环，以保证罗经盆始终保持水平状态。航行设备航行设备 由于船上四处都是钢铁，对地球磁场有影响，因此在船舶完工以后试航时要进行校正。为了避免环境对磁场的影响，罗经装设位置应该是： A、罗经附近不应有钢质的旋转物体或手提式电灯（支流），以免出现移动物对磁场的影响。 B、罗经附近不应有垂向的钢铁结构物，烟囱、桅杆等至少离开7米，各种钢质支柱亦应至少离开23米。 C、若在罗经3米以内有钢质结构物时，应对称船体中线面布置。 D、前壁等靠近罗经处的大型结构物附近不应设置直流电机。航行设备航行设备磁罗经指向的准确度随时间、地点、航向的不同而变化，因此

4、需要定期和不定期地校准。由于磁罗经的构造简单，性能可靠，使用方便，又不受供电影响，所以目前即使用很多高精度的导航仪器装备的船舶，磁罗经仍然是各类船舶必备的指示航向和测量目标、方位的导航仪器。航行设备航行设备二、电罗经电罗经是陀螺仪在导航方面的具体应用，它既不受地磁影响，也不受船上磁性的干扰。陀螺仪是指绕轴高速旋转的对称物体及其悬挂装置的组合体，主要由转子、内环和外环组成。航行设备航行设备陀螺直立旋转时，旋转轴保持与地面垂直，旋转轴这种保持指向不变的特性，称为陀螺的稳定性或定轴性；当陀螺受外力影响时，旋转轴不再垂直于地面，陀螺一方面绕其本身的旋转轴旋转，同时旋转轴还绕着垂直于地面的轴线转动，这种

5、现象叫做陀螺的进动性。电罗经就是利用了陀螺的稳定性和进动性指示航向的。航行设备航行设备陀螺仪具有xyz三个方向的自由度，这就使得转子的主轴可指向空间的任何方向。三轴的交点为陀螺仪的中心，当陀螺仪的重心位于中心，且不受任何外力矩作用时，具有三个自由度，称为自由陀螺仪。当转子在高速旋转时，由于受地球自转的影响，陀螺仪的转轴会偏离子午面一个角度。因此，自由陀螺仪不能直接当罗经使用。航行设备航行设备为了把自由陀螺仪制成电罗经，就需要利用陀螺仪的进动性，使它的旋转主轴始终稳定在子午面内。自由陀螺仪变成陀螺罗经的方法有两种：1、将陀螺仪重心下移，这样由重力产生的进动方向和地球自转方向相反，旋转轴就可以稳定

6、地指北了。（下重式或下摆式罗经）2、在陀螺仪上装有水银的容器，用来产生修正力矩，可使主轴偏回子午面内。（水银器罗经或上重式罗经）航行设备航行设备电罗经的指向准确性比磁罗经高，但其结构复杂精密，制造成本高，必须有电才能工作，而且启动时间也长。为了达到精确和安全导航的目的，在备有电罗经的船上，还需配有磁罗经，以便配合使用。航行设备航行设备三、雷达雷达是利用无线电波对外界进行探测的导航设备。雷达的工作频段属超高频，其波长则属微波波段。因为此频段的无线电波在传播过程遇到障碍物时，具有沿着与电波传播方向相反的途径反射回来的特性，因此可用以探测目标的相对距离和方位。航行设备航行设备雷达主要由五大部分组成，

7、即雷达发射机、接收机、显示器、天线和变流机。发射机：用来发射无线电波；接收机：用来接收并放大信号；天线：把发射的无线电波按照一定的方向发射出去，并把反射回来的回波接收下来；显示器：能迅速准确地显示目标的方位和距离；变流机：供给雷达各部分需要的电能。航行设备航行设备工作原理：雷达采用圆的显像管，扫描从中心开始沿着半径向外进行。在发射无线电波时，荧光屏上会形成一条扫描线，该扫描线以圆心为转轴，保持与无线电磁波发射的方向同步地转动。当有回波时，荧光屏上就会显示相应的物标。各扫描点拼接起来就是完整的物标。雷达上装有船艏标志电路，荧光屏上有相应的船艏标志线，该物标与船艏线的夹角即代表物标的方位。雷达航行

8、设备航行设备雷达的类型和型号很多，选用时，必须对雷达的性能、电源、结构、体积等，进行必要的了解。安装雷达时，交流机一般安装在远离驾驶室及船员卧室的专用交流机房内。收发器具有较强的磁场，距磁罗经的距离需满足要求。显示器安装在海图室或驾驶室。天线装在专门的雷达柱或雷达架上，一般在船上的最高处。四、NNSS，即航海卫星定位系统1964年首先在美国海军使用，1967年引用民用。船上的卫星导航接收机，从周期为106min，高度约为1100km的极地轨道（通过南北级的上空）卫星上不断发射来的信号，从而求得船位。所需卫星数量一般为4个，多了更好。下图为其概念图。卫星每隔2min发出400MHz（399.96

9、8 MHz11kHz）和150 MHz（149.988 MHz4kHz）两种频率的轨道参数。航行设备航行设备当船接电波时卫星以高速运行，使接收的电波具有多普勒效应，船距卫星近时接收的是高频电波，船距卫星远时接收低频电波，通过这种多普勒频率的换算即可求得卫星位置与接收地点间的距离差，从而确定船位，它是一种移动发射电波的双曲线法，通常测定精度为0.5n mile。航行设备航行设备航海卫星定位系统航海卫星定位系统五、测深设备船舶航行时需要随时掌握航道水深，以保证船舶安全航行和可靠地停泊。 对于水深较浅的内河航道，一般是利用测深竿和测深手锤进行测深； 而对较深的航道则利用回声测深仪。航行设备航行设备1

10、、测深竿一般采用长6m，直径40mm左右的竹竿，每间隔20cm涂以不同的色漆，目测观察水深。2、测深手锤有质量26.5kg的棱柱测深锤与周径1530mm、长3040m的棉麻测深绳组成。船上需配备测深台。测深台由踏板和栏杆等组成，有固定的和可拆卸的两种。航行设备航行设备3、回声测深仪利用超声波在水中以一定速度传播，遇到障碍又会反射回来的原理制成的。回声测深仪主要由换能器、推动器、显示器三部分组成。 换能器包括将电能转换为声能的发射换能器和将声能转换为电能的接收换能器两部分。 推动器能产生具有一定能量的脉冲信号，用来激励发射换能器。 显示器包括提供深度读数的圆盘和刻度盘以及带动圆盘转动的电动机和放

11、大器等部分。航行设备航行设备六、双筒望远镜三棱镜双筒望远镜是由两个单筒折射的棱镜组成的，用以观测目标，加大目标的视距和清晰度。望远镜上的数字如6x30，6代表放大倍数，30代表接物镜的直径，将接物镜片的直径除以放大倍数，如商数大于7，就可作夜用望远镜。如7x50。航行设备航行设备 (一）避碰规则概述 避碰规则就是船舶在海上航行时应遵守的 “交通法规”。这些交通法规主要是通过信号表示的。（二）信号的分类 信号即信息的携带者，它给人们传递某种信息。信息有多种形式，根据对人的感觉器官起作用来分： (1) 视觉信号灯光信号(号灯、救生圈用自亮浮灯和救生衣灯等)，型信号(号型和号旗)。 (2)听觉信号声

12、响信号，包括号笛、号钟、号锣、声响火箭等。信号设备信号设备按用途来分：(1)航行用：号灯、号型、号笛和雾航锚泊时用的号钟及号锣。 (2)通信用：通信信号灯、白昼信号灯和信号旗。(3)救助用：烟雾用信号(红光火焰、白光火焰、橙色灯雾)，声响信号(声响火箭、声响榴弹)，红光降落伞信号。按光的性质来分： (1)定光灯桅灯、舷灯、尾灯和环照灯等。 (2)闪光灯通信信号灯、气垫船用的黄色闪光灯和围网渔船所用额外信号灯。信号设备信号设备信号设备是指船上设置的能对外界发出并能使外界的视觉或听觉感受到信号的设施。船用信号设备有以下几种：1、号灯号灯是指根据避碰规则设置的，用以表明夜间船舶动态或作业状态的灯具。

13、2、通信闪光灯手提式：白天黑夜都适用；旋转座架式：白天黑夜都适用；桅顶式：只适用于夜间。信号设备信号设备号灯主要有：（1）桅灯：安装在船的首尾中心线上的灯，在225度水平弧内显示不间断的灯光，从正前至每舷正横后22.5度。信号设备信号设备(2)舷灯：左红右绿，从正前方至各舷正横后22.5度。信号设备信号设备(3)尾灯：安置在尽可能接近船尾的白灯，从正后方至每舷67.5度。(4)拖带灯：形状同尾灯，顔色为黄色。信号设备信号设备（5）环照灯（6）闪光灯：是指每隔一定时间以频率为每分钟闪120次或以上的号灯。信号设备信号设备红黄白绿3、号型号型是白天用以代替号灯，表示船舶动态和作业状态的具有特定形状的有色几何体。常见的有球体状或由两正交圆片构成的圆号型、锥体号型、圆柱体号型、菱体号型，等等。4、音响信号器具音响信号器具指能发出声响作为避碰信号用的各种器具，如号笛、号钟、雾角等。信号设备信号设备黑色，a 为0.6m以上，对船长小于20m的船舶，尺寸可相应的减少。信号设备信号设备(1) 球体（2）圆锥体aaa(3)圆柱体（4）菱形体a2aa2a信号设备信号设备基本号灯的配备信号设备信号设备气垫船，增加了黄色闪光灯信