陀螺罗经的误差

1、陀螺罗经的误差陀螺罗经的误差主讲主讲 Ray导航、制导与控制导航、制导与控制2/25目录目录知识回顾知识回顾1双转子摆式罗经的冲击误差双转子摆式罗经的冲击误差2舒拉（舒拉（Schuler）原理）原理3舰船摇摆对陀螺球的指向的影响舰船摇摆对陀螺球的指向的影响4双转子陀螺球消除摇摆误差的原理双转子陀螺球消除摇摆误差的原理53/25知识回顾知识回顾v 自由陀螺仪的视运动自由陀螺仪的视运动PNABCDEFGH东西东西东西东西东西东西西东东西地球自转w4/25知识回顾知识回顾v位于北纬的视运动位于北纬的视运动A1A2aqX子水水子赤道PSPNwe5/25知识回顾知识回顾v为什么会有视运动现象为什么会有视

2、运动现象子午面水平面赤道PSPNweSNZ0YYwew1w2EA6/25知识回顾知识回顾v陀螺罗经陀螺罗经v要使自由陀螺仪主轴在地球上能指示固定的要使自由陀螺仪主轴在地球上能指示固定的地理方向，旧必须设法抵消因地球自转而产地理方向，旧必须设法抵消因地球自转而产生的视运动的影响，使主轴能够找北，并稳生的视运动的影响，使主轴能够找北，并稳定在子午面内。定在子午面内。v三大系列罗经三大系列罗经（1）安许茨系列（重心下移直接控制法）安许茨系列（重心下移直接控制法）（2）斯伯利系列（液体连通器直接控制法）斯伯利系列（液体连通器直接控制法）（3）阿玛）阿玛-勃朗系列（电磁摆和水平力矩器间勃朗系列（电磁摆和

3、水平力矩器间接控制法）接控制法）7/25知识回顾知识回顾v1 下重式罗经的重力控制力矩下重式罗经的重力控制力矩(安许茨安许茨罗经）罗经）OHGa8/25知识回顾知识回顾v安许茨罗经安许茨罗经PNA1A2东西地球自转we西东XXHHZZ0Z0ZOOmgmgGGq 9/25知识回顾知识回顾v2 液体连通器罗经重力力矩液体连通器罗经重力力矩(斯伯利罗斯伯利罗经）经）HXRXR10/25知识回顾知识回顾v 斯伯利罗经斯伯利罗经PNXXHHOZZOqNSSN11/25v3 电磁摆控制力矩电磁摆控制力矩(阿玛阿玛-勃朗罗经）勃朗罗经）v电磁控制式罗经是利用电磁摆和水平力电磁控制式罗经是利用电磁摆和水平力矩

4、器、垂直力矩所组成的电磁控制装置矩器、垂直力矩所组成的电磁控制装置将罗经主轴引向其稳定位置。将罗经主轴引向其稳定位置。12/25双转子摆式罗经的冲击误差双转子摆式罗经的冲击误差v一、冲击误差的定义：一、冲击误差的定义：v船舶在机动航行过程中，由于惯性对陀船舶在机动航行过程中，由于惯性对陀螺罗经的影响而引起的误差。螺罗经的影响而引起的误差。v二、冲击误差的分类：二、冲击误差的分类：v第一类冲击误差（第一类冲击误差（BI ）：）：v惯性力作用于控制设备上惯性力作用于控制设备上v第二类冲击误差（第二类冲击误差（BII ）：）：v惯性力作用于阻尼设备上惯性力作用于阻尼设备上13/25双转子摆式罗经的冲

5、击误差双转子摆式罗经的冲击误差GONSJ-J-J（B ）（B ）14/25第一类冲击误差：b ac21设船北纬、加速、设船北纬、加速、北航（北航（V2V1）主轴由稳定位置主轴由稳定位置1向向2进动：进动：b:冲击过头，有冲击过头，有BI c:冲击正好，无冲击正好，无B BIBI在加速终了后经过在加速终了后经过约约3/4个个TD（约（约12小小时）自动消失。时）自动消失。BIa arv1a arv2a arv15/25第一类误差的消除第一类误差的消除 当罗经的等幅摆动周期等于一摆长为当罗经的等幅摆动周期等于一摆长为地球半径的数学摆的摆动周期时，不产生地球半径的数学摆的摆动周期时，不产生第一类冲击

6、误差。第一类冲击误差。min4 .842210gRmglwHTe16/25非周期过度的摆式罗经非周期过度的摆式罗经v第一类误差的消除第一类误差的消除eeRKvwsincoscos017/25第二类冲击误差： （ BII）GONSJ-J（B ）18/25第二类冲击误差v惯性力作用于阻尼设备上而产生的力矩总是使主轴离开新的稳定位置,则BII与BI符号相反.且最大值发生在机动后1/4 个TD。arv1arv2BIIr1r2MM19/25第二类冲击误差的消除v 1高于和等于设计纬度时，BI与BII符号相同，B=BI+BII，v 可关闭阻尼器，减小总的冲击误差。v 2 低于设计纬度时， BI与BII符号

7、相反， B=BIBII，v 不关闭阻尼器，减小总的冲击误差。NSGO阻尼开关阻尼开关20/25舒拉（Schuler）原理wcos1min4 .842210eeeRHmlgRmglwHT21/25舰船摇摆对陀螺球的指向的影响v 船舶摇摆时所产生的惯性力作用于罗经的控制设备上而引起的罗经的示度误差22/25舰船摇摆对陀螺球的指向的影响v与罗经的结构参数、罗经的安装位置、船舶的摇摆姿态、地理纬度和船舶的摇摆方向等参数有关。12420242sinwwHgKmglhabk23/25双转子陀螺球消除摇摆误差的原理由于双转子陀螺球绕主轴具有稳定性由于双转子陀螺球绕主轴具有稳定性减小了减小了x轴偏转角轴偏转角使摇摆力矩